Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 161 )

Примеры предприятий

По меньшей мере, один молочный завод в Венгрии.

Справочная литература

[148, Sole, 2003 г.]

7.7.5.10 Онлайновое определение точек перехода между фазой продукта и фазой воды

Описание

Обычно перед пуском трубопроводы наполняются водой. Затем вода выталкивается продуктом через спускной клапан. Традиционно спускные клапаны закрывались вручную, исходя из визуального наблюдения, или автоматически по расчету времени, необходимого для наполнения трубопровода продуктом. Для точного определения точек перехода между фазой продукта и фазой воды, в наши дни на полностью автоматизированных производственных линиях используются онлайновые методы, например, измерение объема с помощью датчиков расхода (см. Раздел 7.1.8.4) или плотности, измеряющих плотность с помощью преобразователей проводимости (см. Раздел 7.1.8.5.2), и с помощью оптических датчиков (см. Раздел 7.1.8.5.3) для отличения воды от продукта.

Эти методы можно использовать для снижения потерь продукта при ополаскивании в начале цикла санитарной обработки, при запуске линии, пастеризационных систем, сепараторов.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение загрязнения сточных вод.

Эксплуатационные данные

Оптические датчики являются самыми надежными, точными и имеют более короткое время отклика по сравнению с другими онлайновыми методами. При использовании оптических датчиков можно уменьшить количество молока на несколько литров за операцию уходящего в промывную воду и направляемую затем на систему очистки сточных вод,. Кроме того, на 50% уменьшаются потери продукта. На линиях фасовки жидких молочных продуктов, использование этих датчиков уменьшило количество потерь при переходе с одной смеси на другую на 30 – 40%.

На приводимом в качестве примера заводе, использующем преобразователи проводимости, концентрация БПК в сточных водах снизилась на 30%. Однако, при работе такого оборудования требуется регулярная калибровка датчика плотности.

Применимость

Преобразователи и датчики можно устанавливать как на новых, так и на существующих предприятиях. Для их установки требуется внесение небольших изменений в автоматизированную систему управления технологическим процессом.

Преобразователи проводимости в основном используются в CIP центрах для определения точек перехода между растворами воды и моющих средств, но их также можно использовать и на производственных линиях. Оптические онлайновые датчики имеются в продаже и доступны для приобретения. Их можно использовать для стандартизации жирности молока.

Экономические показатели

Стоимость оптического датчика составляет около 2700 евро (2001 г.). Стоимость осуществления управления технологическим процессом включает в себя не только стоимость датчиков, но и связанную с ними аппаратную и программную часть, например, трансмиттеры и аппаратура для визуального отображения информации.

Движущая сила внедрения

Уменьшение потерь продуктов и затрат на очистку сточных вод.

Примеры предприятий

Молочный завод в Финляндии установил на своих технологических линиях 61 онлайновый оптический датчик. Преобразователи проводимости и датчики расхода широко используются в скандинавских странах.

Справочная литература

[42, Северный совет министров, и другие, 2001 г.]

7.7.5.11 Обеспечение встроенными в производственную линию промежуточными резервуарами для сокращения рециркуляции продукта в пастеризаторах

Описание

Производственная линия может быть спроектирована таким образом, чтобы оптимизировать мощности отдельных компонентов по отношению к мощностям других компонентов, для предотвращения скопления продукции или наоборот, ее недостатка в определенных частях технологической линии. Однако изменения, вносимые в производственную линию или в график работы оборудования на поздних этапах технологического процесса, нарушают баланс, приводя к перебоям в непрерывной работе.

Например, если емкость встроенных в производственную линию промежуточных резервуаров слишком мала, по сравнению с выходом из пастеризатора на линии пастеризации, молоко должно рециркулировать в пастеризатор несколько раз в течение дня. Это требует дополнительного расхода энергии и ухудшает качество продукта (Директива Совета 92/46/EEC [191, EC, 1992]. Более того, длительные перерывы в работе делают необходимым более частую санитарную обработку пастеризатора.

Простоев на линии и рециркуляции молока в пастеризаторе можно избежать или минимизировать, установив на технологической линии резервуары для промежуточного хранения в том количестве и таких емкостей, которые бы соответствовали выходу пастеризатора, тем самым оптимизировав переходы с одного продукта на другой.

Экологические эффекты от внедрения метода

Энергия экономится в основном в виде уменьшенного потребления охлаждающей воды. Общее потребление электроэнергии, требующейся для работы насосов, гомогенизатора и центробежного сепаратора также уменьшается из-за сокращения общего времени переработки. Уменьшение частоты моек уменьшает потребление энергии, воды и химических веществ. Также уменьшается отрицательное влияние чрезмерной термообработки на качество продукта.

Эксплуатационные данные

На приводимом в качестве примера молочном заводе обеспечение линии пастеризации встроенными в нее резервуарами для хранения перед фасовкой совместно с автоматизацией переходов с одного продукта на другой, позволило сократить продолжительность переработки на 30%. Годовая экономия энергии на данном заводе составила до 250 МВтч по электроэнергии и 230 МВтч по тепловой энергии. Расчетный период окупаемости составляет 4,5 года.

Применимость

Применяется на молочных заводах. На существующих предприятиях ограничивающим фактором может быть недостаток площадей.

Экономические показатели

Более низкие эксплуатационные расходы, например, уменьшение потребления энергии и воды.

Движущая сила внедрения

Данное решение предлагает улучшенную гибкость, лучшее качество и меньшие эксплуатационные расходы.

Справочная литература

[42, Северный совет министров, и другие, 2001 г.]

7.7.5.12 «Компонентное наполнение» при смешивании точно во время

Описание

Концепция фасовочной машины, называемая «компонентное наполнение», позволяет диверсифицировать молочные продукты как можно позже, предпочтительно непосредственно перед наполнением упаковки. В этой машине имеются две трубы: одна с обезжиренным молоком, а вторая с молоком нормализованным по жиру. Они смешиваются в фасовочном аппарате в соотношении, требуемом для каждого конкретного продукта. Например, молочный завод может производить три типа молока трех различных жирностей простым изменением дозирования молока, отпускаемого из двух труб. Использование этого метода позволяет исключить потери продукта и упаковочных материалов в результате переходов с одного продукта на другой в производстве. Компонентное наполнение уменьшает также необходимость в наличии встроенных в технологическую линию резервуаров для хранения и необходимость в соответствующих санитарных обработках.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потерь в отходы продукции и упаковки. Уменьшение потребления воды для санитарной обработки и уменьшение загрязнения сточных вод.

Эксплуатационные данные

Обычно можно легко потерять 75 – 100 литров молока из-за переходов производства с одного продукта на другой в традиционной операции фасовки.

Применимость

Применяется на новых и существующих заводах по производству молока. Перед тем, как установить машину на существующем молочном заводе, необходима модификация трубопровода и системы автоматизации.

Экономические показатели

Цена новой машины компонентного наполнения производительностью 12000 – 12500 пакетов в час составляет примерно 1 миллион евро (2001 г.), не включая модификацию процесса, которая может потребоваться. Во многих случаях одна машина компонентного наполнения может заменить несколько обычных фасовочных машин.

Движущие силы внедрения

Повышается гибкость производства, обеспечивая ориентированный на потребителя подход. Чем быстрее продукт движется по цепочке поставок, тем меньше необходимость в площадях для его холодного хранения.

Примеры предприятий

В скандинавских странах имеется три машины компонентного наполнения, одна из них работает в Финляндии.

Справочная литература

[42, Северный совет министров, и другие, 2001 г., 199, Финляндия, 2003 г.]

7.7.5.13 Масло

7.7.5.13.1 Минимизация потерь во время изготовления масла

Описание

Из-за большой вязкости сливок, нагреватель сливок перед мойкой можно промывать обезжиренным молоком, которое затем собирается и используется. Это уменьшает потери жира. Пахту, образующуюся как побочный продукт, можно использовать в качестве продукта, а не удалять, например, в сточные воды. Ее можно использовать как основу для нежирных паст.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение отходов.

Применимость

Применяется в изготовлении масла и сливок.

Движущая сила внедрения

Уменьшение отходов и повышение выхода годного продукта.

7.7.5.14 Сыр

7.7.5.17.1 Использование ультрафильтрации (UF) для стандартизации протеина сырного молока

Описание

Ультрафильтрацию (UF) можно использовать для стандартизации протеина сырного молока. Молоко падает под давлением на мембрану, которая задерживает молекулы протеина, повышая, таким образом, содержание протеина в концентрате. Размер отверстий мембраны может быть от 10 до 100 нм.

Так как использование UF повышает выход годного сыра на единицу переработанного молока, получаемое количество сыворотки меньше по сравнению с традиционной стандартизацией. Более того, даже при том, что UF требует дополнительной электрической мощности, тепловой энергии и воды по сравнению с традиционной стандартизацией в серийном производстве, увеличение выхода годного сыра компенсирует возросшее потребление энергии и воды.

Фильтрат из установки UF подвергается дальнейшей обработке обратным осмосом. Вода обратного осмоса, обладающая качеством питьевой воды, может использоваться для санитарной обработке.