RU2128688C1 - Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment - Google Patents
Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128688C1 RU2128688C1 RU97100767A RU97100767A RU2128688C1 RU 2128688 C1 RU2128688 C1 RU 2128688C1 RU 97100767 A RU97100767 A RU 97100767A RU 97100767 A RU97100767 A RU 97100767A RU 2128688 C1 RU2128688 C1 RU 2128688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- feed
- stillage
- filtrate
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 38
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 48
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 38
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 38
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 25
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 23
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 21
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 13
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 5
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 5
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 5
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 3
- 241000283086 Equidae Species 0.000 claims description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 claims description 3
- 241000282887 Suidae Species 0.000 claims description 3
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 20
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 33
- 239000000306 component Substances 0.000 description 20
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 15
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 13
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 11
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 11
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 11
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 101710089042 Demethyl-4-deoxygadusol synthase Proteins 0.000 description 2
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 description 2
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002351 pectolytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 1
- FDJOLVPMNUYSCM-UVKKECPRSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2,7, Chemical compound [Co+3].N#[C-].C1([C@H](CC(N)=O)[C@@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]3[C@H]([C@H](O[C@@H]3CO)N3C4=CC(C)=C(C)C=C4N=C3)O)[N-]\C2=C(C)/C([C@H](C\2(C)C)CCC(N)=O)=N/C/2=C\C([C@H]([C@@]/2(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=N\C\2=C(C)/C2=N[C@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@@H]2CCC(N)=O FDJOLVPMNUYSCM-UVKKECPRSA-L 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 1
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 1
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fodder In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки послеспиртовой барды, являющейся отходом спиртовых производств и может быть использовано в гидролизной, целлюлознобумажной и других технологиях, где получается барда как побочный продукт. The invention relates to a technology for the processing of post-alcohol distillery stillage, which is a waste of alcohol production and can be used in hydrolysis, pulp and paper and other technologies where distillery distillation is obtained as a by-product.
Барда является ценным белковым и витаминосодержащим кормом для сельскохозяйственных животных и птицы. Barda is a valuable protein and vitamin-containing feed for farm animals and poultry.
Ее использование, особенно в составе сбалансированных кормов, приводит к заметному увеличению привесов, улучшению качества меха пушных зверей, росту надоев молока. Its use, especially as part of a balanced feed, leads to a noticeable increase in weight gain, an improvement in the quality of fur animals, and an increase in milk yield.
Известны способы переработки и использования бардяных отходов для скармливания животных. Known methods for the processing and use of distillery waste for feeding animals.
Наиболее простым является способ скармливания животным исходной барды с концентрацией сухих веществ - 8% (1, стр. 155, 171). The simplest way is to feed the animals with the original bard with a dry matter concentration of 8% (1, p. 155, 171).
Однако из-за невозможности хранения вследствии быстрого закисания, нерентабельности транспортирования на расстояния более 5 - 8 км, ввиду малой доли полезных сухих веществ, этот метод находит очень ограниченное применение в откормочном производстве. В результате значительные количества жидкой барды сливаются в водоемы, на поля орошения, вызывая загрязнения почвы, воды и воздуха с масштабными экологическими последствиями. However, due to the impossibility of storage due to quick acidification, unprofitability of transportation over distances of more than 5 - 8 km, due to the small proportion of useful dry substances, this method finds very limited application in feed production. As a result, significant quantities of liquid stillage are discharged into water bodies, on irrigation fields, causing pollution of soil, water and air with large-scale environmental consequences.
Известен также способ переработки например, мелассной барды до сгущенного или сухого состояния (1, стр. 158 и схема рис. 35). По этому способу барда подвергается предварительной химической обработке для исключения избыточного содержания калия, а затем концентрируется методом упаривания и сушки. There is also a known method of processing, for example, molasses stillage to a condensed or dry state (1, p. 158 and diagram of Fig. 35). In this method, the stillage is pretreated to eliminate excess potassium, and then concentrated by evaporation and drying.
В сгущенной до концентрации 65% барде содержится в пересчете на сухое вещество 8% белка. Этот способ обеспечивает возможность длительного хранения и дальнего транспортирования. Данный продукт является ценным кормом. Condensed to a concentration of 65% bard contains in terms of
Однако высокая стоимость термического удаления влаги и сравнительно невысокая кормовая ценность не позволили этому способу найти широкое применение. However, the high cost of thermal moisture removal and the relatively low feed value did not allow this method to be widely used.
Известен также способ и установка для частичного обезвоживания барды (1, стр. 204, рис. 51). There is also a known method and installation for partial dehydration of stillage (1, p. 204, Fig. 51).
По этому методу зерновая барда проходит центробежный фильтр, где разделяется дробина и жидкая фаза, содержащая основное количество питательных веществ. According to this method, the grain stillage passes through a centrifugal filter, where the grains and the liquid phase containing the bulk of the nutrients are separated.
Фильтрат направляется на выпаривание и после сгущения до концентрации 8 - 16% смешивается с дробиной, имеющей концентрацию 15 - 20% и при итоговой концентрации 14 - 18% поступает на отгрузку потребителю. The filtrate is directed to evaporation and, after thickening to a concentration of 8 - 16%, is mixed with grains having a concentration of 15 - 20% and, with a final concentration of 14 - 18%, is sent to the consumer for shipment.
По этому способу удельная питательная ценность на единицу общей массы барды по сравнению с неупаренной бардой возрастает в 2 - 3 раза. According to this method, the specific nutritional value per unit of the total weight of the stillage in comparison with an unpaired stillage is increased by 2–3 times.
Однако при этом сохраняются основные недостатки: невозможность длительного хранения, относительно низкая кормовая ценность на единицу массы продукции. However, the main disadvantages remain: the impossibility of long-term storage, the relatively low feed value per unit mass of the product.
Наиболее близкими к заявляемому способу и установке являются способ и установка сушки бардяной суспензии до влажности 10% по методу двухстадийного обезвоживания (1, стр. 200 - 203, рис. 50). Closest to the claimed method and installation are the method and installation of drying the distillery slurry to a moisture content of 10% according to the method of two-stage dehydration (1, p. 200 - 203, Fig. 50).
Исходная барда с концентрацией 6 - 8% подвергается механическому разделению фильтрацией на грубодисперсную фазу (зерновая дробина, чешуйки и т. п.) и однородную суспензию. The initial bard with a concentration of 6 - 8% is subjected to mechanical separation by filtration into a coarsely dispersed phase (grain pellet, flakes, etc.) and a homogeneous suspension.
Последняя проходит стадии упаривания в традиционных многокорпусных выпарных колонках, а затем сушку до конечной влажности ωк = 10%. При этом дробина доводится до сухого состояния либо путем самостоятельной обработки в отдельном сушильной аппарате, либо в смеси с упаренным концентратом.The latter goes through the evaporation stage in traditional multi-case evaporator columns, and then drying to a final moisture content ω k = 10%. In this case, the pellet is brought to a dry state either by self-processing in a separate drying apparatus, or in a mixture with one stripped off concentrate.
По этому способу обеспечивается практически полное сохранение всех питательных компонентов барды: белка, аминокислот, витаминов и др. This method provides almost complete preservation of all the nutritional components of the bard: protein, amino acids, vitamins, etc.
Длительность хранения подобного продукта практически неограничена, а транспортирование становится рентабельным. The shelf life of such a product is almost unlimited, and transportation becomes cost-effective.
При использовании сухой барды питательная ценность в пересчете на единицу продукта резко повышается. When using dry vinasse, nutritional value per product unit increases dramatically.
Однако использование данного метода для получения сухой барды для кормов животных требует повышенных энергозатрат. However, the use of this method to obtain dry stillage for animal feed requires increased energy consumption.
Установка для осуществления указанного способа включает в себя систему механического разделения суспензии фильтрацией, многокорпусную выпарку, сушильный комплекс. Это основные блоки оборудования, которые позволяют получить сухую барду. Installation for implementing this method includes a system for mechanical separation of the suspension by filtration, multi-vessel evaporation, drying complex. These are the main blocks of equipment that allow you to get dry bard.
Установка, используемая для осуществления рассмотренного способа характеризуется весьма высокой сложностью и металлоемкостью, что приводит к значительным капитальным и эксплуатационным затратам. The installation used to implement the considered method is characterized by a very high complexity and metal consumption, which leads to significant capital and operating costs.
Кроме этого рассмотренный способ и установка характеризуются значительными экологически грязными стоками. In addition, the considered method and installation are characterized by significant environmentally dirty drains.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является устранение перечисленных недостатков, сокращение энергозатрат, улучшение экологических характеристик с получением продукта с повышенными питательными свойствами. The technical problem to which this invention is directed is to eliminate the above disadvantages, reduce energy consumption, improve environmental performance to obtain a product with enhanced nutritional properties.
За счет специальной обработки послеспиртовой барды осуществляется обогащение барды белком, биологически активными веществами, ферментами и освобождение выводимой из технологии жидкой фазы от растворимых органических веществ. Due to the special treatment of the post-alcohol stillage, the stillage is enriched with protein, biologically active substances, enzymes and the liquid phase removed from the technology is removed from soluble organic substances.
Это достигается тем, что в способе сушки суспензии послеспиртовой барды с получением кормопродукта, предусматривающем фильтрацию и сушку, перед фильтрацией осуществляют анаэробную ферментацию путем последовательного воздействия на компоненты барды комплекса ферментов и кислотообразующих бактерий с получением культуральной жидкости, содержащей белки и аминокислоты, клетчатку, микробную биомассу и биологически активные вещества, обладающие высокой фильтрующей способностью и бактерицидными и фунгицидными свойствами, фильтрацию проводят с получением осадка белкового кормопродукта влажностью 25 - 50% и фильтрата, содержащего органические вещества в пределах допустимых величин биологического и химического потребления кислорода, сушку проводят при температуре продукта tп ≤ 90oC с получением сыпучего продукта с влажностью 5 - 25%, обладающего бактерицидными свойствами.This is achieved by the fact that in the method of drying a suspension of post-alcohol distillery stillage with obtaining a feed product, which provides filtration and drying, anaerobic fermentation is carried out before filtration by successive exposure to the distillery components of a complex of enzymes and acid-forming bacteria to obtain a culture fluid containing proteins and amino acids, fiber, microbial biomass and biologically active substances with high filtering ability and bactericidal and fungicidal properties, filtering pro lead to obtain a precipitate of protein feed product with a moisture content of 25-50% and a filtrate containing organic matter within the allowable values of biological and chemical oxygen consumption, drying is carried out at a product temperature t p ≤ 90 o C to obtain a granular product with a moisture content of 5-25%, having bactericidal properties.
Кроме того, при использовании кормопродукта для кормления птиц и свиней послефильтрационный осадок белкового кормопродукта смешивают с молотым зерном злаковых, отрубями в соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество 1 : 9. In addition, when using a feed product for feeding birds and pigs, the post-filter cake of protein feed is mixed with ground cereal grain, bran in a ratio in terms of absolutely dry substance 1: 9.
Кроме того, при использовании кормопродукта для кормления крупного рогатого скота, овец, лошадей послефильтрационный осадок белкового кормопродукта смешивают с композицией из зерна, мукомольными отходами, мякиной, резанными сеной и соломой в соотношении 1 : 3. In addition, when using a feed product for feeding cattle, sheep, horses, an after-filter cake of protein feed is mixed with a composition of grain, flour milling, chaff, chopped hay and straw in a ratio of 1: 3.
Кроме того, при использовании кормопродукта для кормления рыб послефильтрационный осадок белкового кормопродукта смешивают с композицией из зерна, мукомольными отходами, мякиной, резанными сеной и соломой в соотношении 1 : 2,5. In addition, when using a feed product for feeding fish, the post-filter cake of protein feed is mixed with a composition of grain, flour milling, chaff, cut hay and straw in a ratio of 1: 2.5.
Кроме того, окончательную доводку кормопродукта поваренной солью и микроэлементами производят непосредственно на месте кормления. In addition, the final refinement of the feed product with table salt and trace elements is carried out directly at the place of feeding.
Кроме того, фильтрат технологически используют в качестве хладоагента при термостатировании ферментации и охлаждении барды перед подачей ее на ферментацию, а затем разделяют на два потока в соотношении 1 : 2, первый поток используют для приготовления замеса в спиртовом производстве, а второй - для мойки оборудования. In addition, the filtrate is technologically used as a refrigerant for thermostating fermentation and cooling the stillage before feeding it to fermentation, and then it is divided into two streams in a 1: 2 ratio, the first stream is used for batching in the alcohol industry, and the second for equipment washing.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для осуществления указанного способа, включающая фильтр и сушилку снабжена теплообменником для отбора тепла послеспиртовой барды, ферментом или блоком ферментеров, дозирующим регулятором ферментов и бактерий, коллектором фильтрата, внутри сушилки расположены полости для подвода тепла, каждый из ферментеров снабжен теплообменными каналами и гидравлическим насадком для циркуляции рабочей жидкости, при этом основные аппараты установлены в следующей технологической последовательности: теплообменник для отбора тепла послеспиртовой барды, ферментер или блок ферментеров, фильтр, коллектор фильтрата, сушилка. The specified technical result is achieved by the fact that the installation for implementing the specified method, including a filter and a dryer, is equipped with a heat exchanger for taking heat from the post-alcohol distillery stillage, an enzyme or a block of fermenters, a metering regulator of enzymes and bacteria, a filtrate collector, heat supply cavities are located inside the dryer, each of the fermenters equipped with heat exchange channels and a hydraulic nozzle for circulating the working fluid, while the main devices are installed in the next process after ovatelnosti: a heat exchanger for removing heat DDGS, fermenter or fermenters unit, a filter, a filtrate collector dryers.
Кроме того, установка снабжена установленным на входе в сушилку питателем кормовых добавок. In addition, the installation is equipped with a feed additive feeder installed at the inlet of the dryer.
Кроме того, установка снабжена уплотнителем-формователем готового продукта, соединенного с выгрузкой сушилки. In addition, the installation is equipped with a compactor-former of the finished product connected to the discharge of the dryer.
На фиг. 1 представлена технологическая блок-схема заявляемого способа сушки послеспиртовой барды; на фиг.2 - установка для осуществления способа; на фиг.3 - зависимость кислотности культуральной жидкости от температуры. In FIG. 1 presents a technological flowchart of the proposed method for drying post-alcohol stillage; figure 2 - installation for implementing the method; figure 3 - dependence of the acidity of the culture fluid from the temperature.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.
Послеспиртовая барда, поступающая из спиртового производства, содержит в своем составе в среднем 7 - 8,4% сухих в том числе (в пересчете на абсолютно сухое вещество - а.с.в.), %:
Углеводы - 7,9 - 9,0
Крахмал - 4,3 - 6,0
Клетчатка - 4,3 - 6,0
Пентозаны - 5,8 - 6,0
Гемицеллюлозы - 24,5 - 21,6
Зола - 5,8 - 6,0
Жир - 7,2 - 8,4
Азотистые в-ва в пересчете на белок - 27 - 29,9
Экстрактивные безазотистые вещества - 10,5 - 15,15
Кислота молочная (пропионовая) - 2,9 - 2,0
Витамины и биологически активные в-ва - 0,006
Микроэлементы - 0,05
Предлагается способ предварительной подготовки барды с целью рационального использования содержащихся в ней полезных компонентов в качестве кормового продукта, обогащения барды белком, биологически активными веществами, витаминами, ферментами и освобождение фильтрата барды от растворимых органических веществ, позволяющего повторное использование части фильтрата и сброс остального количества в очистные сооружения без очистки. Кроме того способом предусматривается обеспечение возможности длительного хранения получаемого кормового продукта и фильтрата, и защиту их от микробиологической порчи, а также создание благоприятных экологических условий для производства и окружающей среды.The post-alcohol distillery stillage, which comes from alcohol production, contains on average 7 - 8.4% of dry matter, including (in terms of absolutely dry matter - a.s.w.),%:
Carbohydrates - 7.9 - 9.0
Starch - 4.3 - 6.0
Fiber - 4.3 - 6.0
Pentosans - 5.8 - 6.0
Hemicelluloses - 24.5 - 21.6
Ash - 5.8 - 6.0
Fat - 7.2 - 8.4
Nitrous islands in terms of protein - 27 - 29.9
Extractive nitrogen-free substances - 10.5 - 15.15
Lactic acid (propionic) - 2.9 - 2.0
Vitamins and biologically active substances - 0.006
Trace elements - 0.05
A method for preliminary preparation of vinasse with the purpose of rationally using the beneficial components contained in it as a feed product, enriching vinasse with protein, biologically active substances, vitamins, enzymes and releasing the vinasse filtrate from soluble organic substances, which allows reuse of part of the filtrate and dumping the remaining amount into treatment plants, is proposed. facilities without cleaning. In addition, the method provides for the possibility of long-term storage of the resulting feed product and filtrate, and their protection from microbiological damage, as well as the creation of favorable environmental conditions for production and the environment.
Достижение поставленной цели обеспечивается обработкой барды комплексом ферментов и кислотообразующих бактерий в условиях, при которых осуществляется расщепление высокомолекулярных компонентов, за счет чего снижается вязкость барды и обеспечивается высокая фильтрующая способность, полное использование микроорганизмами всех компонентов среды и дополнительное обогащение ее кислотами, белками, ферментами, витаминами и другими биологически активными веществами, синтезируемыми в процессе метаболизма, что приводит к обогащению целевого кормового продукта и практически полной очистке сбрасываемого фильтрата и возможности повторного использования. Achieving this goal is ensured by treating the vinasse with a complex of enzymes and acid-forming bacteria under conditions under which high molecular weight components are broken down, thereby reducing the vinasity of vinasse and providing high filtering ability, full use by microorganisms of all medium components and additional enrichment of it with acids, proteins, enzymes, vitamins and other biologically active substances synthesized in the process of metabolism, which leads to the enrichment of targets of food product and almost complete purification of discharged filtrate and reuse.
Для обработки послеспиртовой барды используется комплекс ферментных препаратов, обладающих целлюлолитическим, пектолитическим и протеолитическим действием, и кислотообразующие микроорганизмы. A complex of enzyme preparations with cellulolytic, pectolytic and proteolytic action, and acid-forming microorganisms are used for the treatment of post-alcohol stillage.
В качестве комплекса ферментных препаратов можно использовать как мультиэнзимные композиции соответствующего состава, так и индивидуальные препараты. As a complex of enzyme preparations, both multi-enzyme compositions of the corresponding composition and individual preparations can be used.
В качестве кислотообразующих микроорганизмов можно использовать молочнокислые, пропионовокислые, уксуснокислые бактерии или их смеси. As acid-forming microorganisms, lactic acid, propionic acid, acetic acid bacteria or mixtures thereof can be used.
За счет действия протеолитических ферментов типа "Амилоризин" происходит расщепление высокомолекулярных белков и крахмала до компонентов с низкой степенью полимеризации, что обеспечивает снижение вязкости среды. Due to the action of proteolytic enzymes of the Amilorizin type, high molecular weight proteins and starch are broken down into components with a low degree of polymerization, which ensures a decrease in the viscosity of the medium.
Действие целлюлолитических и пектолитических ферментов типа "Целловиридина" и "Пектофоетидина" приводит к расщеплению клетчатки, пентоз, гемицеллюлоз до более низкомолекулярных компонентов легко усвояемых животными и способствующих снижению вязкости среды. The action of cellulolytic and pectolytic enzymes such as "Celloviridin" and "Pectofoetidin" leads to the breakdown of fiber, pentoses, hemicelluloses to lower molecular weight components that are easily absorbed by animals and contribute to a decrease in the viscosity of the medium.
За счет жизнедеятельности кислотообразующих бактерий среда обогащается кислотами, витаминами, ферментными системами, аминокислотами, продуктами метаболизма и клетками бактерий, что приводит к повышению кормовой и питательной ценности получаемого продукта. За счет нарощенной биомассы бактерий корм обогащается полноценным белком. Прирост биомассы происходит за счет потребления растворимых углеводов, белков, пентозанов и др. компонентов, что приводит к освобождению жидкой фазы от органических примесей. Образующиеся при этом органические кислоты - пропионовая, молочная, уксусная или их смеси, в зависимости от используемого продукта, выполняют роль защитного фактора или консерванта против посторонней микрофлоры, являясь антагонистом большинства микроорганизмов различных таксономических групп. Защитное и консервирующее, бактерицидное и фунгицидное действие кислот обеспечивает сохранность получаемого продукта во влажном состоянии (как твердой так и жидкой фазы), снижение обсемененности продукта и защиту водоемов, почвы, воздуха окружающей среды. Due to the activity of acid-forming bacteria, the medium is enriched with acids, vitamins, enzyme systems, amino acids, metabolic products and bacterial cells, which leads to an increase in the feed and nutritional value of the resulting product. Due to the increased biomass of bacteria, the feed is enriched with a complete protein. The increase in biomass occurs due to the consumption of soluble carbohydrates, proteins, pentosans and other components, which leads to the release of the liquid phase from organic impurities. The organic acids formed in this process - propionic, lactic, acetic, or mixtures thereof, depending on the product used, act as a protective factor or preservative against extraneous microflora, being an antagonist of most microorganisms of various taxonomic groups. The protective and preserving, bactericidal and fungicidal effects of acids ensure the safety of the resulting product in the wet state (both solid and liquid phase), reduce the contamination of the product and protect water bodies, soil, and ambient air.
За счет избирательного воздействия составленного комплекса ферментов и бактерий на перерабатываемую среду создается в целом последовательный процесс расщепления высокомолекулярных компонентов с последующим обогащением кислотами, белками, витаминами и др. Эти процессы протекают особенно эффективно при температурном режиме
t1 ≅ 40oC _→ t2 ≅ 30oC.
Процесс ферментационной и бактериальной переработки происходит с выделением тепла в количестве
t 1 ≅ 40 o C _ → t 2 ≅ 30 o C.
The process of fermentation and bacterial processing occurs with the release of heat in an amount
Полученный кормовой продукт в виде культуральной жидкости подвергается разделению на две фазы путем фильтрации. The resulting feed product in the form of a culture fluid is subjected to separation into two phases by filtration.
Твердая фаза (осадок белкового кормопродукта влажностью 25 - 50%), содержащая полезные компоненты питательной среды, биомассу бактерий, белки, направляется на сушку и получение обогащенного корма. Жидкая фаза, содержащая минимальное количество белков, углеводов и до 1% органических кислот (pH - 4,5 - 5,5) используется в качестве оборотной охлаждающей, а затем греющей жидкости в данной технологии, после чего возвращается в спиртовое производство на технологические цели или используется для регулирования pH сточных вод (подкисления или подщелачивание в зависимости от характеристики сточных вод всего производства). The solid phase (sediment of protein feed product with a moisture content of 25 - 50%), containing the useful components of the nutrient medium, the biomass of bacteria, proteins, is sent to drying and obtaining enriched feed. The liquid phase containing the minimum amount of proteins, carbohydrates and up to 1% organic acids (pH 4.5 - 5.5) is used as a reverse cooling and then heating liquid in this technology, after which it is returned to the alcohol production for technological purposes or used to adjust the pH of the wastewater (acidification or alkalization depending on the characteristics of the wastewater of the entire production).
Возможность стабильной фильтрации системы без зарастания фильтрующих поверхностей, а также возможность весьма высокой степени обезвоживания до ωн = 35%, является одним из основных достоинств заявленного способа.The possibility of stable filtration of the system without overgrowing of the filtering surfaces, as well as the possibility of a very high degree of dehydration to ω n = 35%, is one of the main advantages of the claimed method.
Получение в результате ферментационного этапа культуральной жидкости, не содержащей жиросодержащих компонентов и слизеобразных структур создает достаточно пористую и хорошо фильтруемую структуру осадка при практическом отсутствии потерь продукта с фильтратом. Obtaining, as a result of the fermentation step, a culture fluid that does not contain fat-containing components and mucus-like structures creates a sufficiently porous and well-filterable sediment structure with virtually no loss of product with filtrate.
Отбирая основное количество влаги, 93 - 97%, от всей удаляемой влаги механическим путем, экономится огромное количество тепловой энергии, а весь процесс в целом становится энергетически низкозатратным, что и обеспечивает его экономическую эффективность. By taking the main amount of moisture, 93 - 97%, of the total moisture removed by mechanical means, a huge amount of thermal energy is saved, and the whole process as a whole becomes energetically low-cost, which ensures its economic efficiency.
Способ предусматривает возможность получения осадка с различной степенью влажности. The method provides for the possibility of obtaining sediment with varying degrees of humidity.
Низкие значения влажности ωк.ф ≈ 35% достигаются, как правило, для тех случаев, когда конечной целью является либо получение готового продукта с низкой влажностью ωк = 5 - 10%, либо получение кормовой добавки с ограниченным замешиванием дополнительных кормовых добавок к белковому кормопродукту при достижении конечной влажности продукта до ωк = 25%, для использования его в неотдаленных регионах и при отключенной сушильной стадии процесса.Low values of humidity Cand ω ≈ 35% is achieved, generally, for those cases where the ultimate goal is to obtain a final product with low humidity ω k = 5 - 10%, or receiving the feed additive by kneading with limited additional fodder additives to the protein fodder product when the final moisture content of the product reaches ω k = 25%, for use in non-remote regions and when the drying stage of the process is turned off.
Высокие значения влажности ωк.ф ≈ 50% используются, как правило, в тех случаях, когда предусмотрено получение готового продукта с влажностью 10% < ωк ≤ 25% с добавлением на стадии послефильтрационного замешивания максимально целесообразного количества кормовых компонентов для получения комплексных и сбалансированных кормов. В последнем случае только поваренная соль и микроэлементы добавляются на откормочных пунктах непосредственно перед кормлением, чтобы исключить коррозионное воздействие хлор-ионов в составе влажных продуктов и влияние микроэлементов, разрушающих бактерицидные свойства получаемых по данному способу кормов при их хранении во влажном состоянии.High humidity value ω ≈ Cand 50% are generally used in cases where provided for obtaining a finished product with a humidity of 10% <ω ≤ to 25% with the addition in step poslefiltratsionnogo kneading maximum reasonable number of feed components to form a complex and balanced feed. In the latter case, only table salt and trace elements are added to the feed points immediately before feeding, in order to exclude the corrosive effects of chlorine ions in the composition of wet products and the influence of trace elements that destroy the bactericidal properties of the feed obtained by this method when stored in the wet state.
В этом случае использование тепловой энергии на последней стадии также не является обязательным, что минимизирует энергозатраты, обеспечивая высокие кормовые достоинства получаемого продукта и возможность его продолжительного хранения за счет бактерицидных свойств, приобретенных при ферментации. In this case, the use of thermal energy at the last stage is also not mandatory, which minimizes energy consumption, providing high feed benefits of the resulting product and the possibility of its long-term storage due to bactericidal properties acquired during fermentation.
Процесс фильтрования может осуществляться при различных параметрах (под вакуумом или под давлением) и условиях фильтрования (через полотно, намывной слой и сочетанием этих вариантов). The filtering process can be carried out under various parameters (under vacuum or under pressure) and filtering conditions (through the canvas, the alluvial layer and a combination of these options).
После фильтрации твердая фаза (осадок) направляется на окончательное обезвоживание в сушильную ступень процесса, уже как влажный белковый кормопродукт (БКП). After filtration, the solid phase (precipitate) is sent for final dehydration to the drying stage of the process, already as a wet protein feed (BKP).
Цель данного этапа: сократить конечную влажность продукта до 5 - 10%, не допуская нагрев самого продукта свыше температуры 90oC, являющейся максимально допустимой для сохранения белковых и других полезных составляющих.The purpose of this stage: to reduce the final moisture content of the product to 5 - 10%, preventing the product itself from heating above 90 o C, which is the maximum allowable for the preservation of protein and other useful components.
Поставленная цель достигается тем, что поверхности сушильного аппарата обогреваются фильтратом после использования его в ферментере и теплообменнике охлаждения барды и нагретом до температуры 85 - 90oC. Таким образом поверхности сушилки как наиболее рискованные зоны для перегрева продукта не могут, как видно, вызывать перегрев продукта сверх 90oC. При этом количество удаляемой влаги из продукта на стадии сушки за счет упомянутой рекуперации тепла составляет до 30% от всей испаренной влаги на этой стадии процесса.This goal is achieved by the fact that the surfaces of the drying apparatus are heated by the filtrate after using it in a fermenter and bard cooling heat exchanger and heated to a temperature of 85 - 90 o C. Thus, the surfaces of the dryer as the most risky areas for overheating of the product cannot, as can be seen, cause overheating of the product over 90 o C. Moreover, the amount of moisture removed from the product at the drying stage due to the mentioned heat recovery is up to 30% of all evaporated moisture at this stage of the process.
Остальная влага удаляется газообразным сушильным агентом, нагретым в отдельном теплогенераторе и поданным в сушильный аппарат в зону загрузки осадка белкового кормопродукта. The remaining moisture is removed by a gaseous drying agent, heated in a separate heat generator and fed into the drying apparatus in the zone of loading of the protein feed product sediment.
В данном способе сушки перегрев продукта исключается за счет организации прямотока сушильного агента и продукта в сушильном аппарате. In this drying method, overheating of the product is eliminated by organizing the direct flow of the drying agent and the product in the drying apparatus.
Газовый сушильный агент (например, дымовые газы, нагретый воздух и т.п.) обеспечивает конвективную передачу тепла продукту и одновременный отвод водяных паров из сушильного объема. A gas drying agent (for example, flue gases, heated air, etc.) provides convective heat transfer to the product and simultaneous removal of water vapor from the drying volume.
Совместно с этим высушиваемый продукт подвергается перемешиванию в сушильном объеме, что обеспечивает равномерность температурной обработки и интенсифицирует процесс за счет увеличения поверхности тепло-массопереноса. Together with this, the dried product is subjected to mixing in the drying volume, which ensures uniformity of the heat treatment and intensifies the process by increasing the surface of heat and mass transfer.
Отработанный сушильный агент поступает на сухую пылеочистку, а затем выбрасывается в атмосферу. The spent drying agent goes to dry dust cleaning, and then emitted into the atmosphere.
Сухой продукт выгружается и поступает либо на упаковку, либо на уплотнение и формование. The dry product is unloaded and delivered either to the packaging or to the compaction and molding.
Последняя операция связана с тем, что на выходе из сушильной ступени продукт имеет весьма низкую насыпную массу, что может потребовать дополнительный упаковочной тары и повышенных затрат на перевозку. The last operation is related to the fact that at the outlet of the drying stage the product has a very low bulk density, which may require additional packaging containers and increased transportation costs.
С целью сокращения упомянутых расходов и для учета требований потребителей к готовому продукту сухой продукт из сушилки подвергается уплотнению и формованию в виде гранул, рулонов, пакетов и др. форм, удобных для хранения, транспортирования и применения. In order to reduce the costs mentioned and to take into account consumers' requirements for the finished product, the dry product from the dryer is compacted and molded in the form of granules, rolls, bags and other forms convenient for storage, transportation and use.
Установка для осуществления способа сушки послеспиртовой барды показана на фиг.2 и включает следующее основное оборудование. Installation for implementing the method of drying post-alcohol stillage stillage is shown in figure 2 and includes the following basic equipment.
Насос 1 для подачи послеспиртовой барды на переработку.
Теплообменник 2 для охлаждения исходной барды, состоящий из полостей для прохода барды по одному каналу и для прохода охлаждающего фильтрата по смежному каналу. A
Бак 3 предназначен для приготовления комплекса ферментов и кислотообразующих бактерий, а дозирующий регулятор ферментов 4 - для управляемого ввода этой среды в объем перерабатываемой жидкости.
Ферментер, или блок ферментеров, 5, каждый из которых снабжен гидравлическим насадком 6 и теплообменными каналами 7. Ферментер 5 (ферментеры) может быть периодического или непрерывного действия. При установке нескольких ферментеров периодического действия они устанавливаются параллельно, при установке нескольких ферментеров непрерывного действия - последовательно. The fermenter, or block of fermenters, 5, each of which is equipped with a
Гидравлический насадок 6 обеспечивает циркуляцию жидкости в объеме ферментера 5 для выравнивания условий и параметров ферментации. The
Теплообменный канал 7 в виде рубашки или внутренних устройств служат для отбора тепла, выделяемого при ферментации, обеспечивая оптимальный заданный температурный режим. На фиг. 2 показан блок ферментеров 5, состоящий из 2-х последовательно расположенных аппаратов непрерывного действия с промежуточным насосом 8. The
Питательный насос 9 служит для подачи культуральной жидкости к фильтру 10. The
Фильтр 10 представляет собой комплексный агрегат, включающий систему формирования осадка и фильтрования (под давлением или вакуумом), систему съема осадка, систему промывки фильтровальной ткани и др. The
Линия отвода фильтрата и промывной воды связана с коллектором 11 фильтрата, один основной штуцер, которого связан с охлаждающей полостью теплообменника 2, а второй - с технологическими коммуникациями производства: для мойки оборудования, нейтрализации стоков и т.п. The drainage line of the filtrate and wash water is connected to the
Транспортер 12 соединяет узел выгрузки осадка из фильтра и питатель сушилки 13. The
Сушилка 14 снабжена перемешивающим устройством 15 и обогреваемыми полостями 16. The
Конструктивное исполнение сушилки может быть различным. Например, в виде вращающегося барабана с насадками, обеспечивающими перемешивание и последовательное перемещение белкового кормопродукта от загрузки к выгрузки. В этом случае рекуперация тепла исходной барды осуществляется в специальном теплообменнике для нагрева воздуха перед подачей его в теплогенератор 18. На фиг. 2 показан вариант стационарного корпуса сушилки 12 с греющей рубашкой 16, размещенной на корпусе. Перемешивающее устройство 13 представляет собой два лопастных вала, вращающихся навстречу друг другу и служащих для перемешивания продукта, создания развитой поверхности тепло-массообмена и перемещения продукта от загрузки к выгрузке. На корпусе сушилки 14 на ее входе расположен питатель 17 кормовых добавок, добавляемых к БКП для приготовления комплексного кормопродукта. The design of the dryer may be different. For example, in the form of a rotating drum with nozzles providing mixing and sequential movement of the protein feed product from loading to unloading. In this case, the heat recovery of the original stillage is carried out in a special heat exchanger for heating the air before it is supplied to the
Теплогенератор 18, работающий, например, на природном газе, снабжен вентилятором 19 для подачи воздуха на горение и смешение, системой подвода к горелке природного газа и предназначен для образования газообразного сушильного агента. A
В качестве теплогенератора могут быть использованы также паровой или электрический калориферы, или мазутная топка с воздухоподогревателем. В этом случае в качестве сушильного агента используется воздух. Steam or electric heaters, or a fuel oil heater with an air heater, can also be used as a heat generator. In this case, air is used as a drying agent.
Узел сухой пылеочистки 20 (циклон, фильтр) служит для улавливания унесенной из сушилки пыли, а хвостовой вентилятор 21 - для сброса отработанного и очищенного сушильного агента в атмосферу. The dry dust cleaning unit 20 (cyclone, filter) is used to collect dust taken from the dryer, and the
Бункер 22 сбора сухого БКП представляет собой цилиндроконическую емкость с нижней разгрузкой продукта, либо на упаковку 23, либо на уплотнитель-формователь 24 готового продукта. The
Способ и установка действуют следующим образом. The method and installation are as follows.
Исходная послеспиртовая барда с температурой 95oC и с концентрацией 6 - 8% насосом 1 подается в поверхностный теплообменник 2. Охлаждающей средой в теплообменнике является фильтрат культуральной жидкости, поступающий в теплообменник с температурой 30oC.The initial post-alcohol distillation stillage with a temperature of 95 o C and with a concentration of 6 - 8
За счет противоточного движения бардяная суспензия охлаждается до температуры 40oC и поступает под небольшим напором в ферментер.Due to countercurrent movement, the distillery suspension is cooled to a temperature of 40 o C and enters the fermenter under a small pressure.
Фильтрат, нагретый в теплообменнике до температуры 90 - 92oC направляется для теплоиспользования в обогревающую полость сушилки.The filtrate, heated in a heat exchanger to a temperature of 90 - 92 o C is sent for heat use in the heating cavity of the dryer.
Охлаждение барды необходимо, во-первых, для ее температурной подготовки к процессу ферментации и, во вторых - для утилизации весьма значительного количества тепла, аккумулированного в потоке послеспиртовой барды. Охлажденная бардяная суспензия поступает на ферментацию. Cooling of the stillage is necessary, firstly, for its temperature preparation for the fermentation process and, secondly, for the utilization of a very significant amount of heat accumulated in the post-alcohol stillage stream. Chilled distillery suspension is fed to fermentation.
Авторами определено, что максимальный эффект микробиологической переработки полезных компонентов барды достигается использованием комплекса ферментов и кислотообразующих бактерий. Приготовление необходимого состава этих реагентов осуществляется в баке 3, а затем в виде жидкофазной системы дозируется регулятором ферментов 4 в ферментатор. The authors determined that the maximum effect of microbiological processing of the beneficial components of the stillage is achieved using a complex of enzymes and acid-forming bacteria. The preparation of the necessary composition of these reagents is carried out in a
Эффективное протекание процесса ферментации определяется тремя главными условиями. The effective course of the fermentation process is determined by three main conditions.
1. Составом и количеством ферментно-бактериальной композиции. 1. The composition and quantity of the enzyme-bacterial composition.
2. Температурный режим. 2. Temperature condition.
3. Режимом перемешивания. 3. The mixing mode.
С этой целью ферментер (ферментеры) 5 снабжен теплообменными каналами 7 и гидравлическим насадком 6. Процесс ферментационной и кислотнобактериальной обработки бардяной суспензии можно условно разделит на два последовательных этапа: на первом - происходит расщепление высокомолекулярных соединений при температуре объема ≈ 40oC, на втором - обогащение легко усвояемыми белками, кислотами, витаминами при температуре ≈ 30oC.
Термостатирование первого и второго "этапов" обеспечивается путем подачи фильтрата от коллектора фильтрата 11 в теплообменные каналы 7 последовательно от последнего (по ходу продукта) до первого ферментеров, т.е. движение продуктовой среды и охлаждающего фильтрата организовано противоточно.To this end, the fermenter (s) 5 is equipped with
Thermostating of the first and second "steps" is ensured by supplying the filtrate from the
Экзотермический эффект процесса ферментации составляет q ≈ 200 кДж на 1 кг твердой фазы в исходной суспензии. The exothermic effect of the fermentation process is q ≈ 200 kJ per 1 kg of solid phase in the initial suspension.
Подобное тепловыделение удается компенсировать подачей фильтрата и обеспечить оптимальные температурные условия. На фиг. 3 показано экспериментальное обоснование вышеуказанных температурных параметров. При этих условиях скорость и полнота переработки полезных компонентов барды, характеризуемая показателями кислотности, максимальна. Such heat dissipation can be compensated by the supply of the filtrate and to ensure optimal temperature conditions. In FIG. Figure 3 shows the experimental justification of the above temperature parameters. Under these conditions, the speed and completeness of processing of the beneficial components of the stillage, characterized by acidity, is maximum.
Гидравлический насадок 6 за счет кинетической энергии потока барды обеспечивает циркуляционное перемешивание среды в объеме ферментера при одновременном смешивании с упомянутыми выше реагентами. Использование гидравлического насадка 6 позволяет организовать перемешивание без подвода внешних источников перемешивания, что позволяет наиболее экономно выравнивать концентрационные и температурные поля в объеме ферментера и обеспечить требуемые результаты переработки без проскока непрореагировавших порций. The
В процессе обработки ферментами и кислотообразующими бактериями барда превращается в культуральную жидкость с высоким содержанием легкоусвояемых белков - 46,6 - 49%, увеличенным содержанием аминокислот - 4,8 - 5,65%, витаминов - до 127,5 мг % на абсолютно сухое вещество. In the process of processing with enzymes and acid-forming bacteria, the stillage turns into a culture fluid with a high content of easily digestible proteins - 46.6 - 49%, an increased content of amino acids - 4.8 - 5.65%, vitamins - up to 127.5 mg% on absolutely dry substance .
Кроме того, практически переработка жиров и других компонентов с высоким сопротивлением к диффузии влаги, создает среду с высокой фильтрационной способностью и, одновременно, удерживающей способность в условиях "грубой" фильтрации при использовании традиционных вакуумных, барабанных, ленточных, карусельных фильтров, фильтр-прессов, рамных и др. конструкций фильтровальных установок с тканевым фильтровальным материалом, намывным слоем или их сочетанием. In addition, the practical processing of fats and other components with a high resistance to moisture diffusion creates an environment with high filtration ability and, at the same time, holding ability in the conditions of "rough" filtration using traditional vacuum, drum, belt, rotary filters, filter presses, frame and other designs of filter units with fabric filter material, an alluvial layer or a combination thereof.
Высокая проницаемость осадка позволяет весьма эффективно обезвоживать культуральную жидкость, доводя влажность осадка до 25%. При этом, что весьма важно, фильтрующая способность ткани сохраняется в течение длительного времени, что явилось следствием по данному способу на стадии ферментации переработки барды. The high permeability of the sediment allows very effective dewatering of the culture fluid, bringing the moisture content of the sediment to 25%. At the same time, which is very important, the filtering ability of the tissue is maintained for a long time, which was a consequence of this method at the stage of fermentation of the bard processing.
Кроме того, в результате воздействия бактерий культуральная жидкость приобретает не только питательные свойства, но и бактерицидные и фунгицидные свойства, которые сохраняются как у твердой фазы, так и у фильтрата. In addition, as a result of exposure to bacteria, the culture fluid acquires not only nutritional properties, but also bactericidal and fungicidal properties, which are preserved both in the solid phase and in the filtrate.
Как будет показано ниже, эти качества белкового кормопродукта и фильтрата позволяют упростить аппаратурное оформление процесса и удешевить получение готового продукта. As will be shown below, these qualities of the protein feed product and the filtrate make it possible to simplify the hardware design of the process and reduce the cost of obtaining the finished product.
После фильтра 10 фильтрат через насос поступает в коллектор фильтрата 11. В процессе фильтрации и промывки фильтрующего полотна происходит заметное падение температуры жидкой фазы, особенно при вакуумной фильтрации. Температура фильтрата опускается с 30oС до ≈ 25oC.
Высокая чистота фильтрата, низкое содержание в нем органики при отсутствии жировых соединений, бактерицидные свойства и пониженная температура позволяет использовать фильтрат в технологии для термостатирования ферментов 5 и охлаждения исходной барды с 90 до 40oС в теплообменнике 2, а затем после нагрева в теплообменнике - в качестве дополнительного теплоносителя.After the
High purity of the filtrate, low organic content in it in the absence of fatty compounds, bactericidal properties and low temperature allows the filtrate to be used in the technology for thermostating of
Осадок белкового кормопродукта с фильтра 10 поступает на транспортер 12, а с его помощью к загрузочному устройству 13 сушильного аппарата. Sediment of protein feed from the
Блок сушки работает следующим образом. Влажный БКП с влажностью 25 - 50% поступает через загрузочное устройство 13 в сушилку 14, где по мере его продвижения к выгрузке высушивается до конечной влажности 5 - 10%. The drying unit operates as follows. Wet BKP with a moisture content of 25 - 50% enters through the
Необходимая тепловая энергия поступает в сушилку двумя путями. Основное количество тепла до 70 - 80% подается в виде газообразного сушильного агента, который получается, например, в теплогенераторе сжиганием природного газа, как показано на фиг. 2. The necessary thermal energy enters the dryer in two ways. The main amount of heat up to 70 - 80% is supplied in the form of a gaseous drying agent, which is obtained, for example, in a heat generator by burning natural gas, as shown in FIG. 2.
Сушильный агент поступает в сушилку в зоне загрузки влажного продукта и в режиме прямотока с обрабатываемым продуктом проходит в объеме сушилки к выпускному отверстию отработанного сушильного агента. The drying agent enters the dryer in the zone of loading of the wet product and in the direct flow mode with the processed product passes through the dryer to the outlet of the spent drying agent.
Дополнительная тепловая энергия поступает в рубашку 16 (или иные встроенные теплообменные каналы) сушилки 14 от нагретого в теплообменнике 2 фильтрата. Тепло фильтра, имеющего температуру перед сушилкой 85 - 90oС утилизируется путем кондуктивной теплопередачи через стенку аппарата в его нижней части, т.е. в зоне наиболее концентрированного расположения продукта.Additional thermal energy enters the jacket 16 (or other built-in heat exchange channels) of the
Для интенсификации тепло-массообмена в сушилке она снабжена перемешивающим устройством 15. В варианте, изображенном на фиг. 2 в нижней зоне корпуса сушилки размещены две горизонтальные мешалки, вращающиеся в противоположных направлениях к центру, образуя в центральной части аппарата механически взвешенный слой. Лопасти мешалки могут поворачиваться вокруг оси их крепления. Сочетание отрегулированного угла поворота лопаток с величиной скорости поступательного движения сушильного агента обеспечивает требуемое время пребывания продукта в сушильном аппарате до полного его высушивания. To intensify heat and mass transfer in the dryer, it is equipped with a mixing
Использование кондуктивного подвода тепла позволяет, во-первых, утилизировать технологически избыточное тепло фильтрата, а, во-вторых, сократить расход газообразного сушильного агента и связанные с этим затраты топлива и эл.энергии. Нижеследующими примерами показано, что это снижение затрат может составить до 30%. Сушилка работает под небольшим разрежением. The use of conductive heat supply allows, firstly, to utilize the technologically excess heat of the filtrate, and, secondly, to reduce the consumption of a gaseous drying agent and the associated costs of fuel and electric energy. The following examples show that this cost reduction can be up to 30%. The dryer operates under low vacuum.
Отработанный сушильный агент отсасывается хвостовым вентилятором 21, предварительно пройдя систему сухого обеспыливания 20. The spent drying agent is sucked off by the
Аппаратурным решением данной системы могут быть группа циклонов или рукавный фильтр, или их сочетание. The hardware solution of this system can be a group of cyclones or a bag filter, or a combination thereof.
Теплоиспользованный фильтрат частично использоваться может при замесе в спиртовом производстве, что сокращает водопотребление, а частично - для технологических нужд типа мойки оборудования, регулирования pH сточных вод и др. The heat-used filtrate can be partially used for mixing in alcohol production, which reduces water consumption, and partially for technological needs such as washing equipment, adjusting the pH of wastewater, etc.
Фильтрат является биологически и химически чистой жидкостью, удовлетворяет требованиям БПК и ХПК, но обладает кислой реакцией (pH 5). The filtrate is a biologically and chemically pure liquid that meets the requirements of BOD and COD, but has an acid reaction (pH 5).
Сухой продукт выгружается в бункер 22, а затем либо направляется на упаковку 23, либо на последнюю операцию уплотнения и формования в соответствующее устройство уплотнитель-формователь готового продукта 24. The dry product is discharged into the
Заявленными способом и установкой предусматривается вариант технологии когда целевым продуктом является не сухой белковый кормопродукт БКП, а его сочетание с другими кормовыми составляющими, в результате чего получается сбалансированный по питательным компонентам кормопродукт. The claimed method and installation provides a technology option when the target product is not dry protein feed BKP, but its combination with other feed components, resulting in a balanced feed product for nutrients.
Например, для корма птиц и свиней влажный БКП (осадок с фильтра) смешивается с молотым зерном злаковых, отрубями в соотношении 1 : 9 в пересчете на абсолютно сухое вещество. For example, for feed of birds and pigs, wet BKP (filter cake) is mixed with ground cereal grain, bran in a ratio of 1: 9 in terms of absolutely dry matter.
При влажности осадка БКП 25% после смешения с дополнительными компонентами будем иметь влажность 13% при влажности БКП 50%, соответственно - 17%. When the moisture content of the BKP sediment is 25%, after mixing with additional components we will have a moisture content of 13% and the moisture content of the
Очевидно, что в этих условиях, принимая во внимание бактерицидные и фунгицидные свойства продукции и способность ее к продолжительному хранению, сушка продукта не является необходимой, сушилка в этом случае используется как смеситель. Obviously, under these conditions, taking into account the bactericidal and fungicidal properties of the product and its ability to long-term storage, drying of the product is not necessary; in this case, the dryer is used as a mixer.
Для крупного рогатого скота, овец, лошадей содержание БКП относительно возрастает. Соотношение БКП с дополнительными кормовыми компонентами (зерном, мукомольными отходами, мякиной, резанными сеном и соломой и др.) составляет 1 : 3 в пересчете на а.с.в. For cattle, sheep, horses, the content of BKP relatively increases. The ratio of BKP with additional feed components (grain, flour milling, chaff, cut hay and straw, etc.) is 1: 3 in terms of A.W.
В этом случае аналогично предыдущему, влажность композиции на позиции на входе в сушилку составит: при влажности БКП 25 - 18%, при влажности БКП 50 - 25%. In this case, similarly to the previous one, the moisture content of the composition at the position at the inlet of the dryer will be: with a humidity of BKP 25 - 18%, with a humidity of BKP 50 - 25%.
Аналогичным образом реализуется и подготовка комплексного корма для рыб. В последнем случае упомянутое выше соотношение для получения сбалансированного корма составляет 1 : 2,5, что дает практически тот же результат, что и в случае для крупного рогатого скота. Similarly, the implementation of the preparation of complex feed for fish. In the latter case, the ratio mentioned above for obtaining a balanced feed is 1: 2.5, which gives almost the same result as in the case for cattle.
Таким образом верхняя граница влажности готового комплексного корма за счет смешения и без использования подсушивания составляет 25%. Thus, the upper limit of humidity of the finished complex feed due to mixing and without the use of drying is 25%.
В этом случае сравнительно высокое содержание кормовых питательных веществ на единицу общей массы продукта весьма велико (75% и выше). In this case, the relatively high content of feed nutrients per unit total mass of the product is very large (75% and above).
Поэтому стоимость транспортирования практически не возрастает, а себестоимость производства кормопродукта уменьшиться, т.к. исключены затраты на сушку. Therefore, the cost of transportation practically does not increase, and the cost of production of feed product decrease, because drying costs are excluded.
Предложенный способ предусматривает как получение сухого продукта с конечной влажностью ωк = 5 - 10%, так и увлажненного продукта с ωк до 25%, а также получение либо белкового кормопродукта на основе барды, либо комплексного корма, состоящего из смеси БКП с другими ценными кормовыми компонентами в том же диапазоне влажностей. Это обеспечивает экономичность технологии и возможность ее широкого практического применения для получения высокоценных белковых, витаминизированных и экологически чистых кормов.The proposed method provides for both obtaining a dry product with a final humidity of ω k = 5 - 10%, and a moistened product with ω k of up to 25%, as well as obtaining either a protein feed product based on vinasse or a complex feed consisting of a mixture of BKP with other valuable feed components in the same humidity range. This ensures the cost-effectiveness of the technology and the possibility of its wide practical application for obtaining high-value protein, fortified and environmentally friendly feed.
Пример 1. Стадия охлаждения исходной барды перед поступлением на ферментацию. Example 1. The stage of cooling the original stillage before entering the fermentation.
10 т/ч послеспиртовой барды с температурой 95oС поступает в поверхностный теплообменник для охлаждения до температуры 40oС. В смежные полости противотоком поступает охлаждающая жидкость, например, фильтрат с начальной температурой 30oС и конечной 92oС. Для обеспечения этих условий требуется ≈ 8,8 т/ч охлаждающей жидкости.10 ton / hr DDGS at a temperature of 95 o C enters the heat exchanger for cooling the surface to a temperature of 40 o C. The adjacent cavity countercurrent coolant flows, for example, filtrate from an initial temperature of 30 o C. and 92 o C. The final To ensure these conditions ≈ 8.8 t / h of coolant is required.
Пример 2. Стадия ферментационной обработки послеспиртовой барды. Example 2. Stage fermentation processing post-alcohol stillage.
Послеспиртовая барда, охлажденная до 40oС, поступает в ферментер и обрабатывается комплексом ферментов в количестве 6 - 36 ед. на один грамм соответствующего субстрата (при меньших дозировках процесс замедляется, а при большей - становится неэкономичным) и кислотообразующими бактериями, 5 - 30% посевного материала которого вносится в начале производства и специально подготавливается в отдельном аппарате, а затем оставляется от предыдущих циклов.Post-alcohol bard, cooled to 40 o C, enters the fermenter and is processed by a complex of enzymes in the amount of 6 - 36 units. per gram of the corresponding substrate (at lower dosages, the process slows down, and at higher dosages it becomes uneconomical) and acid-forming bacteria, 5-30% of the seed material is introduced at the beginning of production and specially prepared in a separate apparatus, and then left from previous cycles.
При меньшей концентрации увеличивается лаг-фаза бактерий, при больших концентрациях - процесс неэкономичен. Процесс проводят таким образом, что первая половина (по времени) осуществляется при температуре ≈ 40oC, а вторая ≈ 30oC. При меньших температурах процесс неоптимален по степени и скорости переработки компонентов, при более высокой происходит инактивация и замедление процесса. Время обработки при оптимальном составе ферментов и бактерий 24 - 36 часов при условии неинтенсивного перемешивания.At a lower concentration, the lag phase of bacteria increases; at high concentrations, the process is uneconomical. The process is carried out in such a way that the first half (in time) is carried out at a temperature of ≈ 40 o C, and the second ≈ 30 o C. At lower temperatures, the process is not optimal in terms of the degree and speed of processing of components, at a higher inactivation and deceleration of the process. Processing time with the optimal composition of enzymes and bacteria is 24 to 36 hours under the condition of non-intensive mixing.
Одним из характерных показателей процесса ферментационной и бактериологической переработки барды в культуральную жидкость является кислотность. На фиг. 3 показано, что экстремум зависимости кислотности от температуры приходится на диапазон 30 - 40oС.One of the characteristic indicators of the process of fermentation and bacteriological processing of stillage in the culture fluid is acidity. In FIG. 3 shows that the extreme temperature dependence of acidity falls on the range of 30 - 40 o C.
При перемешивании удаляется образующийся газ CO2 и усредняется обработка рабочей среды.With stirring, the resulting CO 2 gas is removed and the processing medium is averaged.
Если процесс проводят менее 24 часов, в жидкой фазе остаются органические вещества, если более 36 часов - происходит накопление кислоты, увеличение ее концентрации более 1% и сдвиг pH в сторону сильно кислой реакции. If the process is carried out for less than 24 hours, organic substances remain in the liquid phase, if more than 36 hours, the acid accumulates, its concentration increases by more than 1% and the pH shifts towards a strongly acidic reaction.
Стадии ферментационной обработки сопровождается выделением тепла при средней величине q = 220 кДж/кг.тв. The stage of fermentation processing is accompanied by heat generation at an average value of q = 220 kJ / kg.tv.
Концентрация послеспиртовой барды - 7%, количество барды - 10 т/ч. Количество выделяемого тепла в процессе ферментации ΔQф = 220•700 - 154000 кДж/кг - 36754 ккал/ч.The concentration of post-alcohol stillage stillage is 7%, the amount of stillage stillage is 10 t / h. The amount of heat generated during fermentation ΔQ f = 220 • 700 - 154000 kJ / kg - 36754 kcal / h.
Для термостатирования процесса в пределах заданных температурно-временных параметров используется фильтрат в количестве 8800 кг/ч при начальной температуре 25oС.For temperature control of the process within the specified temperature and time parameters, the filtrate is used in an amount of 8800 kg / h at an initial temperature of 25 o C.
Тогда температура фильтрата при противоточном его движении в теплообменных полостях ферментеров составит
что близко к условиям примера 1.Then the temperature of the filtrate during its countercurrent movement in the heat exchange cavities of the fermenters will be
which is close to the conditions of example 1.
Примеры 1 и 2 количественно подтверждают возможность использования фильтрата для термостатирования стадии ферментации и охлаждения исходной барды в теплообменнике. Examples 1 and 2 quantitatively confirm the possibility of using the filtrate for thermostating the stage of fermentation and cooling the initial stillage in the heat exchanger.
Процесс переработки ферментами и бактериями компонентов зерновой барды приводит к резкому увеличению белковой составляющей, повышению содержания витаминов и, в частности, такого важного как B12.The process of processing the components of grain stillage by enzymes and bacteria leads to a sharp increase in the protein component, an increase in the content of vitamins and, in particular, as important as B 12 .
Например, при переработке зерновой барды в культуральную жидкость состав изменяется следующим образом (см. таблицу). For example, when processing grain stillage into a culture fluid, the composition changes as follows (see table).
Как видно, количество белка возросло более чем в 1,5 раза и приблизилось по этому показателю к кормовым дрожжам, малоусвояемые клетчатки (пентозаны и гемицеллюлозы) переведены в усвояемые формы экстрактивных безазотистых веществ. As you can see, the amount of protein has increased by more than 1.5 times and is closer to fodder yeast in this indicator, indigestible fiber (pentosans and hemicelluloses) are converted into digestible forms of extractive nitrogen-free substances.
Весьма ценным является состав витаминов в готовом продукте (в пересчете на а.с.в.), мг/кг:
Тиамин - 43,1
Рибофлавин - 100,0
Никотиновая к-та - 350,0
Пентотеновая к-та - 330,0
Пиридоксин - 42,0
Фолиевая к-та - 3,2
Витамин В12 - 450,0
Пример 3. Стадия фильтрования.The composition of vitamins in the finished product (in terms of a.s.w.), mg / kg, is very valuable:
Thiamine - 43.1
Riboflavin - 100.0
Nicotinic acid - 350.0
Pentothenic acid - 330.0
Pyridoxine - 42.0
Folic acid - 3.2
Vitamin B 12 - 450.0
Example 3. The stage of filtering.
Культуральная жидкость в количестве 10 т/ч с влажностью 93% поступает на фильтр. The culture fluid in an amount of 10 t / h with a moisture content of 93% enters the filter.
Конечная влажность осадка кормопродукта составляет 25 - 50%. The final moisture content of the feed product sediment is 25 - 50%.
Количество фильтрата (практически чистая вода), удаляемое на фильтре, составляет, соответственно, 8920-8600 кг/ч, а количество осадка - 1080-1400 кг/ч. The amount of filtrate (practically pure water) removed on the filter is 8920-8600 kg / h, respectively, and the amount of sludge is 1080-1400 kg / h.
Как видно, количество фильтрата соответствует расходу фильтрата-хладоагента в примерах 1 и 2, т.е. процесс балансируется и дополнительного хладоагента для снижения температуры барды и термостатирования ферментеров не требуется. As you can see, the amount of filtrate corresponds to the flow rate of the refrigerant filtrate in examples 1 and 2, i.e. the process is balanced and an additional refrigerant to reduce the temperature of the stillage and temperature control of the fermenters is not required.
Пример 4. Стадия сушки. Example 4. The stage of drying.
В случае сушки наиболее влажного осадка с влажностью 50% до конечной влажности 10% необходимо удалить 620 кг/ч воды. In the case of drying the wettest precipitate with a humidity of 50% to a final moisture content of 10%, 620 kg / h of water must be removed.
Для удаления этого количества воды требуется тепловой энергии в количестве
ΔQc = 1200•620 = 744000 ≈ 750000 ккал/ч.
Фильтрат, нагретый в теплообменнике до температуры 92oС, поступает в рубашку внизу корпуса сушилки противотоком движения продукта. В этом случае конечную температуру фильтрата можно довести до 65oС, что позволит передать сушильному объему 220000-240000 ккал/ч. Как видно, это ≈ 30% всего требуемого количества тепла для сушки продукта.Removing this amount of water requires thermal energy in an amount
ΔQ c = 1200 • 620 = 744000 ≈ 750,000 kcal / h.
The filtrate, heated in a heat exchanger to a temperature of 92 o C, enters the shirt at the bottom of the dryer casing in countercurrent flow of the product. In this case, the final temperature of the filtrate can be brought up to 65 o C, which will allow to transfer the drying volume of 220,000-240000 kcal / h As can be seen, this is ≈ 30% of the total required amount of heat for drying the product.
Утилизация тепла фильтрата на стадии сушки еще более улучшает энергетические показатели заявленного способа. Utilization of the heat of the filtrate at the drying stage further improves the energy performance of the claimed method.
Остальное количество тепла поступает извне путем, например, сжигания природного газа. The remaining amount of heat comes from outside by, for example, burning natural gas.
Это количество газа при средней его теплотворной способности Q
Сопоставляя это количество с расходом топлива для прототипа (см. стр. 5, Gтопл = 630 кг/ч), видно, что предлагаемый способ сокращает потребление топлива более чем в 10 раз.This is the amount of gas with its average calorific value Q
Comparing this amount with the fuel consumption for the prototype (see
Приведенные примеры реализации подтверждают основные положения заявленного способа и устройства: новый "Способ сушки послеспиртовой барды" характеризуется получением белкового продукта с высокой питательной ценностью при минимизированных энергозатратах и экологически чистой технологии.
The given implementation examples confirm the main points of the claimed method and device: the new "Method for drying post-alcohol stillage vinasse" is characterized by obtaining a protein product with high nutritional value with minimized energy consumption and environmentally friendly technology.
Литература
1. Денщиков М. Т. "Отходы пищевой промышленности и их использование", изд.2. Пищепромиздат, Москва, 1963 г.Literature
1. Denshchikov M. T. "Waste from the food industry and their use", ed.2. Pishchepromizdat, Moscow, 1963
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97100767A RU2128688C1 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97100767A RU2128688C1 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2128688C1 true RU2128688C1 (en) | 1999-04-10 |
| RU97100767A RU97100767A (en) | 1999-07-20 |
Family
ID=20189167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97100767A RU2128688C1 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128688C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2243678C1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотех-Инжиниринг" | Method for preparing protein-vitamin fodder |
| RU2244439C2 (en) * | 2003-01-20 | 2005-01-20 | Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Костычева | Method for processing of distillery dregs and obtaining of feed product |
| RU2245629C1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Дальневосточный государственный аграрный университет | Method for preparing fodder supplement based upon post-alcoholic distillery grains and soybean |
| RU2250265C2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотех-Инжиниринг" | Method for production of feedstuff |
| RU2304416C2 (en) * | 2005-08-09 | 2007-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Method for preparing of dry distillery dregs and apparatus for performing the same |
| RU2321624C2 (en) * | 2005-07-28 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество "Ильмень" | Method for processing liquid waste from alcoholic production |
| RU2384203C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-03-20 | Татьяна Владимировна Тулякова | Method for processing of distillery dregs into fodder |
| RU2390532C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-05-27 | Альберт Кайдарович Абинаев | Method of separating polydisperse solution of distillery stillage |
| RU2686979C1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Line of processing alcohol distillers |
-
1997
- 1997-01-21 RU RU97100767A patent/RU2128688C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Денщиков М.Т. Отходы пищевой промышленности и их использование. - М.: Пищепромиздат, 1963, с.200-202. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244439C2 (en) * | 2003-01-20 | 2005-01-20 | Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Костычева | Method for processing of distillery dregs and obtaining of feed product |
| RU2250265C2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотех-Инжиниринг" | Method for production of feedstuff |
| RU2243678C1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотех-Инжиниринг" | Method for preparing protein-vitamin fodder |
| RU2245629C1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Дальневосточный государственный аграрный университет | Method for preparing fodder supplement based upon post-alcoholic distillery grains and soybean |
| RU2321624C2 (en) * | 2005-07-28 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество "Ильмень" | Method for processing liquid waste from alcoholic production |
| RU2304416C2 (en) * | 2005-08-09 | 2007-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Method for preparing of dry distillery dregs and apparatus for performing the same |
| RU2384203C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-03-20 | Татьяна Владимировна Тулякова | Method for processing of distillery dregs into fodder |
| RU2390532C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-05-27 | Альберт Кайдарович Абинаев | Method of separating polydisperse solution of distillery stillage |
| RU2686979C1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Line of processing alcohol distillers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6299774B1 (en) | Anaerobic digester system | |
| US6569332B2 (en) | Integrated anaerobic digester system | |
| US4018899A (en) | Process for recovering feed products from animal manure | |
| US6682578B2 (en) | Methods for producing fertilizers and feed supplements from agricultural and industrial wastes | |
| US4282256A (en) | Preparation of an animal feed supplement from fish cannery process waste water | |
| US20160318819A1 (en) | Organics and nutrient recovery from anaerobic digester residues | |
| KR101045399B1 (en) | Manufacturing Method of Organic Fertilizer Using Shaft and Phosphorus and Its Manufacturing System | |
| CN102060341B (en) | Yeast wastewater treatment method, feed additive obtained by same and feed product | |
| US20060093718A1 (en) | Agricultural-product production with heat and moisture recovery and control | |
| KR20090053020A (en) | Organic Fertilizer Manufacturing Method | |
| RU2128688C1 (en) | Method of drying alcohol distillation residue suspension and plant for its embodiment | |
| KR101389440B1 (en) | Compost Manufacturing Method through granulation and fermentation of excrementitious sludge and Compost thereof | |
| US7927848B2 (en) | Method and apparatus for production of biogas from an organic material | |
| KR102695800B1 (en) | Eco-friendly solid and biochar fuel manufacturing system using livestock manure | |
| RU2125548C1 (en) | Method and installation for production of granulated organic-based fertilizers | |
| KR101446180B1 (en) | Recycling system for food garbage | |
| US4473590A (en) | Method for obtaining protein-containing animal feed from organic matter | |
| CN111349542A (en) | Dynamic organic sludge fermentation drying system and dynamic organic sludge fermentation process | |
| RU2242443C2 (en) | Method and apparatus for preparing of dry and semi-liquid disinfected organic fertilizers from manure and animal and bird excreta | |
| RU2058992C1 (en) | Method for production of feed protein and device for its embodiment | |
| CN1037260A (en) | Feces of livestock and poultry is converted into the method for animal feed | |
| CN209778823U (en) | Dynamic organic sludge fermentation drying system | |
| US20060102560A1 (en) | Method and device for producing biogas | |
| CN208791514U (en) | Complete equipment for producing organic fertilizer | |
| CN106699242A (en) | Method for producing biogas and organic fertilizer by animal excrements |