Der Einsatz von Wasser ist ein entscheidender Bestandteil bei der Herstellung von Bier. Je nach Größe und Industrialisierungsgrad der Brauerei fallen für die Produktion von einem Liter Bier zwischen 3,7 und 6 Liter Wasser an. Trotz der Tatsache, das Bier zu 90 bis 95% aus Wasser besteht, benötigen Brauereien das meiste Wasser für die Reinigung und Desinfektion. Daher mischen sich unterschiedliche Bestandteile in das Abwasser, die ohne Behandlung weder direkt noch indirekt eingeleitet werden dürfen.
Abwasserbehandlung in Brauereien
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Maßgebende Lösungen für die Abwasserbehandlung in Brauereien
Auf dieser Seite finden Sie detaillierte Informationen, um die Abwasserbehandlung in Brauereien zu optimieren. Wir geben Ihnen eine Schritt-für-Schritt Anleitung, um die Verfahren, Möglichkeiten und Lösungen für Ihr individuelles Abwasser kennenzulernen. Die Abwasserbehandlung in Brauereien ist ein absolut notwendiger Schritt, um Betriebskosten zu senken und die Umwelt zu schützen.
Jede Brauerei produziert ein individuelles Abwasser. Dies ist in erster Linie von der Größe der Brauerei abhängig, aber auch andere Faktoren wie die Flaschenreinigung, die verwendeten Rohstoffe und die Reinigungsverfahren spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Unsere maßgebenden Lösungen für die Abwasserbehandlung in Brauereien passen wir individuell auf jeden Abwassertyp an.
Mit der richtigen Auswahl Ihrer Behandlungsanlage haben Sie die Gewissheit, alle geforderten Werte für die direkte oder indirekte Einleitung einzuhalten.
Installation einer modularen biologischen Abwasserreinigungsanlage
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Die Gründe für die Neuauslegung Ihrer Abwasserbehandlungsanlage können verschieden sein: Bei der Erweiterung einer Brauerei für einen höheren Bierausstoß fällt automatisch mehr Abwasser an, weswegen die Abwasserbehandlungsanlage erweitert werden muss. Das ist zum Beispiel bei der Planung eines neuen Sudhauses der Fall. Zudem kann es vorkommen, dass die regionalen Behörden die Grenzwerte für die Einleitung des Abwassers in das öffentliche Kanalnetz herabsetzen. Infolgedessen können Starkverschmutzungszuschläge auf Sie zukommen, weswegen auch hier eine Abwasserbehandlung von Vorteil ist und Betriebskosten spart. Auch die Entscheidung der Brauerei, von der indirekten auf die direkte Einleitung umzusteigen, erfordert eine gründlichere Abwasserbehandlung, die auf die individuellen Gegebenheiten angepasst ist.
Wir sind Branchenexperten bei der Abwasserbehandlung in Brauereien und unterstützen Sie gern mit einem kostenlosen und unverbindlichen Beratungsgespräch. Sollten Sie der Meinung sein, dass sich eine Erweiterung oder Neuauslegung Ihrer Abwasserbehandlung lohnt, dann zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir helfen Ihnen gern weiter.
Quellen und Eigenschaften des Brauereiabwassers
FBR biologische Behandlung
Die Einhaltung aller Hygienevorschriften ist eines der obersten Gebote aller Brauereien. Da Bier ein besonders empfindliches Lebensmittel ist, dürfen keine fremden Bakterien oder Hefekulturen in den Brauprozess gelangen. Vor allem nach dem Kochen des Hopfens kommt es auf einen besonders hygienischen Arbeitsablauf an. Daher ist die permanente und ständige Reinigung aller Brauutensilien, Maischepfannen, Läuterbottiche sowie die Gär- und Lagertanks besonders wichtig. Aus diesem Grund entstehen in Brauereien zwei wesentliche Abwasserarten: Bei der Spülung sämtlicher Braubottiche oder bei der Reinigung der Treberauffangbehälter mischen sich vor allem biologische Verschmutzungen wie Zucker, Hefen, Stärke und Spelzen in das Abwasser. Bei der Reinigung von Lagertanks und bei der Flaschenreinigung mischen sich zudem Reinigungschemikalien in das Abwasser. Daraus ergeben sich unterschiedliche Abwässer, die sich hauptsächlich in der Konzentration an CSB, BSB5, dem pH-Wert sowie der Stickstofffracht unterscheiden.
Bier besteht im Wesentlichen aus vier Grundzutaten: Wasser, Malz, Hopfen und Hefe. Zwar setzen manche Brauereien auch alternative Zutaten wie Früchte ein, industrielle Großbrauereien beschränken sich hauptsächlich auf die Verwendung der vier Grundzutaten.
Das Wasser, welches in Brauereien verwendet wird, um Bier herzustellen, muss mindestens Trinkwasserqualität haben. Daher geht von dieser Zutat keine Verunreinigung des Abwassers aus. Alle anderen Zutaten sind für die organische Verunreinigung des Abwassers verantwortlich.
Einmaischen
Malz ist, nach Wasser, die quantitativ größte Grundzutat für die Herstellung eines Bieres. Die zwei am häufigsten verwendeten Malzsorten sind Gerstenmalz und Weizenmalz. Da die Enzyme Alpha-Amylase und Beta-Amylase dafür verantwortlich sind, die im Malz vorhandene Stärke in vergärbaren und unvergärbaren Zucker umzuwandeln, entsteht daraus Alkohol, Kohlensäure und der im Bier verbleibende Restzucker. Ist der Prozess des Einmaischens abgeschlossen, fällt Treber als Abfallprodukt an, der sich hauptsächlich als Viehfutter, aber auch zum Backen von Brot eignet.
Das Malz hat einen signifikanten Einfluss auf die Abwasserbehandlung in Brauereien. Dabei spielt es jedoch keine Rolle, ob es sich dabei um helles Gerstenmalz, helles Weizenmalz oder Röstmalz handelt. Die Maischepfanne und der Läuterbottich sind die einzigen beiden Gefäße im Brauvorgang, die ausschließlich mit der Würze ohne Hopfenzugabe in Berührung kommen. Bei der Reinigung dieser Behälter entsteht daher ein Abwasser, was hauptsächlich zuckerhaltig ist und mit Treberresten versetzt ist. Eine Übersicht über das Abwasser, dass bei der Reinigung dieser beiden Behälter anfällt, finden Sie nebenstehend.
| Value | COD | BOD5 | N | P |
|---|---|---|---|---|
| mg/l | 3.000 | 1.800 | 100 | 30 |
Hopfenzugabe
Für das Brauen von Bier ist, im Gegensatz zum Malz, nur eine sehr geringe Menge Hopfen notwendig. Dies liegt daran, dass Hopfen sehr geschmacksintensiv, aber auch sehr teuer ist. Je nach Alphasäuregehalt wird das Bier entweder bitterer oder fruchtiger. Hopfen sorgt jedoch nicht nur für den Geschmack des Bieres, sondern auch für die Haltbarkeit und eine stabile Schaumkrone.
Hopfen kann in unterschiedlichen Formen in die Würze gegeben werden. Selten sind heutzutage Hopfendolden, häufiger werden, allen voran in industriellen Brauereien, Hopfenpellets oder Hopfenextrakt verwendet. Bei Hopfenpellets handelt es sich um komprimierten, gepressten Hopfen, welcher in der Würze quillt, sein Aroma abgibt, nach dem Kochen allerdings aus der Würze wieder herausgefiltert werden muss. Dieser kann somit stets Bestandteil des Reinigungswassers sein und hat damit einen signifikanten Einfluss auf die Abwasserbehandlung in Brauereien. Bei Hopfenextrakt handelt es sich um eine dickflüssige Zugabe, welche nach dem Kochen keine festen Rückstände hinterlässt. Beide Hopfenvarianten setzen jedoch Hopfenharze frei, die sich nach der Weitergabe an den Wänden der Pfanne festsetzen können. Somit sind sie, nach der Reinigung, Bestandteil des Abwassers. Eine Übersicht über die Schmutzfracht dieses Abwassertyps finden Sie nachstehend.
| Value | COD | BOD5 | N | P |
|---|---|---|---|---|
| mg/l | 3.200 | 2.000 | 110 | 40 |
Gärung
Die Hefe ist dafür verantwortlich, den vergärbaren Zucker in Kohlensäure und Alkohol umzuwandeln. Nach der Gärung reift das Bier in einem Lagertank, von welchem es, meist über eine Filtration, zur Abfüllung gelangt. Auch hierbei spielt die regelmäßige Reinigung der Tanks eine entscheidende Rolle. Daher können Resthefen sowie Zucker und Alkohol Bestandteil des Abwassers sein. Eine Übersicht über diesen Abwassertyp finden Sie nachstehend.
| Value | COD | BOD5 | N | P |
|---|---|---|---|---|
| mg/l | 3.200 | 2.000 | 200 | 100 |
Abfüllung
Die Abfüllung von Bier erfolgt entweder in Fässern, Dosen oder Flaschen. Im Sinne der Nachhaltigkeit und der Kreislaufwirtschaft ist es entscheidend, bereits verwendete Fässer und Glasflaschen wiederzuverwenden. So kann eine Glasflasche bis zu 60 mal wiederverwendet werden, bevor sie unbrauchbar ist und eingeschmolzen wird. Jede Brauerei verfügt daher über ein eigenes Flaschenannahmesystem. Die Reinigung der Flaschen und Fässer entfernt nicht nur Getränkerückstände, sondern auch Fremdkörper, die in die Flaschen gelangen können. Somit fällt in diesem Bereich ein Abwasservolumen von rund 65 Litern pro Hektoliter Bier an.
Reinigungsmittel sind Kernbestandteil dieses Abwassertyps. Dabei kommen meist Laugen und Säuren sowie konfektionierte Reinigungs- und Desinfektionsmittel zum Einsatz, um ein möglichst effizientes Reinigungsergebnis zu erzielen. Die am häufigsten eingesetzten Reinigungssäuren sind dabei Phosphorsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure. Der maximale Einsatz an Reinigungschemikalien liegt bei über 1.200 g pro Hektoliter. Die Gebindereinigung ist ein stark automatisiertes CIP-Verfahren, bei dem Wassermenge, Wassertemperatur, Chemikalieneinsatz und Wasserdruck genau auf die zu reinigenden Gebinde angepasst sind. Eine Übersicht über den spezifischen Chemikalienverbrauch finden Sie nachstehend.
| Value | NaOH50% | Basic acids | Confectioned means | Belt lubricant |
|---|---|---|---|---|
| mg/l | 4.550 | 570 | 1.140 | 220 |
Möglichkeiten der Abwasserbehandlung in Brauereien
Viele Brauereien sind zentral in eine Stadt oder eine Gemeinde eingegliedert. Daher leiten die meisten von ihnen ihr Abwasser direkt in das kommunale Kanalnetz ein. Nur rund 10% aller Brauereien behandeln ihr Abwasser derzeit für die direkte Einleitung in einen Vorfluter auf.
Daher gibt es für die Abwasserbehandlung in Brauereien drei Alternativen:
Indirekte Einleitung
Indirect discharge involves releasing the wastewater into the public sewer system. From there, the wastewater reaches the municipal sewage treatment plant, which treats it. This always requires a permit from the regional water authority.
To be able to discharge the wastewater indirectly, pre-treatment is indispensable. Above all, screening plays a decisive role. The best method is a drum screen with a small mesh width. This should be around 1 mm, as mesh widths of around 3 mm can quickly become clogged if there are husks in the wastewater.
Since some breweries have to pay heavy pollution surcharges if they discharge their wastewater into the sewage system without further pre-treatment, an SBR process is often worthwhile as a further pre-treatment step for brewery wastewater treatment. This breaks down the COD and BOD5 to the desired level, depending on the treatment duration and aeration intensity.
Direkte Einleitung
Bei der direkten Einleitung leitet die Brauerei das Abwasser in einen Vorfluter – das heißt einen Bach, einen Fluss, ein Auffangbecken oder ein anderes öffentliches Gewässer – ein. Auch die Wiederverwendung des gereinigten Abwassers zur Bewässerung der eigenen Grünanlagen ist eine Form der direkten Einleitung.
Dafür ist eine höhere Reinigungsstufe notwendig, die sich am besten durch einen biologischen Behandlungsschritt, wie dem FBR-Verfahren, realisieren lässt. Dabei haben wir ein System aus kaskadierten Festbetten für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie entwickelt, das sich einfach auf die Abwasserbehandlung in Brauereien anpassen lässt.
Dieses Verfahren eignet sich hervorragend für die Abwasserbehandlung in Brauereien, da die Verschmutzungen hauptsächlich aus Zucker, Alkohol und organischen Schwebstoffen bestehen. Das Abwasser kann nur durch mechanische Vorbehandlung und diesen alleinstehenden biologischen Behandlungsschritt zuverlässig für die direkte Einleitung aufbereitet werden.
Fragen Sie uns, welche Verfahrenstechnik für Ihre Brauerei am besten geeignet ist
Wiederverwendung
Die Wiederverwendung des behandelten Abwassers spielt in Brauereien eine entscheidende Rolle. Allen voran die Reinigung sämtlicher Brauutensilien, Kessel und Tanks benötigt ein hohes Wasservolumen. Um den hier geforderten Reinheitsgrad zu erreichen, ist neben der mechanischen Siebung und dem biologischen Behandlungsverfahren eine Ultrafiltration notwendig. Dieses hochfeine Membranverfahren filtert nahezu alle Partikel aus dem Abwasser, sodass es sich für CIP (Clean-in-place) eignet.
Die Wahl des richtigen Verfahrens ist entscheidend, um das gewünschte Reinigungsergebnis zuverlässig zu erzielen. Eine fehlerhafte Auslegung kann dazu führen, dass das gewünschte Reinigungsergebnis nicht erzielt wird oder es zu Systemausfällen kommt.
Wir unterstützen Sie gern bei der korrekten Auslegung Ihrer Abwasserbehandlungsanlage. Der nachfolgende Leitfaden gibt Ihnen einen guten Überblick über die beste Vorgehensweise.
Planung und Kauf einer Abwasserbehandlungsanlage für Brauereien
Sie kennen nun die Quellen und Eigenschaften von Brauereiabwasser. Wir haben bereits mit zahlreichen Brauhäusern weltweit zusammengearbeitet und verschiedene Lösungen für die Abwasserbehandlung in Brauereien realisiert. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung sind wir in dieser Branche Europäischer Marktführer.
Belüftungsprozess in einem FBR-Reaktor
Unsere Schwerpunkte liegen auf:
- Kundenzufriedenheit
- Geringe Kosten für Anschaffung und Betrieb
- Kompakte Stellfläche aller Verfahren
- Fernüberwachung mit externem Zugriff
- Auslegung der Reinigungsleistung auf die geforderten Werte
- Zuverlässiger und langlebiger Betrieb
- Kaum Wartungsarbeiten notwendig
- Schnelle Installation vor Ort
- Persönlicher Ansprechpartner bei Fragen oder Anregungen
- Einhaltung des Budgets
Bei all unseren Verfahren achten wir auf höchste Qualität sowie eine effektive, ressourcenschonende Behandlung. Daher arbeiten wir eng mit der PIA GmbH zusammen, einem internationalen, unabhängigen Prüfinstitut für Abwassertechnik, die stets unsere herausragenden Reinigungsleistungen bescheinigt.
Unsere Lösungen sind modular und skalierbar, so dass wir ein Brauereiabwasserbehandlungssystem konzipieren können, das leicht erweitert oder modifiziert werden kann, um mit unterschiedlichen Abwasserzusammensetzungen umzugehen. Für kurzfristige Anforderungen können wir auch einige Systeme mieten.
Bei der Abwasserbehandlung in Brauereien ist es entscheidend, dass die Systeme mobil und modular sind. All unsere Lösungen eignen sich für den Einbau in Containern, sodass sie sowohl in den Produktionshallen als auch auf dem Brauereigelände Platz finden. Durch diese einfache Bauweise lassen sie jederzeit erweitern, sollte dies notwendig sein.
Damit wird nie ein System überflüssig! Sollten Sie sich für eine Behandlungsanlage von uns entscheiden und erhöhen Ihren Ausstoß, lässt sich unser System einfach auf die neue Abwassermenge anpassen.
Da wir Branchenexperten in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind, haben wir zuverlässige und langlebige Systeme mit geringstem Wartungsaufwand entwickelt. Durch eine einfache Bedieneroberfläche können Sie mit nur wenigen Handgriffen unsere Lösungen selbst betreiben.
Im nachfolgenden Leitfaden erhalten Sie einen Einblick in die Planung und den Kauf einer Abwasserbehandlungsanlage für Brauereien. Sollten Sie darüber hinaus weitere Fragen haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.
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