Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 153 )

Сравнение производительностей двухфазного и трехфазного процессов экстракции оливкового масла приведено в Таблице 7.95.

Таблица 7.95 - Сравнение производительностей двухфазного и трехфазного процессов экстракции оливкового масла

		Двухфазный процесс	Трехфазный процесс
		Проектные данные IMPEL	Испанские данные	Проектные данные IMPEL	Испанские данные
Вход	Оливки (т)	1	1	1	1
Вода (т или м3)	0	0	0,5	0,7 – 1
Выход	Масло (т)	0,18	0,2	0,18	0,2
Сточная вода (т или м3)	0	0	0,72	1 – 1,2
Жмых (т)	0,82	0,8	0,60	0,5 – 0,6
Органические загрязняющие вещества (на тонну произведенного оливкового масла)	1,5 (жмых)	27 (сточная вода и жмых)	1,5 (сточная вода и жмых)	27 (жмых)

В двухфазном процессе экстракции оливкового масла не нужно добавлять горячую воду. Сообщается о потреблении энергии обеими системами <90 – 117 КВтч/т. Также обе системы используют одинаковое количество промывочной воды, т. е., 0,08 – 0,3 м3 на тонну оливок. Такое потребление воды не зависит от процесса экстракции, хотя, в некоторых случаях, она смешивается со сточными водами или влажным жмыхом, полученным в результате процесса экстракции. Некоторые маслодельные заводы не используют промывочную воду, так как они собирают оливки прямо с деревьев.

В Испании общие выходы годных для двухфазной и трехфазной экстракции оливкового масла кампании 2004 – 2005 г. г., составили, соответственно, 20,68 и 20,29%.

Применимость

Существующие трехфазные декантирующие центрифуги могут быть модифицированы на двухфазную работу. Сушки жмыха, первоначально использовавшиеся после трехфазной экстракции, не подходят для сушки жмыха, образуемого в результате двухфазного метода. По сравнению со жмыхом, образуемым трехфазным методом экстракции, жмых, образуемый двухфазным методом, содержит намного больше влаги и органических загрязнителей. Если образуемый двухфазным процессом жмых не высушивать в подходящих условиях, получаемое из него масло может содержать уровни полиароматических углеводородов, превышающие уровни, разрешенные законодательством о безопасности пищевых продуктов (ПОСТАНОВЛЕНИЕ КОМИССИИ (EC) № 000/2005 от 4 февраля 2005 г., вносящее изменение в Постановление (EC) № 000/2001 в отношении полициклических ароматических углеводородов (текст имеет силу для Европейской экономической зоны)).

Экономические показатели

Получена экономия затрат на воду, энергию и очистку сточных вод. Стоимость декантирующих центрифуг для двухфазной сепарации почти такая же, как и стоимость декантирующих центрифуг для трехфазной сепарации. Стоимость сушилки для жмыха может быть выше стоимости декантирующей центрифуги, но она может быть приобретена сообща соседними небольшими маслодельными заводами. Стоимость замены «трехфазных сушилок» на «двухфазные сушилки» может быть непомерно высокой для небольших изолированных предприятий из-за экономии масштаба и/или при отсутствии возможности совместного приобретения несколькими соседними предприятиями.

Эксплуатационные расходы на приведенном в качестве примера предприятии по извлечению масла снизились на 12 – 24 евро за тонну произведенного масла. В Андалусии 30% оливок перерабатывалось по новому методу в течение первых двух лет. Было установлено, что во время кампаний 1992/93 г. г. и 1993/94 г. г. было инвестировано соответственно 1150 миллионов испанских песет (около 6,9 миллионов евро), и 7200 миллионов испанских песет (около 43,3 миллионов евро).

Движущие силы внедрения

Соответствие требованиям по сбросу сточных вод к растущему сектору. Поддержка государства в управлении образующимися сточными водами.

Преимущества и недостатки двухфазной системы по сравнению с традиционными системами приведены в Таблице 7.96.

Таблица 7.96 - Преимущества и недостатки двухфазной сепарации по сравнению с трехфазной системой в производстве оливкового масла

Преимущества	Недостатки
Образуется меньше жидких отходов	Все еще образуется некоторое количество сточных вод с высоким загрязнением (БПК примерно 20000 мг/л)
Экономия на воде	Значительно выше содержание воды в твердых отходах
Снижение издержек производства	Более высокие издержки, связанные с хранением и транспортировкой твердых отходов
Получается больше оливкового масла (больший выход годных и меньше побочных продуктов)	Более высокие издержки, связанные с сушкой твердых отходов
Небольшие расходы на модернизацию существующей системы, легкая модернизация	Большее содержание сахара в твердых отходах может создавать проблемы при сушке из-за карамелизации

Примеры предприятий

Практически все производящие оливковое масло предприятия Испании и половина предприятий Хорватии. Около 25% извлекающих оливковое масло компаний в Европе.

Справочная литература

[86, Junta de Andalucia and Agencia de Medio Ambiente, 1994 г., 142, IMPEL, 2002 г., 211, IMPEL, 2003 г., 212, Источник оливкового масла, 2004 г., 251, EC, 2005, 252, Греция, 2005 г., 253, Испания, 2005 г.]

7.7.7.2 Противоточный десольвентайзер-тостер (DT) в экстракции растительного масла

Описание

После экстракции масла шрот содержит 25 – 40% растворителя. Растворитель удаляется выпариванием в десольвентайзере-тостере с помощью прямого и непрямого пара. Колонна десольвентайзер-тостера состоит из нескольких ярусов предварительного удаления растворителя и удаления/отгонки растворителя. Шрот из экстрактора поступает в десольвентайзер-тостер через верх на первый ярус предварительного удаления растворителя. Ярусы предварительного удаления растворителя имеют только непрямой нагрев пара для выпаривания поверхностного растворителя. Такая конфигурация уменьшает количество воды, конденсирующейся на шроте в отгоночных секциях, уменьшая тем самым потребление энергии, необходимой для последующих этапов сушки шрота.

Прямой пар подается в систему через нижний перфорированный ярус десольвентайзер-тостера. Пар проходит через слои шрота на каждом ярусе, посредством чего со шрота удаляется большая часть гексана из-за конденсации пара на шроте. В десольвентайзер-тостере острые пары движутся противотоком к движению шрота. Потребление пара минимизируется за счет противотока и применения ярусов предварительного удаления растворителя. Пары из отгоночных ярусов и ярусов предварительного удаления растворителя соединяются внутри колонны десольвентайзер-тостера и используются повторно в процессе экстракции в качестве нагревающей среды в дистилляции мисцеллы после очистки (см. Раздел 7.7.7.3). В результате контакта пара со шротом происходит также тостирование. Процесс тостирования инактивирует ферменты, обеспечивая, таким образом, оптимальное качество протеина шрота для использования в качестве корма для животных и улучшения его усваиваемости.

На рисунке 7.55 показана блок-схема противоточного десольвентайзер-тостера.

Рисунок 7.55 - Основная блок-схема противоточного десольвентайзер-тостера

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потери растворителя в шрот и в окружающую среду. Уменьшение потребления пара для удаления растворителя и процесса сушки шрота. Уменьшение объемов сточной воды. Более сбалансированная интеграция тепла с системой дистилляции мисцеллы и уменьшение необходимости в снабжении горячей и холодной водой.

Эксплуатационные данные

Обычно потребление энергии дается для десольвентайзер-тостера и операции нисходящей сушки в целом. Например, предварительное удаление растворителя с помощью непрямого пара на верхних ярусах уменьшает количество воды, конденсированной на шроте в секциях отгонки, по сравнению с применением прямого пара. Впоследствии уменьшается потребление энергии, необходимой для следующего затем этапа сушки шрота. Таблица 7.97 показывает данные потребления энергии для десольвентайзер-тостера и операции нисходящей сушки в экстракции семян масличных культур.

Таблица 7.97 - Данные потребления энергии для десольвентайзер-тостера и операции нисходящей сушки в экстракции семян масличных культур

Нагревающий пар	15,55 – 31,11	КВтч/т
56 – 112	МДж/т
20 – 40	кг/т
Отгоночный пар	54,44 – 116,66	КВтч/т
196 – 420	МДж/т
70 – 150	кг/т
Электричество для приведения в действие десольвентайзер-тостера	2 – 5	КВтч/т
7 – 18	МДж/т

Сообщается, что противоток позволяет оператору поддерживать приемлемые уровни остаточного растворителя в шроте, минимизируя потери гексана процесса экстракции, и в то же время минимизируя температуру смеси паров, выходящих из десольвентайзер-тостера. При более высоких температурах пара возрастает потребление непрямого пара.

Пары десольвентайзер-тостера используются повторно в первом испарителе системы дистилляции мисцеллы (см. Раздел 7.7.7.3). Окончательное выпаривание и отгонка завершается паром. Смесь конденсата воды и гексана разделяется в сепараторе для разделения растворителя и воды. Гексан используется повторно, а сточная вода сбрасывается в ОССВ. Сточная вода содержит только ХПК и азот по Кьельдалю.