Valorificarea Subproduselor Si Minimizarea Deseurilor Din Industria Panificatiei

39
Universitatea Vasile Alecsandri din Bacău, Facultatea de Inginerie, Specializarea I.B VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR ȘI MINIMIZAREA DEȘEURILOR DIN INDUSTRIA PANIFICAȚIEI Coordonator: Student: Prof. univ. dr. ing. Lucian Gavrilă 2012

description

Industria panificatiei

Transcript of Valorificarea Subproduselor Si Minimizarea Deseurilor Din Industria Panificatiei

Valorificarea Subproduselor si Minimizarea Deseurilor din Industria Panificatiei

Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu,

Facultatea de Inginerie, Specializarea I.B

VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR I MINIMIZAREA DEEURILOR DIN INDUSTRIA PANIFICAIEI

Coordonator:

Student:

Prof. univ. dr. ing. Lucian Gavril

2012Cuprins

Cuprins.................................................................................................1

1. Introducere.........................................................................................................22. Industria panificaiei folosind ca materie prim fina neagr......................33. Reeta de fabricaie pentru pinea neagr obinut prin procedeul direct..7

4. Surse de deeuri din industria panificaiei......................................................9

5. Tratarea deeurilor din industria panificaiei...............................................116. Sisteme de pretratare......................................................................................117. Tratarea biologic.158. Tratamentul aerobic..159. Tratarea biologic anaerob1910. Controlul polurii aerului1911. Managementul deeurilor solide..2112. Producie mai pur n industria de panificaie...21Bibliografie...............................................................................................................23Valorificarea subproduselor i minimizarea deeurilor din industria panificaiei

1. Introducere

Industria de panificaie este una din industriile cele mai importante de produse alimentare i variaz n funcie de producie i de proces. n mod tradiional, produsele de panificaie pot fi clasificate ca pine, produse de panificaie (de ex. plcinte, produse de patiserie) i produse de specialitate (prjituri, biscuii, gogoi, specialiti de pine). n martie 2003 existau n SUA (tabel 1) mai mult de 7000 de operaiuni de panificaie, cu mai mult de 20.000 de angajai. Mai mult de 50 % din ntreprinderile de panificaie erau mici, avnd mai puin de 100 de angajai[1].

Industria de panificaiea avuto rat de cretererelativsczut. Vnzrile anuale ale industriei au fostde 14.7 miliarde dolari,16.6 miliarde dolari,i de17.7 miliarde dolarin 1998, 2000,respectiv, 2002; unitile medii de vnzri pe sptmn au fost de 9.890 dolari,10.040 dolari,10.859 dolarin timpulacelorai perioade. Vnzriledin industrie au crescut6,5%,doar1,6%nainte derata agravat a inflaiei,n conformitate cuwww.bakerynet.com. Producia marilor instalaii de panificaie contribuie cu mai mult de 80% din aprovizionarea pieei, n timp ce brutriile de baz vnd mai puin de 5%.[1]

Principiile coacerii pinii au fost stabilite pentru cateva mii de ani. Un proces de panificaie tipic este ilustrat n figura 1. Echipamentele importante includ moara, malaxor/maina de framntat, formator de chifle i pine, fermentator, cuptor de coacere, faza de rcire, cazane.

Proceseleprincipale suntmcinarea,amestecarea,fermentarea,coacereai depozitarea. Fermentarea i coacerea funcioneaz n mod normal la 40oC, respectiv, 160-260oC. n funcie delogisticide pia,produsele potfistocate la4-20oC.

Fina,drojdia,sarea,apaiuleiul/grsimeasuntingredientele de baz,n timp ceamelioratoriipinii(ageni detratare a finii),de obicei,vitamina C(acid ascorbic)iconservaniisunt inclusenprocesul de comercializarea producieide pine.

Fina din gru (de exemplu, hard wheats n Statele Unite i Canada) are un coninut mai mare de proteine i gluten. Drojdia este utilizat pentru a introduce fermentaia anaerob, care produce dioxid de carbon. Adugnd o cantitate mic de sare d arom pinii, i poate ajuta ca procesul de fermentare s produc pine cu un volum mai bun, precum i textur. O cantitate foarte mic de ulei vegetal pstreaz produsele moi i face mai uoar trecerea aluatului prin procedeele de fabricaie. O alt component important n producie este apa, care este folosit pentru a produce aluatul. Pinea bun ar trebui s aib un anumit procent bun de ap. Vitamina C, un ameliorator de pine, ntrete aluatul i-l ajut la crete. Conservanii, cum ar fi acidul acetic, sunt folosii pentru a asigura prospeimea produselor i de a preveni nvechirea pinii. Raportul de fin n ap este n mod normal 10: 6; n timp ce altele sunt de cantiti foarte mici [36].

Tabel 1. Piaa industriei de panificaie n SUA

Nr. de angajaiNr. de ntreprinderiProcentul ntreprinderilorTotalul de angajaiTotalul de vnzriMedie angajai/ntrepinderi

Necunoscut

1

2-4

5-9

10-24

25-49

50-99

100-249

250-499

500-999

1000-2.499

2.500-4.999

10.000-14.999

Total/medie1.638

644

1.281

942

1.117

501

287

305

130

70

7

2

1

6.92523,65

9,30

18,50

13,60

16,13

7,23

4,14

4,80

1,88

1,01

0,10

0,03

0,01

100,00N/A644

3.583

6.138

16.186

17.103

18.872

45.432

43.251

45.184

8.820

7.295

11.077

223.585N/A487

505,5

753

1.208,1

1.578,7

2.351,7

10.820,5

6.909,1

3.255

N/A760,2

N/A

28.628,8N/A1

3

7

14

34

66

149

333

645

1.260

3.648

11.077

32

Not:Dateleincludpine, prjituriiproduse din domeniu(codul industriei americane2051),biscuii(codul industrieiamericane 2052), produsede panificaiecongelate,exceptndpinea(codulindustriei americane2053),vnzrilesuntndolariSUA.Sursa:Ref.1.

n timpul procesului de fabricaie, apa fierbinte de 40500C amestecat cu detergeni este utilizat pentru splarea plcilor de copt, formelor i a tvilor. Coacerea este n mod normal operat pe un singur schimb de opt ore i producia se face n primele ore ale dimineii.

Fig.1 Diagrama general a procesului de producie din industria panificaiei

2. Industria panificaiei folosind ca materie prim fina neagrMateriile prime folosite n industria de panificaie sunt: fina, apa, drojdia, sarea.

Fina constituie principala materie prim.Componenii chimici ai finii sunt aceeai ca i ai bobului de gru, proporia lor fiind diferit. Fina conine: hidrai de carbon, substane proteice, substane grase, vitamine, enzime, substane colorante, substane minerale. Hidraii de carbon (zaharuri sau glucide) sunt substane organice care conin n molecul carbon, hidrogen, i oxigen. Sunt componeni care se gsesc n cantitatea cea mai mare de fin (peste 80%) i au un rol deosebit n procesul de fabricare a pinii. Amidonul se prezint ca o pulbere alb amorf, fr gust i fr miros, insolubil n ap rece. n ap cald granulele se umfl, nveliul crap i se formeaz un ulei. Aceast proprietate se numete gelatinizarea amidonului i are un rol important n procesul de coacere. Gelatinizarea se produce la 60 - 65 C . Maltoza se gsete n proporie mic n fin, dac aceasta a fost conservat n bune condiii. Zaharoza se gsete n fin n proporii de 2-3 % , procentul minim trebuie s fie de 2% pentru ca prima faz a fermentrii, a aluatului s se desfoare n condiii corespunztoare. Glucoza face parte din zaharuri cu molecul simpl i se gsete n fin n cantitate mic (0,1- 0,25 %). Celuloza este un hidrat de carbon cu molecul foarte complex care se gsete n cantitate mai mare n fin neagr deoarece aceasta conine o cantitate mai mare de tre. Dextrinele sunt hidrai de carbon cu molecul mai mic dect a amidonului. Ele au un rol favorabil cnd se gsesc n cantiti mici deoarece dau culoarea brun-rocat i gustul dulce cojii de pine. Substanele proteice sunt substane organice care conin n molecul C, H, O, N i uneori P i S. Cele mai importante substane proteice sunt gliadina i gluteina, care mpreun formeaz glutenul.

Substanele grase se gsesc n fin n diferite proporii i cantitatea lor crete cu creterea gradului de extracie. Enzimele sau fermenii sunt substane care au rol de catalizator n reaciile ce se produc n organismele vii. Substanele colorante dau finii culoarea alb-glbui mai mult sau mai puin pronunat. Substanele minerale provin n fin n special din nveliul bobului de gru deosebindu-se prin gradul de extracie.

Calitatea finii utilizat n procesul de panificaie se determnin prin analize de laborator. Culoarea finii depinde de natura seminelor de gru, de felul cum se separ endospermul de nveli, de mrirea particulelor de fin, de coninutul de substane colorante i n mod deosebit de gradul de extracie.

Mirosul finii trebuie s fie plcut, fr iz de mucegai, de rnced sau alte mirosuri strine, iar gustul acestora trebuie s fie puin dulceag, nici amrui i nici acru. Fineea finii este determinat de mrimea particulelor componente care fac ca fina s fie moale (neted) cnd are particule fine i aspr, griat,cnd are particule mari.

Umiditatea este o caracteristic foarte important a finii care influieneaz direct randamentul n panificaie, precum i calitatea produsului finit.

Dup umiditate, fina se clasific n: fin uscat (u 15 %).

Aciditatea finii se exprim n grade care reprezint numrul de centimetri cubi de NaOH 0,1 n folosii la neutralizarea acizilor din 100 g fin.

O problem impotant o reprezint verificarea prealabil a finii n ceea ce privete gradul de infectare cu bacilul mezenteric, mai ales n lunile clduroase, cnd prezena acestui bacil produce alterarea pinii de ,,ntindere sau ,, boala cartofului. Verificarea n aceast privin se face prin metoda probei de coacere.

Drojdia de panificaie:

Drojdia se folosete n panificaie n calitate de afntor biochimic. Ea aparine genului Saccharomyces, specia Saccharomyces Cerevisae, i datorit echipamentului su enzimatic, poate s fermenteze toate zaharurile din aluat.

Poate prezenta trei forme: uscat, presat sau lichid. Drojdia presat i drojdia uscat se obin n fabrici de drojdie, iar drojdia lichid n fabrica de pine.

Drojdia uscat are puterea de cretere, raportat la substana uscat, egal cu 65-75 % din cea a drojdiei presate. Drojdia uscat se fabric i sub form de drojdie uscat protejat sau drojdie uscat instant. Drojdia uscat protejat are adugai antioxidanti i emulgatori. Puterea ei de cretere raportat la substana uscat reprezint 80-90% din cea a drojdiei presate. Drojdia uscat instant are adugai emulgatori i are o activitate bun n aluat.

Toate formele de drojdie uscat trebuie rehidratate n ap cald (30-43oC), utiliznd 4-6 pri de ap i o parte de drojdie uscat, timp de 5-10 min. Emulgatorii uureaz rehidratarea drojdiei i astfel ajut la reducerea solubilizrii componentelor celulei de drojdie.

Nu se recomand pentru rehidratare ap rece, deoarce procesul de rehidratare este ncetinit i crete cantitatea de substane solubilizate din celula de drojdie care include glutationul. Acesta este un reductor care activeaz proteoliza din aluat, slbind astfel structura glutenic din aluat.Sarea :Sarea care conine 39,35 % sodiu este un ingredient nelipsit n marea majoritate a produselor de panificaie, influennd dezvoltarea reelei glutenice a aromei produselor respective.

Este un lucru obinut prin adaosul srii n aluat ducnd la prelungirea tipului de malaxare necesar pentru dezvoltarea complet a aluatului, motiv pentru care muli brutari adaug sarea mai trziu la malaxare.n scopul de a determina exact influena srii asupra procesului tehnologic aceasta s-a adugat la nceputul malaxrii. n cazul utilizrii metodei directe durata de malaxare a crescut odat cu creterea aportului de sare fin cu 28 % mai lung n cazul unui adaos de sare de 2,1 %.

Creterea adaosului de sare a fost direct proporional cu cerinele de malaxare pentru ambele tipuri de procese. Reducerea adaosului de sare atrage dup sine reducerea timpului de malaxare i este posibil s amelioreze calitatea pinii. Influena srii asupra fermentrii drojdiei s-a stabilit prin determinarea vitezei de producere a gazelor i a timpului de dospire a aluatului. Influena srii asupra modificrii aromei a fost testat pe un eantion de 18 persoane, la 3 zile dup coacere. Concluzia a fost c adaosul de sare poate fi redus la circa 1,7 % , fr ca aroma produsului s aib de suferit. Dac adaosul de sare scade sub 1,7 % aroma produsului se modific.

Apa:Apa are un rol major n formarea aluatului. La prepararea aluatului pentru fabricarea produselor finoase se utilizeaz ap potabil, n cantiti care variaz n funcie de reeta de fabricaie a produsului.

Rolul apei n aluat este dintre cele mai importante, deoarece n prezena ei particulele de fin se hidrateaz i se formeaz glutenul, care condioneaz obinerea aluatului. La o cantitate insuficient de ap nu se asigur formarea complet a glutenului, obinndu-se un aluat de consisten mare, cu elasticitate redus. Aceast situaie este caracteristic n cazul biscuiilor i pastelor finoase. La fabricarea produselor de panificaie aluatul prea consistent conduce la obinearea produselor cu volum mic i pori nedezvoltai.

Atunci cnd apa absorbit de fin la frmntare este insuficient pentru desfurarea n bune condiii a gelificrii amidonului din aluatul supus coacerii, produsele rezultate au miez sfrmicios, se usuc i se nvechesc repede. Folosirea unei cantiti mari de ap conduce la aluat moale, cu rezisten slab, ceea ce este specific pentru produsele de patiserie care se coc n tvi. n cazul produselor de panificaie, aluatul de consisten prea redus d produse aplatisate i cu porozitate grosier. Pentru aceeai cantitate de ap, consistena aluatului variaz cu calitatea finii, cea puternic dnd aluatului o consisten mai mare fa de fina slab.

Apa trebuie s fie potabil, ndeplinnd condiiile stabilite din standard n ceea ce privete compoziia chimic i microbiologic. Este obligatoriu ca apa s nu aib gust sau miros strin, care ar putea modifica proprietile senzoriale ale produselor. La folosirea apei, un rol important l are duritatea ei. Srurile de calciu i magneziu, care formeaz duritatea apei au aciune pozitiv pentru nsuirile glutenului (1 grad duritate reprezint 10 mg CaO sau 7,14 mg MgO, ntr-un litru de ap). Se recomand apele cu duritate medie(5...10 grade duritate) i duritatea mare(10...20 grade duritate). Cele cu duritate foarte mare sunt alcaline i au aciune negativ asupra calitii aluatului. n aceste cazuri este necesar dedurizarea apei. Foarte important este ncrctura microbiologic a apei. Ea trebuie s conin maximum 20 microorganisme/ml i s nu conin bacterii coliforme.

Materiile auxiliare. Principalele materii auxiliare sunt:

- fina de secar, fina de porumb, fina de orz, fina de ovz, fina de cartofi, pasta de cartofi, fulgii de cartofi, fina de soia i alte produse de soia: griuri de soia, texturatele de soia, concetrate proteice de soia, izolate proteice de soia, fibrele de soia, tra de soia, germeni de gru (ulei de germeni de gru, germeni de gru stabilizai) produse i substane de ndulcire (monozaharide, dizaharide, polizaharide, produse pe baza de zaharoz), mal, dextroz, extract de mal, diamalul, malul diastatic, malul diastatic uscat, malul non-diastatic, fina de mal, maluri speciale: maluri dextrinizate, maluri caramel, maluri brune;

- substane grase: uleiuri vegetale, unt, margarin, grsimea de porc, alte grsimi, lecitin i alte produse pe baz de lecitin, emulsii concentrate de grsimi;

- laptele i produsele lactate: laptele de consum, smntn, laptele praf integral, laptele praf degresat, laptele praf proteinizat, laptele praf cu mal, lactoza, cazeinat de sodiu, zer lichid, zerpan praf, unilact, zeromaz, zerovit, maltolact, cicolact, brnzeturi, untul;

- legume i fructe proaspete i procesate, semifabricate din legume i fructe: pulpe, marcuri, sucuri, gemuri, jeleuri, marmelade, dulcea, magiun, fructe confiate, compoturi;

- ou i derivate din ou; ou melanj, pulbere de ou;

- carne i produse din carne;

- pete i produse din pete;

- pudr de cacao;

- cremogen din germeni de gru i porumb;

- fin de carne, fin de pete;

- fin de arahide, de susan;

- rotul de bumbac;

- extracte proteice din ierburi i alge;

- concentrate din drojdie;

- gluten vital;

- fibrele alimentare;

- aditivi alimentari: colorani alimentari, substane conservante, antioxidani, substane de emulgere, de stabilizare, de sechestrare, ngroare, gelificare, autoaglomerare, edulcorani, substane de reglare a aciditii, aromatizani, substane oxidante pentru ntrirea proteinelor formatoare de gluten, substane pentru slbirea proteinelor formatoare de gluten, substane chimice pentru afnare, substane formatoare de spum, substane pentru tratamentul de suprafa a produselor i pentru albire, aditivi biochimici.

3. Reeta de fabricaie pentru pinea neagr obinut prin procedeul direct

Reeta de fabricaie pentru pine neagr obinut prin procedeul direct este prezentat n tabelul nr. 4:

Tabelul nr. 4:

Materii prime si auxiliare

Regimul tehnologicU.M.AluatTotal

Materii prime si auxiliare

Fin neagrkg163,3163,3

Ap potabill7439,307439,30

Drojdie comprimatkg173,58173,58

Sarekg235,57235,57

Regimul tehnologic

Temperatura apei

Temperatura semifabricatului

- iniial

- finalC29-30

31-32-

-

Durata frmntriimin19-21-

Durata fermentriimin110-120-

Aciditatea

- iniial

- finalgrade4,5-5

5,5-6-

-

Durata de dospire finalmin40-50-

Temperatura final a bucilor de aluatC30-31-

Aciditatea final a bucilor de aluatgrade6-6,5-

Temperatura de coacereC225-235-

Durata coaceriimin55-60-

SHAPE \* MERGEFORMAT

3.1. Descrierea procesului tehnologic de fabricare a pinii negren cuva malaxorului se introduce emulsia de drojdie obinuta prin amestecarea drojdiei i apei calde la temperatura de 30-35C n proporie de 1 kg drojdie i 5 litri de ap, n prealabil filtrat, apoi se adaug circa 50 kg fin i circa 25 litri ap, se frmnt 4-5 minute, dup care se adaug soluia obinuta din 1,9 kg sare, filtrat, restul de 50 kg fin, se continu frmntarea, cnd se adaug restul de circa 35 litri ap. Frmntarea continu 15-16 minute i se consider terminat cnd se obine un aluat de o consisten normal, ce se desprinde uor de pe braul malaxorului i de pe pereii cuvei, nu se lipete de mna operatorului, pare uscat la pipit. Urmeaz fermentarea aluatului timp de 110-120 minute.

Temperatura apei tehnologice folosit la prepararea aluatului se stabilete funcie de temperatura semifabricatului care trebuie s fie de 29-30C. De temperatura finii i de temperatura din sala de fabricaie i de anotimp. Aluatul frmntat are o aciditate de 4,5-5 grade. Sfritul fermentrii aluatului se apreciaza:

- prin metode practice, organoleptice;

- prin determinri de laborator.

4. Surse de deeuri din industria panificaiei

Industria panificaiei este una dintre cele mai mari utilizatoare de ap din Europa i SUA. Consumul zilnic de ap n industria de panificaie variaz de la 10.000 la 300.000 gal/zi. Mai mult de jumtate din ap este descarcat ca ap uzat. Confruntndu-se cu nmulirea regulilor tot mai stricte de eliberare a apelor uzate i costurilor de pretatare, mai muli productori de panificaie au recurs la conservarea apei, tehnologii curate i prevenirea polurii n procesele de producie.

Cum se arat n fig. 1, aproape fiecare operaie poate produce deeuri i ap uzat.

4.1. Zgomotul

Zgomotul provine de obicei de la aerul comprimat i de la funcionarea mainilor. Nu doar deranjeaz locuitorii din apropiere, ci poate afecta i auzul muncitorilor din industrie. Este raportat c sunetul mai mare de 5 dB(A) mai sus de fundal poate fi deranjant pentru oameni. Un sondaj al expunerii lucrtorilor din industria de panificaie a artat c gama medie este 7885 dB(A), cu o valoare medie de 82 dB(A). Dopurile pentru urechi pot ajuta efectiv la reducerea suferinei. Alte msuri de control includ reducerea sursei de zgomot, utilizarea de carcase, reducerea reverberaiei i reducerea timpului de expunere.

4.2. Poluarea aerului

Poluarea aerului se datoreaz emisiilor de compui organici volatili (COV), mirosului, prafului de la mcinare i a agentului frigorigen. COV-le pot fi eliberate n multe procese operaionale incluznd fermentaia drojdiei, procesele de uscare, procesele de ardere, sisteme de tratare a reziduurilor i fabricarea ambalajelor. Praful de mcinare vine de la scurgerea prafului din fin. Refrigerantul provine de la scurgerea emisiilor de la sistemele de rcire sau de refrigerare. Toate acestea pot provoca probleme grave de mediu. Metodele de control pot include tratamentul COV-lor i a mirosului, evitarea utilizrii refrigeranilor interzii prin lege, precum i utilizarea ciclic a agenilor frigorigeni.

4.3. Apele uzate

Apele uzate din brutrii sunt generate n principal de operaiile de curare, incluznd echipamentele de curare i splarea podelei. Aceasta poate fi caracterizat ca ncrcaremare,debitfluctuant.

Raportul apei consumate la producie este aproximativ de 10, frecvente industriei alimentare, mult mai mare dect cea de 5 n industria chimic i 2 n industria hrtiei i textil [3,6]. n mod normal, jumtate din cantitatea de ap este utilizat n proces, n timp ce restul este utilizat pentru splare (de exemplu, splarea echipamentelor, podelei i a containelor).

Valorile caracteristicepentru producia deape uzatesuntprezentate ntabelele 2-4[3,8,9].Produse diferitepot conducelavalori diferitede ape uzate produse.Aa cum se aratnTabelul 2,producia deproduse de patiseriepoate produce o cantitate mult mai mare deape uzate dectcelelalte. Valorilefiecrui elementpotvarian mod semnificativdup cum s-a demonstratn Tabelul 3. Apele rezidualeprovenite de la instalaiilede fabricare a prjiturilorau rezistenmai mare dect celeprovenite de la instalaiilede panificaie. PH-ul se ncadreaz n intervalul acid-neutru, n timp ce consumul biochimic de oxigen (CBO5) este de la cteva sute la cteva mii mg/L, i este mult mai mare dect cel de la apele interne. Suspensiile solide (SS) din instalaiile de fabricare a prjiturilor este foarte mare. Grsimea din industria de panificaie este, n general, mare, i rezult din operaiile de producie. Puterea deeurilor i debitul sunt foarte dependente de operaii, de dimensiunea instalaiilor i de numrul de lucrtori. n general vorbind, instalaiile cu produse de pine, chifle i cornuri, care sunt denumite coacere uscat, echipament de producie (de exemplu, cuve de amestecare i tvi de copt) sunt curate i uscate, iar podelele sunt mturate nainte de a fi splate. Apele reziduale de la curire prezint o rezisten sczut i n principal conine fin i grsime (tabelul 8.3). Pe de alt parte, producia de prjituri genereaz deeuri cu o rezisten mai mare, coninnd grsime, zahr, fin, ingrediente de umplere i detergeni.

Datorit naturii fiecrei operaiuni, rezistena apelor uzate se modific la momente diferite de funcionare. Aa cum se arat n tabelul 8.3, CBO5 mai mare, SS, suspensii solide totale (TS) i grsimea sunt observate de la 1 la 3 AM, rezultnd din rata debitului mai sczut a apelor reziduale dup miezul nopii.

Apele reziduale din industria panificaiei nu dispune de elemente nutritive; valoarea nutritiv sczut confer BOD5: N: P din 284: 1: 2 [8,9]. Acest lucruindic faptul cpentru a obinerezultate mai bunede tratare biologic,trebuie sa fie adaugate elemente nutritivesuplimentare nsistem. Existenauleiuluii grsimilorintarzie, de asemenea,transferul maseide oxigen.Toxicitateadata de detergentul in exces utilizatnoperaiunile de curarepoate reduceeficientatratamentuluibiologic. Prin urmare,pre-tratarea apelor uzateeste ntotdeaunanecesar.

Tabelul 2. Totalulproduciei de deeuridinindustriade panificatie

FurnizorProduseProducia de ape reziduale (L/ton de producie)CCO (kg/ton de producie)Contribuia lancrcareaCCO-uluitotal (%)

Pineaicorn din pine

Patiserie

Produse principalePineaicorn din pine

Plcinte i crnai rulouri

Prjituri, biscuii,gogoi i pini persane230

6000

741,5

18

-63

29

-

Referin: sursa 3

4.4. Deeuri solide

Deeuri solidegeneratedeindustriade panificaiesuntn principalresturi de aluati deeuri de produse nespecificate i ambalaje. Deeurile solide sunt materiile prime pierdute, care pot fi recuperate prin coacerea resturilor de aluat pentru a produce pesmet i prin trimiterea pinii nvechite la cresctorii de porci, acetia utiliznd-o ca furaj pentru porci.

5. Tratarea deeurilor din industria panificaiei

n general,deeuriledin industriade panificaie nu sunttoxice. Acestea pot fi mprite n deeuri lichide,deeurisolide,deeuri gazoase. nfaza lichid,existun coninut ridicatde poluaniorganiciprintre care consumul chimic de oxigen(CCO),CBO5,precum igrsimi,uleiuri,unsori(GUU) i SS. Apele uzatesunt, n mod normal,tratate prin procedee fizice, chimice i biologice.

Tabelul 3. Caracteristicile apelor uzate din industria panificaiei

Tipul industrieipHCBO5 (mg/L)SS (mg/L)TS (mg/L)Unsori (mg/L)

Instalaie de panificaie

Instalaie de prjituri

Instalaii variate

Instalaii nespecificate6,9-7,8

4,7-8,4

5,6

4,7-5,1155-620

2.240-8.500

1.600

1.160-8.200130-150

963-5.700

1.700

650-13.430708

4.238-5.700

-

-60-68

400-1.200

630

1.070-4.490

Interval de timppHCBO5 (mg/L)SS (mg/L)TS (mg/L)Unsori (mg/L)

2 am-8 am

9 am-12 am

1 pm-6 pm

7 pm-12 pm

1 am-3 am7,9

8,6

8,1

8,6

8,91480

2710

2520

2020

2520834

1080

795

953

1.1703610

5310

4970

3920

4520428

457

486

739

991

Referinta 8,9

Tabelul 4. Caracteristicile deeurilor medii ntr-un interval de timp specificat ntr-o instalaie de prjituri

6. Sisteme de pretratarePretratareasau tratamentulprimarreprezint o seriede operaiunifizicei chimice, care precondiioneaz apele reziduale, deasemeneaelimini unele dintre deeuri. Tratamentulestede obicei aranjatnordinea urmtoare: depistarea, egalizarea i neutralizarea debitului, separarea opional a GUU, acidificarea opional, coagularea-sedimentarea i flotaia aerului dizolvat. Pretratarea apelor uzate de panificaieeste prezentat nfigura2.n industria de panificaie, pretratarea este ntotdeauna necesar deoarece deeurile conin SS ridicat i GUU flotabil. Pretratareapoate reducencrcareade poluani n procesele biologice i/sau chimice de tratareulterioare; astfel sepoate protejaechipamentul de process. n plus, pretratarea este de preferat din punct de vedere economic, n comparaie cu tratarea biologic i chimic.

6.1. Egalizareai neutralizarea de debit

n instalaiile depanificaie rata i ncrcarea debitului apelor uzate variaz semnificativ in funcie de timp, aa cum este ilustrat n Tabelul 4 [8,9]. Este mai economicutilizarea unui rezervorde egalizarea fluxuluipentru a atinge maximul necesitii de descrcare. Totui, prea mult timp de fixarepoate rezulta ntr-un mediu anaerob. Oscdere apH-uluiimirosurile neplacute sunt problemefrecventen timpul operaiunilor

6.2. Sortarea

Sortareaesteutilizat pentru a eliminaparticuleleaspredininfluent. Existdeschideri de ecran diferitevariind de lacaiva mm(denumiteca microecran),lamai mult de 100 mm (denumite ca ecran grosier). Deschiderileecranului grosiervariaz dela 6 la 150mm. Deschiderilede ecran fine sunt mai puin de6 mm. O deschideremai mic poateaveao eficien de eliminare mai bun; cu toate acestea,sunt observate intotdeauna probleme operaionale, cum ar fi nfundarea i pierderea captului superior. Ecranefinerealizatedinmaterial inoxidabilsunt adesea folosite. Principalii parametride proiectareincludviteza,selectareadeschiderilorde ecran ipierderile superioareprin intermediul ecranelor. Operaiile de curare ide eliminarea deeurilor trebuie s fieluate n considerare. Capacitatea de proiectareaecranelorfinepoate fi la felde mare ca0.13m3/sec; pierderilesuperioarevariaz ntre0.8 - 1.4m. n funcie de proiectare i funcionare,eficienele de eliminare a CBO5 i SS sunt de 5-50% si5-45%, respectiv [8,9].

6.3. Separarea GUU

Aa cumapele uzatepot coninecantiti maride GUU,un separatorde GUU este, de altfel, recomandat pentruinstalaie. Figura 3prezintun exempludeseparare aGUUi a sistemelor derecuperare[4]. GUUpoate fi separatirecuperatn vederea unei posibile reutilizri,precum i reducereadificultilor ntratamentulbiologiculterior.

Fig.2. Diagrama de debit a procesului de pretratament a apelor uzate din panificaie

Fig.3 Etapa de separare a grsimii, uleiului i unsorii (GUU)

6.4. Acidificarea

Acidifierea esteopional, depinznd de caracteristicile deeurilor. Datoritprezeneide GUU, un acid (de exemplu,H2SO4 concentrat),se adaugn rezervorul deacidificare; hidroliza materiilor organice se poate produce,mbuntindbiotratarea. Groveet al.[10] au conceput unsistem de tratarecu acidazotic, pentru a rupe emulsiile degrsime, urmat deun proces cu nmol activ. O scderede 99% aCBO5i unefluent de CBO5de mai puin de12 mg/L au fost obinute lao ncrcarede 40lbCBO5/1000FT3iun timp de staionarede 87de ore. Acidul azotic a furnizat de asemenea azot pentru un echilibru corespunztor de nutrieni pentru biodegradare.

6.5. Coagulare-Floculare

Coagulareaeste folosit pentru adestabilizaSS finstabil,n timp ceflocularea este folosit pentru creterea SS destabilizat, astfel nctSS s devinmai greui mai mare,suficientct s se stabilezeze. Procesulde coagulare-flocularepoatefiutilizat pentru a elimina SS fin din apele uzate din panificaie. Acestan mod normalactioneaz ca unprocesde precondiionare pentru sedimentarea i/sau flotaiaaeruluidizolvat.Apele uzatesuntprecondiionatedecoagulani, cum ar fi alaunul. PH-uli dozelede coagulant sunt importantenrezultateletratamentului. LiuiLien[11]au raportatc90-100 mg/L de alun i clorurde fierau fost utilizate pentru tratareaapelor uzatede lao brutriecare producea pine, prjituri i alte deserturi. Apele uzateau avutpHde 4.5,SSde 240mg/Li CCO de 1307 mg/L. Au fost atinse valoride 55% i95-100%pentru ndeprtareade CCOirespectiv SS. PH-uloptimpentru ndeprtareadeSSa fost de 6,0,n timp cepentru ndeprtarea de CCOa fost de 6.0-8.0. A fost de asemeneaconstatat cFeCl3a fostrelativmaieficace dectalunul. Yimet al.[8]au folositcoagularea-floculareapentru tratareaapelor reziduale cu o concentraie mult mai marea deeurilor. Tabelul 5prezintrezultateletratamentului. Datorit coninutului organic ridicat,SSiFOG,au fost aplicai coagulanicuun dozajmarede 1300mg/L [8,9]. PH-ul optim a fost de 8.0. Dup cum s-a artat, ndeprtareacelortreielemente de mai sus a fost destul de ridicat, sugernd c procesul poatefide asemeneautilizat pentru deeurile de panificaiede mare rezisten. Cu toate acestea, echilibrul dintre costul dozrii chimice i a eficienei tratamentului trebuie s fie justificat.

6.6. Sedimentarea

CBO5SSGUU

CoagulantInfluent

(mg/L)Eliminare

(%)Influent

(mg/L)Eliminare

(%)Influent

(mg/L)Eliminare

(%)

Sulfat feric

Alun2780

278071

692310

231094

971450

145093

96

Sedimentarea, numit i clarificare/depunere, are un mecanism de lucru bazat pe diferena de densitate dintre SS i ap, care s permit pariculelor de SS de dimensiuni mai mari s se soluioneze mai uor. Pot fi folosite rezervoare dreptunghiulare, circulare, combinaie floculator-clarificator i decantoare aezate pe mai multe niveluri.[6]

Tabelul 5. Comparaie ntre diferite metode de pretratare a deeurilor din industria de panificaie

6.7. Flotaia aerului dizolvat

Flotaia aerului dizolvat (FAD) este, de obiceipus n aplicare prinpomparea bulelor de aercomprimatepentru a eliminaSSfinei GUUdinapele uzatede la panificatie. Apa uzataeste mai ntistocata ntr-un aer presat,rezervornchis. Prin supapelede reduceresub presiune,aceastaintr nrezervorulde flotaie. Avnd n vedere reducerea brusc de presiune, bulele de aer se formeaz i iau natere la suprafa n rezervor. SS i GUU ader la bule de aer fine i sunt transportate n sus. Dozele de coagulant i controlul pH-ului sunt importante n eliminarea CBO5-ului, CCO-ului, GUU-ului i a SS. Ali factori de influen sunt coninutul de substane solide i raportul aer/substane solide. Condiiile optime de exploatare ar trebui stabilite prin experimente-pilot la scar. Liu i gaj [11] au utilizat un FAD pentru a trata o ap uzat de la o brutrie la scar larg. Apele reziduale au fost testate de alun i clorur feric. Cu tratamentul DAF, 48.6% din CCO i 69,8% din SS au fost eliminate n 10 minute la o presiune de 4 kg/cm2 i pH-ul 6.0. Mulligan [12] a folosit DAF ca o abordare de pretratare a deeurilor de panificaie. La o presiune de funcionare de 40-60 psi, s-au realizat reduceri de grsime de 9097%. Eficienele de ndeprtare a CBO5-ului i a SS au fost de 3362% i 5990%, respectiv.

7. Tratarea biologic

Obiectivultratamentuluibiologicconst n nlturareaelementelor biodegradabile dizolvateisub form de pulberinapele uzate. Este oparte esenialasistemuluisecundarde tratare biologic. Microorganismelesunt utilizate pentrudescompunereadeseurilororganice[6,8-15].Cuprivire latipurile diferitede cretere,sistemelebiologicepot fi clasificate casisteme decreteresuspendat sausisteme ataatede cretere. Tratamentul biologicpoatefi, de asemenea,clasificat n funcie deutilizareaoxigenului:aerob, anaerobifacultativ.ntr-unsistemaerob,materia organic estedescompusndioxid de carbon,apio seriedecompuisimpli.Dac sistemulesteanaerob,produselefinale suntdioxidul de carbonimetanul.

Comparativ cutratamentul anaerob,procesulbiologic aerobeste de calitatemai buna efluentului,funcionare uoar,un timp mai scurtde reinerea substanelor solide,darcosturi mai maripentruaerarei mai mult nmolactiv. Atunci cnd se trateazefluentul dencrctur mare(CCO> 4000mg/L),tratamentulbiologic aerobdevine maieconomic dectsistemulanaerob.Pentru a menineo bun performan a sistemului,sistemulbiologicanaerobnecesitoperaiunimai complexe.n majoritatea cazurilor, sistemulanaerobestefolositcaun proces depretratare.

Sistemesuspendatede cretere(de exemplu,procesul cunmolactivat) isistemeleataatede cretere (de exemplu,filtrul descurgere) suntdou dintreprincipalele procesebiologice deepurare a apelor uzate.Procesul cunmolactiveste cel mai frecventutilizatn tratamentulapelor reziduale.Filtrul descurgereeste uorde controlati aremai puinnmoln exces.Acesta arerezisten mare de ncrcareicostredus de energie.Totui,costul ridicatde exploatare estedezavantajulsu major.n plus,este mult maisensibil latemperatur iare problemede miros.Considerentele globaletrebuie s fieluatenconsiderarein alegereasistemuluipotrivit.

8. Tratamentul aerobic

8.1. Procedeul cu nmol activ

Un proces tipic cu namol activ este constituit din: procesul de pretratare (in special, de ecranizare si clarificare), bazinul de aerare (bioreactor), sedimentarea finala si din tratarea excesului de namol (tratamentul anaerob si procesul de deshidratare).Sedimentarea finala separa microorganismele din solutia de apa. Pentru a spori performanta rezultatului, majoritatea namolului de la sedimentare este recirculat in rezervorul/rezervoarele de aerare, in timp ce restul este trimis la tratamentul anaerob cu namol. Un proces complet al nmolului activ recomandat este prezentat n figura 4.

Procesul cunamolactivpoate fiun reactorplug-in-flux(PFR),un reactor tanc de amestecare(CSTR),sausecventiereareactoruluilot(SBR). Pentru unPFRtipic,ratia lungime-limear trebui s fiemai mare de 10pentru aasigura debitul de incarcare. CStrare capacitatea detamponmai maredin cauza naturiisaledeamestecare complet,care este unbeneficiu importantla tratareainfluentuluitoxicdin industrii. Comparativ cuCSTR,PFRare nevoie de unvolummai micpentru a obineaceeai calitateaefluenilor.Cele maimariinstalatii de tratare a deseurilor cu namol activfolosesccateva CSTRsexploatate nserie.Acesteconfiguraiipotdispune deavantajeleambelorCSTRiPFR.

Sbr este potrivit pentru tratarea apelor uzate cu debit mic si incontinuu. Se poateeconomisi spaiu,deoarecetoate cele cincietapeprincipaleumplerea, reacionarea, soluionarea,elaborareaiinactivitateasunt ncheiatentr-un singurrezervor.Funcionarea saeste mult mai complexdectCSTRsi PFRi, ncele mai multe cazuri, este adoptata exploatareaautomat.

Performanaproceselor cunmol activeste afectatdecaracteristicile influentului,de configurareabioreactoruluiide parametrii de funcionare.Caracteristicileinfluentuluisuntdebitulapelor uzate,concentraiaorganic(CBO5i CCO),compoziiilede nutrienti(azot sifosfor),GUU,alcalinitatea,metalelegrele,toxinele,pH-ulitemperatura. ConfiguraiilebioreactoruluiincludPFR,CStr,SBR,membranabioreactorului (MBR)i aa mai departe. Parametrii de funcionarentrataresuntconcentraiade biomas (amestecarea concentratiei de substante solide alcoolice volatile in suspensie-MLVSS isubstanele solidevolatilen suspensie-VSS), incarcatura organica, alimente pentru microorganisme (A/M), oxigenul dizolvat (DO), namolul de retentie (SRT), timpul de retentie hydraulic (HRT), raportul namolului recirculat si suprafata si incarcatura suprafetei debitului hydraulic.

Dintre acestia,SRTiDOsuntcei mai importani parametride controli potafectasemnificativrezultatele tratamentului. UnSRT potrivitpoate fi realizatprinpierderea rationala a nmoluluide lacuratareafinala.DOnrezervorul de aeraretrebuie s fiemeninutla unniveluorpeste 2mg/L. Parametriispecificide proiectareirezultatelede funcionaresunt enumeratenTabelul 6.

Datoritconinutului organicridicat,nu esterecomandatcaapele uzate de la panificaties fietratatedirectprin procese aerobede tratare.Totusi,existcteva cazuriprezenteraportatenliteratura de specialitate,inclusiv un studiude laCompaniaKeebler[4].Companiaproducebiscuitisi prajiturinMacon,Georgia.GUU sipH-ulapelor rezidualede lainstalaiade producieau fost observateca fiind mai maridect valorilereglementate.Apele uzate au fosttratate printr-un procesaerob cu namol active, care au inclus un ecran de bare, sistemul de alimentare nutritiv, rezervorul de aerare, curatarea si rezervorul de stocare al namolului. Datoritcantitilormaride uleinap(Tabelul 7),douseparatoareGUU,cum se aratdinFigura 3(discutateanterior),au fost instalatenzona de depozitare aoleomargarinei/unturiiimaini depulverizarea uleiuluide nuc de cocos. Caracteristicile influentilor i efluenilor, precum i parametrii de proiectare sunt prezentate n tabelul 7. Aa cum se arat, compania a avut rezultate favorabile ale tratamentului; efluentula fostsuficient de bunpentrudescrcarea de gestiunedirect la uncurs de apdin apropiere. Datoritconinutului sarac denutrienininfluent,acestiaau fostalimentatidirectnrezervorul de aerare.Nu totazotuladugata fostconsumat ntratament,astfelazot totalKjedahl(TKN),concentraianefluenta fost mai maredectninfluent.HRT mare nTabelul 7arat cprocesul nua fost de fapteconomic. Tratarea apelor rezidualepoate fi mult maieficient ca si costn cazul ncare deeurile sunttratatemai intaiprintr-un procesanaerobiapoiprintr-un procesaerob.Tabel 6. Proiectarea i performanta proceselor cu nmol activ

Procesele cu nmol activExtinsConvenionalRat nalt

A/M(kg CBO5/kg MLSS*zi)MLSS (g/L)

HRT (ore)

SRT (zi)

Eliminarea CBO5-ului (%)VLR (kg CBO5/m3*zi)0,06-0.24-7,5

18-36

20-30

>95

0,2-0,40,3-0,61,9-4

4-10

5-1595

0,4-1,00,5-1,95-12

2-4

3-8

70-75

2-16

Fig. 4. Diagrama de proces a tratamentului cu nmol activ a deeurilor din industria de panificaie8.2 Procesul de filtrare scurgere

Procesele de crestere anexate aerobe includ filtre de scurgere (bioturn) si contactoare biologice rotative (RBC). n aceste procese, microorganismele sunt atasate pe medii solide si formeaza un strat de biofilm. Poluantii organici sunt mai nti absorbiti la suprafata biofilmului, apar apoi reactii de oxidare, care imprastie complecsii organici ntr-un grup de compusi simpli, cum ar fi apa, dioxidul de carbon si nitrati. n plus, energia eliberata de oxidare mpreuna cu materiile organice din deseuri este utilizata pentru ntretinerea microorganismelor precum si sinteza de noi microorganisme.

Tabel 7. Rezumatul tratamentului apelor uzate n Compania Keebler

ParametriInfluent: operaiunile de bazaInfluent: operaiilebEfluentb

Debitul (gpd)PH

TCCO (mg/L)SCCO (mg/L)

TCBO5 (mg/L)

SCBO5 (mg/L)

TS (mg/L)

FOG (mg/L )

TKN (mg/L )

PO4-P (mg/L )

51.2005,6

1620

-

891

-

756

285

-

-

37.0006,0830

290

500

175

-

-

2

3-6,8

65

40

39

24

11b

3b

5

3

Ref sursa 4

Fig. 5. Diagrama filtrului de scurgere pentru tratarea apelor uzate din industria de panificaie

Filtrul de scurgere poate fi utilizat pentru a trata apele uzate de panificatie. Mediile solide, cum ar fi roca si piatra sparta, lemnul si mediile plastice, rezistente chimic sunt ambulate n mod aleatoriu n reactor. Figura 5 arata un filtru de scurgere tipic, care poate fi utilizat pentru tratarea apelor uzate de panificatie. Suprafata si porozitatea sunt doi parametric importanti ai mediei de filtrare. O suprafata mare poate provoca acumularea unei cantitati mar de biomasa si poate rezulta o eficienta ridicata de tratament; o porozitate mare ar conduce la o rata mai mare de transfer de oxigen si mai putin blocaj. O problema frecventa la scurgerea sistemelor de filtrare este cresterea n exces a microorganismelor, care poate provoca blocaje serioase n mediu si poate reduce porozitatea. Parametrii de proiectare tipici si datele de performanta pentru filtrul de scurgere aerob sunt enumerati n Tabelul 8. Keenan si Sabelnikov [14] au demonstrat ca un sistem biologic care contine un rezervor de amestec-aerare si filtru biologic (filtru de scurgere) a fost capabil sa elimine grasime si ulei n deseurile de panificatie. A fost realizata o reducere dramatica a continutului de GUU de la 1500 mg/L la mai putin de 30 mg/L. Acest sistem a fost destul de stabil n timpul a 20 de luni de functionare continua.

9. Tratarea biologic anaerob

Deseurile de panificatie contin niveluri ridicate de materii organice, GUU si SS, care sunt tratate prin metoda preferata a proceselor de tratament anaerobe. Exista diferite tipuri de procese anaerobe disponibile pe piata, cum ar fi CSTR, AF, UASB, AFBR, AC si ABR. Parametrii de functionare cei mai evidenti sunt concentratiile ridicate de SRT, HRT si biomasa. Procesele anaerobe au fost utilizate pe scara larga n tratamentul prelucrarii variate a produselor alimentare si a altor deseuri din moment ce au fost dezvoltate pentru prima oara la nceputul anilor 1950. Figura 6 ilustreaza un proces tipic de tratament anaerob a apelor uzate de panificatie.

n plus fata de cazarea tratamentului deseurilor organice, tratarea anaeroba poate produce metan care poate fi utilizat pentru producerea de energie electric (Fig.6). Dezavantajele nsa includ complexitatea operatiunii, sensibilitatea la temperatura si toxicitate, consumul de timp la pornire si susceptibilitatea de a prelucra greu. Tabelul 9 ofera un rezumat al proiectarii si performantei proceselor specifice de tratament anaerobe.

Procesele anaerobe sunt potrivite pentru o varietate de ape uzate de panificatie. De exemplu, un contactor anaerob a fost folosit cu success pentru tratarea apelor uzate de la o unitate de productie de produse gustari [13]. Rezistenta deseurilor a fost extrem de mare cum s-a demonstrat n Tabelul 10. Raportul CBO5 la CCO din ape uzate brute a fost de 0,44. Un reactor de contact anaerob a fost folosit, similar cu cel din Figura 6, cu exceptia faptului ca doua bioreactoare au fost legate n serie. Asa cum se arata n Tabelul 10, sistemul ofera rezultate bune de tratament. Eficiena de eliminare a CBO5, CCO, TSS si GUU a fost de peste 96%. Fluxul tratat poate fi evacuat direct la sistemele de canalizare interne. n mod alternativ, un tratament ulterior aerob poate fi utilizat pentru a reduce si mai mult rezistenta deseurilor si efluentul poate fi apoi descarcat la cursul de apa.

Tabel 8. Proiectarea i performana filtrului de scurgere

Tipul de filtruncrctura CBO5-ului (kg/m3/zi)ncrctura apoas(m3/m2/zi)AdncimeaCBO5 eliminat (%)mediu

Rat sczutRat de mijloc

Rat mare0,07-0,40,2-0,45

0,5-11-33-7

6-201,8-2,41,8-2,4

1-1,895-

50-70Roc, zgurRoc, zgur

Roc

10. Controlul polurii aeruluin timp ce poluarea aerului n industria de panificatie nu poate fi grava, ea poate deveni un motiv de ngrijorare, daca nu este gestionata correct. Praful, COV si agentul frigorific sunt trei tipuri principale de poluanti atmosferici.

10.1. Praful

Lucratorii din productia de faina sunt de obicei afectati de poluarea cu praf. Timpul de expunere de lunga durata la un nivel ridicat de expunere poate provocaboli de piele si de respiratie grave. Abordarile de control includ prevenirea scurgeriilor puternice de faina, aprovizionarea de instrumente de protectie a muncii si tratament ulterior. Filtre si epuratoare sunt frecvent utilizate.

10.2. Agent frigorific

n depozitul de racire sau congelare sau transportul de produse de panificatie, este utiliyat o cantitate mare de agent frigorific. Clorofluorocarburile (CFC) si hidroclorofluorocarburi (HCFC) sunt agenti frigorifici comuni si pot deteriora stratul de ozon. Acestia pot fi retinuti n aer aproximativ 100 de ani. Datorita efectelor negative semnificative asupra mediului, produse chimice de schimb, cum ar fi hidrofluorocarburi (HFC), au fost dezvoltate si utilizate. O alta masura este prevenirea scurgerii de agent frigorific.

10.3. COV

O serie de msuri pot fi folosite pentru a controla poluarea COV, inclusiv filtre biologice i epuratoare.

Fig. 6. Schema contactului procesului anaerobTabel 9. Proiectarea i performana proceselor anaerobe de tratare

ReactorInfluent CCO (g/L)HRT (zi)VLR (Kg CCO/m3/zi)ndeprtare (%)

AFAC

AFBR

UASB3-403-10

1-20

5-150.5-131-5

0,5-2

2-34-151-3

8-20

4-1460-9040-90

80-99

85-92

11. Managementul deseurilor solide

Deseurile solide de panificatie cuprinde produse de panificatie nvechite, materii prime neconsumate (de exemplu aluat) si ambalaje. Modul cel mai simplu si comun consta n transportul direct al acestor deseuri la depozitele de deseuri sau la incinerare. Valorificarea deseurilor de panificatie poate juca un rol important n gestionarea acestora. Deseurile constau n principal din pine, chifle si prajiturele nvechite - toate care contin un nivel ridicat de energie si pot fi date spre alimentatie direct la animale, cum ar fi porcine si bovine. O alta aplicatie este utilizarea deseurilor pentru productia de produse valoroase. De exemplu, Oda i al. [15], au folosit cu succes deseurile de panificatie pentru a produce acid lactic cu o eficienta de conversie de 47,2%.

12. Productie mai pura n industria de panificatie

12.1. Concepte

Productia de produse de panificatie implica mai multe unitati de operare care pot cauza o varietate de deseuri. Cele mai multe industrii de panificatie sunt de dimensiuni mici sau medii si sunt adesea situate n zone dens populate, ceea ce face ca problemele de mediu sa fie mult mai critice. Cu toate acestea, filosofia de tratament conventionala "sfrsitul-conductei" are restrictiile sale n rezolvarea acestor probleme. Abordeaza doar rezultatul unor procese de productie ineficiente si risipitoare si ar trebui sa fie considerata doar ca o optiune definitiva.

Tabel 10. Performana procesului anaerob de contact

Parametri Ap brut (mg/L)

Efluent curat (mg/L)ndeprtarea medie (%)

GamMedieGamMedie

CBO5CCO

TS

GUU90624,000

2,910-50,400

84836,700

42910,000 9,87323,730

15,127

5,778652673151,340

2671,260

9113145642

502

4198.597.3

96.7

99.3

Referinta 13

Fabricatia va produce ntotdeauna poluarea directa sau indirecta a mediului. Este greu de realizat "descarcarea de gestiune la zero", si tratarea deseurilor este ntotdeauna costisitoare. Productia mai pura (PC) are doua componente cheie: maximizarea reducerii deseurilor si reducerea la minimum a utilizarii de materii prime si consumul de energie. Programul Natiunilor Unite pentru Mediu (UNEP), defineste PC ca [7]:

Aplicarea continua a unei strategii de mediu preventiva integrata la procese, produse si servicii sporete eficienta globala si reduce riscurile la om si mediul nconjurator. Productia mai pura poate fi aplicata la procesele utilizate n orice industrie, la produs ca atare si la diferite servicii prestate n societate.

Rezultateleproduciei curatede la una sauo combinaiedemateriiconservate,ap i energie;eliminareamateriilor prime toxice ipericuloase,precum ireducereacantitii itoxicitiituturor emisiilori adeeurilor lasursn timpulprocesului de producie.Acesta are ca scopreducereamediului, sntiii impactulde siguran ale produselorpentregciclu de viade laextraciade materii primeprinfabricarea i utilizarea la"ultima"eliminareaprodusului.Ea presupuneintegrareapreocuprilor legate de mediunproiectarea ifurnizarea de servicii[3,7].

nprocesul deCP,materiile prime, apai energiaar trebui s fieconservate,emisiilesaupierderilear trebui s fieredusei aplicareade substane prime toxicetrebuie s fieevitat.De asemenea, esteimportant, s se reducefectele negativen timpulproducieintregului ciclu de via,de laproiectareaproducieilaeliminarea final a deeurilor.Principalele etapealeunei evaluriCPsunt prezentate nFigura 7.CPpoatefiilustrat prinurmtorul exemplu.12.2Un studiu de cazn CountryBakePtyLtd.

CountryBakePtyLtd.[3]este obrutriebine cunoscutnQueensland,Australia,care producen principal,pine sub form de rulouriipine,precum iprodusede patiserie i prjituri.Produciaeste puternicautomatizati PCa fost efectuatla brutriepentru a mbuntieficiena acesteiaoperaional.Sensibilizareapersonaluluiimanagementulateptrilor

Un sondajiniial scurta artat cgradul generala CP-ului lainstalaiade produciea fostdestul desczutnainte depunerea sa n aplicare.Personalula simit cmodificrileau fost cele maiposibilfcute nzoneledemenajgenerali la mbuntirile minoreale procesului. n plus,ambelegestionareai muncaaucrezutc rentabilitateaafaceriimai mare, precum imbuntirea imaginiipublice acompanieiar putea fi realizatprinexercitareaCP.Evaluareadeeurilor

Domeniilegenerrii de deeuriau fost identificatei caracterizate.S-a constatat cutilizareaapeia fost de719000L/ sptmn,cuaproximativ59%utilizate n producie,iarrestula fostn cele din urmdescrcatcaap uzatprovenite de la curareide la alte utilizriauxiliare.Domeniulproduselor de patiserie,pinei chifledepineau contribuit cu35 i36%din volumul deape uzate.Alteape uzateau aprutde lacazan,de la splareaboxeiide la facilitide personal.n ceea ce privetencrcareaCCO-ului,domeniulproduselor de patiserie,domeniul piniiichiflelor de pinei curareade noapteau contribuit29,25,i 38%,respectiv.Caracterizareadedeeuripoate fi gsit ntabelul 2. Aproximativ 1,7tone dealuatpe sptmna fostpierdutnfluxul de deeuri, ducnd lao pierdere de 0,5%dinmasa totalde ingrediente(sau deo pierdere de$4000/lun). Uleiul pancoat i uleiulalbau fost utilizain producie,o mare parte din elefiind pierdutei au devenitprincipalii contribuabili laFOGnfluxul de deeuri. Costul lunar pentru achiziionarea lor a fost de 13.140 dolari. Prevenireapierderiide ulei, prin urmare,ar putea conduce la economii semnificative pentru panificaie. StrategiiCP

Au fost propuse treistrategii PC. Prima a fostreducereancrcrii CODdinapele reziduale descrcate din zona de chifl / pine. O anumit cantitate de materialde aluata czutn continuare pe podea i a gsit n cele din urm drumul sprecanalizare. Urmtoarele metodeau fost folosite pentrurecuperareai reciclareamaterialelor: mutareacanalizriipentru colectarea mai uoar aaluatuluii instalareadeecranelapunctelede scurgerepentru a captura aluatul czut. O a doua strategiea fost de areduce volumele deape uzateevacuatedinzona de patisserie prin modificareapracticilordecurare,eliminareasaureutilizarea deversrilor de ap de lapompa de vidireutilizareaevacurilorde apdin rcitor. Ultima strategie fost reducerea pierderii de uleiprinmodificri aleechipamentului. Implicareapersonalului

Produciamai curatnu poatefipus n aplicareifrun mare entuziasm i angajament al personalului pentruPC, deoarece acetiasunt primiicare ndeplinescPC. Compania a dezvoltat 12 echipede lucruformate dinpersoanedinzonele de lucrufuncionale majore. Aceste echipese ntlneau n mod regulatpentru a discuta aspecterelevante pentrudomeniile lor de lucru specifice. Aceste echipei-au asumat responsabilitateade a conducePCla locurile de munc. efii de echip,care au fostinstruiide ctreGrupul de lucru UNEP,au efectuat o serie deprograme de formarepentrurestul personalului. n cele din urm,personalula fost recompensat pentru punerea n aplicareaPC.Beneficii de reducere a costurilorPrinpunerea n aplicareaCPn producie,s-a estimat car putea fi realizat o economie total lunar de 27.700 dolari.

Fig. 7. Liniile generale aleprocesului CP de evaluareBibliografie

1. D&B Sales & Marketing Solutions. Poultry Slaughtering and Processing Report. http://www.zapdata.com/, 2003 2. Kannan, P; Boie, W. Energy management practices in SME case study of a bakery in Germany. Energy Conv. Mgnt 2003, 44, 945959.

3. Gainer, D.; Pullar, S.; Lake, M.; Pagan, R. The Country Bake Story How a modern bakery is achieving productivity and efficiency gains through cleaner production. Sustainable Energy and Environmental Technology Challenges and Opportunities, Proceedings, Gold Coast, 1417, June, 1998. 573578.

4. Givens, S.; Cable, J. Case study A tale of two industries, pretreatment of confectionary and bakery wastewaters. 1988 Food Processing Waste Conference, presented by the Georgia Tech Research Institute, Atlanta, Georgia, October 31 November 2, 1988.

5. Dalzell, J.M. Food Industry and the Environment in the European Union Practical Issues and Cost Implications, 2nd Ed., Aspen Publishers, Inc.: Gaithersburg, Maryland, 2000.

6. Metcalf and Eddy. Wastewater Engineering: Treatment Disposal Reuse, 4th Ed.; McGraw-Hill, 2002.

7. Nations Environment Programme (UNEP). (http://www.uneptie.org/pc/cp/home.htm). 2003.

8. Yim, B.; Young, R.H.F.; Burbank, N.C. Dugan, G.L. Bakery waste: its characteristics, Part I. Indust. Wastes 1975 March/April, 2425.

9. Yim, B.; Young, R.H.F.; Burbank, N.C.; Dugan, G.L. Bakery waste: its characteristics and treatability, Part II. Indust. Wastes 1975 September/October, 4144.

10. Grove, C.S. Jr.; Emerson, D.B.; Dul, E.F.; Schlesiger, H.; Brown, W. Design of a treatment plant for bakery wastes. 24th Purdue Industrial Waste Conference (PIWC), Lafayetle, IN; 1969; 155178.

11. Liu, J.C.; Lien, C.S. Pretreatment of bakery wastewater by coagulationflocculation and dissolved air flotation. Water Sci. Technol. 2001, 43, 131137.

12. Mulligan, T. Bakery sewage disposal. Proceedings of the 1967 Meeting of the American Society of Bakery Engineers, 1967; 254263.

13. Shin, B.S.; Eklund, C.W.; Lensmeyer, K.V. Bakery waste treatment by an anaerobic contact process. Res. J. Water Pollut. Control 1990, 62 (7), 920925.

14. Keenan, D.; Sabelnikov, A. Biological augmentation eliminates grease and oil in bakery wastewater. Water Environ. Res. 2000, 72(2), 141146.

15. Oda, Y.; Park, B.S.; Moon, K.H.; Tonomura, K. Recycling of bakery wastes using an amylolytic lactic acid bacterium. Biores. Technol. 1997, 60, 101106.

(toate din articolul: Bakery Waste Treatment

J. Paul Chen, Lei Yang, and Renbi Bai National University of Singapore, Singapore Yung-Tse Hung Cleveland State University, Cleveland, Ohio, U.S.A. )

16. Banu, C., Manualul inginerului de industrie alimentar, Editura Tehnic, Bucureti,

1999;

17. Leonte, M., Tehnologii, utilaje, reete i controlul calitii n industria de panificaie, patiserie, cofetriei, biscuii i paste finoase. Reete de panificaie. Vol I, Editura Ecozone, Iai, 2008;

18. Leonte, M., Tehnologii, utilaje, reete i controlul calitii n industria de panificaie, patiserie, cofetriei, biscuii i paste finoase. Reete de panificaie. Vol II, Editura Ecozone, Iai, 2008

Gru

Mcinare

Preparare aluat

Modelare

Fermentare a

Coacere

Racire

Produse

Formare chifla

Fermentare

Topirea grasimii (fat-fry)

Finisare

Produse

Fermentare

Coacere

Produse

Aluat de tort (mixare)

Fermentare

Coacere

Finisare

Produse

Faina

Recepie calitativ i cantitativ

Receptie calitativa si cantitativa

Receptie calitativa si cantitativa

Recepie calitativ i cantitativ

Sare

Drojdie

Apa

Dozare

Dozare

Pregtire ap nclzire

Depozitare

Formarea amestecului de fain

Cernerea

Dozare

Transformarea in suspensii

Dizolvare

Filtrare

Filtrare

Activare

Frmntare aluat

Fermentare

Refrmntare

Divizare

Premodelare

Predospire

Modelare

Dospire final

Coacere

Aezare n navete, rastele

Racire

Feliere, ambalare

Transport

Livrare

Depozitare

Ap uzat

Sortarea

Separarea GUU (Opional)

Egalizarea i neutralizarea de debit

Acidificarea (opional)

Coagularea

Sedimentarea

Flotaia aerului dizolvat

Tratarea biologic sau descrcare

Colectarea Rezervor de

apei rezidu- colectare a

ale uleioase deeului uleios

Centura de separator

Pretratament

Tanc de aerare

Alimentare cu nutrieni

Sedimentare final

Efluent final

Recircularea nmolului activ

Digestie anaerob

Depozitare biogaz

Combustibil dublu pentru motor

Electricitate

Deshidratare nmol

Nmol deshidratat

Deeu din nmol activ

Ap uzat

Nmol primar

.....................................

influent

Filtrul de scurgere

Curtor

nmol

recirculare

recirculare

Reactor anaerob

Biogaz

degazeificator

Sedimaentare final

efluent

Nmol recirculat

Deeu din nmol

Motivaia pentru CP

Planificarea i organizarea

Preevaluri

Evaluri

Analiza fezabilitii

Implementarea

Rezultatul evalurii

Continuarea programului CP

PAGE 1