способ утилизации высоковлажных пищевых отходов

Формула изобретения

1. Способ утилизации высоковлажных пищевых отходов с разделением на дисперсную фазу и дисперсионную среду, характеризующийся тем, что он предусматривает рециркулирующее движение потока сухого вещества дисперсной фазы с изменением влажности в цикле, причем влажность потока и расход сухого вещества в нем в начале цикла обеспечивают введение в поток массы высоковлажных отходов таким образом, что дисперсная фаза этой массы увлажняет поток до влажности 16-26%, после чего материал потока гранулируют, затем увлажняют дисперсионной средой массы высоковлажных отходов до влажности 55-70% и высушивают пронизывающим слой материала сушильным агентом до влажности в начале цикла, отделяют часть материала по сухому веществу, равную массе, введенной в поток в начале цикла с дисперсной фазой и дисперсионной средой, досушивают эту часть пронизывающим слой материала сушильным агентом до окончательной влажности 10-12%, а оставшийся поток направляют в начало цикла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гранулы перед увлажнением измельчают в крошку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области утилизации отходов производств агропромышленного комплекса и может быть использовано для утилизации высоковлажных скоропортящихся отходов пищевых производств.

Известен способ утилизации высоковлажных пищевых отходов (патент RU 2292731, опубликован 10.02.2007 Бюл. № 4), который заключается в смешивании зерноотходов до технологической влажности (от 24% до 40%), которую обеспечивают изменением доли зерноотходов, экструдировании смеси, пропитывании экструдата высоковлажными пищевыми отходами до технологической влажности (от 65% до 75%) и сушке экструдата в потоке воздуха. Недостатком способа является большая энергоемкость процесса экструдирования.

Известен способ утилизации одного из видов высоковлажных пищевых отходов - спиртовой барды (Бернштейн А.Ф., Сиволап И.К. Комплексное использование барды спиртовых заводов. - Москва, 1982. - 123 с.), при котором нерастворимые вещества барды отделяют от жидкости и высушивают, а фильтрат смешивают с высушенной дробиной. Полученную тестообразную смесь повторно высушивают. Недостатком способа является большая энергоемкость процесса сушки.

Техническим результатом изобретения является уменьшение затрат энергии на получение сухого компонента комбикорма на основе высоковлажных скоропортящихся отходов пищевых производств.

Указанный технический результат достигается рециркулирующим движением потока сухого вещества дисперсной фазы с изменением влажности в цикле, причем влажность потока и расход сухого вещества в нем в начале цикла обеспечивают введение в поток массы высоковлажных отходов таким образом, что дисперсная фаза этой массы увлажняет поток до влажности 16 26%, после чего материал потока гранулируют, затем увлажняют дисперсионной средой массы высоковлажных отходов до влажности 55 70% и высушивают пронизывающим слой материала сушильным агентом до влажности в начале цикла, отделяют часть материала по сухому веществу, равную массе, введенной в поток в начале цикла с дисперсной фазой и дисперсионной средой, досушивают эту часть пронизывающим слой материала сушильным агентом до окончательной влажности 10 12%, а оставшийся поток направляют в начало цикла. Гранулы перед увлажнением можно измельчать в крошку.

Машинно-аппаратурная схема технологии по предлагаемому способу показана на чертеже.

Схема включает питатель дисперсной фазы 1, смеситель 2, пресс-гранулятор 3, вентиль 4, увлажнитель 5, промежуточную сушилку 6, разделитель 7, камеру окончательной сушки 8, накопитель готового продукта 9. После гранулятора может быть установлен измельчитель гранул 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Рециркулирующий поток материала влажностью W_H подают в смеситель 2. Предварительно отделенную от дисперсионной среды дисперсную фазу высоковлажных пищевых отходов с влажностью W_Ф подают питателем дисперсной фазы 1 в смеситель 2 в количестве сухих веществ m_Ф , обеспечивающем получение влажности материала потока W₁ от 16 до 26%. После этого материал подают в пресс-гранулятор 3. Вентиль 4 регулирует подачу дисперсионной среды влажностью

W_c с содержанием водорастворимых веществ m_c в увлажнитель 5. Туда же подают гранулы, полученные на пресс-грануляторе, или крошку, полученную на измельчителе 10. В увлажнителе рециркулирующий материал находится до тех пор, пока его влажность W₂ не повысится до 55 70%. После этого поток поступает в промежуточную сушилку 6, где его влажность уменьшается до влажности в начале цикла W_H. Из промежуточной сушилки смесь поступает в разделитель 7, который направляет часть смеси в камеру окончательной сушки 8. Из камеры окончательной сушки смесь направляют в накопитель готового продукта 9. Другую (рециркулирующую) часть потока из разделителя 7 подают в смеситель 2.

Коэффициент рециркуляции определяет количество рециркулирующего сухого вещества.

Начальная влажность рециркулирующего потока имеет вид

Для увеличения поверхности впитывания и испарения влаги после пресс-гранулятора может быть установлен измельчитель гранул 10.

Увлажнение материала потока можно производить окунанием в дисперсионную среду либо душированием дисперсионной среды на слой материала.

Количество высоковлажных отходов, добавляемых в рециркулирующий поток, должно обеспечивать восполнение сухих веществ, удаляемых из рециркулирующего потока в разделителе, для поддержания технологического режима.

Первая технологическая влажность материала потока W₁ (от 16 до 26%) определена работоспособностью пресс-гранулятора. Она обеспечена влажностью рециркулирующего материала после промежуточной сушилки.

Расход рециркулирующего материала должен быть таким, чтобы дисперсионная среда, отделенная от вводимой в цикле рециркуляции дисперсной фазы, увлажняла рециркулирующий материал в цикле от первой технологической влажности до второй W₂ (от 55% до 70%).

Вторая технологическая влажность W₂ (от 55% до 70%), является максимально возможной влажностью, обеспечивающей устойчивую форму гранулированного продукта, чтобы в слое он имел порозность. Окончательная влажность (10 12%) является критической влажностью, обеспечивающей сохранность готового продукта.

Диаметр фильер матрицы гранулятора обеспечивает развитую поверхность влагообмена гранул. Для увеличения поверхности влагообмена гранулы измельчают в крошку. Размер полученной крошки должен обеспечивать необходимую порозность насыпи, обеспечивающую свободное продувание потоком сушильного агента.

Готовый продукт содержит сухие вещества высоковлажных пищевых отходов, в том числе водорастворимые.

Интенсификации процесса сушки можно добиться, продувая через слой материала агент сушки с большей температурой, однако при этом материал не должен быть нагрет до температуры разрушения биологически активных веществ. Основными достоинствами предлагаемого способа являются его безотходность, низкая температура теплоносителя, предотвращающая унос тепла в атмосферу и разрушение биологически активных веществ высоковлажных пищевых отходов, а также низкая энергоемкость процесса гранулирования по сравнению с процессом экструдирования.