Utilidades

El tratamiento de aguas residuales es un proceso esencial para mitigar el impacto ambiental de la actividad cervecera. Existen dos enfoques principales para este tratamiento: el proceso aeróbico y el proceso anaeróbico. En la práctica, la mayoría de las cervecerías modernas utilizan un sistema combinado o mixto que integra ambos tipos. El tratamiento únicamente aeróbico no suele aplicarse en cervecerías debido al gran volumen de instalaciones requerido para tratar eficientemente las aguas residuales con este método. Por otra parte, el tratamiento anaeróbico por sí solo no alcanza los niveles de depuración exigidos por la legislación ambiental. Por esta razón, el sistema más utilizado es el tratamiento mixto: primero una etapa anaeróbica para degradar la mayor parte de la materia orgánica, seguida de una etapa aeróbica para afinar la depuración. Este documento se centrará en el tratamiento mixto anaeróbico-aeróbico. Tratamiento anaeróbico El tratamiento anaeróbico es un proceso biológico en ausencia de oxígeno que convierte la materia orgánica en biogás (principalmente metano y dióxido de carbono). Se desarrolla en cuatro etapas microbianas, cada una protagonizada por grupos específicos de bacterias: Existen principalmente dos tipos de reactores anaeróbicos utilizados en la industria cervecera: DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARÁMETROS DE INFLUENTE Y EFICACIA ESPERADA Parámetro Unidad Mínimo Promedio Máximo Caudal diario m3/día capacidad anual en (hl)/1500 capacidad anual en (hl)/1000 capacidad anual en (hl)/625 Caudal pico m3/h 0 capacidad anual en (hl)/15000 capacidad anual en (hl)/10000 Temperatura °C 20 25 40 pH – 2 8 12 DBO mg/L 450 900 1500 DQO mg/L 750 1500 2500 SST (sólidos suspendidos) mg/L 0 300 500 Requisitos del efluente (España, RD 60/2011 y normativa autonómica de vertido a dominio público hidráulico): Nota: Los valores pueden variar dependiendo de si el vertido es a colector municipal, dominio público hidráulico o zona sensible. UNIDADES DE TRATAMIENTO Bombeo Tanque de ecualización/acidificación Dosificación química Tratamiento anaerobio (UASB o IC) Re-aeración Tratamiento Aeróbico Post-anaeróbico (Reactor Biológico Secuencial u otro) Manejo de Lodos

La refrigeración es fundamentales en una cervecería, ya que muchas etapas del proceso dependen de temperaturas controladas. El sistema de refrigeración con NH₃ es el más utilizado en la industria cervecera debido a su eficiencia y confiabilidad. Siguiendo el ciclo de Carnot modificado, el amoníaco pasa por compresión, condensación, expansión y evaporación, permitiendo el enfriamiento necesario las diferentes etapas del proceso cervecero.Los condensadores enfriados por torres evaporativas o sistemas cerrados de agua son clave para disipar el calor eficientemente. Principales procesos consumidores de frio a. Enfriamiento del mosto Tras la ebullición, el mosto debe enfriarse rápidamente a temperaturas adecuadas para la fermentación (entre 5 °C y 20 °C, según el tipo de levadura y cerveza). Este proceso se realiza mediante intercambiadores de calor de placas, utilizando agua fría como medio refrigerante. b. Control de temperatura en la fermentación y maduración Durante la fermentación, es crucial mantener temperaturas constantes para asegurar una fermentación saludable y evitar la producción de sabores indeseados. Los fermentadores están equipados con camisas de refrigeración que permiten controlar la temperatura mediante la circulación de agua glicólica. Después de la fermentación, la cerveza se somete a una maduración en frío, proceso conocido como “cold crash”, donde se reduce la temperatura para clarificar la cerveza y mejorar su perfil sensorial. c. Mantenimiento de temperaturas y enfriamiento en tanques En todos estos casos lo más usual es utilizar agua glicólica. d. Recuperación de CO₂ Durante la fermentación, se genera CO₂ que puede ser capturado, purificado y reutilizado en el proceso, reduciendo costos y mejorando la sostenibilidad. En la licuefacción del CO2 se utiliza NH3 como medio refrigerante. e. Producción de agua desaireada El agua desaireada es esencial para evitar la oxidación de la cerveza. Se produce mediante sistemas que eliminan el oxígeno disuelto, utilizando técnicas como la desgasificación por vacío o mediante membranas. Agua glicólica es usado para enfriar esta agua. f. Pasteurización Flash Este proceso térmico elimina microorganismos patógenos sin afectar las propiedades sensoriales de la cerveza. Consiste en calentar la cerveza a aproximadamente 72 °C durante 30 segundos y luego enfriarla rápidamente. Agua fría es utilizada para el enfriamiento de la cerveza. g. Enfriamiento de Salas Algunas áreas en la producción requieren condiciones ambientales controladas. Los sistemas de climatización aseguran temperaturas estables, protegiendo tanto el producto como el equipo. La mayoría de las veces se usa en estos sistemas agua glicólica como medio refrigerante. Principios de refrigeración El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico ideal que establece el límite máximo de eficiencia para cualquier máquina térmica. En la práctica, los sistemas reales se aproximan a este ciclo, pero con pérdidas por irreversibilidades. El ciclo de refrigeración con NH₃ sigue cuatro etapas principales: Este ciclo se repite continuamente, manteniendo las temperaturas requeridas en la producción cervecera. Componentes y funcionamiento del sistema de frío con NH₃ a. Compresores (Etapa de Compresión) b. Condensadores (Etapa de Condensación) Consiste en un sistema de agua parcialmente cerrado, el agua del depósito inferior de la torre es bombeada a los dispersores superiores, donde el agua cae pasando por los tubos que transportan el NH₃. Una parte del agua se evapora donde el NH₃ es enfriado y condensado. La otra parte de agua, que se calentó sin evaporarse cae a las colmenas, donde aire forzado la enfría y después cae nuevamente en el tanque inferior de la torre para comenzar nuevamente el ciclo. Consiste en un sistema de agua parcialmente cerrado, que enfría el NH₃ en un intercambiador de calor externo (ejemplo: condensador de tubos y coraza). La diferencia aquí es que del tanque inferior el agua fría es bombeada a un intercambiador donde acurre el enfriamiento y condensación del NH₃. De qui el agua va a la parte superior de la torre donde es dispersada y pasa por las colmenas donde pasa aire forzado para enfriar el agua y seguidamente vuelve a caer al tanque inferior de la torre donde comienza nuevamente el ciclo. c. Válvula de Expansión (Etapa de Expansión) d. Evaporadores (Etapa de Evaporación) Diseño típico de una planta de refrigeración cervecera En una cervecería industrial, los sistemas de refrigeración suelen dividirse en tres circuitos independientes, cada uno con funciones específicas: a. Circuito de NH₃ directo b. Circuito de Agua Fría c. Circuito de agua Glicólica

El aire comprimido es una fuente de energía auxiliar fundamental en la industria cervecera y de bebidas. Se utiliza en una amplia gama de aplicaciones como automatización de válvulas, accionamiento de cilindros neumáticos, limpieza de cereales, aireación de mosto o levaduras (en el caso del aire estéril), y transporte neumático de sólidos. Su generación, tratamiento y distribución adecuados son clave para la eficiencia, la calidad del producto y la seguridad del proceso. Existen dos tipos principales de compresores: lubrificados con aceite y oil-free (sin aceite). En la industria cervecera, se prefiere el uso de compresores oil-free, ya que eliminan el riesgo de contaminación por aceite en el aire comprimido que puede entrar en contacto directo o indirecto con el producto o las superficies higiénicas. Esto es especialmente importante en áreas como el envasado, instrumentación y control, y sistemas CIP. Por otro lado, los compresores lubricados con aceite requieren sistemas de filtración más complejos para asegurar la eliminación total de trazas de aceite, y su uso está más limitado a aplicaciones sin contacto con producto. 2.1. Compresores Los compresores son equipos encargados de aumentar la presión del aire ambiente hasta un nivel útil para las aplicaciones industriales. Los tipos más comunes incluyen: 2.2. Etapas de compresión Los compresores pueden ser: La calidad del aire de entrada afecta la eficiencia y vida útil del compresor: Una vez generado, el aire comprimido contiene contaminantes (agua, aceite, partículas) que deben eliminarse para proteger los equipos y procesos: 4.1. Separación de Condensado 4.2. Enfriadores y secadores 4.3. Filtración 5.1. Tanques de aire 5.2. Red de distribución Área Aplicación Tipo de aire Sala de cocción Aireación del mosto Aire estéril Fermentación Inyección de aire/oxígeno para levaduras Aire estéril Envasado Accionamiento de válvulas, limpieza de botellas Aire de instrumento Automatización Control de válvulas y cilindros neumáticos Aire seco y filtrado Limpieza Purga de líneas, soplado Aire seco, no estéril

La generación de vapor es un pilar fundamental en el proceso cervecero, especialmente durante las etapas que requieren transferencia térmica, como la maceración, la cocción del mosto y la limpieza CIP. Un sistema de vapor eficiente garantiza la estabilidad del proceso, reduce costos energéticos y mejora la seguridad operativa. ¿Por qué se utiliza vapor en la cervecería? El vapor es un medio de calentamiento altamente eficiente, seguro y controlable. Entre sus principales ventajas destacan: Aplicaciones del vapor en el proceso cervecero Tipos de calderas utilizadas Parámetros clave de la generación de vapor Tratamiento del agua de alimentación El agua de caldera debe cumplir criterios estrictos de calidad para prolongar la vida útil del equipo y garantizar la eficiencia del sistema. Normalmente incluye: Eficiencia y recuperación de energía Seguridad y regulaciones El sistema de generación de vapor debe cumplir normas internacionales como: