CN101214072B - 浓缩苹果清汁清洁生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浓缩苹果清汁清洁生产工艺，是将清洁生产思维推广到浓缩苹果清汁加工生产的全过程中，从而实现浓缩苹果清汁的清洁生产，最终降低对水、电、煤、汽等资源的消耗，同时减少环境污染，达到相应的国家排放标准。本发明的技术方案是：苹果原料质量控制→水流输送→清洗→破碎→榨汁→前巴氏杀菌→酶解→超滤→蒸发浓缩→后巴氏杀菌→无菌灌装。本发明可使苹果加工能力为50吨/小时的生产线实现节水24.84万m³/年；减少煤渣量4330吨/年，减少COD排放31.446吨/年，烟气排放及污水处理达到国家规定标准。

Description

浓缩苹果清汁清洁生产工艺

技术领域

本发明涉及一种清洁生产工艺，具体是一种浓缩苹果清汁清洁生产工艺，属于环境保护技术领域。

背景技术

我国浓缩苹果清汁生产量及出口量约占全世界的50％，浓缩苹果清汁加工产业为我国实现农业产业化与促进社会经济发展发挥着举足轻重的作用。然而在浓缩苹果清汁生产过程中需要消耗大量的水、电、煤、汽等资源，同时又排放出大量的洗果污水、清洗设备废水、冷却水、锅炉废气、煤渣、生活垃圾以及加工副产物苹果渣等污染物。目前我国苹果汁加工业大多对这些污染物没有进行合理的处理及循环再利用。如传统苹果汁加工工艺中，苹果汁中果肉颗粒物将在酶解后富集，通常的处理方式为添加软水将可溶性成分萃取带走，然后直接排进污水处理站，排放物BOD值可达30000～40000mg/L，将给最后的污水处理带来很大的压力。这些污染物将给生态环境造成巨大危害，造成水源、土壤、大气等方面不可估量的损失。清洁生产(CleanerProduction，CP)是一种创新思想，该思想是将整体预防的环境战略持续运用于生产过程、产品和服务中，以提高生态效率，并减少对人类及环境的风险，现已经在诸多行业开始推行，但是在浓缩苹果清汁生产过程中的实施尚未见到相关报道。

发明内容

本发明的目的是将清洁生产推广到浓缩苹果清汁加工的生产过程中，从而实现浓缩苹果清汁的清洁生产，最终降低对水、电、煤、汽等资源的消耗，同时减少污水、废水、废气、煤渣、生活垃圾以及苹果渣等污染物排放量，达到相应的国家规定排放标准。

本发明是通过以下技术方案来实现：

苹果原料质量控制→水流输送→清洗→破碎→榨汁→前巴氏杀菌→酶解→超滤→蒸发浓缩→后巴氏杀菌→无菌灌装。

本发明可以使苹果加工能力为50吨/小时的生产线实现节水24.84万m³/年；减少煤渣量4330吨/年，减少COD排放31.446吨/年，烟气排放及污水处理达到国家规定标准。

具体实施方式

本发明的具体实施方案是：

1.苹果原料质量控制

原料烂果率控制在1％以下，可使洗果用水量降低8～13％，洗果污水中BOD含量降低12～18％；

2.水流输送

生产时需要以水流将原料输送至洗果槽中，应尽可能将其后续各个生产单元节约的水汇集于此，节约清水的用量；

3.清洗

原料果在榨汁以前必须经过2～3级冲洗及最后软水喷淋，将各个后续工段的冷却水收集送入原料清洗单元，作为原料果输送与一级清洗的部分用水；将部分苹果汁蒸发冷凝水用于原料果最后喷淋、生产线设备清洗、树脂再生等；然后将喷淋水回收用于原料果的二级段冲洗，以上措施可以减少原料清洗用水800～1000m³/天；

4.破碎

原料果被破碎成块状利于榨汁，在此过程中必须调整好过滤筛孔的直径，避免果浆逸出，减少原料果损失及地面污染；

5.榨汁

原料果须经两次压榨，在一次压榨后增设浸提罐，将一次压榨后果渣送入浸提罐中，加入1.0～3.0倍的软水，温度控制在40℃～55℃，再进行二次压榨提汁，所添加的软水可用后续果汁蒸发冷凝水作为软水来源，节省软水用量与蒸汽消耗；

6.前巴氏杀菌

控制杀菌温度在105℃～110℃，控制保温时间在25～40秒，控制冷却温度在50℃～60℃，节约蒸汽用量与冷却水用量；

7.酶解

改变传统的一次添加酶类的酶解方式，变换为2次减半添加，可以缩短酶解时间10～20分钟，节约能源消耗；

8.超滤

超滤浊汁罐中未被酶解的颗粒物逐渐聚集沉积，通过把超滤罐底物回收到罐中，然后将其按照果渣量的1/30～1/40通过搅龙使之与一次压榨后的果渣混合均匀，再泵入果浆罐中进行二次压榨，每次超滤罐底物将有60～80％的部分可以得到回收利用；

9.蒸发浓缩

蒸发浓缩阶段需要增设果汁蒸发冷凝水缓冲罐以及冷却水水池，从而可将冷凝水作为二次压榨、原料果喷淋以及榨汁机清洗软水来源，将冷却水作为原料果清洗、车间清洗的部分水源，最大限度使水资源得以循环利用；

10.后巴氏杀菌

同前巴氏杀菌相似，此操作单元需要将杀菌温度在控制105℃～110℃，保温时间控制在40～60秒，控制冷却温度在35℃～55℃；

11.无菌灌装

果汁灌装时需要不断喷入蒸汽以杀灭灌装口周围的微生物，对冷凝于灌装口衬袋上的蒸汽必须及时擦除，避免污染包装袋，从而避免产品污染；

12.蒸汽锅炉

对锅炉进行节煤运行，选用低硫煤，对麻石水膜除尘器进行了扩容，采用化学脱硫固氮，同时在麻石水膜除尘器的喷淋循环水中加碱液，吸收烟气中的二氧化硫，使锅炉烟尘和二氧化硫排放浓度均满足国家二类区II时段排放标准；

13.软水生产

软水生产为反渗透水处理系统，在产生软水的同时也产生大量的截流液，其产生量为6～10m³/小时，将其直接用于原料果清洗与车间地面清洗，可节水150～240m³/天；

14.设备及车间清洗

设备清洗时以超滤单元为限，首先对超滤后设备进行碱洗，然后将洗后碱液与树脂再生碱洗液合并收集于暂存罐中，将其用于超滤前段设备的清洗，并且以拖布清洗车间地面代替高压水枪冲洗，每天可节约氢氧化钠400公斤，相当于少排废碱液20吨/年，榨汁机清洗后废水用管道连接回收于暂存箱中，将水箱中回收水用于原料果的二次冲洗，可节省清水300～400m³/天；

15.污水处理

将污水处理站厌氧池产生的沼气回收作为燃气使用，节约煤与电的使用量，同时回收利用经过污水处理站处理合格的水，经消毒后，用于原料果水流输送与冲洗，可以实现节约清水200～280m³/天。

Claims (1)

1.浓缩苹果清汁生产工艺，其特征是通过以下步骤来实现：

1.1原料烂果率控制在1％以下，可使洗果用水量降低8～13％，洗果污水中BOD含量降低12～18％；

1.2生产时以水流将原料输送至洗果槽中，将其后续各个生产单元节约的水汇集于此，节约清水的用量；

1.3原料果在榨汁以前必须经过2～3级冲洗及最后软水喷淋，将各个后续工段的冷却水收集送入原料清洗单元，作为原料果输送与一级清洗的部分用水；将部分苹果汁蒸发冷凝水用于原料果最后喷淋；然后将喷淋水回收用于原料果的二级段冲洗，以上措施可以减少原料清洗用水800～1000m³/天；

1.4原料果被破碎成块状利于榨汁，在此过程中必须调整好过滤筛孔的直径，避免果浆逸出，减少原料果损失及地面污染；

1.5原料果须经两次压榨，在一次压榨后增设浸提罐，将一次压榨后果渣送入浸提罐中，加入1.0～3.0倍的软水，温度控制在40℃～55℃，再进行二次压榨提汁，所添加的软水由后续果汁蒸发冷凝水作为软水来源，节省软水用量与蒸汽消耗；

1.6控制杀菌温度在105℃～110℃，控制保温时间在25～40秒，控制冷却温度在50℃～60℃，节约蒸汽用量与冷却水用量；

1.7改变传统的一次添加酶类的酶解方式，变换为2次减半添加，可以缩短酶解时间10～20分钟，节约能源消耗；

1.8超滤浊汁罐中未被酶解的颗粒物逐渐聚集沉积形成罐底物，通过把超滤浊汁罐罐底物回收到专门增设的缓冲罐中，然后将其按照一次压榨后果渣量的1/30～1/40通过搅龙使之与一次压榨后的果渣混合均匀，再泵入浸提罐中进行二次压榨，每次超滤罐底物将有60～80％的部分可以得到回收利用；

1.9蒸发浓缩阶段需要增设果汁蒸发冷凝水缓冲罐以及冷却水水池，将冷凝水作为二次压榨、原料果喷淋以及榨汁机清洗软水来源，将冷却水作为原料果清洗、车间清洗的部分水源，最大限度使水资源得以循环利用；

1.10同前巴氏杀菌相似，此操作单元需要将杀菌温度控制在105℃～110℃，保温时间控制在40～60秒，控制冷却温度在35℃～55℃；

1.11果汁灌装时需要不断喷入蒸汽以杀灭灌装口周围的微生物，对冷凝于灌装口衬袋上的蒸汽必须及时擦除，避免污染包装袋，从而避免产品污染。