当污水处理厂喝上“啤酒”
本报记者 刘 成
11月2日上午，两辆罐车陆续从位于青岛市李沧区的青岛啤酒二厂驶出，车上满载着啤酒生产的废水，径直开到位于市北区的李村河污水处理厂，把废水卸到了一个特制的大罐里。这一系列操作已成为每天的固定动作。
啤酒生产废水不入管网，为啥要用车辆拉呢?原来，这其中包含着一段“变废为宝”的故事。
思路转换有新路
“过去这一直是我们的心病，总觉得资源被浪费了。”青岛啤酒股份有限公司安全环保管理总部部长初炳伟说起啤酒生产废水的事来，连呼可惜，“国家出台的《啤酒工业污染物排放标准》，规定必须通过预处理，满足标准后才能排入城市污水处理厂。为了保证啤酒生产废水符合排放标准，我们每年需要投入大量资金进行预处理。”初炳伟介绍，啤酒生产废水作为可生化性极好的高浓度有机废水，不含有毒有害物质，可以作为城市污水处理厂碳源的补充“变废为宝”。
同时，城市污水处理厂却因碳源不足常常“吃不饱”。“购买碳源是我们最大的支出了。”青岛水务集团有限公司环境能源安全生产运营部部长顾瑞环说，含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的营养物质统称为碳源，对污水处理厂而言，处理过程中主要依靠微生物来“吃掉”污染物，以此达到净化水质目标。如果进水有机物浓度太低，微生物就会吃不“饱”，连带影响氮、磷的去除效果，为了维持微生物的活性，污水处理厂需要外购乙酸钠等有机物作为碳源，保障脱氮除磷效果。“过去污水处理厂都是外购碳源，不仅运行费用大大增加，乙酸类碳源长期使用对设备和构筑物还会产生一定腐蚀。啤酒生产废水富含有机物，对污水处理厂来说属于优质碳源。”
一方面，啤酒生产企业为了保证啤酒生产废水符合排放标准，每年需投入大量资金进行预处理，白白浪费了优质碳源;另一方面，污水处理厂却因为碳源不足而外购乙酸钠。面对这个资源浪费的矛盾，如何才能既不违反政策又能“变废为宝”?
“我们马上着手研究解决这个问题。”转机源于青岛市生态环境局到青岛啤酒的一次调研，青岛市生态环境局副局长董如增了解到“废水变宝”遇政策障碍的事后，当场表态：“要实现‘双碳’目标，就要深抠每一个细节，通过精准施策破解环境压力。”回局后，他们立刻成立了专题调研组到青岛啤酒等生产厂家深入调研、征求意见，形成问题清单。同时，积极协调青岛市排水主管部门、青岛啤酒股份有限公司、李村河污水处理厂等有关单位召开专项会议，搭建起了上下游企业沟通协调的联动平台。
技术创新解“难题”
“对于能免费获得优质碳源，我们非常高兴，李村河污水处理厂领导也非常支持，很痛快地拿出了100多万元的资金，用于开展啤酒生产废水利用的技术研究和设备购置。”顾瑞环说。
在青岛市生态环境局牵头下，青岛啤酒股份有限公司和李村河污水处理厂共同组建了技术攻关团队，“经过小试、中试和生产性实验，我们用了半年多时间，终于在技术上实现了突破，最佳效果是从啤酒生产废水中把适合作为碳源的热凝固物分离出来，拉到污水处理厂进行精准投放。”顾瑞环告诉记者，把有用物质提炼出来后拉到污水处理厂使用，这不违背政策。同时，有机物充分提取后，啤酒生产废水的有机物浓度大大下降，只需简单处理就基本满足了直排入管网的标准。
为此，李村河污水处理厂专门配置了储存罐、投加装置和自控装置。“我们更是专门研发了特种设备。”初炳伟说，“我们投资研发了‘啤酒高浓度物质回收处理设备’，用于提取热凝固物，目前正在申请国家专利。”
技术创新破解了政策难题后，啤酒厂的有机废水开始大批量运到污水处理厂。两年时间内，青啤二厂通过向李村河污水处理厂运输有机废水热凝固物，累计为污水处理厂节约碳源成本达300余万元。同时，青啤二厂污水预处理站进水污染物浓度逐年降低，节约用电约3.6万千瓦时/年，实现了企业的合作共赢。
“实验取得成果后，我们协助青岛啤酒争取到山东省生态环境部门的支持，正式向生态环境部提出修改啤酒行业水污染物排放标准有关建议。”青岛市生态环境局水生态环境处干部王洪告诉记者，建议提出后，生态环境部进行了充分广泛调研，“尤其是在征求企业意见时发现，老标准中有些规定已经明显落后于现实管理需要。”
2020年12月21日，生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《啤酒工业污染物排放标准》修改单，允许啤酒制造企业与下游污水处理厂通过签订具有法律效力的书面合同，共同约定水污染物排放浓度限值，不再受纳管排污标准的限制。
“标准修改单的发布实施，标志着啤酒生产废水作为污水处理厂碳源的障碍消除了，也为全国啤酒生产企业与污水处理企业进一步深化合作指明了方向。”董如增说。
细流算出生态账
此后，青岛的啤酒企业废水资源化利用进入“快车道”。今年5月21日，青岛啤酒生产废水约定间接排放限值合作协议在位于青岛市市北区的青岛啤酒厂举行，青岛啤酒在青岛的另外3家工厂，分别与邻近的3家污水处理厂签订了合作协议，标志着这家工厂啤酒生产废水只需简单预处理后，即可按照协议约定主要污染物浓度限值排入污水管网。“协议签订后预计可为3家啤酒厂每年节约污水处理相关费用近300万元，为下游3家污水处理企业节约碳源购买成本约600万元，每年减少碳排放量达5000吨。”王洪说。
更让人振奋的是，青岛啤酒在全国的60家工厂都已行动起来，寻求与当地污水处理厂通过签订排放协议，节约资金，减少碳排放。“目前在全国已有18家工厂与当地污水处理厂签订了合同，12家工厂已经开始按照合同运行了。”初炳伟说。
王洪算了一笔账，以青岛啤酒厂的运行数据为依据测算，每千升酒减少碳排放2公斤，青啤60家工厂若全部按照新的排放方式，预测每年将减少碳排放约2万吨。这还不包括污水处理厂节约的采购碳源成本，而碳源制备造成的碳排放更高，所以减少碳源采购降低的碳排放数据将会更大。
如果放眼到我国整个啤酒行业，这个数据将再次呈几何式增长。目前中国啤酒行业产销量每年达到4000万千升，如果都按照这一模式排放，仅啤酒企业就将减少碳排放8万吨。白酒行业和发酵酒精行业也与此类似，国家排放新规这次也一并做了修改，这两个行业再加上全国各地污水处理厂的数据，减少碳排放的数据至少要翻几倍。王洪也没想到，从一个啤酒工厂的小小节减细流，竟能算出这样一笔生态大账。
除了企业减排，当地水生态环境也得到了明显改善。以青岛啤酒二厂为例，在废水浓液运送至污水处理厂作为碳源后，剩余废水处理完毕的出水水质可稳定达到准Ⅳ类标准，每天可为周边李村河和张村河实施生态补水5000立方米;而李村河污水处理厂在实施大规模扩容提标改造后，出水水质也由原来的一级A标准提升至准Ⅳ类标准，每天为李村河和张村河实施生态补水30万立方米。有了持续稳定的补充水源，河道的生态涵养和净化功能得到很大提升，李村河和张村河从2018年的劣Ⅴ类跃升到2020年的Ⅲ类，过去污染较为严重的两河沿岸如今早已变成绿色景观长廊，成为市民休闲娱乐的好去处。
“‘碳达峰、碳中和’既是承诺，也是压力，中国的企业在未来都要面临这场大考。”山东建筑大学副教授慕启鹏认为，啤酒厂和污水处理厂的合作案例带给我们一个看待压力的积极视角，即“双碳”目标会倒逼企业发现在过去不易发现的减碳深度，这就要求企业内部、上下游和跨行业间要更加高效地精细管理与互动。“由此可以想象，中国的‘双碳’目标带来的，绝不仅是绿水青山的市井田园，更有被高效整合的经济引擎，全世界都将由此获益。”
