AnMBR+生蚝: 苏格兰威士忌厂的创新污水处理方案
图. 苏格兰格兰杰威士忌 | 图源：百度百科
根据苏格兰威士忌协会（SMA）的说法，苏格兰威士忌是从一种名为“Uisge Beatha”的饮料发展而来，这个词的意思是“生命之水”。威士忌生产需要于清洁的自然环境，如今，可持续发展作为苏格兰威士忌协会的一优先发展事项——2009年，他们启动了环境战略，制定了许多自愿性的环保目标，例如使用非化石燃料等，以此来促进行业的清洁生产水平。
VIBES苏格兰环境企业奖是苏格兰环保署(SEPA)在1999年设立的奖项，SEPA和苏格兰政府以及多个机构合作，用该奖项表彰各行各业的先进环保案例。有不少苏格兰威士忌酒厂品牌获得过这个奖项，其中包括了格兰杰(Glenmorangie)公司的酿酒厂。它因为在Dornoch湾的一个污水处理项目获得了2017年度的VIBES水创新大奖。
这个污水处理项目有什么特别之处？今天IWA公众号将带大家看个究竟。
面朝大海的酿酒厂
用“面朝大海，酒香漫天”来形容格兰杰蒸馏厂(Glenmorangie distillery)的位置一点都不为过，因为它位于苏格兰北部的Tain镇边的多诺赫湾边(Dornoch Firth)。这个地方本身就属于特别的保护区。
图. 格兰杰酒厂的地理位置 | 图源：Google Maps截图
格兰杰从1843年开始就附近的泉水来酿造威士忌。这个蒸馏厂全天候运行，现在每年产量约400-500万升。
图. 始于1843年的Glenmorangie单一麦芽威士忌蒸馏厂 | 图源：filtnews
AnMBR+生蚝养殖
2005年被法国著名奢侈品品牌集团LVMH收购，可能处于品牌形象考虑，LVMH集团想以多诺赫蒸馏厂为标杆，打造一个可持续发展的环保项目。2014年，格兰杰和Heriot-Watt 大学以及海洋保护协会建立合作伙伴关系，发起了一个名叫DEEP的环境项目。DEEP全称Dornoch Environmental Enhancement Project，即多诺赫湾环境改善项目。他们想用酒厂的废水来饲养生蚝，用这些生蚝来改善当地沿海地区的水质和生物多样性。不过这些喂给生蚝的废水在排放前，是先经过处理的，而且还是使用非常前沿的厌氧膜生物反应器技术(AnMBR)。
他们选择了AquaBio公司建造的AnMBR系统。厌氧消化罐造价500万英镑，系统于2017年投产，每天处理约450m³的废水,系统的运行表现如下表所示：
AnMBR系统处理主要接受三部分的废水来源，包括初馏产生的残渣、酒精蒸馏的残渣以及清洗废水。COD去除率达95%，同时有除臭系统防止臭味释放。产生的沼气用来产生热能，为蒸馏厂节省了15%的能耗。产生的污泥富含铜，会交给当地种大麦(barley)的农场。当地的土体缺铜，这些污泥可以减少农民对化肥的依赖。
图. 格兰杰酿酒厂的污水处理系统 | 图源：aquabio
DEEP的定位是一个造福自然、商业和社区的项目，虽然厌氧消化器能去除原水95%的COD，但出水中剩下的5%的COD对海湾还是会造成环境影响。但这些“废水”却是生蚝的美食。多诺赫湾曾经是著名的生蚝养殖场，不过在20世纪初因为过度捕捞被破坏了。2018年10月，他们在海床上放置了2万只生蚝，他们希望用这些出水来饲养生蚝，修复当地消失已久的生蚝礁，提高周边的生态和生物多样性。
John Baxter教授是DEEP项目独立修复咨询委员会的主席，他表示：“DEEP的创新之处在于科研、政府和商业之间的合作。”格兰杰的运营总监Peter Nelson博士则解释说：“当苏格兰威士忌行业开始了解气候变化之后，他们就意识到改善多诺赫湾环境的重要性。”这就有了格兰杰与Heriot-Watt 大学生命与地球科学研究所副教授Bill Sanderson博士的合作，并最终促成了DEEP的成立。Nelson博士解释说：“生蚝是一个功能强大的天然过滤器。它们非常擅长吸收我们排放的有机物，并将这些有机废物变成新的生蚝、贝壳和干净的水。”
图. 生蚝 – 天然过滤器 | 图源：OPENSEAS.ORG.UK
为了推进DEEP项目，苏格兰威士忌协会的可持续性和创新部负责人Morag Garden还被调到格兰杰公司担任项目经理，确保整个威士忌行业都能从项目中获益。他们其中一个目标是在2021年将生蚝产量提升到20万只，这意味着AnMBR系统出水剩下的5%的COD也能得到清除。他们还表示，未来如果生蚝养殖量达到400万只的时候，酿酒厂将实现碳盈余。
图. 生蚝和威士忌 | 图源：Talisker
Hydro Nation计划
格兰杰的DEEP项目除了出于自身利益考虑，也是对苏格兰一个项目的相应——2008年，苏格兰水务集团在提出了雄心勃勃的立法目标，他们呼吁要在2045年实现净零碳排放，并针对这一愿景，制定了一个叫Hydro Nation（水之国度）的项目，旨在促进一系列可持续发展的水资源管理活动。
除了格兰杰，其他知名苏格兰威士忌品牌也有各自的水资源优化成果。例如芝华士兄弟公司就称自己在2009到2018年间，旗下蒸馏厂的能耗节省了20%，温室气体排放减少37%，水耗减少15%，并实现了98%的水回用。
位于Dufftown的格兰菲迪酒厂(Glennfiddich)采用了模块化的生物滤池工艺，委托2H Water Technologies公司，用后者的BIOdek塑料过滤介质处理酒厂的废水。格兰菲迪是苏格兰最大的威士忌生产厂之一，它拥有20多个蒸馏器、45个仓库、1个蒸发器工厂、一个制桶工场、一个铜匠铺和多个装瓶中心，年产量高达1000万升。
图. BIOdek模块 | 图源: 2H Water Technologies
该生物处理设施于2016年动工，2017年投产，采用三级生物滤池的设计理念，声称无需投加化学品就能高效处理废水。生物模块的出水进入人工湿地，去除剩余的微量污染物(例如铜)。这种模块化的设计方便应对日后工厂可能的扩产需求。
图. GLENFIDDICH酒厂的污水处理设备的外观 | 图源：2hwatertechnologies
Hydro Nation计a
划旨在增加用水行业对国民经济的贡献，并最大化地发挥苏格兰水资源的价值。在他们看来，苏格兰的水资源不仅限于其丰富的水道，还包括苏格兰水专家的工作，他们为政府政策提供建议，并为业界提供切实可行的解决方案。
图. 苏格兰政府鼓励有牌照的水零售商为威士忌酒厂提供节水和水回用服务 | 图源：Dalmunach
如今苏格兰水公司也已经是全英国表现最好的水务公司之一。苏格兰的Hydro Nation计划的成功经验还写进了国际水协会最近出版的新书《Sustainable Industrial Water Use: Perspectives, Incentives, and Tools》。该书介绍了当今水行业各方人士对可持续用水的认识和经验分享。
该书目前可免费下载，感兴趣的读者可以通过以下网址访问浏览：
https://iwaponline.com/ebooks/book/814/Sustainable-Industrial-Water-Use-Perspectives
