Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Раздел 5. Наилучшие доступные технологии
В разделе приведен перечень наилучших доступных технологий для производства молочных продуктов, позволяющих сократить эмиссии в окружающую среду, снизить потребление воды, энергии и образование отходов.
5.1. НДТ 1. Система экологического менеджмента (СЭМ), соответствующая требованиям ГОСТ Р ИСО 14001*, ИСО 14001*.
Описание
НДТ включает следующие мероприятия:
- экологическую политику организации, направленную на контроль, регулирование и минимизацию экологических воздействий предприятия на природную среду;
- программу реализации экологической политики и внедрения механизмов совершенствования и улучшения характеристик качества окружающей среды в районе расположения предприятия;
- эффективный мониторинг производственной деятельности предприятия с целью стабилизации и постоянного снижения отрицательного воздействия на природу с учетом экологической обстановки в данной местности;
- структурированную систему управления окружающей средой с периодическим подтверждением соответствия действующему стандарту в области системы экологического менеджмента.
Достигаемые экологические преимущества
Разработка и внедрение системы экологического менеджмента обеспечивает снижение негативного воздействия на окружающую среду.
Применимость
Применимо на всех молочных заводах.
Мотивация для внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и ресурсов, в том числе направляемых на природоохранные мероприятия, уменьшение образования отходов, издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду.
5.2. НДТ 2. Система энергетического менеджмента, соответствующая требованиям национального стандарта в области энергетического менеджмента.
) Соответствие системы менеджмента стандарту не означает ее обязательную сертификацию.
Описание
НДТ включает следующие мероприятия:
- энергетическую политику организации, включающую разработку процессов для улучшения энергетической результативности, в том числе энергоэффективность, использование и потребление энергии;
- применение методологии, известной как "цикл по постоянному улучшению" "Plan-Do-Check-Act" (PDCA), и включение аспектов энергетического менеджмента в состав ежедневных организационных практик с принятием мер, необходимых для улучшения энергетической результативности;
- уменьшение затрат на энергию, в первую очередь на расходование природного газа и тепловой энергии, посредством определения непроизводительных потерь, связанных с плохой тепловой изоляцией, не полной загруженностью оборудования в соответствии с установленной мощностью, наличием утечек в системах водо- и теплоснабжения, недостаточным возвратом конденсата в котельную;
- разработка программ энергосбережения на каждом рабочем месте и экономическое стимулирование работников за рациональное использование топливно-энергетических ресурсов;
- разработка заводских норм удельных расходов энергоресурсов, учитывающих субъективные особенности работы предприятия;
- организация внутризаводского контроля расхода энергоносителей и воды. Приборы внутреннего учета сами по себе не являются энергосберегающим оборудованием, но они необходимы для контроля работы систем энергосбережения и энергопотребления предприятия и выявления потерь энергии и воды на конкретных производственных участках.
Достигаемые экологические преимущества
Разработка и внедрение системы энергетического менеджмента уменьшает потребление энергии, выбросы в атмосферу парниковых газов обеспечивает снижение негативного воздействия на окружающую среду
Применимость
Применимо на всех молочных заводах.
Мотивация для внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду.
5.3. НДТ 3. Планирование производства.
Описание
При тепловой обработке молочных смесей их разделяют на группы по качественным показателям. Однотипные смеси пастеризуют в один приём. Смеси с низкой термоустойчивостью направляют на продукты с мягкими режимами пастеризации. Исключают повторную пастеризацию и перекачивание молока. Эти мероприятия снижают образование молочного камня, количество и продолжительность санитарных обработок оборудования. Что приводит к сокращению использования моющих средств и их сбросу в сточные воды.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды. Сокращение загрязнения сточных вод.
Применимость
Применимо на всех молочных заводах.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку воды, химические моющие средства, энергию.
5.4. НДТ 4. Тепловая обработка молочного сырья с использованием высокоэффективных пластинчатых пастеризационно-охладительных установок.
Описание
При проведении тепловой обработки сырья используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки. Энергетическая эффективность пластинчатых пастеризационных установок обеспечивается за счет секций рекуперации, в которых продукт, поступающий на установку, предварительно нагревается за счет охлаждения пастеризованного продукта. Коэффициент рекуперации современных установок находится в диапазоне 0,85 - 0,95. Это позволяет сократить потребление первичного теплоносителя (пара) на нагрев молока. Предпочтение следует отдать установкам, у которых нагрев горячей воды производится в медно-паяном теплообменнике, позволяющим повторно использовать конденсат и тем самым снизить затраты на водоподготовку питательной воды котельных установок и сократить тепловые выбросы в сточные воды.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды. Сокращение тепловых выбросов.
Применимость
Применимо на всех молочных заводах.
Мотивация для внедрения
Для примера: если пластинчатая пастеризационно-охладительная установка производительностью 25 м3/ч имеет коэффициент рекуперации 0,75, то удельный расход энергии на нагрев молока составляет 21000 ккал/ч, если 0,92, то при тех же режимах тепловой обработки удельный расход снижается до 6720 ккал/т.
Также снижаются затраты на подготовку питательной воды для котлов.
5.5. НДТ 5. Использование компьютерных технологий для контроля и управления технологическими операциями и CIP-мойкой оборудования.
Описание
Использование компьютеризированных систем автоматизации на предприятиях молочной промышленности 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
Автоматизированный контроль переработки помогает избежать потерь молока или уменьшает их во время приёмки и во время дальнейшей обработки. Снижение потребления энергии, воды.
Применимость
Применимо на большинстве молочных заводов.
Мотивация для внедрения
Снижение потребления воды, моющих и дезинфицирующих средств до 15%.
Справочные материалы [53].
5.6. НДТ 6. Гибернация теплообменных установок.
Описание
Во время кратковременных остановок (например, отсутствие сырья, неполадка упаковочного автомата и др.) пастеризационно-охладительные и стерилизационные установки переходят в режим рециркуляции. Это влечёт за собой дополнительный расход энергии.
Установки в системе автоматизации которых предусмотрен перевод в "спящий" режим позволяют минимизировать рециркуляцию молока и воды. В этом режиме снижается потребление энергии (пара, электроэнергии, охлаждающей жидкости).
Достигаемые экологические преимущества
В режиме гибернации, снижается расход энергии, когда установки находится в непроизводственном режиме рециркуляции.
Применимость
Применимо на большинстве молочных заводов.
Мотивация для внедрения
На 60 - 85% может снизиться потребление энергии в спящем режиме.
Годовая экономии электроэнергии для УВТ-установки может составить 16400 кВт, пара - 540 т.
Справочные материалы [53].
5.7. НДТ 7. Обнаружение точек перехода между продуктом и водой с помощью датчиков.
Описание
При пуске технологического оборудования для точного определения точки перехода между продуктом и водой необходимо использовать датчики проводимости или оптические датчики, связанные онлайн с клапанами.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение загрязнения сточных вод. Так при использовании оптических датчиков количество воды, содержащей молочную воду, может быть уменьшено до нескольких литров на этапе запуска. При этом БПК в сточных водах уменьшается на 30%.
Применимость
Применимо на всех молочных заводах.
Мотивация для внедрения
Потери продукта могут быть снижены на 50%. Датчики могут устанавливаться как в новых, так и в существующих установках. Для их установки необходимы незначительные изменения в системе управления технологическим процессом.
Справочные материалы [53].
5.8. НДТ 8. Исключение узких мест в работе технологических линий.
Описание
При возникновении неполадок в оборудовании на линиях производства молочных продуктов (например, неполадки фасовочно-упаковочного оборудования) пастеризационно-охладительные установки переходят в режим рециркуляции. Это приводит к перерасходу энергии и снижает качество продукта. Кроме того, это увеличивает число моек установки.
Во избежание этого необходимо спланировать установку дополнительных резервуаров, рассчитанных на промежуточное хранение необходимого объёма продукта в случае непредвиденной остановки технологического оборудования.
Достигаемые экологические преимущества
Уменьшается общее потребление электроэнергии для работы насосов, гомогенизаторов и центробежного сепаратора. Сокращение частоты санитарной обработки потребление воды и химических моющих веществ.
Применимость
Применимо на большинстве молочных заводов.
Мотивация для внедрения
Установка дополнительных резервуаров для хранения привело к сокращению времени обработки на 30%. Годовая экономия электроэнергии на молокозаводах составила до 250 МВт в электрической энергии и 230 МВт в тепловой энергии.
Справочные материалы [53].
5.10. НДТ 10. Производство кисломолочных продуктов, сыра с использованием культур прямого внесения.
Описание
Использование культур прямого внесения для заквашивания позволяет исключить стадию приготовления производственной закваски и, соответственно, снизить расход пара, воды, электроэнергии.
Достигаемые экологические преимущества Снижение потребления энергии и воды, объема сточных вод в связи с исключением затрат на работу оборудования для приготовления производственной закваски.
Применимость
Применимо на молочных заводах, производящих кисломолочные продукты, сыр.
Мотивация для внедрения
Использование культур прямого внесения исключит расход пара на приготовление производственной закваски в количестве 0,13 Гкал на одну тонну закваски; холода - 0,083 Гкал/т.
5.11. НДТ 11. Производство творога на поточных автоматизированных линиях.
Описание
К достоинствам получения творога на поточных линиях относят: получение сгустка в закрытых емкостях; обработку сгустка с автоматически регулируемой степенью теплового воздействия; дистанционное регулирование содержания влаги в твороге; устойчивое качество готового продукта; минимизацию контакта продукта с внешней средой на всех этапах технологической цепочки (исключается повторное обсеменение); высокую степень механизации и автоматизации процесса (исключение ручных технологических операций); высокую производительность труда.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды, объема сточных вод.
Применимость
Применимо на молочных заводах, производящих творог и творожные продукты.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на электроэнергию, воду, очистку сточных вод. Отмечается сокращение тепла на тепловую обработку сгустка в резервуарах (творогоизготовителях) на 15% по сравнению с нагревом в творожных ваннах, уменьшение потребления пара на 7% при тепловой обработке сгустка в потоке.
Справочные материалы [54].
5.12. НДТ 12. Прямое фасование масла и спредов, вырабатываемых методом ПВЖС, в потребительскую тару.
Описание
Одним из недостатков использования метода ПВЖС является вариативность непосредственного после маслообразователя фасования масла в потребительскую упаковку. Для того, чтобы фасовать масло и спреды в потоке (прямое фасование) должно использоваться специальное оборудование, обеспечивающее дополнительное охлаждение и уплотнение структуры.
Оборудование может входить в линии производства масла методом преобразования высокожирных сливок или дополнительно укомплектовать участок фасования кристаллизатором (трубой покоя).
К достоинствам "прямого" фасования можно отнести:
- сокращение технологического процесса производства масла, оборудования затрат труда и площадей, используемых для отепления сливочного масла и промежуточного хранения;
- предотвращается возможность нежелательного обсеменения сливочного масла посторонней микрофлорой в процессе его отепления и растаривания.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение загрязнения окружающей среды за счет уменьшения отходов упаковочных материалов для доохлаждения продукта (картона, пергамента, полиэтиленовой пленки), снижение энергии.
Применимость
Применимо на предприятиях, выпускающих масло.
Мотивация для внедрения
Для предприятия, вырабатывающего 5 т масла в сутки, возможно снижение затрат на приобретение картонных ящиков для промежуточной фасовки масла до 1,5 млн. руб. в год, уменьшение затрат на утилизацию около 20 т картона в год.
При прямом фасовании экономия холода на охлаждение и хранение масла в холодильной камере составит 0,008 Гкал/т. Экономия электрической энергии на работу гомогенизатора-пластификатора составит 15 кВт/т.
Справочные материалы [55].
5.13. НДТ 13. Ополаскивание оборудования, контактирующего со сливками (высокожирными сливками) обезжиренным молоком или водой.
Описание
Технологическое оборудования, контактирующее со сливками (высокожирными сливками) ополаскивается обезжиренным молоком или водой, которые затем сепарируется для выделения жира. Полученные сливки могут быть использованы в производстве масла, спредов, плавленых сыров.
Достигаемые экологические преимущества
Сокращение пищевых отходов, снижение затрат на очистку сточных вод.
Применимость
Применимо на всех молочных заводах, производящих масло и спреды.
Мотивация для внедрения
Дополнительное производство молочных продуктов - масла, спредов, плавленых сыров.
Справочные материалы [53].
5.14. НДТ 14. Интенсивные технологии производства полутвердых сыров (ИТ-технологии).
Описание
При производстве полутвердых сыров самой длительной технологической операцией является созревание. Для сокращения сроков созревания сыров (при сохранении органолептических показателей) предлагается повышение энзимной активности.
В традиционную технологию производства полутвердых сыров включается дополнительная операция - биоактивация смеси в сыроизготовителе (внесение кислой фосфатазыфосфадитидина Г20Х), что обеспечивает требуемую степень деминерализации казеинаткальцийфофатного комплекса, разрыхляет его и делает доступным для протеолитических энзимов. Это приводит к активизации микробиологических процессов и ускорению технологического процесса выработки сыра.
Достигаемые экологические преимущества
Снижения энергозатрат за счет уменьшения площади камер созревания.
Применимость
Применимо на предприятиях, выпускающих сыр.
Мотивация для внедрения
При использовании ИТ-технологий в 1,5 - 2,5 раза сокращается продолжительность созревания сыра; до 25% снижается расход дорогостоящего молокосвертывающего фермента; на 5 - 7% увеличивается выход сыра. Энергозатраты сокращаются на 15 - 20%.
5.15. НДТ 15. Технология созревания сыров в полимерных пленках.
Описание
Для исключения образования плесени на поверхности сыра и усушки их во время созревания применяют технологию созревания в полимерных термоусадочных пакетах. Для упаковывания сыров используют вакуум-упаковочные и термоусадочные машины различных конструкций.
Достигаемые экологические преимущества
Снижения загрязнения сточных вод за счет уменьшения отходов сырной массы при обработке сыров при созревании.
Применимость
Применяется на молочных заводах, производящих сыр.
Мотивация для внедрения
Снижение энергозатрат по уходу за сыром в процессе созревания. Величина усушки сыра при созревании сыра снижается на 4 - 5%. Уменьшается количество отходов сырной массы по сравнению с созреванием без упаковки в пленку.
Справочные материалы [56].
5.16. НДТ 16. Микрофильтрация рассола на сыродельных заводах.
Описание
При посолке сыров в рассол попадает сырная крошка, частицы белка, жировые вещества. Переход в него азотистых соединений и лактозы создает условия для развития вредной микрофлоры, поэтому рассол периодически необходимо заменять свежим или регенерировать. Одним из вариантов восстановления (очистки) рассола является микрофильтрация, заключающаяся в его пропускании через мембраны с диаметром пор 0,1 - 1 мкм. Она обеспечивает высокий микробиологический эффект, минимальные потери соли и воды. Это гибкий и непрерывный процесс, который легко осуществляется и автоматизируется.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды, объема сточных вод.
Применимость
Применимо на сыродельных предприятиях с большим объемом производства.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на электроэнергию, воду, очистку сточных вод.
5.17. НДТ 17. Использование вторичного тепла для подогрева молока в сыроделии.
Описание
Молоко для производства сыра предварительно нагревается теплой сывороткой, которая удаляется из сыродельной ванны (ее температура зависит от технологии производства). Промежуточным теплоносителем является вода. Теплообменный процесс осуществляется в пластинчатых аппаратах (сыворотка - вода, вода - молоко). В дополнении к ним в этой схеме используются два буферных бака и насосы.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение энергопотребления.
Применимость
Применимо на сыродельных заводах.
Мотивация для внедрения
Годовая экономия от 250 тыс. тонн сыворотки составила 1200 МВт-ч электроэнергии, 6065 МВт-ч тепловой энергии и 4200 воды.
Справочные материалы [53].
5.18. НДТ 18. Сгущение молочного сырья в многокорпусных пленочных вакуум-выпарных аппаратах.
Описание
В трехкорпусных и четырехкорпусных пленочных вакуум-выпарных аппаратах молочная смесь выпаривается в энергоэффективном режиме (по сравнению с циркуляционными вакуум-выпарными апапарами): в тонком слое, при быстром движении и при постоянно обновляемой поверхности соприкосновения с паровой фазой. Большая скорость движения вторичного пара и пленки жидкости, значительная турбулизация потока, увеличение поверхности фазового контакта между жидкостью и паром обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи этих аппаратов.
Сгущение молока до массовой доли сухих веществ 50 - 55%, обезжиренного молока - до 48 - 50%, сыворотки - до 60% обеспечивается поточно за 15 - 20 мин.
Включение в схему производства концентрированных молочных продуктов многокорпусных пленочных вакуум-выпарных аппаратов снижает затраты энергии на удаление влаги, позволяет организовать поточный процесс, повышает растворимость сухого продукта благодаря меньшему тепловому воздействию на молочное сырье.
Достигаемые экологические преимущества
Повышение энергоэффективности процесса за счет снижения потребления свежего пара на процесс сгущения, снижения расхода воды, топлива на процесс парообразования и уменьшение объема конденсата и воздействия на окружающую среду.
Применимость
При выработке сухих молочных продуктов, сгущенного стерилизованного молока и концентратов молочного сырья.
Мотивация для внедрения
Расход пара на 1 кг испаренной влаги в пленочных вакуум-выпарных аппаратах в 3 раза меньше, чем в циркуляционных объемных при равной производительности.
5.19. НДТ 19. Механическая компрессия пара при работе вакуум-выпарных аппаратов.
В вакуум-выпарных аппаратах для компрессии вторичного пара могут использоваться паровой (инжектор) и механический компрессоры. Коэффициент полезного действия инжектора составляет 0,4 - 0,5. При использовании механической компрессии к.п.д. достигает 0,95, что многократно снижает расход пара на испарение влаги и объем получаемого конденсата.
Достигаемые экологические преимущества
Повышение энергоэффективности процесса за счет многократного снижения потребления свежего пара на процесс сгущения и конденсата, уменьшение расхода воды и топлива на процесс парообразования.
Применимость
Может применяться при выработке всех молочных концентратов
Мотивация для внедрения
Расход пара на испарение 1 кг влаги снижается примерно в 13 раз при незначительном увеличении расхода энергии, в сравнении с вакуум-аппаратами с термокомпрессией пара. Конденсат отсутствует или имеется в небольшом объеме.
5.20. НДТ 20. Подогрев концентрата перед подачей на сушку при выработке сухих молочных продуктов.
Описание
Сгущенное молоко на выходе из вакуум-выпарного аппарата имеет температуру 45 - 48°С, при резервировании сгущенного молока перед сушкой в промежуточной емкости температура может понизиться до 40°С.
Предварительный нагрев сгущенного концентрата перед подачей в сушильную башню в подогревателе до температуры 60 - 65°С сокращает продолжительность сушки за счет уменьшения времени прогрева материала, и снижает удельный расход энергии на сушку.
Достигаемые экологические преимущества
Повышение энергоэффективности процесса за счет снижения потребления энергии.
Применимость
Может применяться при выработке сухих молочных концентратов
Мотивация для внедрения
Повышение температуры концентрата на каждые 5°С увеличивает производительность сушилки на 1%.
5.21. НДТ 21. Выработка сухих молочных продуктов с применением многостадийной сушки.
Описание
Двух и трехстадийная сушка при выработке сухих молочных продуктов совмещает сушку в распылительной сушилке с досушиванием, агломерированием порошка, кристаллизацией лактозы и охлаждением продукта в конвективной сушилке, на ленте или других устройствах, при автоматическом регулировании температурных режимов. Уменьшение температуры воздуха на выходе из сушильной башни и повышение влажности порошка обеспечивает более высокий КПД сушильной камеры.
Досушивание порошка (от 2 до 10% влаги) проходит на второй и третьей стадиях, при этом расход энергии на досушивание составляет 5% от расхода энергии на первой стадии сушки.
Достигаемые экологические преимущества
Повышение энергоэффективности процесса за счет снижения потребления энергии на процесс сушки в целом, снижения расхода воды и топлива на процесс парообразования, а также снижение эмиссий в атмосферу - уменьшение объема мелкой фракции порошка и уноса его с удаляемым из сушилки воздухом.
Применимость
Применяется на предприятиях, выпускающих сухие молочные концентраты.
Мотивация для внедрения
Сокращение расхода энергии на сушку 1 кг готовой продукции в установках двухстадийной сушки, в сравнении с одностадийной, - на 15%, трехстадийной сушки - на 40%, сокращение выброса частиц сухого молочного продукта с уходящим из сушилки воздухом в атмосферу.
5.22. НДТ 22. Улавливание частиц сухого молочного продукта из отработанного воздуха распылительных сушилок.
Описание
Средние потери сухого порошка при циклонной очистке (традиционно распылительные сушилки комплектуются для очистки воздуха циклонами) отработанного воздуха при производстве сухого обезжиренного молока составляют 0,5 % (250 ). С целью снижения выбросов в атмосферу с отработанным воздухом из сушильных установок применяют дополнительную очистку - с помощью рукавных фильтров.
Рукавные фильтры состоят из большого числа фильтрующих рукавов, через которые проходит воздух. При правильном выборе фильтрующего материала достигается высокая степень очистки - до 10 в выходящем потоке воздуха.
Один из вариантов рукавных фильтров изготавливается из нержавеющей стали, что в сравнении с тканевыми фильтрами снижает эксплуатационные расходы на санитарную обработку.
Достигаемые экологические преимущества
Сокращение уноса сухого молока с уходящим из сушилки воздухом, снижение расхода воды на процесс безразборной мойки и снижение сброса моющих средств в смывные воды (при использовании рукавных фильтров из нержавеющей стали).
Применимость
Может применяться при выработке всех молочных концентратов.
Мотивация для внедрения
Получение дополнительного количества сухого продукта.
5.23. НДТ 23. Рекуперация тепла при работе распылительных сушильных установок.
Описание
Рекуператоры позволяют использовать тепло отработанного воздуха распылительной сушилки для подогрева воздуха, направляемого на сушку. Существует две системы рекуперации тепла:
- воздух - воздух;
- воздух - жидкость - воздух.
Для повышения эффективности теплообмена обе системы устанавливаются после рукавного фильтра или скруббера. Это позволяет исключить отложения на теплообменной поверхности.
В рекуператорах воздух-воздух сушильный воздух подогревается отработанным воздухом, движущимся через теплообменник в противотоке. Теплообменник представляет собой пучок труб, внутри которых течёт отработанный тёплый воздух, а снаружи - приточный холодный воздух. Входящий/выходящий воздух подогревается/охлаждается примерно на 40°С.
Рекуператор воздух - жидкость - воздух имеет два теплообменника, между которыми циркулирует промежуточный теплоноситель, чаще всего, вода. Поскольку коэффициент теплообмена для пары сред воздух-вода выше, чем для пары воздух - воздух, такая система эффективнее, чем рекуператор воздух-воздух, несмотря на наличие двух теплообменников.
Теплообменник для выходящего воздуха представляет собой пучок труб, внутри которых движется запыленный воздух. По межтрубному пространству в противотоке движется вода. Приточный воздух нагревается в обычном теплообменнике из оребрённых труб. Для циркуляции воды используется центробежный насос.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии на нагрев воздуха.
Применимость
На предприятиях по производству сухих молочных продуктов.
Мотивация для внедрения
Экономия энергии при использовании рекуператора достигает 18%.
5.24. НДТ 24. Теплогенераторы для нагрева воздуха в сушильных установках.
Описание
Для нагрева воздуха в сушильных установках могут использоваться паровые калориферы и теплогенераторы (огневые калориферы).
Преимуществами установок с высокотемпературными теплогенераторами (газового калорифера) по сравнению с паровым являются:
- стабильность входной температуры поступающего на сушку горячего воздуха (в пределах 1 - 2°С);
- более высокий к.п.д. (на 40 - 50% выше, чем в системе парогенератор-пар-паровой калорифер).
Основным элементом теплогенератора является камера горения. Холодный воздух, нагнетаемый вентилятором, проходя вдоль камеры горения, нагревается и подается в сушильную башню. Дымовые газы, охлаждаемые в поворотной камере, попадают в трубные пучки и выходят через дымовую трубу.
Температура подаваемого в сушильную башню воздуха задается оператором, после чего автоматически поддерживается от сигнала с датчика, установленного на входе теплоносителя в сушильную башню.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии и тепловых выбросов в окружающую среду.
Применимость
При выработке сухих молочных продуктов на предприятиях, подключенных к системе газоснабжения.
Мотивация для внедрения:
Снижение себестоимости продукции.
Сравнительная характеристика использования паровой котельной и теплогенератора при производстве СОМ приведена в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Сравнительная характеристика эксплуатационных показателей использования паровой котельной и теплогенератора при производстве СОМ
Наименование показателей |
Парокотельная (котел ДКВР4 - 13) |
Теплогенератор ТГ-1,9-200 |
Количество тепла подаваемого в камеру сушильной установки, ккал/ч |
1550000 |
1550000 |
Средняя протяженность тепло коммуникаций: |
|
|
- пароконденсатопроводов, м |
100 |
- |
- воздуховодов, м |
- |
20 |
Потери тепла в тепловых коммуникациях, % |
6 - 8 |
1 - 2 |
Коэффициент полезного действия тепловых установок с учетом потерь в коммуникациях, % |
77 |
91 |
Потребляемая электрическая энергия, кВт/ч |
25х3,8=95* |
1,65 |
* 25 кВт/ч - удельный расход электроэнергии на выработку 1 т пара в паровой котельной |
5.25. НДТ 25. Системы оборотного водоснабжения с полным использованием конденсата.
Описание
Для конденсации паров при работе вакуум-выпарных установок используют оборотную воду с охлаждением в градирне. Образующийся конденсат после очистки используется в котельной, а также для технических нужд предприятия. Например, конденсат может быть использован для операции ополаскивания в CIP-мойке.
Данные представленные в таблице 5.2 показывают некоторые возможности рециркуляции воды на молочных заводах.
Таблица 5.2 - Возможности обработки воды на молочных заводах
Моющий раствор, используемый в CIP-мойке |
Окончательное ополаскивание в CIP-мойке |
Конденсат |
Фильтрат от установки обратного осмоса |
|
Мойка наружных частей транспортных средств |
1 |
1 |
1 |
1 |
Мойка ящиков |
2 |
1 |
1 |
1 |
Ручная мойка внешней поверхности оборудования |
3 |
3 |
1 |
1 |
Предварительное ополаскивание в CIP-мойке |
2 |
1 |
1 |
1 |
Запас воды для основной CIP-мойки |
3 |
3 |
3 |
1 |
Окончательное ополаскивание в CIP-мойке |
нет |
3 |
3 |
3 |
Очистка продуктовых линий водой |
нет |
3 |
3 |
3 |
Примечание: 1 = непосредственное использование, 2 = повторное использование после процеживания твердых веществ, 3 = повторное использование после тщательной обработки, например, мембранной сепарации и/или дезинфекции.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления воды и энергии, образования сточных вод, уменьшение загрязнения сточных вод.
Применимость
Применимо на большинстве заводов.
Необходимая площадь для размещения резервуаров для хранения теплой воды может быть ограничением.
Мотивация для внедрения
Снижение затрат на воду и очистку сточных вод.
Справочные материалы [53].
5.26. НДТ 26. Сбор и использование первых промывных вод из вакуум-выпарных аппаратов.
Описание
Первый этап санитарной обработки вакуум-выпарных аппаратов - ополаскивание (циркуляция) водой. Эта промывная вода содержит до 7% сухих веществ. Она может быть собрана, сконцентрирована и направлена на кормовые цели.
Достигаемые экологические преимущества
Сокращение пищевых отходов и загрязнения окружающей среды
Применимость
На предприятиях, по производству сгущенных и сухих молочных продуктов
Мотивация для внедрения
Сокращение пищевых отходов, выработка дополнительных продуктов, снижение загрязнения сточных вод.
5.27. НДТ 27. Переработка молочной сыворотки.
Описание
Молочную сыворотку собирают и используют в производстве побочных продуктов: молочного сахара, пищевой лактозы, концентрата сывороточных белков и др. Для переработки сыворотки применяются энергоэффективные мембранные технологии - ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос и электродиализ.
Для отделения от сыворотки белковой фракции сыворотку направляют на ультрафильтрацию. Ультрафильтрацию сыворотки осуществляют до содержания сухих веществ в концентрате 18 - 19%. Полученный после ультрафильтрации концентрат собирают в емкость и подают на сушку. Сушку сывороточного концентрата проводят на распылительной сушилке без дополнительного сгущения. Полученный концентрат (КСБ-УФ), предназначен для использования в качестве белкового компонента-обогатителя при производстве пищевых продуктов.
Фильтрат (пермеат), полученный от ультрафильтрации направляют на установку обратного осмоса, которая отделяет воду и лактозу. Затем раствор лактозы направляют на сушку, а воду (молочную воду) используют в системе CIP-мойки (безразборной мойки) или в качестве технической воды для бойлера.
Одним из эффективных способов деминерализации молочной сыворотки является электродиализ. Суть процесса электродиализа заключается в том, что селективная мембрана, находясь в контакте с раствором, под влиянием электрического поля пропускает ионы одного заряда и служит барьером для ионов противоположного заряда.
Особенно эффективно электродиализ используется при обработке кислых и солёных видов сыворотки. В процессе деминерализации творожной сыворотки происходит удаление до 90% минеральных веществ при незначительных потерях сывороточных белков (3 - 4%) и лактозы (4 - 5%). При этом происходит снижение титруемой кислотности на 70% за счёт удаления молочной кислоты.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение загрязнения сточных вод (таблица 5.3). Уменьшение количества отходов за счёт повторного использования сыворотки.
Таблица 5.3 - Состав сточных вод предприятий по производству сыра
Параметры |
Предприятие использующее молочную сыворотку |
Предприятие сбрасывающее молочную сыворотку |
мг/л | ||
БПК (Биохимическая потребность в кислороде) |
2397 |
5312 |
ХПК (химическое потребление кислорода) |
5312 |
20559 |
Жиры |
96 |
463 |
N (азот) |
90 |
159 |
P (фосфор) |
26 |
21 |
Применимость
Применяется на молочных заводах, производящих сыр, творог, казеин.
Мотивация для внедрения
Возможность получения дополнительной прибыли за счёт реализации продуктов из сыворотки.
Справочные материалы [53].
5.28. НДТ 28. Производство творога и мягких сыров на поточных линиях с использованием ультрафильтрации для отделения сыворотки от сгустка.
Описание
Технологический процесс производства творога и мягких сыров предусматривает концентрирование белковой фракции сгустка методом ультрафильтрации. Молоко пастеризуют (рекомендуется применять высокотемпературную пастеризацию исходного сырья (90 - 95°С), что снижает загрязнение мембран сывороточными белками), охлаждают, вносят закваску и сквашивают, полученный сгусток после тепловой обработки (термизации) направляют на ультрафильтрацию.
Данная технология позволяет повысить степень использования сухих веществ молока при производстве творога и увеличить выход творога (до 20 - 25% за счет повышенного содержания сывороточных белков в твороге). Исключение технологических операций разрезки сгустка и обработки сырного зерна, приводящих к потерям сырной массы, позволяет снизить загрязненность сточных вод.
Снижение энергозатрат возможно за счет автоматизации технологического процесса и СИП мойки оборудования. Автоматизация процесса мойки обеспечивает максимальную эффективность при оптимальном расходе моющих средств и, как следствие, снижение нагрузки на очистные сооружения.
Достигаемые экологические преимущества
Уменьшение энергозатрат в 2 раза по сравнению с классической технологией. Снижение экологической нагрузки на очистные сооружения за счет уменьшения объёма и загрязненности сточных вод.
Снижение удельного потребления энергии, воды, объема сточных вод.
Применимость
Применимо на отдельных предприятиях.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на электроэнергию, воду, очистку сточных вод.
Справочные материалы [57].
5.29. НДТ 29. Производство творога, мягких и полутвердых сыров на поточных линиях с предварительной ультрафильтрацией молока (нормализованной смеси).
Описание
Предварительное концентрирование молока при производстве полутвердых сыров путем ультрафильтрации увеличивает массовую долю сухих веществ в среднем с 12,5% до 16% и позволяет удвоить производительность последующих стадий, при этом остальные операции производства сыра осуществляются по общепринятой технологии (при производстве некоторых видов мягких сыров возможно исключение технологической операции "отделение сыворотки").
К преимуществам данной технологии относят: сокращение расхода закваски; повышение выхода продукта с единицы оборудования (производительность); независимость от сезонных колебаний белкового состава исходного молока; уменьшение объема творогоизготовителей (сыроизготовителей) для выработки продукции и соответственно площади, занимаемой оборудованием; уменьшение объёма творожной и подсырной сыворотки; увеличение выхода творога и сыра (до 2%) за счет уменьшения потерь жира и белка с сывороткой.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды, объема сточных вод.
Применимость
Применимо на отдельных предприятиях.
Мотивация для внедрения
Увеличение выхода творога и сыра до 2%.
Снижение расходов на электроэнергию, воду, очистку сточных вод.
5.30. НДТ 30. Предварительное концентрирование молочного сырья с использованием обратного осмоса и нанофильтрации.
Описание
Двухстадийное сгущение молочного сырья - предварительное концентрирование в обратноосмотической установке до массовой доли сухих веществ 25% и досгущение (при необходимости) в вакуум-выпарном аппарате энергоэффективнее одностадийного - с использованием вакуум-выпарного аппарата. Энергия, потребляемая обратноосмотической установкой на удаление одного килограмма влаги, составляет примерно 110 кДж, а наиболее эффективный вакуум-выпарной аппарат с механической компрессией потребляет 700 кДж.
Альтернативным вариантом предварительного концентрирования является использование нанофильтрации, которая объединяет частичную деминерализацию и концентрирование в одной технологии.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления пара на процесс сгущения, снижения расхода воды и топлива на процесс парообразования, энергии - на работу электродиализной установки, сокращение тепловых выбросов в окружающую среду, сокращение водозабора из-за получения дополнительных объёмов воды (пермеата) для технических нужд предприятия.
Применимость
Может применяться при выработке всех молочных и сывороточных концентратов.
Мотивация для внедрения
Предварительное удаление половины водной фазы молока и сыворотки баромембранными методами позволяет в 14 раз снизить энергозатраты и в 2,5 - 3,0 раза увеличить производительность вакуум-выпарных установок.
5.31. НДТ 31. Использование системы формования асептической упаковки, не требующей асептической камеры.
Описание
Применяется в установках асептического розлива и упаковки. Брикетообразная упаковка изготавливается из бумаги на основе многослойного материала, который состоит из нескольких слоев полиэтиленовой пленки и алюминиевой фольги. Пакеты формируются из непрерывной полосы материала, которая вводится в установку розлива через стерилизующую ванну с перекисью водорода. Эта система непрерывной асептической упаковки не требует асептической камеры.
Достигаемые экологические преимущества
Энергосбережение при термической обработке, меньше упаковочных отходов и снижение потерь молока.
Применимость
Применимо на большинстве молочных заводов.
Мотивация для внедрения
Снижение затрат на энергию и воду.
Нарушение асептических условий наблюдается у менее 0,5% единиц упаковки.
Справочные материалы [53].
5.32. НДТ 32. Использование вторичного тепла в производстве мороженого.
Описание
Смесь для мороженого поступает в пастеризатор при температуре 60°С и затем нагревается до 85°С с последующим охлаждением до 4°C. Фаза охлаждения состоит из трёх этапов. На первом этапе мороженое охлаждается до 70°C путем рекуперативного теплообмена, а на втором этапе - до 20°C за счет воды. Конечная температура 4°С достигается с помощью ледяной воды - 3-й этап. Тепло из смеси мороженого нагревает воду, которая может быть использована для различных целей, в т.ч. для мойки оборудования. Для реализации необходима установка резервуаров для горячей воды.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии и воды.
Применимость
Применимо на большинстве заводов, производящих мороженое.
Мотивация для внедрения
Извлечение тепла дает горячую воду при температуре около 70°C. Средняя температура охлажденной воды составляет 10°C, и соответствующее количество рекуперированной теплоты составляет 1800 Гкал/год, что представляет собой приблизительно 14% энергопотребления установки. Горячая вода используется для мойки-CIP, и количество сэкономленной воды составляет приблизительно 1000 л/т от произведенной смеси для мороженого.
Справочные материалы [53].
5.33. НДТ 33. Оптимизация работы фризера непрерывного действия.
Описание
Для достижения требуемой взбитости мороженого регулируют скорость подачи смеси и дозирование воздуха с помощью масс-расходомера. Требуемая скорость подачи смеси регулируется с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК), меняющего число оборотов насоса. В зависимости от расхода смеси ПЛК посылает сигнал регулятору подачи воздуха для дозирования соответствующего его количества и обеспечения требуемой взбитости.
Оптимизация фризерования смеси разных видов мороженого с контрольными и регулирующими функциями сокращают количество пусков и отходов при их выполнении.
Достигаемые экологические преимущества
Этот метод приводит к более эффективному использованию сырья (смеси мороженого), уменьшает потребление электроэнергии и снижает загрязненность сточных вод.
Применимость
Применимо на всех заводах, производящих мороженое.
Мотивация для внедрения
На установке с производственной мощностью 2 000 литров мороженого в час, временем производства 3 000 часов в год, с выработкой 2-х видов мороженого в день, образуется меньше отходов на 12 500 кг в год (23 000 литров); снижается потребления электроэнергии на 12 000 кВт-ч в год.
Справочные материалы [53].
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.