Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 42 )

6.2.39.3 Твердые продукты на выходе

Твердые выходы включают, например, кожуру кофейных зерен. В случае кофе, твердый продукт на выходе может составлять от 0,1 до 1,5 % количества необжаренных кофейных зерен.

6.2.39.4 Энергия

Действительное потребление энергии зависит от типа используемого аппарата для обжаривания, а также от разработанной системы использования дымовых газов.

6.2.40 Жарение

6.2.40.1 Вода

Сточные воды образуются при очистке оборудования и содержат жиры, в форме свободного жира и эмульгированного жира, а также других остатков продукта. Такие сточные воды также содержат взвешенные вещества, растворенные органические вещества и растворы кислоты/щелочи.

6.2.40.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Воздух над обжарочным аппаратом удаляется для предотвращения выбросов загрязняющих веществ в рабочую зону. Выбросы загрязняющих веществ могут содержать ЛОС, такие как продукты распада пищевого масла. Запах также может представлять собой проблему, связанную с выбросами загрязняющих веществ.

6.2.40.3 Твердые продукты на выходе

Масло, срок годности которого подошел к концу, необходимо утилизировать как отходы производства. В твердых продуктах на выходе также могут содержаться неорганические вещества.

6.2.40.4 Энергия

Обжарочная печь обычно работает на жидком топливе или нагревается за счет пара.

6.2.41 Темперирование (Термизация)

6.2.41.1 Вода

Вода используется для системы охлаждения с рециркуляцией охлаждающей воды. Образуемые сточные воды содержат растворимые органические вещества и взвешенные вещества.

6.2.41.2 Энергия

Электроэнергия необходима для насосов, двигателей и для системы охлаждения.

6.2.42 Пастеризация, стерилизация и стерилизация при сверхвысокой температуре (UHT)

6.2.42.1 Вода

Вода или другая охлаждающая жидкость необходимы для охлаждения после тепловой обработки. Охлаждение после обработки стерилизацией при сверхвысоких температурах UHT может проводиться в два этапа, т. е., сначала посредством мгновенного охлаждения в вакуум-охладителях с установлением нормального давления, за которым следует охлаждение водой.

В случае асептического или горячего наполнения образуются потери как органических, так и неорганических веществ в виде отложений на теплопередающей поверхности. Позже они сбрасываются в сточные воды во время мойки оборудования. В случае тепловой обработки после консервирования или бутилирования необходима хлорированная холодная вода, что приводит к образованию сточных вод, содержащих растворенные органические вещества и взвешенные вещества.

6.2.42.2 Энергия

Для тепловой обработки требуется энергия, обычно в виде пара или горячей воды. После тепловой обработки энергия может быть извлечена посредством теплообмена в установке по рекуперации тепла. Для конечного охлаждения нужна охлаждающая вода. Охлаждение может сопровождаться однократным охлаждением, при котором вода для охлаждения охлаждается в градирне или в системе рециркуляции охлаждающей воды. Последняя использует систему механического охлаждения, поэтому она потребляет энергию.

6.2.43 Сгущение (жидкость в жидкость)

6.2.43.1 Вода

Удаление отложений во период очистки и потери продукта во время запусков и остановок определяют загрязнение органическими и неорганическими веществами сточных вод. Во время испарения воды из продукта образуется конденсат. В зависимости от содержания в нем, например, органических, неорганических веществ и взвешенных веществ, такой конденсат можно использовать повторно в технологическом процессе или очистить на КОССВ. Конечные пары конденсируются в открытом или закрытом конденсаторе с использованием воды для охлаждения. Сточные воды содержат растворенные органические и неорганические вещества и взвешенные вещества.

6.2.43.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Иногда неконденсирующиеся газы выделяются в атмосферный воздух, чтобы обеспечить эффективный теплообмен. Возникающее вредное воздействие на окружающую среду зависит от состава удаляемых газов. Пыль и запах также могут представлять собой проблему.

6.2.43.3 Энергия

Потребность в паре для однокорпусного испарителя варьируется в диапазоне от 1,1 до 1,2 тонн пара на тонну испаренной воды. Потребность в энергии можно снизить при использовании многокорпусных испарителей. В случае двухкратного или трехкратного воздействия, потребность в паре снижается соответственно до 0,6 – 0,7 и 0,4 тонн на тонну испаренной воды. Потребление пара также можно уменьшить путем механической или термической рекомпрессии пара (см. разделы 4.2.9.2.1 и 4.2.9.2.2) Иногда можно использовать отходящие газы для рекуперации энергии из других процессов, таких как сушка (см. раздел 6.2.44).

6.2.43.4 Шум

Шум часто образуется в процессе сгущения на вакуум-выпарных аппаратах, в частности, при работе термокомпрессора, механического компрессора, паровых эжекторов и из-за высокой скорости течения пара или жидкости в трубопроводе. Интенсивность таких шумов можно снизить путем применения соответствующей звукоизоляции. Шум также может образовываться при работе насосов из-за кавитации.

6.2.44 Сушка (жидкость в твердое вещество)

6.2.44.1 Вода

Использование воды обычно сводится к мойке оборудования. Используемое количество зависит от типа оборудования. Во время мойки образуются сточные воды, содержащие растворимые органические вещества и взвешенные вещества. Когда используются скрубберы, образуются сточные воды, содержащие органические материалы, в виде мелкодисперсной пыли.

6.2.44.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

При сушке горячим воздухом, образуется газ/пар, который выбрасывается в атмосферный воздух. Такой газ/пар может содержать пыль и ЛОС, которые образуются из продукта. В таком случае может возникать проблема запаха. В этом случае может потребоваться дополнительная обработка отходящих газов. Если сушка производится при использовании горелок с прямой подачей топлива или газа, исходящие газы могут содержать CO2, CO, SO2, NOx, в зависимости от источника тепла и типа горелки. Необходимо соблюдать требования по безопасности пищевых продуктов, особенно при сушке пищевых продуктов длительного хранения.

6.2.44.3 Твердые продукты на выходе

Твердый продукт может образовываться на выходе, когда оборудование освобождается для следующей партии или мойки. Такой твердый продукт на выходе может состоять из сырьевого материала, остатков продукта и пыли, которые были извлечены из исходящего воздуха. Твердые продукты/пыль можно повторно использовать в технологическом процессе или продать в качестве корма для животных.

6.2.44.4 Энергия

В случае испарения воды теоретически требуется 0,611 кВт-ч/кг (2,2МДж/кг) энергии. На практике, из-за потерь энергии в процессе, потребление энергии для испарения воды варьируется в диапазоне 0,694 – 0,972 кВт-ч/кг (от 2,5 до 3,5 МДж/кг).

6.2.44.5 Шум

Шум может возникать из-за воздухоприемных и воздуховыпускных отверстий сушильных аппаратов, а также работы распылительных устройств. Если для уменьшения шума в воздуховыпускных отверстиях используются акустические экраны, такие экраны необходимо периодически проверять на предмет их эффективности.

6.2.45 Дегидратация (твердое вещество в твердое вещество)

6.2.45.1 Вода

Вода может использоваться для очистки оборудования, при этом образующиеся сточные воды содержат растворенные органические вещества и взвешенные вещества. Печи для сушки солода подвергаются химической очистке.

6.2.45.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

В процессе дегидратации горячим воздухом высвобождается воздух с парами воды, содержащими ЛОС и пыль. Если обезвоживание проводится при использовании горелок с непосредственной подачей топлива, выхлопные газы могут также содержать CO2, CO, SO2, и NOX, в зависимости от источника тепла и типа горелки. В зависимости от типа сырьевого материала или продукта, пыль может быть липкой и влажной, например, мука при переработке масличных семян. Сухую пыль можно отфильтровать, а мокрую пыль можно извлечь при использовании циклонных пылеуловителей. Запах может также представлять собой проблему, на которую необходимо обращать внимание.

6.2.45.3 Твердые продукты на выходе

Твердый органический материал может образовываться, когда оборудование освобождается для следующей партии или для очистки. Такие продукты на выходе могут состоять из сырьевого материала, остатков продукта и пыли. Твердые продукты/пыль можно повторно использовать в технологическом процессе или использовать в качестве корма для животных.

6.2.45.4 Энергия

В случае испарения воды теоретически требуется 0,611 кВт-ч/кг (2,2Мдж/кг) энергии. Тем не менее, на практике этот показатель в значительной мере зависит от типа используемого сушильного аппарата и может варьироваться в диапазоне 0,556 - 1,08 кВт-ч/кг (2,0 - 3,9МДж/кг). Паровые сушильные аппараты могут потреблять значительно меньше энергии, если они оказывают многократное воздействие (многокорпусное испарение). Иногда для сушки продуктов используются исходящие газы, полученные на сжигающей установке (CHP), при этом уменьшается непосредственное потребление энергии. Потребление энергии на дегидратацию можно в дальнейшем уменьшить путем увеличения содержания сухого вещества в мокром продукте. Этого можно достигнуть посредством предварительного выпаривания или при использовании специального оборудования для обезвоживания.

6.2.45.5 Шум

Шум может возникать из-за воздухоприемных и воздуховыпускных отверстий сушильных аппаратов.

6.2.46 Остужение, охлаждение и холодная стабилизация

6.2.46.1 Вода

Вода может использоваться в качестве охлаждающей житкости в прямоточной системе. При рециркуляции воды для охлаждения можно использовать градирни с замкнутым циклом.

6.2.46.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

При криогенном охлаждении образуются выбросы газообразных N2 или CO2. Течи холодильного оборудования могут привести к выбросам хладагента.

6.2.46.3 Энергия

Электроэнергия нужна для привода насосов, по которым циркулирует вода для охлаждения или вентиляторов при воздушном охлаждении. Для охлаждения с использованием механических систем охлаждения, как правило, требуется мощность 0,3- 1,0 кВт. Тем не менее, в общем, потребление энергии ими значительно меньше общего количества энергии, необходимого для производства и использования жидких N2 или CO2.