節約、處理以及循環(huán)利用過(guò)程用水可以有效降低水的消耗.
 
    目前，新比利時(shí)釀酒公司對其大部分過(guò)程用水進(jìn)行了重復利用，主要用在蒸汽冷凝、清掃以及園藝灌溉上。通過(guò)厭氧和好氧生物工藝對過(guò)程水進(jìn)行處理，降解了水中大部分有機組分，同時(shí)對工藝過(guò)程進(jìn)行了連續監測，以便判斷釀酒廠(chǎng)的高有機負荷的重要來(lái)源，這些都已經(jīng)成為過(guò)程水處理和再利用項目成功的關(guān)鍵因素。 

    就一個(gè)典型的釀酒廠(chǎng)而言，生產(chǎn)每一桶啤酒需要消耗 8～10 桶水。位于美國科羅拉多柯林斯堡的新比利時(shí)釀酒公司每生產(chǎn)一桶啤酒只需要消耗約 4 桶水，主要是由于在整個(gè)公司范圍內號召資源再利用，其中包括在線(xiàn)過(guò)程水處理以及水的重復利用項目。 

    新比利時(shí)釀酒公司是國內第五大釀酒公司，在 2004 年該廠(chǎng)生產(chǎn)了 320000 多桶啤酒，其中包括其王牌品牌――Fat Tire Amber Ale。公司致力于處在能夠滿(mǎn)足高標準環(huán)境要求的技術(shù)前沿，將資源和能源的消耗最小化，循環(huán)利用最大化。

    除了水的重復利用項目，該公司還利用釀酒廠(chǎng)的過(guò)程水處理工藝中產(chǎn)生的甲烷為燃料進(jìn)行發(fā)電。目前該發(fā)電機組的供電每天能夠滿(mǎn)足該釀酒廠(chǎng)主樓 7 小時(shí)的用電。這有效的抵消了當地電網(wǎng)高峰用電的費用，同時(shí)也有效地減少了釀酒廠(chǎng)向當地供電系統購電的費用。1999 年，其二氧化碳的排放量削減了約1800噸。 

    污水處理工藝

    新比利時(shí)釀酒公司在2002年開(kāi)始對使用后的過(guò)程水進(jìn)行處理，目的是減少排放到市政廢水收集系統的廢水量，同時(shí)通過(guò)水的回用，從而進(jìn)一步減少生產(chǎn)每桶啤酒的用水量。當前的處理設施（現在正在擴建）的處理能力是 80000 加侖/天。2004年其日平均流量為 58274加侖，年總出水量約為20000000加侖。 

    該污水處理工藝使用的是德國系統供貨商提供的處理裝置，包括一個(gè)三級厭氧消解池，一個(gè)好氧池，一個(gè)生物濾池和一個(gè)曝氣池。污水首先經(jīng)過(guò)厭氧處理然后進(jìn)入好氧處理工藝，經(jīng)過(guò)厭氧過(guò)程能去除約80％的COD，剩余的COD去除由好氧過(guò)程來(lái)完成。 

    高有機負荷 

    在所有的釀酒廠(chǎng)中，出水中大部分的有機物質(zhì)來(lái)自于麥芽汁的提取過(guò)程、副產(chǎn)品中麥芽汁的殘留物以及后續處理中損失的麥芽汁和啤酒。發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的自溶酵母也是造成過(guò)程水出水中有機負荷較高的重要因素。經(jīng)過(guò)厭氧分解過(guò)程，麥芽汁和酵母中的細菌被降解成單糖和淀粉，并最終轉換成甲烷氣體。

    過(guò)程水的出水有機負荷較高，主要是由于釀酒廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中水的消耗量較低。典型的釀酒廠(chǎng)過(guò)程水出水的平均 BOD 值低于 3000mg/L，而新比利時(shí)釀酒公司的過(guò)程水出水BOD平均值達到7500mg/L。  

    COD監測的重要性 

    盡管高有機負荷對于厭氧處理過(guò)程以及后續的沼氣的產(chǎn)生非常有利，但仍然需要進(jìn)行連續的水質(zhì)分析，從而對整個(gè)處理過(guò)程進(jìn)行監測，同時(shí)對處理過(guò)程加以控制。在線(xiàn)監測的主要目的是以固定的間隔測量化學(xué)需氧量和其它參數，為量化污水濃度的變化提供了一種方式，有助于積極控制過(guò)程水處理以及將污染物降到最少。

    進(jìn)入污水處理工藝的過(guò)程水的水質(zhì)和水量都會(huì )有顯著(zhù)的波動(dòng)，主要取決于釀酒廠(chǎng)內不同的工藝過(guò)程。由于五天生化需氧量的測定時(shí)間過(guò)長(cháng)，不能為過(guò)程控制提供及時(shí)的信息，污水廠(chǎng)內的實(shí)驗室就采用對整個(gè)釀酒廠(chǎng)的出水定期進(jìn)行COD分析。由于COD測試結果只需兩個(gè)小時(shí)即可獲得，可以對釀酒廠(chǎng)進(jìn)水和出水的負荷提供更及時(shí)的分析結果，能及時(shí)的了解水廠(chǎng)的處理效率，從而實(shí)現最優(yōu)化的過(guò)程控制。  

    兩小時(shí)的COD測試 

    對于定期進(jìn)行的COD測試，釀酒廠(chǎng)采用微回流法，利用美國哈希公司提供的COD 消解裝置。預制的試劑裝在一個(gè) 16mm 的玻璃管中，可以直接放入COD反應器和分光光度計中。在釀酒廠(chǎng)中，COD的測試是一種非常直接的測試過(guò)程。當2毫升的樣品加入樣品瓶后，樣品瓶蓋好蓋子后放置到反應器中，在150℃下消解2個(gè)小時(shí)。當樣品瓶冷卻后將樣品瓶放入分光光度計，讀數可以直接從分光光度計讀取。該實(shí)驗室使用HACH的DR2500分光光度計，該分光光度計可以存儲 COD 和其它常用的測試程序。 

    收集到一段時(shí)間的 COD 和 BOD 數據之后，用BOD的平均值除以COD的平均值得到一個(gè)比值，或換算因子。用 COD 的結果乘以這個(gè)換算因子就可以估算出 BOD 的濃度值。對于同一個(gè)樣品而言，COD值通常都會(huì )高于BOD的值，因此換算因子通常都小于1。 

    除了對過(guò)程水的出水定期進(jìn)行 COD 監測，釀酒廠(chǎng)也會(huì )在其啤酒廠(chǎng)內定期用 COD 微回流法進(jìn)行工藝過(guò)程控制。例如，釀酒廠(chǎng)近期做了一個(gè)麥芽汁回收測試以確定提取的容積和倒掉的谷物中實(shí)際損失的糖份。啤酒釀造者想確認他們是否倒掉了多余的糖份，或者回收麥芽汁是否值得。對于麥芽汁進(jìn)行的一系列 COD 測試確定了殘留食品的真實(shí)濃度?；谶@項測試，現在釀酒廠(chǎng)開(kāi)始在釀酒過(guò)程中回收這類(lèi)物質(zhì)。 

    當前的擴建工程 

    新比利時(shí)釀酒公司目前正在擴建其過(guò)程水處理廠(chǎng)，包括擴大好氧處理和厭氧處理的能力。同時(shí)在厭氧反應池前面增加了儲水池。產(chǎn)生的甲烷氣體量由于進(jìn)入反應池的出水體積不同而有所變化，以前甲烷氣體量主要取決于啤酒的產(chǎn)量。新的儲水池主要用于平衡進(jìn)入消解器的流量，從而使得沼氣的產(chǎn)量更高、更穩定。相應地，這又使得在線(xiàn)發(fā)電廠(chǎng)能夠運行更長(cháng)的時(shí)間，從而進(jìn)一步降低了釀酒廠(chǎng)的能耗。此外，該廠(chǎng)還安裝了一個(gè)反滲透裝置，進(jìn)一步凈化最終出水。 

    進(jìn)入過(guò)程水處理廠(chǎng)的 BOD 平均值為7500mg/L, 出水的BOD值則不到25mg/L，該污水廠(chǎng)出水可用做非飲用水，如蒸汽冷凝、清掃用水或園藝用水等。2004年，整個(gè)水廠(chǎng)的COD和BOD去除率分別達到98％和99.8％。  

    節約、處理和循環(huán)利用 

    將節約用水、進(jìn)行水處理和水的循環(huán)利用結合起來(lái)，使得新比利時(shí)釀酒公司的用水量大大降低。同時(shí)也削減了排放到當地市政水處理系統的高有機負荷，這一點(diǎn)已經(jīng)通過(guò)準確的COD分析得到了證實(shí)。此外，通過(guò)使用甲烷氣體做燃料進(jìn)行發(fā)電也大大降低了釀酒廠(chǎng)運行所需購買(mǎi)的電量。