UNIVERSITATEA ,,VASILE ALECSANDRI DIN BACU FACULTATEA DE INGINERIESpecializarea: Ingineria Produselor Alimentare

DEPOLUAREA EFLUENILOR-PROIECT-

Student,

Solomon Ciprian-Iulian

Grupa 1031 A

Coordonator,

Prof.univ.dr.ing. Lucian Gavril

Bacu, 2015

Cuprins

Valorificarea subproduselor rezultate din industria fermentativ....................41. Apa.......................................................................................................................................41a) Apa utilizat pentru prepararea direct a produselor alimentare.......................................41.b) Apa utilizat pentru curire i dezinfectare......................................................................41.c) Apa necesar regenerrii echipamentului i tratrii produsului .......................................41.d) Calitatea apei de rcire.......................................................................................................51.e) Msuri de reducere a consumului de ap ...........................................................................51.f) Eliminarea utilizrii apei....................................................................................................51.g) Optimizarea proceselor, reciclarea i reutilizarea apei...................................................51.h) Recircularea apei ...............................................................................................................5 1.i) Reutilizarea apei..................................................................................................................61.j) Minimizarea deeurilor.......................................................................................................62. DIOXIDUL DE CARBON....................................................................................................63. ALCOOLUL TEHNIC..........................................................................................................74. ULEIUL DE FUZEL.............................................................................................................85. BORHOTUL DIN CEREALE SI CARTOFI.........................................................................86. BORHOTUL DIN MELAS...................................................................................9Bibliografie1.ANA DABIJA, Tehnologii i utilaje n industria alimentar fermentativ, Ed. Alma Mater, Bacu , 2002;2.MACOVEANU M., CIOBANU D., LEONTE M., NEDEFF V., LUNGULESCU G., Minimizarea sczmintelor tehnologice n industria alimentar prin valorificarea subproduselor alimentare, vol. I, III, Ed. Tehnica-Info, Chiinu, 2005.Valorificarea subproduselor rezultate din industria fermentativ1. Apa

Apa de proces este definit ca fiind apa care vine n contact direct sau indirect cu produsul alimentar, sau apa utilizat n scopuri tehnologice i care, n anumite situaii poate afecta calitatea produsului finit.

Apa de proces, n industria alimentar este utilizat pentru:

- prepararea direct a produselor sau a altor sortimente care vin n contact direct cu produsul finit;

- curire i dezinfectare;

- regenerarea echipamentului i tratamentul produsului;

- diferite scopuri tehnologice propuse.

1.a) Apa utilizat pentru prepararea direct a produselor alimentareExemple:

- apa utilizat la nceputul liniilor de procese continue( pasteurizare, evaporare);

- apa utilizat pe parcursul procesului de producie;

- apa utilizat pentru splarea materiei prime i a materialelor;

- apa utilizat pentru dizolvarea ingredientelor.

1.b) Apa utilizat pentru curire i dezinfectare Majoritatea operaiilor de curire constau n anumite trepte, pentru care calitatea apei utilizate variaz. Principalul pas l reprezint precurirea cu ap, curirea propriu-zis cu ageni de curire, cltirea cu ap i dezinfectarea. Apa este de asemenea necesar pentru curirea exterioar a echipamentelor tehnologice, a pereilor i duumelelor. De remarcat este faptul c apa care vine n contact direct cu produsul alimentar trebuie s ndeplineasc aceleai condiii fizico-chimice i microbiologice pe care le are apa de but.

1.c) Apa necesar regenerrii echipamentului i tratrii produsului Adesea, utilizarea unei mari cantiti de ap este necesar pentru ndeprtarea fierului sau magneziului i pentru demineralizare. Acest tip de ap trebuie s aib o calitate bacteriologic foarte bun i s previn contaminarea bacteriologic a materialelor filtrante. Apa trebuie s aib un coninut redus de fier i o duritate mic (coninut redus de sruri de calciu i magneziu), pentru a preveni depunerea de cruste i implicit deteriorarea echipamentelor tehnologice.

1.d) Calitatea apei de rcire

n general, sistemele de rcire se confrunt cu urmtoarele probleme:-coroziunea (datorat oxigenului, pH - ului ridicat sau sczut, utilizrii materialelor susceptibile pentru construcie);

- masa biologic (alge, bacterii);

- depunerea de crust (datorat precipitrii srurilor de Ca i Mg);

- murdrirea (cauzat de noroi, rugin, depozitele organice).

1.e) Msuri de reducere a consumului de apn vederea reducerii consumului de ap se urmrete:

- eliminarea utilizrii apei, dac acest lucru este posibil;

- reutilizarea i reciclarea apei;

- optimizarea procesului de producie;

- bun gospodrire.

1.f) Eliminarea utilizrii apei Atunci cnd este fezabil, eliminarea apei este o opiune demn de luat n considerare, exemplificate prin:

- condiionarea uscat a cerealelor;

-utilizarea decojirii uscate n cazul fructelor i legumelor, cu ajutorul unor instrumente mecanice;

- utilizarea circuitelor nchise de rcire, care previne eliminarea cantitii majoritare de ap uzat;

- utilizarea transportului mecanic, uscat, n locul celui pe ap.

1.g) Optimizarea proceselor, reciclarea i reutilizarea apei- utilizarea unei presiuni mari la un volum mic, n cazul curirii podelelor i a echipamentului exterior;

- utilizarea surselor alternative de ap( ap de ploaie, apa din ruri);

- utilizarea operaiilor n contra curent;

- instalarea unei suprafee de condensare n cadrul evaporatoarelor;

- optimizarea operaiilor de curire.

1.h) Recircularea apei Apa recirculat este apa utilizat nc o dat, pentru aceeai aplicaie, ns fr o purificare intermediar.

Exemple:

- recuperarea aburului condensat de la boilere;

- recircularea apei de splare;

1.i) Reutilizarea apei Reutilizarea apei const n utilizarea apei implicate n aceleai aplicaii sau n altele, chiar dup o curire intermediar.

Exemple:

- reutilizarea apei necesar unei operaii de curire, pentru un nou proces de curire;

- reutilizarea condensului creat n timpul operaiilor de concentrare;

1.j) Minimizarea deeurilor Iat cteva tehnici care pot fi aplicate pentru reutilizarea sau reciclarea materialelor:

- reutilizarea coproduselor n scopuri furajere sau de fertilizare a solului;

- recuperarea aburului condensat i reutilizarea lui;

- reutilizarea prafului recuperat;

- recuperarea energiei;

- dispersia anumitor deeuri pe sol. [1]2. DIOXIDUL DE CARBON

n timpul fermentrii plmezilor din materii prime amidonoase sau melasa se degaj dioxid de carbon, care antreneaz i cantiti mici de alcool, produse secundare de fermentatie ct i ap din plamad, impuriti care formeaz 0,51% din cantitatea de gaz degajat.Cantitatea de dioxid de carbon care rezult teoretic prin fermentare reprezint 48,8% din masa glucozei fermentate, 50,3% din masa maltozei si 54,3% din masa amidonului prelucrat. Dac se admite c randamentul practic n alcool reprezint 90% din cel teoretic vor rezulta urmatoarele cantitati de dioxid de carbon:- din 100 kg glucoza sau fructoza 43,9 kg CO2;- din 100 kg maltoza sau zaharoza 45,5 kg CO2;- din 100 kg amidon sau dextrine

48,9 kg CO2.

Cantitatea recuperabil de dioxid de carbon depinde de materia prim folosit, procesul tehnologic aplicat si mrimea linurilor de fermentare. Astfel, la prelucrarea cartofilor i cerealelor prin procedeul discontinuu, dioxidul de carbon este recuperat n proporie de circa 70%, iar la prelucrarea melasei prin procedeul discontinuu n proporie de circa 50%. n cazul fermentarii continue a plmezilor cantitatea recuperat este mult mai mare.Dioxidul de carbon poate fi prelucrat n urmtoarele moduri:

Procesul tehnologic de purificare, comprimare i lichefiere a dioxidului de carbon se realizeaz cu ajutorul unor instalaii speciale.Dioxidul de carbon lichid trebuie s aib o puritate de minimum 98%, s conin maximum 0,1% ap, s nu conin urme de ulei i alte gaze i s nu prezinte mirosuri strine. El se livreaza n butelii speciale din oel cu capacitatea de ncrcare de 10 si 20 kg, rezistente la presiune ridicat pn la 100 at.Dioxidul de carbon se mai folosete n industria crnii pentru asomarea porcilor, la fabricarea gheii carbonice (prin evaporarea dioxidului de carbon lichid n aparate speciale, cnd are loc o rcire puternic i solidificarea la temperatura de -78,90C), care se utilizeaz la transportul alimentelor cu perisabilitate ridicat, n industria metalurgic la turnarea metalelor, n industria constructoare de maini la sudura n atmosfer de dioxid de carbon, n medicin, cercetare, etc.Carbonatul de calciu se obtine n fabricile de alcool, folosind ca materii prime varul i dioxidul de carbon rezultat de la fermentaie. Stingerea varului se efectueaz cu ap cald cu temperatura de 65700C, care s permit obtinerea unei temperaturi optime de stingere de 85900C, n stingatoare rotative, din care se obtine un lapte de var cu 1820% s.u. Dup stingere laptele de var este filtrat grosier i fin pentru separarea sterilului (parii insolubile) i introdus n vase de carbonatare, n care se introduce pe la partea inferioar sub agitare dioxid de carbon.Operaia de carbonatare are loc la temperaturi de 50600C timp de 2060 minute, obinndu-se o suspensie de carbonat de calciu care este concentrat mai ntai prin filtrare sub vid pana la 50% s.u. apoi prin uscare n instalaii tip tunel pn la o umiditate final de 0,40,6%.Dupa uscare produsul este mcinat ntr-o moara cu discuri, ambalat n saci, depozitat i livrat la beneficiari.Carbonatul de calciu se fabric n mai multe tipuri: A, B, C, I, n functie de gradul de puritate i destinatie. Astfel, tipurile A si I sunt folosite n industria de cosmetice, antibiotice i industria electrotehnica, tipul B in industria materialelor plastice i a cauciucului, iar tipul C de puritate mai redusa este destinat altor utilizari.n funcie de tipul de carbonat de calciu fabricat, consumul specific de dioxid de carbon variaz ntre 10003500 kg/tona de produs finit.Carbonatul de amoniu se obine n urma reaciei dintre dioxidul de carbon i amoniac. Pe aceast cale se pot obine teoretic 2,17 tone carbonat de amoniu la o ton de CO2, randamentul practic este de 2 t/t de CO2.Carbonatul de amoniu se folosete ca adaos la furajarea animalelor, n cazul hranei sarace n proteine, avnd un coeficient ridicat de asimilare de circa 80%.3. ALCOOLUL TEHNIC

Alcoolul tehnic (fruni i cozi) reprezint amestecul de alcool fruni i cozi rezultat n instalatiile de rafinare, n care predomin frunile. Alcoolul tehnic este folosit n industria lacurilor i vopselelor sau la fabricarea alcoolului denaturat.n compoziia chimica a frunilor intr: alcool etilic

9397% aldehide

0,30,5% esteri

0,32,6% metanol

0,41,5% acizi organici volatili

0,070,09%Frunile obtinute de la rafinare se pot ntoarce la fermentare sau la distilare. Prin rentoarcerea frunilor n plmezi la nceputul fermentrii se limiteaz formarea de noi produse secundare de fermentaie ce conduce la creterea randamentului n alcool, iar prin intoarcerea lor la distilare se frneaza procesul de formare a esterilor, iar unii acizi trec n borhot.La rafinarea alcoolului brut din cereale i cartofi n instalaii periodice, cantitatea de fruni este de 3,5%, iar n cele continue 2,6% fa de alcoolul absolut. La prelucrarea melasei rezult cantiti mai mari de fruni de 4,2% n cazul instalaiilor periodice i 3,2% n cazul celor continue.4. ULEIUL DE FUZEL

Uleiul de fuzel este un produs rezultat de la rafinarea alcoolului brut, format din impuriti cu volatilitate mai redus din care predomin alcoolii superiori: amilic, izoamilic, izobutilic, propilic. Alturi de alcooli superiori, se gsesc cantiti mai mici de esteri ai acestora, acizi organici volatili i furfural. Pentru livrare, el trebuie s aib o puritate de minimum 85%. Se ntrebuinteaz ca dizolvant, ca atare, sau dup esterificare cu acizi organici. n industria alimentar, se utilizeaz esterii alcoolilor amilic i butilic pentru aromatizarea bomboanelor.Compoziia chimica a uleiului de fuzel variaz n funcie de materia prim folosit astfel:Componentele, % masicCerealeCartofi

alcool n-propilic9,114,7

alcool izobutilic19,214,2

alcool n-butilic0,31,1

5. BORHOTUL DIN CEREALE SI CARTOFI

Borhotul din cereale i cartofi rezultat de la distilarea plmezilor fermentate conine att substane nefermentescibile din materia prim (celuloz, proteine, pectine, grsimi, acizi nevolatili, substane minerale), resturi de amidon, dextrine i uneori chiar maltoz nefermentat, produse secundare nevolatile ale fermentaiei alcoolice (glicerin, acid lactic) ct i celule de drojdii.ComponenteleBorhot din:

PorumbGrauOrzOrezCartofi

Substanta organica, % s.u.95,391,497,996,587,4

Proteina bruta, % s.u.25,534,831,342,427,0

Grasime bruta, % s.u.11,72,210,23,52,7

Celuloza, % s.u.10,6

3,413,75,98,1

Substante extractive neazotoase, % s.u.47,651,042,744,749,9

Substante minerale, % s.u.4,78,62,13,512,6

Substanta uscata, % s.u.8,54,226,08,06,0

Datorit substanelor nutritive pe care le conine, n special a substanelor azotoase asimilabile, borhotul din cereale i cartofi constituie un furaj valoros. Acesta se poate folosi n stare proaspat, mbogit n vitamine sau n lactat de amoniu sau sub form de borhot uscat.El mai poate fi folosit la obinerea preparatelor enzimatice fungice, a drojdiei de panificaie i furajere, a unor antibiotice (biomicina), a cleiului de borhot.Prin prelucrarea fr presiune a cerealelor i cartofilor rezult un borhot cu o valoare furajer mai ridicat dect n cazul fierberii sub presiune, la care au loc procese importante de degradare termic a unor substane valoroase din borhot. Astfel, n cazul folosirii procedeului de dispersie, valoarea furajer a borhotului creste cu circa 45%, iar digestibilitatea substantei organice cu circa 24% fata de procedeul de fierbere sub presiune.6. BORHOTUL DIN MELAS

Borhotul din melas conine substanele nefermentescibile din melas, cantiti mici de zahr rezidual, produse ale fermentaiei alcoolice (glicerin, acizi) ct i celule de drojdie.

Dei valoarea nutritiv a borhotului din melas este mai ridicat dect a celui din cartofi i cereale, folosirea lui la furajarea animalelor este limitat, datorit continutului ridicat n substane minerale, cu actiune laxativ. Nu se recomanda folosirea lui pentru furajarea vacilor gestante, porcilor i cailor.

Borhotul din melasa se utilizeaz pentru:- obinerea drojdiei de panificaie i a celei furajere;- cultivarea microorganismelor producatoare de vitamina B12 (cianocobamida);-obinerea betainei i acidului glutamic, a glicerinei;-obinerea cleiului din borhot.Drojdia de panificaie se poate obine prin separarea drojdiei din plmezile de fermentare din melas, spalarea i presarea ei pn la 2729% s.u. Drojdia comprimat astfel obinut are o bun putere de fermentare, ns conservabilitatea ei este sczut. Din aceast cauz ea se conserv prin uscare pn la umiditatea de 77,5 % la temperaturi sczute de 40550C. n acest mod se pot obine circa 50 kg drojdie cu 25% s.u. la o ton de melasa sau 1517 kg/m3 plmad fermentat.Drojdia furajer se poate obine att prin separarea drojdiei din plmezile fermentate sau din borhotul rezultat de la distilare i folosirea ei in form lichid sau dupa uscare pentru furajarea animalelor ct i prin cultivarea drojdiilor atipice pe borhot de melas n amestec cu melasa n instalaii speciale.Vitamina B12 se obine prin cultivarea submers sub agitare i aerare a unor microorganisme pe borhot, rezultnd 0,71,1 mg vitamin B12/l borhot i o biomas bogat n proteine.Betaina i acidul glutamic se pot obine cu ajutorul schimbtorilor de cationi sau prin hidroliza acid. n primul caz borhotul este trecut printr-o instalaie cu schimbtori de ioni, n care betaina este reinut pe cationit iar acidul glutamic pe anionit, obinndu-se dup regenerarea rainilor ionice clorhidratul de betain i acidul glutamic, care se concentreaz i se cristalizeaz n vederea obinerii produselor finite. Prin cea de-a doua metod se concentreaz borhotul pn la 75% s.u. i se hidrolizeaz cu acid clorhidric concentrat timp de 3040 minute la 1051060C. Hidrolizatul se purific, se concentreaz i se cristalizeaz betaina, iar din filtrat se obine acidul glutamic sau glutamatul de sodiu.[2]2