ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ (ИТС 44-2017)

Метод основан на способности микроорганизмов использовать в качестве

субстратов многие органические и неорганические соединения, содержащиеся в

сточных водах. Для биологической очистки сточных вод предприятий отрасли

используют сооружения (поля орошения, фильтрации, биологические пруды), в

которых созданы условия, близкие к естественным. Очистка в искусственных условиях

осуществляется на биофильтрах или в аэротенках. Среди естественных способов

внимание заслуживает использование биохимических прудов, так как они просты в

техническом использовании и содержат микрофлору, максимально приближенную к

микрофлоре естественных водоемов. К недостаткам этих методов следует отнести

необходимость отвода больших земельных участков, распространение неприятных

запахов, зависимость эффективности очистки от климатических и погодных условий,

рельефа местности и освещенности солнцем.

Среди инженерных сооружений широкое распространение для очистки сточных

вод мясокомбинатов получили биофильтры.

Они представляют собой емкости, заполненные фильтрующим материалом

(шлаком, щебнем, керамзитом, пластмассой и т. п.), на поверхности которого

развивается биопленка из аэробных микроорганизмов. Однако эффект очистки на

биофильтрах сравнительно низкий, поэтому их использование считается

нецелесообразным. Они применяются только на третьей стадии очистки сточных вод.

Для модульных мини-цехов мясной и перерабатывающей промышленности

используется технология очистки производственных стоков, включающая на последних

стадиях процесса использование обратноосмотических мембранных установок

производительностью 30-300 м³/сут.

Перечень наиболее загрязняющих технологических этапов производства

мясопродуктов представлен в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Технологические этапы с наиболее высоким количеством эмиссий

Технология, этап

Продукт

Эмиссии

технологии

Колбасная и деликатесная

Термическая

Дымовые газы до 60 мг/м³

продукция

обработка

Производство

Подготовка специй,

Пыль органического происхождения

полуфабрикатов

просеивание муки

3 мг/м³

Содержание взвешенных веществ

Производство колбасной и

300-6236 мг/дм³, жиров - 491 -2027,2

деликатесной продукции,

На всех этапах

мг/дм³, БПКполн, - 600-2200 мг/дм³, pH

полуфабрикатов и

производства

7-7,6, содержание хлоридов (NaCl) -

консервов

до 1000 мг/дм³

4.2.2 Переработка и консервирование фруктов и овощей

Основными операциями при переработке фруктов и овощей, на которых

образуются сточные воды, являются мойка сырья и оборудования.

В процессе производства овощных консервов сточные воды загрязнены

большим количеством ботвы, кореньев, семян, овощей, песка и т.д., поэтому они

должны пройти через систему решеток, песколовок и отстойников.

302

Предварительная обработка сточных воды будет способствовать уменьшению

взвешенных веществ, нейтрализации и равномерной подаче в городскую

канализационную сеть.

Применяют сооружения механической, физико-химической и биологической

очистки. При поступлении в «свежем» состоянии легко получить осадок. Твердые

овощные отходы в таком состоянии могут быть использованы на корм скоту.

Сточные воды консервных заводов предварительно очищаются на решетках,

жироловках, песколовках, грязеотстойниках. В зависимости от концентрации

загрязнений и состава сточных вод применяют отдельные сооружения или их

комплекс. В качестве локальных очистных сооружений применяются песколовки как

горизонтальные, так и вертикальные. Двухъярусные отстойники используются не

только для отстаивания сточных вод, но и для сбраживания осадка. Кроме

использования жироуловителей, в целях интенсификации процесса выделения жира

при отстаивании жиросодержащих сточных вод рекомендуется перед аэрацией и

последующим отстаиванием добавлять активный хлор. Добавка хлора наряду со

значительным увеличением выделения жира в осадок способствует осветлению

сточных вод. В качестве хорошего коагулянта применяют известь в сочетании с солями

железа или алюминия. При этом концентрация извести должна быть

80 мг/л с

добавками алюмината натрия 300 мг/л. Химические вещества обесцвечивают сточные

воды, а неприятный запах их устраняется нейтрализацией. Норма извести при этом

составляет 6 кг на 1 м³ сточных вод.

Для биологической очистки необходима предварительная подготовка сточных

вод, заключающаяся в снижении концентрации загрязнений за счет разбавления

условно чистыми водами или сточными водами, прошедшими очистку, обогащение

питательными веществами.

Биологические пруды устраиваются в виде неглубоких водоемов на

слабофильтрующих грунтах. Сточные воды в таких прудах имеют неприятные запах,

который уничтожается только нитратом натрия. Дозы его составляют 0,5-0,6 кг/м³. В

этом случае кислород нитрата натрия должен окислить

20% БПК сточных вод.

Эффективность очистки сточных вод в биологических

прудах составляет: по

окисляемости - до 90%, по органическому азоту - до 88%, по аммиаку - до 97%, по

БПК - до 98%.

При производстве плодоовощных консервов количество БПК полн. находится в

пределах от 44 до 204 г/туб при мойке тары и от 41 до 414 г/туб при стерилизации.

При предельных значениях БПК20 для сточных вод, сбрасываемых в

коммунальные канализации в размере 500 мг/л, нужно разбавить эти стоки или

применить методы аэробного, анаэробного снижения БПК перед сбросом.

Аэротенки для очистки сточных вод применяют очень редко, хотя они так же

пригодны для этих целей, как и биологические фильтры.

Аэротенк представляет собой сооружение с постоянно протекающей внутри

сточной водой, во всей толщине, в которой развиваются аэробные микроорганизмы,

потребляющие субстрат, т.е. происходит «загрязнение» сточной воды. Сточные воды

поступают в аэротенк, как правило, после стадии механической очистки. Для

обеспечения нормального процесса БХО в аэротенках необходимо непрерывно

303

подавать воздух, что достигается с помощью пневматической, механической или

пневмомеханической аэрации.

Сточные воды, имеющие пониженное содержание азота, должны быть

обогащены этим элементом до 15 мг/л, а фосфором - до 3 мг/л, рН - 6,5-8,5, иначе

необходима нейтрализация; температура сточных вод рекомендуется в пределах

6-30 С, концентрация солей - не более 10 г/л.

Сточные воды целесообразно использовать для орошения. В этом случае

возможна совместная очистка производственных сточных вод с хозяйственно-

бытовыми.

Средняя нагрузка на земледельческие поля орошения достигает 10-20 м³ на 1 га

в сутки. Эффективность этих методов очистки составляет: по взвешенным веществам

- до 85-90%, по БПК - 95-98 %, по бактериальным загрязнениям - до 99 %.

Заключительным этапом в процессе очистки сточных вод является

обеззараживание. Наиболее распространенный метод его - хлорирование.

После очистки сточных вод на очистных сооружениях остается большое

количество осадка, который проходит соответствующую обработку в септических

камерах двухъярусных отстойников или метантенках, а также на иловых площадках.

Самым простым и надежным способом утилизации сточных вод является сброс

их в коммунальные канализации для совместной очистки с хозяйственно-бытовыми

стоками.

При сульфитации, десульфитации и в помещениях с емкостями

сульфитированного сырья могут наблюдаться пары сернистого ангидрида. Они

удаляются с применением общеобменной вентиляции.

Выбросы сернистого ангидрида при сульфитации плодового сырья могут

наблюдаться при нарушении техники безопасности. На консервных предприятиях для

сульфитации используется рабочий раствор сернистого ангидрида. Раствор готовят

концентрацией 1,5 - 50 % в зависимости от вида сульфитируемых плодов. Сернистый

ангидрид применяют жидким из баллонов. Необходимую дозу сернистого ангидрида

отмеривают по массе или объему. Для дозировки по объему пользуются

сульфитометром и отмеривают необходимое количество в литрах. Все соединения

должны быть герметичны, а сернистый ангидрид должен подаваться медленно и

полностью растворяться в воде. Для приготовления раствора пользуются

специальными таблицами, а для проверки концентрации ареометром под вытяжным

шкафом. Работа проводится либо во дворе, либо в хорошо вентилируемом помещении

работниками, получившими специальный инструктаж по технике безопасности. При

непредвиденных выбросах необходимо действовать согласно типовой инструкции по

технике безопасности.

На технологических участках по замораживанию сырья или хладопроизводства

на консервных предприятиях используют аммиак, различные хладоны (фреоны) среди

которых также возможна утечка. При непредвиденных ситуациях сопровождающимися

вредными выбросами необходимо действовать согласно инструкции ПЛАС

(Постановление Госгортехнадзора РФ от 18 апреля 2003 г. N 14 «Об утверждении

Методических указаний о порядке разработки плана локализации и ликвидации

аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах»)

304

При производстве сушеных плодов и овощей выбросы в атмосферу

обусловлены процессами сушки.

Сушилки различных конструкций характеризуются газовоздушными выбросами,

которые представляют собой отработанный воздух насыщенный водяным паром,

иногда содержащий частицы готового продукта различной степени влажности.

Пылевые выбросы удаляются с помощью общеобменных вентиляционных систем. При

использовании конвективных сушилок с огневым подогревом работающих на жидком

топливе могут выделяться оксиды азота, углерода и серы, удаляемые аналогично -

общеобменной вентиляцией.

Пыль, выделяемая на сушилках, при расфасовке готового продукта удаляется в

процессе вытяжек, установленных над расфасовочным оборудованием, отправляется

в циклоны и далее в сборники для пыли, которые периодически очищаются. Очистка

воздуха от пыли предусматривается в соответствии с техническими условиями на

вентиляционное оборудование.

Процесс обжарки полуфабрикатов в растительном масле протекает с

выделением аэрозоля масла, представляющего собой смесь карбоновых кислот

(нормируется по капроновой кислоте) и карбонильных соединений (по пропанолю). В

том числе при жарке выделяется акролеин. Пары, которого, удаляются с помощью

вытяжки установленной над работающей печью.

При мойке сырья и оборудования выделяется аэрозоль щелочи и аэрозоль

дезсредств. Пары моющих растворов поступают в воздух рабочей зоны, а затем

удаляются с помощью местных и общеобменных вентиляционных систем. Для

уменьшения уровня загрязнения воздуха производственных помещений над ванными

моечных машин монтируют зонты местных вентиляционных систем, что позволяет

локализовать выделения и удалить основную массу загрязняющих веществ

непосредственно в атмосферу. Массовый выброс аэрозоля моющих веществ

определяется концентрацией и температурой используемого моющего раствора, а

также конструктивными особенностями моющей машины.

В момент приготовления раствора происходит интенсивное выделение

аэрозоля, отчасти обусловленное экзотермическим характером процесса растворения

гидроксида натрия в воде.

При наличии системы местной вентиляции у моечных машин и над емкостями

для приготовления моющих растворов 80% выделяющегося раствора удаляются ими, а

20% общеобменной вентиляцией.

Для снижения энергопотребления на консервных предприятиях необходимо

применять автоматизированную систему управления процессами. Следует заметить, что

на большинстве современных консервных предприятиях применяют механизированные и

автоматизированные линии переработки, что снижает затраты труда и сокращает число

рабочих. Однако, на малых предприятиях, где производятся многокомпонентные

консервы, применение ручного труда еще наблюдается в полной мере.

Энергопотребление на процессе бланширования прямо пропорционально

мощности линии. В основном производительность оборудования на этом процессе

составляет около 3-5 т/ч. При таких показателях расход пара по всем применяемым

видам бланширователей не превышает 850 кг/ч с 0,8-1,0 МПа; электроэнергии -

1,1-1,5 кВт-ч.

305

Энергопотребление на процессе стерилизации прямо пропорционально

мощности автоклавов. Расход пара по всем применяемым видам автоклавов и

пастеризаторов колеблется от 350 до 600 кг/туб (МПа 0,8-1,0); электроэнергии - для

автоклавов - от 0,2 до 7,5 кВт ч, для пастеризаторов - около 12 кВт ч.

В настоящее время применяют автоклавы горизонтальные, вертикальные и

пастеризаторы непрерывного действия.

При выше указанных операциях образуется отработанный пар, который в

настоящее время используют в оборотной воде для котельных с предварительным

фильтрованием.

Энергопотребление на процессе сушки прямо пропорционально мощности линии

и объема перерабатываемого сырья. В основном применяемая производительность

установок около

110-750 кг/ч. При таких показателях расход пара по всем

применяемым видам сушильных агрегатов не превышает 1470 - 1950 кг/ч (МПа 0,8-

1,0); электроэнергии - 27-40 кВт*кг-ч.

Наиболее часто применяемые виды сушки: конвективная, распылительная,

контактная, инфракрасная и очень редко сублимационная.

4.2.3 Производство растительных масел и жиров

По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий

масложировой отрасли на объекты окружающей среды ведущее место занимают

водные ресурсы.

Поэтому для экономного и рационального водопотребления и водоотведения на

масложировых предприятиях необходимо применять такие технологические процессы

основного производства и технологические решения, при которых обеспечивается

минимальное потребление воды, использование схем оборотного и повторно-

последовательного водоснабжения [12, 83, 101].

Система водоснабжения на предприятиях масложировой отрасли, в основном,

прямоточная и оборотная с самостоятельным циклом охлаждающей воды и частичным

возвратом конденсата. Канализационных сетей две - для производственных и бытовых

стоков.

При производстве растительных масел вода расходуется на увлажнение

масличного сырья, мокрое шротоулавливание, охлаждение закрытой теплообменной

аппаратуры, вакуум-насосы, мойку оборудования и тары, приготовление растворов,

брикетирование лузги, подпитку оборотной системы, лабораторных и хозяйственно-

бытовых нужд, химводоочистку.

В рафинационном производстве вода расходуется на барометрические

конденсаторы, приготовление растворов, промывку масла, на охлаждение и обогрев

аппаратуры, а также хозяйственно-бытовые нужды. Сточные воды, образующиеся при

разложении соапстока, промывке масел подвергают очистке методом напорной

флотации с доочисткой на песчаных фильтрах.

Водопотребление и водоотведение при гидратации фосфолипидов

подсолнечного масла на сепарационной линии обусловлено использованием

оборотной воды в количестве для:

 охлаждения исходного и гидратированного масла - (если гидратированное

306

масло направляется на нейтрализацию на том же предприятии, то оно не

высушивается и не охлаждается, при этом значительно сокращается количество

оборотной воды);

 охлаждения соковых паров, образующихся при сушке масла и фосфатидов;

 создания вакуума;

 смачивания уплотнительных узлов сепаратора.

Умягченная вода смешивается с паром, используется для нагрева фосфатидных

осадков перед их сушкой

и направляется в сборник конденсата. Конденсат

используется для гидратации масла и промывки барабана сепаратора.

Пар расходуется для приготовления горячей воды, для подогрева масла перед

высушиванием, для высушивания гидратационного осадка.

Жирсодержащие стоки направляются на кондиционирование шрота по

влажности или для очистки на локальные или заводские очистные сооружения.

Водопотребление и водоотведение при дезодорации обусловлено расходом

воды на охлаждение и конденсацию парогазовой смеси в барометрических

конденсаторах, охлаждение дезодорированного масла и охлаждение подшипников

насосов. Часть воды удаляется вместе с пеной, образующейся на поверхности воды в

барометрических коробках.

Расход воды в конденсаторах существенно меняется при изменении ее

температуры в зависимости от времени года: в летний период часовой расход воды

больше, чем в зимний. Расход воды на охлаждение дезодорированного масла зависит

от температуры воды, от производительности установки и от температуры масла,

поступающего на охлаждение.

Пар давлением 2,45 - 2,94 МПа расходуется на нагрев масла, давлением 0,2

МПа - на инжекцию в дезодоратор и давлением 1,03 МПа - на эжекторы. Пар

инжекционный и из эжекторов поступает в барометрические конденсаторы, где

конденсируется и вместе с загрязненной водой поступает в систему очистки на

флотацию и на градирню. Колебания расхода пара несущественны.

Очистку барометрических вод осуществляют на локальных или заводских

очистных сооружениях.

Водопотребление и водоотведение для производства фасованного жира

специального назначения, заменителя молочного жира, заменителей, эквивалентов и

улучшителей масла какао на автоматизированной поточной линии требует меньшего

количества воды по сравнению с производством маргарина. Это объясняется

отсутствием рецептурной воды. Жиросодержащие стоки, образуемые при их

производстве, от мойки оборудования, в том числе щелочные, направляются в

жироловушку.

После жироловушки стоки смешиваются с мыложирсодержащими стоками других

производств и направляются для очистки на локальные очистные сооружения.

Циркуляционная вода, как и в производстве маргарина, используется в зарубашечных

пространствах технологических аппаратов.

Пар расходуется для обогрева баков жирохранилища, подогрева воды в

рубашках технологических аппаратов и для подогрева горячей воды, необходимой для

обогрева технологических коммуникаций и змеевика бака возврата. Смесь конденсата

и циркуляционной воды также используется для нужд производства.

307

Сточные воды в масложировой промышленности имеют свою специфику [59].

Так, в прессовом производстве образуется незначительное количество сточных

вод от мойки оборудования и фильтровальных элементов. Образующиеся

мыложирсодержащие стоки направляются на очистку (при наличии цеха рафинации

совместно с мыложирсодержащими водами рафинационного производства).

В маслоэкстракционном производстве образуются сточные воды в процессе

конденсации паровоздушных смесей, поступающих в конденсаторы из тостеров,

системы дистилляции, паровых эжекторов и др.

Сконденсировавшаяся

конденсаторах

установки

для

экстракции

паровоздушная смесь в виде конденсата, содержащего бензин и воду, а также вода,

используемая для вакуум-насосов и для подпитки водоотделителей, направляется на

водоотделители для сепарации бензина и воды. Из водоотделителя бензин сливается

в рабочий резервуар и снова используется и цикле производства, а отделившаяся вода

поступает в испаритель бензина (шламовыпариватель) для отгонки из нее

растворителя с помощью глухого и острого пара, поскольку необработанная вода,

отходящая из водоотделителя, содержит обычно 180 - 300 мг/л растворенного и

заэмульгированного бензина.

На выходе из шламовыпаривателя сточная вода имеет температуру 75-95°С,

поэтому перед сбросом в канализацию (бензоловушку) ее необходимо охладить до

40ºС.

При отсутствии специальных аппаратов для охлаждения сточных вод

охлаждение производится путем смешения ее со свежей водопроводной водой (из

расчета - 4 т на 1 т сточной воды).

Чистый конденсат, получаемый от конденсации зарубашечного водяного пара в

жаровнях, кондиционере и тостере, используется вторично в парокотельной.

Условно загрязненный конденсат, поступающий из дистилляционных и других

аппаратов, где возможно его загрязнение, используется в целях дополнительной

подпитки градирни для полной компенсации потерь оборотной воды. Часть пара

расходуется в процессе производства безвозвратно (без утилизации конденсата) при

испарении из мятки в пропарочно-увлажнительных аппаратах, а также при

кондиционировании жмыха.

При производстве растительных масел экстракционным способом образуемые

сточные воды содержат, главным образом, жировые вещества и бензин.

Предварительно из сточных вод бензин удаляется в бензовыпаривателе при

температуре

95 ºС для последующего его повторного использования.

Жиросодержащая вода поступает на очистные сооружения предприятия.

Современные производства маргариновой продукции оснащены замкнутыми

водными контурами. Подготовленная умягченная вода нагревается паром низкого

давления до температуры 65°С и 95°С. Горячая вода подается в рубашки - приемных

емкостей для жира, эмульсификаторов, премиксов, на обогрев разливочных головок и

трубопроводов. В рецептуру маргарина входит умягченная вода. Пар расходуется на

обогрев баков жирохранилища, подготовки растворов эмульгатора и сахара, подогрева

воды в зарубашечных пространствах технологических аппаратов и для подготовки

воды (горячей) для обогрева технологических коммуникаций и змеевика бака возврата.

Смесь конденсата и циркуляционной воды используется для нужд производства.

308

При производстве маргаринов, жиров специального назначения, заменителей

молочного жира, заменителей, улучшителей и эквивалентов масла какао, спредов

(далее - маргариновая продукция) мыло- и жирсодержащие стоки создаются за счет

промывных вод от мойки технологического оборудования.

Сточные воды, образовавшиеся после мойки оборудования маргаринового

производства, проходят цеховые жироловушки, отстаивание и отправляются на

локальные очистные сооружения предприятия, где смешиваются с другими

жиросодержащими стоками предприятия и очищаются. Очищенные сточные воды

используются на пополнение системы оборотного водоснабжения.

Для производства фасованного маргарина требуется питьевая вода и пар. При

этом рецептурная вода уходит с продуктом. Вода от обогрева валов переохладителя

направляется в жироловушку.

Жирсодержащие стоки от мойки оборудования, в том числе и щелочные, также

направляются в жироловушку. После жироловушки они смешиваются с

мыложирсодержащими стоками других производств, и направляются для очистки на

локальные очистные сооружения [101].

Многие технологические процессы при производстве масложировых продуктов

сопровождаются также образованием выбросов в атмосферу. [45, 55, 97].

В состав выбросов в атмосферу на масложировых предприятиях входят в

основном органическая и минеральная примеси, акролеин и бензин.

Пыльный воздух, удаляемый из очистительных машин и других очагов

пылеобразования, подвергается очистке.

В качестве пылеотделителей используют циклоны и/или фильтры (всасывающие

или нагнетательные). Для улавливания органической и минеральной пыли,

образующейся на маслоэкстракционных заводах, используются циклоны с

эффективностью улавливания 70-96 %. В циклонах очистка воздуха осуществляется

за счет действия центробежных сил. При круговом движении в циклоне смеси воздуха

и сора взвешенные частицы прижимаются к поверхности цилиндра и оседают в

коническую часть циклона, откуда через люк выводятся в бункер. Очищенный воздух из

циклона выбрасывается вверх через центральную трубу. На рукавных и других

фильтрах частицы пыли отделяются за счет фильтрации пыльного воздуха через

пористую ткань. Воздух с частицами пыли и сора нагнетается (или всасывается)

вентилятором в распределительную коробку рукавного или камерного фильтра, откуда

направляется по рукавам. В рукавах воздух через пористую ткань выходит в

помещение цеха, а частицы пыли оседают на поверхности ткани. При сотрясении

рукавов специальным механизмом пыль с рукавов попадает в нижнюю коробку и шнек

и через шлюзовой затвор выводится из фильтра. Таким образом, производится очистка

пыльного воздуха, выходящего из сепараторов, семеновеек, шротоохладительных

колонок и после пневматической транспортировки сыпучих продуктов.

В производственных помещениях вредными также являются тепловыделения от

технологического оборудования и электродвигателей. В летний период добавляются

поступления тепла от солнечной радиации. Имеются незначительные выделения

паров влаги, масла и масличной пыли подсолнечника. В цехах предусматривают

общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию и аспирацию. К имеющимся

рекомендациям по применению естественной вытяжки из верхней зоны как в зимний,

309

так и в летний периоды нужно подходить с осторожностью. Удаляемый теплый воздух

может быть использован на рециркуляцию в другие помещения в зимний период.

Поэтому в прессовых цехах в проектах предприятий включаются системы вытяжной

вентиляции с механическим побуждением в зимний и летний периоды. В летний

период дополнительно используют системы вытяжной вентиляции с естественным

побуждением. Приточный воздух подают в помещение сосредоточенно через

эжекторные воздухораспределители типа ВЭС в рабочую зону. Зимой приточный

воздух предварительно подогревают в воздухонагревателе. Воздух удаляется при

помощи центробежных вентиляторов непосредственно из подвала и с первого этажа.

Пылеулавливающее оборудование устанавливают на нагнетательной линии

вентилятора. Применение такой схемы очистки объясняется тем, что запыленный

воздух подается на очистку вентиляторными установками, скомпонованными с

технологическим оборудованием.

Технологическое оборудование, в котором возможно образование

взрывоопасных смесей, обеспечивается системами подачи флегматизатора (азота).

Вместо инертного газа в местах, где по условиям технологии это допускается,

возможно, применение водяного пара, а также предусматриваются меры,

исключающие возникновение опасного фактора.

Маслоэкстракционное производство оснащается автоматическими средствами

контроля параметров, значения которых определяют взрывоопасность процесса, с

сигнализацией предельных значений и системами блокировок, препятствующими

возникновению аварийных ситуаций.

В целях исключения возможности образования взрывоопасных концентраций

смесей паров растворителя с воздухом в производственных помещениях

оборудование, содержащее растворитель, мисцеллу, выполняется герметичным. Для

максимального снижения выбросов в окружающую среду горючих и

взрывопожароопасных веществ при аварийной разгерметизации системы необходимо

предусматривать установку запорных и (или) отсекающих устройств. Места

расположения запорных и (или) отсекающих устройств устанавливаются в проектной

документации. Время срабатывания запорных и (или) отсекающих устройств

определяется расчетом, обосновывается в проектной документации и

регламентируется. При этом должны быть обеспечены условия безопасного отсечения

потоков и исключены гидравлические удары.

Управление системами подачи инертных газов и флегматизирующих добавок

осуществляется дистанционно (вручную или автоматически) в зависимости от

особенностей проведения технологического процесса. Для производств, имеющих в

своем составе технологические блоки I и II категории взрывоопасности,

предусматривается автоматическое управление подачей инертных сред; для

производств с технологическими блоками III категории - управление дистанционное,

неавтоматическое, а при QB ≤ 10 допускается ручное управление.

В помещениях цеха экстракции, отгонки растворителя из шрота, дистилляции,

насосных

для

перекачки

растворителя

предусматривается

установка

газосигнализаторов

довзрывных

концентраций горючих газов с сигнализацией

превышения 10 % уровня от нижнего концентрационного предела распространения

пламени.

310

Для технологического оборудования, содержащего растворитель и мисцеллу,

предусматривается система аварийного освобождения.

Запыленность шротовой пылью помещений склада и (или) элеватора шрота

необходимо контролировать с помощью переносных приборов или осмотром с

регистрацией результатов анализа (осмотра) в специальном журнале.

Контроль содержания пыли в воздухе производственных помещений проводится

в соответствии с утвержденным графиком. График определяется техническим

руководителем организации. В графике указывается периодичность контроля для

конкретных участков производства.

Проблема утилизации органических растворителей имеет особенно большое

значение, как со стороны экологии, так и со стороны экономической эффективности

предприятия.

Пары растворителя нефраса марки П1 63/75, либо с другими интервалами

кипения или гексана пищевого, попадая через неплотности в аппаратах в

производственные помещения, могут образовывать с воздухом пожаро- и

взрывоопасные смеси.

При использовании нефраса отходящий из дефлегматоров воздух содержит 0,16

кг/м3 паров бензина даже при охлаждении смеси до 0 °С. При нормальной работе

дефлегматоры улавливают 60-70 % бензина, содержащегося в паровоздушной смеси.

Для улавливания (рекуперации) паров растворителя и их регенерации в целях

пожарной безопасности и возврата в производство ценных продуктов на предприятиях

оборудуют специальные установки.

Известны два метода рекуперации растворителя: абсорбционный и

адсорбционный.

При абсорбционном методе рекуперации основными аппаратами являются

абсорберы (скрубберы) и ректификационные колонны.

Пары растворителя поглощаются жидким абсорбентом, в качестве которого

могут применяться: вода, серная кислота, мышьяково-содовый раствор и др.

Абсорбент, насыщенный парами растворителя, направляется из скрубберов через

теплообменник в ректификационную (регенерационную) колонну, где и происходит

десорбция растворителя.

Пожарная опасность процесса рекуперации растворителя заключается в

возможности образования в скрубберах, ректификационных колоннах и связанных с

ними трубопроводах взрывоопасной паровоздушной смеси

При исправной и нормальной работе аппаратов и трубопроводов в

рекуперационной установке не образуются взрывоопасные концентрации паро-

воздушной смеси; опасность возникает при нарушении установленного режима работы

или при наличии неплотностей в аппаратах и трубопроводах, через которые пары

растворителей попадают в атмосферу.

Современная технология - это масляная абсорбция растворителя из паро-

газовой смеси с последующей его десорбцией в десорбере.

Общими недостатками абсорбционных методов является образование жидких

стоков и громоздкость аппаратурного оформления.

При адсорбционном методе рекуперации улавливание паров растворителя

происходит

поверхностью

твердых

веществ

(адсорбентом).

Наиболее

311

распространенным адсорбентом является активированный уголь. Пары растворителя,

поступающие в адсорбер, конденсируются в тончайших порах адсорбента.

Удаление паров растворителя - десорбция - производится путем продувки

аппарата водяным паром, который, проходя под давлением через слой

активированного угля, насыщается парами растворителя.

Адсорбционные методы являются одним из самых распространенных в

промышленности способов очистки. Их применение позволяет вернуть в производство

ряд ценных соединений. Основной недостаток адсорбционного метода заключается в

большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения, что

значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей.

Наиболее экологически небезопасным звеном в производстве растительных

масел является их очистка от сопутствующих примесей. Традиционным методом

очистки сырых растительных масел является химическая рафинация, при которой

свободные жирные кислоты нейтрализуются щелочью. Полученное в результате

реакции мыло отделяется сепараторами. Нейтральные масла впоследствии

промываются, отбеливаются и дезодорируются. Такая схема характеризуется

образованием больших объемов сточных вод. На фоне традиционной химической

рафинации разработан метод физической рафинации. При физической рафинации

свободные жирные кислоты удаляются дистилляцией в одну стадию с дезодорацией в

условиях низкого вакуума.

Метод физической рафинации обеспечивает значительно меньшие потери жира

в сравнении с щелочным, что является важным ресурсосберегающим преимуществом.

Так, при кислотности нерафинированного жира 0,5 % выход дезодорированного жира

составляет примерно 981 и 990 кг/т, т.е. физическая рафинация дает экономию около 9

кг жира на 1 т. Дополнительная экономия средств достигается за счет уменьшения

расхода реагентов, поскольку на обработку жира тратится значительно меньше

кислоты, чем щелочи. Одним из главных преимуществ является ощутимо меньшая

нагрузка на окружающую среду, отсутствие зажиренных, трудно утилизируемых

соапстоков, экономное расходование технологической воды.

Кроме того, на последующих стадиях маслопереработки физическая рафинация

позволяет выводить из пищевых модифицированных жиров остаточное количество

катализаторов тяжелых металлов, в частности никеля.

Однако физическая рафинация применима преимущественно для тропических

масел, по причине их высокой кислотности.

Современные методы модификации растительных масел включают

гидрогенизацию, фракционирование и переэтерификацию.

Главный недостаток традиционного процесса гидрогенизации - образование

трансизомеров жирных кислот.

Создание широкого ассортимента специализированных жиров, не содержащих

трансизомеров жирных кислот, требует внедрения новых технологий модификации

жиров, в том числе фракционирования и переэтерификации.

Переэтерификация - это вид модификации, в ходе которой под воздействием

катализатора происходит обмен жирнокислотными радикалами внутри и/или между

триглицеридами. В результате происходит изменение температуры плавления,

повышение пластичности и однородности.

312

Для химической переэтерификации используют: метилаты или этилаты натрия

или калия, сплавы натрия или калия, гидроксиды натрия или калия. Процесс протекает

при воздействии температуры 80-105 0С. В данном случае радикалы жирных кислот

меняются местами случайно. Для химической переэтерификации характерны быстрота

протекания реакции, невозможность осуществления частичной реакции, высокая

температура, образование в ходе процесса побочных продуктов (продуктов распада

катализатора). Свойственна высокая реакционная способность катализатора, что

требует предварительной обработки масла и очистки после переэтерификации.

Энзимная переэтерификация осуществляется с использованием специфической

и неспецифической липазы. С помощью специфической липазы процесс позволяет

получать продукт с заданным триглицеридным составом.

Достоинством химической переэтерификации является низкая стоимость

реализации в промышленных условиях по сравнению с энзимной переэтерификацией.

Объясняется это высокой стоимостью ферментов. Кроме того, ферментный

катализатор обладает высокой чувствительностью к качеству сырья, что влечет за

собой дополнительную дезодорацию перед переэтерификацией. Этих недостатков

лишен химический катализатор. Процесс химической переэтерификации

осуществляется в аппаратах периодического действия, что позволяет получать

различный ассортимент модифицированных жиров, тогда как энзимная

переэтерификация осуществляется в аппаратах поточного типа и предусматривает

получение одного вида продукта.

4.2.4 Производство сахара

Особенность свеклосахарного производства заключается в том, что оно в

течение более 200 лет неизменно базируется на следующих основных локальных

операциях: подача сахарной свеклы в переработку с отделением примесей, отмывание

корнеплодов; изрезывание их в стружку, подготовка экстрагента, извлечение сахарозы

из свекловичной стружки методом экстрагирования с получением диффузионного сока

и жома; известково-углекислотная очистка диффузионного сока, основанная на

многократной последовательной обработке известью и диоксидом углерода с выводом

образующегося осадка; сгущение очищенного сока в многоступенчатой выпарной

установке; кристаллизация сахарозы в несколько ступеней с получением утфельной

массы, разделяемой на центрифугах с выделением кристаллов сахара и оттеков;

сушка и упаковка сахара. Локальные операции основаны на тепломассообменных и

различных физико-химических процессах и связаны с потреблением значительных

объемов водных, энергоресурсов, природных ископаемых, технологических

вспомогательных средств. Поэтому функционирование основной технологической

линии производства сахара на свеклосахарном заводе сопровождается работой

технологических линий вспомогательных производств

- производства извести и

сатурационного газа; оборотных систем технологических вод; очистки сточных вод;

технологических линий побочных производств

- сушки жома; обессахаривания

мелассы.

Локальные операции отличаются многообразием технологических схем,

технических решений, конструкций технологического оборудования, способов

313

достижения технологической цели, а также различной энерго- и материалоемкостью и

воздействием на окружающую среду.

Техническое оснащение свеклосахарного завода представлено большим парком

оборудования, включающего специальное технологическое оборудование (например,

диффузионные аппараты, аппараты сатурации, выпарные аппараты, вакуум-аппараты,

центрифуги, аппараты сушки сахара, а также очистные сооружения); оборудование

общего назначения (подогреватели, конденсаторы, фильтры, отстойники и др.),

насосный парк, передаточные механизмы, сборники и др.

Технический прогресс в сахарной отрасли осуществляется по пути

интенсификации процессов, снижения ресурсо-, энергопотребления, образования

отходов, минимизации воздействия на водный, воздушный бассейны.

Модернизация

сахарных

заводов

ведется

за

счет

установки

высокоэффективного оборудования, решающего вышеперечисленные задачи: прессов

глубокого отжатия жома, камерных фильтр-прессов, барботерных аппаратов сатурации

с циркуляцией сока, выпарных аппаратов пленочного типа, вакуум-аппаратов с

искусственной

циркуляцией,

пластинчатых

подогревателей,

вертикальных

кристаллизаторов, энергосберегающих центрифуг непрерывного действия, сушильно-

охладительных установок для сахара, установок для сушки и гранулирования жома,

установок [98] для обессахаривания мелассы методом ионообменной хроматографии.

Указанное оборудование позволяет сократить потребление сырья, воды, энергии,

снизить эмиссии в окружающую среду и образование отходов, повысить выход сахара,

получить новую готовую продукцию.

Технологии, позволяющие снизить выбросы в атмосферу оксида углерода и

сахарной пыли, сократить расход свежей воды и образование сточных вод, уменьшить

количество отходов производства, сократить расход условного топлива и

известнякового камня, рассмотренные ниже в качестве элементов реализации

локальных технологий на этапах технологического потока, могут быть отнесены к НТД

в производстве сахара.

Получение диффузионного сока. На свеклосахарных заводах наиболее

распространена технология получения диффузионного сока, включающая следующие

операции: изрезывание корнеплодов в стружку, подготовка экстрагента,

экстрагирование сахарозы, отжатие жома.

Процесс экстрагирования сахарозы ведется в противоточном режиме до

максимального обессахаривания свекловичной стружки. В данной технологии

используется

100

% свежей воды; образуется:

120-130

% к массе свеклы

диффузионного сока; 80-83 % свежего жома, 35-45 % отжатого до 13-18 % сухих

веществ жома; 35-40 % к массе свеклы жомопрессовой воды.

Технология является ресурсо-энергозатратной, она связана с большим расходом

свежей воды, приводит к образованию сточных вод, характеризуется низкой степенью

возможности переработки жома, сопровождается потерями сахара в жомопрессовой

воде. Так, обессахаривание свекловичной стружки до содержания сахарозы в жоме

0,30-0,35

% к массе свеклы приводит к невысокому эффекту очистки при

экстрагировании, что требует более высокого расхода извести и сатурационного газа

на очистку диффузионного сока, соответственно, расхода известнякового камня и

топлива на его обжиг. Высокая величина отбора диффузионного сока приводит к

314

большему расходу условного топлива на сгущение очищенного сока. Низкое

содержание в отжатом жоме сухих веществ требует высоких затрат на его сушку.

Жомопрессовая вода хотя и содержит 0,3-0,4 % к массе свеклы сахарозы, но не может

быть использована в технологическом потоке из-за низкой ее чистоты и сбрасывается

в сточные воды, приводя к потерям сахара.

На ряде свеклосахарных заводов получила распространение технология

получения диффузионного сока, отличающаяся применением прессов глубокого

отжатия жома и использованием жомопрессовой воды в качестве экстрагента [49]. По

данной технологии до 90 % массы сахарозы от ее содержания в свекловичной стружке

извлекается в диффузионных аппаратах, что позволяет достичь отбора

диффузионного сока 105-110 % к массе свеклы. Извлечение оставшейся в жоме

сахарозы осуществляется путем его механического обезвоживания на прессах

глубокого отжатия жома до 32 % сухих веществ, с образованием 20 % отжатого жома,

при этом остаточное содержание сахарозы в отжатом жоме сохраняется на уровне

0,30-0,35 % к массе свеклы как и в вышеприведенной технологии. Образующаяся в

количестве 50-60 % к массе свеклы жомопрессовая вода, содержащая 1,2-1,6 %

сахарозы, имеет чистоту практически на уровне чистоты свекловичного сока и

направляется в составе экстрагента в диффузионный аппарат, заменяя до 50 %

общего его количества. Жом глубокой степени отжатия направляется на высушивание,

при этом затраты на сушку сокращаются [81].

Данный вариант технологии имеет следующие преимущества: уменьшаются

потери сахарозы за счет использования жомопрессовой воды; уменьшается расход

известнякового камня для получения реагентов на очистку за счет повышения эффекта

очистки при экстрагировании и чистоты диффузионного сока; снижается расход

условного топлива на выпаривание воды за счет уменьшения отбора сока;

ликвидируются сточные воды за счет использования жомопрессовой воды в

технологическом потоке; снижаются энергозатраты на высушивание жома за счет

повышенного исходного содержания сухих веществ в нем, что позволяет увеличить

объемы жома, направляемого на сушку.

Достигаемые

экологические

преимущества.

Сочетание

процессов

экстрагирования и глубокого отжатия жома при получении диффузионного сока

позволяет:

• уменьшить расход извести на очистку диффузионного сока;

• уменьшить отбор диффузионного сока на 10-15 % к массе свеклы;

• снизить расход условного топлива на сгущение очищенного сока на 0,4-0,5 % к

массе свеклы;

• снизить объемы потребления свежей воды на 50 % к массе свеклы;

• увеличить производительность линии на 10…15 %; дополнительно выработать

0,10-0,15% к массе свеклы сахара; увеличить объемы переработки побочной

продукции - жома.

Воздействие на окружающую среду. Высушивание жома глубокой степени

отжатия позволяет полностью решить проблему его переработки с получением нового

продукта - сушеного жома, сократить расход тепловой энергии на его высушивание;

исключить таким образом образование отхода. Переход на данную технологию

приводит к снижению количества сточных вод на 50-60 % к массе свеклы за счет

315

использования жомопрессовой воды в технологическом процессе. Исключается

образование такого отхода как жом.

Эксплуатационные данные. Данная технология является освоенной и

распространена на

% российских свеклосахарных заводов. Обеспечивает

повышение эффекта очистки сока при экстрагировании на 3,0-5,0 % и чистоты

диффузионного сока на 1,0-1,5 ед., увеличение выхода сахара на 0,10-0,15 % к массе

свеклы, сокращение расхода условного топлива на 0,4-0,5 % к массе свеклы и расхода

известнякового камня на 0,2-0,3 % к массе свеклы; уменьшение расхода тепловой

энергии на высушивание жома в 1,5 раза.

Применимость, техническая возможность. Технология в целом применима на

свеклосахарных заводах, относительно несложна в эксплуатации. Основной

мотивацией ее реализации является предотвращение образования сточных вод и

отходов производства, сокращение расхода материальных ресурсов, увеличение

выхода сахара.

Экономические аспекты внедрения. Данная технология экономически

целесообразна: обеспечивает снижение количества сброса сточных вод; дает

возможность эффективной переработки побочной продукции - получения сушеного

жома; ее энерго- и ресурсоэффективность выше в связи со снижением расхода

условного топлива и известнякового камня.

Технология требует дополнительных капитальных затрат, связанных с

приобретением прессов глубокого отжатия жома и жомосушильной установки. Для

сахарного завода мощностью 6 тыс. т сахарной свеклы в сутки необходимо 2 пресса

глубокого отжатия жома стоимостью около 210,0 млн руб. каждый и 1 жомосушильная

установка с вспомогательным оборудованием стоимостью 150,0 млн руб., в целом

капитальные затраты составят около 570, 0 млн руб.

Очистка диффузионного сока. Очистка диффузионного сока включает

следующие операции: предварительную дефекацию, основную дефекацию, первую

ступень сатурации, дефекацию перед второй ступенью сатурации, вторую ступень

сатурации, сульфитацию, фильтрование соков.

Первая и вторая сатурации сопровождаются выделением загрязняющих веществ

в атмосферу (СО2, СО, NH3, NO2, NO, SO2); фильтрование сока - образованием отхода

- фильтрационного осадка.

Процесс сатурации заключается в обработке дефекованного сока диоксидом

углерода и имеет своей технологической целью достижение максимального эффекта

очистки сока путем адсорбции растворимых несахаров на поверхности образующихся

частичек карбоната кальция и получение сока с высокими фильтрационно-

седиментационными показателями при высоком коэффициенте использования

диоксида углерода сатурационного газа [7].

Наряду с кинетикой массообмена и химических реакций на скорость процесса

сатурации существенный эффект оказывают гидродинамические условия в сатураторе,

к основным показателям которых относятся: размер газовых пузырей, газосодержание,

поверхность контакта фаз, скорость движения взаимодействующих фаз, высота

барботажного слоя, распределение времени пребывания частиц потока жидкости в

сатураторе, во многом определяемые конструкцией аппаратов [19]. На сахарных

заводах применяются непрерывно действующие аппараты сатурации: решетчатые

316

безбарботерные без циркуляции сока, решетчатые безбарботерные с циркуляцией

сока или барботерные с циркуляцией сока.

При сатурировании дефекованного сока в аппаратах, подобных решетчатому

безбарботерному сатуратору, наблюдается неравномерность в распределении сока и

газа, что приводит к неполному использованию адсорбционной способности карбоната

кальция, снижению эффекта очистки сока и коэффициента утилизации диоксида

углерода из сатурационного газа, который составляет 40-55 %.

Следовательно, уменьшению выбросов СО2 в отработавшем газе будет

способствовать ведение процесса, обеспечивающего интенсивное диспергирование

газа в соке за счет создания условий многократной циркуляции сока и принудительного

барботирования газа. Данный метод позволяет улучшить условия массообменных

процессов между сатурационным газом и соком, приводит к повышению эффекта

адсорбционной очистки и улучшению фильтрационных и седиментационных свойств

сока, одновременно повышается коэффициент использования сатурационного газа

при соответственном уменьшении расхода известнякового камня на его получение на

0,2 % к массе свеклы. Применение барботерных аппаратов сатурации с циркуляцией

сока позволяет увеличить степень утилизации газа на первой ступени сатурации до

80 %, на второй - до 65 %.

Сатурационный газ, кроме углекислого газа (CO2), содержит оксид углерода

(CO), выбросы которого коррелируют с выбросами СО2, а следовательно, закономерно

снижаются с улучшением условий массообменных процессов между сатурационным

газом и соком.

Стадия фильтрования сока первой сатурации заключается в разделении

суспензии с образованием фильтрационного осадка. Степень обезвоживания

выделяемого осадка зависит от типа применяемого фильтровального оборудования.

До недавнего времени основным оборудованием являлись вакуум-фильтры, которые

выделяли осадок с влажностью 50 %, при этом на его промывку от сахара расходуется

до

% воды. Отделенный с вакуум-фильтров осадок разбавлялся водой и

направлялся в сточные воды. Такой способ является основным для

55 % сахарных

заводов и требует на перекачку осадка до 60 % к массе свеклы воды. На 45 % заводов

реализован способ выделения осадка с влажностью 25-30 % на камерных фильтр-

прессах с расходом воды на промывку осадка 5-9 % к массе свеклы. Такой осадок

транспортабелен, что позволяет использовать в качестве мелиоранта/рекультиванта.

Достигаемые экологические преимущества. Проведение сатурации на основе

многоступенчатого контакта газа и сока обеспечивает снижение выбросов оксида

углерода на 10-15 %, увеличение степени утилизации сатурационного газа на 15-20 %,

снижение расхода известнякового камня на 0,2 % к массе свеклы.

Выделение фильтрационного осадка в обезвоженном виде обеспечивает

снижение расхода воды на промывку осадка в 8-13 раз, исключение расхода воды на

перекачку на поля фильтрации, снижение потерь сахарозы с фильтрационным осадком

в 2 раза; исключается образование такого отхода как фильтрационный осадок.

Воздействие на окружающую среду. В отходящем из сатуратора газе

основными загрязняющими веществами являются оксид углерода, диоксид серы, оксид

азота, основная доля приходится на оксид углерода. Концентрация оксида углерода,

отходящего от аппарата первой ступени сатурации свеклосахарного производства,

317

составляет 5500-30000 мг/м³; отходящего от аппарата второй ступени cатурации -

5300-40000 мг/м³. Переход на сатурацию с многоступенчатым контактом газа и сока

приводит к снижению концентрации оксида углерода, отходящего от аппаратов

сатурации, до 5300-6500 мг/м³.

Выделение фильтрационного осадка в обезвоженном виде позволяет уменьшить

количество сточных вод на 60 % к массе свеклы, исключить образование отхода.

Эксплуатационные данные. Технология сатурации на основе многоступенчатого

контакта газа и сока является освоенной и распространена на 23 % сахарных заводов

Российской Федерации. Обеспечивает снижение выбросов оксида углерода в 5-8 раз

по сравнению с применением безбарботерного решетчатого сатуратора и в 3-4 раза с

использованием только барботирования или только циркуляции сока, повышение

эффекта очистки сока при этом составляет 1,4-1,6 %.

Выделение фильтрационного осадка в обезвоженном виде на камерных фильтр-

прессах распространено на 45 % сахарных заводов. Обеспечивает снижение выхода

фильтрационного осадка в 1,4-1,6 раза по сравнению с использованием вакуум-

фильтров, уменьшение в 8-13 раз расхода воды на промывку осадка; потери сахарозы

в фильтрационном осадке не более 0,04-0,06 % к массе свеклы; уменьшение расхода

электроэнергии за счет исключения сброса осадка в составе сточных вод на поля

фильтрации.

Применимость, техническая возможность. Технология сатурации на основе

многоступенчатого контакта газа и сока в целом применима, характеризуется

относительной простотой реализации и эксплуатации. Имеются аппараты первой

ступени сатурации, например, марки Ш1-ПАС, которые предусматривают внутреннюю

циркуляционную

трубу, осевой циркулятор сока и барботер, состоящий из

газораспределительных труб. Модернизация действующих аппаратов также не

представляет сложности.

Технология выделения фильтрационного осадка в обезвоженном виде на

камерных фильтр-прессах применима и характеризуется относительной простотой

реализации и эксплуатации.

Экономические аспекты внедрения. Технология сатурации на основе

многоступенчатого контакта газа и сока экономически целесообразна для обеспечения

низких выбросов СО, СО2 в атмосферу. Ресурсо- и энергоэффективность данного

процесса выше, чем с применением безбарботерного решетчатого сатуратора,

поскольку приводит к уменьшению расхода известнякового камня.

Технология требует капитальных затрат, связанных с приобретением

дополнительных устройств при модернизации аппаратов или высокоэффективных

аппаратов сатурации. Капитальные затраты при полной замене одного сатуратора

составляют в среднем 10,0 млн руб., при установке газораспределительных устройств

и циркуляторов сока - 7,0 млн руб.

Ресурсо- и энергоэффективность применения камерных фильтр-прессов выше,

чем применения вакуум-фильтров, приводит к уменьшению расхода воды.

Капитальные затраты для сахарного завода мощностью 6 тыс. т сахарной

свеклы в сутки составят 45 млн руб. на установку 2 камерных фильтр-прессов.

Сушка и упаковка сахара. Сушка и упаковка сахара включают следующие

операции: сушку кристаллов сахара, охлаждение кристаллов сахара; отделение

318

ферромагнитных примесей; сортировку сахара по размеру кристаллов на фракции и

отделение комков; фасование и упаковку сахара в мешки; очистку отработавшего

воздуха.

В процессе высушивания и охлаждения сахара в среднем до 10-20 % кристаллов

сахара истирается с образованием пыли. Также имеет место выделение сахарной

пыли при выгрузке сахара из аппаратов на ленточный конвейер, при транспортировке

его к последующим операциям, загрузке в комкоотделитель, в процессе отделения

комочков в сортировочной установке, загрузке сахара в бункеры упаковочного

отделения. Концентрация сахарной пыли в местах образования достигает 45-100 мг/м³.

Сахарная пыль при концентрации воздушной смеси выше 10-20 г/м³ и размере частиц

менее 160 мкм является взрывоопасной, поэтому осуществляют очистку воздуха,

отработавшего после высушивания и охлаждения сахара, от сахарной пыли.

Отделенный от сахарной пыли отработавший воздух удаляется в атмосферу

вентилятором по герметичному воздуховоду, выведенному на 2 м выше конька крыши

здания.

Наибольшее распространение на заводах

(73

%) получила очистка

отработавшего воздуха с подводом мелкодисперсного фильтрованного сока второй

ступени сатурации при интенсивной турбулизации пылевоздушного потока в

скрубберах, достигаемый коэффициент эффективности очистки - 0,95-0,97. Часть

заводов (13 %) осуществляют очистку отработавшего воздуха в поле центробежных

сил в циклонах [3], достигаемый коэффициент эффективности очистки - 0,70-0,85. Ряд

заводов (14 %) применяет двухступенчатую очистку отработавшего воздуха: на первой

ступени в циклоне механически отделяется около 70 % частиц сахарной пыли; на

второй ступени в циклон в поток воздуха с сахарной пылью противотоком под

давлением 0,3-0,4 МПа подают фильтрованный сок второй ступени сатурации в

мелкодисперсном состоянии, движущийся с высокой скоростью [99], что способствует

улавливанию частичек сахарной пыли каплями сока, их осаждению и растворению в

соке. Уловленная сахарная пыль из циклона первой ступени очистки и раствор из

циклона второй ступени очистки используются в соответствии с технологической

схемой завода. Двухступенчатая очистка воздуха обеспечивает коэффициент

эффективности очистки воздуха до 0,98-0,99. Таким образом, почти 90 % заводов

применяют эффективные схемы обеспыливания воздуха с коэффициентом

эффективности очистки воздуха 0,95-0,99.

Вместе с тем, на большинстве сахарных заводов установлены сушильно-

охладительные аппараты барабанного типа, истирание кристаллов в которых

достигает 20 %, а сахарная пыль характеризуется неравномерностью распределения

по размеру [19]. Для этой категории аппаратов уменьшению выбросов сахарной пыли в

отработавшем воздухе будет способствовать очистка его в две ступени. Часть

сахарных заводов оснащены сушильно-охладительными установками, конструкции

которых позволяют проводить процессы сушки-охлаждения со степенью истирания

кристаллов сахара 8,5-12,0 %. Для этой категории аппаратов очистку отработавшего

воздуха достаточно осуществлять в скруббере.

Система аспирации предусматривает местные отсосы от источников

пылеобразования и одноступенчатую очистку воздуха в пылеулавливающем

319

оборудовании циклонного типа с водяной пленкой, обеспечивающую коэффициент

очистки воздуха 0,95-0,97.

Достигаемые экологические преимущества. Организация двухступенчатой

очистки отработавшего при высушивании и охлаждении сахара воздуха позволяет

уменьшить концентрацию сахарной пыли в воздухе, удаляемом в атмосферу от

сушильно-охладительной установки, в 1,2-1,3 раза по сравнению с использованием

только скруббера и в 2-4 раза с использованием только циклона. Годовой выход

сахара увеличивается на 1,5-2,0 т.

Воздействие на окружающую среду.

В отходящем из сушильно-охладительных установок очищенном отработавшем

воздухе основным загрязняющим веществом является пыль сахара. Годовая масса

сахарной пыли, выбрасываемой в атмосферу при осуществлении двухступенчатой

очистки воздуха, сократится с 3,5-4,5 т до 1,5-2,5 т; концентрация сахарной пыли в

воздухе, удаляемом в атмосферу от сушильно-охладительной установки - с 45-100

мг/м³ до 25-28 мг/м³.

Эксплуатационные данные. Очистка отработавшего при высушивании и

охлаждении сахара воздуха с использованием скруббера или циклона и скруббера

является освоенной и распространена на 90 % сахарных заводов, обеспечивает

коэффициент эффективности очистки воздуха 0,95-0,99. Расход фильтрованного сока

второй ступени сатурации в скрубберах составляет 0,2-0,5 м³/ч.

Применимость, техническая возможность. Технология в целом применима,

характеризуется относительной простотой реализации и эксплуатации.

Экономические аспекты внедрения. Двухступенчатая очистка отработавшего

при высушивании и охлаждении сахара воздуха экономически целесообразна для

обеспечения

уменьшения

выбросов

сахарной

пыли

атмосферу.

Энергоэффективность данного процесса одинакова для разных схем очистки

отработавшего воздуха. Капитальные затраты при установке дополнительного

скруббера в зависимости от производительности завода составят 2,5-3,5 млн руб.

Очистка сточных вод. Очистка производственных сточных вод свеклосахарных

заводов после отстаивания взвешенных веществ осуществляется на картах полей

фильтрации методом испарения и почвенной очистки, основанной на способности

самоочищения почвы [17,80]. Сущность почвенной очистки заключается в том, что при

медленной фильтрации сточных вод через почву в верхнем слое толщиной 20-30 см на

поверхности частичек почвы задерживаются взвешенные и коллоидные вещества с

адсорбированными растворенными органическими веществами. Микроорганизмы

почвы, используя проникающий в поры почвы кислород, переводят органические

вещества в минеральные соединения. Эффективность удаления органических

загрязнений по БПК при естественной биологической очистке производственных

сточных вод свеклосахарных заводов составляет

%, по ХПК

%, по

аммонийному азоту - 9 %, по хлоридам - 50 %, по фосфатам - 60 %, по сульфатам -

40 %, при этом в отдельных случаях возможно проникновение в грунтовые воды

аммонийного азота, фосфатов, сульфатов, хлоридов. Процесс естественной

биологической очистки сточных вод на полях фильтрации сопровождается выделением

сероводорода, метана, аммиака, имеющих специфичный запах.

320

Для интенсификации процесса естественной очистки сточных вод отдельные

заводы используют микробные культуры направленного действия, например,

микроводоросль хлореллы

[39,40]. Интенсификация процессов при применении

хлореллы базируется на продуцировании ею в процессе фотосинтеза кислорода,

участвующего в процессах окисления органических веществ. Благодаря этому степень

удаления органических загрязнений по БПК достигает 98 %, по ХПК - 96 %, по

аммонийному азоту - 40 %, по хлоридам - 80 %, по фосфатам - 80 %, по сульфатам -

80 %.

Достигаемые экологические преимущества. Степень очистки сточных вод

увеличивается, что дает возможность сократить площади полей фильтрации на 10-15

га; удаляются неприятные запахи.

Воздействие на окружающую среду. Эмиссии загрязняющих веществ

(фосфатов, хлоридов, сульфатов, аммонийного азота) в подземные грунтовые воды

практически исключаются; исключаются специфичные неприятные запахи.

Эксплуатационные данные. Технология очистки сточных вод с применением

хлореллы применяется на двух сахарных заводах Российской Федерации.

Обеспечивает высокую степень очистки сточных вод с исключением загрязнения

подземных грунтовых вод.

Применимость, техническая возможность. Технология в целом применима,

характеризуется простотой реализации и эксплуатации. Метод основан на

использовании суспензии микроводорослей, которая распространяется равномерно на

поверхности воды при помощи распылителя.

Экономические аспекты внедрения. Технология экономически целесообразна

для обеспечения высокой степени очистки сточных вод от загрязняющих веществ,

приводит к уменьшению площади очистных сооружений.

Текущие затраты для одного свеклосахарного завода мощностью 6 тыс. т

сахарной свеклы в сутки составляют около 1 млн. руб.

321

Раздел 5 Наилучшие доступные технологии

5.1 Производство продукции из мяса убойных животных и мяса

птицы

Фундаментальное решение проблемы защиты окружающей среды возможно

путем создания и широкого внедрения малоотходных и безотходных технологий,

технического перевооружения основного и вспомогательного производств,

обеспечивающих комплексную переработку сырья, утилизацию отходов и улавливание

ценных компонентов, содержащихся в отходах и составляющих чистые потери сырья

при технологической обработке.

Для обеспечения безопасности проектируемых производств следует исходить из

современных достижений в разработке техники и технологии, комплексной

механизации и автоматизации производственных процессов при строгом соблюдении

технологической и трудовой дисциплины.

При разработке проектов строительства новых или реконструкции старых

предприятий мясной и птицеперерабатывающей промышленности целесообразна

организация безотходного экологически чистого производства.

Основными направлениями в создании мало- и безотходных технологий в

мясной промышленности являются: разработка новых технологических решений

рационального использования сырьевых ресурсов;

 разработка технических средств и процессов, обеспечивающих сокращение

выбросов вредных веществ и преобразование их в экологические формы, уменьшение

расхода свежей воды, уменьшение загрязненности сточных вод;

 использование вторичных продуктов убоя при производстве мясосодержащих

изделий;

 механическая дообвалка кости и использование костного остатка для

получения пищевого жира, сухих пищевых бульонов, кормовой муки;

 переработка непищевых отходов для получения кормовых продуктов, биогаза,

биотоплива;

 увеличение глубины переработки сырья до 90%.

Современное состояние сырьевой базы и рынка консервированных

мясопродуктов требует коренных изменений подходов к решению технологических

проблем. Так, консервированные мясопродукты долгие годы выпускались на основе

потушного использования мясного сырья и односортной жиловки мяса, что

отрицательно сказывалось на качестве консервов и рациональном использовании

мясного сырья.

С целью оптимального использования мясного сырья сотрудниками ВНИИ

мясной промышленности разработана новая рациональная разделка туш с

многосортной жиловкой на различные морфологические группы, в зависимости от

содержания жировой и соединительной ткани, и определены направления

рациональной переработки говядины и свинины в консервном производстве (рисунок

5.1, 5.2).

322

Предлагаемая технология разделки позволяет значительно увеличить глубину

переработки мяса на 90 и более %, получив при этом повышение качества консервов,

увеличение ассортимента с различной ценовой характеристикой.

При производстве деликатесной, колбасной продукции и полуфабрикатов,

распространен технологический отход в виде брака изделий. Данный брак, возможно,

использовать в качестве замены основного сырья в количестве до 10% от основного.

В промывных и сточных водах мясо- и птицекомбинатов содержится некоторое

количество жира, которое улавливается как непосредственно в цехах локальными

жироулавливателями, так и при фильтровании. Со сточными водами теряется большое

количество ценного сырья. В общем стоке мясокомбината содержится 600-1200

мг/дм³ жира и 100-1300 мг/дм³ азота. Значительная масса ценного технического

сырья скапливается в отстойниках очистных сооружений. В то же время, эта жировая

масса служит ценным сырьем для вытопки технического жира в автоклаве при

температуре 125 °С в течение 3-4 ч. Очищенный жир направляют на хранение и

реализацию. Выход жира составляет 25-35%, что позволяет повысить эффективность

производства за счет получения дополнительной продукции и исключить сброс жира в

окружающую среду.

Для защиты от загрязнения пресных вод в проектах необходимо

предусматривать проведение технологических и технических мероприятий.

Технологические мероприятия - это сокращение свежей воды на технологические

нужды, снижение концентрации загрязнения в сточных водах. Технические

мероприятия предусматривают очистку сточных вод перед сбросом их в водоемы, а

также применение повторного и оборотного водоснабжения предприятия.

Известно, что характерной особенностью предприятий мясной отрасли является

многотоннажное потребление питьевой воды. Сброс промышленных стоков

мясоперерабатывающих предприятий достигает

16-20 м³ на каждую тонну

выработанного и переработанного мяса. Величина часового сброса в течение суток

изменяется

широком

интервале

характеризуется

коэффициентом

неравномерности, равным 2,5-3,5. При проектировании очистных сооружений для

задержания крупных частиц, попадающих в сток, как правило, минуя решетки

канализационных трапов, предусматривают механизированные решетки с зазорами 16

мм. С уменьшением зазоров до 6-10 мм эффективность очистки увеличивается, но и

гидравлическое сопротивление решетки также увеличивается. Часто с такой целью

используют комбинированные решетки конструкции Шапиро, которые способствуют

устранению защемления загрязнений, облегчению процесса очистки и снижению

потерь гидравлического напора очищаемых стоков. Решетки просты и надежны в

эксплуатации [31,64]..

В локальной очистке сточных вод положительно зарекомендовали себя

фильтры-прессы, ротационные и вакуумные фильтры, фильтрующие барабаны в

комплекте с приспособлением для очистки фильтровальной поверхности и др.

Для выделения из стоков примесей с размерами частиц от 15 мм и более в

практике отечественных и зарубежных предприятий применяют песколовки, которые

подразделяют на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением

жидкости, тангенциальные и аэрируемые. Предпочтение отдается горизонтальным

песколовкам с прямолинейным или круговым движением жидкости, а также

324

тангенциальным. Осадок из песколовок удаляют с помощью гидроэлеватора,

гидросмывом по иловой трубе под гидростатическим давлением жидкости,

механическим способом или вручную. Песколовки рассчитаны на продолжительность

обработки стоков от 30 до 15 мин.

Для очистки стоков от жира в виде отдельных твердых частиц, эмульсий и

растворов используют отстойные аппараты

- жироловки. В мясной отрасли

наибольшее распространение получили горизонтальные жироловки, оборудованные

скребковым механизмом сброса. Продолжительность отстоя - 30 мин, эффективность

работы отстойника 50-55 %, причем 20-25 % жира задерживается вместе с осадком,

а 30 % всплывает на поверхность воды. В настоящее время применяют жироловки

различных модификаций: ВК конструкции Авдеева, Я4-ФБК и др. При использовании

принципа колебаний объемов в отстойниках грубой и тонкой очистки из промышленных

отходов можно получить технический жир.

Для локальной очистки от примесей неорганического происхождения и жира

используют гидроциклоны, в которых задерживается около 70 % взвешенных веществ.

Особый интерес представляют двухступенчатые гидроциклоны для выделения жира и

белковых примесей. Первая ступень служит для очистки воды от жира, вторая ступень

- для выделения из сточной воды кусочков кости и белковой ткани. Высокой степени

очистки можно достичь при использовании трубоциклонных аппаратов.

С целью обезвоживания осадков, образующихся в результате очистки сточных

вод, применяют центрифуги типа ОГШ (осадительные горизонтальные шнековые),

которые снижают влажность осадков на 40-55 %.

Наибольшее распространение в отечественной практике получили импеллярная,

напорная и электролитическая флотации. Эффективность импеллярной флотации при

извлечении жиров и взвеси составляет

62-64 %. Продолжительность процесса

обработки 10 мин. При увеличении времени обработки до 20 мин эффективность

очистки возрастает до 67-77 %. Однако увеличение продолжительности флотации

сопровождается ростом объемов декантата, загрязненного жирами и взвесями, который

необходимо направлять на повторную очистку. Несмотря на хорошую аэрацию

возможности импеллярной флотации ограничены, так как размер основной массы

пузырьков газа, получаемых в машинах, относительно велик (0,5-1,2 мм). Эти способы

энергоемки: на 1 м³ очищаемой воды затрачивается до 2,6 кВт ч электроэнергии. К

недостаткам флотации относятся невозможность использования реагентов, а также

образование больших количеств флотоконцентрата за счет перелива воды.

Напорная флотация внедрена на ряде предприятий страны, эффективность

очистки составляет

55-75

% частиц. Существует несколько модификаций,

отличающихся способом насыщения воздуха, вводом газонасыщаемой жидкости,

конструктивными особенностями установок.

Эффективность извлечения жира и взвешенных частиц из очищаемой жидкости

при пневматической флотации составляет 84-86 %. Удельные затраты энергии в

машинах пенной сепарации составляют 0,55 кВт ч/м³. К преимуществам этих установок

следует отнести отсутствие вращающихся частей, что делает их более простыми в

эксплуатации и позволяет снизить расход потребляемой энергии. Однако пенная

сепарация в мясной отрасли пока широкого применения не получила, хотя

извлеченный белково-жировой концентрат можно употреблять на кормовые цели.

325

Наиболее

распространен

электрофлотационный

аппарат

В2-ФФА

производительностью 50 м³/ч, эффективность изъятия жира которого составляет 85 %,

а расход электроэнергии 0,3 кВт ч/м³.

Значительных результатов по отчистке сточных вод можно добиться при

электрокоагуляции. Эффект очистки установки типа ЭФК-А, внедренной на некоторых

мясокомбинатах, составляет по жиру 95-99 %, по взвесям - 93- 98 %, расход

энергии - 0,6 кВт ч/м³. К недостаткам следует отнести расход дефицитного листового

алюминия, исключение возможности утилизации отходов, выделенных на этапе

реагентной обработки стоков, повышенный расход электроэнергии.

Таким образом, повысить эффективность удаления жира позволяет флотация. В то

же время белковые вещества, содержание которых в сточных водах практически

одинаково с количеством жира, с помощью флотации не извлекаются, так как их большая

часть находится в сточных водах в коллоидно-растворенном состоянии. Потери ценных

веществ не только причиняют ущерб предприятиям, но и создают проблемы при сбросе

вод в городские коллекторы из-за высоких значений ХПК и БПК стоков.

Метод химической обработки воды неорганическими коагулянтами известен

достаточно давно. Например, производственные жирные воды мясокомбинатов

обрабатывают сернокислыми и хлорными солями железа и алюминия в количестве

0,1-0,8 кг/м³, сухой известью или известковой водой (0,5-1,0 кг/м³), хлором.

В развитии реагентных способов очистки сточных вод особое место занимают

природные и синтезированные высокомолекулярные вещества, называемые

флокулянтами. Они представляют собой нерастворимые в воде высокомолекулярные

вещества, применяемые для отделения твердой фазы от жидкой, и образующие с

находящимися в воде грубодисперсными и коллоидными частицами трехмерные

структуры (агрегаты, хлопья, комплексы).

К ним относятся разнообразные химические вещества, которые подразделяют на

неорганические полимеры, синтетические молекулярные вещества растительного и

животного происхождения. Последние могут быть как натуральными, так и химически

обработанными.

Среди флокулянтов предпочтение отдается полимерам природного

происхождения, преимущество которых состоит в отсутствии токсичных свойств и

полной безвредности для организма человека.

Как при совместном использовании коагулянта и флокулянта, так и при

применении только флокулянта содержание в очищенной воде эфироизвлекаемых

веществ снижается с 300-5000 до 25-75 мг/дм³, взвешенных веществ - с 800-4000

до 60-70 мг/дм³, величина ХПК уменьшается с 2700-4600 до 500-800 мг/дм³. Только

при одном использовании флокулянта доза составляет

20-35 мг/дм³, а при

совместном применении флокулянта с коагулянтом - 0,5-2 мг/дм³. В этом случае

коагулянт дозируется в количестве 150- 200 мг/дм³.

Для предотвращения загрязнения атмосферы вредными и дурно пахнущими

веществами, отводимыми от линий переработки технического сырья, разработана

система газоочистки. Метод основан на адсорбционно-окислительном процессе, где в

качестве окислителя используют, например, гипохлорит натрия, получаемый

электролизом поваренной соли. Объем очищаемых газов составляет

8000 м³/ч,

степень очистки

- 92 %; содержание вредных веществ в очищенных газах не

превышает допустимых концентраций.

326

Для улавливания пыли наиболее эффективными являются циклоны. Циклонные

пылеуловители более эффективны, чем пылеотстойные камеры, так как циклон с

объемом 0,15 м³ имеет производительность 1000 м³/ч. Циклоны устанавливают, как

правило, на нагнетающий и всасывающий трубопроводы. Струя запыленного воздуха

поступает в циклон по касательной к его круглому сечению и движется вниз по спирали

между наружным кожухом и внутренней выхлопной трубой. При таком движении на

пылинки действует центробежная сила, отбрасывающая пылинки к стене, где они

складываются в агрегаты. С поступательным движением воздуха эти пылинки

опускаются в нижний кожух циклона, а затем в приемный бункер. Циклоны эффективны

при очистке воздуха от пыли с размерами частиц 10 мкм и более. Чтобы очистка была

эффективной, скорость движения воздуха должна быть не менее 15-18 м/с.

Проведенные исследования говорят о перспективности мокрых систем очистки

выбросов (г = 99 % для частиц размером 2-5 мкм). В ряде случаев циклоны заменяют

на мокрые пылеуловители.

Для эффективной отчистки воздуха от органических, неорганических примесей и

микроорганизмов

на

мясоперерабатывающих

предприятиях

применяются

газоконверторы. Использование газоконвертора «Ятаган ВК» позволяет отчистить

воздух от запахов, меркаптанов, аммиака и сероводорода, и иных паров и газов

органической природы на фоне большой влажности воздуха. Достигаемая степень

очистки от

80 до

% в зависимости от условий работы. Использование

газоконвертора, например «Ятаган Р», предназначено для очистки вентиляционных

выбросов от паров и газов органической природы и запахов, а также аммиака и

сероводорода. Достигаемая степень очистки от 70 до 90 % в зависимости от условий

работы.

Установка «Плазмаир» предназначена для удаления и обезвреживания таких

загрязнителей как: дым, нежелательные запахи, угарный газ, патогенная микрофлора,

органические газообразные соединения. Установка также способна обезвредить и

удалить пары уксусной кислоты, формальдегид, окись углерода, ацетальдегид, кетоны,

ацетон, этанол, бутанол, акролеин, карбонатовые кислоты, ароматические

углеводороды, аммиак, фенол, стирол, дибутилфтолат, толуол, этилбензол, ксилол,

масляная кислота и др. Степень отчистки воздуха от 80 до 98%. Преимуществом

оборудования «Плазмаир» является возможность его встраивания в систему вытяжной

вентиляции при производстве предприятиями продукции, сопряженном с большим

выделением вредных химических веществ.

Установка состоит из трех отдельных блоков, соединенных воздуховодами:

 в первом блоке - модуле предварительной очистки -- воздух с помощью

системы фильтров освобождается от твердых не газообразных частиц размером 0,1-

10 мкм: пыль, волокна, аэрозоли и т.п.;

 во втором блоке - плазменном модуле - происходит мощный газовый разряд, в

результате которого образуется зона низкотемпературной плазмы. Электроны

бомбардируют и разрушают атомы вредных газообразных веществ. Одновременно

выделяется озон, под воздействием которого загрязнители окисляются и

превращаются в безопасные соединения, такие как вода и углекислый газ;

 в последнем блоке

- модуле каталитической очистки

- остатки опасных

примесей попадают на универсальный комбинированный катализатор и подвергаются

327

глубокому окислению. Воздух окончательно избавляется от разложившихся

загрязнений и избыточного озона.

По способу интеграции с системой вентиляции аппараты «Плазмаир»

подразделяются на три типа:

 для очистки приточного воздуха - встраиваются в приточную вентиляционную

систему;

 для очистки выбросов - встраиваются в вытяжную вентиляционную систему;

 рециркуляционные установки - работают в замкнутом режиме в закрытых

помещениях.

Существенным преимуществом оборудования этого типа является также низкое

энергопотребление.

Наиболее распространенными способами снижения вредных выбросов при

копчении являются:

1 - регулирование процесса дымогенерации, поддержание температуры тления

опилок на более низком уровне (не более

400 °С), применение современных

дымогенераторов;

- очистка дыма перед подачей в коптильную камеру (механическая

фильтрация, водоиммерсионная или электростатическая очистка). ПАУ содержатся,

прежде всего, в частичковой фазе дыма, которая удаляется фильтрованием,

осаждением или конденсацией в воде.

3 - удлинение пути движения дыма от дымогенератора до камеры (но не более

30 с), в этом случае в дымоходах остается большая часть смоляной фракции,

содержащей ПАУ;

- использование коптильных препаратов вместо дыма, предварительно

очищенных от смоляной фракции и ПАУ

Например, удлинение пути движения дыма на 10 м приводит к уменьшению

содержания в дыме бенз(а)пирена на 35 %, бензантрацена - на 25 %, а в выкопченной

колбасе - на 3,0 - 5,0 %. Увлажнение дыма перед подачей его в камеру снижает

уровень ПАУ на 1,9 - 3,0 %.

В составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической

схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия,

представленные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Перечень рекомендуемых частных НДТ для производства мясной

продукции

Эффект от внедрения

Снижение

Ограни

Описание

эмиссий

Энергоэффект

Ресурсосбере

чение

Основное

№

мероприятия

основных

ивность, отн.

жение, отн.

примен

оборудование

загрязняющ

ед.

имости

их веществ

Снижение

Стерилизационны

Сокращение

расхода

Сокращение

расхода воды

е аппараты

расхода воды

энергоресурсов

объемов

на 15-30% и

непрерывного

и пара при

на единицу

сточных вод

пара на 30-

действия

стерилизации

готовой

40%

(туннельного типа)

продукции

328

Продолжение таблицы 5.1

Вторичное

Двухступенчатые

использование

гидроциклоны,

Снижение

воды,

механизированные

уровня

Очистка

расхода

переработка

решетки Шапиро.

загрязненнос

сточных вод

электроэнергии-

собранного

Установки для

ти сточных

до 0,6 кВт ч/м³.

жира на

электролитической

вод веществ

технический

и реагентной

жир

флотации

Снижение

уровня

Расход

Очистка

Газоконверторы,

Очистка

эмиссий в

электроэнергии

воздуха в один

установка

выбросов

окружающую

до 0,6 Вт/м³

этап

«Плазмаир».

среду

Перечень технологических показателей НДТ для переработки и консервирования

мяса приведен в таблице 5.2.

Таблица

5.2

- Перечень технологических показателей НДТ для переработки и

консервирования мяса

Технологические показатели НДТ

Приме-

Продукт

Технология

Энергоэффек-

Ресурсосбере-

Эмиссии

чание

тивность

жение

Снижение

Сокращение

расхода

Мясные и

Тепловая

Снижение

эмиссий из-за

энергоресурсов

мясосодер

обработка

расхода воды на

вторичного

на 10-20 % за

п.4.2.1

жащие

готовой продукции

15-30% и пара на

использования

счет повышения

консервы

(стерилизация)

30-40%

пара и воды

производитель-

ности

Мясные и

Очистка сточных

мясосодер-

вод с

жащие

Уменьшение

применением

Удаление

консервы,

Расход

образования

механизированных

жира до 70%

полуфабрика

электроэнергии

непищевых

решеток Шапиро с

Эффективност

п.4.2.1

ты всех

от 0,60 до 2,2

отходов в

зазором 6-10 мм;

ь очистки 80-

видов,

кВт-ч/м³.

пищевом

двухступенчатых

98%

колбасная и

производстве

гидроциклонов;

деликатесная

флотации

продукция

Мясные и

Сокращение

мясосодер-

выбросов дыма,

Степень

жащие

нежелатель-

очистки от

Экономия

консервы,

ных запахов,

органических

электроэнергии

полуфабрика

угарного газа,

загрязните-

Расход энергии

за счет снижения

п.4.2.1

ты всех

патогенной

лей до 98%,

от 15,5 кВт/ч

количества

видов,

микрофлоры,

пародымо-

очистных

колбасная и

органических

вой смеси до

сооружений

деликатесная

газообразных

90%

продукция

соединений.

Экономические аспекты реализации НДТ при переработке мяса представлены в

таблице 5.3.

329

Таблица 5.3 - Экономические аспекты реализации НДТ при переработке мяса

Эксплуатационные

Технологические

затраты

Обоснование

мероприятия,

Капитальные

(на единицу

экономического

Примечание

объекты

затраты

выпускаемой

эффекта

производства

продукции)

Применение

Экономия расхода

Снижение

стерилизаци-

воды и пара при

расхода воды и

онных

стерилизации.

пара на единицу

Стерилизация

4,0-5,5 млн.

аппаратов

Возможность

готовой

консервов

руб.

непрерывного

вторичного

продукции.

действия

использования

Снижение потерь

(туннельного

пара и воды.

воды и пара

типа)

Установка

Очистка сточных

Использование

решеток

вод от частиц с

отходов для

Шапиро с

860 тыс. руб.

размерами от 6 мм.

получения

зазором 6-10

Степень очистки до

биогаза

мм

80%

Установка

Наиболее

Перетопка

двухступенчат

От 34 тыс.

эффективное

собранного жира

ых

руб.

удаление жира, до

на технические

гидроцикло-

70 %

цели

нов

Очистка сточных

вод

1. Импелляр-

Перетопка

ная флотация

собранного жира

на технические

2. Напорная

цели,

флотация

использование

3. Электро-

Эффективность

От 40 тыс.

отходов для

литическая

применяемого

руб.

получения

флотация

метода до 98 %

биогаза

4. Реагентная

Повторное

флотация

использование

воды на

технические цели

Степень очистки от

Сокращение

органических

расхода

загрязнителей до

электроэнергии

От 700 тыс.

Очистка выбросов

98%.

за счет снижения

руб.

Степень очистки

количества

пародымовой

очистных

смеси до 90%.

сооружений

330

5.2 Переработка и консервирование фруктов и овощей

Ассортимент плодоовощной отрасли весьма разнообразен и включает в себя по

технической документации более 1000 наименований, однако предприятия выпускают

не более 100 - 150.

Перспективным направлением развития отрасли является разработка новых

видов плодоовощных консервов с заданными биологическими свойствами

(седативными, противорадиационными, канцерогенными и др.) и гарантированным

содержанием ценных компонентов (полифенолов, витамина С, пектина, каротина и

др.), т.е. функциональных продуктов питания.

Перспективными для создания НДТ являются также направления по

разработке объективных методов и приборов контроля качества сырья,

полуфабрикатов и готовых пищевых продуктов; средств по контролю, управлению

и регулированию, проведению технологических процессов (сенсорные технологии,

ультразвуковая

дефектоскопия,

низкотемпературная

флуоресцентная

спектрофотометрия и др.).

В связи с тем, что заключительные стадии консервной продукции

определяют ее качество и безопасность, то актуальной и перспективной

тенденцией отрасли является: разработка экологически чистых упаковок с целью

максимального снижения загрязнений окружающей среды; замена традиционных

упаковок новыми видами или менее опасными упаковочными материалами,

способными подвергаться повторной переработке или использованию в качестве

многооборотных; создание биологически разлагаемых и съедобных упаковок на

основе зерна и крахмала пищевых продуктов.

Поскольку в консервной отрасли объем сточных вод существенен, то для

снижения затрат на производство готового продукта целесообразно снизить сбросы,

которые могут загрязнять окружающую среду, в том числе водные ресурсы.

Во многих странах ведется поиск наиболее экономичных и высокоэффективных

способов очистки сточных вод и других загрязнителей окружающей среды (воды,

почвы, воздуха). В принципе это сочетание классических методов очистки с новыми

методами, с использованием микроорганизмов.

Характерной чертой является сочетание классических методов очистки

(механический, физико-химический, биологический и т.д.) с новыми методами

(обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, электродиализ и пр.), с

использованием микроорганизмов (дрожжи, бактерии).

На рисунке 5.3 показана эффективная схема очистных сооружений сточных вод

при переработке овощей.

Около половины сточных вод после полной очистки достигает качества питьевой

воды и может повторно использоваться в пределах установки. Исходное значение ХПК

1500 мг/л сокращается почти до нуля. Система разделения биомассы

ультрафильтрацией также предоставляет разделенный материал, пригодный для

подачи непосредственно на этап доочистки посредством RO и ультрафиолетовым

излучением.

331

Рисунок 5.3 - Очистные сооружения сточных вод при переработке овощей,

для повторного использования воды

В деятельности пищевых производств, можно выделить несколько основных

аспектов:

 экологический аспект: загрязнение сточных вод, а соответственно, водоемов,

приводящее к изменению химического состава, разрушению естественных экосистем,

исчезновению видов, генетическому ущербу.

 экономический аспект: выплата штрафов за превышение уровня БПК, жиров и

т.д.; затраты на ликвидацию загрязнений, очистку стоков и всей канализационной

системы.

 практический аспект: неустанная чистка жироуловителей и колодцев, борьба с

запахами на производстве, устранений засоров, чистка, а иногда и замена

канализационных труб.

В настоящее время для очистки стоков применяют метод коагуляции

укрупнения под воздействием коагулянта мелких частиц загрязнителя. Для

интенсификации процесса применяют флокулянты, которые повышают плотность

образующихся агрегатов и уменьшают расход коагулянтов.

Очистка стоков в метантенках происходит за счет переработки в анаэробных

условиях органических осадков. В результате чего происходит распад органических

веществ с образованием метана. Получаемый при этом осадок может использоваться

в качестве удобрения.

В центрифугах и гидроциклонах происходит осаждение взвешенных частиц под

действием центробежной силы, отбрасывающей тяжелые частицы к периферии потока.

Гидроциклоны и центрифуги просты по своему устройству, компактны,

нетребовательны в обслуживании.

С учетом перечисленного список рекомендуемых мер по водосбережению и

водоочистке для предприятий по переработке овощей и фруктов может быть

 совершенствование систем транспортировки продукции для сокращения или

полного отказа от транспортировки продукции и отходов в потоке воды, а также для

минимизации риска пролива сырья и воды;

332

 сокращение потребления воды для первичной очистки продукции там, где это

возможно, за счет использования сухих методов, таких как вибрация с просеивающими

приспособлениями, совершенствование методов промывки;

 рассмотрение варианта использования непрерывного потока или сухих

каустических процессов для очистки от кожуры;

 использование процедур безразборной мойки емкостей и оборудования для

уменьшения расхода химикатов, водо- и энергопотребления (безразборная мойка -

метод очистки внутренних поверхностей труб, аппаратов, технологического

оборудования и запорной арматуры без разборки с использованием одобренных к

использованию химических веществ и/или моющих средств при минимальном

воздействии на окружающую среду, совместимый с последующими процессами

очистки сточных вод);

 использование кранов с автоматическим запорными клапанами, а также

использование воды под высоким давлением и отверстий оптимальной конструкции;

 разделение охлаждающей воды и технологической воды для организации

переработки сточных вод и рециркуляции охлаждающей воды;

 проведение обследования емкостей-накопителей и очистных сооружений на

предмет возможного переполнения и утечек;

 внедрение процедур, предусматривающих уборку твердого мусора с

транспортных средств и поверхностей до намачивания и мытья, например, с

использованием скребков, веников и пылесосов;

 установка (или модернизация) водоочистных сооружений;

 установка решеток для снижения или предотвращения попадания твердых

материалов в канализационные сети;

 обеспечение сбора и хранения органических отходов отдельно от других

отходов, чтобы их можно было использовать при приготовлении компоста или

удобрений или для выработки энергии;

 выбор моющих средств, которые не оказывают отрицательного воздействия на

окружающую среду, а также позволяют использовать сточные воды и шлам в

сельскохозяйственных целях.

Выбросы в атмосферу в консервной промышленности незначительны.

Основные меры защиты атмосферы от загрязнений промышленными пылями и

туманами предусматривают широкое использование пыле- и туман улавливающих

аппаратов и систем. Исходя из современной классификации пылеулавливающих

систем, основанной на принципиальных особенностях процесса очистки, пылеочистное

оборудование можно разделить на четыре группы: сухие пылеуловители, мокрые

пылеуловители, электрофильтры и фильтры. Пылеуловители различных типов, и том

числе и электрофильтры, применяют при повышенных концентрациях примесей в

воздухе. Фильтры используются для тонкой очистки воздуха с концентрациями

примесей менее 100 мг/м³. Если требуется тонкая очистка воздуха при высоких

начальных концентрациях примесей, то очистку ведут в системе последовательно

соединенных пылеуловителей и фильтров.

К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц

примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил

333

гравитации, инерции, Кориолиса. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на

циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др.

Одни из представителей этой линейки

- циклоны ЦН-15-750. За 20 лет

производства, эти агрегаты зарекомендовали себя как бесперебойные рабочие

машины улавливания пыли. С помощью таких циклонов можно решить достаточно

эффективно проблему запыленности на производстве, которая влечет за собой ряд

других более опасных проблем.

Пылеуловители - циклон типа ЦН-15 (рисунок 5.4) используются для сухой

очистки воздуха, загрязненного в результате некоторых технологических процессов,

связанных с сушкой, обжигом, агломерацией и прочими процессами на

производственных и промышленных предприятиях различной направленности.

Пылегазоочистные установки типа циклон ЦН-15 несмотря на свою невысокую

стоимость и небольшие эксплуатационные затраты, обеспечивают весьма

эффективную очистку (85 - 98%) газов от средних и крупных частиц пыли.

Рисунок 5.4 - Пылеуловитель - циклон типа ЦН-15

1-конус; 2-цилиндр; 3-винтообразная крышка; 4-улитка; 5-входной патрубок;

6-выхлопная труба.

Конструкция агрегата пригодна к эксплуатации в рабочей зоне с температурой до

400 °C и степенью запыленности для сухой, слабослипающейся пыли до 1000 г/ м³ и

для среднеслипающейся пыли - до 250 г/м³.

Циклон состоит из конуса, цилиндра, выхлопной трубы, винтовой крышки,

входного патрубка, улитки и опорного фланца.

Пылегазоочистные агрегаты ЦН пригодны для установки и эксплуатации в

одиночном и групповом исполнении, сочетая 2, 4, 6 и 8 циклонов. Выбор нужного

варианта зависит от качества, расхода воздуха и других условий эксплуатации.

Увеличение диаметра прибора приводит к пропорциональному снижению степени

очистки воздуха.

Групповые циклоны оснащаются камерой очищенного воздуха в виде сборника

или улитки, с левым или правым направлением вращения. Одиночные установки могут

334

быть только с улиткой и только с вращением правого типа. Бункер агрегата

изготавливается в виде пирамиды.

В процессе работы циклона данной модификации обеспечивается непрерывная

выгрузка пыли. При этом необходимо следить за уровнем, скопившейся пыли, который

не должен превышать отметку, расположенную на крышке бункера.

Материалами для изготовления циклонов служит низколегированная и

углеродистая сталь. Углеродистая - простая сталь, которая используется в среде до

минус 40 градусов, а низколегированная сталь - износостойка и может использоваться

при температуре ниже минус 40°C.

Использование вторичных сырьевых ресурсов приводит к повышению

эффективности производства и освобождению предприятий от отходов консервной

промышленности.

Для создания НДТ перспективны разработки по комплексному использованию

сырья и безотходной переработке образующихся вторичных ресурсов с применением

микробиологической биотрансформации сырья, главным образом в направлении

обогащения его белком, синтезируемым бактериями, дрожжами или грибами в целях

получения кормов, кормовых и пищевых добавок.

Известно, что при переработке семечковых плодов образуется значительное

количество отходов - выжимок, вытерок, очисток.

По химическому составу яблочные выжимки являются ценным продуктом. Они

содержат 21 - 23 % сухих веществ, в том числе 4 - 55 % сахара, 1,5 - 2,5 %

пектиновых веществ,

0,5

% минеральных веществ, 5 % клетчатки, 0,2

- 0,4 %

органических кислот.

Ввиду высокого содержания сахара, кислот и пектина, яблочные выжимки могут

быть использованы для получения сахарокислотных экстрактов и пектина

[21],

низкосортного пюре, для кормовых целей, для извлечения из семян масла. Влажность

сырых выжимок при хорошей работе оборудования должна быть не более 70 %, сухих

веществ 8 - 10 %.

Из яблочных выжимок можно вырабатывать желирующий концентрат,

используемый в производстве джема, повидла желе и других продуктов.

Яблочные выжимки используются в качестве одного из компонентов питательной

среды для выращивания плесневых грибов в производстве пектолитических

ферментов.

В районах, где плодоовощные заводы расположены поблизости от спиртовых

заводов, большой интерес представляет организация производства кормового

концентрата витамина В12 из выжимок яблок в сочетании со спиртовой бардой.

Технический витамин получают биосинтезом при термофильном метановом

анаэробном брожении.

Смесь яблочных выжимок в количестве 20 % и спиртовой барды дает больший

выход продукта, чем одна спиртовая барда. Концентрат после высушивания до

воздушно-сухого состояния содержит большое количество витамина В12 - 18 - 20 мг/кг.

Альтернативным вариантом последующей биоконверсии проэкстрагированных

яблочных выжимок является использование их как субстрата для выращивания

съедобного гриба вешенки обыкновенной. По этой технологии выжимки после

экстрагирования подвергаются пастеризации при 50 - 70 °С (72 часа), после чего

335

осуществляется засев соответствующей культуры гриба, расфасовка инокул в

полиэтиленовые мешки, проращивание мицелия в течение

20 суток при

температуре 22 - 24 °С и непосредственное плодоношение при температуре 12 - 14 °С

и относительной влажности воздуха 95 - 100 %. Установлено, что свежие грибы по

содержанию белка, незаменимых аминокислот и ненасыщенных жирных кислот не

уступают эталону - белому грибу - и могут с успехом использованы в свежем виде для

приготовления различных блюд и для консервирования.

Отходы переработки тыквы характеризуются богатым химическим составом. Так,

семена тыквы содержат, в % в пересчете на сухое вещество: липиды - 34,1 - 38,0;

белок - 3,0 - 32,5; целлюлоза - 13,6 - 18,10; растворимые углеводы - 9,0 - 10,4.

Содержание масла в ядре (в шелушенных семенах без оболочки) - 43 - 56 %.

Семена крупноплодной тыквы, отделяемые на линии тыквенного пюре, имеют

высокую влажность и после подсушивания на солнце до влажности 8 - 9 % должны

быть очищены от сорных примесей. Очистку тыквенных семян от минерального и

органического сора осуществляют на ситовых сепараторах. С подситка и верхнего сита

сходят крупные сорные примеси. Основная фракция тыквенных семян сходит с

нижнего сита, проход через него представляет собой мелкие сорные примеси.

Сорность тыквенных семян не должна превышать 1 % при исходной засоренности 4 %.

После очистки на сепараторах семена перед подачей их на измельчение

освобождают от металлопримесей на магнитных сепараторах.

Так как масличность оболочки семян тыквы довольно высока, а сами семена

имеют высокую механическую прочность, их перерабатывают в нешелушенном виде.

Учитывая высокую лузжистость мятки (51 - 53 %) и обуславливаемую этим

жесткую структуру мезги, необходимо во избежание возможных запрессовок следить за

влажностью готовой мезги, поступающей в пресс.

Прессование ведут в две стадии. После прессования полученное масло

отстаивают, а затем фильтруют. Жмых идет на повторное прессование, перед которым

его сначала измельчают, проводят влаготепловую обработку и окончательное

прессование.

Получение жмыхов из семян не требует применения какой-либо специальной

техники, технология и оборудование аналогичны получению жмыхов из других видов

растительного сырья.

Аналогично получают масло из семян арбуза и дыни.

Порошок из жома тыквы обладает высокой пищевой и биологической ценностью.

Он содержит значительное количество пектиновых веществ, способность которых к

образованию вязких растворов широко используют для стабилизации продуктов. Кроме

пектина в порошке жома содержится клетчатка, гемицеллюлоза. Их роль в настоящее

время все больше возрастает за счет потребности организма в пищевых волокнах.

Предложен следующий способ использования порошка из жома тыквы в

производстве приправ: его смешивают с водой в соотношении

1:20, добавляют

лимонную кислоту и прогревают, периодически помешивая в течение 60 мин. Затем

полученную смесь охлаждают и используют при производстве майонезов.

Применение добавки позволило снизить массовую долю растительного масла на

40 %, а количество яичного порошка в майонезах на 10 %.

336

Томатные семена

- это отход производства концентрированных

томатопродуктов и томатного сока. Выход сырых томатных семян составляет 1,2 %, а

сухих - 0,5 % к массе перерабатываемых томатов. Томатные семена являются

скоропортящимся вторичным сырьем и поэтому перед транспортировкой на

перерабатывающие предприятия подлежат сушке на месте, где они были получены.

В процессе производства томатного масла образуются отходы в виде жмыха

(после отжима масла из семян), шрота (после экстракции) и соапстока (после

рафинирования масла). Жмых томатных семян содержит, %: целлюлозу 6 - 22,

минеральные вещества - 5,3 - 6,3, в том числе фосфора - 1 - 1,4, кальция - 0.3 - 0,7,

калия - 0,4, натрия - 0,2, магния - 0,2 и каротиноидов - 1,7. Томатный жмых имеет

влажность 4 - 7 %, содержание сырого протеина - не менее 40 %, жира - не более 10

%, золы, нерастворимой в 10 %-ной соляной кислоте - 1,55 %. Он является хорошим

кормом для животных, а также сырьем для производства белков.

При производстве сушеных фруктов и овощей для сушки в настоящее время

применяют кроме перечисленных в 3 разделе видов сушки инфракрасные сушилки.

Они имеют разную мощность и могут использоваться как в на малых производствах,

так и на крупных. Простота и удобство в обслуживании позволяет повсеместно

использовать данное оборудование.

Основная часть влаги из продуктов удаляется за счет воздействия

терморадиационного нагрева ИК-излучением установленного диапазона длин волн.

Удаляется влага за счет принудительной конвекции воздуха, которая осуществляется

благодаря работе двух циркуляционных вентиляторов. Внутри шкафов расположено

четыре секции. В каждой из них находятся ТЭНы, покрытые функциональной

керамикой. Они и являются источниками ИК-излучения. Над ними установлены

сетчатые поддоны, на которых и сушат продукты.

Специально для производств, где необходимо обеспечить высокие показатели

чистоты входящего в шкаф воздуха, предусмотрена возможность установки фильтров

от грубой до особо тонкой очистки.

В отличие от сушилок, основанных на конвективном распределении теплого

воздуха, инфракрасные модели имеют ряд существенных преимуществ. Во-первых,

осуществляется равномерное прогревание плодов и содержащейся в них жидкости.

При этом ИК-лучи проникают в структуру плодов на глубину 8 - 10 мм, обеспечивая на

выходе высокое качество продукта.

Во-вторых, в инфракрасных сушилках используется невысокий температурный

режим

- в диапазоне от

35 до

70 °С. Такая обработка позволяет сократить

потребление электрической энергии, получив продукт, максимально сохранивший свою

питательную ценность.

Оптимизация энергопотребления на предприятиях целесообразна после

проведения энергоаудита. Энергоаудит может включать в себе подробное

обследование зданий и имеющегося оборудования, проведение комплексных работ.

Так, замена устаревших технологий и оборудования является основным способом

снижения энергозатрат. Замена устаревшего оборудования, как правило, требует

значительных финансовых вливания и окупается достаточно долго.

В план снижения затрат могут также включаться и менее дорогостоящие

мероприятия. Например, внесение изменений в существующие технологии,

337

использование вторичных энергоресурсов, согласование действий энергетиков и

технологов и различных подразделений на предприятии. Взаимодействие различных

структур на предприятии также влияет на потребление энергии в целом.

Утечки могут происходить на внешних электрических, тепловых и других сетях.

Энергопотребление в зданиях различного типа имеет свои особенности, например,

если в офисах необходимо поддерживать комфортную температуру, то в технических и

производственных помещениях, температура может быть значительно ниже. Также к

снижению энергозатрат приводит оптимизация процессов погрузки/выгрузки,

складирования, поставок.

Вопрос полного и эффективного использования тепловой энергии, в частности

энергии пара, актуален для всех предприятий.

Первым этапом использования насыщенного водяного пара является его полная

конденсация в теплообменном оборудовании. Именно во время конденсации пар

отдает основное количество тепла, которое он содержит, а именно, теплоту

парообразования. Обеспечить полную конденсацию пара и исключить пролетный пар

позволяют правильно подобранные и надежно работающие конденсатоотводчики.

Вторичный пар можно отделить от конденсата и использовать как обычный пар

низкого давления. Каждый использованный кг пара вторичного вскипания

- это

сэкономленный кг пара, который должен был бы выработать котел в случае

выбрасывания вторичного пара в атмосферу.

Рекуперация пара вторичного вскипания оправдана как с экономической точки

зрения, так и с точки зрения сокращения выбросов тепла в окружающую среду [32].

Необходимые и достаточные условия для успешной рекуперации пара

вторичного вскипания следующие:

 для обеспечения потребителей достаточным количеством вторичного пара

расход конденсата высокого давления должен быть постоянен и стабилен;

 теплообменное оборудование и конденсатоотводчики должны нормально

работать при противодавлении, существующем в сепараторе вторичного пара;

 не рекомендуется в качестве источника конденсата высокого давления

применять оборудование, расход пара, на котором меняется в широких пределах,

например пароводяной теплообменник системы ГВС. В случае снижения тепловой

нагрузки, т. е. расхода пара, количество получаемого вторичного пара также упадет.

 важно, чтобы потребность в паре низкого давления была равной или

превышала возможности образования вторичного пара. Любой дефицит вторичного

пара может быть легко компенсирован подпиткой пара высокого давления. Излишки же

вторичного пара придется сбрасывать в атмосферу через специальный клапан;

 одно из традиционных направлений применения вторичного пара отопление

цехов и производственных помещений с помощью паровоздушных калориферов.

Однако это актуально только в отопительный в период, а в теплое время года остро

встает вопрос об использовании вторичного пара. Более предпочтительно, если это,

конечно, возможно, так называемое последовательное использование вторичного пара

в том же технологическом процессе, от которого был отведен конденсат высокого

давления для получения этого вторичного пара.

 еще одним существенным моментом может стать наличие потребителя

вторичного пара вблизи источника конденсата высокого давления, так как

338

транспортировать пар низкого давления на большое расстояние представляется

проблематичным. Для этого потребуются трубопроводы большого диаметра, что может

сделать экономически неоправданным утилизацию вторичного пара вообще.

В составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической

схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия,

представленные в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Перечень рекомендуемых частных НДТ при переработке фруктов и

овощей

Эффект от внедрения

Снижение

Ограни

Основное

Описание

эмиссий

Энергоэф-

Ресурсо-

чение

№

оборудова-

мероприятия

основных

фективность,

сбережение,

примени

ние

загрязняющих

отн. ед.

мости

веществ

Внедрение

современных

Снижение

Моечные

моечных

энергопотреб

Уменьше-

Снижение

машины

машин для

ления на 1

ние расхода

объема

барабанные,

снижения

тонну

воды за счет

промывных вод

барботажные,

уровня

перерабатыв

рециркуля-

на ≈10-15 %

барботажно-

загрязненности

аемого сырья

ции

вихревые

плодоовощного

на ≈15 %

сырья

Возможность

Бланширо-

Бланширова-

Снижение

использования

Уменьшение

ватель

ние плодо-

потребле-

бланшировоч-

расхода

ленточного

овощного

ния воды на

ных вод после

энергии

типа

сырья

7-10%

фильтрации

Снижение

Стерилизацио

расхода

Снижение

нные

Снижение

Возможность

энерготрат за

расхода

аппараты

расхода воды и

вторичного

счет

воды на 15-

непрерывного

пара при

использования

повышения

30 % и пара

действия

стерилизации

пара и воды

производите-

на 30-40 %

(туннельного

льности

типа)

Снижение

температу-

Применение

ры (35-

низких

70 ºС)

температур для

процесса,

сушки

Отсутствие

Снижение

обеспечи-

плодоовощно-

эмиссий в

энергоемкост

вающее

Инфракрас

го сырья с

окружающую

и оборудова-

максима-

ные сушилки

целью

среду

ния

льное

сохранения

сохранение

максимально

биологическ

го качества

и активных

сырья

веществ

продукта

Уменьшение

Совершенствов

расхода

Уменьше

Безразбор-

Уменьшение

ание процесса

химикатов,

ние

ная мойка

энергопотреб

мойки емкостей

снижение уровня

водопотреб

оборудова-

ления

и оборудования

эмиссий в

ления.

ния

сточных водах

339

Перечень технологических показателей НДТ для переработки и консервирования

фруктов и овощей приведен в таблице 5.5.

Таблица

5.5

- Перечень технологических показателей НДТ для переработки и

консервирования фруктов и овощей

Технологические показатели НДТ

Примеча

Продукт

Технология

Энергоэф-

Ресурсосбе-

Эмиссии

ние

фективность

режение

1.Плодоовощ-

ные пюре,

Снижение

повидло,

энергопотреб

томатопро-

ления на 1

дукты

тонну сырья

2. Плодово-

Совершенств

на ≈15 % при

ягодные

ование

использовани

Уменьшение

маринады,

процессов

Расход воды

и моечных

расхода воды

продукты с

п. 4.2.2

мойки

2-5 м³ в час

машин с

за счет

высоким

плодоовощно-

максимально

рециркуляции

содержанием

го сырья

й мощностью

сахара,

≤1,0-1,5 кВт/ч

овощные,

на 1 т

закусочные,

перерабатыва

обеденные и

емого сырья

натуральные

консервы

1.Плодоовощ-

ные пюре,

повидло,

Организация

томатопро-

процесса

дукты

бланширова

Повторное

2. Плодово-

ния фруктов и

использо-

Снижение

ягодные

овощей с

вание

энергопотреб

маринады,

повторным

бланширо-

ле-

Расход воды

продукты с

п. 4.2.2

использовани

вочных вод

ния на 1

≤1,5-2,0 м³/ч

высоким

после

тонну сырья

содержани-ем

ем

фильтра-

на ≈15 %

сахара,

бланшировоч

ции

овощные,

ных вод после

закусочные,

фильтрации

обеденные и

натуральные

консервы

1.Плодоовощ-

Организация

Снижение

Вторичное

ные пюре,

стерилизации

энерготрат на

расхода воды

использован

повидло,

в непреры-

10-20 % за

на 15-30% и

п. 4.2.2

ие пара и

томатопро-

вном потоке с

счет

пара на 30-

воды

дукты

возможностью

повышения

40%

340

Продолжение таблицы 5.5

2. Плодово-

ягодные

маринады,

продукты с

высоким

вторичного

содержани-

Производи-

использовани

ем сахара,

тельности

я пара и воды

овощные,

закусочные,

обеденные и

натуральные

консервы

Отсутствие

Энерготраты

Температура

Сушеные

Инфракрас-

эмиссий в

≤ 1 кВт/ч на

сушки 35-

п. 4.2.2

фрукты и овощи

ная сушка

окружаю-

испарение 1

70 ºС

щую среду

кг влаги

Экономические аспекты реализации НДТ при переработке плодов и овощей

представлены в таблице 5.6.

Таблица 5.6 - Экономические аспекты реализации НДТ при переработке плодов и

овощей

Эксплуатационные

Технологические

затраты

Обоснование

мероприятия,

Капитальны

(на единицу

экономическог

Примечание

объекты

е затраты

выпускаемой

о эффекта

производства

продукции)

При

Внедрение

установке

Снижение

Моечные

современных

моечных

количества

Увеличение

машины

моечных машин

машин

промывных вод.

степени

барабанного

для снижения

барабанного

Снижение

полезного

типа,

уровня

типа от 1.0

энергопотребления

использования

барботажного и

загрязненности

млн руб.,

на 1 тонну сырья.

воды за счет

барботажно-

плодоовощного

барботажно-

Уменьшение расхода

рециркуляции

вихревого типа

сырья

го типа от

воды

100 тыс. руб.

Повторное

использование

бланшировочных вод

Увеличение

Тепловая

Бланширова-

после фильтрации.

степени

обработка сырья

1,0-2,0 млн.

тели

Уменьшение расхода

полезного

путем

руб.

ленточного

энергии.

использования

бланширования

типа

Снижение

воды и пара

потребления воды на

7-10%

341

Продолжение таблицы 5.6

Эксплуатационные

Технологические

затраты

Обоснование

мероприятия,

Капитальны

(на единицу

экономическог

Примечание

объекты

е затраты

выпускаемой

о эффекта

производства

продукции)

Увеличение

Снижение

выхода готового

потребления

продукта,

Концентрирова-

электроэнергии за

ускорение

ние

счет ускорения

Применение 3-

технологическог

плодоовощного

100000 -

процесса

х корпусных и

о процесса,

пюре с

250000 за 1

концентрирования.

более

снижение потерь

применением

аппарат

Увеличение выхода

выпарных

сырья.

ферментных

готового продукта.

установок

Сокращение

препаратов

Снижение

расхода пара на

количества отходов

1 кг испаренной

при протирании

влаги.

Увеличение

Применение

Снижение расхода

степени

стерилизаци-

воды и пара при

Стерилизация

полезного

онных

стерилизации.

готовой

1,0-2,5 млн.

использования

аппаратов

Возможность

плодоовощной

руб.

воды и пара.

непрерывного

вторичного

продукции

Снижение

действия

использования пара

потерь воды и

(туннельного

и воды.

пара

типа)

Снижение

энергоемкости

оборудования.

Снижение

Низкотемпера-

энергозатрат,

температуры

турная сушка

от 140 тыс.

уменьшение

Инфракрас-

процесса.

плодоовощного

руб.

потерь

ные сушилки

Максимальное

сырья

высушиваемого

сохранение

продукта.

биологически

активных веществ

продукта

5.3 Производство растительных масел и жиров

Для технологии получения и рафинации растительных масел с точки

зрения наилучших доступных технологий можно выделить два основных

направления.

Первое связано с совершенствованием существующих технологических

процессов путем внедрения отдельных видов оборудования, которые при

342

достаточно высоком выходе готового продукта позволяют сократить эмиссии в

окружающую среду и потребление различных видов энергии.

Второе направление связано с внедрением технологии, полностью

исключающих наиболее опасные с точки зрения выбросов и сбросов процессы.

Учитывая, что основные выбросы в масложировом производстве,

образуются при подготовительных операциях очистки и обрушивания семян, а

сбросы - при получении растительных масел экстракционным способом и

последующей рафинации, особое внимание уделяется процессам очистки

воздуха от пыли и повторного использования оборотной воды в производстве.

Сложность решения проблемы очистки производственных сточных вод

обусловлена вариабельностью их состава, разнообразием физико-химических

процессов, лежащих в основе их очистки, большими капитальными и

эксплуатационными затратами на сооружение и обслуживание очистных

комплексов и отдельных установок.

Требования к составу сбрасываемых в канализацию стоков диктуют

необходимость разработки новых схем очистки, интенсификации работы

существующих очистных сооружений.

Последняя может быть обеспечена как путем совершенствования

существующих конструкций, так и дополнительным включением в схему

очистки новых эффективных узлов, обеспечивающих требуемую степень

очистки.

Для очистки сточных вод, содержащих значительные количества

органических веществ, применяют сооружения первичной (механической,

физико-химической, электрохимической) и вторичной (биологической) очистки.

Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод

нерастворимых примесей.

На данной стадии очистки используют решетки, сита, песколовки,

отстойники, жироловки, различные фильтры.

Практически все предприятия масложировой промышленности имеют

цеховые или дворовые жироловушки первичной очистки сточных вод. В

настоящее время применяют жироловки различных модификаций: СТК, ОТБ и

т. д. Продолжительность обработки стоков от

15 до

30 мин. Удаление

жиропродуктов происходит механическим и механизированным способом.

Однако, обычные жироловки во многих случаях не обеспечивают надлежащего

обезжиривания из-за особых условий распределения жира в виде тонких

пленок на поверхности воды. Механическая очистка, даже при соблюдении

требуемого времени отстоя, даёт эффект очистки по жировым веществам не

выше 40 - 50%.

Из физико-химических способов очистки наиболее распространены

флотационный и сорбционный методы, а также реагентный метод.

Наибольшее распространение для очистки стоков пищевой

промышленности получила напорная реагентная флотация.

Данный метод основан на образовании перенасыщенного раствора газа в

напорной емкости под давлением и последующем выделении мельчайших

пузырьков в открытых флотокамерах за счет перепада давлений.

343

Механизм данного метода состоит в том, что пузырьки воздуха

образуются непосредственно на поверхности частиц загрязнений во всем

объеме жидкости, благодаря чему повышается степень извлечения этих

частиц.

Для повышения эффективности очистки сточных вод перед флотацией

применяют реагентный метод. Обработка стоков коагулянтом и флокулянтом

облегчает удаление взвешенных веществ и коллоидов путем их

концентрирования в форме хлопьев (флокул) с последующим отделением в

системах отстаивания, флотации и/или фильтрации.

Коагуляция представляет собой процесс дестабилизации коллоидных

частиц путем изменения дзета-потенциала за счет привнесения в коллоидную

среду многовалентных катионов, которые могут быть как свободными, так и

связанными с органической макромолекулой (катионные полиэлектролиты).

Флокуляция заключается в агломерировании частиц с образованием

микрофлокул, объединяющихся затем в более крупные флокулы.

Значительного повышения эффективности реагентного способа можно

добиться оптимизацией технологии очистки, предусматривающей смешение

реагентов с водой, а также подбором используемых коагулянтов и

флокулянтов.

Наибольшее применения в качестве коагулянтов получили сульфат

алюминия, гидроксохлорид алюминия и хлорид железа (III). В несколько

меньшем масштабе используются сульфаты железа, смешанные коагулянты в

виде солей алюминия и железа. Заметно в меньших количествах используют

алюмоаммонийные и алюмокалиевые квасцы. Возрастает использование

коагулянтов, в первую очередь, железа и алюминия, получаемых

электрохимическим способом.

Реагентная обработка стоков рафинационного участка масложирового

предприятия позволяет эффективно их осветлить. Степень очистки по ХПК и

БПК5 составляет более 65 и 45 % соответственно, по взвешенным веществам -

более 45 %.

Всем реагентным методам при всех их достоинствах свойственны общие

недостатки, а именно: потребность в реагентах, малоэффективность при

наличии нескольких видов загрязнений, чувствительность к изменению

технологии, трудность в реализации продукта очистки. Это приводит к

накоплению жиромассы и в конечном итоге, к остановке очистных сооружений.

В настоящее время помимо физических и физико-химических методов

очистки широко применяется биологический метод, основанный на

жизнедеятельности микроорганизмов - деструкторов жировых веществ.

Биологическая очистка сточных вод основана на способности

микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические

загрязнения в качестве источника питания в процессах своей

жизнедеятельности. Она имеет ряд важных преимуществ перед другими

методами. Микроорганизмы осуществляют полную деструкцию загрязнения до

газообразных продуктов и воды, обеспечивая тем самым круговорот элементов

в природе. Таким образом, при биологической очистке в отличие от других

344

способов не происходит концентрации загрязнений или перевода их в другую

форму. В то же время биологические методы наиболее экономичны, так как за

исключением основных капиталовложений почти не требуют расходов во время

эксплуатации сооружений, а главный действующий компонент биологической

очистки - активный ил самовоспроизводится.

С учетом того обстоятельства, что сточные воды, содержащие жировые

вещества имеют в основном повышенную температуру, селектировано

несколько видов термофильных микроорганизмов, способных разрушать жиры

при температуре свыше

50^оС. К таким культурам относятся Acinetobacter

species, Rhodococcus species. Эффект очистки при таком способе достигает

100%.

Для биологической очистки сточных вод этого применяют специальные

очистные сооружения аэробного (аэротенки, биофильтры) или анаэробного

(метантенки) типа. В аэротенках органические загрязнители сточных вод

разрушаются микроорганизмами активного ила до простейших продуктов.

Активный ил представляет собой комплексный биоценоз, в состав которого

входят микроорганизмы, простейшие и некоторые другие живые организмы, не

играющие роли в очистке. Одним из важных свойств активного ила является

способность образовывать хлопья. Эти хлопья состоят из частиц органических

загрязнений, микробов и других живых существ. Благодаря способности к

хлопьеобразованию активный ил отделяется от очищенной им воды, оседает и

может быть удален из сооружения. Освобожденная от микрофлоры и

продезинфицированная вода направляется в природные водоемы.

Для снижения техногенного влияния выбросов в масложировой

промышленности

применяются

методы

мембранной

технологии:

ультрафильтрация,

нанофильтрация и обратного осмоса. Мембранные

процессы ввиду простоты конструкций установок создают принципиально новые

малогабаритные малоэнергоемкие технологические схемы. Разделение систем

мембранным способом производится при минимальных затратах энергии.

Расход энергии при мембранном разделении смесей значительно ниже, чем

затраты энергии в других процессах. Так, на продавливание 1 м³ воды через

мембрану при давлении 4,9 МПа расходуется 1,36 кВт/ч, а на испарение такого

же объема воды требуется

630 кВт/ч. Другим важным преимуществом

мембранных методов является осуществление процесса при температуре

окружающей среды. Данная технология обеспечивает очень высокую степень

очистки. Мембраны с диаметром пор менее 0,4 мкм способны задерживать

даже вирусы. Очищенная таким способом сточная вода может быть снова

вовлечена в производство, она не требует последующей доочистки, что

сокращает продолжительность общего производственного цикла и снимает

необходимость комплектации дополнительного оборудования. При этом

отфильтрованные таким способом жиры не изменяют своего состава и служат

хорошим исходящим материалом для дальнейшей переработки.

Московский маргариновый завод имеет многолетний опыт эксплуатации

ультрафильтрационной установки отечественного производства для очистки

стоков цеха рафинации масла. Производительность установки

1,5 м³/ч,

345

производственная площадь 20 м², потребляемая мощность 7-10 кВт, масса

1000 кг. Концентрация жиров в исходной воде может колебаться от 10000 до

30000 мг/л, но уже первая стадия ультрафильтрации снижает ее до 150-300

мг/л [93].

Мембранные

ультрафильтрационные

установки

разными

конструкциями (трубчатые, плоскорамные, половолоконные, рулонные) и

различными мембранами внедрены на многих заводах при очистке различных

видов сточных вод (Кировский маргариновый завод, Уссурийский МЖК,

Новосибирский ЖК и т.д.). По масложировой промышленности в целом

ультрафильтрация сточных вод позволит вернуть в производство 10-15 тыс. т

жиров в год, из которых можно получить 30-45 тыс.т жидкого мыла или

использовать их при кормлении сельскохозяйственных животных.

Экономический эффект составляет 12 руб. с 1 т растительного масла со сроком

окупаемости одной ультрафильтрационной установки 0,7 года.

Ультрафильтрационный способ очистки сточных вод позволяет

пересмотреть

подход

решению

экологических

проблем

жироперерабатываюших предприятий, к созданию гибких технологий

переработки жирсодержащих отходов и бессточных малоотходных производств.

Очистка отработанного воздуха осуществляется в циклонах. Циклоны

различаются между собой по устройству и количеству установленных

аппаратов в системе очистки [45, 55, 99].

Циклон с конусом-коагулятором позволяет решить проблему очистки

выбросов от волокнистой пыли. Он применяется на масложировых

предприятиях для улавливания пыли, образующейся при переработке семян

подсолнечника, для улавливания пыли шрота и т.д. Циклон отличается от

других циклонов с обратным конусом наличием дополнительного элемента -

конуса-коагулятора. Эффективность циклона составляет более

Разработано 11 номеров циклонов на производительность от 200 до 9000 м³/ч.

Регулируемый циклон РЦ имеет обратный конус, снабженный спирально-

винтовым аппаратом, в котором размещено регулирующее устройство. Циклон

рекомендован для улавливания пылей с повышенной влажностью и

маслянистостью, склонных к слипанию. В циклоне данной конструкции

происходит коагуляция пыли, чем предотвращается вынос крупных частиц,

обладающих парусностью. Внутренняя поверхность циклона периодически

очищается от налипшей пыли с помощью направляющей лопатки.

Разработано 10 номеров циклона РЦ производительностью от 250 до

4900 м³/ч.

Циклоны с внутренней рециркуляцией (ЦВР) предназначены для

улавливания пыли сои и других видов сухой неслипающейся мелкодисперсной

пыли. Благодаря внутренней рециркуляции воздушного потока, повышается

эффективность очистки, которая составляет 98-99%. Разработано 9 номеров

циклона ЦВР на производительность от 900 до 4500 м³/ч.

Перечень рекомендуемых частных НДТ для производства и рафинации

растительных масел представлен в таблице 5.7, а перечень технологических

показателей НДТ для производства и рафинации растительных масел

346

приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.7 - Перечень рекомендуемых частных НДТ для производства и

рафинации растительных масел

Описание

Эффект от внедрения

Ограниче ние

Основное

меропри ятия

Снижение

Энергоэффек

Ресурсосбе-

примени- мости

оборудова-

№

эмиссий

тивность, отн.режение,

ние

НДТ

основных

ед.

отн. ед.

загрязняющих

веществ

Потребность в

Жироловки

реагентах,

различных

малоэффектив

модификаций:

Снижение

ность при

СТК, ОТБ,

уровня

Снижение

Вторичное

наличии

установки для

Очистка

загрязненности

расхода

использова-

нескольких

напорной

сточных вод

электроэнергии

ние воды

видов

реагентной

веществ

загрязнений,

флотации,

чувствительнос

биологическая

ть к изменению

очистка

технологии

сточных вод

Вторичное

Снижение

использова-

Мембранная

уровня

Снижение

Очистка

ние воды без

ультрафильтр

загрязненности

расхода

сточных вод

дополнитель

ационная

сточных вод

электроэнергии

ной

установка

веществ

доочистки

Регулируемые

циклоны РЦ,

циклоны с

Снижение

Расход

Очистка

внутренней

Очистка

уровня эмиссий

электроэнер гиивоздуха в

рециркуляцие

выбросов

в окружающую

до 0,6 Вт/м³

один этап

й (ЦВР),

среду

циклоны с

конусом-

коагулятором

Уменьшение

объема стоков и

пониженное

Может

влияние на

Высокая

использов

экологию; в

производите

аться

Снижение

технологическо

льность,

для ограничен

Сокраще-

расхода пара и

м процессе не

более низкие

ного числа

ние расхода

тепла,

образуется

затраты на

видов сырого

воды и пара

повышает

Дезодоратор

соапсток,

производств

масла, перед

при рафина-

качество

который требует

о, снижение

рафинаци ей

ции

конечного

последующей

затрат на

требуется

продукта.

обработки, что

химические

проведе- ние

обеспечивает

реагенты.

эффектив ной

снижение

гидрата- ции

себестоимости

производства.

347

Таблица 5.8 - Перечень технологических показателей НДТ для производства и

рафинации растительных масел

Технологические показатели НДТ

Примеча

Продукт

Технология

Энергоэффек

Эмиссии

Ресурсосбережение

ние

тивность

Уменьшение

образования

Очистка сточных

непищевых отходов в

вод с

пищевом

применением

производстве.

жироловок

Степень очистки из-

различных

Удаление

Расход

за наличия

Рафинированное

модификаций:

жира до 70%

электроэнерг

загрязнений в

Пп.4.2.3

растительное

СТК, ОТБ,

Эффективнос

ии от 0,60 доколлоидном и

масло

установок для

ть очистки

2,2 кВт-ч/м3.

растворенном

напорной

100%

состоянии и

реагентной

составляет по жирам

флотации,

- 80 %, по ХПК - 55

биологической

%, эффект

очистки

обеззараживания - 90-

99 %.

Очищенная сточная

вода может быть

снова вовлечена в

производство без

последующей

доочистки, что

сокращает

При

продолжительность

продавливан

Очистка сточных

общего

ии 1 м³ воды

вод с

Высокая

производственного

через

Рафинированное

применением

степень

цикла и снимает

мембрану

растительное

мембранной

очистки,

необходимость

п.4.2.3

при давлении

масло

ультрафильт

удаление

комплектации

4,9 МПа

рационной

вирусов

дополнительного

расходеэлект

установки

оборудования.

роэнергии1,3

Отфильтрованные

6 кВт/ч

жиры не изменяют

своего состава и

служат хорошим

исходящим

материалом для

дальнейшей

переработки.

348

Продолжение таблицы 5.8

Высокая

производительность,

простой

технологический

Применение

процесс, проходящий

регулируемого

Степень

Расход

в одну стадию,

Нерафинированнциклонного

очистки 98-

энергии от

отсутствие

п. 4.2.3

ое растительное

аппарата для

99%

15,5 кВт/ч

необходимости в

масло

очистки воздуха

дополнитель-

от пыли

ном оборудова- нии

для повтор-

ной очистки воздуха в

фильтрах

Расход

энергии: в

Физическая

Отсутствие

режиме пускаУменьшение расхода

Рафинированное

рафинация

эмиссий в

- 128 кВт/ т; вводы и пара за счет

растительное

п.4.2.3

раститель- ных

окружаю- щую

режиме

проведения процесса

масло

масел

среду

работы - не

в одну стадию

более 30

кВт/т.

Экономические

аспекты реализации наилучших доступных

технологий представлены в таблице 5.9.

Таблица 5.9 - Экономические аспекты реализации НДТ при производстве

и рафинации растительных масел

Технологические

Капитальные

Эксплуатационные

Обоснование

Примечание

мероприятия,

затраты

затраты (на единицу

экономического

объекты

выпускаемой

эффекта

производства

продукции)

Повторное

Циклоны

Очистка сточных вод

От 34 тыс.руб.

использование воды на

различных

до 70 %

технические цели

модификаций

Использование отходов

Эффективность

для получения биогаза

Напорная

От 40 тыс.руб.

применяемого

Повторное

реагентная

Очистка сточных

метода до 98 %

использование воды на

флотация

вод

технические цели

Эффект очистки (ХПК)

составляет 77-78 %,

Эффективность

снижение БПК - 73-79

Биологическа

От 40 тыс.руб.

применяемого

%, удаление

я очистка

метода до 100 %.

взвешенных веществ -

94-98 %.

Концентрация жиров в

Производительность

исходной воде может

установки 1,5 м³/ч,

колебаться от 10000 до

Мембранная

производственная

30000 мг/л,на первой

ультрафильтр

От 200 тыс.руб.

площадь 20 м²,

стадии

ационная

потребляемая

ультрафильтрации

установка

мощность 7-10 кВт.

снижается до 150-300

мг/л.

349

Продожение таблицы 5.9

Технологические

Капитальные

Эксплуатационные

Обоснование

Примечание

мероприятия,

затраты

затраты (на единицу

экономического

объекты

выпускаемой

эффекта

производства

продукции)

Степень очистки от

Высокая производитель

98-99%.

ность, простой

Затраты

от 23,8 тыс. руб.Монтаж

технологически й

зависят от

при

оборудования на

процесс, проходящий в

Очистка воздуха

объемов

производительнсуществующих

одну стадию, отсутствие

от пыли на

образующего

ости от 250м³/ч

системах аспирации

необходимости в

системе циклонов

ся

запыленного

Затраты не

дополнительном

запыленного

воздуха

превышают 10% от

оборудовании для

воздуха

стоимости

повторной очистки

оборудования

воздуха в фильтрах

Высокая производитель

Применение

ность, более низкие

технологии

затраты на

физической

Снижение расхода

производство, простой

рафинации с

пара и тепла.

технологически й

одновременной

Может

Снижение

процесс, проходящий в

дезодорацией

использовать

энергопотребления

одну стадию,

растительных

От 1, 7млн руб.

ся

на 1 тонну сырья.

проведение процесса

масел вместо

действующее

Уменьшение расхода

без использования

технологии

оборудование

воды и промывных

химических реагентов,

химической

вод.

ускорение

рафинации для

технологическо го

отельных видов

процесса, отсутствие

масел

эмиссий

Ниже приведен перечень наилучших доступных технологий для производства

масложировой продукции, позволяющих сократить эмиссии в окружающую среду, потребление

воды, энергии и снизить образование отходов.

5 Периодический процесс гидрогенизации с применением реакторов

насыщения

Описание: при данном методе реактор-гидрогенизатор работает как в условиях

вакуума, так и под избыточным давлением водорода. При таком методе для

вытеснения из аппарата воздуха перед подачей водорода и перед сливом готового

гидрогенизированного жира не требуется продувка реактора азотом. Кроме того, в

реактор насыщения для гидрогенизации подается строго расчетное количество

водорода, которое вступает в реакцию полностью. Также указанное оборудование

предусматривает эффективную рекуперацию тепла. Жиры, поступающие на процесс,

нагреваются за счет теплообмена с готовым гидрогенизированным жиром. Такой прием

позволяет существенно экономить пар и электроэнергию.

Достигаемые экологические преимущества: существенно сокращены выбросы в

атмосферу газов - азота и водорода, содержащих продукты разложения жиров, таких

как низкомолекулярные кислоты, альдегиды и кетоны, в т.ч. акролеин, сокращение

потребления энергии.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: снижение расходов на очистку воздуха, снижение

потребления энергии.

350

6 Процесс деметаллизации после гидрогенизации (фильтрация на

фильтрах картриджного типа)

Описание: под деметаллизацией подразумевается проведение процесса

адсорбционной очистки - отбелки, вследствие чего в качестве отходов получают

только зажиренную отработанную глину. При проведении деметаллизации остаточное

содержание никеля не превышает 0,2 мг/кг.

В настоящее время при производстве гидрогенизированного жира

нецелесообразно производить его очистку щелочной нейтрализацией с последующей

отбелкой и дезодорацией. При таком способе рафинации в качестве отходов

образуется соапсток, сточные воды загрязненные жирами и мылами, зажиренная

отработанная отбельная глина, жирные кислоты. Применение фильтров картриджного

типа в процессе гидрогенизации позволяет практически на

100% удалить

отработанный катализатор от гидрогенизированного жира.

Достигаемые

экологические

преимущества:

проведение

процесса

деметаллизации снижает нагрузку на очистные сооружения предприятий, т.к.

отсутствуют сточные воды, не требуется хранение и реализация соапстока.

Применение картриджных фильтров позволяет минимизировать загрязнение

отбельной глины в последующем процессе очистки гидрогенизированного жира.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: снижение расходов на очистку сточных вод, на

приобретение дополнительных буферных ёмкостей, сокращение расходов на закупку

отбельной глины, а так же экономия энергии в силу отсутствия дополнительного

процесса дезодорации.

7 Повторное использование никелевого катализатора

Описание: при данном методе отработанный никелевый катализатор

используется повторно после первого цикла гидрогенизации.

Достигаемые экологические преимущества: снижение отходов в виде

отработанного никелевого катализатора

Применимость: применимо на всех масложировых заводах при условии

установки дополнительного оборудования для повторного внесения.

Мотивация для внедрения: снижение расходов на приобретение никелевого

катализатора.

8 Получение водорода для гидрогенизации методом электролиза воды

Описание: большую долю в

структуре себестоимости масложировых

продуктов занимает стоимость производства водорода. Компактные станции получения

водорода методом электролиза воды производства норвежской фирмы

«Норск Гидро» позволяют исключить образование сточных вод, содержащих

электролит - гидроокись калия, все щелочные стоки возвращаются в процесс.

Достигаемые экологические преимущества: выбросы водорода в смеси с азотом

минимизированы и присутствуют только на этапах пуска и остановки, отсутствие

сточных вод.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: снижение расходов на очистку сточных вод,

снижение себестоимости готового продукта. Стоимость 1 н.м3 водорода - 21 рубль.

351

9 Получение водорода для гидрогенизации методом паровой конверсии

метанола

Описание: производство водорода методом паровой конверсии метанола

сжиганием смеси деминерализованной воды и метанола, без образования сточных

вод. Минимизированы выбросы газов в атмосферу, так же отсутствует стадия

комперимирования водорода, т.е. снижен уровень шума и потребление

электроэнергии.

Достигаемые экологические преимущества: выбросы водорода в смеси с

азотом минимизированы, отсутствие сточных вод.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: снижение расходов на очистку сточных вод и на

потребление энергии, снижение себестоимости готового продукта. Стоимость 1 н.м3

водорода - 17 рублей.

10 Получение водорода для гидрогенизации методом парового

риформинга природного газа

Описание: производство водорода методом парового риформинга природного

газа и водяного пара. Чистота вырабатываемого водорода может достигать 99,999 об

% Побочным продуктом этого процесса является водяной пар, который может быть

использован в производстве.

Достигаемые экологические преимущества: выбросы водорода в смеси с

азотом минимизированы, отсутствие сточных вод.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

11 Этерификация и переэтерификация (энзимная, химическая)

Описание: Процессы этерификации и переэтерификации без образования

отходов, т.к. процесс пост-обработки переэтерифицированного жира не требуется.

Достигаемые экологические преимущества: отсутствие отходов при

проведении процессов этерификации и переэтерификации.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: отсутствие отходов

12 Использование компьютерных технологий для контроля и управления

технологическими операциями и CIP-мойкой оборудования

Описание: использование компьютеризированных систем автоматизации на

предприятиях масложировой промышленности, выпускающих готовые изделия на

эмульсионной основе (маргарины, спреды, майонезы, пасты и т.д.) позволяет повысить

качество выпускаемой продукции, эффективно использовать энергоресурсы,

минимизировать потери сырья и продукции на всех этапах технологического процесса.

Система позволяет дистанционно управлять технологическими потоками посредством

пневматических клапанных устройств с компьютеризированного рабочего места

технолога или оператора. Современные программно-технические средства с высокой

точностью определяют концентрацию моющих веществ в промывной воде, благодаря

чему вода после последнего ополаскивания может использоваться для следующего

маршрута мойки.

Достигаемые экологические преимущества: снижение потребления энергии,

воды.

Применимость: применимо на большинстве масложировых заводов.

352

Мотивация для внедрения: снижение потребления

воды,

моющих

дезинфицирующих средств до 15 %.

13 Химическая переэтерификация с применением «сухой» пост- обработки

Описание: процесс «сухой» пост-обработки после процесса химической

переэтерификации, заключающийся в разрушении катализатора растворами кислот -

лимонной либо ортофосфорной, с последующей адсорбцией образовавшихся солей с

помощью отбельной глины. Таким образом, получается только один вид отходов -

зажиренная отработанная отбельная глина, имеется экономия электроэнергии.

Достигаемые экологические преимущества: снижение отходов при проведении

процесса химической переэетерификации.

Применимость: применимо на всех масложировых заводах.

Мотивация для внедрения: снижение количества отходов.

5.4 Производство сахара

Из представленного материала в разделе

4.2 в качестве частных НДТ

производства сахара рекомендуются следующие технологические мероприятия,

приведенные в таблице 5.10. Перечень технологических показателей НДТ для НДТ

производства сахара приведен в таблице 5.11.

Таблица 5.10 - Перечень рекомендуемых НДТ для производства сахара

№

Наименование мероприятия

Основное оборудование

Применимость

НДТ

Проведение процесса получения

Пресс глубокого отжатия жома

Общеприменима

диффузионного сока сочетанием

экстрагирования и глубокого

отжатия жома

Проведение процессов первой и

Сатуратор, конструкция

Общеприменима

второй ступени сатурации на

которого предусматривает

основе многоступенчатого

многократную циркуляцию сока

контакта газа и сока

и диспергирование газа в соке

Очистка отработавшего при

Скруббер или циклон и

Общеприменима

высушивании и охлаждении

скруббер

сахара воздуха

Выделение фильтрационного

Фильтр-пресс камерный

Общеприменима

осадка в обезвоженном виде

Высушивание свекловичного

Жомосушильный аппарат

Общеприменима

жома глубокой степени отжатия

Естественная биологическая

Карта полей фильтрации с

Общеприменима

очистка сточных вод на полях

искусственно созданным

фильтрации с применением

составом микроорганизмов

микробных культур

направленного действия

Экономические аспекты реализации НДТ при производстве сахара

представлены в таблице 5.12.

353

Таблица 5.11 - Перечень технологических показателей НДТ для производства сахара

№

Наименование

Технологические показатели НДТ

Приме-

НДТ

мероприятия

эмиссии

энергоэффективность

ресурсосбережение

чание

Проведение процесса

Отсутствие сточных вод с

Потребление

Расход свежей воды на

п 4.2.4

получения диффузионного

локального участка

электроэнергии прессом

локальном участке менее

сока сочетанием

глубокого отжатия жома

50 т на 100 т свеклы

экстрагирования и глубокого

250-500 кВт

отжатия жома

Проведение процессов

Выбросы оксида углерода не

Нет

Расход известнякового

п 4.2.4

первой и второй ступени

более 0,32 кг на 1 т свеклы

камня не более 4 т на 100 т

сатурации на основе

свеклы

многоступенчатого контакта

газа и сока

Очистка отработавшего при

Выбросы сахарной пыли не

Нет

Дополнительная выработка

п 4.2.4

высушивании и охлаждении

более 0,06 кг на 1 т сахара

сахара 1,5-2,0 т для одного

сахара воздуха

завода

Выделение фильтрационного

Отсутствие сточных вод с

Потребление

Потери сахара в

п 4.2.4

осадка в обезвоженном виде

локального участка

электроэнергии фильтр-

фильтрационном осадке не

прессом камерным 8-13

более 0,08 т на 100 т

кВт

свеклы

Высушивание свекловичного

Исключение свекловичного

Нет

Расход тепловой энергии

п 4.2.4

жома глубокой степени

жома как отхода

на сушку в 1,5 раза ниже,

отжатия

чем при высушивании жома

средней степени отжатия

Естественная биологическая

Исключение загрязнения

Нет

Уменьшение площадей

п 4.2.4

очистка сточных вод на

подземных грунтовых вод

очистных сооружений на

полях фильтрации с

загрязняющими веществами

10-15 га для одного завода

применением микробных

(фосфатами, хлоридами,

культур направленного

аммонийным азотом,

действия

сульфатами), исключение

специфического запаха

354

Таблица 5.12 - Экономические аспекты реализации НДТ при производстве сахара

Капитальные

Эксплуатационные

затраты

(на 1 сахарный

(на 1 сахарный завод

№

Наименование

завод

Обоснование экономического

Приме-

производственной

НДТ

мероприятия

производственной

эффекта

чание

мощностью 6,0 тыс.

т),

млн руб.

Увеличение выхода сахара на

0,10-0,15 % к массе свеклы,

Проведение процесса получения

снижение расхода условного

диффузионного сока сочетанием

420,0

10,0

топлива на 0,4-0,5 % к массе

п 4.2.4

экстрагирования и глубокого

свеклы, уменьшение расхода

отжатия жома

известнякового камня на 0,2-0,3

% к массе свеклы

Проведение процессов первой и

20,0 (приобретение

Увеличение степени утилизации

второй ступени сатурации на

сатуратора).

сатурационного газа на 15-20 %,

основе многоступенчатого контакта

14,0 (модернизация

2,0

уменьшение расхода

п 4.2.4

газа и сока

действующего

известнякового камня на 0,2 % к

сатуратора)

массе свеклы

Очистка отработавшего при

Увеличение выхода сахара на

высушивании и охлаждении сахара

3,5

0,5

п 4.2.4

1,5-2,0 т/год

воздуха

Выделение фильтрационного

Увеличение выхода сахара на

осадка в обезвоженном виде

45,0

2,0

0,05 % к массе свеклы,

п 4.2.4

реализация нового продукта

Высушивание свекловичного жома

Снижение расхода тепловой

глубокой степени отжатия

150,0

80,0

энергии в 1,5 раза, реализация

п 4.2.4

нового продукта

Естественная биологическая

Увеличение степени очистки

очистка сточных вод на полях

сточных вод, уменьшение

фильтрации с применением

1,0

площадей очистных сооружений

п 4.2.4

микробных культур направленного

на 10-15 га

действия

355

Раздел 6 Перспективные наилучшие доступные технологии

6.1 Производство продукции из мяса убойных животных и мяса

птицы

Перспективной НДТ для производства продукции из мяса убойных животных и

мяса птицы может стать двухступенчатая схема очистки сточных вод, включающая в

себя две ступени:

ступень: физико-химический способ очистки при необходимости с

электрохимической обработкой до требований для слива на биологические очистные

сооружения. Окончательная схема зависит от состава сточных вод и включает оба

вида обработки в случае высокого содержания органических примесей (ХПК более

2000 мг О2/л) и повышенного значения хлоридов (не менее 500 мг/л).

II ступень: биологический метод очистки до требований для слива в водоем

рыбохозяйственного назначения.

При этом I ступень предполагает следующие основные стадии: удаление

крупных механических примесей, свободных и эмульгированных жиров и масел;

электрообработку для деструкции органических примесей; реагентную обработку

исходной сточной воды (корректировка значения рН, ввод коагулянта и флокулянта);

разделение суспензии отстаиванием; обезвоживание осадков фильтрованием или

центрифугированием. При разработке технологии очистки для конкретного

предприятия отдельные стадии технологической схемы могут отсутствовать. По

желанию Заказчика данная установка может дополнительно комплектоваться узлом

обессоливания на базе мембранной технологии, что позволяет снизить

солесодержание (в т.ч. сульфатов, хлоридов, фосфатов и т.д.) до требуемых

показателей как для слива в общий коллектор, так и для возврата в производственный

цикл.

II ступень предполагает доочистку сточных вод биологическим методом с

использованием анаэробных и аэробных процессов с одновременной нитри-,

денитрификацией. Для интенсификации процессов биологической очистки

используются специальная загрузка для иммобилизации активного ила («ершовая»

загрузка), тонкослойные блоки в отстойниках, высокоэффективная система аэрации.

Для доочистки предусмотрена стадия фильтрации на зернистой загрузке.

Очистка вод мясокомбината с применением самых современных

технологических решений.

Известно, что сточные воды мясокомбинатов относят к категории

высококонцентрированных по содержанию органических загрязнений.

При очистке сточных вод мясокомбината необходимо обеспечить и ее

дезинфекцию, уничтожение токсинов, продуктов секреторной деятельности и

патогенных бактерий, вирусов, паразитов и других микроорганизмов.

Биологическая очистка вод мясокомбината, дополненная системами осветления и

фильтрации, все равно в полной мере не обеспечивает инактивацию и удаление

микрозагрязнителей.

356

Самыми удачными вариантами естественной дезинфекции без использования

химических препаратов являются ультрафиолетовые системы очистки, излучающие

ультрафиолетовое

излучение.

Они

экологически

безопасным

способом

дезинфицируют сточные воды и инактивируют микроорганизмы в результате

воздействия ультрафиолетовых лучей на ДНК патогенных микроорганизмов за

считанные секунды. В этом случае в отличие от химической дезинфекции не

образуются вредные побочные продукты. Очистка вод мясокомбината

ультрафиолетовым излучением имеет несколько преимуществ по сравнению с

применением химических способов. Ультрафиолетовое излучение более эффективно

особенно в отношении вирусов, а также ультрафиолетовые установки требуют

значительно меньше пространства, более короткого времени воздействия и

пребывания в очистной установке.

Окисление озоном устойчивых загрязняющих веществ - красителей, вредных

веществ, микроорганизмов, неприятных запахов происходит быстро и без образования

вредных побочных продуктов и больших количеств остаточных веществ. Озонирование

воды успешно для очистки вод мясокомбината, удаления тенсидов, фенолов,

адсорбируемых органических галогенопроизводных и для обесцвечивания. Такие

установки эффективно снижают химическую потребность в кислороде и разрушают

секреторные вещества. Озон уничтожает вирусы и бактерии, а также осадок сточных

вод и могут успешно использоваться для удаления неприятных нежелательных

запахов.

Не менее перспективны с точки зрения НДТ для мясоперерабатывающей

промышленности технологии очистки сточных вод с использованием мембранных

биореакторов [2].

Все чаще в проектах водоснабжения и водоотведения различных объектов

архитекторы и проектировщики предлагают в качестве водосберегающего мероприятия

повторное использование воды. Одной из технологий переработки сточных вод в

«серые» воды, активно развивающейся в настоящее время, является очистка сточных

вод мембранными биореакторами. Подобные системы очистки находят применение не

только в масштабных проектах, но и в зданиях небольшой площади, имеющих

подключение к городским системам водоснабжения и водоотведения - компактность

систем с использованием мембранного биореактора позволяет размещать их в

подвалах.

Мембранный биореактор сочетает биологическую обработку активным илом с

механической мембранной фильтрацией. Мембранный модуль используется для

разделения иловой смеси и представляет собой альтернативу широко применяемому

методу осаждения активного ила во вторичных отстойниках, используемую в

традиционных системах биологической очистки в аэротенках.

Существует два типа биореакторов: с внутренним расположением мембраны:

погруженные в очищаемую воду мембраны являются неотъемлемой частью

биологического реактора; внешним расположением мембран: мембраны отделены от

технологических емкостей и требуют установки промежуточных перекачивающих

насосов.

На рисунке 6.1 представлена традиционная схема очистки сточных вод и схема

очистки с помощью мембранного биореактора. Представленная схема очистки с

357

биореактором способна отфильтровать из сточных вод твердые вещества,

болезнетворные микроорганизмы и вирусы.

Рисунок 6.1 - Традиционная схема очистки сточных вод (а) и схема очистки

с помощью мембранного биореактора (б)

Последние технические инновации и значительное снижение стоимости мембран

привели к росту популярности мембранных биореакторов. Об успешном применении

данной технологии свидетельствует тот факт, что на рынке появляются новые

типоразмеры мембранных реакторов, а также увеличивается мощность этих устройств.

Системы очистки с мембраной, погруженной в биореактор, потребляют

значительно меньшее количество энергии (энергопотребление может быть на два

порядка ниже, чем у раздельных систем). В конфигурации с погружной мембраной

важным параметром, влияющим на процесс очистки вод, является аэрация. Аэрация

поддерживает твердые вещества в состоянии суспензии, очищает поверхности

мембраны и обеспечивает кислородом биомассы, что приводит к лучшему

биологическому разложению и клеточному синтезу.

Другим ключевым шагом в развитии последних мембранных биореакторов

является использование двухфазной пузырьковой жидкости для контроля загрязнения.

Это позволило автоматизировать процессы очистки. Низкие эксплуатационные

затраты, достигнутые при применении погружной конфигурации мембранного

биореактора, наряду с устойчивым снижением стоимости мембраны, привели к

значительному росту применения установок с середины 1990-х годов. С того времени

конструкцию постоянно модифицировали, применялись улучшенные типы мембраны,

проводились эксперименты по подбору оптимальной скорости потоков сточных вод и

аэрируемого воздуха с целью увеличить срок службы мембраны. В последние годы

была разработана процедура более четкого контроля рабочих параметров, а также

внедрена обратная промывка, которая позволяет мембранным биореакторам

устойчиво функционировать и затрачивать небольшое количество энергии, около 0,3

кВт·ч на м³ продукта.

358

Тем не менее, несмотря на использование обратной промывки,

производительность фильтрации мембранного биореактора неизбежно снижается в

процессе эксплуатации. Это происходит из-за отложения растворимых и твердых

частиц на и в мембране, что связано с взаимодействием между компонентами

активного ила и мембраны. Это основной недостаток остается одной из наиболее

сложных проблем, стоящих перед дальнейшим развитием мембранных биореакторов.

Промывка мембранного блока осуществляется с помощью циркуляционного

насоса, который обеспечивает равномерное омывание мембран по всей их длине, что

гарантирует одинаковую чистоту поверхности в любой точке. Промывка мембранного

блока полностью автоматизирована. Она длится несколько часов и осуществляется

несколько раз в год в качестве профилактической меры в автоматическом режиме.

В зависимости от технологических задач мембранный биореактор может

использоваться как на этапе финишной очистки (до стадии обеззараживания), так и

для предочистки перед нанофильтрацией и обратным осмосом при необходимости

обессоливания очищенной воды.

В основу действия биореактора положен синтез биотехнологии и технологии

разделения водных суспензий на ультрафильтрационных полимерных мембранах.

Система мембранного биореактора состоит из аэротенка и мембранного модуля,

оборудованного половолоконными ультрафильтрационными или микрофильтрационными

мембранами. Обрабатываемые сточные воды поступают в аэротенк. Находящаяся в

аэротенке иловая смесь циркулирует через мембранный модуль. Ультрафильтрационные

мембраны служат для повышения концентрации активного ила в аэротенке и глубокой

очистки обрабатываемых сточных вод. Аэротенк в системе мембранного биореактора

работает с высокой концентрацией активного ила, поэтому его размеры в 2-3 раза

меньше размеров классического проточного аэротенка.

Мембранный модуль состоит из 10-20 кассет с мембранами. В каждой кассете

располагаются от 5 до 15 пучков мембранных волокон. Половолоконная мембрана

представляет собой полую нить наружным диаметром около 2 мм и длиной до 2 м.

Поверхность нити представляет собой ультрафильтрационную мембрану с размером

пор 0,03-0,1 мкм.

Каждый пучок состоит из 100-1000 мембранных волокон и оборудован общим

патрубком отвода фильтрата. Столь малый размер пор является физическим

барьером для проникновения организмов активного ила, имеющих размер более 0,5

мкм, что позволяет полностью отделить активный ил от сточной воды и снизить

концентрацию взвешенных веществ в очищенной воде до 1 мг/л и менее (рисунок 6.2).

359

Рисунок 6.2 - Принципиальная схема мембранного модуля

Фильтрация происходит под действием вакуума, создаваемого на внутренней

поверхности мембранного волокна самовсасывающим насосом фильтрации. Для

организации фильтрации между внутренней полостью мембран и пространством

мембранного блока создается разность давлений (0,01~0,06 МПа). При этом смесь

сточных вод и активного ила фильтруется через поверхность мембран снаружи

вовнутрь. В результате отделения твердых и коллоидных частиц на половолоконных

мембранах концентрация активного ила в блоке мембранного биореактора и в

аэротенке повышается, что способствует глубокой биологической очистке стоков и

обеспечивает уменьшение объема аэротенка в 2-3 раза.

Очищенная вода поступает по напорным трубопроводам на обеззараживание, а

активный ил остается в мембранном резервуаре и поддерживается во взвешенном

состоянии с помощью системы аэрации, встроенной в мембранный модуль.

Аэрирование осуществляется сжатым воздухом с помощью аэрационных систем

(воздуходувок). В зависимости от требуемой производительности мембранные модули

объединяются в мембранный блок. Число мембранных модулей в блоке может быть

увеличено при необходимости повышения производительности системы.

Применяемое в системах мембранных биореакторов касательное фильтрование

иловой смеси предотвращает ее забивание, т.е. накопление отложений (бактерий).

Такое движение иловой смеси обеспечивается циркуляционным насосом с

производительностью, значительно выше расхода подлежащей обработке сточной

воды. Возможность регулирования расхода и давления в циркуляционном контуре

позволяет наладить полноценное управление процессом мембранного фильтрования

при максимальной его эффективности. Кроме того, реализация режима касательного

фильтрования имеет положительные последствия в отношении биологии всей

системы. Постоянное омывание мембран диспергирует очищающие бактерии, которые

более не образуют плотные флоккулы, а потому возможность их прямого контакта с

загрязнениями и кислородом значительно увеличивается. Из этого следует, что

соотношение активных бактерий и окисляемых загрязнений оказывается большим в

системе МБР, чем это обычно встречается в классической системе с активным илом.

Микроорганизмы активного ила не выносятся из системы МБР, поэтому

биореактор работает в условиях высокой концентрации биомассы значительного

возраста. Кроме того, постоянная циркуляция приводит к механическому воздействию

на оболочки бактерий. Именно поэтому основная потребляемая бактериями энергия

используется не для размножения (как это происходит в классических биотехнологиях),

а расходуется для поддержания жизнедеятельности, что приводит к снижению

прироста избыточной активной биомассы.

Особенности технологии обусловлены тем, что отказ от гравитационного метода

разделения иловой смеси позволяет повысить концентрацию активного ила в

биореакторе до 10-20 г/л (в обычном аэротенке - до 3 г/л).

Высокие концентрации активного ила позволяют эксплуатировать биореактор в

режиме низких нагрузок, что создает резерв окисляющей способности, повышает

устойчивость биоценоза активного ила к колебаниям состава сточных вод и пиковым

нагрузкам, обеспечивает стабильное качество очистки. С другой стороны, высокие

концентрации активного ила многократно повышают окисляющую мощность

360

сооружения в целом, что дает возможность очищать высококонцентрированные

сточные воды с содержанием органических веществ по ХПК до 4-5 г/л.

При переходе от гравитационного метода разделения иловой смеси к

мембранной фильтрации наблюдаются глубокие изменения в структуре биоценоза

активного ила. Возраст ила в МБР обычно составляет 25-30 сут., нередко превышая

60-70 сут. При этом основная часть активного ила представлена медленнорастущей

микрофлорой, которая наиболее эффективно разлагает трудноокисляемые

органические вещества в сточной воде. Преобладание медленнорастущей

микрофлоры позволяет значительно снизить прирост активного ила, а, следовательно,

необходимые мощности оборудования по обезвоживанию избыточного активного ила.

Размер хлопьев активного ила в МБР в

5-10 раз меньше, чем в

распространенных конструкциях аэротенков. Такая дисперсность активного ила

приводит к увеличению площади контакта микроорганизмов со сточными водами,

повышая эффективность сорбции активными илом инертных веществ, тяжелых

металлов, микрозагрязнителей.

Вследствие того, что поры мембран имеют меньший размер, чем размеры клеток

микроорганизмов, в частности, бактерий, в МБР происходит частичное

обеззараживание воды. Эффективность удаления бактерий составляет

99,999%,

вирусов - 99,9 %. Непосредственно после МБР очищенная вода может быть сразу

направлена на повторное использования для непитьевых целей.

Высокие дозы ила позволяют сократить время пребывания сточных вод в

сооружении. Как следствие, площадь, занимаемая МБР, в 2-4 раза меньше площади,

занимаемой традиционными сооружениями биологической очистки.

Перспективы мембранных биореакторов на мировом рынке. Согласно

статье, представленной на сайте BBS Research, мировой рынок технологий

мембранных биореакторов должен достичь $488 млн. в 2015 г. при среднегодовом

темпе роста 10,5%.

Перспективным направлением является применение для очистки сточных

вод торфа, который является природным катионообменником. Интерес к торфу связан

с его невысокой стоимостью и перспективностью. Извлекаемые с его помощью из

сточных вод белково-жировые компоненты пригодны для использования в кормах.

Известно использование вытяжек и соков некоторых растений для очистки сточных вод

мясокомбинатов.

К перспективным способам обработки больших объемов выбросов с невысокими

концентрациями органических газообразных загрязнителей можно отнести схему

термообезвреживания с предварительным концентрированием загрязнителей

посредством адсорбции. Такая схема может быть технически и экономически

приемлемой при начальной концентрации загрязнителя выше

50 мг/м³. Теплоту,

выделяющуюся при сгорании загрязнителей, можно достаточно легко утилизировать.

Если концентрация горючих загрязнителей может быть доведена ориентировочно до

5-6 кг/ м³, то термообработку можно организовать с незначительным добавлением

топлива, а при более высоких концентрациях можно ожидать и экономической

эффективности работы установки.

361

Хорошего экономического эффекта при очистке сточных вод с предприятий

можно добиться при помощи получения биогаза [6]. Схема получения биогаза при

стандартной схеме очистки сточных вод приведена на рисунке 6.3.

Конденсация газовых примесей - перспективный способ обработки отбросных

газов, основанный на переводе парообразных загрязнителей в конденсированное

состояние и последующей фильтрации образовавшегося аэрозоля. В основе

конденсационного способа лежит явление уменьшения давления насыщенного пара

растворителя при понижении температуры. Если загрязнители имеют невысокое

давление насыщенных паров, то может быть приемлемой конденсация посредством

повышения давления и понижения температуры выбросов. Пары загрязнителей

легкокипящих веществ подвергают обработке химическими реагентами таким образом,

чтобы продукты реакции имели низкие давления насыщенных паров. При этом способы

химической обработки необходимо подбирать так, чтобы была возможна утилизация

улавливаемого продукта.

Рисунок 6.3 - Принципиальная схема получения биогаза

Если температура кипения загрязнителей при атмосферном давлении невысока

(ориентировочно ниже

100 °С), то глубокая очистка посредством охлаждения и

повышения давления потребует чрезмерно высоких расходов энергии, и

конденсационную очистку можно использовать только как предварительную.

Одним из наиболее перспективных способов очистки воздуха от газов и запахов

является плазменная очистка.

Процесс очистки воздуха происходит в три этапа:

1. Предварительная очистка воздуха. Предназначена для удаления

негазообразных веществ органического и неорганического происхождения (пыль, жир,

волокна, аэрозоли и т.п.). Блок предварительной очистки воздуха состоит из фильтра

грубой очистки, который задерживает частицы величиной более

10 мкм.

Дополнительно могут быть установлены фильтры тонкой очистки воздуха

(задерживают частицы до 1 мкм) и особо тонкой очистки (задерживают частицы до 0,1

мкм). Основным фильтрующим материалом в блоке служит ткань из синтетических

волокон. Для контроля загрязнения фильтра установлен дифференциальный датчик

362

давления, который контролирует разность давления воздуха на входе и выходе

фильтра - при загрязнении разность давления увеличивается.

2. Плазменная очистка воздуха. Является основным этапом очистки воздуха.

Именно на этом этапе происходит разрушение молекул-загрязнителей в зоне

низкотемпературной плазмы под воздействием электрического разряда. Газообразные

загрязнители, проходя зону электрического разряда в газоразрядных модулях и

взаимодействуя с продуктами электросинтеза, разрушаются и переходят в безвредные

соединения, вплоть до CO2 и H2O. Глубина конверсии (очистки) зависит от величины

удельной энергии, выделяющейся в зоне реакции. После плазменного блока воздух

подвергается финишной очистке в каталитическом блоке.

3. Каталитическая очистка (финальная) воздуха. Ускоряет разложение

избыточное озона. Синтезируемый в газовом разряде плазменного блока озон

попадает на катализатор, где сразу распадается на активный атомарный и

молекулярный кислород. Остатки загрязняющих веществ (активные радикалы,

возбужденные атомы и молекулы) разрушаются на катализаторе благодаря глубокому

окислению кислородом. Такая отчистка позволяет снизить количество загрязнений и

запахов в воздухе до 99 %.

Энергопотребление при переработке мяса убойных животных и мяса птицы

можно оптимизировать путем системного подхода к снижению энергопотребления при

организации холодоснабжения. Такой подход позволяет экономить от 10 до 50 %

электроэнергии, в зависимости от региона и начальных финансовых возможностей

заказчика.

Во-первых, при использовании экономайзеров, переохладителей и

регенеративных теплообменников экономия электроэнергии составляет от 10 до 30 %.

В низкотемпературных холодильных установках применение переохлаждения

особенно эффективно, например, переохлаждение сконденсированного хладагента

может дать увеличение холодопроизводительности установки до 50 %.

Во-вторых, применение сухих охладителей (драйкулеров) дает экономию

электроэнергии зимой до 80 %.

Сухой охладитель (драйкулер)

- это теплообменник, оснащенный

вентиляторами для охлаждения хладоносителя, циркулирующего через этот

теплообменник, холодным внешним воздухом. Сухой охладитель устанавливается

снаружи, в качестве хладоносителя в нем используется 20-40% водный раствор

гликоля, что предохраняет его от замерзания. Из сухого охладителя охлажденный

хладоноситель попадает непосредственно в отдельные воздухоохладители

холодильной камеры (так называемая система «фрикулинга»). При использовании

такой системы охлажденный до необходимых низких температур хладоноситель

поступает непосредственно в воздухоохладители камер, охлаждает воздух в них без

применения холодильной машины. После этого хладоноситель поступает в сухую

градирню на охлаждение. Таким образом, в холодное время года холодильную машину

просто выключают или переводят в режим пониженной холодопроизводительности,

если температура окружающего воздуха недостаточна для заданной температуры в

камере.

Преимущества использования сухих охладителей:

•экономия электроэнергии в зимнее время до 80-90 %;

363

•экономия ресурса компрессоров и вентиляторов до 50% в зависимости от

региона;

•в зимнее время можно проводить регламентные работы и техобслуживание на

выключенной холодильной установке;

•простота эксплуатации и обслуживания системы охлаждения «фрикулинг».

Частотные преобразователи в холодильных системах

- самая

перспективная энергосберегающая опция в настоящее время, позволяющая экономить

до 25% потребляемой электроэнергии.

Частотные преобразователи (ЧП) - это электронные устройства, позволяющие

изменять частоту и напряжение питания приводных электрических двигателей. Они

дают возможность реализовывать один из самых эффективных способов

энергосбережения, плавно изменяя мощность привода компрессора, гидравлического

насоса или вентилятора и, как следствие, производительность системы.

Основные преимущества применения частотных преобразователей:

•плавное регулирование холодопроизводительности в зависимости от нагрузки;

•высокая точность регулирования температуры в камере;

•исключаются пусковые токи компрессора, превышающие максимальный

рабочий ток в пять раз, что увеличивает ресурс компрессора и уменьшает

энергопотребление.

Использование рекуперации тепла от холодильной установки для

получения горячей воды с температурой до 50 °С на технологические нужды [9].

Холодильные установки выделяют достаточно большое количество тепла,

которое в процессе конденсации хладагента чаще всего отводится в окружающую

среду. Именно за счет этого «бросового» тепла появляются возможности для

энергосбережения в системах хладоснабжения. В холодильную установку

устанавливается теплообменник - рекуператор, в котором вода может нагреваться за

счет тепла сжатого в компрессоре хладагента. Как правило, эта опция окупается за

1,5-2 года только за счет экономии электроэнергии. Система рекуперации тепла

актуальна для объектов, на которых одновременно с потребностью в холодоснабжении

существует потребность в горячем водоснабжении или отоплении. Система

компьютерного мониторинга работы холодильного оборудования для оперативного

управления и контроля позволяет экономить до 25% электроэнергии и дистанционно

управлять оборудованием в холодильной камере и системе холодоснабжения.

Система компьютерного мониторинга позволяет контролировать в реальном

режиме времени работу всей системы холодоснабжения, управлять освещением,

вентиляцией и остальными инженерными системами объекта. При минимальных

затратах можно организовать удаленное управление и корректировку работы

различного оборудования из любой точки мира по интернету. Арендаторам

холодильных складов система мониторинга позволяет постоянно контролировать и

записывать температуру хранения загруженного продукта, что чрезвычайно важно при

возможных нарушениях температурных условий хранения в камере.

Перечень перспективных технологий в переработке и консервировании мяса

представлен в таблице 6.1.

364

Таблица 6.1 - Перечень перспективных технологий в переработке мяса

Эффект от внедрения

Снижение

Ограниче

Основное

Описание

эмиссий

Энергоэф-

ние

Ресурсосбереже-

оборудова

мероприятия

применим

основных

фективность

ние

ние, отн. ед.

ости

загрязняю-

отн. ед.

щих веществ

Перспективные технологии для частных модернизаций существующих производств

Снижение

концентрации

Снижение

взвешенных

потребления

веществ в

электроэнерг

Вторичное

Установка

очищенной

ии на 40 %.

использование

мембранных

воде до 1 мг/л

Процесс

очищенной воды,

Мембран

модулей для

и менее.

протекает

использование ила

ные модули

очистки

Процесс

без

для получения

сточных вод

очистки не

электроем-

биогаза.

требует

ких фазовых

применения

переходов

реагентов.

Такая

Снижение

отчистка

потребления

позволяет

электроэнерг

Газоконверт

Плазменная

снизить

ии на 30 %

Высокая степень

оры,

очистка

количество

за счет

очистки воздуха.

установка

воздуха

загрязнений и

уменьше-ния

Плазмаир

запахов в

количества

воздухе до

фильтров.

99%.

Снижение

энергопотребл

Экономия

Увеличение

Установка

ения в

электроэнерг

холодопроизводи-

переохлажд

Нет

системах

ии от 10 до

тельности установки

ения

холодоснаб-

50%

до 50%.

хладагента

жения

6.2 Переработка и консервирование фруктов и овощей

Одним из перспективных направлений распространения НДТ при переработке и

консервировании фруктов и овощей является внедрение и освоение

ресурсосберегающих технологий. Под такими технологиями подразумевается комплекс

способов и методов, обеспечивающих рациональное использование сырья,

материалов, топлива и электроэнергии.

Поскольку отходы и вторичные сырьевые ресурсы образуются при проведении

процессов измельчения и очистки плодоовощного сырья, то наиболее актуально

внедрение новых технологий измельчения овощного сырья

[75], с применением

ресурсосберегающих приемов, приведенных в таблице 6.2.

365

Таблица 6.2 - Перечень перспективных технологий в переработке и консервировании фруктов и овощей

Эффект от внедрения

Снижение

Ограничение

Основное

Описание

эмиссий

Энергоэффективнос

применимос-

оборудова-

мероприятия

основных

Ресурсосбережение, отн. ед.

ть, отн. ед.

ти

ние

загрязняющих

веществ

Перспективные технологии для частных модернизаций существующих производств

Установка

Снижение

трехкорпусных и более

Сокращение

потребления

выпарных установок

уровня

электроэнергии на

Увеличение выхода готового продукта

для концентрирования

Выпарные

эмиссий

30 % за счет

на 10-20 %. Снижение количества

плодоовощного пюре с

установки

на 1 т готовой

ускорения процесса

отходов при протирании до 3 %

применением

продук-ции

концентрирования в

ферментных

1,5-2,0 раза

препаратов

Сокращение потерь массы сырья (≈ в

Установка азотного

3-5 раз). Капиталь-ные затраты на

трехзонного

реализацию технологии сокращаются

Минимальный расход

Азотный

скороморозильного

Безвред-но для

в 2-3 раза благодаря применению

электроэнергии,

скороморозиль

аппарата АСТА для

окружаю-щей

безмашинного способа получения

малая

ный трехзон-

криогенного

среды

холода. Освоение более дешевого

металлоемкость

ный аппарат

замораживания

способа получения жидкого азота из

плодоовощного сырья

природных высокоазотных газов.

Снижает себестоимость в 3-5 раз.

Технология

Увеличение выхода томатной массы

производства

Сокращение

Снижение расхода

до 95-98%; снижение количества

концентрированных

уровня

энергоресурсов за

отходов при протирании дробленых

томатопродуктов с

эмиссий

счет ускорения

томатов до 2-5%, возможность

использованием

на 1 т готовой

концентрирования в

исключения дополнитель-ного

ферментных

продук-ции

1,5-2 раза.

протирания

препаратов

366

Продолжение таблицы 6.2

Эффект от внедрения

Снижение

Ограничение

Основное

Описание

эмиссий

Энергоэффективнос

применимос-

оборудова-

мероприятия

основных

Ресурсосбережение, отн. ед.

ть, отн. ед.

ти

ние

загрязняющих

веществ

Позволяет сократить

до 40%

энергозатраты,

уменьшить

Микробиаль-ная обсемененность

количество

продукта после обработки снижается

необходимого

на 3-4 порядка., в 1,5-2 раза

Установка для

Технология

Отсутствие

дорогостоящего

снижается себестоимость конечного

диспер

диспергирова-ния и

эмиссий

оборудования,

продукта

гирования

гомогенизации НПФ

упростить

При переработке овощей с негрубой

гомоге-

«Ньютон»

технологический

кожицей для получения пюреобразных

низации

процесс, в 2 раза и

продуктов исключается шпарка и

более сократить

протирка

численность

обслуживающе-го

персонала

367

Известно, что стерилизация - наиболее распространенный способ сохранения

пищевых продуктов из растительного сырья, расфасованного и герметически

закупоренного в том или ином виде тары. Из всех современных способов стерилизации

(термическая и СВЧ-обработка, радиация, ультрафиолетовое облучение) чаще всего

используется термическая обработка.

Интенсификация процесса стерилизации при обязательном сохранении качества

консервируемой продукции - основной вопрос исследований в данной области. ГНУ

ВНИИКОП разработана технология расчета оптимальных режимов стерилизации

высоковязких консервов в металлической таре. Ее использование позволяет сократить

длительность стерилизации на 15-20 %, обеспечивая экономическую эффективность

до

100 руб. на

1 туб консервов. Разработаны также режимы стерилизации и

специальная установка для расфасовки асептическим способом. Стоимость такой

установки в 5-6 раз меньше аналогичного импортного оборудования.

Обязательным условием динамично развивающегося предприятия является

использование непрерывного метода стерилизации. Существуют отечественные

разработки оборудования, обеспечивающие экономию тепловой энергии до 50 %, с

успехом применяющиеся на перерабатывающих заводах отрасли.

Примером внедрения нового оборудования с целью наращивания производства

и для автоматизации основных технологических операций является применение

туннельного пастеризатора непрерывного действия.

В производстве сушеных овощей и плодов при выборе перспективных НДТ

приоритетным направлением является выбор вида сушки и типа сушилки. В таблице

6.3 приведена краткая характеристика применяемого на сегодняшний день

оборудования.

Таблица 6.3

- Характеристика оборудования, применяемого для сушки овощной

продукции

Метод сушки

Капитальные

Производите-

Стоимость

Энергозатраты

затраты на

льность

оборудования

на испарение

единицу

(по

тыс. руб

1 кг влаги, кВт/ч

произведенной

испаренной

продукции,

влаге), кг/ч

тыс. руб

Инфракрасный

9,45

200

1890

0,9-1 (газовая)

Сублимационный

1400

0,25

350

2,7-3

(вакуумный)

Конвективный

7,2

500

3600

1,8-3

Микроволновый

41,6

1790

1,6-1,8

Комбинированный

(конвективно-

8,1

290

2347,5

1,0-2,2

микроволновый)

Из приведенных данных видно, что наименьшие капитальные затраты на

единицу произведенной продукции у комбинированного метода, самые большие - у

сушки методом сублимации

[4]. При отличном качестве получаемого продукта

сдерживающим фактором широкого распространения данной технологии является

368

высокая стоимость необходимого оборудования и готового продукта. В таблице 6.4

приведены краткие характеристики различных технологий сушки, имеющих

ресурсосберегающие показатели.

Таблица 6.4 - Ресурсосберегающие технологии сушки овощей

Технология

Энергосберегающая до 0,8 кВт·ч по испаренной влаге

комбинированной сушки

при сравнении с конвективной. Уменьшение времени

овощей

сушки, сохранение полезных веществ и витаминов (92-

98%), полное уничтожение микрофлоры

Технология производства

Использование сушилок серии СК обеспечивает

продуктов промежуточной

альтернативный подвод энергоносителя (пар, газ,

влажности

жидкое топливо), возможность регулирования степени

рециркуляции теплоносителя от 5 до 90%. Экономия

энергии на подготовку теплоносителя 20-25%

Технология производства

Использование испаренного тепла позволяет примерно

сушеных овощей

на 20% повысить производительность. Безотходность.

микроволновым вакуумным

Полное уничтожение микрофлоры. Сохраняемость

способом

полезных веществ 92- 98%

Технология кондуктивно-

Экономичнее конвективной сушки по энергозатратам в

инфракрасной сушки

1,5-1,8 раза, по удельной металлоемкости - на 30-

овощного пюре

40%. Исключает подгорание пюре. Не требует

химических добавок

Технология холодно-

Ведение процесса при положительных температурах 5-

вакуумной сушки томатной

10^оC и давлении 0,8-1,2 кПа позволяет почти в 10 раз

пасты

меньше, по сравнению с сублимационной сократить

продолжительность сушки и удельные энергозатраты

на испарение воды, не требует глубокого

предварительного замораживания высушиваемого

продукта.

Технология

Использование комбинированного энергоподвода (ИК-

сублимированной сушки

и УЗ-излучения, СВЧ-энергии и принудительного

жидких термолабильных

потока газа) позволяет снизить энергозатраты на

продуктов

технологический процесс, уменьшается общая

продолжительность сушки

Технология вакуум-

Осуществление сублимации в высоко- частотном поле

сублимационной сушки с

с одновременным испарительным замораживанием

использованием

ускоряет процесс сушки и снижает энергозатраты за

криогенных жидкостей

счет исключения холодильной машины

Основное направление ресурсосбережения в процессах сушки плодоовощного

сырья - это снижение энергоемкости оборудования и технологических приемов.

Наиболее перспективными направлениями снижения затрат являются использование

высокой степени рециркуляции теплоносителя и комбинированного подвода энергии к

369

высушиваемому материалу. Хорошие экономические показатели обеспечивает

использование в технологиях сушки ультразвука[1]. Этот прием позволяет снизить

температуру процесса до значений, обеспечивающих сохранность биологически

активных веществ, увеличить скорость процесса сушки и, следовательно, снизить

энергозатраты, уменьшить потери высушиваемого продукта. Оборудование для

ультразвуковой сушки адаптируется с традиционными сушильными установками (с

виброкипящим слоем, распылительными, тоннельными, барабанными), существенно

повышая производительность. В поле ультразвука и атмосфере инертного газа к тому

же в 3 раза сокращается удельный расход энергии по испаряемой влаге по сравнению

с контактной сушкой [86].

Поскольку тепловые технологические процессы производства многих видов

овощных консервов осуществляются непосредственно в упаковке, общих требований к

качеству упаковочных материалов для них оказывается недостаточно. Помимо

сохранения качества в течение гарантийного срока, удобства пользования для

потребителей и сохранности при транспортировке, рекламы продукта, упаковка должна

обеспечивать микробиологическую герметичность и выдерживать условия

термообработки. Применение тары с лучшими показателями экономии ресурсов или

уменьшающей продолжительность термообработки (таблица 6.5) позволит снизить

стоимость готовой продукции и повысить ее конкурентоспособность.

Таблица 6.5 - Ресурсосберегающие технологии упаковки

Позволяет существенно снизить энергозатраты

на стерилизацию (пастеризацию) консервов.

Технология производства консервов в

Данная упаковка имеет малую массу, удобна в

пакетах из многослойных полимерных

применении, хранении и транспортировке,

комбинированных материалов

пригодна для разогрева продукции, легко

вскрывается, компактна

Заменяет примерно 30% объема используемой

в настоящее время жести, значительно

Технология использования белой жести со

экономит за счет сокращения потребления

сверхтонкими покрытиями оловом и

олова при производстве консервную жесть

дифференцированным покрытием.

(экономический эффект

1500 руб/т, или

млн. руб. в год).

Комплексное использование сырья на практике реализуется путем внедрения

безотходных и малоотходных технологий, которые обеспечивают поэтапное

извлечение всех компонентов исходного сырья. Из отходов переработки овощей на

консервных заводах, некондиционного сырья и вторичных ресурсов с помощью

современных технологий возможно получение овощных порошков и пюре, пектина,

сухих выжимок, ароматических веществ, красителей, этилового спирта,

биохимического уксуса, кормовых брикетов, заливочных жидкостей, содержащих

растворимый белок, крахмал, углеводы (рисунок 6.4).

370

Отходы и вторичное

сырье

Выжимки, очистки,

Семена

Растительные

Отработанное

обрезки, кожица

отходы,

растительное

нестандарт

масло

Рисунок 6.4- Схема комплексного использования отходов и ВСР

в плодоовощной отрасли

ГНУ ВНИИКОП была разработана организационная схема использования

растительного сырья с глубиной переработки

95-98

%. В ассортимент,

вырабатываемый по предложенным технологиям, вошли пюре-полуфабрикаты, пектин,

пищевые красители, пищевые волокна, ароматизаторы. Способы переработки

растительного сырья в полуфабрикаты и готовую продукцию включают в себя

асептический метод консервирования, ферментативную обработку, электроплазмолиз,

гидролиз, СО2-экстракцию в пульсирующем режиме и с наложением ультразвуковых

колебаний. Кроме того, имеется много других направлений глубокой переработки как

конкретных овощей, так и овощного сырья в целом.

6.3 Производство растительных масел и жиров

Одно из перспективных направлений создания энергосберегающих и

экологически безопасных технологий в пищевой промышленности - использование

сверхкритических флюидов в качестве экстрагентов и растворителей в процессах

извлечения, разделения и очистки веществ, а также в качестве среды для проведения

различ ных химических реакций [93].

Учитывая повышенную пожаровзрывоопасность производства получения

растительных масел экстракционным способом с применением

углеводородных

растворителей (бензин, гексан, гептан и др.), сложность системы регенерации и

рекуперации растворителя, возможность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, в

последнее время в промышленных и полупромышленных условиях, проводятся работы по

экстракции растительных масел другими экстрагентами с более низкой температурой

371

ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ (ИТС 44-2017) - часть 6