来宾专栏|2021年10月29日

食品和饮料行业如何减少其用水量?

艾米丽·牛顿(Emily Newton)

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食品和饮料生产和加工食用大量的水 - 无论是产品还是作为各种清洁,冷却和实用性目的的必不可少的材料。随着气候变化和干旱威胁到现有的水源,企业和消费者正在更加关注行业如何使用它。

通过最佳实践,创新技术和过程变化的正确结合,食品和饮料(F&B)行业的企业可以确定效率低下并大大减少其用水量。

种植水短缺会鼓励有效的用水

该行业对用水的态度不断变化的背后有两个主要因素。

首先是在美国和世界大部分地区的干旱越来越多。在过去的几年中,加利福尼亚州经历了一些最严重的干旱。专家认为气候变化可能会使它们更加严重,1推动种植者减少工业用水并确定效率低下。

干旱的连锁反应,例如野火,也鼓励了更多保守的用水。

在美国以外,情况看起来相似 - 大约是世界人口的五分之一2生活在水砂地区,四分之一面临水短缺。专家预测,这一危机在未来几年内可能会变得更糟。结果,水价可能上涨。

为什么企业正在调查用水管理的新策略

同时,越来越多的消费者对公司环境管理的认识也使行业领导者重新评估了餐饮用水,这导致了稀缺性3。消费者,尤其是年轻人,比以往任何时候都更加关注企业如何使用资源并优先考虑可持续实践。

有证据表明消费者愿意花费溢价4关于被认为是环保或配有绿色实践的商品。这鼓励企业将可持续性作为公司优先事项。

此外,水是餐饮生产的重要输入。减少用水量可以通过降低废水处理成本直接和间接地为企业节省资金。

所有这些意味着餐饮业有很大的机会,可以减少其用水量。

效率低下的关键领域

根据最近的技术论文,餐饮行业有三个关键的水分。5来自哈斯克尔。

最大的是清洁(CIP),这是用最少的人干预措施自动清洁工艺设备,该工艺设备消耗了餐饮植物中使用的所有非产品水的一半。

以冷却塔的形式进行热交换,约占餐饮用水的16%,剩余的消费量在各种清洁和公用事业需求之间分配。

通常,这三个领域的用水在某种程度上效率低下。

CIP系统中的水效率低下

CIP被用作简化餐饮植物清洁和卫生的一种方式。在CIP出现之前,这些过程通常是劳动密集型,不安全,不一致且需要跨植物的关闭,从而影响生产力。

采用CIP可以改善工厂的正常运行时间和工人安全。但是,CIP过程中的效率低下会产生大量6垃圾。

在典型的CIP卫生过程中,水用于提供初始和最终冲洗,以及苛性剂和酸清洁剂之间的使用。这些阶段中的每一个都为浪费提供了机会。由于设备超大,或者在从CIP单元中移动到处理设备清洁时,水也可能丢失。

冷却塔和其他餐饮设备中的水效率低下

冷却塔利用水的蒸发特性来实现高效的热交换。一些冷却塔的水分是不可避免的 - 在此过程中蒸发的可能无法保存。

但是,悬浮和溶解在冷却塔中的固体可以降低效率 - 增加了它们正常运行所需的水量。

在某些情况下,老化设备也可能引起问题。某些设施由于其年龄或维护实践,因此有大量泄漏。维修,更换和有效的保养可以帮助这些设施最大程度地减少由于泄漏而导致的水分流失。

识别和减少用水量和浪费

除了确定水的关键领域外,Haskell论文还建议制造商可以进行更改,以减少多达50%的使用。

想要减少用水量的企业应从对当前使用的审核开始。这将提供有关如何在企业中使用水的基本信息。存在各种策略,但是有效的审计通常采用了总体方法。他们从操作开始到结束时从总输入和输出方面评估消费。

这种审计策略将有助于企业确定与制造工艺无直接关系的水过量。例如,现场美化有时可能是重要的消费来源,而简单的更改可以减少这些美化习惯7。处理的废水或灰水可用于灌溉现场植物。

允许草生长更高也可以减少所需的水量,因为它提供了降低土壤蒸发的阴影。

尽管大部分用水可能来自CIP,冷却和公用事业的三个挑战领域,但确定其他水域的消耗可以帮助企业最大程度地减少废物。

降低CIP系统中的效率低下

提供此水的CIP单元和管道的设计可以显着影响系统性能和效率。例如,超大管道和CIP单元远离其清洁的公用事业,可以不必要地增加系统用水量。

产品恢复系统还可以帮助企业最大程度地减少用水量,即使CIP单元的重新设计是不切实际的。

流量,温度,浊度和电导率传感器可以构成恢复系统的基础,该系统最小化每个CIP冲洗相的长度。它可以将产品,产品 - 水混合物和水转移到单独的网络中,从而可以重复使用和重新利用为牲畜饲料。

这些传感器还可能产生有价值的过程数据,可用于改善模型或识别系统效率低下。

在某些情况下,一次性设备可能使企业完全消除清洁的需求。但是,这可能意味着浪费塑料,金属和其他材料。结果,这可能并不总是是植物中水过量的理想解决方案。

降低冷却塔和其他实用程序过程中的效率低下

虽然企业无法恢复由于蒸发而损失的水,但改进的冷却塔水过滤可以减少植物冷却所需的水。

工厂经理还可以实施从废物流中重新接收有价值组件的系统。这些组件的分离或重新捕获有助于业务恢复价值并节省水。

例如,携带脂肪和蛋白质的废物流可以用微滤膜掠过,以恢复这些成分。蛋白质可以作为产品成分回收,而脂肪将不会被释放到市政废物系统中。这种过滤还可以实现更大的现场水再利用,这通常是最大程度地减少消费的最佳方法之一。

最佳实践可以优化餐饮行业用水

虽然食品和饮料制造业消耗大量水,但最佳实践和设备的换击可以帮助工厂所有者减少现场消费。

重新安排CIP单元,升级冷却塔过滤并投资于可以重新捕获废物产品的系统可能有助于企业节省水。即使是对现场管理的微小变化(例如使用Greywater来灌溉现场美化环境)也可能有助于公司最大程度地减少垃圾。

艾米丽·牛顿(Emily Newton)是一位工业记者。她定期介绍公用事业和能源部门的故事。艾米丽(Emily)也是主编革命

参考

  1. nuccitelli,D。(2021年,6月8日)。加利福尼亚州的“美国花园”正在干燥。耶鲁气候连接。https://yaleclimateconnections.org/2021/06/california-americas-garden-is-is-drying/-drying//
  2. 全球五分之一的孩子没有足够的水来满足他们的日常需求。(2021年3月17日)。联合国儿童基金会。https://www.unicef.org/press-releases/one-five-children-globally-does-not-have-not-have-not-water-water-water-their-their-everyday-neverneds
  3. 我们需要防止缺水的原因。革命。https://revolutioned.com/prevent-water-scarcity/
  4. 埃森哲调查发现,超过一半的消费者将为旨在重复使用或回收的可持续产品支付更多费用。(2019年6月4日。)埃森哲。https://newsroom.accenture.com/news/more-than-half-of-consumers-------------------.finds.htm
  5. Heldman,D。和Price,R。(2018年7月6日)。重新捕获和再利用:3个区域可减少植物内部的非产品水消耗量。哈斯克尔。https://www.haskell.com/insights/recapture-and-reuse-how-to-cut-water-consumption/
  6. 实现可持续清洁的方法(2018年4月5日)。哈斯克尔。https://www.haskell.com/insights/methods-to-achieve-sustainable-clean-in-place/
  7. 如何在工业设施中节省水。Chardon实验室。https://chardonlabs.com/resources/Conserve-Water-Industrial-Facility