Grba: Racionalizacija potrošnje vode u prehrambenoj industriji

UniverzitetuNovomSaduPrirodno‐matematičkifakultet

h b h š ž dDepartmanzahemiju,biohemijuizaštituživotnesredineUdruženjezaunapređenjezaštiteživotnesredine„NoviSad“Fondacija"DocentdrMilenaDalmacija"

"Racionalizacija potrošnje vode u prehrambenoj industriji"

NoviSad21‐23.septembar,2016.

dr Nenad Grba

• Zašto prehrambena industrija ?

U prehrambenoj industriji otpadne vode najvažnija i najveća emisija iz pogona

1.

Ogansko opterećenje !!! otpadni gasovi – mali problem uglavnom  prirodni p g p g pgas, ponegde mazut ili ugalj ‐ šećerane)čvrsti otpad – stočna hrana, dodatakp ,zemljištuTečni otpad – kao konfiskat I kategorije – hrana za kućne ljubimce  

Prehrambena industrija jedan od najvažnijih i 2.

najvitalnijih sektora industrije naše zemlje

EVROPSKA ISKUSTVAO S S US

SPECIFIČNAPOTORŠNJAVODEPOSEKTORIMA

INDUSTRIJA MESA I ŽIVINSKA IND.

INDUSTRIJA PRERADE VOĆA I POVRĆA

INDUSTRIJA PRERADE RIBE

INDUSTRIJA MESA I ŽIVINSKA IND.

INDUSTRIJA SKROBA

INDUSTRIJA MLEKA I MLEČNIH PROIZVODA

INDUSTRIJA PIVA

INDUSTRIJA ŠEĆERA

Gubiciucevi:LAMINARNOITURBULENTNOSTRUJANJE

Pucanje/korozija cevi –NEPLANSKO OTICANJE VODE

Nulto stanje jedne fabrike u Nemačkoj pokazalo je porošnju vode 10% !!?p j

OPŠTE PREPORUKEOPŠTEPREPORUKE

AnalizaukupnekoličinevodeAnalizaukupnekoličinevodekoja ulazi u proces (input) ikoja ulazi u proces (input) ikojaulaziuproces(input)ikojaulaziuproces(input)iizlaznevode(output):izlaznevode(output):

• Na ovom nivou specificira se input i output vode u celom postrojenju. • Upotreba i produkcija vode se uzimaju u obzir, uključujući ponovnu

t b d i d đ i d ( ić ć i ć upotrebu vode i vodu ugrađenu u proizvod (pića, voće i povrće u konzervama) ili vodu koja je isparila.

• Osnovna razlika se najčešće pravi između ukupne i sveže vode koja Osnovna razlika se najčešće pravi između ukupne i sveže vode koja se koristi. Primer pregleda

ulazne i izlazne vode iz postrojenja

Ulazni i izlazni tokovi vode određuju se za svaki deo, pri vode iz postrojenjaj , pčemu se definiše funkcija vode u datim delovima (npr. transportna voda, voda za pranje rashladna voda itd )

7

pranje, rashladna voda, itd.). Često ova vrsta podataka nije dostupna.

Namensko merenje potrošnje vode

Inventar ulazne vode (input) i otpadne vode (output) po procesnoj fazi ili aktivnostiInventar ulazne vode (input) i otpadne vode (output) po procesnoj fazi ili aktivnosti

Namensko merenje potrošnje vode• Primenom namenskog merenja, potrošnja vode se može

pratiti na nivou radnih jedinica umesto samo na nivoukompletne fabrike. Tako se mogu identifikovati povećane potrošnje vode iz tehničkih i operativnih razloga, pa se mogu preduzeti mere da se optimizira potrošnja. p p p j

• Sugeriše se često očitavanje sa merača protoka vode na radnim jedinicama i njihovo beleženje svakih 10 minuta.K i t k č tih j i i d l ž ti iKorisnost ovako čestih merenja zavisi od složenosti procesa i date radne jedinice i veličine i učestalosti promena u potrošnji vode (BREF, 2006). 

• U jednom analiziranom pogonu, poređenje stvarne potrošnje vode sa preporučenim vrednostima dovelo je do smanjenja potrošnje od 13% Zapremina otpadne vode koja bi inačepotrošnje od 13%. Zapremina otpadne vode, koja bi inače trebalo da se prečišćava, je takođe smanjena (BREF, 2006). 

Primertehnološkesheme– industrijaprerademesa

Cevovod za ispiranje peščanih

filtera

KotlarnicaKotlarnica

Glavni pogon

Bojler i kondenzatori

Sterilizacija

itd.

PREPORUKA: Postaviti vodomere npr. DN80 mm na ključnim mestima sa opremom za daljinsko očitavanje.

USLOV SVIH USLOVA – MERENJE PROTOKA VODE PO RADNIM JEDINICAMA !!!

IDENTIFIKACIJA PREPORUKE

VISINA INVESTICIJE (EUR) MOGUĆNOST UŠTEDE (%)STRATEŠKE

• PREPORUKA ON LINE MERENJA SA OČITAVANJIMA NA 10 min.

POSTOJEĆEG STANJAVISINA INVESTICIJE (EUR) MOGUĆNOST UŠTEDE (%)

KRATKOROČNE INVESTICIJESTRATEŠKE INVESTICIJE

UPRAVLJANJE I KONTROLA POTROŠNJE VODE

Većina industrija NE VRŠE MERENJA  UGRADNJA VODOMERA NA NIVOU NPR. cca.  7.000 EUR‐a Implementacije sistema 

kontrole. 

potrošnje vode po radnim jedinicama

RADNIH JEDINICA / za jednu klaničnu industriju

Računaće se specifična  potrošnja  vode po jedinici proizvoda

• Uspostavljanje kontrole

Potrošnje vode NE SAGLEDAVA U SKLADU SA  BAT‐om(Best Available Techniques –najbolje dostupne tehnike) preporukama

USPOSTAVLJANJE OBAVEZA, ODGOVORNOSTI I KONTROLE PO PROIZVODNIM CELINAMA

/

Potencijalna obuka osoblja od strane spoljnih saradnika/eksperata

• Uspostavljanje kontrole nad potrošnjom. 

Izrada i primena procedura !!!

preporukama.  (ISO 9 000, 14 000, HACCP...)

Plavim slovima icrvenim isprekidanimlinijama su označenilinijama su označeni procesi sa najvećom potrošnjom vode

Slika1.Primerdijagramatokaprimarneproizvodnjesvinjskogmesa

POSTOJEĆE STANJE

PREPORUKEVISINA

INVESTICIJE (EUR)MOGUĆNOST UŠTEDE (%)

KRATKOROČNE INVESTICIJESTRATEŠKE INVESTICIJE

Š ŠUŠTEDA POTROŠNJE VODE NA NIVOU NE PROCESNIH JEDINICA

BAT preporuke. Uklanjanje creva sa tekućom vodom i popravka slavina i toaleta koji /

TROŠKOVI REDOVNOG ODRŽAVANJA

Primeri: Slavina koja curi 30 kapi u 10 sekundi =18,4 m3/godCrevo koje teče stalno sa ¾ inča (250 dana 8 sati na dan) = 10

cure – redovno održavanje.ODRŽAVANJA (250 dana, 8 sati na dan) = 10

000 m3/godToalet koji curi primetno = 195 m3/god

U d j “ išt lj ” d

Obilaskom je moguće utvrditi da se pranje pojedinih delova pogona vrši crevom sa otvorenim

Ugradnja “pištolja” pod pritiskom tj. nastavci za ručno puštanje vode tamo gde to nije već izvedeno.

MOGUĆNOST IZVODA POSEBNOG VODA ZA

Bez automatskog sistema cca 10 EUR.

Automatski sistem cca. 90 EUR.

mlazom. Opremanje creva za pranje sa manuelno pokretanom mlaznicom

PRANJE POD PRITISKOM

cca. 25%

U fabričkom krugu postoje izvodi iz hidranta koji nisuprojektovani u skladu sa protivpožarnom zaštitom inezadovoljavaju osnovne kriterijume efikasnostij j jpotrošnje vode.

KRATKOROČNE INVESTICIJE:

Izgradnja pravilnog izvoda iz hidranta.

Sa aspekta zaštite od požara razdvojena signalnainstalacija mora da ima sistem za automatskoisključivanje (regulacioni ventil) tako da se zainformaciju u slučaju požara prekida dotok vode.

Pritisak vode u instalacijama mora biti uvek na nivou kojipropisuju mere zaštite od požara.

SPECIFIČNEBATPREPORUKE

POSTOJEĆEPREPORUKE VISINA

INVESTICIJEMOGUĆNOST

KRATKOROČNE STRATEŠKEPOSTOJEĆE STANJE

INVESTICIJE (EUR)

UŠTEDE (%)KRATKOROČNE

INVESTICIJESTRATEŠKE INVESTICIJE

SUVO ČIŠĆENJE OPREME I INSTALACIJA - Industrijski vakuum- usisivaciMnogi zaostali (rezidualni) materijali se delimičnose delimično odstranjuju iz posuda, sa opreme ili instalacija.

Veći deo ovako

Lopate, gumeni strugači i usisavanje vakuumom mogu da se koriste za suvo čišćenje

Industrijski vakuum- usisivaci

1 200 EURodstranjenog materijala spira se sa vodom ka odvodu za kanalizaciju.

ž

pre mokrog.

Čišćenje sa penom ili gelom

/ cca. 1 200 EUR-a(www.greenandwhite.co.uk/Numatic-NTD-2003-p/836617.htm)

do 30%

Pretežno za industriju mesa ali i druge sektore.

Sanitacija pogona

POSTAVLJANJE INDUKTIVNIH SENZORA

NA MESTIMA GDE IMAMO KONTINUALNI PROCES

DOK POTROŠNJA VODE NA LINIJI NE TREBA DA BUDE KONTINUALNA

POSTOJEĆE STANJE

PREPORUKE

VISINA INVESTICIJE (EUR)

MOGUĆNOST KRATKOROČNE STRATEŠKE INVESTICIJEPOSTOJEĆE STANJE INVESTICIJE (EUR)

UŠTEDE (%)INVESTICIJESTRATEŠKE INVESTICIJE

PROCES HLAĐENJA PROIZVODA NAKON TERMIČKE OBRADE TUŠIRANJEM SA VODOM

U procesima sa velikom potrošnjom vode koja može

RECIRKULACIJA VODE KOJA SE KORISTI ZA HLAĐENJE PROIZVODA U TOPLOJ PRERADI PROIZVODA

-PRIMER INDUSTRIJA MESA :

Visina investicije:

da recirkuliše.

Široko primenjeno u prehramenoj industriji.

/ -Implemetirati sistem recirkulacije vode (sa reversnom osmozom (RO)).

-Voda recirkuliše nazad, prođe kroz izmenjivač t l t d t b d hl d i k i ti

cca 300000 EUR-a

potrošnja antiskalanta

do 70%

toplote da opet bude hladna i ponovo se koristi za hlađenje proizvoda. (BREF 2006.)

SISTEM REVERZNE OSMOZESISTEM REVERZNE OSMOZE

OS O Ć S A

PREPORUKEVISINA INVESTICIJE

( )MOGUĆNOST

Š (%)KRATKOROČNEŠPOSTOJEĆE STANJE (EUR) UŠTEDE (%)KRATKOROČNE

INVESTICIJESTRATEŠKE INVESTICIJE

UŠTEDA POTROŠNJE VODE NA NIVOU POSTROJENJA SISTEMOM RECIRKULACIJE

NE POSTOJI SISTEM ZA RECIRKULACIJU VODEILI NE RADI PUNIM

/

Voda iz drugih procesa, npr. iz HLAĐENJA i KONDENZOVANA PARA, mogu da se koriste za primarno

NA OSNOVU ZAHTEVA PROJEKTA /

KAPACITETOM pranje, pranje prostorija, faričkog kruga...

Recirkulacija vode – PRIMER PIVARE

AEROBNI/ANAEROBNI KOMBINOVANI PROCESI MEMBRANSKI BIO-REAKTORI (MBR)

Primenom sistema prerade otpadnih voda koji se sastoji od anaerobnog i aerobnog p p j j g gpostrojenja postižu se odlični rezultati.

Nisko opterećenje sa napojnim tokom postrojenja može postići higijenizaciju i do 99% ulaznevode.

Nakon prerade procesne vode od strane ovog sistema, filtrirana voda se može ponovo koristitisa veoma malom količinom ili čak u potpunosti bez dezinfekcionih hemikalija, u zavisnosti odnamene procesa recikliranja.

Smanjenje nivoa BPK/HPK -ponovna upotreba vode

INDUSTRIJA ŠEĆERAINDUSTRIJA ŠEĆERA

Primena sistema upravljanjaenergijom:

RECIKLIRANJE TRANSPORTNE VODEenergijom:

Za sistem proizvodnje pare(maksimalan povraćaj kondenzata;i b j bit k i ć j

Voda iz kanala može se ponovo koristiti otprilike 20 puta pre nego što se konačno ispusti.

izbegavanje gubitaka pare iz povraćajakondenzata, popravljanje mesta gdedolazi do izlaska pare)

U modernim šećeranama, potrošnja pitke vode je danas oko 0.25 – 0.4 m3/t tretirane šećerne repe.

BENEFITI:

- Manja potrošnja energije po jedinici

Za nova postrojenja, može se postići i do 0.1 m3/t pitke vode po obrađenoj repi.

gotovog proizvoda

- Efikasniji i pouzdaniji rad sistema za

- Zatvoreni krug vode - jezero kondezata.

- RECIKULACIONI KRUG VODE SA ISTOVARA iproizvodnju pare

- Manja emisija vodene pare

SA ISTOVARA i HIDROTRANSPORTA, PLAVLJENJA I PRANJA REPE.

POSTOJEĆE STANJE

PREPORUKEVISINA INVESTICIJE

(EUR)MOGUĆNOST UŠTEDE (%)

KRATKOROČNE INVESTICIJE

STRATEŠKE INVESTICIJE

UŠTEDA POTROŠNJE VODE – TOPLOTNE PUMPE

Većina instalacija u preh.

Razmotriti uvođenje toplotnih pumpi. TOPLOTNE PUMPE koriste PODZEMNU VODU

industriji koristi svežu vodu

za dobijanje pare u kotlarnici

kojom se vrši zagrevanje

sanitarne vode.

/

oduzmajući joj temperaturu(par stepeni), to koriste zagrejanje vode, a nastalu hladnuvodu vraćaju u zemlju.

Hladnu vodu TREBA VRATITI

NA OSNOVU ZAHTEVA PROJEKTA

Značajno se smanjuje se upotreba vode koja ide u kotlarnicu.

U SISTEM, a ne u zemlju i takoiskoristiti postojeći resurs.