Установка для багатостадійного зневоднення відходів харчових виробництв

Abstract

Об’єкт дослідження – процеси зневоднення відходів харчових виробництв. Мета роботи – розробка схеми установки для багатостадійного зневоднення відходів харчових виробництв, а також залежностей для визначення основних робочих параметрів установки. Метод дослідження – математичне моделювання з використанням формул динаміки та гідравліки.

На вітчизняних підприємствах харчової промисловості існує проблема утилізації відходів, таких як спиртова барда, пивна дробина, буряковий жом, кавовий шлам. У випадку зневоднення цих відходів до вологості 20-25 % вони можуть використовуватись як цінні добавки до сільськогосподарських кормів або спалюватися. Відомі механічні способи зневоднення, в тому числі на шнекових пресах і декантерних центрифугах, не забезпечують вказаної вище кінцевої вологості відходів, термічні способи дуже енергоємні, а хімічні та біологічні – малопродуктивні, крім того здійснюються на громіздкому і коштовному обладнанні. Розроблені раніше автором схеми технологічних комплексів для потокового багатостадійного механічного зневоднення відходів забезпечують їх вологість 20-25 %, але відрізняються складністю та невисокою надійністю. Тому у цій статті автори ставили задачу розробити схему установки для багатостадійного зневоднення, яка поєднує високу ефективність з відносно простою та надійною конструкцією. Також у статті запропоновано формули для визначення основних робочих параметрів установки на кожній з чотирьох стадій зневоднення, а саме – тисків у середовищі відходів та витрат їх рідкої фази, що видаляється. Ці формули у подальшому можуть використовуватись для розробки методики проектного розрахунку запропонованої установки.

Объект исследования – процессы обезвоживания отходов пищевых производств. Цель работы – разработка схемы установки для многостадийного обезвоживания отходов пищевых производств, а также зависимостей для определения основных рабочих параметров установки. Метод исследования – математическое моделирование с использованием формул динамики и гидравлики.

На отечественных предприятиях пищевой промышленности существует проблема утилизации отходов, таких как спиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, кофейный шлам. В случае обезвоживания данных отходов до влажности 20–25 % они могут использоваться как ценные добавки к сельскохозяйственным кормам либо сжигаться. Известные механические способы обезвоживания, в том числе на шнековых прессах и декантерных центрифугах, не обеспечивают указанной выше конечной влажности отходов, термические способы очень энергоемкие, а химические и биологические – малопроизводительны, кроме того осуществляются на громоздком и дорогостоящем оборудовании. Разработанные ранее автором схемы технологических комплексов для потокового многостадийного механического обезвоживания отходов обеспечивают их влажность 20–25 %, но отличаются сложностью и невысокой надежностью. Поэтому в данной статье авторы ставили задачу разработки схемы установки для многостадийного обезвоживания, которая объединяет высокую эффективность с относительно простой и надежной конструкцией. Также в статье предложены формулы для определения основных рабочих параметров установки на каждой из четырех стадиях обезвоживания, а именно – давлений в среде отходов и расхода их удаляемой жидкой фазы. Данные формулы впоследствии могут использоваться для разработки методики проектного расчета предлагаемой установки.

Object of research - processes of dehydration of food manufactures waste. The purpose of work – elaboration of the scheme of installation for multiphasic dehydration of food manufactures waste, and dependences for definition of the basic working parameters of the unit. A research method - mathematical modelling with use of formulas of dynamics and hydraulics.

There is a problem of recycling of a waste at the domestic enterprises of the food-processing industry, such as spirit the bard, a beer pellet, beet press, coffee slime. In case of dehydration of the given waste to humidity 20-25 % they can be used as valuable additives to agricultural forages or to be burnt. Known mechanical methods of dehydration, including the dehydration of waste on worm-type leveling presses and decanter centrifuges do not provide above specified final humidity of a waste, thermal methods are very power-intensive, and chemical and biological methods - are unproductive, besides they are carried out on the bulky and expensive equipment. The author earlier developed the schemes of technological complexes for flow multiphasic mechanical dehydration of a waste, that provide their humidity 20 - 25 %, but have high complexity and low reliability. Therefore in given article authors put an aim of working out of the scheme of installation for multiphasic dehydration which has high efficiency and simple and reliable design. Also formulas for definition of the basic working parameters of the installation for four stages of dehydration, namely pressure in the environment of a waste and the expense of their liquid phase, that deleted, are offered in this article. The given formulas can be used subsequently for working out of a technique of design calculation of offered installation.