Afval in een brouwerij

De hedendaagse brouwerij is van de kleinschalige badkuip geëvolueerd naar een industriële productie op grote schaal. Deze massaproductie is op vele vlakken efficïenter, vooral economisch. Maar deze winst op financieel vlak, mag niet leiden tot onnodige verspilling van grondstoffen en een verontreiniging van het milieu, dit was in het verleden jammer genoeg maar al te veel realiteit. De laatste decenia is er echter een positieve evolutie merkbaar, die rekening houdt met duurzaamheid. Om tot deze duurzame productie te komen, dient men verschillende mentaliteitswijzigingen te ondergaan. Minder afval genereren (in alle vormen: watervervuiling, luchtverontreiniging, vast afval,...) aan de output-zijde, betekend niet alleen het afval reinigen, maar ook zorgen dat er minder input nodig is voor dezelfde productie. Elke kilo grondstof die bespaard wordt, zorgt immers voor een veelvoud minder aan afval.

Oplossingen dienen gezocht te worden in 3 verschillende tereinen. Allereerst is er de mensfactor: een betere training van het personeel, een duurzaam beleid van het management,... Vervolgens moeten ook de machines en alle andere infrastructuur in de brouwerij aangepast worden om zuiniger te zijn. Tenslotte mag ook het technische vlak niet achter lopen, ingenieurs moeten aangezet worden om de gebruikte systemen te optimaliseren en ervoor te zorgen dat de brouwerijen aan beter materiaal kunnen geraken.

“Avoiding or minimizing environmental impacts should include not only better management and control of emissions, discharges, etc. but also efficient use of inputs, such as energy, water and raw materials. Increased efficiency in a brewery, implemented trough both technical and managerial means, as described here, often lead to cost savings as well as improved environmental performance.”

Ruwe grondstoffen

Zoals in alle fabrieken wordt ook in brouwerijen vele verschillende grondstoffen gebruikt. Om te beginnen is er een grote hoeveelheden organisch materiaal nodig, denk maar aan de gerst, het gist, de hop, en andere producten die nodig zijn om de drank zelf te brouwen. Deze grondstoffen zijn de basis van het bier, en de specifieke herkomst en hoeveelheid van de verschillende ingrediënten geven elk bier zijn aparte smaak, samen met het aantal filtraties, bewerkingstemperaturen enz.
De beste manier om op deze grondstoffen te besparen is ervoor zorgen dat het bier in een latere fase van de productie zo weinig mogelijk verspild wordt. Hierbij valt o.a. het zorgvuldig ledigen van de tanken en het buizennetwerk alvorens er gekuist wordt, het bier + gist voldoende filteren in bv een een centrifuge om het bier dat hierin achter gebleven is te recupereren.

Vervolgens zijn er ook verpakkingen nodig om het afgewerkte product in te vervoeren en tot bij de consument te brengen. Hiervoor zijn verschillende mogelijkheden: flessen, blikjes en vaten. In bijvoorbeeld de brouwerij van Inbev in Leuven zien we dat de 3 varianten er geproduceerd worden. Het spreekt voor zich dat elke mogelijkheid zijn specifieke ruwe grondstof vraagt, maar in de meeste brouwerijen is hiervoor geen afzonderlijke productielijn. Flesjes en vaten worden afgewerkt aangvoerd (al dan niet reeds gebruikt) en de blikjes moeten enkel nog in elkaar ‘geschroefd’ worden.

Ook hier zijn er manieren om de productie efficiënter te maken, die echter weinig met de brouwerij zelf te maken hebben. Deze kan enkel de processen verbeteren waar deze gewassen worden. Zo zou het bijvoorbeeld mogelijk zijn om de flesjes op een lagere temperatuur te wassen zonder het verlies van reinheid, door toevoeging van (milieuvriendelijke) chemicaliën.

Energie (wamte)

In een brouwerij wordt er voortdurend met temperaturen gespeeld. In het begin van het proces dient het brouwsel (men kan het nog geeb bier noemen) opgewarmd te worden tot 80 a 90 °C en tegen het einde dient het afgekoeld te worden tot bijna of zelfs onder het vriespunt. Bijna alle brouweren hebben wel een basissysteem waarbij ze het merendeel van de warmte nuttig kunnen gebruiken. Bijvoorbeeld de warme vloeistof afkoelen met de vloeistof die opgewarmd dient te worden via een eenvoudige warmte-wisselaar. Maar toch moeten er nog steeds grote hoeveelheden warmte opgewekt worden om het brouwsel op de juiste temperatuur te krijgen. Er is ook voldoende koelwater nodig, waarvoor veel energie, zij het elektrische, nodig is. Algemeen genomen heeft een brouwerij 150 tot 200 MJ / hl nodig. Een brouwerij stoot hierdoor jaarlijks grote hoeveelheid schadelijke stoffen uit, ze verbrandt immers een aanzienlijke hoeveelheid olie. Deze zorgen niet alleen voor duizenden tonnen van het alom gekende broeikasgas CO2 , maar ook NOX en SO2 worden in de atmosfeer losgelaten. Een degelijke roetfilter is dus een absolute noodzaak. Maar de beste filter tegen schadelijke stoffen, is nog steeds minder olie verbranden.

De eenvoudigste manier om energie te besparen is isoleren, elke meter pijpleiding die goed geïsoleerd is bespaart jaarlijks honderden liter stookolie. Maar voor een efficiënter energieverbruik dienen voornamelijk complexere warmterecuperatie-systemen ingebouwd te worden. Deze worden na verloop van tijd steeds duurder voor een geringere prestatiewinst. Dit noemen we de ‘cost barrier’: een grens waarbij er besloten wordt dat het niet meer nuttig is om verder te investeren wegens een te povere energiewinst. Het idee wat nu meer en meer op de voorgrond verschijnt is ‘tunneling trough the cost barrier’: in die mate verder blijven investeren in efficiëntere systemen dat uiteindelijk een andere (klassieke) kost wegvalt. Hierdoor is de uiteindelijke kost lager of niet significant groter, terwijl de energiewinst aanzienlijk kan zijn.

4Water

Voor de productie van 1 hl bier is over het algemeen 4 tot 10 hl water nodig. Het grote verschil tussen deze benodigdheid is de temperatuur van de waterbron. Water wordt veelvuldig gebruikt als koeling, en hierdoor is er een grotere hoeveelheid water nodig als de temperatuur hoger is. Andere redenen waarom deze waterconsumptie zo hoog is, is omdat het gebruikt wordt voor reiniging van pijpleidingen, tanks, herbruikbare flesjes, ... en bij filtering enz. Water wordt zoveel gebruikt omdat het in zulke grote aantallen voorhanden is, en omdat het een uitstekende warmtecapaciteit heeft, en bovendien over het algemeen een volstrekt neutraal product is. (Natuurlijk is het niet de bedoeling dat onbehandeld water in de productielijnen terecht komt, daar het risico voor contaminatie zeer groot is.) In de meeste brouwerijen wordt het water rechtstreeks vanuit de grond gepompt in de onmiddelijke nabijheid van de fabriek. Het overtollige water, ongeveer 70%, wordt nadien terug in de grond gepompt of via een rivier afgevloeid.

Het grote probleem aan het water is het feit dat het gemakkelijk afvalstoffen oplost, of in ieder geval mee kan nemen naar oppervlakte-of grondwater, waar het duizenden kubieke meters proper water kan vervuilen. Het is dus noodzakelijk om een goede waterfiltratie te hebben in de buurt van de brouwerij. Wanneer water zonder de juiste behandeling terug in het milieu gebracht wordt kan dit zeer nadelige effecten hebben. Een van deze effecten is het oplossen van het zuurstof in het water, wat noodzakelijk is voor aquatisch leven. De nitraten en fosfaten die in het afvalwater kunnen zitten stimuleren excesieve waterplantengroei, voornamelijk algen, waardoor er nog minder zuurstof in het water zal zitten. Het is ook mogelijk dat er lekkages zijn in de chemische en/of brandstof leidingen, waardoor er een hoeveelheid schadelijke stoffen in het grondwater terecht komt. Er bestaan reeds voldoende technieken om dit water terug tot op een redelijk niveau te zuiveren, het ontbreekt echter meestal aan voldoende wil en/of druk van de overheid om dat ook daadwerkelijk toe te passen.

Qua hoeveelheid water zijn er ook een reeks mogelijkheden die gebruikt kunnen worden om het waterverbruik te reduceren. Eerst en vooral dient de programmatie van het brouw- en reinigingsproces perfect te zijn. Zo kun je veel water besparen door de optimalisatie van de CIP (Cleaning In Place: schoonmaken van de leidingen en tanks door er onder andere zuur, basische vloeistof, desinfectiewater en gewoon water doorheen te sturen). Door het water dat als laatste in het schoonmaakproces gebruikt wordt ergens op te slagen en bijvoorbeeld te gebruiken als koelwater krimpt het jaarlijks waterverbruik al met enkele procenten. Tesamen met nog andere waterbesparende maatregelen zoals betere, efficiëntere machines kan je duizenden kubieke meter water per jaar besparen.

Elektriciteit

Het elektriciteitsverbruik van een moderne brouwerij ligt rond de 8 tot 12 Kwh / hl. Elektriciteit is nodig voor al de kleine en grote dingen die de brouwerij draaiend houden. Denk maar aan alle machines, de persluchtleidingen, het informaticasysteem, het licht, de rolbanden van de flesjes, ... Bijna alles heeft elektriciteit nodig. En doordat het zo veelvuldig gebruikt wordt, wordt het redelijk gemakkelijk verspild.

Het grootste deel van de elektriciteit in een brouwerij wordt verbruikt door de motors van de machines, hierdoor is het dus wenselijk dat een brouwerij blijft investeren in betere en efficëntere machines die minder elektriciteit verbruiken. Maar evengoed zijn de er duizenden andere nodeloze elektriciteitsverliezen die kunnen vermeden worden. Een goed onderhoud is hierbij cruciaal. Bijvoorbeeld: één gaatje van 1 mm in een standaard 6 bar persluchtleiding, geeft een jaarlijks elektricteitsverlies van bijna 3000 Kwh, dit is bijna evenveel als wat een standaard gezin jaarlijks aan elektriciteit verbruikt.