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回收用于桶洗涤的热水可减少杰克逊家庭葡萄酒的碳足迹

克里斯格林斯

Torey Arvik
Torey Arvik

热水用于清洁和消毒橡木桶,杰克逊家庭葡萄酒 - 美国玻璃销售的霞多丽的领先生产商 - 需要很多。他们的旗舰肯德尔 - 杰克逊品牌使用大约60,000桶来支持需求。前康奈尔学生Torey Arvik(Ph.D.'03)已经验证了用于洗涤桶的水循环过程,这些过程有可能将其现场使用的水用于一半,降低能源成本,降低总废水生产。

阿尔维克是一名微生物学家,曾在康奈尔大学从事酒香酵母的分子测试工作,在2007年加入杰克逊家族葡萄酒公司担任技术服务总监之前,他在加州圣赫勒拿的ETS实验室开发了葡萄酒测试方法。

在酒庄中,桶卫生是一种需要大量水和能量的过程。在高压下用热水洗涤桶是一种有效的卫生方法,但其水和能源使用损害酿酒厂运营的可持续性,并产生数百万加仑的废水。

在传统的桶式清洁系统中,将水首先加热至180°F,用于高压洗桶,然后将热水和残留物作为废水处理。新系统旨在通过“捕获和清洁”原理来捕获水和残余热量。收集用于洗涤一桶的水,过滤并重复使用。对于下一个桶,再循环水仅需要加热20-50度,而不是通常的120度输入。坚固的单位旨在多年来运行,从而在希腊神狄俄尼索斯的无底葡萄酒容器之后获得kantharos的名称。

Kantharos
Kantharos洗涤水回收系统的占地面积小(12 x 12英尺),高18英尺。桶下方的不锈钢托盘保留了传统高压,高温洗涤的11至15加仑的洗涤水和液。具有振动的反渗透过滤除去微生物和化学污染物,并将清洁,温热的水返回到绝缘罐中以进行再利用。

“坎塔罗斯是葡萄酒行业可持续发展的愿景之一,”阿尔维克说。“我们的目标是能够尽可能多地重复使用水,并可能消除对大型废水处理池塘的需求。”

主要的挑战是确保循环水不成为桶的污染源。这对坎塔罗斯体系来说不是问题。它的调和振动的传统介质膜堆过滤微生物和单个分子到150个分子量。根据对循环水的测试,经过9次连续使用——9次通过9个桶后,它仍然是干净和可用的。

目前,该设施计划在标准工作日,ARVIK报告中重新使用水五到六次。为了测试系统的极限,Arvik和Kantharos团队挑战了设备的实验室规模版本,具有不同极端的酿酒厂,以找到失败的限制。它们使用了罐底部,硅藻土,粘土翅片,甚至池塘水的残留物。该单位不仅继续运行流动,还返回了超过最严格的饮用水质量标准的水,以及可用于替代能源的浓缩废品。

虽然接近100万美元的价格对于一个小酒厂来说可能是望而却步的,但是对于大型酒厂来说,节省的水和能源可能是非常重要的,并且会留下更多的水在地下蓄水层。

“一个传统池塘的成本只有这个新系统的一半。更换一个池塘的成本甚至更高。如果我们能在我们最大的7万桶设备上实施该技术,我们将减少现场用水量至少40%,每年节省数千美元的燃料支出,”Arvik估计道。“这也将使大量二氧化碳远离大气,因为我们不需要那么多的能量来移动和加热水。”

随着酿酒厂希望减少碳足迹,改善桶和罐的清洗方法是一个关键的过程,因为它影响到水的使用、能源消耗和废水的产生。

Chris Gerling是与纽约州农业实验站的食品科学系延伸侗族。