Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 162 )

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии и воды, сыворотки и сточных вод по сравнению с традиционной стандартизацией.

Воздействие на различные экологические среды

Мембрана требует очистки. Так как для очистки используются химические вещества, то установка должна хорошо промываться большими количествами воды. Утилизация использованных мембран.

Эксплуатационные данные

Установка UF на датском молочном заводе состоит из 10 модулей со спиральной навивкой, оснащенных полимерными мембранами, четырьмя насосами и необходимыми датчиками расхода и регулирующими клапанами. Фильтрующая способность составляет 65000 л/ч. Содержание протеина молока стандартизируется до 3.7 – 3.8% путем контроля соотношения между подачей молока ну установку и выходом фильтрата. По сравнению с традиционным методом стандартизации получен более высокий выход годного сыра, т. е., на линию производства сыра подавалось примерно на 12% меньше молока по объему. Расчет, сделанный для производства 25000 тонн в год желтого сыра, привел к предполагаемой экономии воды и энергии, показанной в Таблице 7.105.

Таблица 7.105 - Экономия потребления воды и энергии на молочном заводе, использующем UF для стандартизации протеина

Электрическая энергия	473 МВтч/год	19 КВтч/т сыра
Тепловая энергия	1235 МВтч/год	49 КВтч/т сыра
Вода	7500 м3/год	300 л/т сыра

UF-мембраны имеют ограниченный срок службы 1 – 3 года в зависимости от условий эксплуатации. После использования их сжигают или направляют на утилизацию.

Применимость

UF можно применять как для обезжиренного молока, так и для сыворотки. Блоки UF могут быть установлены на новых и существующих предприятиях, благодаря их малой потребности в площадях.

Экономические показатели

Большие инвестиционные расходы. Сроки окупаемости приемлемы только при довольно большой мощности. Например, инвестиционные расходы на молочном заводе в Дании оцениваются в 430000 евро при периоде окупаемости 5,9 года.

Движущая сила внедрения

С помощью этого метода можно производить сыр однородного качества. Он также предлагает бóльшую гибкость для производства различных видов сыра.

Примеры предприятий

Молочный завод в Дании.

Справочная литература

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

7.7.5.17.2 Уменьшение содержания жира и мелких частиц казеина в сыворотке

Описание

Для уменьшения содержания жира и мелких частиц казеина в сыворотке, во время производства творога, необходимо стремиться получить самый высокий из возможных выход годного продукта. Отделенная сыворотка должна быть очищена от крупной казеиновой пыли на ситах, после этого сыворотка должна быть направлена на специальный сепаратор в котором происходит отделение жира (получаются подсырные сливки) и мелкой казеиновой пыли.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потери продукта. Если разрешается направлять сыворотку на КОССВ, загрязняющая нагрузка ниже, но см. Раздел 7.7.5.17.3 для ее минимизации.

Применимость

Применяется на сыродельных предприятиях.

Экономические показатели

Оптимизация издержек производства. Снижение затрат на очистку сточных вод.

Движущая сила внедрения

Уменьшение потерь продукта.

Справочная литература

[134, AWARENET, 2002 г.]

7.7.5.17.3 Минимизация производства кислой сыворотки и ее сброс на КОССВ

Описание

В сыроделии около 90% используемого молока становится в конечном итоге сывороткой. Для мягких кисломолочных сыров, материнские монокультуры молочнокислых бактерий выращиваются на средах, а затем смешанные культуры (закваски) размножаются и добавляются в молоко для приготовления сыра. Кислая сыворотка отделяется после формирования сгустка. Если кислая сыворотка сбрасывается на КОССВ, она вызывает понижение уровня pH. Для минимизации нагрузки на очистные сооружения не допускаются проливы из посолочных чанов. Кроме того, сыворотку можно быстро переработать, чтобы образовывалось меньше кислоты в сыворотке в результате действия молочнокислых бактерий.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение загрязнения сточных вод.

Применимость

Применяется в производстве кислых видов сыров, например, деревенский творог, творог и моццарелла.

Экономические показатели

Снижение затрат на очистку сточных вод.

Справочная литература

[13, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2000 г.]

7.7.5.17.4 Восстановление и использование сыворотки

Описание

В сыроделии около 90% используемого молока становится в конечном итоге сывороткой. Сладкая сыворотка образуется во время производства сычужных твердых сыров, например, чеддер или швейцарский сыр. Соленая сыворотка образуется после добавления соли в сычужную закваску для дополнительного удаления жидкости из сыра. Сладкую сыворотку собирают и используют для производства побочных продуктов, например, для восстановления протеина, в качестве корма для животных, в производстве сыра типа Риккота, в качестве пищевой добавки и детского питания. Соленую сыворотку можно обессолить деминерализацией (см. Раздел 7.7.5.17.6), либо собирать как есть, либо концентрировать выпариванием и использовать в качестве корма для животных.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение загрязнения сточных вод. Уменьшение отходов, т. е., сыворотка используется для производства пищевых продуктов.

Эксплуатационные данные

Характеристики типичных сточных вод от сыродельного завода с утилизацией сыворотки и без ее использования показаны в Таблице 7.106.

Таблица 7.106 - Состав сточных вод от производства сыров

Параметр	Предприятие с утилизацией сыворотки	Предприятие без использования сыворотки
мг/л
БПК5	2397	5312
ХПК	5312	20559
Жиры	96	463
Nобщий	90	159
Pобщий	26	21

Применимость

Применяется на сыродельных предприятиях.

Экономические показатели

Снижение затрат на очистку сточных вод.

Справочная литература

[42, Северный совет министров, и другие, 2001 г., 134, AWARENET, 2002 г.]

7.7.5.17.5 Переработка соленой сыворотки выпариванием и сушкой

Описание

В сыроделии около 90% используемого молока становится в конечном итоге сывороткой. Соленая сыворотка образуется после добавления соли в сычужную закваску для удаления дополнительной жидкости из казеинового сгустка. Соленую сыворотку можно использовать на производство пищевых продуктов или направлять на корм для животных непосредственно в жидком виде или после сгущения и сушки. Соковые пары, получаемые при этом можно использовать для санитарной обработки на предприятии.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение отходов, за счет переработки сыворотки. Уменьшение загрязнения сточных вод.

Воздействие на различные экологические среды

Потребление энергии.

Применимость

Применяется на сыродельных предприятиях.

Справочная литература

[134, AWARENET, 2002 г.]

7.7.5.17.6 Переработка сыворотки путем удаления соли с помощью обратного осмоса или нанофильтрации

Описание

В сыроделии около 90% используемого молока становится в конечном итоге сывороткой. Соленая сыворотка образуется после добавления соли в сычужную закваску для удаления дополнительной жидкости из казеинового сгустка. Соленую сыворотку можно использовать на производство пищевых продуктов вместе со сладкой сывороткой (см. Раздел 7.7.5.17.4) только после удаления соли обратным осмосом или нанофильтрацией.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение отходов, за счет переработки сыворотки. Уменьшение загрязнения сточных вод.

Воздействие на различные экологические среды

Фильтрат обратного осмоса очень соленый.

Применимость

Применяется на сыродельных предприятиях.

Экономические показатели

Большие затраты.

Справочная литература

[13, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2000 г.]

7.7.5.17.7 Утилизация тепла от теплой сыворотки для подогрева сырного молока

Описание

Поступающее молоко подогревается теплой сывороткой, которая поступает из промежуточной емкости. Необходимы теплообменники и резервуары для циркулирования воды. Получена экономия тепла для нагрева поступающего молока и холода при охлаждении сыворотки.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления энергии.

Эксплуатационные данные

На используемом в качестве примера датском молочном заводе молоко, поступающее на производство сыра, нагревается с 12 до 32ºC теплом из закрытой системы с циркулирующей в ней водой при температуре 34,5ºC. Температура воды понижается до 13ºC и впоследствии вода снова нагревается в секции охлаждения пастеризатора сыворотки, где сыворотка охлаждается с 36 до 17.5ºC. Вдобавок к пластинчатым теплообменникам были установлены две буферные емкости объемом 150 м3 для циркулирующей воды. Экономия в расчете на 250 миллионов кг сыворотки в год была оценена в 1200 МВтч электрической энергии в год, 6065 МВтч тепловой энергии в год и 4200 м3 воды в год.

Применимость

Применяется на новых и существующих предприятиях. На существующих предприятиях ограничивающим фактором может быть недостаток площадей.

Экономические показатели

На датском примере молочного завода была проведена оценка затрат, но она была проведена для всей переработки сыворотки, включая установку обратного осмоса, а также термообработку и рекуперацию тепла. Общие затраты составили около 1,6 миллионов евро при периоде окупаемости 3,8 лет.