啤酒行业节能降耗浅析

啤酒行业节能降耗浅析

摘要：分析啤酒行业的废水来源及现在普遍采用的治理方法，列举分析成功的处理实例。分析啤酒企业能源消耗状况，对比国内外先进工艺和技术，提出可以通过加强用能管理、采用麦汁一段冷却工艺、糖化热能回收、糖化热水回收、热电联供回收系统、沼气回收系统以及在北方利用冬季室外风冷却系统的技术工艺，减少能源的消耗，达到节能、降耗、减污、增效的目的。

关键词：啤酒废水治理UASB节能降耗

1 前言

啤酒是一种含丰富氨基酸、有机酸、糖类和维生素的营养型饮料，深受广大消费者的喜爱。近二十年来，我国啤酒工业迅速发展，全国啤酒产量从1981年的90万吨，上升到1999年的2054万吨，从1993年开始，我国的啤酒产量连续9年位居世界第二，2002年以2386.83万吨的产量超过美国居世界第一。我国现有啤酒生产厂500多家，遍布31个省、市、自治区。同时啤酒企业又是资源消耗大户和产污排污大户，它在消耗大量资源的同时向环境排放了大量的污染物，这些污染物包括废水、废气、废渣和噪声。但水耗高、水污染物排放量大是啤酒生产最显著的特征。一般厂家生产1吨啤酒产生10ｔ左右的废水，高排放工厂可达到20ｔ以上。

2 啤酒行业节能降耗

电和蒸汽是维持啤酒企业正常运行的主要能源，电能靠外部电网输入，热能主要来自企业内部的锅炉，锅炉大多为燃煤锅炉。啤酒企业主要耗电的工序有包装、制冷、空压、CO2回收、废水处理、空调以及各种泵、风机和电灯等；啤酒企业主要热量消耗工序有：糖化、麦汁煮沸、原位清洗（Clean in Place，CIP）系统杀菌、加热流体、洗瓶洗桶、杀菌以及取暖。我国吨啤酒耗电为50～130kwh、耗煤为60～160kg。啤酒生产中能源的消耗占生产成本的约10%，由此可见啤酒能耗的高低直接影响到啤酒的生产成本和产品利润。啤酒企业寻找并应用节能降耗的方法和技术，不仅可以使企业自身受益，而且对社会的可持续发展将具有重要的作用。

2.1啤酒企业能耗现状分析

在我国《啤酒行业清洁生产技术要求》(报批稿)中衡量啤酒生产过程能源消耗的指标有三个,每个指标又分为三级,其中一级指标表示国际清洁生产先进水平,二级指标代表国内清洁生产先进水平,三级指标代表国内清洁生产基本水平。

目前,我国啤酒企业在啤酒生产过程中能源消耗水平参差不齐,与生产规模、啤酒的品质关系很大。据统计,我国啤酒产量居前10位的企业吨酒煤耗、综合能耗两项指标均能满足一级指标的要求,但电能消耗相对较高,平均为98kWh/kl,其

中珠江啤酒厂为90.96 kWh/kl、哈尔滨啤酒有限公司为96 kWh/kl,均低于欧洲标准100kWh/kl。

2.2啤酒企业节能降耗方法与技术

2.2.1加强用能管理

能耗指标是衡量一个啤酒厂管理水平的重要方面。目前我国啤酒厂能耗指标总体水平与国外同行业先进能耗指标相比有一定差距,但受企业生产规模影响，能耗大小也存在很大差异。无论生产规模大小,在保证啤酒生产和产品质量所需的水、电、汽、气、冷等能源供应的同时,加强能源管理,降低能耗,不仅有利于降低生产成本,产生直接的经济效益,也有利于保护环境,取得显著的环境效益和社会效益,促进社会的可持续发展。

2.2.2麦汁一段冷却系统

啤酒厂传统冷却采用两段式，第一段采用自来水冷却，第二段采用冷冻酒精水冷却，此工艺的缺点是麦汁热回收率低、冷冻机负荷重，能源消耗大、酒精消耗大，水资源浪费严重。采用麦汁一段冷却工艺，以糖化用水为载冷剂，通过氨蒸发器，依靠液氨相变吸热，将常温水降至3～4℃，贮存于冰水罐中，然后与96～98℃的热麦汁进行热交换，而水本身则被麦汁加热到70～80℃，作为糖化配料水回用，该技术的优点是：热水几乎全部回用，热回收率达95%；不使用酒精或乙二醇等水溶液作载冷剂，生产1万吨啤酒可以节约酒精约2万元；节约冷却用水40%；降低了煤耗，每生产1吨啤酒节约蒸汽约55kg；冷冻机制冷能力提高，能耗显著降低，冷冻机节电30%～40%。

2.2.3糖化热水回收

在酿造车间建造热水储罐，回收麦汁冷却水，78～80℃的麦汁冷却水进入热水罐，用于酿造投料、洗糟CIP洗涤。整个工艺只需增加两台体外循环泵及相应的温度控制仪器即可，简单、实用、操作方便。通过对麦汁冷却水的回收，可以节省生产时间，提高生产效率，还可以节约水资源，提高水利用率，同时还可以节约蒸汽，减少酿造车间用水和蒸汽消耗。生产规模为30万kl/年啤酒厂节约费用为50万元/年。

2.2.4糖化热能回收

制造啤酒的原料粉碎，在糖化工段产生大量蒸汽，目前国内大多数啤酒企业未对这部分蒸汽进行回收，造成了能源浪费。在酿造车间糖化工段安装热能回收系统和真空蒸发设备，将糖化产生的蒸汽回收，得到凝结水回用于工艺过程，更重要的是使目前的啤酒煮沸强度由8%～12%降低到4%～6%。通过实施该系统，可降低酿造车间50%～60%的蒸汽用量。由于回收蒸汽可以减少原煤消耗，因而减少烟尘和SO2、NOx的排放量，减少对大气的污染，具有显著的环境效益。

此外还有热电联供回收系统和沼气回收利用等。

3 结论

通过分析啤酒行业的废水来源及现在普遍采用的治理方法，列举武汉某啤酒生产企业成功的处理实例，UASB辅以好氧处理工艺是我国目前技术成熟、处理效果好、运行成本经济的啤酒废水处理方式。通过对啤酒行业能耗现状的分析与国内外先进技术的比较，可以发现，我国的啤酒企业可以通过加强管理、设备和工艺改造减少能源消耗，有利于降低生产成本，为企业创造一定的经济效益，同时减少废弃物的排放，保护环境，为人类社会的可持续发展作出贡献。

参考文献

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