第二章 啤酒工业废水处理 特种废水处理技术 教学课件

啤酒生产工艺分为制麦芽、糖化、发酵及后处理
等四大工序。
1．麦芽制备工段
由原料大麦制成麦芽，习惯称为制麦，它是啤酒
生产的开始。发芽后制得的新鲜麦芽叫绿麦芽，经干
燥后的麦芽称为干麦芽。
麦芽制备的主要目的是：使大麦生成各种酶，并
使大麦胚乳中的成分在酶的作用下，达到适度的溶解；
去掉绿麦芽的生腥味，产生啤酒特有的色、香和风味
一、啤酒生产的原辅料和生产用水
酿造啤酒的主要原料是大麦、水和酒花。 为降低生产成本，提高出酒率，改善啤酒风味 和色泽，增强啤酒的保存性，在糖化操作时， 常用大米、大麦、玉米和蔗糖等中的一种来代 替部分麦芽。在我国一般都用大米作辅料，而 欧美国家较普遍使用玉米。
1．大麦
选择大麦作为生产啤酒的主要原科，其原 因是大麦在世界上的种植面积极广，而且发芽 能力强，价格较便宜；大麦经发芽、干燥后制 成的干大麦芽，内含各种水解酶酶源和丰富的 可浸出物，因此，能较容易制备到符合啤酒发 酵用的麦芽汁。大麦的谷皮是很好的麦芽汁过 滤介质。
该行业还是耗水量较大的行业，各企业间相差较 大，每生产1t啤酒耗水量从10t到50t 。以生产每吨啤 酒产生20m3废水计算，我国啤酒工业排放的废水量每 年达4.0亿m3，而我国多数啤酒厂综合利用和废水治 理情况不理想，给环境造成严重污染。
第一节 啤酒生产工艺
一、啤酒生产的原辅料和生产用水 二、啤酒生产工艺
1079年,德国人首先在酿制啤酒时添加了酒花, 从而使啤酒具有了清爽的苦味和芬芳的香味. 从此后,酒花被誉为“啤酒的灵魂”,成为啤酒 酿造不可缺少的原料之一
5．水
啤酒生产中，水的作用非常大，名牌啤酒往往与名泉等相联系，
以糖化操作对水的要求最高，它直接关系到啤酒质量的好坏。不同用
途的水，有不同的质量要求。
在麦芽制备段，每制1t成品酒，产生CODcr污染物约2kg、
BOD5污染物约1kg：
表 国外浸麦废水的污染度
2．麦汁制备工段
麦汁制备过程俗称糖化。将麦芽粉碎后与温水混合，借助麦芽自
身的多种水解酶，将淀粉和蛋白质等高分子物质进一步分解成可溶性
低分子糖类、糊精、氨基酸、胨、肽等，麦芽内容物的浸出率可达
80％，这就是糖化过程。
此工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒
浸渍废水中含有大麦粒、瘪大麦、麦芒、麦皮和泥砂等悬浮
固体，以及谷皮内的浸出物，如单宁物质、矿物质、蛋白质、苦
味质等。
悬浮固体含量约占原大麦投加质量的2％左右。每浸渍1t大麦
产带生的C浮O麦D量cr污约染20物kg约，1这0—与1国2k外g，资或料B(表OD)提5污供染的物数5据—基6k本g，相废符水。中挟
3．玉米
欧美国家较普遍用玉米作为辅助原料。玉 米所含的蛋白质、纤维素比大米多，特别是脂 肪含量高出大米好几倍，而淀粉的含量比大米 少10％左右，但比大麦略多。
4．酒花
酒花又称蛇麻花、啤酒花等，它是雌雄异 株，用于啤酒发酵的是成熟的雌花。酒花在啤 酒中的作用是：赋予啤酒香味和爽口苦味；提 高啤酒泡沫的持久性；使蛋白质沉淀，有利于 啤酒澄清；酒花有抑菌作用，将它加入麦芽汁 中能增强麦芽汁和啤酒的防腐能力。
麦芒很长，和麦穗的长度差不多， 小麦的芒相对来说要短，大麦的 外壳很难剥下来，小麦的外壳在 脱粒时已经掉了，大麦粒两头较 尖、较细长。小麦粒两头较园、 较短、较园润。
2．大米
大米作为辅料，主要是为啤酒酿造提供淀 粉来源．一般大米用量为大麦质量的25％一45 ％。大米淀粉含量比大麦、玉米高出10％一20 ％，而蛋白质含量低于两者3％左右，为6％一 9％。因此，用大米代替部分麦芽，既可提高 出酒率，又对改善啤酒风味有利。
以我国名酒青岛啤酒为例，其对水的碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度和总
硬度的要求分别是0.749mmol/L(2.1。d)、0.570mmol/L(1.6 。d)和 1.319mmol/L (3.7。d)，水中存在碳酸氢钙会使麦芽汁酸度降低。在用 温水和麦芽汁调制糖化醪（lao二声）时，如因水质而造成酸度不够 高，往往需要使用乳酸来调整pH值，或用加硫酸钙、离子交换法等方 法提高酸度。对含溶解盐类较多，总硬度在3.208— 7.842mmol/L(9。—22 。 d)的硬水可用电渗析法除盐。
成分。
麦芽制备工段分为大麦贮存、筛选、浸麦、发芽、 干燥和除根等6个工序。
图 制麦工艺过程
大麦
筛选
浸麦
发芽
干燥 成品麦芽 贮藏
排水
麦芽制备工段用水主要包括浸麦洗麦用水和冷却
用水两部分。
用水浸渍大麦，俗称浸麦。浸麦的目的在于使麦
粒吸水和吸氧、洗涤除尘、除杂以及除微生物，并将
麦皮内的部分有害成分浸出，为发芽提供条件。
第二章 啤酒工业废水处理
（Beer Industrial wastewater treatment ）
啤酒生产的主要原料大麦，每年约稍耗200多万t。 还应指出的是，啤酒生产主要利用粮食(大麦、大米) 中的淀粉，大部分蛋白质等留在麦糟及凝固物中，同 时排出酵母副产物，合理利用这些副产物是节粮、减 少污染物排放的重要措施。
二、啤酒生产工艺
成品啤酒按杀菌形式可分成三类： ①鲜啤酒（生啤） ：成品酒未经巴氏杀菌即出售，因啤酒中保存
了一部分营养丰富的酵母菌,所以口味鲜美。但稳定性差,不能长时 间存放,常温下保鲜期仅一天左右,低温下可保存3天左右。其产品 就地销售,多数桶装鲜啤酒具有爽口美味的优点；（扎啤，即重加 二氧化碳鲜啤酒。由于这种啤酒多数以广口瓶(Jar)为计量单位进 行零售,故依其英语jar一词的发音称为 “扎啤"。 ） ②纯生啤酒：成品酒不用巴氏杀菌，而经超滤等方法进行无菌过 滤处理； ③熟啤酒：成品酒经巴氏杀菌处理。
在浸麦时，浸麦用水中常投加化Байду номын сангаас药品，可以加
速麦皮中有害物质（如酚类等）的浸出，缩短发芽周
期，达到清洗和卫生的要求。如饱和澄清石灰水、甲
醛水溶液、高锰酸钾、氢氧化钠成氢氧化钾溶液。
整个浸渍周期长达48—72d。随着排水时间的推延，每一阶段
产生的废水中含有机污染物浓度由高而低。根据国内现行制麦工
艺，每投产1t大麦大约耗水18一60m3。