Managementul apei in cazul reutilizarii si reciclarii in industria alimentara

Managementul apei in cazul reutilizarii si reciclarii in industria alimentara

Oportunitatile reciclarii sau reutilizarii apei sunt identificate prin evaluari reale , luind in considerare operatiunilor de igienizare si restrictionare. O schema optima ne arata urmatoarea combinatie.

-reautilizarea secvententiala ( apa curgatoare utilizata pentru doua sau mai multe procese sau operatii inaintea evacuarii finale.

-recircularea printr-un proces fara tratarea prealabila.

-recircularea utilizind tratarea apei.

1. Proiectare

Procesele noi, obiective si echipamente , sint proiectate avind consumul de apa eficientizat,iar apele uzate micsorate . Consideratii importante include:

-micsorarea consumului de apa la sursa

-marirea cantitatilor de apa reciclate si reutilizate

-micsorarea riscului de varsare a apei din recipiente

-micsorarea cantitatilor de apa imprastiate din transportoare , conducte, etc.

-evitarea revarsarilor din containele

-curatirea eficienta prin utilizarii efective

-includerea aparatelor de masura corespunzatoare si realizarea monitorizarii

-utilizarea conductelor , valvelor si instrumentelor de citire , accesibile intretinerii

Procesele existente in cadrul obiectivelor sint modificate in cazul in care se doreste micsorarea pierderilor de apa prin sistemul de canalizare ( ape uzate ) si

Imbunatatirea practicilor prin eficientizare

Reciclarea apei

Reciclarea apei inseamna reautilizarea din nou pentru acelasi gen de operatii , fara purificarea intermediara

Exemple:

-recuperarea condensului din sistemele de alimentare a boilerului cu apa. Aceasta inseamna si recuperarea cladurii si economisirea derestante chimice necesare tratarii apelor ce alimenteaza boilerul.

-recircularea apei de spalare dupa o stocare prealabila intr-un tanc de retinere.

Reutilizarea apei

Reutilizarea apei implica din nou a apei pentru aceleasi operatii sau alte operatii , dupa o purificare prealabila.

Exemple

-reutilizarea apelor de clatire finala din sistemele CIP ( curatirea la fata locului) de clatire initiala pentru urmatoarea spalare.

-reutilizarea apelor de spalare in procesele de cojire

-reutilizarea apei din condensul rezultat din procesele de concentrare a surselor din fructe si legume ( amestecul sau dilutia sucurilor)

-reutilizarea apei de racire incalzite ca ape de clatire a produselor dupa cojire sau ca ape de spalare.

Debitele de apa reutilizate in fiecare din segmentele de proces , asigura utilizarea apei proaspete doar in faza finala de productie.

Fig. 4.11. arata diagrama celor 4 faze ale reutilizarii apei in industria conservelor

Utilizarea apelor de racire prin sistemul fortat deschis trebuie evitat in favoarea sistemului de racire tip bucla in circuit inchis. Cind nu este posibil apele de racire in general necontaminate pot fi refolosite.

Condensul poate fi utilizat ca apa de alimentare a boilelelor, cind au o calitate corespunzatoare. Apele de condensare contaminate , sint utilizate pentru un nivel de curatenie scazut ( curatirea incintelor exterioare , a curtilor , etc).

Exemple din diferite sectoare:

Productia de zahar din sfecla de zahar

-prin procesarea sfeclei de zahar , o cantitate mare de apa este utilizata pentru transportul sfeclei de zahar in fabrica. Apa de transport trebuie refolosita cit mai mult posibil. In multe locuri apa de transport este utilizat extensiv, in circuite ( in general dupa efectuarea unei puridicari intermediare ) secundare, inainte de a fi tratate si descarcate in canalizare.

-in multe cazuri , cind exista capacitatile de stocare corespunzatoare , apele se retin si se stocheaza din compania curenta, pentru a fi reutilizata in compania viitoare de procesare a sfeclei de zahar. Acest lucru previne utilizarea apelor din riuri sau din surse subterane.

Procesarea fructelor si legumelor

-in procesarea cartofilor , fructelor si legumelor ,in procesul de spalare a materiei prime , reutilizarea apei este posibila , aplicind principiul debitelor refolosibile ( cascada) . Apa proaspata fiind utilizata doar pentru spalarea finala a produselor , iar dupa utilizare fiind retrimisa la sectoarele de cojire. Clorinarea apei sau utilizarea altei metode de dezinfectie este necesara pentru intretinerea corespunzatoare din punct de vedere microbiologic ( bacteriologic) a apei din proces.

-efluentul , dupa tratarea apelor uzate impotriva contaminarilor microbiologice, poate fi reutilizat la segmentul initial de spalare a materiei prime ( cartofi, fructe , legume).

Economii de apa in industria carnii

Deseu / ape uzate reciclate

Efluentul este incarcat semnificativ cu substante organice si materii in suspensi, nivelul fiind peste 4000 mg/l , CCO si 3000 g/l suspensii. Acestea sint tratate si recirculate. Experienta SUA arata ca un nivel ridicat de recirculare se obtine pentru apele uzate rezultate la cresterea puilor ( pasarilor) daca se trateaza aceste ape impotriva microorganismelor la mai multe de 60 %. Tratarea apei reduce de asemenea suspensiile si substantele organice a singelui din canalizare . tratarea apelor este eficienta prin decantare , filtrare si asonare.

Clorinarea, iradierea cu UV si dezinfectia cu peraxid de hidrogen este mai economica decit dezinfectia cu ozon.

Micsorarea cantitatilor de ape uzate.

Masurile de micsorare a cantitatilor de ape uzate pot fi saplicate dupa cum urmeaza , urmind liniile directoare generale astfel:

-optimizarea colectarii singelui

-prevenirea scaparilor, pierderilor de carne , bucati de carne , ingrediente in canalizare.

-utilizarea transportoarelor mecanice in locul apei

Economisirea apelor reziduale in procesarea fructelor sau a legumelor

Sint recomandabile urmatoarele masuri specifice.

-eliminarea apelor acumulate pe sol si a resturilor solide de alimente generate la locul productiei

-utilizarea transportoarelor mecanice la locul apelor , in cazul in care este posibil

-micsorarea volumelor de apa

-utilizarea tehnicilor uscate de cojire

-convertirea aburului in apa si reutilizarea

-utilizarea racirii aerului

-recuperarea amidonului de apa uzata

Economia de apa in fabrici de bere.

In fabrica de bere, apa este utilizata in principal in tehnologia inmuierii , transferului de cladura si pentru curatenie .O buna productie de bere arata in raport de 1 m3 bere rezultata , utilizindu-se 5-6 m3 de apa.

In tabelul 4.10 sint prezentate posibilitati de economisire a cantitatilor de apa.

Studiu de caz fabrici de bere economisind apa

IWlLus 7Co observind consumul de apa si pierderile de productie ( bere ) a instalat instrumente de masura si control pentru verificarea consumului de apa si descarcarea apelor uzate in toate procesele principale de productie . Dupa acesta a implementat o serie actiuni de buna gospodarire a apei si energiei eficientizind-o micsorind in acelasi timp si cantitatile de ape uzate eliminate.

Ca rezultat , au fost inregistrate economii in consumul de apa de 40 % ( 73000 m3) /an

Au fost economisite 160.000 E.

Cea mai mare parte a consumului a fost atribuita spalarilor si intretinerii . Un studiu de caz arata conservarea cantitatilor de apa utilizata in pasteurizare.

Inlocuind un sistem deschis de racire cu un sistem bucla de racire inclus, sa redus consumul de apa cu 80 Apa recirculata printr-un turn de racire a fost reintrodusa in circuitul de pasteurizare.

Pentru prevenire producerii algelor si a populatiilor bacteriene , apa recirculata a fost tratata chimic corespunzator.

Economii de apa in industria pestelui

Utilizarea sistemului de apa in industria pestelui micsoreaza cantitatile de apa utilizata.

Dezinghetare

Pestele inghetat este de regula dezghetat cu apa aplicata prin suvoaie

-consumul de apa se poate reduce prin recircularea acestei ape si aer insuflat. S-a redus cantitatea de apa de la 5 m3 la 2 m3/to de materie prima.

-dezghetarea prin pulverizarea apei este o alta metoda utilizata.

-dezghetarea prin aer cald saturat cu vaporii in proportie de 100 In acest caz consumul de energie este mare.

Aceste metode sunt de regula utilizate.

Studiu de caz Dezghetarea pesteului

Dezghetarea s-a realizat intr-un vas cu apa calda ( 30 - 35 grade). A fost borbotat aer prin partea inferioara a recipientului . Comparind cu apa aplicata prin scurgere pe meterie prima , s-a realizat o economie de 60 % in consumul de apa, rezultind un consum de 1,8 - 2,2 m3/apa /to materie prima ( peste inghetat).

-consumul de apa a scazut de la 5 m3 la 2 m3/to

-costul echipamentului cu capacitate de 18 to/zi a fost astimat la 300.000 DKK.

-au fost economisite ape in valoare de 10800 DKK.

Lucrare: Floarea - floarea la angiosperme Referat: Plante erbacee din paduri

reducerea apei la producerea fileului de peste.

Fileul este realizat prin taiere , cu ajutorul a doua cutite rotative , Cutitele sint udate odata cu ricirea acestora si curatarea lor de carne de peste.

60-70 % reducere in consumul de apa a fost obtinuta prin

-inlocuirea sistemului de dozare a alimentarii cu apa

-montarea dozatorului pe conductele de pe platforma de spalare

-redistribuirea dozatorului care ia pestele de pe reversul cutitului cu un alt dispozitiv mecanic

-inlocuirea dozatorului de spalare a rotii de antrenare pe partea de filetare.

-inlocuirea dozatorului existent cu altul ce are un consum de apa mai scazut.

-reglarea dozarii cu o valva de inchidere/deschidere a apei de spalare.

-redistribuirea retelei de canalizare cu o canalizare de conducta , astfel deseurile vor fi separate de apa de proces , rezultind reducerea timpului de contact.

5.3. Costul afluentului si a apei de procesare in industria de prelucrare a pestelui

Descriere . Un obiectiv produce 12000 to/an peste congelat sau racit. Principalele produse sint cele de file, peste afumat , peste inghetat ,etc.

Compania a implementat un proiect de micsorare a deseurilor , concentrindu-se asupra apei si a efluentilor dat curind si-a extins zona de interes si pe materia prima , ambalare si energie.

Diminuarea cantitatilor de deseuri , analizate de echipa , au indicat faptul ca masurile pentru imbunatatirea implementarii trebuie sa includa:

-Un nou echipament de dezghetare, care sa elimine pierderile de apa

-imbunatatirea procedurilor de curatire

-file-ul de peste sa se realizeze in sistem uscat

-repararea dispozitivelor ce duc la pierderi de apa

-ridicarea pregatirii angajatilor si a constiintei lor.

Beneficii de mediu

Cantitatea totala de apa , s-a redus cu 58%/to de produs . utilizarea eficienta a energiei si a igienei a fost imbunatatita.

Economii

Beneficiile prin reducerea consumului de apa si a evacuarii de ape uzate au inclus.

-economii peste 150000 E/an

-perioada de amortizare 36 saptamini cu noul echipament de dezghetare.

reutilizarea apei in industria fructelor si a legumelor

Tehnicile de reutilizare a apei sunt prezentate in tabel 4.11.

Reducerea consumului de apa in laptarii

Micsorarea cantitatilor de ape uzate

Tehnici specifice care trebuie adoptate pentru atingerea acestui scop.

-colectarea apelor sin scapari( scurgeri) pentru a fi utilizata ca hrana pentru aniamel.

-tratarea pierderilor de lapte batut , iaurt si inghetata ca dedeuri solide decit sa fie spalate in canalizare

-manipularea cu grija a laptelui batut pe intregul circuit de procesare, pentru eliminarea pierderilor

-micsorarea pierderilor intimplatoare de acid si prevenirea imprastierilor.

-utilizarea zerului pentru

-recuperarea proteinelor

-producerea de hrana pentru animale

-producerea brinzeturilor mizithra

-ca ingredient natural si suplimentarea hranei, hrana pentru copii etc

-utilizarea turbidimetrelor si efectuarea inspectiilor vizuale pentru reducerea si eliminarea resturilor de produse ramase in echipamente , la inceperea ciclului CIP ( de curatenie)

-substituirea detergentilor acizi cu produse noi care nu necesita consumuri mari de apa si descresc nutrientii din apele uzate.

-adoptarea unor procedee de curatire in sistem uscat, colectind deseurile solide din productie de brinzeturi

-amplasarea de gratare si site pentru prevenirea patrunderii materialului solid in efluent.

Apele uzate reutilizabile

Tabelul 4.12 prezinta oportunitatile recente in cazul proceselor de prelucrare a laptelui

Indici 1-Apa direct reutilizabila

2-Utilizabila dupa eliminarea materiilor solide

3-reutilizare dupa trecerea printr-o membrana de separare

Utilizarea membranei in procesarea zerului , duc la obtinerea de proieine concentrate si lactoza. Cind este inclus si un proces de asmoza , reversibila, este produsa apa deniveralizata ce poate fi utilizata ca apa de alimentare pentru boilere in sistemele CIP.

Fig. 4.12, Diagrama fluxului cu sistem de procesare prin membrana

Reciclarea in cadrul CIP

Curatenia este cea mai mare consumatoare de apa in industria laptelui , economisirea fiind posibila in diverse sectoare ale acestei industrii.

Citeva posibilitati de economisire al apei sunt:

-reutilizarea apei de clatire finala pentru preclatire

-optimizarea secventelor CIP ( timpi de curatire si cltire)

-curatenia automatizata , continu a gratarelor, cadrelor la fabricarea brinzeturilor.

-reutilizarea apelor rezultate din asmoza inversa si cea rezultatat din condensatoare pentru curatenia zonelor mai putin sensibile sau pentru prepararea solutiilor de spalare.

-reutilizarea apelor de racire incalzite ca agent de spalare

-spalarea spumei manual

reutilizarea apei de racire incalzite pentru curatenie

Descriere

Apa de racire incalzita peste 50 grade poate fi reutilizata pentru spalarea tancurilor de lapte sau pentru spalarea manuala in cadrul CIP si intretinerea echipamentelor

Beneficii de mediu

Economisirea apei depinde de cantitatea de apa reutilizata , rezultatat din sistemul de racire. A fost atinsa o reducere de 2 %.

Alte efecte secundare

Reutilizarea apei calde rezultate din sistemul de racire duce la economii de energie.

Cind se utilizeaza aceasta apa pentru curatirea suprafetelor produsului finit , calitatea acestei ape este de o importaNTA DEOSEBITA . In mod normal aceasta apa este stocata pentru un anumit interval de timp in tancuri izolate , pina cind sunt reutilizate. Riscurile de contaminare pot fi reduse prin tratamente cu radiatii.

Aplicabilitate

Poate fi aplicata in orice obiectiv , insa patiul de stocare necesita tancuri , iar amplasarea lor poate fi un impediment.

Economii

Se reduce costul apei

Reutilizarea apei pentru clatiri finale

Descriere

Scopul clatirii finale este de a indeparta urmele solutiilor de spalare de pe echipamentele spalate. Apa curata este utilizata si apa din clatire care este returnata din CIP-ul central , este de asemenea curata si poate fi folosita la preclatirea sau clatirea intermediara in loc sa fie descarcata in canalizare.

Apele de clatire finala , pot fi utilizate pentru prepunerea solutiilor de spalare.

Beneficii de mediu

Reducerea consumului de apa si a efluentului

Aplicabilitate

Practica curenta

Poate fi utilizata in sistem CIP, dar sistemele de operare necesita modificari.

Micsorarea poluarii apei in industria de prelucrare a pestelui

, Sortarea heringilor si macrourilor

Se pot obtine reduceri cu 50 -60% a consumurilor de apa prin reglare corespunzatoare a dozatoarelor de alimentare cu apa.

Indepartarea viscerelor prin suctiune ( vacum)

Acest proces este considerat zgomotos si consumator de energie in cazul heringilor iar se poate utiliza eficient in cazul macrourilor.

Echipamentul consta dintr-o instalatie de vid avind un cap de suctiune ce actioneaza imediat ce capul pestelui este taiat.

Procesul uscat de indepartarea si transport a scerelor

Descriere

Transportul uscat al viscerelor este realizat pe o panta cu inclinarea de 20 % , montata sub sant . Aici viscerele sint prinse.

Fileterea este prezentata in Fig. 4.13

Beneficii de mediu

Volumul apelor uzate este practic acelasi cu al volumului necesar pentru racirea masinilor , cutitelor si rotoarelor si pentru curatenia filtrelor . poluarea apelor uzate se poate reduce cu 30 - 50%.

Tabelul 4.13.

Efecte secundare

O insemnata cantitate de sub produse randabile sunt realizate , ca mincaruri din peste. Apa continuta in aceste semifabricate este redusa.

Economii

--economii in tratarea apelor uzate

-se pot obtine preturi ridicate prin vinzarea subprodusele ce contin cantitati mici de apa , acestea fiind vindute ca hrana din peste.

Calitatea apelor functie de tip si tratament aplicat

Tebelul 4.14 Calitatea apei functie de indicatorii din apa uzata tratata, apa uzata si apa de proces

Tbale 4.14

Beneficii de mediu

Reducerea consumului de apa la sursa cu 50% reutilizarea apei uzate , reducerea poluantilor din apa

Efecte colaterale

Necesita consum mare de energie in tratarea apelor uzate

Economie

Apa potabila costa intre 0,99 - 15,4 E/m3 si se asteapta cresteri ale pretului datorita cererilor din ce in ce mai mari . Apa de proces costa 1,o3 E/m3

Decizii de implementare

Compania utiliza apa din foraje care era bateriologica corespunzatoare . dar a avut citeva dificultati:

-era adusa de la adincimea de 300 m.

-nivelul hidrostatic al apei era limitat

-apa continea saruri , iar unii parametrii nu respectau standardele de calitate

Tabel 4.15. calitatea apelor subterane ( la sursa) pentru procesarea leguminoaselor comparativ cu ghidul WHO