Carlsberg ใช้ประโยชน์จากการนำน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตกลับมาใช้ซ้ำด้วยการบำบัดในโรงงาน

สถานการณ์

น้ำเป็นส่วนผสมสำคัญที่ขาดไม่ได้ในการผลิตเบียร์ ถ้าไม่มีน้ำ ก็ไม่มีเบียร์ มีการใช้น้ำเป็นส่วนใหญ่กันตั้งแต่เดิม แต่ก็ไม่ใช่ทั้งหมดในการผลิตเบียร์ ที่โรงงาน Carlsberg ในเมือง Fredericia ประเทศเดนมาร์ก การใช้น้ำโดยรวมที่ราว ๆ 60-65% เป็นไปเพื่อวัตถุประสงค์ด้านการทำความสะอาดเป็นส่วนใหญ่ โดยเป็นการทำความสะอาดทุกสิ่ง ตั้งแต่อุปกรณ์ พื้นและพื้นผิว ตลอดไปจนถึงท่อและถังน้ำ อุปกรณ์ทำความสะอาดขวดและกระป๋อง และอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งยังรวมถึงหอหล่อเย็นและหม้อไอน้ำ ซึ่งเหล่านี้เรียกว่า น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต

 “เป้าหมายของเราคือลดให้เหลือต่ำกว่า 1.7” คุณ Tenna กล่าว หรือลดการใช้น้ำทั่วทั้ง Carlsberg Group ให้ได้ 50% ภายในปี 2030” โดยเป้าหมายนี้มาจากโครงการด้านความยั่งยืน ปล่อยน้ำเสียเป็นศูนย์ร่วมกัน (Together Towards Zero) ของบริษัท ที่จะทำให้การปล่อยน้ำเสียเป็นศูนย์ให้ได้ภายในปี 2030 ซึ่งทั้งนี้ โครงการนี้เป็นหนึ่งในเป้าหมายด้านความยั่งยืนต่าง ๆ ที่มีอยู่

ความใฝ่ฝันที่มีมาเนิ่นนานหลายปี

โรงงานแห่งใหม่เป็นผลมาจากความร่วมมืออย่างกว้างขวางใน Danish Partnership for Resource and Water-Efficient Industrial Food Production (DRIP) ใน DRIP นั้น ผู้ประกอบการ ผู้ให้บริการด้านเทคโนโลยี สถาบันวิจัย และหน่วยงานด้านสุขภาพและอาหาร ล้วนมีการทำงานเพื่อคิดทบทวนใหม่เกี่ยวกับวิธีการใช้น้ำของเรา การนำน้ำกลับมาใช้ซ้ำ การขยายขีดจำกัดในการทำน้ำให้บริสุทธิ์และวัฏจักรน้ำ โดย Carlsberg Group และ Grundfos ได้ร่วมเป็นส่วนหนึ่งของ DRIP ด้วยเช่นกัน

ด้วยผ่านทางโครงการประหยัดน้ำขนาดเล็กต่าง ๆ หลายโครงการ โรงงาน Fredericia ของ Carlsberg จึงได้ลดการใช้น้ำของตนเป็น 2.8 ลิตรต่อเบียร์ 1 ลิตร แต่เพื่อให้ได้ 1.7 ลิตรหรือต่ำกว่านั้น จำเป็นต้องอาศัยโครงการริเริ่มที่มีขนาดใหญ่กว่า ดังนั้นในปี 2019 หลังจากที่ได้พูดคุยกับผู้มีส่วนเกี่ยวข้องในโรงเบียร์หลายเดือน Carlsberg ก็ได้ทำการตัดสินใจครั้งใหญ่ด้วยการก่อตั้งโรงงานสาธิตที่ชื่อว่าโรงงาน Total Water Management (TWM) คุณ Søren Nøhr Bak กล่าว

“Carlsberg มีโรงเบียร์กว่า 80 แห่งทั่วโลก ซึ่งบางแห่งก็อยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ” คุณ Søren Nøhr Bak กล่าว “พวกเขาจึงต้องทำให้มั่นใจว่าพวกเขาจะทำงานนี้ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถใช้แนวคิดนี้และนำไปใช้ในโรงเบียร์บางแห่งเหล่านี้”

คุณ Anders Kokholm ผู้อำนวยการด้านการกลั่น Carlsberg เดนมาร์กกล่าว “นี่เป็นความฝันที่มีมานานหลายปีกว่าที่จะทำได้จริง” เราเคยทำงานเรื่องนี้ร่วมกับบริษัทอื่น ๆ บางแห่ง ซึ่งก็รวมถึง Grundfos ด้วย และแม้แต่มีการกลั่นที่ทดลองกับน้ำ เราจึงรู้ว่ามันเป็นไปได้ แต่ก็ไม่ได้มีขนาดใหญ่โตอะไร มันก็เลย: มาทำแบบนี้กันและให้มันใช้งานได้

การนำน้ำในโรงงานกลับมาใช้ซ้ำกลายเป็นเรื่องจริง

“ไอเดียพื้นฐานของโครงการก็คือ ส่งน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตทั้งหมดไปที่โรงงานบำบัดน้ำเสีย แล้วก็ทำความสะอาดน้ำนั้นต่อไปในแอปพลิเคชันน้ำดื่มที่ปลอดภัยเพื่อให้เรานำน้ำมาใช้ซ้ำได้อีกในโรงเบียร์” คุณ Kokholm กล่าว “มันจะไม่ถูกใช้เป็นน้ำสำหรับกลั่น ดังนั้นมันก็จะไม่เข้าไปอยู่ในผลิตภัณฑ์ มันจะถูกใช้สำหรับกระบวนการทำความสะอาดเท่านั้น”

“Grundfos มีความรู้ในเชิงปฏิบัติมากมายในเรื่องปั๊มหรือแนวทาง” คุณ Bryan de Bel ผู้จัดการโครงการของ Pantarein กล่าว “พวกเขาช่วยเรามากในช่วงการนำเสนอเพื่อให้เลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับโซลูชันทั้งหมดที่เราต้องนำเสนอ” เราพูดคุยกันเยอะมากเพื่อให้ได้โซลูชันที่ทนทานและมีประสิทธิภาพที่สุด โดยคำนึงถึงทั้งเรื่องการใช้พลังงานและความยั่งยืน มันจึงสร้างความแตกต่างอย่างมากสำหรับเรา”

คุณ Søren Nøhr Bak เสริมว่า Grundfos ถูกเลือกเนื่องจาก “เมื่อเป็นเรื่องของปั๊มและการสูบจ่าย เราต้องการให้แน่ใจว่าเรามีโซลูชันที่เชื่อถือได้มาก เพราะหากหนึ่งในส่วนประกอบเหล่านี้ล้มเหลว การทำงานทั้งหมดก็จะล้มเหลวด้วย ประการที่สอง เราต้องการมีโซลูชันที่ให้เราคอยตรวจติดตามและควบคุมระบบได้ เพื่อให้เราดูได้ตลอดว่าเราเป็นอย่างไรภายในเกณฑ์มาตรฐานที่คาดหมายไว้ ผู้คนมากมายได้เรียนรู้ว่ามันไม่ใช่แค่ปั๊ม แต่แท้จริงแล้วมีความชาญฉลาดอยู่ในปั๊ม” 

โรงงาน TWM สำหรับน้ำบริสุทธิ์

โรงงาน TWM สามารถบำบัดน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตที่เข้ามาได้ถึง 2,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน ซึ่งในปริมาณนี้ 90% หรือ 1800 m3 จะได้รับการนำไปฟื้นคืนสภาพและรีไซเคิล นอกจากนี้ โรงงานยังผลิตก๊าซชีวภาพที่ซึ่ง Carlsberg นำไปใช้ในการให้ความร้อนแก่โรงงาน ซึ่งเป็นการเพิ่มความยั่งยืนขึ้นเป็นพิเศษอีกชั้นหนึ่ง 

กระบวนการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศและใช้อากาศที่ผสานรวมกับการกรองผ่านเมมเบรน MBR ช่วยกำจัดมลพิษและของเสียส่วนใหญ่ในน้ำเสีย จากนั้นน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกกรองต่อไปในโรงงาน Closed-Circuit Reverse Osmosis (CCRO) เพื่อกำจัดเกลือที่ละลายในน้ำ จากนั้นน้ำที่ผ่านการกรองจาก RO จะถูก “ทำให้มีแร่ธาตุใหม่” โดยการใช้แคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อลดความแข็งกร้าวและทำให้แน่ใจว่าน้ำนั้นได้คุณภาพในระดับน้ำดื่ม จากนั้นน้ำที่เสถียรแล้วจะได้รับการบำบัดต่อไปด้วยแสงยูวี นอกจากนี้ยังมีการฉีดคลอรีนไดออกไซด์เพื่อกำจัดความเสี่ยงจากแบคทีเรีย ตลอดจนเพื่อป้องกันการก่อตัวของไบโอฟิล์มที่อาจเกิดขึ้นได้ในสายการจ่ายน้ำด้วย

ปั๊ม Grundfos คอยให้การช่วยเหลือในทุกขั้นตอนของกระบวนการ (ดูแผนภูมิด้านล่างหรือดาวน์โหลดที่นี่) คุณ Andreas Kirketerp ผู้จัดการโรงงาน Total Water Management กล่าว โดยปั๊ม Grundfos ครอบคลุม 95% ของปั๊มในไซต์งาน 

นอกเหนือจากความน่าเชื่อถือแล้ว ผู้อำนวยการด้านการกลั่น คุณ Anders Kokholm ยังกล่าวว่าโครงการริเริ่มใหม่นี้มาพร้อมกับปัญหาท้าทายในทางปฏิบัติอื่น ๆ ที่ต้องอาศัยเวลาในการแก้ไขปัญหา

“สิ่งหนึ่งที่เป็นเรื่องน่ากังวลก็คือน้ำที่ออกมาจากโรงงาน ถ้าเปรียบเทียบกับน้ำที่เราได้จากการประปา อุณหภูมินั้นจะสูงกว่า” คุณ Kokholm กล่าว น้ำประปาในเดนมาร์กนั้นอุณหภูมิอยู่ที่ราว ๆ 8-9°C ส่วนน้ำที่ปล่อยออกจาก TWM นั้นอยู่ที่ 20-28°C

“แล้วอะไรคือผลกระทบที่แท้จริงในโรงเบียร์ของเราล่ะ แน่นอนว่าเราทำการศึกษาและอะไรอื่น ๆ กันก่อน แต่ไม่มีใครที่เคยลองเรื่องนี้มาก่อนเลยจริง ๆ เช่น มันจะมีผลลบในทางจุลชีววิทยาบ้างไหม แต่จริง ๆ แล้วมันก็ได้ผลดีมากทีเดียว และก็มีกระบวนการต่าง ๆ อยู่พร้อมแล้วเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีปัญหาในเรื่องจุลชีววิทยา แล้วก็ในที่ที่มีการบริโภคด้วย และการทดสอบของเราทั้งหมดก็ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าน้ำนั้นสะอาด แล้วก็ไม่มีผลกระทบใด ๆ จากสิ่งนั้น”

ผลลัพธ์ 

หลังจากเปิดดำเนินการในครึ่งปีแรก โรงงาน TWM ค่อย ๆ เริ่มดำเนินการอย่างเต็มศักยภาพ ซึ่งคุณ Anders Kokholm กล่าวว่าเป็นไปในแบบค่อยเป็นค่อยไป 

“การเริ่มต้นใหม่นั้นมันเป็นอะไรที่ตื่นเต้น เราได้เรียนรู้มากมายหลายอย่าง เราเริ่มเปิดดำเนินการในช่วงต้นปี 2021 แล้วค่อยๆ ใช้ไปทั่วทั้งโรงงาน โดยนำแบคทีเรียในโรงบำบัดน้ำเสียใช้กับน้ำเสียของเรา” คุณ Kokholm กล่าว “มันต้องใช้เวลาในการทำให้เกิดโคลนเลนเพียงพอเพื่อให้จัดการกับน้ำเสียได้ จึงเป็นงานที่ต้องใช้เวลากว่าจะได้ผลที่ต้องการ เราเห็นผลกระทบในเชิงบวกอย่างมากในอัตรา [น้ำทั้งหมด-เป็น-เบียร์ต้ม] สำหรับโรงเบียร์แล้ว เรายังไปไม่ถึงระดับเป้าหมาย แต่เราจะไปให้ทันเวลาให้ได้”

คุณ Søren Nøhr Bak กล่าว “นี่เป็นการปรับเปลี่ยนกระบวนทัศน์สำหรับใคร ๆ หลายคน คุณจะรีไซเคิลน้ำในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มได้จริงไหม ได้นะ มีการสาธิตแล้วว่ามันเป็นไปได้ เรามีเทคโนโลยีที่ทำให้เราสามารถผลิตน้ำดื่มจากน้ำเสียที่ผ่านกระบวนการได้อย่างปลอดภัยและวางใจได้ มันเยี่ยมมากเลย นี่เป็นสิ่งที่เราสามารถนำไปใช้ได้จริงในทุก ๆ ที่ที่เราประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำ ทุกที่ที่เราไม่มีการบำบัดน้ำเสีย คิดเลยว่าเราจะทำอะไรได้บ้าง จริง ๆ แล้วเราสามารถรีไซเคิลและปิดวงจรได้ ซึ่งจะทำให้นำน้ำกลับมาใช้ซ้ำได้

“สำหรับกลุ่ม Carlsberg ผลกระทบก็คือทำการทดสอบที่นี่และจากนั้นก็ย้ายไปยังภูมิภาคที่มีปัญหาการขาดแคลนน้ำ” คุณ Anders Kokholm เสริม “มีพื้นที่บางแห่งที่เราดำเนินการอยู่ทั้งในอินเดียและจีน และที่อื่น ๆ ที่ซึ่งมีน้ำไม่เพียงพอ การฟื้นสภาพำน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตด้วยวิธีนี้เพื่อทำให้น้ำนั้นกลายไปเป็นน้ำดื่มหรือสิ่งที่คล้ายกันก็เป็นขั้นตอนหนึ่งที่จะก้าวไปข้างหน้าอย่างแน่นอน และจะทำให้ Carlsberg ไปสู่เป้าหมายปี 2030 ได้”

ข้อเท็จจริงเรื่องการนำน้ำกลับมาใช้ซ้ำของ Carlsberg

3.4 –ลิตร คือปริมาณการใช้น้ำในการผลิตเบียร์ 1 ลิตรทั่วโลกในปี 2015 โดยเฉลี่ย

<1.7 – ลิตร คือเป้าหมายระดับโลกปี 2030 ของปริมาณการใช้น้ำในการผลิตเบียร์ 1 ลิตร หรือลดการใช้น้ำ 50% ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเป้าหมาย Together Towards Zero ของ Carlsberg.

65% - คือปริมาณน้ำทั้งหมดที่ใช้เป็นน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต

2000 m3/วัน คือปริมาณน้ำเสียจากกระบวนการที่โรงงาน Total Water Management (TWM) สามารถบำบัดได้ในแต่ละครั้ง

1800 m3/วัน คือปริมาณของน้ำบริสุทธิ์ที่ส่งกลับไปยังโรงงานเพื่อให้นำไปใช้ซ้ำ หรือคิดเป็น 90% จากปริมาณโดยรวม ส่วนที่เหลือ 10% เป็นโคลนเลนที่เป็นส่วนเกิน และน้ำเสียที่เข้มข้นที่ส่งไปยังสถานบำบัดน้ำเสียสาธารณะ

560,000 m3 – คือปริมาณที่ TWM ประหยัดได้ต่อปี (หรือ 560 ล้านลิตรต่อปี)

9.6% - คือการลดพลังงานจากการผลิตก๊าซชีวภาพและการหมุนเวียนน้ำร้อนของโรงงาน TWM

17 – คือจำนวนของโรงเบียร์ Carlsberg ที่อยู่ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงด้านน้ำสูงทั่วโลก โดย Carlsberg ได้วางแผนที่จะใช้การเรียนรู้จากโรงงาน TWM เพื่อลดปริมาณน้ำเสียที่ไซต์งานเหล่านี้

การใช้ำน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต  – ทำความสะอาดภาชนะ ถัง ท่อ เครื่องจักร พื้นผิว ขวดและกระป๋อง อีกยังใช้ในการพาสเจอไรซ์ หม้อไอน้ำ หอหล่อเย็นและอื่น ๆ อีกมากมาย

คุณ Tenna Skov Thorsted ผู้จัดการด้านความยั่งยืน Carlsberg เดนมาร์ก

แหล่งข้อมูล

ข้อมูลในบทความนี้มาจากการสัมภาษณ์ผู้เป็นแหล่งข้อมูลทั้งหมดที่ปฏิบัติงานอยู่ใน Carlsberg ในเดือนกันยายนและตุลาคม 2021 จากที่ NIRAS ในเดือนตุลาคม 2021 และผ่านทางการแชทแบบวิดีโอออนไลน์กับ Pantarein ในเดือนตุลาคม 2021 ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความร่วมมือ DRIP และผลการศึกษาเกี่ยวกับการนำน้ำกลับมาใช้ซ้ำสามารถหาได้ในเว็บไซต์นี้

หมายเหตุ: “น้ำดื่ม” ที่อ้างถึงในแหล่งข้อมูล เป็นคำที่ใช้ระบุถึงระดับความบริสุทธิ์ที่สูงสุดของน้ำ ซึ่งหมายความว่าโดยหลักการแล้ว น้ำที่ผ่านการบำบัดสามารถดื่มได้อย่างปลอดภัย หากแต่ในกรณีนี้ น้ำนั้นไม่ใช่ส่วนผสมที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแต่อย่างใด

Grundfos จัดหา:

สำหรับโรงงาน Total Water Management ของ Carlsberg ในเมือง Fredericia เดนมาร์ก Grundfos ทำงานร่วมกับ Pantarein และ Carlsberg เพื่อบ่งชี้ถึงปั๊มและระบบสูบจ่ายที่มีความเหมาะสมสูงสุดสำหรับกระบวนการบำบัดและการทำให้บริสุทธิ์ทั้งหมด ซึ่งรวมถึง:

• ปั๊มสูบจ่ายน้ำเสีย SL แบบจุ่มและเครื่องผสม
• ปั๊มแนวนอน NB สำหรับการหมุนเวียนระหว่างถังชีวภาพและอุปกรณ์ทำความสะอาดก๊าซชีวภาพ
• ตู้วางอุปกรณ์สูบจ่ายเต็มรูปแบบพร้อมปั๊มสูบจ่ายดิจิทัล อุปกรณ์การเดินท่อ และอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นต้องใช้ในขั้นตอนการบำบัดทั้งหมด ตลอดจนเมมเบรน UF-RO สำหรับ CIP
• ปั๊มน้ำหลายใบพัดแนวตั้ง CR อันทรงประสิทธิภาพสำหรับระบบ RO
• ระบบแบบเต็มรูปแบบ 
  • Oxyperm Pro สำหรับการฆ่าเชื้อ
  • POLYDOS สำหรับหน่วยการผลิตโพลีเมอร์
• POLYDOS สำหรับหน่วยการผลิตโพลีเมอร์

เรียนรู้เพิ่มเติม