4個月前小編曾經(jīng)介紹過丹麥污水廠的碳中和案例。
其實除了其中提到的案例，丹麥還有很多污水廠的案例值得分享，例如它的第二大污水廠——Fredericia污水廠，早在2002年他們就啟用了污泥熱水解工藝來提高厭氧消化的效率。
Fredericia污水廠鳥瞰圖 |圖源：Google Maps
這座污水廠有一個非常特別的地方：只有30%的進水為生活污水，剩下的70%來自當?shù)氐墓I(yè)企業(yè)，其中包括了大名鼎鼎的嘉士伯集團。
Fredericia啤酒廠建于1979年。2019年，在啤酒廠40周年慶典之際，管理層宣布要自建污水回用廠，目標是將Fredericia的用水減半——從目前的2.9L水產(chǎn)1L酒減至1.4L產(chǎn)1升酒的水平。
2021年5月，這個水回用工廠正式投產(chǎn)，成為嘉士伯集團首個水回用工廠，也使Fredericia成為可能目前世界上最節(jié)水的啤酒廠。我們來看看他們是怎么做到的。
Fredericia啤酒廠鳥瞰圖 |圖源：smartwatermagazine
早在1979年，F(xiàn)redericia酒廠的用水/產(chǎn)酒比(4:1)其實已經(jīng)低于世界水平(6:1)。經(jīng)過這么多年的優(yōu)化，目前的水/酒比為2.8:1，也就是每升啤酒是要用2.8L水生產(chǎn)出來的。
2015年，在荷蘭人Cees 't Hart成為新的CEO后，嘉士伯集團似乎更加重視可持續(xù)發(fā)展的工作。2019年他們推出了一個Together Towards ZERO的戰(zhàn)略計劃，F(xiàn)redericia啤酒廠就是其中的代表案例。
他們的目標是要在2030年年，將90%的生產(chǎn)廢水進行回用，使總水耗減少一半。
為此，他們成立了一個叫DRIP的PPP合作組織。 DRIP全名是丹麥資源和節(jié)水型工業(yè)食品生產(chǎn)合作聯(lián)盟(The Danish partnership for Resource and water-efficient Industrial food Production)，成員包括了嘉士伯集團、丹麥技術大學(DTU)和工程咨詢公司NIRAS，以及丹麥環(huán)保局和獸醫(yī)暨食品管理局的支持。
DRIP合伙組織的第一個任務是要對目前Fredericia啤酒廠的用水搭建物料平衡模型。他們的結果顯示，一升啤酒有約95%的水 (5%的酒精)，大概會產(chǎn)生1.61升的廢水。
如下圖所示，水回用工廠建成后，有約90%的污水會實現(xiàn)循環(huán)回用，水質達到飲用水的標準，從而達到實際用水減半的目標。
在工藝設計上，他們都是選擇市場上成熟的技術。工藝流程圖如下圖所示：
相信大家對上述工藝都不會陌生，其中值得一提的是他們使用了AOP高級氧化工藝，原因是排除一些微量有機污染物的影響，因為有些物質是反滲透都無法清除的，例如：
? 胺（來自潤滑劑）
? HEDP（冷卻水中的腐蝕抑制劑）
? 過氧乙酸（巴氏殺菌）
也正因如此，他們還請來丹麥的獸醫(yī)和食品局的人一起參詳方案。他們還專門為此列出了這些潛在污染的名單：
他們使用的是ULTRAAQUA公司為該廠度身定做的紫外消毒設備。該公司首先初步篩選了幾個AOP公司，然后使用計算流體力學(CFD)模型進行對比，最后根據(jù)結果來設計反應器，確保處理之后的水質的穩(wěn)定。
ULTRAAQUA的CFD模型 | 圖源：ULTRAAQUA
據(jù)NIRAS公司的資料介紹，經(jīng)過這多重處理之后，使用這些純水作為啤酒生產(chǎn)用水的風險已經(jīng)可以降到忽略不計的水平。
1.4 hL/hL的耗水量當然不是此刻就能達到的水平，據(jù)嘉士伯的2019的可持續(xù)發(fā)展年報介紹，他們將在2019-2030年期間，逐步將水耗降到預期水平。
嘉士伯2019可持續(xù)發(fā)展年報的水耗遞減目標
圖源：Carlsberg (瓦村農(nóng)夫漢化)
目前這個水回用工廠的處理規(guī)模為2000m3/天。一年下來，可為Fredericia啤酒廠節(jié)省了560000立方米的水，也相當于少交了這50多萬的污水處理費。另外，因為還有厭氧消化等設備，所以能耗也能減少約10%的能耗。
除了末端治污，他們也積極和自己的化學品供應商交流，尋求更環(huán)保的耗材，例如更換裝瓶廠的皮帶潤滑劑，減輕末端的處理壓力。
除了在丹麥，嘉士伯也對其他國家的啤酒廠進行污水資源和能耗優(yōu)化的改造。例如有140年歷史的瑞士Feldschl?sschen啤酒廠，早在2014年就上馬了一套回收啤酒廠廢水熱能的氨熱泵系統(tǒng)。
瑞士Feldschl?sschen啤酒廠熱泵回收廢水熱能 | 圖源：aramis
之后，在另一個有200年歷史的芬蘭Sinebrychoff啤酒廠，他們也將建造了一套類似的系統(tǒng)，唯一的不同點就是這次是由啤酒廠自己建造。
Sinebrychoff啤酒廠是北歐最古老的啤酒廠。今年5月，嘉士伯集團在官網(wǎng)宣稱，該廠已經(jīng)實現(xiàn)碳中和，因為自2021年起，該廠的飲料生產(chǎn)全都使用可再生能源。因為它還有幫可口可樂生產(chǎn)產(chǎn)品，所以可口可樂也沾光擁有自己第一個碳中和生產(chǎn)商。
話說該廠從2015年起就開始采用綠色電力(有PEFC和FSC認證的永續(xù)生物質燃料)。此外，他們也大規(guī)模采用熱泵技術回收熱能。2020年就回收了9500 MWh，相當于550戶居民的全年供暖需求，覆蓋了啤酒廠26%的熱能耗。為了進一步提高熱回收效率，他們下一步是將參照瑞士啤酒廠的經(jīng)驗，在芬蘭打造一個污水熱能回收系統(tǒng)。
貼上碳中和標志的Sinebrychoff啤酒廠 | 圖源：Carlsberg
除了回收熱能，該廠也有節(jié)水計劃，目標是在2030年前，從目前的2.3L水產(chǎn)1L啤酒的水平降到1.7L水產(chǎn)1L啤酒的水平。
如今各行業(yè)都爭相布局碳中和的項目，不僅讓小編想到“內卷”一詞。不過碳中和如果真的開始內卷，也意味著對環(huán)保技術需求的持續(xù)提升，對環(huán)保企業(yè)來說未嘗不是一件好事。
最后小編在嘉士伯官網(wǎng)扒了這個污水回用項目的視頻，供大家交流學習。
https://v.qq.com/x/page/q3258lsolr0.html
1https://www.carlsberggroup.com/newsroom/carlsberg-opens-water-recycling-plant-and-becomes-the-world-s-most-water-efficient-brewery/
2.https://www.carlsberggroup.com/sustainability/our-actions/case-stories/halving-water-usage-at-fredericia-brewery/
3.https://foodnationdenmark.com/news/danish-brewery-investment-halves-water-usage-at-its-brewery-in-fredericia-denmark/?fbclid=IwAR0Pg8l5ymvkVvw0uXUFj0L5vJrwuEpmygyjeKSr8P-9YYguR7i5HkdMj6A
4.https://www.watertechonline.com/industry/food-beverage/article/14202992/carlsberg-group-danish-brewer-opens-water-recycling-plant-that-reuses-90-of-process-water
5.https://www.niras.com/projects/carlsberg-halves-its-water-usage-at-brewery/
6.https://scandbrewrev.dk/water-efficient-brewery/
7.https://twitter.com/CarlsbergGroup/status/1230494227773239296
8.https://www.thechemicalengineer.com/news/carlsberg-to-halve-water-usage-at-danish-brewery/
9.https://www.watertechonline.com/industry/food-beverage/article/14202992/carlsberg-group-danish-brewer-opens-water-recycling-plant-that-reuses-90-of-process-water
10.https://www.cambi.com/media/1885/cambi-plant-denmark-fredericia-2021.pdf
11.https://www.carlsberggroup.com/media/35965/carlsberg-as-sustainability-report-2019.pdf
12.https://cirkulaerkemi.dk/media/222924/02-carlsberg-case.pdf
13.https://www.kt.dtu.dk/english/research/prosys/projects/drip
14.https://www.aramis.admin.ch/Default?DocumentID=66033&Load=true
15.https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/47665/Ristola+Heta.pdf;jsessionid=6D375BF1F0ABE643F1E2583A6DCB29D0?sequence=1
16.https://www.youtube.com/watch?v=cnCPpTzN5Vs&t=5s
17.https://www.sinebrychoff.fi/newsroom/a-passion-for-beer/