Способ комплексной переработки отходов скотобоен и установка для его осуществления

Способ комплексной переработки отходов скотобоен и установка для его осуществления

Реферат

 

Изобретение предназначено для комплексной переработки отходов скотобоен. Способ комплексной переработки отходов скотобоен заключается в том, что жидкофазные, твердотканевые и мягкотканевые материалы первоначально подвергают сортировке, разделению по потокам, измельчению и смешению перед ферментативным гидролизом. Ферментативный гидролиз осуществляют в течение 6-10 ч в условиях двухскоростного перемешивания. Полученные жидкофазные материалы подвергают раздельной тепловой обработке до порошкообразного состояния при температуре отработанного сушильного агента, не превышающей 80^oC, и времени теплового воздействия не более 1 с. Предложенный способ позволяет получить ценный белковый, высококачественный корм. Установка для комплексной переработки отходов скотобоен содержит установленные по ходу технологического процесса блок емкостей, измельчители для дробления твердофазных и мягкотканевых материалов, бункер-выгружатель, сепаратор для крови, блок полупериодических или непрерывно действующих ферментеров, распылительную сушилку, систему пылеочистки отработанного сушильного агента. Температура стенки газораспределительного устройства сушилки составляет 40-60^oС. Такая конструкция установки обеспечивает интенсивность процесса ферментации и получение конечного продукта оптимальной для длительного хранения влажности. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технологии переработки и утилизации различных отходов скотобоен с целью получения ценных кормовых, пищевых и медицинских продуктов.

Существует способ производства кормовой муки и жира из сырой кости (авт. св. N 1678282, A 23 K 1/10, 08.12.89), включающий измельчение, сепарирование жира, сушку костной массы и расфасовку.

Данный способ характеризуется получением кормовой добавки с малыми питательными свойствами и не использует другие весьма полезные виды отходов для получения высокоценных кормов.

Существует способ глубокой переработки крови убойных животных [1], состоящий в ее ферментационной переработке с получением белкового гидролизата, а также с параллельным механическим разделением на форменные элементы и плазму с последующей термической и самостоятельной переработкой гидролизата и плазмы с получением порошкообразных материалов.

Недостатком этого способа является исключение из материального потока, подлежащего переработке, мясокостных отходов и других ценных продуктов, например желчи.

Существуют способы получения белкового корма из кератинсодержащего сырья (авт. св. N 1629020, A 23 K 1/10, 27.12.88, авт. свид. N 1634234, A 23 K 1/10, 01.03.88), состоящие в дроблении и последующем гидролизе сырья с получением белковой кормовой добавки, которые отличаются между собой гидролизующими агентами.

Недостатком данных способов является исключение из обработки мясокостных отходов, крови, каныги и других отходов, переработка которых, во-первых, обогащает конечный продукт питательными компонентами, а во-вторых, снижает отходы производства, обработка которых ложится на систему очистных сооружений.

Наиболее близким заявляемому способу является "Способ получения корма из отходов мясной промышленности" (авт. св. N 1655442, A 23 K 1/00, 11.01.88), предусматривающий измельчение отходов, внесение в измельченную массу микроорганизмов, ферментацию, варку и сушку. В результате получается весьма ценный белковый кормопродукт.

Недостатком данного способа является то, что ряд продуктов (плазма крови, желчь), собственная ценность которых существенно выше, чем при их применении в составе кормопродукта, не производятся в виде самостоятельных продуктов.

Предлагаемый способ свободен от перечисленных недостатков.

Преимущества заявленного способа состоят в том, что утилизация отходов скотобоен предусматривает полную их переработку с максимальным извлечением высокоценных материалов, потребительские свойства которых, широта ассортимента превышают известные способы, повышая в целом как рентабельность производства, так и экологические характеристики скотобоен.

Известны установки (устройства) для переработки отходов боен. Например, установка по авторскому свидетельству N 1598958, A 23 N 17/00, 15.10.90 "Линия по производству мясокостной муки", включающая вакуум-горизонтальные котлы, систему трубопроводов для транспортировки парогазовых выбросов, вакуумный насос, теплообменник, сушилку и другие технологические узлы, обеспечивающие цели данного изобретения, и характеризующаяся средствами для сокращения энергозатрат, снижения потребления воды, уменьшения загрязнения среды при получении мясокостной муки.

Недостатком данной установки является отсутствие средств для разделения отходов скотобоен по видам сырья, отсутствие средств для повышения биологической ценности продукции и в результате невозможности получения весьма ценных готовых продуктов для пищевой и фармацевтической отраслей промышленности: плазма, желчь, гидролизат.

Установка по упомянутому авторскому свидетельству содержит средства, обеспечивающие получение продуктов с невысокой кормовой биологической ценностью.

Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство по патенту "Установка для переработки отходов бойни" (ЕР 0483929, A 23 N 17/00, 06.05.92).

Установка содержит: измельчитель, насосные устройства, ферментер, включающий средства для медленного перемешивания и поддержания температуры, средства для подачи ферментативной (гидролизной) среды, соединительные трубопроводы и другие устройства для обеспечения целей и задач данного патента.

В отличие от предыдущего аналога данная установка содержит ферментер и другие средства, способствующие получению продукта с достаточно высокими биологическими свойствами.

Однако устройство (установка) по данному патенту не позволяет получить оптимальную гамму конечных продуктов (плазму, желчь), а получаемый гидролизат имеет повышенную влажность, что исключает возможность его длительного хранения, удорожает транспортирование, а сам ферментер не обеспечивает интенсивность процесса из-за медленного перелопачивания перерабатываемого сырья, в результате чего время ферментации составляет 2-3 дня.

Заявляемая установка свободна от вышеперечисленных недостатков, т.к. содержит средства для первоначальной сортировки отходов с учетом вида сырья и последующей технологии его переработки, ферментер, снабженный средствами для двухскоростного, в том числе интенсивного импульсного перемешивания, включает устройство для тепловой обработки любых получаемых продуктов до сухого порошкообразного состояния.

Преимущества заявляемого изобретения "Способ комплексной переработки отходов и установка для его осуществления" достигаются следующим образом.

Способ переработки отходов скотобоен, состоящий из жидкофазных, твердофазных и мягкотканевых отходов, включающий измельчение твердофазных и мягкотканевых отходов, ферментационный гидролиз и тепловую обработку с получением сухого продукта, отличающийся тем, что перед измельчением отходов их подвергают сортировке на самостоятельные жидкофазные материалы (пищевую кровь, непищевую кровь, желчь), твердофазные материалы и мягкотканевые материалы, затем смешивают измельченные материалы с непищевой кровью и форменными элементами пищевой крови, ферментационный гидролиз проводят путем обработки этой смеси в течение 6-10 часов в условиях двухскоростного режима перемешивания: постоянного низкоскоростного при скорости < 0,1 м/с и цикличного высокоскоростного с кратковременным периодом включения до взвешенного состояния твердой фазы с получением белкового гидролизата, а жидкофазные материалы: плазму, пищевую кровь, желчь, включая белковый гидролизат, по мере накапливания подвергают консервирующей обработке: стабилизации, захолаживанию, после чего осуществляют раздельную тепловую обработку до состояния сухого порошкообразного продукта при давлении близком к атмосферному, температуре отработанного сушильного агента, не превышающей 80^oC, и времени теплового воздействия в течение не более 1 с.

Установка для комплексной переработки отходов скотобоен, включающая измельчители, ферментеры с перемешивающими устройствами, соединительные трубопроводы, насосы для перекачки материалов, емкости для сбора материалов, отличающаяся тем, что она по ходу технологического процесса в начале содержит блок емкостей для сортировки отходов на самостоятельные жидкофазные материалы: пищевую кровь и желчь, твердофазные материалы и мягкотканевые материалы, для дробления последних из которых за емкостями для твердофазных и мягкотканевых материалов параллельно установлены измельчители, за которыми размещен бункер-выгружатель, который также связан с емкостью для непищевой крови и с сепаратором пищевой крови, поступающей из соответствующей емкости блока для сортировки отходов, разделяющим ее на плазму и форменные элементы, направляемые в бункер-выгружатель, а за бункером-выгружателем последовательно установлены соединенный с ним блок полупериодических или непрерывно действующих ферментеров для переработки смеси, каждый из которых имеет два перемешивающих устройства: одно - низкоскоростное для постоянного перемешивания, а другое - высокоскоростное для импульсного кратковременного воздействия на измельченный материал, блок емкостей для сбора белкового гидролизата, желчи и плазмы крови, распылительная сушилка, в которой стенка газораспределительного устройства, обращенная внутрь сушилки выполнена в виде полости, термостатируемой либо газовым, либо жидким охлаждающим агентом до температуры упомянутой стенки не более 60^oC и не менее 40^oC, а за сушилкой размещена система пылеочистки отработанного сушильного агента и бункер для сбора готового порошкообразного продукта, причем емкость для сбора желчи имеет встроенные теплообменные поверхности для охлаждения желчи.

На фиг. 1 представлена установка для осуществления комплексной переработки отходов скотобоен; на фиг. 2 - зависимость содержания белковой биомассы в зависимости от гидродинамики в ферментере; на фиг. 3 - зависимость содержания протеина от температуры и времени контакта.

Установка (фиг. 1) включает блок сортировки отходов по их консистенции, целевому использованию и в зависимости от последующей технологии переработки. Сборники 1а, 1б, 1в используются соответственно для накопления пищевой крови, сырой желчи и непищевой крови. Сборники 1г и 1д служат соответственно для приемки твердофазных (мясокостных и кератинсодержащих) отходов и "мягких" отходов: кишок, каныги и т.п. мягкотканевых материалов. Сепаратор 2 пищевой крови предназначен для разделения ее на плазму и форменные элементы. Измельчители 3 и 4 перерабатывают исходную массу до достаточно однородных по размеру частиц d_э10-30 мм. Бункер-выгружатель 5 является сборником всех полупродуктов, подлежащих последующей ферментационной (гидролизной) обработке: непищевая кровь, измельченные материалы, форменные элементы.

Ферментеры 6, снабженные теплообменной рубашкой, соединены с бункером-выгружателем 5 трубопроводами и содержат низкоскоростные 7 и высокоскоростные 8 перемешивающие устройства, штуцера загрузки исходной продукции 9 и фермента 10, штуцер отвода жидкого белкового гидролизата 11 и узел вывода обработанной костной массы с разгрузочным клапаном 12.

На фиг. 1 показан вариант установки с полупериодическими ферментерами, работающими в противофазе, обеспечивая тем самым общую непрерывность технологического процесса. Возможно использование и каскада из непрерывно действующих и последовательно установленных ферментеров.

С помощью транспортера 13 дробленая кость, освобожденная от органических компонентов в ферментере, выводится из данной установки.

Насосами 14 белковый гидролизат перекачивается в соответствующий сборник 15в. Блок емкостей 15 служит для сбора всех жидких материалов, подлежащих в дальнейшем высушиванию. Сборник 15а используется для плазмы, сборник 15б - для сырой желчи. Насосы 16 обеспечивают подачу упомянутых продуктов на сушку.

Распылительная сушилка 17 служит для тепловой переработки вышеупомянутых материалов с получением их в виде сухих порошков. Сушилка содержит форсунку 18 и газораспределительное устройство 19, расположенные на крыше аппарата. Конструктивное совмещение этих устройств обеспечивает условия "мягкой" тепловой обработки продуктов.

Теплогенератор 21 служит для получения нагретого сушильного агента и может быть выполнен в виде теплообменника, топочного устройства или их сочетания. Источник тепловой энергии 23 и дутьевой вентилятор 22 обеспечивают условия для ввода взаимодействующих потоков в теплогенератор, на выходе из которого получают нагретый воздух (или дымовые газы), который используется как сушильный агент. Выгружатель 24 сушилки, бункер 25 и упаковка 26 служит для сбора и вывода готового продукта за пределы установки. Газоотводящий короб 20 сушилки, пылеулавливающий циклон 28 с выгрузным устройством 27, а также аппарат санитарной очистки газов 29 служат для отвода из сушилки и последовательной пылеочистки отработанного сушильного агента. Отсасывающий вентилятор 31 сбрасывает очищенный и отработанный сушильный агент в атмосферу. Выгрузные устройства 24, 27, 30 служат для отвода порошкообразного продукта. Узел упаковки 26 в зависимости от производственной мощности может решаться как в автоматизированном, так и в ручном вариантах управления.

Способ и установка действуют следующим образом.

После забоя туши животного в процессе начального этапа ее обработки раздельно отбирают пищевую кровь, сырую желчь, которые собирают соответственно в емкости 1а и 1б, подвергая их при необходимости консервирующей обработке. Пищевая кровь для увеличения срока хранения подвергается стабилизации, а сырая желчь - охлаждению. Непищевая кровь отбирается в емкость 1в, мясокостные отходы и кератинсодержащие материалы (рогокопытные) - 1г, а мягкотканевые материалы: шкуры, кишки, непереваренные остатки в желудке (каныга) направляются в сборник 1д. Разделение вышеуказанных материалов по самостоятельным потокам обусловлено задачами данного способа и связано, во-первых, с целевым назначением того или иного продукта, а во-вторых, с консистенцией и особенностями последующей переработки материала.

Например, разделение пищевой и непищевой крови необходимо в связи с использованием сухой плазмы пищевой крови (белый альбумин) или в целом этой крови (черный альбумин) в медицинской, пищевой и др. отраслях, требующих особой чистоты продукта, а непищевая кровь подлежит использованию в качестве составляющей белкового гидролизата. Разделение мясокостных отходов и кишечных материалов обусловлено различным способом их измельчения для подготовки к ферментации (гидролизу). Далее по тексту будет рассматриваться только ферментационный вариант технологии как более продуктивный и экологически совершенный, хотя по существу изобретения вся технология распространяется и на гидролизный вариант. После блока сортировки отходов материалы обрабатываются следующим образом. Пищевая кровь из сборника 1а поступает на центробежный сепаратор 2, где происходит отделение плазмы от форменных элементов. Последние поступают в бункер-выгружатель 5 для последующей ферментационной обработки, а плазма собирается в емкость 15а, где подвергается стабилизации. Возможен вариант работы, минуя сепаратор. В этом случае получают "черный" альбумин, который также находит применение в различных отраслях промышленности.

Сырая желчь после отбора в блоке 1 поступает в емкость 15б. В связи с сравнительно небольшими поступлениями желчи неизбежно накапливание ее в этой емкости. Для исключения потери качества желчи в этот период необходимо ее охлаждение в емкости 15б с помощью встроенных теплообменных поверхностей. Одной из главных идей предлагаемого способа является подготовка целевых продуктов к такому физическому состоянию, при котором возможна их переработка до сухого состояния по однотипной технологии в одном и том же аппарате. Это позволяет осуществить конечную переработку целевых продуктов наиболее экономно в условиях минимального набора аппаратов.

Очевидно, что жидкотекучие материалы кровь (плазма), желчь и гидролизат удовлетворяют этим требованиям, а выравнивание массовых потоков для последующей переработки и обеспечение необходимой цикличности переработки того или иного продукта осуществляется за счет подбора объемов сосудов 15а, 15б, 15в блока емкостей 15. Твердые отходы собираются в емкостях 1г и 1д. В первой из них собираются твердофазные, например мясокостные, отходы, поступающие затем на измельчение в измельчитель (дробилку) 3. Дробление мясокостных отходов обеспечивает размер частиц 10-33 мм. В зависимости от типа дробилки измельчение может осуществляться в одну или несколько стадий с целью получения частиц достаточно однородного размера. При этом выбранный размер частиц обусловлен с одной стороны необходимостью развития поверхности для сокращения времени ферментационной обработки, с другой стороны - сохранением влияния силы тяжести частиц для исключения несвоевременного выноса частиц из аппарата до завершения ферментации. Последнее наиболее актуально для ферментеров непрерывного действия.

Измельчение мягкотканевых материалов, собранных в емкости 1д и представляющих собой материал, например, кишечной (мякотной) структуры, происходит в резательной машине 4, что и потребовало разделения твердых отходов на два потока.

Форменные элементы из сепаратора 2, непищевая кровь из емкости 1в, измельченные материалы из дробилки 3 и измельчителя 4 поступают в бункер-выгружатель 5, а затем смесь указанных материалов загружается в ферментер 6. На фиг. 1 показан вариант полупериодического блока ферментеров. Каждый ферментер периодического действия. В него через штуцер 9 загружается рабочая смесь, а через штуцер 10 подготовленная ферментная система. Процесс ферментационной (гидролизной) обработки твердых отходов длится, как правило, 6-10 часов. В результате органические компоненты перерабатываются в легко усвояемый протеин, аминокислоты. В твердом виде остается только костная масса, в основном минерального состава, сухожилия и некоторое количество жира, который выводится из жироловки и утилизируется известными способами.

Ферментер работает следующим образом. После загрузки рабочей смеси и ферментов в ферментер заливается (при необходимости) вода до рабочей отметки и включается низкооборотная мешалка 7, создающая спокойную циркуляцию в объеме аппарата. При таком режиме перемешивания процесс ферментации происходит в объеме аппарата наиболее эффективно, концентрация фермента равномерно распределяется по рабочему объему ферментера, пенообразование отсутствует. Скорость потоков в аппарате не превышает 0,05-0,1 м/с.

Периодически включается высокооборотная мешалка в придонной части, приводя во взвешенное состояние осевшие измельченные частицы материала. После непродолжительного воздействия, 5-10 с, мешалки отключаются до полного оседания частиц, а затем вновь включаются; в подобном цикле аппарат работает до завершения процесса. По мере уменьшения массы частиц в процессе ферментации интервал между включениями высокооборотных мешалок возрастет; осуществляется это по специальной программе. За счет придания твердой фазе взвешенного состояния в период воздействия высокооборотных мешалок и последующего оседания создаются условия колебательного (восходящего и нисходящего) движения обрабатываемых частиц. В результате измельчения частиц материала и использования колебательного режима перемешивания и взвешенного состояния частиц процесс ферментации ускоряется почти в два раза, что иллюстрируется фиг. 2.

На фиг. 1 показано, что перемешивание осуществляется двумя типами мешалок 7 и 8. Возможно также использование для перемешивания гидравлических насадок, барботажных устройств и других типов смесителей, выполняющих рассмотренные выше функции.

После завершения ферментации жидкая фаза представляет собой белковый гидролизат, а твердая фаза - непрореагировавшую, в основном костную и сухожильную массу.

Белковый гидролизат через штуцер 11 насосом 14 перекачивается в буферную емкость 15в. Твердый осадок выгружается из ферментера через клапан 12 и транспортером 13 выводится из установки для последующей подсушки и размола с получением костной муки, которая может использоваться в качестве кормовой добавки.

Таким образом в блоке емкостей собраны три различных продукта: плазма крови, желчь и белковый гидролизат. Эти продукты обладают некоторыми общими требованиями к термической обработке в процессе сушки. Температурные воздействия на материал при обезвоживании не должны приводить к деструкции полезных компонентов. Для перечисленных продуктов лимитированные температурные параметры несколько различаются, но общим являются требования: время температурного воздействия должно быть минимальным, а температура отработанного сушильного агента не должна превышать 80^oC.

Авторами установлены временные и температурные параметры, исключающие деструкцию белка (кровь, гидролизат) или разложение фолиевой кислоты (желчь).

Исследования, проведенные авторами изобретения, показали, что указанные временные и температурные условия обеспечиваются в распылительной сушилке (фиг. 3).

Поскольку основная влага жидких материалов при сушке в распыленном состоянии удаляется при температуре материала, близкой к температуре мокрого термометра, т. е. в диапазоне 40-52^oC, создаются объективные условия, исключающие возможность перегрева продукта при прямоточном движении сушильного агента и распыленных капель материала.

В зоне повышенных температур частицы материала в распылительных сушилках пребывают доли секунды, что полностью отвечает задаче получения продукта высокого качества. В распылитель 18 сушильной камеры 17 жидкий материал подается насосом 16 из какой-либо емкости блока 15. В верхнюю часть сушильной камеры подается сушильный агент при температуре t₁= 150-300^oC. В результате спутного движения потока сушильного агента и распыленного материала происходит интенсивная передача тепла высоковлажным каплям. Несмотря на повышенную начальную температуру сушильного агента, температура продукта в процессе удаления основного количества внешней влаги при подобной организации сушки не превышает температуру мокрого термометра, что для вышеуказанных условий составляет t_м= 40-52^oC.

Второй период сушки, когда удаляется остаточная влага, температура теплоносителя уже резко снижена и близка к температуре отработанного сушильного агента, которая составляет t₂=75-80^oC.

При малом времени пребывания частиц, что имеет место в распылительной сушилке, частица не успевает прогреться от температуры мокрого термометра t_п до температуры t₂. Как правило, температура продукта после сушилки на 5-10^oC ниже температуры отработанного сушильного агента.

В качестве распылителя 18 в сушилке могут использоваться форсуночные или центробежные дисковые распылители. Сушильный агент, которым, как правило, служит воздух, нагнетается вентилятором 20 в теплогенератор 21. Туда же подается источник тепла: пар, электричество, если это теплообменник; газообразное или жидкое топливо, если это топочное устройство с косвенным нагревом воздуха. В теплогенераторе 21 происходит нагрев сушильного агента до требуемой температуры. Нагретый сушильный агент поступает в газоподводящее устройство 19. Стенка газопроводящего устройства, обращенная внутрь сушильной камеры, под воздействием начальной температуры сушильного агента прогревается до температуры 100-180^oC. Для исключения деструкции оседающих на этих поверхностях порошкообразных частиц под воздействием повышенных температур эта стенка газоподвода выполняется в виде полости, внутрь которой подается охлаждающий газообразный агент (воздух) или жидкость (вода) таким образом, чтобы стенка газоподвода, обращенная внутрь сушилки, имела температуру в диапазоне 40-60^oC. Низший предел обусловлен возможной конденсацией паров воды, если температура стенки упадет ниже 40^oC, а верхняя граница температурного интервала лимитирована условием сохранения полезных компонентов (протеина, фолиевой кислоты и др.).

Отработанный сушильный агент, содержащий наиболее мелкую пылевидную фракцию продукта, отсасывается из сушильной камеры 17 через короб 20 и поступает в систему сухой пылеочистки.

На фиг. 1 система пылеочистки представлена в двухступенчатом варианте. В первой ступени, циклоне 28, происходит улавливание основного количества унесенного из сушилки порошка, который выгрузным устройством 27 ссыпается в бункер 25.

Во второй, санитарной ступени очистки, отработанный сушильный агент с остатками наиболее мелкой пыли проходит через рукавный фильтр 29, обеспечивающий санитарные нормы по пылегазовым выбросам. Очищенный от пыли воздух выбрасывается отсасывающим вентилятором 31 в атмосферу. Собранный в фильтре 29 порошок выгружается питателем 30 в бункер готовой продукции 25. Из бункера 25 готовая продукция поступает на упаковку 26.

Ниже приводятся примеры реализации данного изобретения.

Пример 1. Переработка желчи.

Сырая желчь отбирается из туши и сливается в емкость 1б. Охлажденная желчь из сборника 15б подается насосом 16 на форсунку 18. Распылительная сушилка имеет производительность 100 кг/ч по испаренной влаге. Температура сушильного агента перед сушилкой t₁= 300^oC, за сушилкой t₂ = 80^oC.

Давление сжатого воздуха для распыления желчи - 4 кгс/см². Высота сушильной камеры 7 м. При этих условиях начальная скорость капель составляет 150 м/с. С учетом влияния сил гидродинамического сопротивления и тяжести при одновременном испарении влаги время движения капель, а затем и сухих частиц в газовом объеме сушилки на длине 7 м не превышает 0,5 с. Оседание частиц на нижнем конусе сушилки не опасно, т.к., во-первых, это зона в сушилке низких температур, близких температуре t₂, а, во-вторых, время пребывания порошкообразных частиц на конусе невелико, поскольку угол конуса выбирается большим угла естественного откоса порошка, а, кроме того, используются ударные (вибрационные) воздействия на корпус сушилки, исключая длительное пребывание порошка в сушилке.

В результате в указанном режиме содержание фолиевой кислоты составило 49-50%, конечная влажность не более 5%. Эти показатели характерны для продукта высшей категории качества и весьма близки к показателям сублимационной сушки, соответственно: до 57% и до 4-5%. Однако известно, что сублимационная сушка в 1,5-2 раза дороже атмосферной сушки, а возможности их по производительности весьма ограничены.

Существующие варианты атмосферной термической обработки дают содержание фолиевой кислоты не более 36%.

Пример 2. Переработка пищевой крови.

После сбора крови в емкость 1а она подается в сепаратор 2. Например, при сепарировании свиной крови форменные элементы в виде тяжелой жидкой фазы с плотностью 1080 кг/м³ отводятся для последующей ферментационной переработки, а легкая фаза (плазма крови) с плотностью 1023 кг/м³ поступает в сборник 15а, где стабилизируется для исключения свертываемости в процессе набора необходимого объема жидкости. Влажность плазмы составляет 80%. При производительности сушилки 100 кг/ч по испаренной влаге количество исходной плазмы составит 127 кг/ч. Температурный режим сушки составляет t₁ = 140-200^oC, t₂ = 60-80^oC.

Конечная влажность сухого порошкообразного продукта составляет 3-8%. Давление сжатого воздуха на распыление - 4 кгс/см².

Аналогично предыдущему примеру время температурной обработки в сушилке составляет ориентировочно 0,5 с.

При указанном температурном режиме температура мокрого термометра составляет соответственно t_м= 35-43^oC. В этом же диапазоне находится температура частиц продукта в процессе удаления основного количества влаги. Поэтому при данных температурных режимах качество продукта характеризуется высокими показателями. Как и в предыдущем примере возможное увеличение времени пребывания сухих частиц на коническом днище сушилки может быть минимизировано как технологическими приемами (количество и температура теплоносителя, форма факела распыления), так и конструкторскими решениями (увеличение конусности днища, вибрационные воздействия).

Пример 3. Получение белкового гидролизата путем ферментационной переработки.

Как указывалось выше обработке в ферментере подлежит смесь непищевой крови, форменных элементов (отход пищевой крови), измельченных мясокостных отходов, мякотных кишечных материалов, каныги и др. Эта смесь в количестве 1,5 т загружается в ферментер и разбавляется водой в соотношении 1:1. В качестве фермента могут использоваться технический панкреатин, пепсин, протеаза, протакрин, протосубтилин и др. Фермент в количестве 1-2% от массы загруженного материала разбавляется водой в соотношении 1:1 и в виде густой суспензии загружается в ферментер. Ферментационный гидролиз проводится при температуре 48-50^oC при низкоинтенсивном перемешивании, при котором во взвешенном состоянии оказываются частицы небольшого размера и плотности. Скорость жидкой среды в объеме ферментера устанавливается в диапазоне 0,05-0,1 м/с, что обеспечивается низкооборотной мешалкой. При низкоскоростном движении обеспечивается выравнивание концентраций фермента в объеме. При подобной организации перемешивания время обработки составляет 8 часов. В этом режиме основная масса твердого материала находится на днище.

Для сокращения времени обработки периодически кратковременно включаются высокооборотные мешалки, приводя придонный слой осадка во взвешенное состояние. При этом режиме время ферментационной обработки сокращается до 6 часов. Окончание процесса определяется по отрицательной реакции с трихлоруксусной кислотой (ТХУ). Проба гидролизата после обработки 20%-ной ТХУ не дает помутнения - процесс гидролиза закончен. Инактивацию фермента проводят при температуре 90^oC.

Гидролизат сливают в емкость 15в, после чего насосом 16 его подают на сушку. Не прошедший гидролиз осадок, состоящий из костей, сухожилий, через разгрузочный клапан 12 выводится из ферментера. Белковый гидролизат подается в сушилку 17 при производительности 60 кг/ч по испаренной влаге и высушивается при начальной температуре 150^oC и конечной температуре сушильного агента 65-70^oC. В этом случае белковый гидролизат получается в виде порошка состава, %: Полипектиды - Не менее 70 Аминный азот - Не менее 4,5 Общий протеин - Не менее 75 Аминокислоты - Не менее 18 Влажность - Не более 7 Характерный состав и содержание аминокислот представлены в таблице.

Как видно высокое содержание протеина и широкий набор аминокислот делает этот продукт чрезвычайно ценным кормовым продуктом.

Готовый продукт выгружается из сушилки, циклона и фильтра выгружателями 24, 27, 30 в бункер 25, а оттуда на упаковку 26. Отработанный теплоноситель, пройдя пылеочистку в аппаратах 28 и 29, выбрасывается в атмосферу отсасывающим вентилятором 31.

Рассмотренные примеры 1, 2 и 3 проиллюстрировали основные положения изобретения: - комплексная переработка отходов бойни с получением высокоценных конечных продуктов: плазмы, желчи, белкового гидролизата; - технологический способ, обеспечивающий первоначальную сортировку отходов по виду материалов и последующую их переработку с получением перед завершающей тепловой обработкой ряда ценных продуктов в одинаковой физической форме, что позволяет на последней стадии переработки использовать однотипное оборудование: атмосферную распылительную сушилку, которая обеспечивает высокое качество продуктов за счет "мягких" термических условий обработки и малого времени этой обработки; - комплектная установка, обеспечивающая требования технологии и условия оптимального проведения технологических процессов как по интенсивности, так и по качеству продукта.

Литература 1. Файвишевский М.Л. Малоотходные технологии на мясокомбинатах. -М.: Колос, 1993.

Формула изобретения

1. Способ комплексной переработки отходов скотобоен, состоящих из жидкофазных, твердофазных и мягкотканевых отходов, включающий измельчение твердофазных и мягкотканевых отходов, ферментационный гидролиз и тепловую обработку с получением сухого продукта, отличающийся тем, что перед измельчением отходов их подвергают сортировке на самостоятельные жидкофазные материалы (пищевую кровь, непищевую кровь, желчь), твердофазные материалы и мягкотканевые материалы, затем смешивают измельченные материалы с непищевой кровью и форменными элементами пищевой крови, ферментационный гидролиз проводят путем обработки этой смеси в течение 6 - 10 ч в условиях двухскоростного режима перемешивания: постоянного низкоскоростного при скорости < 0,1 м/с и цикличного высокоскоростного с кратковременным периодом включения до взвешенного состояния твердой фазы с получением белкового гидролизата, а жидкофазные материалы: плазму, пищевую кровь, желчь, включая белковый гидролизат, по мере накапливания подвергают консервирующей обработке: стабилизации, захолаживанию, после чего осуществляют раздельную тепловую обработку до состояния сухого порошкообразного продукта при давлении, близком к атмосферному, температуре отработанного сушильного агента, не превышающей 80^oC, и времени теплового воздействия не более 1 с.

2. Установка для комплексной переработки отходов скотобоен, включающая измельчители, ферментеры с перемешивающими устройствами, соединительные трубопроводы, насосы для перекачки материала, емкости для сбора материалов, отличающаяся тем, что она по ходу технологического процесса в начале содержит блок емкостей для сортировки отходов на самостоятельные жидкофазные материалы: пищевую кровь, непищевую кровь и желчь, твердофазные материалы и мягкотканевые материалы, для дробления последних из которых за емкостями для твердофазных и мягкотканевых материалов параллельно установлены измельчители, за которыми размещен бункер-выгружатель, который также связан с емкостью для непищевой крови и с сепаратором пищевой крови, поступающей из соответствующей емкости блока для сортировки отходов, разделяющим ее на плазму и форменные элементы, направляемые в бункер-выгружатель, а за бункером-выгружателем последовательно установлены соединенный с ним блок полупериодических или непрерывно действующих ферментеров для переработки смеси, каждый из которых имеет два перемешивающих устройства: одно - низкоскоростное для постоянного перемешивания, а другое высокоскоростное для импульсного кратковременного воздействия на измельченный материал, блок емкостей для сбора белкового гидролизата, желчи и плазмы крови, распылительная сушилка, в которой стенка газораспределительного устройства, обращенная внутрь сушилки, выполнена в виде полости, термостатируемой либо газовым, либо жидким охлаждающим агентом до температуры упомянутой стенки не более 60^oC и не менее 40^oC, а за сушилкой размещены система пылеочистки отработанного сушильного агента и бункер для сбора готового порошкообразного продукта, причем емкость для сбора желчи имеет встроенные теплообменные поверхности для охлаждения желчи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3,