Una serie di fonti confermano che il modo più comune per affrontare l'inquinamento delle acque reflue dalla lavorazione del caffè è scaricarlo nei corsi d'acqua. (JN Wintgens, 2004; S. Rattan et al., 2015 ). Quando si trattano le acque reflue della lavorazione del caffè, l'approccio tradizionale è quello di versarle in uno stagno profondo circa 2 metri e lasciare che l'acqua percoli lentamente nel terreno. Il basso pH dell'acqua del laghetto può essere neutralizzato con l'aggiunta di talco (un minerale argilloso). Il problema con questo semplice sistema è che la stagione delle piogge, che di solito segue il raccolto, può causare il trabocco degli stagni, causando la fuoriuscita dei contaminanti nei corsi d'acqua ( S. Rattan et al., 2015 ).
Per aumentare la loro efficacia, gli stagni possono essere integrati come fase finale di purificazione in un sistema più complesso come quello suggerito da JC von Enden et al., (2002) (vedi sotto). Questo sistema combina gli stagni di sedimenti con la digestione del biogas. Gli scarti del caffè contengono elevate quantità di substrati organici - inclusi carboidrati, proteine, pectine, fibre e grassi - che lo rendono molto adatto alla conversione in bioprodotti come biodiesel e biogas (Gathuo et al., 1991). Tuttavia, poiché alcune sostanze chimiche contenute nei rifiuti di caffè, tra cui caffeina, fenoli liberi e tannini (polifenoli), sono note per essere tossiche per molti processi vitali, a causa di problemi di salute pubblica e ambientale, l'adozione di potenziali guadagni e schemi rispettosi dell'ambiente come poiché la digestione del biogas è stata lenta.
Un modello per il trattamento dell'acqua di fermentazione esausta in Vietnam utilizzando la digestione del biogas e gli stagni di canneti ( JC von Enden et al. 2002 ) .
I metodi che coinvolgono la digestione del biogas sembrano molto promettenti, ma sono ancora considerati proibitivi. Richiedono inoltre una gestione abbastanza precisa del digestore nonché una tecnologia per stabilizzare le temperature al suo interno. Altre tecnologie, come la produzione di biodiesel dai prodotti di scarto, sono state esplorate su piccola scala. Le grandi quantità di polpa di caffè generate dall'industria suggeriscono molti potenziali flussi di reddito, come la produzione di insilati per l'alimentazione animale, l'allevamento di lombrichi, aceto, proteine unicellulari, biopesticidi e probiotici, ma nessuno di questi ha raggiunto nemmeno la scala di un progetto pilota ( Murthy et al., 2012 ).
Il modo più semplice per utilizzare i sottoprodotti della lavorazione a umido, secondo JK Mburu e PK Mwaura (1996 ), è compostare i rifiuti in letame organico da utilizzare come fonte di nutrienti e ammendante. Altri potenziali usi includono l'aggiunta di rifiuti alle miscele di mangimi per animali; utilizzarli per la produzione di funghi; e utilizzandoli per l'estrazione dell'aceto. Mburu e Mwaura suggeriscono anche di produrre carbone da gusci di caffè e di utilizzare gusci di pergamena nella produzione di materiali da costruzione.
La soluzione immediata
È più facile ed economico rimuovere i solidi da una piccola quantità di acqua fortemente concentrata che rimuovere la stessa quantità di inquinanti miscelati in molte tonnellate di acqua. Per questo motivo, negli ultimi 20 anni, sono stati apportati molti cambiamenti ai tradizionali sistemi di lavorazione a umido in luoghi come la Colombia. Meno la polpa viene a contatto con l'acqua, meno potenziale inquinante avrà l'acqua utilizzata nelle fasi successive. I metodi di spappolamento a secco e fermentazione a secco non richiedono acqua. La separazione della densità può essere effettuata presso il mulino a secco (vedi capitolo 6) invece che tramite il lavaggio delle strade.
Quando si soppesano i pro ei contro della tradizionale lavorazione a umido, è importante ricordare che i caffè provenienti da stazioni di lavaggio ad alta intensità d'acqua in luoghi come l'Etiopia e il Kenya producono alcuni dei gusti di caffè più spettacolari che si possano trovare ovunque. E non c'è dubbio che l'acqua svolga un ruolo essenziale nel raggiungimento di questi delicati profili di sapore. L'obiettivo dovrebbe quindi essere quello di sostenere questa preziosa tradizione con pratiche commerciali eque , perché le infrastrutture ecocompatibili nella lavorazione a umido richiedono investimenti di capitale che molte regioni a basso PIL, come Jimma, non hanno.
Wintgens suggerisce un approccio in cinque fasi per ridurre l'inquinamento idrico nella lavorazione a umido:
1) Incorporazione di serbatoi di ricezione semi-asciutti o completamente asciutti invece di utilizzare acqua per lavare le ciliegie nel mulino ad umido.
2) Riduzione dei sifoni (vasche di flottazione) a un quarto della loro capacità originaria.
3) Progettazione e realizzazione di pulper che funzionano senza acqua.
4) Alimentazione meccanica delle ciliegie mature agli spappolatori mediante coclee (alimentazione in ciliegia secca).
5) Trasporto meccanico della polpa mediante nastri trasportatori e coclee.
La rimozione della polpa con i trasportatori a coclea aiuta a evitare un eccessivo assorbimento d'acqua, favorendo così una decomposizione più rapida, facilitando il trasporto e riducendo al minimo gli odori nocivi. Puoi vedere un trasportatore a coclea che rimuove la polpa dalla macchina spappolatrice in questo eccellente video degli importatori di caffè verde con sede a San Francisco, Sweet Marias .
Ricircolo dell'acqua
Quando viene adottato il ricircolo dell'acqua nella lavorazione a umido, il consumo di acqua può essere ridotto a 8-22 litri di acqua per chilogrammo di caffè verde - da 40-80 litri di acqua per chilogrammo di caffè verde dove non viene praticato il riciclaggio (JN Wintgens, 2004 , pag.922). Il processo è molto semplice, richiede una serie di vasche di sedimentazione che travasano lo strato superiore di ciascuna vasca nella vasca successiva della serie, come illustrato di seguito.
Schema di un sistema di ricircolo dell'acqua. 1: ingresso acque nere, 2: scarico per la pulizia dei serbatoi dell'acqua, 3: serbatoi dell'acqua, 4: tubi, 5: pompa di riciclo, 6: acqua che ritorna all'impianto.
Il diagramma sopra mostra come viene rimosso il sedimento dall'acqua che può essere riutilizzato in vasche di flottazione e spappolamento. Non è consigliabile utilizzare acqua riciclata per le fermentazioni umide. Più a lungo l'acqua riciclata viene riutilizzata, più è probabile che in essa si sviluppino organismi nocivi e sostanze chimiche, come l'ammoniaca. Wintgens raccomanda di utilizzare acqua riciclata per un massimo di 48 ore per evitare la contaminazione della pergamena del caffè (JN Wintgens, 2004, pag. 653).