Lavorazione della carne: energia verde dalle acque reflue

L’industria della lavorazione della carne sta attualmente entrando in un nuovo territorio poiché i governi di tutto il mondo introducono regimi di fissazione del prezzo del carbonio e ampliano la consapevolezza della comunità su quali industrie stanno ponendo sfide ambientali in termini di purezza dell’aria e dell’acqua. Jean Pierre Ombregt di Global Water Engineering e Michael Bambridge di CST Wastewater Solutions spiegano i problemi a Filtration+Separation.

La lavorazione della carne – compresi bovini, ovini, suini e pollame – continuerà ad attirare sempre più attenzione, sia in termini di utilizzo energetico per produrre vapore e acqua calda, ad esempio, sia per la qualità delle acque reflue e delle emissioni nell’aria. Il settore si trova ad affrontare sfide – e opportunità – particolari a causa della natura delle acque reflue di processo, che in genere hanno un elevato contenuto di materiale organico e di conseguenza un’elevata domanda biochimica di ossigeno (BOD) e chimica di ossigeno (COD) a causa della presenza di sangue. , sego e mucosa. Le acque reflue dell'industria della carne possono anche avere un elevato contenuto di azoto (dal sangue) e fosforo, oltre a virus e batteri patogeni e non patogeni e uova di parassiti (per non parlare dei disinfettanti e dei detergenti che possono entrare nelle acque reflue flusso durante le attività di pulizia della struttura, compresi acidi, alcalini, paraffina liquida e composti neutri). Secondo Ombregt e Bambridge, si tratta di una miscela abbastanza potente da affrontare – e lo svantaggio per l’industria è proprio questo, perché storicamente non ha dovuto rispondere al controllo ambientale sulla scala odierna; non ha dovuto incoraggiare consapevolmente lo sviluppo delle tecnologie necessarie. Il vantaggio per il settore è che tali tecnologie esistono; che processi anaerobici altamente efficaci per l'energia verde e il trattamento delle acque reflue sono stati dimostrati in altri settori alimentari e delle bevande; e possono essere facilmente adattati alla lavorazione della carne nel 21° secolo attento all’ambiente. Ritengono che ciò che è necessario affinché ciò accada, più di ogni altra cosa, non è una rivoluzione tecnologica, ma un’evoluzione della mentalità rispetto alle vecchie tecnologie che hanno superato la data di scadenza (come le lagune estese, inquinanti e maleodoranti) e atteggiamenti superati che trattano le acque reflue come un costo o addirittura come un luogo in cui nascondere i problemi di processo, piuttosto che una risorsa per il riciclaggio e la generazione di energia verde.

L’elevato consumo di acqua di alta qualità, che è un elemento importante della sicurezza alimentare, è spesso caratteristico dell’industria della lavorazione della carne. L'acqua viene utilizzata per abbeverare e lavare il bestiame, pulire i veicoli, depilare e trattare la cotenna dei suini, sciacquare le carcasse e i sottoprodotti, nonché pulire e disinfettare le attrezzature e le aree di lavorazione.

L'odore può spesso rappresentare una forma significativa di inquinamento atmosferico nella lavorazione della carne. Le principali fonti di odori di processo includono bruciatura, scottatura, stabulazione, trattamento delle acque reflue e rendering. Ma spesso la responsabilità più grande per la comunità – e il pericolo ambientale più grande – sono le emissioni maleodoranti di gas (soprattutto metano) provenienti dalle grandi lagune caratteristiche dell’industria.

Gli impianti di lavorazione della carne sono i principali utilizzatori di energia per riscaldare l'acqua e produrre vapore per applicazioni di processo e per scopi di pulizia, nonché per il funzionamento di varie apparecchiature elettriche, refrigerazione e compressori d'aria. Tradizionalmente l’industria è stata un grande utilizzatore di combustibili fossili, principalmente petrolio, il cui prezzo ha oscillato da meno di 15 dollari al barile 20 anni fa a picchi di oltre 100 dollari attuali, rendendo i combustibili fossili come il bunker oil molto più costosi.

Ombregt e Bambridge sottolineano che in realtà i problemi delle acque reflue, delle emissioni e del consumo energetico rappresentano anche un'opportunità per utilizzare l'enorme ma spesso nascosto potenziale delle acque reflue come fonte di energia rinnovabile. Ciò è stato dimostrato dai partner Global Water Engineering, leader nelle soluzioni di acqua pulita ed energia verde, e CST Wastewater Solutions, un gruppo leader di soluzioni per le acque reflue che utilizza anche la tecnologia GWE su grandi progetti. GWE ha costruito con successo più di 250 impianti di produzione di biogas come parte del sistema di depurazione degli effluenti industriali, di cui oltre 75 sono stati forniti con successivi sistemi di utilizzo del biogas per clienti in tutto il mondo. Molte delle installazioni più recenti utilizzano tecnologie avanzate, tra cui il pre- trattamento dell’acqua e depurazione aerobica – per migliorare la purezza dello scarico dell’acqua convertendo i rifiuti in metano da bruciare per alimentare caldaie e sistemi di acqua calda, ad esempio, o per alimentare generatori e sostituire permanentemente i combustibili fossili. In media, l'efficienza di rimozione degli impianti di trattamento anaerobico delle acque reflue di GWE raggiunge il 90-95%, riducendo facilmente il carico organico agli standard di scarico normativi per la maggior parte dei tipi di acque reflue. Il concetto di utilizzo delle acque reflue per creare energia verde è applicabile molto più ampiamente di quanto spesso si creda, affermano Ombregt e Bambridge. Qualsiasi fabbrica con un flusso di rifiuti biologici o acque reflue con un elevato COD (domanda chimica di ossigeno) può facilmente utilizzare questo modello per generare energia. Le industrie applicabili includono industrie di trasformazione primaria come le industrie della carne e dei latticini, per le quali le tecnologie GWE come il suo sistema Flotamet™ combinati con le tecnologie proprietarie DBF (Dissolved Biogas Flotator) sono specificamente progettati per assorbire gli elevati livelli di grassi e oli prevalenti negli effluenti. Finora, molte industrie primarie si sono concentrate principalmente sul trattamento dei propri effluenti per soddisfare gli standard di scarico locali. In questo modo, gli impianti di trattamento delle acque reflue hanno solo generato costi aggiuntivi e non sono mai stati visti come generatori di entrate. Invece di guardare all’efficienza e all’ottimizzazione degli input e degli output, l’industria della carne e altre industrie hanno tradizionalmente utilizzato grandi lagune che richiedono enormi quantità di energia aerare. Tuttavia, l’applicazione del trattamento anaerobico delle acque reflue getta una luce completamente diversa sulla struttura dei costi delle infrastrutture di trattamento delle acque reflue. Ora può effettivamente diventare una sostanziale fonte di reddito aggiuntiva per molti impianti di lavorazione.