嘉士伯啤酒廠希望到 2030 年減少 50% 的用水量。其倡議“水資源零浪費(fèi)”是嘉士伯“共同邁向零目標(biāo)”計(jì)劃的一部分。在其位于丹麥弗雷德里西亞的生產(chǎn)工廠中，嘉士伯與顧問、大學(xué)和格蘭富等技術(shù)供應(yīng)商一起開發(fā)了一個(gè)全面水資源管理處理廠。這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施主要處理用于清潔的工藝水，將其凈化至飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，并將水資源送回啤酒廠作為工藝水重新使用。處理廠回收并再利用了 90% 的工藝水。
我們花了很多年才得以夢(mèng)想成真
項(xiàng)目背景
水是釀造啤酒的重要成分。沒有水，就沒有啤酒。然而， 釀酒時(shí)使用的大部分水最終并非成為了啤酒。在丹麥弗雷德里西亞的嘉士伯工廠，總用水量的約 60-65% 主要用于清潔。其中包括設(shè)備、地板、表面、管道、水箱和洗瓶機(jī)與洗罐機(jī)的清潔，還包括冷卻塔和鍋爐等設(shè)施。這些都叫做工藝水。
想一想我們現(xiàn)在能做的事情。我們其實(shí)可以進(jìn)行循環(huán)，打造一個(gè)閉環(huán)， 實(shí)現(xiàn)工藝水再利用。真的太棒了！
“啤酒廠的用水量與衛(wèi)生狀況有關(guān)。從之前的經(jīng)驗(yàn)來看，大家始終都在強(qiáng)調(diào)食品生產(chǎn)需要大量用水?！奔问坎墓こ套稍兒献骰锇?NIRAS 公司的食品和飲料用水專業(yè)總監(jiān) S?ren N?hr Bak 表示，“實(shí)際上，以前釀造商會(huì)吹噓他們的用水量，因?yàn)槟鞘菣z驗(yàn)是否潔凈的一個(gè)指標(biāo)?，F(xiàn)在，這種方式已經(jīng)行不通了?！?/p>
據(jù)丹麥嘉士伯公司可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理 Tenna Skov Thorsted 稱，2015 年嘉士伯集團(tuán)在全球每生產(chǎn)一升啤酒要使用 3.4 升水。
我們的目標(biāo)是把這一數(shù)值降到 1.7 以下?！彼f道，或者說實(shí)現(xiàn)到 2030 年整個(gè)嘉士伯集團(tuán)的用水量減少 50% 這一目標(biāo)。除了其他可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)以外，公司還推出了“共同邁向零目標(biāo)”的可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃，也就是在 2030 年將水資源浪費(fèi)清零。
丹麥嘉士伯可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理 Tenna Skov Thorsted
Andreas Kirketerp 是位于丹麥弗雷德里西亞的嘉士伯公司全面水資源管理工廠的經(jīng)理。通過設(shè)施對(duì)工廠的工藝水進(jìn)行處理和凈化，將 90% 的水送回工廠再次作為工藝水使用。
工藝水用于清洗工廠內(nèi)的設(shè)備、地板、表面、管道和水箱、洗瓶和洗罐機(jī)等。
一個(gè)多年的夢(mèng)想
經(jīng)過與丹麥資源和節(jié)水型工業(yè)食品?生產(chǎn)合作聯(lián)盟(DRIP)的全面協(xié)作， 打?造了一個(gè)全新的現(xiàn)場(chǎng)污水處理和凈化工廠。通過 DRIP，企業(yè)、技術(shù)提供 商、研究機(jī)構(gòu)以及衛(wèi)生和食品當(dāng)局?jǐn)y 手共進(jìn)，重新思考大家使用和再利用 水資源的方式，并拓展水凈化和循環(huán) 的界限。嘉士伯集團(tuán)和格蘭富公司攜 手各界同仁，共同參與其中。
通過各種節(jié)水項(xiàng)目，嘉士伯的弗雷德里西亞工廠已經(jīng)將每 1 升啤酒用水量降到了 2.8 升。但是，要實(shí)現(xiàn) 1.7 升以下這一目標(biāo)，這點(diǎn)力度顯然不夠。因此，在 2019年，在與啤酒廠內(nèi)部的利益相關(guān)者進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的溝通后，S?ren N?hr Bak 表示，嘉士伯 決定大干一場(chǎng)，打造一個(gè)全面水資源 管理 (TWM) 示范工廠。
“嘉士伯在全球有 80 多家啤酒廠， 有些地區(qū)的水資源十分匱乏?！?S?ren N?hr Bak 表示，“因此，他們想確保在可控的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)， 如此這一概念就能在其他啤酒廠中踐行?！?/p>
“我們花了很多年才得以夢(mèng)想成 真?！奔问坎湹尼劸瓶偙O(jiān)表示， “我們和一些公司展開合作，也考慮到了釀造用水方面，格蘭富公司鼎力相助，所以我們知道這一目標(biāo)雖然規(guī)模不大，但是能夠?qū)崿F(xiàn)。就是這種感覺：鉚足干勁，全力以赴?！?/p>
現(xiàn)場(chǎng)水資源再利用成為現(xiàn)實(shí)
“項(xiàng)目的基本理念是把所有的工藝水送到污水處理廠，然后將水凈化成安全的飲用水，確保我們能在啤酒廠內(nèi)再次使用這些水。” Kokholm 說。 “這些水不會(huì)用來釀酒，所以不用擔(dān)心產(chǎn)品的水質(zhì)。它們僅用于清潔?！?/p>
NIRAS 的 S?ren N?hr Bak 表示，由于丹麥的食品和飲料公司以前從未展開過這等規(guī)模的嘗試，因此贏得嘉士伯內(nèi)部和丹麥當(dāng)局關(guān)于質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的批準(zhǔn)是主要任務(wù)?！?/p>
" 我們走出去和所有對(duì)質(zhì)量感興趣的人溝通?！彼f，“這不僅關(guān)乎弗雷德里西亞啤酒廠當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)量機(jī)構(gòu)，還涉及集團(tuán)的質(zhì)量機(jī)構(gòu)，以及可口可樂和怡泉的質(zhì)量機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗麄円苍谏a(chǎn)這類特許經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品。其他非常重要的參與方當(dāng)然就是丹麥的環(huán)保部門以及食品和飲料管理當(dāng)局等?！?/p>
最終各方簽字，同意由一家位于比利時(shí)的污水處理廠交鑰匙供應(yīng)商Pantarein Water 負(fù)責(zé)提供整個(gè)處理系統(tǒng)。格蘭富將提供輸送水所需的泵和系統(tǒng)并確保工廠進(jìn)行精確的計(jì)量。
“毫無(wú)疑問，格蘭富是泵領(lǐng)域的專家?！?Pantaren 的項(xiàng)目經(jīng)理 Bryan de Bel 表示，“他們?cè)趫?bào)價(jià)階段給了我們很大的幫助，針對(duì)我們需要提供的 所有解決方案選擇了合適的產(chǎn)品?？紤]到能耗和可持續(xù)性，我們做了很多討論，以獲得最持久有效的解決方案。這對(duì)我們來說意義重大?！?/p>
S?ren N?hr Bak 補(bǔ)充說道，選擇格蘭富也出于以下考慮，就是當(dāng)涉及到泵送和計(jì)量問題時(shí)，我們想要確保解決方案安全可靠。因?yàn)槿绻渲幸粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。其次，我們希望得到的解決方案能夠附帶監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，這樣我們就能時(shí)刻了解自身在預(yù)期基準(zhǔn)內(nèi)的表現(xiàn)。很多人了解到，格蘭富提供的不僅僅是一個(gè)泵，而是以泵為載體的智 能解決方案。
S?ren N?hr Bak, NIRAS 食品和飲料用水專業(yè)總監(jiān)
位于丹麥弗雷德里西亞的嘉士伯全面水管理工廠采用厭氧和好氧污水處理技術(shù)。左邊的厭氧池產(chǎn)生沼氣，嘉士伯用它來為釀造過程提供熱量，從而提高了項(xiàng)目的可持續(xù)性。
嘉士伯 TWM 工廠的格蘭 富解決方案
TWM 凈水廠
TWM 工廠每天可以處理 2,000 立方米的進(jìn)水，其中 90% （即 1,800 m3）將回收并循環(huán)使用。該工廠還能提供沼 氣，嘉士伯使用這些沼氣來加熱生產(chǎn)設(shè)備，從而提高了項(xiàng) 目的可持續(xù)性。
厭氧和好氧生物處理工藝與 MBR 膜濾技術(shù)相結(jié)合，可以 去除污水中的大部分污染物和固體。處理后的水在一個(gè) 采用閉路反滲透 (CCRO) 工藝的工廠中進(jìn)一步過濾，從而 除去水中的溶解鹽。然后，反滲透的水被“再礦化”，使用 碳酸鈣來降低侵蝕性，確保水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。待水穩(wěn) 定過后再進(jìn)行紫外線處理。水還要注入二氧化氯來消除 細(xì)菌所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，并防止?jié)撛诘纳锬ぴ谳斉涔艿乐?堆積。
格蘭富的泵在每個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮了作用 ?（查看下方的圖表或點(diǎn)擊此處下載），全面水資源管 理工廠的經(jīng)理 Andreas Kirketerp 表示其現(xiàn)場(chǎng)使用的泵 95% 是格蘭富制造。
Pantarein 公司的 Bryan de Bel 說：“眾所周知，化學(xué)品是 一大風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)我們來說，格蘭富的全套計(jì)量解決方 案幫助我們節(jié)省了時(shí)間和精力。我們獲得了全套設(shè)施，包 括計(jì)量泵、所有管道、閥門等等，所以我們對(duì)此十分滿意。此外，格蘭富的泵還提供流量控制軟件。這樣一來，我們就能按需計(jì)量。
全面水資源管理工廠的經(jīng)理 Andreas Kirketerp 表示，“格蘭富的 泵非?？煽?，并且設(shè)備需要始終保持運(yùn)行。打造這樣一個(gè)設(shè)施成本不菲，而且還要保證能帶來回報(bào)。它每天 的產(chǎn)水量達(dá)到 1,800 立方米。也就是說，如果這個(gè)設(shè)施一天不運(yùn)作，你就必須購(gòu)買 1,800 立方米的水并通過市政管道進(jìn)行排放。所以設(shè)施要始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。不得停歇?！?/p>
WWTP 交鑰匙承包商 Pantarein 的項(xiàng)目經(jīng)理 Bryan de Bel
Pantarein 的 Bryan de Bel 說：“格蘭富提供的整套計(jì)量解決方案 幫助我們節(jié)省了不少時(shí)間和精力。我們獲得了全套設(shè)施，包括計(jì)量 泵、所有管道、閥門等等，一應(yīng)俱全。除此之外，泵還提供了流量控制軟件。這樣一來，大家就能按需計(jì)量。”
嘉士伯 TWM 工廠內(nèi)外都配備了格蘭富的計(jì)量系統(tǒng)。
四套格蘭富 NB 泵在嘉士伯全面水資源管理工廠的厭氧池、好氧池和調(diào)節(jié)池 以及沼氣洗滌器之間進(jìn)行水循環(huán)。
除了可靠性，釀酒總監(jiān) Anders Kokholm 還說道，這一舉措還伴隨著其他實(shí)際挑戰(zhàn)，我們需要時(shí)間來解決這些問題。
“令人擔(dān)憂的事情之一是，與市政供應(yīng)的公共用水相比，從廠房出來的水溫度比較高。”Kokholm 表示，丹麥的市政用水溫度為 8-9°C，而 TWM 的輸出溫度為 20-28°C。
“這對(duì)啤酒廠來說有何實(shí)際影響？當(dāng) 然，我們以前也做過這方面研究，但沒有人真正實(shí)踐過。這種方法會(huì)對(duì)其他方面，比如說微生物方面，造成負(fù)面影響嗎？實(shí)際上，這種做法行之有效。我們采取了很多措施來保證微生
Anders Kokholm，丹麥嘉士伯釀酒總監(jiān)
成果
經(jīng)過前半年的運(yùn)行，全面水資源管理 (TWM) 設(shè)施已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能目標(biāo)。Anders Kokholm 稱這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。
“這段旅程著實(shí)令人興奮，我們還有很多東西要學(xué)?！拔覀?cè)?2021 年初啟動(dòng)了這個(gè)項(xiàng)目，并開始逐漸讓工廠運(yùn) 轉(zhuǎn)起來，讓污水處理廠的細(xì)菌適應(yīng)我 們的污水?！盞okholm 說，“我們需要 一點(diǎn)時(shí)間來積累足夠的污泥來處理污水。因此，這是一個(gè)逐漸馬力全開的過程。我們已經(jīng)了解這對(duì)啤酒廠 [總用水與釀造啤酒] 比率所帶來的正面影響。我們還沒有達(dá)到目標(biāo)水平，但我們會(huì)在設(shè)定的時(shí)間達(dá)到目標(biāo)?！?/p>
S?ren N?hr Bak 說：“這對(duì)許多人來說是一種顛覆性的轉(zhuǎn)變。在食品和飲料行業(yè)，能真正實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用嗎？答案是肯定的，已經(jīng)有事實(shí)證 明這是可以實(shí)現(xiàn)的。我們擁有一項(xiàng)技 術(shù)，能夠幫助我們以安全可靠的方式從工藝廢水中生產(chǎn)飲用水。這真是太 棒了。我們想在所有水資源短缺的地 方推而廣之，在所有還未開始處理污水的地方付諸于實(shí)踐。想一想我們能做什么。我們其實(shí)可以進(jìn)行再循環(huán)，打造一個(gè)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)工藝水再利用?！?/p>
“對(duì)嘉士伯集團(tuán)來說，帶來的影響就是在這里進(jìn)行試驗(yàn)，然后推廣到其他水資源短缺的地方。”Anders Kokholm 補(bǔ)充說道，“我們?cè)谟《群椭袊?guó)等國(guó)家開展業(yè)務(wù)，其中有些地區(qū)缺乏水資源。而以這種方式回收工藝 水，然后將其處理成飲用水或類似標(biāo)準(zhǔn)的水，這無(wú)疑是一種進(jìn)步，也將帶領(lǐng)嘉士伯向 2030 年的目標(biāo)邁進(jìn)?！?/p>
嘉士伯水資源再利用的實(shí)際情況
來源
本文的信息來自 2021 年 9 月和 10 月在嘉士伯的現(xiàn)場(chǎng)采訪與 2021 年 10 月在 NIRAS 的現(xiàn)場(chǎng)采訪，以及 2021 年 10 月與 Pantarein 的在線視頻聊天。有關(guān) DRIP 合作伙伴 關(guān)系和水資源再利用研究的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問本網(wǎng)站。
注：當(dāng)提及“飲用水”時(shí)，它指的是最高純度的水。這意味著原則上，經(jīng)過處理的水可以安全飲用，但在本案例中，其并非最終產(chǎn)品的成分。
格蘭富方案
在位于丹麥弗雷德里西亞的嘉士伯全面水資源管理工廠，格蘭富和 Pantarein、嘉士伯?dāng)y手合作，為整個(gè)污水處理和凈化工藝提供了最佳的水泵 和計(jì)量系統(tǒng)。其中包括：
- 潛水式 SL 污水泵和攪拌器；
- 用于生物池和沼氣洗滌器之間循環(huán)的 NB 端吸泵；
- 全套計(jì)量系統(tǒng)，包括數(shù)字計(jì)量泵、管道和所有水處理步驟所需的配件；
- 就地清潔所需的超濾和反滲透膜
- 功能強(qiáng)大的 CR 立式多級(jí)泵（用于 RO 系統(tǒng)）；
- 完整的系統(tǒng)，如?
- 用于消毒的 Oxiperm Pro
- 用于生產(chǎn)聚合物的 POLYDOS
- 用于監(jiān)測(cè)和控制水消毒的 緊湊型測(cè)量系統(tǒng)、控制器、傳感器和配件。