Es ist allgemein bekannt, dass bei der Herstellung von Spirituosen ein Fermentationsprozess von einer Destillation gefolgt wird, bei der der Alkohol vom Rest der Mischung getrennt wird. Wenn beispielsweise vergorener Most aus Melasse destilliert wird, um Ethylalkohol zu gewinnen, entsteht ein dunkel gefärbter flüssiger Rückstand, der als Vinasse bezeichnet wird.
Vinassen sind somit die Rückstände aus den Destillationsprozessen, die von Herstellern alkoholischer Getränke durchgeführt werden. Diese Rückstände werden üblicherweise von Brennereien genutzt, die die Abfälle zahlreicher Hersteller sammeln, um Alkohol für industrielle Zwecke herzustellen.
Die Menge an Vinasse, die vom Hersteller alkoholischer Getränke gewonnen wird, liegt etwa beim 12- bis 13-fachen der produzierten Alkoholmenge, was bedeutet, dass ein hohes Abfallvolumen entsteht. Diese Vinasse enthält im Durchschnitt ein Verhältnis von 90 % Wasser und 10 % Feststoffen.
Bezüglich der Zusammensetzung der Vinassewässer ist hervorzuheben, dass sie nicht biologisch abbaubare Substanzen oder solche enthalten, die nur sehr schwer einer physikalisch-chemischen Behandlung unterzogen werden können, aufgrund ihrer hohen organischen Belastung, Salinität und des Vorhandenseins von Schwebstoffen. Das bedeutet, dass traditionelle Methoden nicht ausreichend effizient sind, um ein Abwasser zu erhalten, das eingeleitet oder wiederverwendet werden kann, noch um den in der Vinasse enthaltenen Alkohol zu destillieren.
Eine der besten Alternativen für deren Behandlung ist die Durchführung eines Konzentrationsprozesses mit Vakuumverdampfern in mehreren Stufen. Mit diesem Verfahren können hohe Durchflussmengen, wie sie typischerweise in Brennereien vorkommen, behandelt und Konzentrate von etwa dem 5-fachen Volumen erreicht werden.
Dank der Vakuumverdampfer für hohe Durchflussmengen werden folgende Ergebnisse erzielt:
- Alkohol für den industriellen Gebrauch wird gewonnen.
- Sauberes Wasser wird gewonnen, das sicher wiederverwendet oder eingeleitet werden kann.
- Ein Abfallkonzentrat wird gewonnen, das durch seine Umwandlung in Energie verwertet werden kann.
Da die Vinasse aus der Destillationskolonne üblicherweise bei etwa 85ºC abgegeben wird, kann das nach dem Verdampfungsprozess erhaltene Konzentrat aufgrund seines akzeptablen Heizwerts in Biomassekesseln, gemischt mit anderen festen Brennstoffen, als Brennstoff verwendet werden.
Eine weitere Alternative ist die Biomethanisierung mittels biologischer Reaktoren mit anaeroben Mikroorganismen. Das System sollte mit aeroben Systemen ergänzt werden, um die Einleitungsparameter zu erreichen.
Es handelt sich um eine Technologie, die die Behandlung großer Abwassermengen in kurzer Zeit ermöglicht. Zudem benötigen diese Prozesse keine Belüftungssysteme und können bei Temperaturen nahe der Umgebungstemperatur (zwischen 25 und 35ºC) betrieben werden, wodurch die Betriebskosten sehr gering sind.
Ein weiterer großer Vorteil ist die Energierückgewinnung, da als Nebenprodukt dieses Prozesses ein Gas gewonnen wird, das hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht und als Biogas bekannt ist. Dieses kann als alternativer Brennstoff für verschiedene Anwendungen innerhalb der Anlage genutzt werden, wie zum Beispiel zur Beheizung von Kesseln, Öfen und sogar zur Versorgung von Stromgeneratoren.