Ряд источников подтверждают, что наиболее распространенный способ борьбы с загрязнением сточных вод при переработке кофе - это сбрасывать их в водные пути. (JN Wintgens, 2004; S. Rattan et al., 2015 ). При очистке сточных вод от обработки кофе традиционный подход заключается в том, чтобы вылить их в пруд глубиной около 2 метров и дать воде медленно просачиваться в почву. Низкий pH прудовой воды можно нейтрализовать добавлением талька (глинистого минерала). Проблема с этой простой системой заключается в том, что сезон дождей, который обычно следует за сбором урожая, может вызвать переполнение прудов, в результате чего загрязнители попадут в водные пути ( S. Rattan et al., 2015 ).
Чтобы повысить их эффективность, пруды могут быть интегрированы в качестве конечной стадии очистки в более сложную систему, такую как предложенная JC von Enden et al., (2002) (см. Ниже). Эта система объединяет отстойники с биогазом. Отходы кофе содержат большое количество органических субстратов, включая углеводы, белки, пектины, волокна и жиры, что делает их очень подходящими для преобразования в биопродукты, такие как биодизель и биогаз (Gathuo et al., 1991). Однако, поскольку известно, что некоторые химические вещества, содержащиеся в кофейных отходах, в том числе кофеин, свободные фенолы и дубильные вещества (полифенолы), токсичны для многих жизненных процессов, из-за проблем со здоровьем населения и окружающей среды, использование потенциальных денежных средств и экологически безопасных схем, таких как поскольку переваривание биогаза было медленным.
Модель обработки отработанной ферментационной воды во Вьетнаме с использованием биогазового сбраживания и тростниковых прудов ( JC von Enden et al. 2002 ) .
Методы сбраживания биогаза выглядят очень многообещающими, но по-прежнему считаются слишком дорогими. Они также требуют довольно точного управления варочным котлом, а также технологии для стабилизации температуры в нем. Другие технологии, такие как производство биодизеля из отходов, были изучены в небольшом масштабе. Большое количество кофейной мякоти, производимой отраслью, предполагает наличие множества потенциальных источников дохода, таких как производство силоса для кормов, выращивание червей, уксус, одноклеточный белок, биопестициды и пробиотики, но ни один из них не достиг даже масштабов пилотного проекта ( Murthy et al., 2012 ).
Согласно JK Mburu и PK Mwaura (1996 ), самый простой способ утилизации побочных продуктов влажной обработки - это компостирование отходов в органический навоз для использования в качестве источника питательных веществ и кондиционера почвы. Другие потенциальные применения включают добавление отходов в кормовые смеси для животных; использование их для выращивания грибов; и используя их для извлечения уксуса. Мбуру и Мваура также предлагают производить древесный уголь из кофейной шелухи и использовать пергаментную шелуху при производстве строительных материалов.
Немедленное решение
Легче и дешевле удалить твердые частицы из небольшого количества сильно концентрированной воды, чем удалить такое же количество загрязнителей, смешанных с несколькими тоннами воды. По этой причине за последние 20 лет было внесено много изменений в традиционные системы мокрой обработки в таких местах, как Колумбия. Чем меньше пульпа контактирует с водой, тем меньше загрязняющих веществ будет у воды, используемой на более поздних стадиях. Для методов сухого варки и сухого брожения вода не требуется. Разделение по плотности может выполняться на сухом заводе (см. Главу 6) вместо промывки улиц.
Взвешивая плюсы и минусы традиционной влажной обработки, важно помнить, что кофе, поступающий с водоемких моечных станций в таких местах, как Эфиопия и Кения, дает одни из самых впечатляющих кофейных ароматов, которые можно найти где-либо. И нет никаких сомнений в том, что вода играет важную роль в достижении этих тонких вкусовых характеристик. Таким образом, цель должна состоять в том , чтобы поддержать эту ценную традицию с равноправной торговой практикой - потому что экологичный инфраструктура мокрой обработки требует капитальных вложений , что многие регионы с низким уровнем ВВП, такими как Джимма, не имеют.
Винтгенс предлагает пятиэтапный подход к снижению загрязнения воды при влажной обработке:
1) Включение полусухих или полностью сухих приемных резервуаров вместо использования воды для промывки вишен в мельнице для влажного измельчения.
2) Уменьшение сифонов (флотационных резервуаров) до четверти их первоначальной вместимости.
3) Разработка и реализация гидроразбивателей, работающих без воды.
4) Механическая подача спелой вишни в измельчители шнековыми конвейерами (подача сухой вишни).
5) Механическая транспортировка пульпы с помощью конвейерных лент и винтовых конвейеров..
Удаление пульпы с помощью винтовых конвейеров помогает избежать чрезмерного поглощения воды, тем самым способствуя более быстрому разложению, облегчая транспортировку и сводя к минимуму неприятные запахи. Вы можете увидеть, как шнековый конвейер удаляет целлюлозу из машины для варки целлюлозы в этом отличном видео от компании Sweet Marias , занимающейся импортом зеленого кофе из Сан-Франциско.
Рециркуляция воды
Когда рециркуляция воды применяется при влажной обработке, потребление воды может быть сокращено до 8–22 литров воды на килограмм зеленого кофе - по сравнению с 40–80 литрами воды на килограмм зеленого кофе там, где не практикуется переработка (JN Wintgens, 2004 , стр.922). Процесс очень прост и требует наличия ряда отстойников, которые переливают верхний слой каждого резервуара в следующий резервуар в серии, как показано ниже.
Схема системы рециркуляции воды. 1: вход для сточных вод, 2: слив для очистки резервуаров для воды, 3: резервуары для воды, 4: трубы, 5: рециркуляционный насос, 6: вода, которая возвращается в систему.
На приведенной выше диаграмме показано, как из воды удаляется осадок, который можно повторно использовать во флотационных резервуарах и варке целлюлозы. Не рекомендуется использовать оборотную воду для влажного брожения. Чем дольше повторно используется оборотная вода, тем больше вероятность того, что в ней могут развиться вредные организмы и химические вещества, такие как аммиак. Wintgens рекомендует использовать оборотную воду не более 48 часов, чтобы избежать загрязнения кофейного пергамента (JN Wintgens, 2004, стр. 653).