Como tratar as águas residuais da cervejaria?

As águas residuais das fábricas de cerveja são um dado adquirido. O processo de fabrico da cerveja produz álcool, açúcar e proteínas, que acabam todos nas águas residuais. Se as águas residuais das fábricas de cerveja, ricas em nutrientes, forem descarregadas sem tratamento adequado, podem perturbar os ecossistemas naturais. A indústria da cerveja é a indústria mais tradicional de produção de bebidas alcoólicas. A cerveja contém aproximadamente 95% de água, especialmente durante o processo de fabrico e engarrafamento. 

Geração de águas residuais de cervejarias

A produção de cerveja exige uma grande atenção à higiene e limpeza, uma vez que a cerveja é um alimento particularmente sensível. Durante o processo de fabrico da cerveja, bactérias ou leveduras estranhas podem instalar-se no mosto, tornando a cerveja inutilizável. A utilização de água de lavagem é uma parte essencial da manutenção da higiene da fábrica de cerveja. Dependendo do nível de industrialização da fábrica de cerveja, são utilizados 3,5 a 6 litros de água para produzir um litro de cerveja.

As águas residuais são geradas a partir de quatro fontes: limpeza do equipamento de fabrico de cerveja e dos edifícios de produção, bem como limpeza de garrafas e de tubagens. A limpeza das garrafas e do equipamento de fabrico da cerveja, como as caldeiras, as panelas ou os tanques de armazenamento, gera a maior parte das águas residuais. O açúcar, os corantes, as resinas de lúpulo, a palha e os produtos químicos de limpeza são as principais substâncias misturadas nas águas residuais da cerveja.

Riscos causados pelas águas residuais das fábricas de cerveja

As águas residuais geradas pelas fábricas de cerveja requerem tratamento porque as próprias águas residuais não cumprem as normas regulamentares de descarga. Este tratamento é muitas vezes moroso e dispendioso devido aos elevados níveis de oxigénio necessários para compensar os elevados níveis de CBO (Carência Biológica de Oxigénio) necessários para arejar e clarificar a água.

Outro perigo potencial das águas residuais da cerveja é o potencial de corrosão devido à sua acidez natural. As águas residuais da fábrica de cerveja produzem gás de sulfureto de hidrogénio que, quando misturado com vapor de água, produz ácido sulfúrico. Este ácido pode corroer os recipientes de processamento feitos de betão ou aço macio, causando mais atrasos e depreciação do equipamento ao longo do tempo.

Além disso, a acidez das águas residuais da fábrica de cerveja pode variar consoante a atividade da fábrica e os produtos produzidos. Embora o pH destas águas residuais seja baixo, em determinadas alturas o pH pode aumentar, tornando o potencial de sedimentação de sólidos mais elevado, aumentando assim a quantidade potencial de lamas que têm de ser removidas durante o tratamento.

Categorias de águas residuais de cervejarias

As águas residuais da cerveja dividem-se em três categorias: água de processo, água de arrefecimento e águas residuais domésticas. A água limpa é produzida em diferentes regiões, razão pela qual pode conter diferentes tipos de contaminantes.

Água de processo

Trata-se de águas residuais produzidas durante o processo de produção de cerveja. Provêm da limpeza de caldeiras, panelas e tanques, através de processos CIP ou utilizando alta pressão, ou da limpeza de garrafas, que são automatizadas, e da limpeza de todas as tubagens e instalações de produção. Este tipo de águas residuais contém frequentemente elevadas concentrações de matéria orgânica, azoto, fósforo e produtos químicos de limpeza.

Água de arrefecimento

O arrefecimento do mosto é um componente essencial na produção de cerveja. Uma vez que o lúpulo tem de ser fervido durante várias horas e a levedura fermenta a uma temperatura de 8 a 22°C, e que estes dois passos do processo ocorrem em sucessão, o mosto tem de ser arrefecido até à temperatura ideal fermentação temperatura. A água de arrefecimento utilizada neste processo contém normalmente poucos contaminantes orgânicos, mas pode conter alguma concentração de metais.

Água potável

As águas residuais domésticas são produzidas por sanitas, lavatórios e chuveiros. As águas residuais são frequentemente biodegradáveis e podem conter resíduos de detergentes ou sabões.

Principais caraterísticas das águas residuais da indústria cervejeira

• pH baixo
• Elevado teor de açúcar e álcool
• O nível de SST é elevado
• Os níveis de CQO/CQO são elevados

Para reduzir estas águas residuais, podem ser considerados diferentes critérios ambientais e socioeconómicos ao decidir sobre uma estação de tratamento de águas residuais para a indústria da cerveja. É possível escolher um processo que possa lidar com grandes flutuações na carga orgânica e nas caraterísticas das águas residuais e garantir os menores custos operacionais possíveis.

Métodos de tratamento de águas residuais de cervejarias

Fisioterapia

Os métodos físicos são métodos de tratamento que utilizam a força física para remover os contaminantes. Uma vez que as águas residuais da indústria cervejeira contêm grãos, como a cevada, este método é ideal para a remoção de escamas de gelo sólidas e grosseiras. Trata-se de um processo passivo, tal como a sedimentação, que permite que os contaminantes em suspensão assentem ou flutuem para o topo. Esta abordagem resulta frequentemente numa remoção ou separação incompleta dos contaminantes.

Tratamento químico

Os produtos químicos são adicionados às águas residuais para remover os contaminantes das mesmas. O pré-tratamento químico inclui a alteração do pH, a coagulação e a floculação. A acidez ou a alcalinidade podem afetar o ambiente e os sistemas de tratamento de águas residuais. Neste método, o pH tem de ser mantido entre 6 e 9 para proteger os organismos saudáveis. A coagulação e a floculação são processos físico-químicos utilizados para remover substâncias coloidais ou cores da água e das águas residuais. Assim, a alteração do pH e a floculação são os métodos mais comuns utilizados nas fábricas de cerveja para remover substâncias tóxicas e impurezas coloidais.

Tratamento biológico

Depois de as águas residuais da cerveja terem sido tratadas, pode ser efectuado um tratamento biológico adicional. Os processos de tratamento biológico convertem os poluentes orgânicos biodegradáveis presentes nas águas residuais. As águas residuais de cervejarias contêm contaminantes químicos e microbianos, e os processos biológicos são um dos métodos mais preferidos para a remoção desses contaminantes.

Impacto ambiental das águas residuais da indústria cervejeira

Se não forem tratadas, as águas residuais das fábricas de cerveja podem ter um impacto significativo no ambiente. Se as águas residuais da fábrica de cerveja forem descarregadas em rios ou lagos sem tratamento, podem levar a uma fertilização excessiva. O resultado pode ser um crescimento exponencial de algas, resultando em menos oxigénio na água. Esta situação pode ter um impacto negativo nas populações de peixes das massas de água. Em primeiro lugar, isto terá um forte impacto negativo na massa de água recetora mais próxima e nas águas subterrâneas na vizinhança da fábrica de cerveja.