Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 78 )

Расходомеры без внутреннего измерительного элемента, например, электромагнитные измерительные приборы в особенности подходят для использования в гигиенических областях применения. Для уменьшения загрязнения, расходомеры должны быть надежными (робастными) и легко очищаемыми. В процессах, в которых жидкости могут загустевать/затвердевать при низких температурах, может требоваться отслеживание их температуры, чтобы жидкость не загустела внутри оборудования или вокруг него. Существуют различные типы расходомеров, например, ротаметры, расходомеры с принудительным наполнением, электромагнитные расходомеры, ультразвуковые измерители времени прохождения и измерители вихреобразования. Каждый тип имеет конкретные требования к установке этих приборов, чтобы обеспечить точность измерения.

В CIP-системах измерение расхода может контролировать и оптимизировать использование воды, тем самым минимизируя образование сточных вод.

Важную роль играет контроль чистых и продувочных границ раздела, так как они вносят значительный «вклад» в потери. Использование устройств контроля за расходом или проводимостью помогает точно определять, например, границу раздела вода/молоко для минимизации потерь в стоки количества сырого молока. Для контроля границ раздела можно также использовать внутреннюю чистку скребками (см. Раздел 7.3.3).

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение отходов материалов, продукции и воды и снижение образования сточных вод.

Эксплуатационные данные

При переработке рубленого мяса может быть минимизирован поток воды в колбасные шприцы и аналогичное оборудование. Подача воды автоматически прекращается, когда оборудование не используется во время перерывов или остановок производства.

В рассматриваемой в качестве примера переработке молочных продуктов 3000 м3 сырого молока в неделю, 0.2% отходов молока, было сэкономлено, благодаря оптимизации границы раздела вода/молоко за счет использования расходомеров и резистивиметров. Содержание ХПК в конечных сточных водах предприятия уменьшилось с 3100 мг/л до 2500 мг/л.

В овощеперерабатывающей компании были установлены ручные клапаны-регуляторы потока/расхода на водоподаче в конвейерную систему. Это позволило операторам выполнить чувствительные регулировки потока воды. Кроме этого, можно легко повторить конкретную настройку клапана и скорости расхода воды.

Производитель кондитерских изделий обнаружил наличие значительного расхождения в весе шоколадной глазури на своей продукции. Было принято ряд мер для улучшения контроля за добавлением шоколада. Эти меры включали в себя установку электромагнитного расходомера и регулирующего клапана для точного контроля скорости подачи шоколада. Потребление шоколада было уменьшено на 10 т/год.

Компания, производящая готовые пищевые продукты, установила расходомер с принудительным наполнением, чтобы проследить количество воды, используемой в отсеке для очистки оборудования. Через несколько недель мониторинга стало понятно, что потребление воды значительно отличалось и что оно не было связано с уровнями производства. После проведения бесед с работающими в той зоне операторами были внедрены улучшенные процедуры очистки. За этим сразу последовало немедленное уменьшение использования воды на 80 м3 в неделю.

Сообщается, что в производстве напитков можно измерять объем жидкости, наливаемой в контейнеры, вместо того, чтобы наполнять их по принципу «сколько войдет».

Применимость

Широко применяется в секторе ППНМ. Примеры общей применимости измерения и контроля расхода показаны в Таблице 7.12.

Таблица 7.12 - Примеры использования контроля расхода в секторе ППНМ

Оборудование	Условие/деятельность	Причина для контроля
Линии переноса	Точное добавление материалов в реакционные сосуды	Минимизация чрезмерного использования материалов и производства продукции, не удовлетворяющей спецификации
Подача пара	Поддержание правильных рабочих температур	Минимизация отходов из-за недогретых или перегретых материалов и продуктов
Системы очистки	Использование воды	Оптимизация использования и минимизация образования сточных вод

Некоторые типичные области применения измерения расхода показаны в Таблице 7.13.

Таблица 7.13 - Типичные области применения измерения расхода в секторе ППНМ

Продукт/деятельность	Применение
Безалкогольные напитки	Измерение и регулирование с обратной связью расхода при добавлении сырья
Сыпучие материалы	Например, определение потока картофеля фри в барабан с вкусовыми приправами для обеспечения правильного соотношения вкусовых приправ.
Сухое молоко	Измерение расхода для точного отмеривания ингредиентов в процесс в соответствии с рецептурой.
Безразборная мойка оборудования (CIP)	Измерение расхода для обеспечения постоянного объема воды, выдаваемого на каждой стадии очистки.

Экономические показатели

На выступающем в качестве примера молочном заводе, экономия на сыром молоке и сточных водах составила 88640 английских фунтов стерлингов в год.

В вышеприведенном примере с переработкой овощей, с помощью установленных на оптимальный расход клапанов компания получила экономию около 18000 английских фунтов стерлингов в год в плане затрат на воду и очистку сточных вод. Срок окупаемости составил 3 месяца.

В кондитерской компании внедрение модификаций стоило 7500 английских фунтов стерлингов, но экономия в результате уменьшения потребления шоколада составила 15000 английских фунтов стерлингов в год, при сроке окупаемости 6 месяцев.

Улучшенное управление использованием воды в компании по изготовлению готовых продуктов дало экономию 3000 английских фунтов стерлингов в год в плане затрат на воду и очистку сточных вод, при сроке окупаемости 10 недель и при уплаченных 600 английских фунтов стерлингов на установку измерительного прибора.

Движущая сила внедрения

Уменьшение отходов материалов и воды и связанная с этим экономия расходов. Уменьшение дополнительных количеств и, как следствие, экономия расходов.

Примеры предприятий

Измерение и контроль расхода широко применяется в секторе ППНМ.

Справочная литература

[11, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэльса, 2000 г., 18, «Envirowise (Соединенное Королевство) & Entec UK Ltd», 1999 г., 41, Северный совет министров, 2001 г.]

7.1.8.5 Аналитическое измерение

Для минимизации отходов производства и проверки качества материалов обычно в процессе производства осуществляется контроль pH, проводимости и мутности ряда жидкостей.

7.1.8.5.1 Измерение pH

Описание

pH метры измеряют кислотность или щелочность жидкости. Показатель pH важен во многих областях применения, например, контроль качества молока; текущий контроль созревания сливок и сыра; процессы брожения; производство детского питания и очистка воды и сточных вод.

Зонды могут закрепляться в технологической линии перманентно или погружаться в резервуары вручную. Имеются различные приборы: от простых приборов и трансмиттеров до приборов с возможностью самодиагностики, оповещающих операторов о неисправностях оборудования, техническое обслуживание и калибровку которых можно выполнять без извлечения.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребления кислот и щелочей и последующего образования сточных вод.

Уменьшение отходов технологических материалов вследствие неправильного их смешивания во время переработки и очистки.

Эксплуатационные данные

Чтобы избежать ложных показаний, скорость жидкости не должна превышать 2 м/с, а электрод должен быть всегда сначала «смоченным», чтобы он хорошо функционировал.

Выступающая в качестве примера кондитерская компания использует pH метр для контроля дозировки каустика в потоке сточных вод. Наряду с обеспечением соответствия компании принятым ею на себя обязательствам по сбросам, контроль pH помогает минимизировать потенциал для дорогостоящей кислотной и щелочной коррозии в системе отвода сточных вод.

Применимость

Применяется ко всем предприятиям, производящим продукты питания, напитки и молоко, на которых кислотные и/или щелочные материалы добавляются в технологический процесс, очистку или в потоки сточных вод. Примеры использования измерения pH в секторе ППНМ показаны в Таблице 7.14. Типичные применения измерения pH в секторе ППНМ показаны в Таблице 7.15.

Таблица 7.14 - Примеры использования измерения pH в секторе ППНМ

Деятельность	Причина для контроля
Контроль добавления кислот или щелочей в реакционные сосуды	Минимизация отходов в результате передозировки и производства продукции, не соответствующей спецификации
Текущий контроль потоков сточных вод для использования в смешивании и нейтрализации перед сбросом	Минимизация использования свежего каустика или кислоты для очистки сточных вод

Таблица 7.15 - Типичные применения измерения pH в секторе ППНМ

Сектор/деятельность	Применение
Производство молочных продуктов	pH-анализ поставок молока для минимизации потерь из-за смешивания неподходящего молока с другими сырьевыми материалами
Производство джемов	pH-измерение для определения правильной точки желирования

Движущая сила внедрения

Уменьшение потребления кислот и щелочей, например, в безразборной мойке оборудования, и уменьшение образования отходов.