Tehnici utilizate in procesarea carnii pentru diminuarea producerii deseurilor

Tehnici utilizate in procesarea carnii pentru diminuarea producerii deseurilor.

Fabrici de mixturi din carne

-Acele de gheata sint deseori utilizate pentru a raci mixturile din carne. Utilizind o mixtura convenabil racita sau inghetata de materie prima este posibila emiterea folosirii acelor de gheata.

-Multe materii prime sint receptionate sau transportate/ depozitate in cazi deschise. Cantitati de sucuri din carne se aduna pe fundul containerului . In loc sa fie eliminat sucul de carne in canalul colector, acesta poate fi refolosit in procesele industriale ale carnii

-Cind pasta de carne pentru salam ramine in mixer, tocator si masina de umplere se lipeste pe suprafete se face curatarea mai dificila. Pentru micsorarea efortului de curatare , precum si a apei si detergentului , echipamentele necesita curatirea mediat cum procesul de productie s-a incheiat.

-Microdeniile sint de asemeni utilizate in acest proces. Acestea sint stocate in pungi de plastic , care sint aruncate dupa golire. Pentru micsorarea cantitatilor de ambalaje din plastic , mirodeniile se dozeaza automat dintr-un recipient corespunzator.

-rezidurile prin pasta de carne din departamentul de mezeluri ( din tocator, masina de umplut si dusumele ) necesita indepartarea manuala pentru curatire si sunt trimise la fabricile de extragere / prelucrare a deseurilor din carne.

-cantitatile de apa ce alimenteaza departamentul de mezeluri trebuie micsorate. Alimentarea cu apa este oprita automat cind productia este oprita sau suspendata.

Afumarea

Cantitatile de compusi organici din fum depind de modul de generare a fumului. Metoda influenteaza emisiile din instalatii si necesarul de aer curatat. Nu este posibila a tehnica optima de afumare , fiind imposibila alegerea unui anumit tip de fum care sa ofere aromatizarea dorita ( fum rece, fierbinte ,etc).

Cind in generatorul de fum sint utilizate , lemne, alimentarea cu aer si aromatizant , temperatura este in mod normal ridicata. Se formeaza mult gudrou si necesitatile de curatire sint ridicate. In mod normal epurarea fumului este necesara.

Arderea rumegusului pentru producerea fumului genereaza cantitati mari de compusi organici. Intr-un sistem deschis sau semideschis se utilizeaza alimentarea cu aer, daca acest lucru este necesar . Un surplus de aer este necesar cind fumul este eliminat in atmosfera, realizindu-se amestecul . In tipurile de afumatori cu rumegus mai vechi , acesta era ars pe podea , prodocind fumul rece.

In Norvegia programul de control al afumarii a fost redus generatorul de fum fiind oprit inainte de incheierea intregului proces . S-a redus consumul de lemn de la 8,9 la 3,6 kg/tona de mezeluri , fara a se schimba calitatea produselor.

Piroliza lemnului ( talas, aschii) poate fi realizata cu abur supraincalzit , care transfera fumul si aroma compusilor produselor. Astfel se reduce numarul compusilor din fum, surplusul de aer poate fi in acest caz de asemenea redus. Surplusul de abur, poate fi condensat si evacuarea este usoara. Curatirea camerei de afumare este usoara, fiind depuneri putine de gundron in camera.

Frecarea dintre lemn si un disc retativ creaza piroliza. Datorita frictiunii se creaza fum. Fumul este aromat si contine substante cancerigene. Procesul poate fi realizat printr-un sistem inchis , cu reciclare , iar un sistem de epurare post ardere nefiind necesar. Utilizind acest fel de fum, se reduc depunerile in camera de afumare cu mai mult de 10% decit fumul creat prin arderea aschiilor de lemn. Curatirea este usoara si nu necesita detergenti puternici . Se regasesc putini compusi organici in apa reziduala , iar apa este economisita pe un lung interval de timp , intre curatenii.

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

c) Uscare

Pe piata exista o mare varietate de uscatoare. Teoretic, pentru evaporarea apei sunt necesari 2.2 MJ/kg. Oricum, in practica, depinde foarte mult de tipul de uscator folosit ce poate avea intre 2 si 3.5 MJ/kg. Uscatoarele de aburi pot avea un consum redus de energie daca consta in mai multe efecte. Uneori gazele evacuate de la instalatiile de combustie ( CHP) sunt folosite la uscare, in consecinta reducandu-se energia necesara. Consumul de energie necesar uscarii a putut fi si mai mult redus prin cresterea substantei uscate continuta in produsul umed. Acest lucru poate fi obtinut prin preevaporare sau folosind echipamente speciale de deshidratare cum ar fi presele sau instalatiile centrifugale.

Schimbarea prin metoda recompresiei mecanice (MVR)

Descriere

O laptarie japoneza imbunatatind procesul de fabricare a laptelui praf si montand un evaporator MVR cu patru efecte a restituit un evaporator TVR cu patru efecte.

Beneficii in favoarea mediului

Reducerea consumului termic de energie.

Efectele mediilor traversate

Fara importanta

Aplicabilitati

Costuri

Costul unui evaporator MVR nou este de 1,5 mil euro fata de 1,3 mil euro, cat costa un evaporator TVR nou.

Pentru evaporarea a 30 t/h, costul anual al operatiei cu un MVR a fost de 175000 euro fata de 680000 de euro pentru aceeasi operatie cu un TVR de unde rezulta o economie de aproape 75%. Economiile au rezutat in special datorita reducerii consumului de vapori.

Conditii de realizare

Costul redus la energie

Pompe de incalzire pentru recuperarea caldurii din diferite surse

Descriere

Principiul de functionare al unei pompe de caldura se bazeaza pe transferul de caldura de la o temperatura joasa la una inalta cu ajutorul puterii electrice.

Avantaje aduse mediului

Energia este recuperata. Un exemplu il reprezinta recuperarea caldurii din apa de racire. Apa de racire (deja incalzita) este racita si caldura poate fi folosita la infierbantarea apei calde.

Studiu de caz- Temperatura joasa de uscare folosind pompe de caldura

Un sistem dezvoltat in Brisbane, Australia, reduce costurile energiei printr-un sistem de uscare a alimentelor.In 1997 erau mai mult de 16 companii din ind. alimentara, din Australia, care foloseau peste 30 de pompe de incalzire pentru uscarea la temperaturi joase a produselor alimentare. O pompa de incalzire este constituita dintr-o camara standard de uscare cu un sistem de circulatie a aerului si a unor sisteme obisnuite de racire a aerului conditionat. Uscarea aerului se face prin deshidratare in evaporator (zona de racire din cadrul ciclului de racire) si reincalzirea prin condensator a pompei de incalzire.

Randamentul energiei este exprimat prin raportul de umezeala (kg de apa indepartata/kWh energie folosita) ce se situeaza intre 1 si 4, cu o medie de 2,5 kg/kWh.Scurgerea pe patul uscatoarelor nu este convenabila pentru produsele vascoase sau daca prezinta forme neregulate. Se pot folosi doua uscatoare unul dupa altul. Aerul deshidratat de la pompa de incalzire este orientat catre patul de scurgere cu produse semi uscate. Apoi curentul de aer trece prin cabina uscatorului. Folosind aceasta combinatie, randamentul energiei poate fi imbunatat la mai bine de 80%.

Efectele mediilor traversate

Pompele de incalzire necesita electricitate

Aplicabilitati

Este nevoie de o sursa buna de caldura in combinatie cu o nevoie simultana pentru caldura in apropierea sursei.

Costuri

Fezabilitatea economica depinde de pretul combustibilului in legatura cu puterea electrica.

Conditii pentru realizare

Costuri reduse pentru energie si apa

Caldura recuperata din pasteurizare- Producerea de inghetata

Descriere

Caldura poate fi refacuta din procesul de pasteurizare a inghetatei. Amestecul de inghetata intra in pasteurizator la o temperatura de 60 de grade C si este incalzita pana la 85 de grade urmand sa fie apoi racita pana la 4 inainte sa . .

Faza de racire se realizeaza in mai multe etape. In prima etapa inghetata este racita la 70 g C de schimbul de caldura reganerata. In a doua faza apa rece este folosita pentru a continua racirea pana la aprox. 20 C. Temperatura finala de 4 C este obtinuta prin racire cu gheata.

Caldura obtinuta de la amestecul de inghetata in cea de-a doua faza poate fi utilizata pentru praincalzirea apei pentru diferita scopuri, in special pentru operatii de curatare. Aceasta necesita un numar de rezervoare in care pote fi stocata apa calda.

Studiu de caz-Caldura recuperata din instalatiile de fabricare a inghetatei

Intr-o instalatie de fabricare a inghetatei, caldura din faza a doua de racire este folosita pentru princalzira a aproximativ 25% din totalul de apa folosita in instalatie. Caldura recuperata ajuta la incalzirea apei pana la aproximativ 70 C. Media temperaturii apei de racire este de 10 C, corespunzand unei cantitati de caldura recuperata de 7600 GJ/an ce reprezinta 14% din energia consumata de instalatie. Apa calda este folosita pentru CIP si Cantitatea de apa recuperata este de aprox. 1000 L/tona de amestec de inghetata produs.

Efecte la tranzitare

Calitatea apei trebuie sa fie verificata, deoarece la scurgerea in vasele schimbului de caldura pot rezulta contaminari ale apei cu produsul.

Aplicabilitati

Poate fi aplicat deopotriva in instalatiile noi sau in cele deja existente. Este necesar spatiu pentru rezervoarele de stocare a apei.

Conditii pentru realizare

Costuri reduse pentru energie si apa.

Exemple de instalatii

Caldura recuperata din sistemele de racire

Descriere

Caldura poate fi recuperata de la echipamentul de racire si de la compresoare. Sistemul cuprinde cateva schimbatoare de caldura si rezervoare de stocare pentru apa calda. In functie de echipamentul de racire se pot obtine temperaturi de 50-60 C.

Avantaje aduse mediului

Economii la energia de incalzire pot fi obtinute folosind caldura recuperata pentru apa calda de la robinet sau aerisire, dezghetarea produselor puternic inghetate, preincalzirea lichidelor de curatare sau a produsului.

Studiu de caz- Caldura recuperata de la compresoare

Instalarea sistemului de recuperare a caldurii in instalatiile de racire pentru laptarii incluzand pistonul compresor si elicea cu o capaciatate de racire de 3200 kW rezultand o energie economisita de aproximativ 1200 MWh/an. Investitia se ridica la aproape 160000 euro, recuperabili in 6,3 ani.

Aplicabilitati

Aproape intotdeauna este instalat in instalatiile (echipamente) noi. Lipsa spatilor poate fi un obstacol pentru extinderea instalatilor.

Costuri

Prezinta fezabilitate economica in producerea instalatilor de congelare, deoarece frigul normal stocat nu produce cantitati suficiente de caldura pe timp de iarna

Conditii pentru realizare

Consumul redus de energie

Exemple de instalatii

Literatura de specialitate

Caldura recuperata din vaporii rezultati infabricile de bere

Descriere

Fierberea hameiului este singurul mare proces cu consum de caldura, dintr-o berarie. Cand se fierbe hameiul se evapora in mod normal cam 6-12%. De obicei vaporii sunt emisi in atmosfera, risipindu-se astfel energie si producand un miros neplacut. Recuperarea caldurii de la fierberea hameiului economiseste energie si inlatura problema mirosurilor.

Cea mai simpla cale de recuperare a caldurii din vapori este de a folosi productia de apa calda pentru diferite procese si pentru curatare. Acest sistem se regaseste in unele fabrici de bere. Daca apa calda este de asemenea recuperata in timpul procesului de racire (ceea ce este un foarte normal ), vom avea inca un excedent de apa calda, care trebuie eliminata (prin scurgere).

Exista doua obtiuni ce sunt luate in considerare:

1.Folosirea vaporilor la fierberea hameiului (drojdiei). Vaporii, incalziti prin compresor (abur injectat sau compresor mecanic ) pot fi folositi pentru fierberea hameiului intr-un schimbator special de caldura. Caldura vaporilor condensati (care trebuie sa aiba o temperatura de aproximativ 100 C ) pot fi refolositi la producerea de apa calda. Desigur, aceasta va fi folosita numai daca este nevoie de mai muta apa calda decat cea produsa in timpul racirii hameiului.

2. Folosind caldura din vapori se incalzeste apa la 95 C pentru preincalzirea dinaintea fierberii hameiului. Hameiul poate fi incalzit de la 75 C la aprox. 90 C cu ajutorul caldurii recuperate. Aceasta necesitea o instalatie de inmagazinare a energiei. Caldura din vaporii condensati pot, daca se care , sa produca apa calda pentru folosirea in productie sau operatii de curatare. Caldura recuperata poate fi de asemenea folosita pentru incalzirea camerelor, etc.

Avantaje aduse mediului

Efecte

Informatii

Aplicabilitati

Costuri

Sistemul mai sus mentianat este scump si este luat in considerare numai dupa ce alte reduceri semnificative de energie ( la un nivel de 150-200 MJ/?) au fost facute. Intr-o fabrica noua de bere, oricum, utilizarea acestui sistem poate fi luat in considerare de la bun inceput.

Energia economisita la unirea caldurii si puterii generate(CHP)

In ultimii ani, a avut loc o puternica dezvoltare pe piata a CHP-urilor, atat tehnologic cat si la nivel de pachete financiare. Asa cum dezvoltarile includ folosirea energiei pentru alimentarea companiilor la completare investitilor financiare si folosirea CHP-urilor pentru racire (aerisire)

O optiune reala pentru economisirea energiei o reprezinta realizarea combinatiei intre caldura si putera generate. In unele sectoare din industria alimentara (spre ex. ind. zaharului ) CHP-ul este deja pus in practica.

Avantaje aduse mediului

Randamentul unui CHP poate depasi 90%. Randamentul inalt favorizeaza utilizarea combustibililor fosili si reduce producere de CO2. Mai mult chiar, gazul ars conform CHP poate elimina emisiile de SO2, in timp ce emisile de NOx au fost controlate de legislatiile de mediu.

Informatii

Echipamentul modern CHP necesita putin efort la operare si intretinere decat multe alte sisteme vechi de boilere fata de CHP care a fost echipat cu sistem de sistem automat de control si monitorizare.

Aplicabilitati

Punerea in practica a CHP-ului depinde in mare masura de anumite circumstante. De aceea daca se ia o decizie in vaderea realizarii sunt necesare cercetari amanuntite privind aspectele tehnice, economice si financiare.

a) Aspecte tehnice   

Desi CHP- ul este bine stabilit si tehnologia fiind bine pusa la punct, este foarte importanta luarea unei decizii corecte privind modul de realizare. Factorii principali ce sunt luati in calcul sunt: modul de consum a electricitatii si caldurii ( abur/vapor) in instalatie si raportul consumului intre electricitate si caldura. Factorii secundari importanti sunt: daca instalatia functioneaza continuu si daca procesele prezinta variatii foarte mari. Este nevoie de o simpla regula (miscare) pentru o cerere simultana de caldura si electricitate pentru cel putin 4000 h/an.

b) Aspecte economice

In Marea Britanie, CHP poate acum sa reduca plata totala a energiei cu aproape 20%. (Agentia de protectie a mediului, MB 2001)

Studiile economice legate de CHP depind de combustibilul folosit, benzina (pacura, motorina) normala, pentru generarea energiei si caldurii. Daca pretul energiei scade sau pretul combustibiluli creste, recuperarea financiara va scadea si ea. Aceasta este marea amenintare(riscul) intr-o economie de piata libera.

O metoda aplicata uneori este aceea de a realiza o instalatie CHP pe consum de caldura cu producerea unui excedent de electricitate introdus in reteau publica.Daca aceasta este o metoda atractiva, ea depinde foarte multe de pretul obtinut pentru excedentul de electricitate vandut.

c) Aspecte financiare

Ideea este ca aceste copanii nu-si pot finanta singure instalatia. CHP. Uneori Joint Ventures (Conectarea Riscanta) cu energia electrica furnizata sunt formate , uneori o treime din finantarea totala a instalatiei CHP.

Un contract pentru furnizarea energiei electrice si a caldurii de la o instalatie CHP se pote face pentru 10 pana la 15 ani.

Aplicarea CHP in industria zaharului

Fabricarea zaharului revendica energie electrica si termica pentru ficare etapa din procesul tehnologic. Energia electrica este folosita pentru iluminare, pentru controlul instalatiilor si pentru functionarea masinilor (utilajelor). Aburul si apa calda sunt necesare incalzirii recipientilor si a cladirilor (halelor). Cea mai mare consum de energie electrica este cerut la fabricarea zaharului cand este obtinut prin arderea gazului, pacurei sau carbunelui intr-o camera de ardere, care-l transforma, cu ajutorul instalatiei combinate caldura-putere (CHP), in abur si electricitate. Camera de generare a combinarii caldura-putere este o varianta pentru procesele de fabricare a alimentelor pentru care caldura si puterea sunt incarcate proportional (in echilibru).

In general se utilizeaza pacura ca factor generator de CHP sistemul depasind 70% si de multe ori chiar 80%. Acest combustibil are un randament foarte mare fata de orice alta forma comerciala de folosire a puterii vaporilor, chiar si fata de ultimele generatii de turbine cu gaz, cu un randament de aprox. 55%. Excedentul de electricitate poate fi vandut altor utilizatori.

Aplicarea CHP-ului in industria laptelui

O data cu crestera volumului instalatiilor din ind. laptelui, a crescut si nevoia de energie electrica, facand rentabila alternativa producerii de energie proprie. CHP este o buna metoda pentru instalatiile din ind. laptelui care folosesc in diferite etape evaporarea/uscarea, unde electricitatea impreuna cu caldura termica sunt necesare in cantitati mari.

Compararea randamentului energiei la o instalatie clasica si o instalatie de CHP este redata sub forma diagramei Sankey.

Dupa analiza diagramelor se pot face urmatoarele observatii:

In timpul procesului de ucare a zerului si a laptelui, aerul cald este necesar pentru uscarea rapida a picaturilor introduse in instalatie. Acest aer cald este produs in special cu vapori fierbinti transportati prin conducte din schimbatoarele de caldura.

Temperatura necesara pentru asigurarea functionarii procesului la presiunea ceruta de vapori ( temperatura normala trebuie sa fie intre 220-240 C). Pentru a raspunde temperaturii cerute la diferenta din transformatorul de caldura este necesara o presiune a vaporilor de 32-34 bari. Pierderile prin sistemul de conducte trebuie luat in considerare, de aceea vaporii trebuie sa genereze presiuni de cel putin 40 de bari.

Generarea vaporilor reclama generatori de vapori corespunzatori. Acceptarea unei presiuni de 40 de bari inseamna de asemene imbunatatirea puterii de generare a presiunii reintoarse in turbina de aburi.

Exista cateva etape, anterioare procesului de uscare a laptelui, realizate la temperaturi joase. Toate celelalte etape din procesul de uscare se fac de asemenea la temperaturi joase. Pentru toate aceste procese ce au loc in instalatie, vaporii (aburul) cu o presiune relativ scazuta ( de ex. 6 bari ) este suficient (laptele fierbe la 75 C, iaurtul la 90 C, etc )

Aceasta presiune scazuta a vaporilor a fost prevazuta prin reducerea presiunii vaporilor cu ajutorul unei valve(robinet) sau prin folosirea reintoarcerii in turbina ( sistemul de refulare)

Reducerea presiunii cu ajutorul robinetului "distruge" energia, in timp ce diferenta de presiune in sistemul de refulare al turbinei genereaza energie mecanica pentru propulsarea unui generator electric si deci producerea de energie elec

Fumul lichid este deasemenea deschis . Este fum condensat sau aroma de fum ce se adauga produsele . Avantajul consta in faptul ca aroma de fum poate fi obtinuta fara fum si compusii din fum, care sunt susceptibile privind afectarea sanatatii. Nu exista emisii de fum iar necesitatile cu curatire sunt reduse.

Cantitati mari de gudron sunt colectate din cuptoare sau incinte de fum. Acest material este colectat si manipulat ca deseu chimic. Gudroanele nu pot fi eliminate prin sistemul de canalizare.

Mult gudron este depus prin lipire ( adezivitate)

Cel mai bine se pot curata in spalatoare speciale , cum ar fi conteinerele cu cilindrii. Cilindrii sunt intr-o continua miscare pentru a asigura frecarea materialului lipis si dezlipirea lui. Alimentarea cu apa este controlata.

Este mai bine ca sa nu se utilizeze apa prin siroire.

Stucturile de gatit si de afumare sunt curatate manual, printr-un sistem de presare. Recipientul de spalare care colecteaza si recircula apa, contine detergent.

Evacuarea se face automat in canalizare dupa ultima clatire.

Energia consumata pentru incinerare si evacuarea fumului din cuptoare poate fi redusa prin incineratoare catalitice si recuperatoare de caldura.

Racirea mezelurilor

Recirea se poate realiza prin evaporare , in recipiente speciale , proiectate pentru acest scop. Mezelurile pot fi stropite cu apa fin impreastaiata ( spray) alimentarea cu apa este oprita si prin trecerea aerului prin recipient produsele sint racite . Cind suprafetele se usuca ciclul se repeta. Aceasta metoda economiseste multa apa.

Apa de racire

Mezelurile sunt ambalate sub vid.   Masina de impachetat sub vid utilizeaza apa de racire , aproximativ 0,2 m3 /tone de mezeluri. Dozind cantitatile de apa si stabilind dozele precise se pot economi si mari cantitati de apa. O alta posibilitate este acea de recirculare a apei de racire.