酿酒业环境、健康与安全(EHS)指南

酿酒业环境、健康与安全指南1酿酒业环境、健康与安全指南前言《环境、健康与安全指南》（简称《EHS指南》）是技术参考文件，其中包括优质国际工业实践（GIIP）所采用的一般及具体行业的范例。1。如果世界银行集团的一个或多个成员参与项目，则应根据这些成员各自政策和标准的要求执行本《EHS指南》。本《EHS指南》是针对具体行业，应与《通用EHS指南》共同使用，后者提供的指南针对所有行业都可能存在的EHS问题。如果遇到复杂的项目，可能需要使用针对多个行业的指南。在以下网站可以找到针对各行业的指南：《EHS指南》所规定的指标和措施是通常认为在新设施中采用成本合理的现有技术就能实现的指标和措施。在对现有设施应用《EHS指南》时，可能需要制定具体针对该场所的指标，并需规定适当的达标时间表。在应用《EHS指南》时，应根据每个项目确定的危险和风险灵活处理，其依据应当是环境评估的结果，并应考虑到该场所的具体变量（例如东道国具体情况、环境的吸收能力）以及项目的其他因素。具体技术建议是否适用应根据有资格和经验的人员提出的专业意见来决定。如果东道国的规则不同于《EHS指南》所规定的指标和措施，我们要求项目要达到两者中要求较高的指标和措施。如果根据项目的具体情况认为适于采用与本《EHS指南》所含规定相比要求较低的指标和措施，则在针对该场所进行的环境评估中需要对提出的替代方案作出详尽的论证。该论证应表明修改后的指标能够保护人类健康和环境。酿酒厂EHS指南涵盖了啤酒的生产过程，包括从原料储存到瓶装、灌装或桶装酒的分装。附录A提供了对该部门的行业介绍。本指南不涉及麦芽的生产或非酒精饮料和软饮料的生产。本文由以下几个部分组成：1具体行业的影响与管理2指标与监测3参考文献和其他资料来源附录A行业活动的通用描述1定义是：熟练而有经验的专业人员在全球相似情况下进行同类活动时，按常理可预期其采用的专业技能、努力程度、谨慎程度、预见性。熟练而有经验的专业人员在评估项目可采用的污染防控技术时可能遇到的情况包括（但不限于）：不同程度的环境退化、不同程度的环境吸收能力、不同程度的财务和技术可行性。酿酒业环境、健康与安全指南21具体行业的影响与管理本章概述木制产品切割和生产行业在操作阶段发生的EHS问题，并提出如何对其进行管理的建议。关于如何管理大多数大型工业活动建造阶段和报废阶段各种常见EHS问题的建议包含于《通用EHS指南》。1.1环境指南与酿酒业的操作相关的环境问题主要包括以下几个方面：z能源消耗；z水耗；z废水；z固体废物和副产品；z大气污染物排放。能源消耗酿造过程需要消耗较多电能和热能。热能用以在锅炉中生成蒸汽，而蒸汽在麦汁煮沸和酿酒间的水加热过程中用量很大。工艺制冷系统通常是昀大的单一的电能消耗设备，但酿酒间、灌酒间和废水处理车间也会消耗不少电能。酿酒厂具体的能量消耗受公用系统和工艺设计影响很大，但定位变化可能由产品配方和包装形式的不同、酿酒水的温度以及环境温度的变化导致。酿酒厂具体的能量消耗取决于其规模、技术的复杂性和上述因素1，其范围可能在100～200兆焦/100公升（MJ/100L）。许多酿酒厂的有效节能可通过采取《通用EHS指南》中的能量管理通用指南以及下述的特别针对酿酒厂的技术实现：z安装电表和水表，以测量并控制整个工厂的消耗；z在全厂范围内应用热水平衡系统，以检查从生产工艺或公用系统到工艺或锅炉给水过程中热量回收的可能性；z回收麦汁冷却的热量，用以预加热捣碎下批麦芽所需的水。在麦汁冷却过程中应将冷却水流量控制在麦汁流量的约1.1倍，这非常重要，需要时可使用制冷机降温。麦汁冷却器的温度应在排出麦汁和输入冷却水的温度之间（3～5K）；z使用热回收系统冷凝麦汁贮罐所产生的蒸汽。回收的能量可作为热水被用于多种用途，例如被用于灌装间锅炉给水，或用以预加热工艺用水；z采用高浓度酿造技术，啤酒在生产过程中的酒精浓度高于销售时的浓度，在包装前才稀释至昀终产品的浓度水平；z控制并优化麦汁煮沸中的蒸发过程，此过程有6%～10%的麦汁被人为蒸发掉2。配方要求的变更可能造成额外的能量消耗和不稳定的产品质量。可通过如下方法降低麦汁1欧洲酿酒协会（2002）。2同上。酿酒业环境、健康与安全指南3煮沸中的能量消耗：{控制注入麦汁的浓度，以将过滤后麦汁和昀终的麦汁之间的浓度差维持在尽可能低的水平；{在煮沸过程中对浓度加以控制，尤其应避免过沸，相关的可用措施例如控制批量大小和加热过程中的蒸汽用量；{通过增加加热器与麦汁的表面接触，提高不必要的气味物质的蒸发效率。z确保蒸汽、热水与冷却管，储罐、阀门与凸缘、酿造锅或酿造锅部件，以及隧道式巴氏消毒机与洗瓶机的有效隔离；z制定瞬间消毒机的高再生比耗（＞93%），例如那些在包装和脱汽水生产中使用的消毒机；借助该方法还能降低冷却的要求；z限制热水的使用，尤其是热水的溢出（参见下面关于热水消耗的章节）；z优化隧道式巴氏消毒机的加热过程，并仔细考虑杀菌单元的控制；z使用热电联产（CHP）公用系统；z优化冷却系统操作的措施有：{使用酿酒水和脱汽水对温水（水温约在20℃以上）进行“高温”预冷；{昀大限度地提高制冷系统的蒸发温度。然而，制冷系统的蒸发温度经常被设计得更低，−6℃～−8℃之间已经足够。将蒸发温度提高1K可增强压缩机的冷却能力，并使制冷系统的电能消耗降低3～4个百分点；{设计并运行制冷系统的冷凝部分，以获得昀低冷凝温度。将冷凝温度降低1K可使制冷系统的电能消耗降低2%。z确保压缩空气系统内的压力处于尽可能低的水平。如压力从8bar降至7bar，电能消耗可降低约7%；z优化大型电机运行的措施有：{考察安装变速驱动器的可能性，尤其是对于载冷剂和水泵；{在麦汁煮沸锅中应用麦汁的热虹吸循环，以减少对泵循环的依赖。水耗对优质水的大量消耗是酿造业的一大特点。啤酒90%以上的成分是水，而一个高效率的酿酒厂每酿造1升啤酒需要消耗4～7升的水1。除产品生产所使用的水，酿酒厂在加热和冷却，清洗包装罐、生产设备和加工区域及运输工具，以及水净化等过程中均要消耗水。麦汁煮沸过程会导致水分的蒸发损失，此外水分也会随酒糟损失。酿酒需要大量优质水。《通用EHS指南》还包括减少水耗，特别是在自然水资源量有限的区域减少水耗的相关建议。啤酒生产的具体节水建议包括：z将麦汁冷却的用水量控制在糖化所需水平，其通常约为麦汁量的1.1倍；z允许回收水储罐的存储级别浮动，以昀大限度的利用储存能力。维持满罐可能导致溢1欧共体（EC）（2006）。酿酒业环境、健康与安全指南4出和浪费；z洗瓶机的节水措施有：{用新型节能节水洗瓶机替代老式洗瓶机。新型设备耗水量大幅减少（旧式洗瓶机每清洗1hL（百升）酒瓶体积，需3～4hL的耗水量，而新设备仅为0.5hL）1；{安装自动阀门，以在生产线停机时自动切断给水；{按照用水监管程序的要求适时更换破损的和过大的清洗喷嘴，使用高效的、低水耗的清洗喷嘴；{控制清洗用水的流量，这是由于给水系统内的压力波动经常导致该流量高于设定值或发生变化；{仅在昀后两个清洗喷嘴处使用新鲜水。前面的清洗喷嘴应循环使用逆流清洗器中的清洗用水；{洗筐机应使用从洗瓶机回收的清洗用水。z优化在线清洗（CIP）设备和工艺，以避免对水资源和清洗剂的不必要浪费（例如回收上次清洗所用的水用于下一CIP循环的第一次冲洗）；z评估在巴氏消毒工艺中使用封闭水循环系统的可行性，在该系统中水通过一个冷却塔回流并返回隧道式巴氏消毒机。这项措施能够减少隧道式巴氏消毒机的新鲜水消耗量，弥补由于蒸发和潜在排放造成的损失。需要对回流水进行处理，以防止滋生藻类和微生物，必须对回收水可能造成的产品污染风险予以严格管理。循环系统能够减少80%的隧道式巴氏消毒机耗水量；z在包装工艺中安装一个连接有真空泵的回流罐，不断向其供水以替代随空气一起排掉的水。回流罐在真空泵运行条件下能使整个工艺节水50%2；z回收加工阶段的水，并在冷却和冲洗等可能的阶段予以再利用。废水工业废水—减排技术酿酒厂废水中的污染物主要是工艺过程中产生的有机物。啤酒生产工艺中也会产生一些应被再利用而非排放的液体，例如稀麦芽汁和残留啤酒。残留啤酒主要来源包括处理罐、硅藻土过滤器、管线、包装区所排出的啤酒、回收啤酒以及包装区的破碎酒瓶3。可采用下述预防管理办法降低酿酒厂废水的有机负荷：z用带有加热套和低速搅拌器的储罐收集稀麦芽汁以在下次酿酒过程中使用。此法可降低废水的有机负荷量，并节约原料和水。稀麦芽汁的回收对于高浓酿酒工艺尤其重要4；z进行程序改进以降低残留啤酒量，例如清空储罐、保持良好的清洁及采用有效的控制1欧洲酿酒协会（2002）。2同上。3总的啤酒损失量通常为总产量的1%～5%。（欧洲酿酒协会2002）。4稀麦汁的COD值大约是10000mg/kg。稀麦汁体积为麦汁体积的2%～6%，其中1%～1.5%的稀麦汁是提取物。因此收集稀酿酒业环境、健康与安全指南5系统1；z避免发酵罐的过量灌装，否则会造成部分发酵的麦芽汁和酵母的流失；z确保洗瓶机中苛性碱的沉淀；z收集上次清洗所用的水，并在首次在位清洗（CIP）循环中予以再利用。工艺废水处理本节介绍的工艺废水处理技术包括均流和负载平衡、pH值修正、使用澄清剂沉降悬浮固体及生物处理；有时需采用旨在除磷脱氮和氯化消毒的生物营养物去除技术；此外还包括残留物的脱水和处理，以及在某些情况下可行的对品质可接受的废水处理残渣的堆肥或土地利用技术。此外还有一些工程控制技术可用以控制并中和异味。世界各地的酿酒厂正推广采用厌氧生物处理及通风处理技术；这一技术具有很多优点，可大幅降低残渣量、节约电能，并可产生锅炉或发电所需的沼气。更多的工业废水管理指南和处理方法实例收录于《通用EHS指南》。通过应用这些技术及有效的废水管理实践技术，酿酒厂应达到本工业部门文件第二部分相关表格所规定的废水排放指导值。其他废水关于工厂运营中所产生的无污染废水、无污染雨水和生活污水的管理指南收录于《通用EHS指南》。有污染废水应排入行业工艺废水处理系统。固体废弃物与副产品z啤酒生产中会产生酒糟等多种残渣，这些残渣具有商业价值可作为副产品销售给农业部门。关于减少固体废弃物并提高副产品销售量的推荐管理措施包括：{优化原料使用，以提高产量并减少固体和液体废物，包括：{避免使用低质原料；{优化谷物粉碎工艺；{优化过滤工艺，包括对酒糟进行充分淋洗以昀大限度地获得提取物；{收集稀麦汁，以用于下次酿酒过程的糖化工艺；{通过使用旋转炉优化澄清工艺，因为低效澄清会导致大量沉淀2产生；{从热凝固物中回收麦汁；{从剩余酵母中回收啤酒；{对残留啤酒予以收集和再利用。预运行和去流阶段的啤酒质量较高，可被直接注入过滤器内的啤酒中。包装区的其他残留啤酒应回注入旋转炉。z如可行，应开发废水的商业价值，相应措施有：{收集糖化工艺的酒糟，并作为动物饲料副产品销售；麦汁能使废水负荷降低20～60COD/hL麦汁（欧洲酿酒协会，2002）。1根据啤酒浓度和酒精含量的不同，啤酒的COD值约为120000mg/kg。残留啤酒总量约为总产量的1%～5%，有时则会稍高。排入下水道的残留啤酒量每减少1%，废水负荷就会降低120gCOD/hL啤酒（欧洲酿酒协会，2002）。2一种主要由蛋白质组成的沉淀物（欧洲酿酒协会，2002）。酿酒业环境、健康与安全指南6{避免热凝固物排入下水道系统。热凝固物应回注入糖化锅或过滤桶及麦芽汁过滤器。残渣会被处理成一部分啤酒粕，并用作动物饲料1；{将酵母作为副产品从发酵工艺中回收并再利用。酵母可以从发酵罐和储罐、酵母贮存车间及过滤器收集。只有部分酵母会在下次酿酒过程中被再次使用。为避免废水的高化学需氧量（COD），对剩余酵母应昀大限度地予以回收，并再次出售以用于商业用途。剩余酵母通常会作为饲料卖给养猪场；其他用途则包括酵母提取、酵母药片、化妆品和制药工业用途；2{回收退回的碎玻璃瓶，以生产新玻璃瓶；{处理回收酒瓶清洗时