Tækniþróun í fiskmjölsiðnaði Sigurjón Arason

Yfirverkfr., Matís ohf.

Prófessor, H. Í.

Stundakennari, H.A.

Nýting loðnu við Ísland í hálfa öld

Föstudagur 5. september 2014

Háskólinn á Akureyri

© Matís 2014 2

Innihald

Þróun

Fiskmjöl

Hrogn

Mengun

© Matís 2014 3

Þróun síðustu 30 ár

1980 1990 2000 2010

Hetland þurrkarar Dyno-jet þurrkarar Meiri samþætting búnaðar

Gufuþurrkarar Fallstraumsgufarar Þöppugufarar Betri ferlastýring

Mjöltankar Endurbætt pressun

Særri skilvindur Betri hréfniskæling

Rafkatlar Rafvæðing loftþurrkara

Bætt nýting löndurvatns

Eldþurrkarar detta út

Vinnuafl: 500-600 manns 300 150

Orku notkun á tonn hráefnis:

• Olía 62 kg

• Rafmagn 38 kWkst

© Matís 2014 4

© Matís 2014 5

Auka nýtingu

Svara markaðinum hvaða varðar gæði afurða

Draga úr orkunotkun

Bæta hagkvæmni

Minnka mengun

Breytingar vegna

© Matís 2014 6

Fyrirkomulag við löndun B

1. Dæla, 2. Vökvaskilja, 3. Sigtisfæriband, 4. Vatnsdæla,

5. Blóðvatnstankur, 6. Dæla, 7. Slöngur 2. Tromlusigti

2.

© Matís 2014 7

Áhrif löndunar á skemmdarferla loðnu

TVN (mg NH3/100g)

Löndun

Dagar

© Matís 2014 8

Soðlýsi

Skip

Hráefni Pressa Sjóðari

Grófskilvindur

Lýsisskilvinda

Kvörn Mjölsigti

Pressukaka Pressuvökvi

Lýsis tankur

Forsía

Soð

Hrat

Færiband

Mjöl

Lýsi

Vog Mjölskivinda

Heitt vatn

© Matís 2014 9

Soðlýsi

Skip

Hráefni

Mjöltankar

Pressa Sjóðari

Grófskilvindur

Lýsisskilvinda

Mjölkælir Kvörn Mjölsigti

Pressukaka Pressuvökvi

Soðkjarnatæki

Lýsis tankur

Forsía

Tankur

Blandari

Soð

Kjarni

Hrat

Færiband

Gufu-Þurrkari

Mjöl

Lýsi

Vog Mjölskivinda

Loft-Þurrkari

Heitt vatn

© Matís 2014 10

Orkunotkun við fiskmjölsvinnslu er háð

Vinnslubúnaði

Verklagi - verkþekkingu

Hugbúnaði

Hráefni

Afurð

© Matís 2014 11

Orkusamanburður á vinnslubúnaði til að

fjarlægja vatn frá hráefni

Mismunandi kerfi kJ/kg eimur

Gufun 405 -2.250

● Eitt þrep 2.250

● Tveggja þrepa 1.115

● Þriggja þrepa 875

● Fjögra þrepa 615

Þjöppu gufari 75 -250

Himnusíun 115– 460

Gufuþurrkari 2.800

Loftþurrkari 3.000

kg gufa/kg eimur

1,05

0,52

0,41

0,29

0,10

0,05-0,2

1,30

1,40

© Matís 2014 12

Tveggja þrepa þurrkun

55-65%

40-42%

Fallstraumsgufari 3þrepa Þjöppugufari

Forhitari Sjóðari

Gufuþurrkari

Loftþurrkari

Fiskmjöl 8%

© Matís 2014 13

Flæðirit

© Matís 2014 14

Vinnslurás í fiskmjölsverksmiðju

Mjölblöndun

Lýsis tankur

Lýsisskilvinda

Grófskilvindur

Mjölsigti

Kvörn Mjölkælir Þurrkari

Blandari

Mjölskilvinda

Skrúfupressa Forsía

Pressuvökvi

Soðlýsi

Soð

Lýsi

Snigilsjóðari Forhitari

Hráefni

Vog

Mjölgeymsla

Soðkjarnartæki

Kjarni

Kjarni

Soð

Eimur

Gufuþjappa

Þétt eim

Filtrun

© Matís 2014 15

Rafknúin soðkjarnatæki - þjöppugufari

Kjarni

Soð

Eimur

Gufuþjappa

Þéttaður eimur

Soð

© Matís 2014 16

Hlutfallslegur orkukostnaður eftir

mismunandi ferlum – janúar loðna

© Matís 2014 17

© Matís 2014 18

© Matís 2014 19

Flæði í verksmiðju m.v. 100 kg af hráefni inn

Mjöl

Lýsi

Makríll 100

Síld 100

Loðna feb 100

Loðna mars 100

Hráefni

Makríll 20,0

Síld 17,6

Loðna feb 25,1

Loðna mars 28,8

Pressukaka

Makríll 80,0

Síld 82,4

Loðna feb 74,9

Loðna mars 71,2

Pressuvökvi

Makríll 12,2

Síld 10,3

Loðna feb 9,0

Loðna mars 1,9

Lýsi

Makríll 2,7

Síld 5,7

Loðna feb 5,3

Loðna mars 3,7

Mjölvinduhrat

Makríll 16,3

Síld 14,7

Loðna feb 21,0

Loðna mars 10,0

Soðkjarni

Makríll 18,6

Síld 19,7

Loðna feb 22,4

Loðna mars -

Gufun MVR

Makríll 23,2

Síld 20,4

Loðna feb 35,3

Loðna mars 25,6

Hálf þurrkaðMakríll 15,8

Síld 17,6

Loðna feb 16,1

Loðna mars 17,0

Eimur Gufuþurrkari

Makríll 39,0

Síld 38,0

Loðna feb 51,4

Loðna mars 42,6

Fyrir þurrkun

Makríll 30,2

Síld 32,0

Loðna feb 17,2

Loðna mars 55,5

Gufun 2 þrepa

Makríll 65,1

Síld 66,4

Loðna feb 60,6

Loðna mars 65,5

Soð

Makríll 77,3

Síld 76,7

Loðna feb 69,6

Loðna mars 67,4

Soðlýsi

Makríll 17,3

Síld 15,3

Loðna feb 20,9

Loðna mars 17,7

Mjöl

Makríll 6,0

Síld 5,2

Loðna feb 14,3

Loðna mars 7,8

Eimur Loftþurrkari

Makríll 48,8

Síld 51,7

Loðna feb 39,6

Loðna mars 55,5

Gufun HeildMakríll 48,8

Síld 51,7

Loðna feb 39,6

Loðna mars 55,5

Gufun Heild

© Matís 2014 20

Flæði í verksmiðju m.v. 100 kg af hráefni inn

Mjöl

Lýsi

Makríll 100

Síld 100

Loðna feb 100

Loðna mars 100

Hráefni

Makríll 20,0

Síld 17,6

Loðna feb 25,1

Loðna mars 28,8

Pressukaka

Makríll 80,0

Síld 82,4

Loðna feb 74,9

Loðna mars 71,2

Pressuvökvi

Makríll 12,2

Síld 10,3

Loðna feb 9,0

Loðna mars 1,9

Lýsi

Makríll 2,7

Síld 5,7

Loðna feb 5,3

Loðna mars 3,7

Mjölvinduhrat

Makríll 16,3

Síld 14,7

Loðna feb 21,0

Loðna mars 10,0

Soðkjarni

Makríll 18,6

Síld 19,7

Loðna feb 22,4

Loðna mars -

Gufun MVR

Makríll 23,2

Síld 20,4

Loðna feb 35,3

Loðna mars 25,6

Hálf þurrkaðMakríll 15,8

Síld 17,6

Loðna feb 16,1

Loðna mars 17,0

Eimur Gufuþurrkari

Makríll 39,0

Síld 38,0

Loðna feb 51,4

Loðna mars 42,6

Fyrir þurrkun

Makríll 30,2

Síld 32,0

Loðna feb 17,2

Loðna mars 55,5

Gufun 2 þrepa

Makríll 65,1

Síld 66,4

Loðna feb 60,6

Loðna mars 65,5

Soð

Makríll 77,3

Síld 76,7

Loðna feb 69,6

Loðna mars 67,4

Soðlýsi

Makríll 17,3

Síld 15,3

Loðna feb 20,9

Loðna mars 17,7

Mjöl

Makríll 6,0

Síld 5,2

Loðna feb 14,3

Loðna mars 7,8

Eimur Loftþurrkari

Makríll 48,8

Síld 51,7

Loðna feb 39,6

Loðna mars 55,5

Gufun Heild

© Matís 2014 21

Nýtni glatvarma gufara

Hráefni

Gufuþurrkari

uppgufun

(kg/100 kg)

Glatvarma gufari

uppgufun(kg/100

kg)

Glatvarma nýtni

(kg gufa / kg

uppgufað)

Loðna mars 17,0 55,5

Makríll afskurður 15,8 30,2 0,523

Síldar og makríl afskurður 17,6 32,0 0,550

Loðna febrúar 16,1 17,2 0,936

© Matís 2014 22

Samanburður á orku við þurrkun í „rafverksmiðju“

Hráefni 803 tonn Mjöl 145 tonn

Vatnsinnihald:

blöndu inn á þurrkara 59%

hálfþurrkaðs mjöl á milli þurrkara 42%

mjöls 8%

Rafmagnsdrifin

Notkun (kWst) 241.200

Kostnaður :

heild (miljónir) 1,24

á tonn hráefnis 1.546

Olíudrifin

Notkun (tonn) 33,75

Kostnaður :

heild (miljónir) 3,68

á tonn hráefnis 4.578

© Matís 2014 23

Flæðirit yfir vinnsluna

© Matís 2014 24

Samsetning og nýting helstu uppsjávarfiska – Gufað vatn er eimur frá sjóðkjarnatækjum og þurrkurum.

Heill Afskurður

Samsetning (%)

Fita 24 14 15 6 9

Þurrefni 21 16 19 20 15

Nýting (%)

Mjöl 24,8 19,1 22,7 23,3 17,7

Lýsi 21,6 12,0 12,7 4,3 7,4

Gufað vatn (%) 53,6 68,8 64,6 72,4 74,9

Makríll Síld Kolmunni Loðna

© Matís 2014 25

Vetrarloðna 2002 – Seigja (Brabender® Viscograph E) Dyno-Jet Dryer

150 g loðnumjöl í 300 g af vatni

J. R. Gunnarsson o.fl., 2004

© Matís 2014 26

Efnabreytingar í loðnu fyrir hrygningu

2

7

12

17

22

27

50

55

60

65

70

75

16.jan. 26.jan. 5.feb. 15.feb. 25.feb. 7.mar.

% vatn í hrognum

% hrogn /hrygnum

% fita í loðnu

© Matís 2014 27

Frumtilraunir við söfnun loðnu hrogna

© Matís 2014 28

Loðnuhrognakerfi

© Matís 2014 29

© Matís 2014 30

Breytileiki í fituinnihaldi loðnu

Vetrarloðna

Sumarloðna

Fituinnihald (%)

© Matís 2014 31

Hrognafylling og fituinnihald loðnu fyrir 2009 og 2010

© Matís 2014 32

Flæðirit fyrir Redox kerfi í sjávarútvegi

© Matís 2014 33

Mælingar á virkni Redox

SIGURÐUR VE. (Boat) FISHOIL DRY SOLIDS WATER

% % %

Fá löndun: Serum water 17,1 9,2 73,7

Frá fitugildru From scraper 25,2 9,3 65,5

Frá fitugildru From auger 3,7 9,6 86,7

Vatn inn í hreinsikerfi Water toWWL 4,8 2,2 93

14:15 12,5 20,9 66,6

Vatn eftir síun á vatni Sample 1 17 4,7 78,3

Sample 2 17,6 5,7 76,7

Straumur frá fitugildru 14:00 2,9 1,1 96

Hr. 14:00 2,4 1,9 95,7

1* Sample 1 2,8 1,6 95,6

2* Sample 2 2,7 1,5 95,8

14:30 3,4 2,1 94,5

Hreinsað vatn. Meðaltal 3 1,7 95,3

© Matís 2014 34

Fyrri rannsóknir á lyktarmengun

Rannís verkefni 1997-1999: ● Loftmengun í fiskimjölsiðnaði -

samband hráefnisgæða og niðurbrotsefna við fiskimjölsframleiðslu

● Aðlögun á rafnefinu FreshSense fyrir mælingar í fiskimjölsverksmiðjum

● Gott samræmi milli NH3 nema tækisins og TVN mælinga í loðnu hráefni (geymt við 0°C og 5°C)

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

Days in storage

Curr

ent (n

A)

0

50

100

150

TV

N m

gN

/100g

TVN 5°C

TVN 0°C

NH3 0°C

NH3 5°C

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

Days in storage

Curr

ent (n

A)

0

50

100

150

TV

N m

gN

/100g

TVN 5°C

TVN 0°C

NH3 0°C

NH3 5°C

Mælirými með rafefnanemum

CO

H2S

SO2

NH3

© Matís 2014 35

Dæmi um mat á virkni hreinsibúnaðar í

fiskmjölsverksmiðju með rafnefsmælingu

Framleiðsla á: ● beinamjöli 11.05 ● síldarmjöli 25.06

TVN 200mgN/100g

Rokgjörn amín skolast út í þvottaturni

● NH3 skynjari

Torleysanleg alkóhól og brennisteinsefni sleppa í útblástur

● CO og SO2 skynjarar

Guðrún Ólafsdóttir og Áslaug Högnadóttir, 1999. Loftmengun í fiskimjölsiðnaði. Skýrsla Rf 1-99. 27 s

© Matís 2014 36