啤酒,这一融合了科学、艺术与古老传统的饮品,其酿造过程复杂而精细,每一步都蕴含着匠人的智慧与汗水。啤酒酿造的基础原料主要包括水、麦芽、酵母和啤酒花。水质的好坏直接影响到啤酒的口感与品质,因此选择清洁、富含矿物质且硬度适宜的水源至关重要。麦芽则是大麦经过发芽、干燥后得到的,不同种类的麦芽含有不同的酶,这些酶在糖化过程中起到关键作用,影响着啤酒的颜色、香味和风味。酵母是啤酒发酵的灵魂,不同的酵母菌株会赋予啤酒独特的风味特征。而啤酒花,则为啤酒带来了独特的苦味和香气,是啤酒不可或缺的一部分。
酿造过程主要包括浸麦、麦芽制备、糖化、发酵、滤酒和包装等工序。浸麦是将大麦浸泡在发芽池中,通过控制温度和湿度,使大麦开始发芽。发芽过程中,大麦中的淀粉酶被激活,为后续的糖化过程做准备。发芽完成后,大麦被送入干燥炉中进行烘干,以停止发芽过程并保留酶的活性。糖化是将粉碎后的麦芽与水混合后,加热至一定温度,使麦芽中的淀粉在酶的作用下逐渐转化为可发酵的糖。发酵过程中,酵母利用麦芽汁中的糖分进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。滤酒则是将发酵后的啤酒进行过滤,去除杂质,得到清澈的啤酒。最后,啤酒经过包装,成为我们日常饮用的饮品。
啤酒酿造过程中会产生大量的废水,这些废水主要来源于浸麦、糖化、发酵、滤酒和包装等工序。废水中含有高浓度的有机物,如糖类、醇类等,这些有机物虽然无毒,但容易腐败,排入水体需要大量的溶解氧,对水体环境造成严重的危害。此外,废水中还含有一定量的悬浮固体有机物、废酒糟、麦皮等杂质。
啤酒酿造废水的特点主要表现为有机物浓度高、水量大、生化降解性好但氮源较少。这些特点使得啤酒酿造废水的处理具有一定的难度和挑战性。
针对啤酒酿造废水的特点,通常采用“预处理+二级处理”的工艺进行处理。
预处理:预处理阶段主要通过粗细格栅、水力筛、旋转滤网、分离机等设备去除废水中的悬浮固体有机物、废酒糟、麦皮等杂质,以减轻后续处理单元的负荷。
二级处理:二级处理阶段采用“水解酸化+UASB+好氧”生化组合工艺。水解酸化工艺将不溶性有机物水解为溶解性物质,将大分子物质、难以生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质,提高污水的可生化性。UASB反应器利用颗粒污泥进行厌氧处理,有效去除废水中的有机物。好氧池则通过微生物的代谢作用,进一步降解废水中的有机物,使污水达到排放标准。
深度处理:根据需要,可采用沉淀、气浮、MBR等工艺对二级处理出水进行深度处理,以实现更高的出水水质要求。
以某啤酒厂为例,该厂在生产过程中产生了大量的废水。为了保护环境并满足环保要求,该厂引进了先进的废水处理系统。该系统采用上述“预处理+二级处理”的工艺,通过预处理去除废水中的悬浮固体有机物和杂质,然后通过水解酸化、UASB和好氧处理进一步降解废水中的有机物。经过处理后的废水达到了国家排放标准,并实现了废水的资源化利用。
此外,该厂还与下游污水处理厂签订了废水纳管排放协议,将经过预处理的生产废水排入市政污水管网,由污水处理厂进行进一步处理。这一举措不仅减轻了该厂的废水处理负担,还实现了废水的资源化利用,为其他啤酒厂提供了可借鉴的经验。
综上所述,啤酒酿造是一门充满魅力的技艺,但其在生产过程中产生的废水也对环境造成了一定的影响。通过采用科学合理的废水处理工艺流程和技术手段,可以有效去除废水中的污染物,实现废水的达标排放和资源化利用。同时,企业也应加强环保意识,积极履行社会责任,共同推动行业的绿色发展。