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    创新

    这里必须减少:啤酒厂水耗

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    越来越多的啤酒企业不仅优化能耗,同时还密切关注水耗。借助模块化、整体化设计原则,斯坦尼克与客户一起开发个性化的水资源可持续发展方案。

    “水资源目前还常常是一个小众话题,但很快就将出现转变”,斯坦尼克销售团队Jochen Löfflad对此深信不疑。“基于成本压力和二氧化碳减排目标,许多啤酒厂目前非常关注热能消耗和能源消耗。但越来越多的企业还对水耗提出了雄伟的目标。因此,我们提前推出了一个适用的工具箱。”

    啤酒企业希望优化水耗,这常常基于各种不同的原因。从企业自身的可持续发展理念到成本压力,直至明显的水资源短缺。“不同的地区有不同的考虑”,Löfflad先生的同事Thilo Steindorf解释说。“例如,我们知道中美洲国家有些啤酒企业现在就已经没有足够的水源,必须减少产量。”

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    左起:Thilo Steindorf 和Jochen Löfflad 共同协助其斯坦尼克销售团队的同事为啤酒企业实施降低生产水耗的解决方案。

    对于采用斯坦尼克当今设备的典型啤酒厂,其水耗大约为每升成品啤酒3至3.5升。接近1升的水成为产品本身,2至2.5升用于生产和灌装过程。这个指标(专业人员称之为每百升啤酒百升水耗)可以继续压低至2升以下,Steindorf先生表示:“目前我们也看到一些招标文件,要求这个指标低于2。”近几年,已经取得了很大成就,因为2000年的平均值还高达每百升成品啤酒六百升水耗。

    我们知道有些啤酒企业现在就已经没有足够的水源,必须减少产量。 Erwin HächlThilo Steindorf斯坦尼克销售负责人

    逐步实施 精准达标

    糖化、发酵和灌装是啤酒厂水耗最高的三个工段。灌装车间的水耗取决于容器的类型--这里的优化方案由克朗斯团队提供。斯坦尼克的专业人员致力于啤酒酿造过程。

    这里是水资源的主要应用区域,除了啤酒本身,还涉及到刷洗、升温和冷却。后两项牵扯到能源消耗,而在刷洗方面可以减少大量的水耗。有一家具有代表性的企业,采用当今技术水平的设备,其糖化车间和发酵车间的水耗分别为每百升成品啤酒1.1百升和0.8百升。目前,还有大量的改进措施可以继续降低这些指标,这些措施既可以应用于新建项目,也能对现有企业进行技术升级。

    组合套件包含各种模块,借助这个套件,斯坦尼克与啤酒厂联合开发个性化的可持续发展方案。“首先从投资角度出发,必须将水资源可持续发展方案与客户的中长期规划相匹配”,Jochen Löfflad解释说。“因此我们从两个方面着手这个专题:首先,我们通过比较容易实施的措施开发未被利用的潜力,然后为其它优化行动提供创新的工艺技术。我们一起制订一个行动时间表,在第一年可能实施两个模块,一年以后再落实一个模块--逐步向前推进。”

    “借助一些简单的手段就可以取得许多效果”,Löfflad先生解释说,他还谈到五年前在东非实施的一个新建项目:“这家啤酒厂按照高浓稀释工艺生产一个啤酒品种,每天24小时运行,每周工作七天。不需要任何附加节水模块,我们就可以将糖化和冷区的水耗保持在每百升成品啤酒两百升以下,不包括灌装水耗。”

    Die Module zur Wassereinsparung im Überblick

    水资源可持续发展方案详细介绍

    第一阶段:节约用水

    可持续节水方案的第一阶段(也是最简单的阶段)是从源头上减少用水量。通过改进生产计划可以减少生产中断和产品转换。这能够减少冲洗次数,从而降低水耗。如果我们提高主品牌产量,按照相似的配方连续酿造啤酒,使用相同的酵母类型,可以减少CIP刷洗次数,这样不仅可以降低刷洗成本,还能降低水耗。

    如果在糖化车间改用高浓稀释酿造工艺,可以取得显著的节约效果。工厂采用更高的原麦汁浓度酿造啤酒,在灌装之前添加相应数量的稀释水。如果生产100百升成品啤酒,经历前面酿造流程的麦汁要远远低于这个数值。这样,首先可以降低能耗、糖化水耗以及冲洗水数量。“近年来,高浓稀释工艺呈明显上升趋势,特别是在一些国际化大型啤酒集团”,Thilo Steindorf解释说。“许多企业甚至将这种工艺最大化,在糖化车间只生产略微超过成品啤酒一半数量的麦汁。”

    第二阶段:重复利用

    在产品更换或者两次生产之间,一定数量的冲洗水流过大罐和管路。这部分水最终常常排到下水道,尽管其中大部分还非常干净,完全可以回到产品中或者回到刷洗系统。“水资源重复利用并不复杂,只要想做就能做到”,Jochen Löfflad说。所需的收集罐、残水罐和管路很容易补充安装。

    水资源重复利用并不复杂,只要想做就能做到。 Erwin HächlJochen Löfflad斯坦尼克销售

    对于糖化车间,斯坦尼克开发了“不排水”方案。简单地说,在生产过程中,水只进入啤酒、酒糟和乏汽冷凝器(煮沸锅排放的蒸汽)。“在生产批次之间需要冲洗,这部分水最终常常被排入下水道,尽管其质量很好,本应该回到产品中”,Thilo Steindorf解释说。“有些啤酒厂每个糖化批次结束后都要冲洗至发酵的管路,这部分水也应该重新送回产品中。”同样可以重复利用的还包括洗糟残水和热凝固物水。洗糟残水中混有麦汁,可以直接用于下一个批次投料。来自麦汁煮沸的热凝固物水首先需要分离蛋白质和酒花残留,然后同样返回到产品中。

    借助智能水回收方案,斯坦尼克还将这种“不排水原则”应用到发酵车间。那里目前很少进行水回收,因此存在更大的潜力。“刷洗结束后,发酵间的所有管道都充满酿造水,生产前再用脱氧水冲洗”,Steindorf先生说。“这些顶水和冲洗水具有很高价值,不应该排放到下水道中。”这些常温脱氧水非常适合糖化投料,它可以降低含氧量,改善啤酒质量。通过这种方式,可以节省大约20%的水资源。

     

    第三阶段:水处理

    最后一个模块、也是投资最大的节水模块就是水处理设备。这个模块最好用在自己拥有污水净化设备的啤酒厂。这些啤酒企业可以补充安装斯坦尼克 HydroCircle 系统,将排放水制备成工艺用水,主要应用于全部CIP刷洗。采取这项措施的前提条件是铺设第二条管网,严格区分酿造水和工艺用水。“对于一家经过水耗优化的企业,产品水大约占60%,工艺用水占40%。对此,水处理设备可以提供一些潜力”,Jochen Löfflad说。“因此,对于新建工厂,我建议投资第二条水线管网,即使当时尚未规划增加水处理设备。第二条管网的投资对于新建项目完全可以忽略不计,以后增加水处理设备就会变得非常简单。此外,工艺用水管网必须能够与自来水管网相连,这样,自来水处理成酿造水的设备可以选择小一些的规格。”

    “对于新建工厂,我建议投资第二条水线管网,即使当时尚未规划增加水处理设备。” Erwin HächlJochen Löfflad斯坦尼克销售

    在啤酒厂节水方面,有许多事情可以做。一些简单措施就能取得良好的效果。斯坦尼科系统采用模块化架构,啤酒企业可以分阶段投资其可持续水管理系统。仅仅采取节约和重复利用措施,就可以将水耗降低到每百升成品啤酒2.5百升以下。如果继续投资水处理系统,最终生产用水甚至可以低于啤酒内部的产品水。

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