各行業的客戶和企業正在推動可持續措施的實施,如何管理我們的水資源,是環境管理的核心。水資源不像能源,它沒有任何可替代品。在世界上一些地區,雖然水資源豐富,但已被污染;而其它一些地區,水資源匱乏,這些地區正在為獲得珍貴的水資源而斗爭。工業領域的生產過程中需要大量水,水可以作為原料,也可以將水轉化為蒸汽作為動力,還可以用于清洗使用。
此外,能采取有效可持續性措施并致力于環境保護的公司品牌和產品越來越受消費者青睞。受疫情影響及可替代產品的競爭,生產廠商將面臨供應鏈中斷的局面。因此,廠商必須提高內部效率以應對需求的不斷變化并達到環境保護的目標。
降低用水量或實現水資源的重復利用是重要的可持續發展目標。由于對水的需求量如此之大,我們需要在水和廢水的使用和處理方面做出更智慧的選擇。制造商可以通過以下三種主要途徑在提高生產效率的同時降低用水量:改進清洗程序、降低廢水負荷和實現水的就地循環利用。
食品飲料生產大部分是批次生產工藝。無論是從一個批次到下一個批次,還是從一種產品到下一種產品,設備都處于流水作業狀態,因此清洗至關重要。
正確的清洗方式是產品質量和消費者安全的保證。清洗過程通常分為強力清洗或簡單地通過延長時間來進行清洗,其中包括沖洗和重復洗滌過程,這些都將消耗大量的水。清洗過程通常涉及多個階段,包括酸洗、堿洗和沖洗階段。清洗效果的檢驗大多通過目視或特定的污染物檢測來完成,如過敏原測試,甚至是離線微生物檢測。這些方法中有的沒有效果,有的不能充分反映清洗狀況——不但耗時長,而且理論上沒有說服力,更無法全面了解和掌握清洗效果,在產品質量和安全方面存在風險。在這里,數據至關重要。當能夠通過數據檢查和確認清潔程度時,不僅為商品質量和安全提供了保障和依據,而且在水的使用方面也可以做出更智慧的選擇。通過實時數據優化就地清洗循環,可以更智慧、更有效地使用水資源,減少清洗用水量。
食品飲料制造商往往不太重視廢水管理這一問題。因為它只與工廠成本相關,而不與產品本身——即收益來源相關。由于采用批次生產工藝,廢水負荷往往隨批次情況和產品種類而變化,或者取決于生產需求。為了保證達到排放要求并免于受到處罰,廢水排放量的變化給廢水處理過程的管控帶來困難。
通常會采用平衡罐來應對廢水負荷變化,或將多日的廢水負荷送至第三方實驗室進行分析和檢測。這些程序在一定程度上有所幫助,但當廢水負荷過大且對于無法提供有價值的水質數據,工廠會將這些廢水轉移,打亂處理程序,甚至將不達標的水排放到外界環境中。此外,如果廢水負荷突然增大,這可能意味著工藝系統出現了問題或可能存在潛在的產品損失。這些問題可通過對生產過程的有效監控來解決,以避免出現泄漏、工藝紊亂或參數偏離。監測有助于了解廢水負荷,從而使操作人員能夠更智慧、更快地判斷采取何種措施,包括將廢水進行存儲或是轉移,或在合適的情況下進行排放。排放潔凈的廢水而不是將廢水進行轉移,可以大大節省資源和成本。
生產設施中的水有很多用途,通過現場的水處理設施可以為水的再利用提供多種機會。對于某些用水,如作為食品飲料的配料,要求水質非常純凈。但對于其它用途,如洗滌或灌溉,則不需要高質量的水。
水處理和再循環工藝技術為水的再利用提供了多種機會,包括凝結水回收和精制、膜處理濃水處理和沖洗水回收等等。再生水的用途包括鍋爐給水、冷卻塔補給水、就地清洗預沖洗,甚至是飲用水。如果設有污水處理設施,就應當優先考慮水的重復使用 - 只要沒有被污染到認為是“廢棄物"的程度,工廠應努力實現在其整個設施中的“水中和"。確定水質有助于水資源的正確處理和安全再利用。
對整個生產和清洗過程中的用水情況進行優化,對于產品的安全性和一致性來說至關重要。實現水資源的就地重復利用、降低廢水負荷和改進清洗程序是減少食品飲料制造業用水的三種途徑。總有機碳TOC是判斷水質是否受到有機物污染或者有機物缺乏的一種綜合方法,TOC是一個可被用于衡量殘余的污染物、驗證設備的清潔度以及判斷水質是否適合重復利用的參數。通過TOC數據進行有效的監控并提前采取工藝控制將有助于減少產品召回,降低產品廢品率和縮短停工時間,并為水資源的就地處理和循環利用提供機會。
水資源無任何可替代品,制造商和消費者都在努力通過節水、改進廢水處理工藝、智慧用水(水質符合使用目的即可),更好地管理水資源。這些可持續性措施不僅能降低成本、提高效率、改善工藝,而且還可以作為營銷手段,用來提升食品飲料品牌的形象和聲譽。
原文英文版刊登于newfoodmagazine,本文有所修改。
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