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碳中和也内卷?欧洲啤酒巨头将用污水酿酒

  来源:JIEI创新实验室 | 发布时间:2021-07-09

  北斗智库环保管家网讯:4个月前,此前小编曾经介绍过丹麦污水厂的碳中和案例。
 
  其实除了上文提到的案例,丹麦还有很多污水厂的案例值得分享,例如它的第二大污水厂——Fredericia污水厂,早在2002年他们就启用了污泥热水解工艺来提高厌氧消化的效率。
 
 
 
  这座污水厂有一个非常特别的地方:只有30%的进水为生活污水,剩下的70%来自当地的工业企业,其中包括了大名鼎鼎的嘉士伯集团。
 
  Fredericia啤酒厂建于1979年。2019年,在啤酒厂40周年庆典之际,管理层宣布要自建污水回用厂,目标是将Fredericia的用水减半——从目前的2.9L水产1L酒减至1.4L产1升酒的水平。
 
  2021年5月,这个水回用工厂正式投产,成为嘉士伯集团首个水回用工厂,也使Fredericia成为可能目前世界上最节水的啤酒厂。我们来看看他们是怎么做到的。
 
 
 
  丹麦啤酒巨头的节水故事
 
  早在1979年,Fredericia酒厂的用水/产酒比(4:1)其实已经低于世界水平(6:1)。经过这么多年的优化,目前的水/酒比为2.8:1,也就是每升啤酒是要用2.8L水生产出来的。
 
  2015年,在荷兰人Cees 't Hart成为新的CEO后,嘉士伯集团似乎更加重视可持续发展的工作。2019年他们推出了一个Together Towards ZERO的战略计划,Fredericia啤酒厂就是其中的代表案例。
 
  他们的目标是要在2030年年,将90%的生产废水进行回用,使总水耗减少一半。
 
  为此,他们成立了一个叫DRIP的PPP合作组织。 DRIP全名是丹麦资源和节水型工业食品生产合作联盟(The Danish partnership for Resource and water-efficient Industrial food Production),成员包括了嘉士伯集团、丹麦技术大学(DTU)和工程咨询公司NIRAS,以及丹麦环保局和兽医暨食品管理局的支持。
 
 
 
  物料平衡分析
 
  DRIP合伙组织的第一个任务是要对目前Fredericia啤酒厂的用水搭建物料平衡模型。他们的结果显示,一升啤酒有约95%的水 (5%的酒精),大概会产生1.61升的废水。
 
 
 
  如下图所示,水回用工厂建成后,有约90%的污水会实现循环回用,水质达到饮用水的标准,从而达到实际用水减半的目标。
 
 
 
  工艺组成
 
  在工艺设计上,他们都是选择市场上成熟的技术。工艺流程图如下图所示:
 
 
  下面是再生水厂外观和内部设备的照片:
 
 
 
  相信大家对上述工艺都不会陌生,其中值得一提的是他们使用了AOP高级氧化工艺,原因是排除一些微量有机污染物的影响,因为有些物质是反渗透都无法清除的,例如:
 
  胺(来自润滑剂)
 
  HEDP(冷却水中的腐蚀抑制剂)
 
  过氧乙酸(巴氏杀菌)
 
  也正因如此,他们还请来丹麦的兽医和食品局的人一起参详方案。他们还专门为此列出了这些潜在污染的名单:
 
 
 
  他们使用的是ULTRAAQUA公司为该厂度身定做的紫外消毒设备。该公司首先初步筛选了几个AOP公司,然后使用计算流体力学(CFD)模型进行对比,最后根据结果来设计反应器,确保处理之后的水质的稳定。
 
 

 
  据NIRAS公司的资料介绍,经过这多重处理之后,使用这些纯水作为啤酒生产用水的风险已经可以降到忽略不计的水平。
 
  预期成果
 
  1.4 hL/hL的耗水量当然不是此刻就能达到的水平,据嘉士伯的2019的可持续发展年报介绍,他们将在2019-2030年期间,逐步将水耗降到预期水平。
 
  
 
  目前这个水回用工厂的处理规模为2000m?/天。一年下来,可为Fredericia啤酒厂节省了560000立方米的水,也相当于少交了这50多万的污水处理费。另外,因为还有厌氧消化等设备,所以能耗也能减少约10%的能耗。
 
  除了末端治污,他们也积极和自己的化学品供应商交流,寻求更环保的耗材,例如更换装瓶厂的皮带润滑剂,减轻末端的处理压力。
 
  集团式碳中和大计
 
  除了在丹麦,嘉士伯也对其他国家的啤酒厂进行污水资源和能耗优化的改造。例如有140年历史的瑞士Feldschl?sschen啤酒厂,早在2014年就上马了一套回收啤酒厂废水热能的氨热泵系统。
 
 
  瑞士Feldschl?sschen啤酒厂热泵回收废水热能 | 图源:aramis
 
  之后,在另一个有200年历史的芬兰Sinebrychoff啤酒厂,他们也将建造了一套类似的系统,唯一的不同点就是这次是由啤酒厂自己建造。
 
  Sinebrychoff啤酒厂是北欧最古老的啤酒厂。今年5月,嘉士伯集团在官网宣称,该厂已经实现碳中和,因为自2021年起,该厂的饮料生产全都使用可再生能源。因为它还有帮可口可乐生产产品,所以可口可乐也沾光拥有自己第一个碳中和生产商。
 
  话说该厂从2015年起就开始采用绿色电力(有PEFC和FSC认证的永续生物质燃料)。此外,他们也大规模采用热泵技术回收热能。2020年就回收了9500 MWh,相当于550户居民的全年供暖需求,覆盖了啤酒厂26%的热能耗。为了进一步提高热回收效率,他们下一步是将参照瑞士啤酒厂的经验,在芬兰打造一个污水热能回收系统。
 
 
 
  除了回收热能,该厂也有节水计划,目标是在2030年前,从目前的2.3L水产1L啤酒的水平降到1.7L水产1L啤酒的水平。
 
 
 
  碳中和也内卷?
 
  如今各行业都争相布局碳中和的项目,不仅让小编想到“内卷”一词。不过碳中和如果真的开始内卷,也意味着对环保技术需求的持续提升,对环保企业来说未尝不是一件好事。

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关键词: 污水厂   碳中和   环保管家  

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