Desinfektion og genbrug af vand i fødevarevirksomheder

Transkript

1 Desinfektion og genbrug af vand i fødevarevirksomheder inspire food, Seminar om procesvand 11. juni 2014 Lotte Bjerrum, Teknologisk Institut (lbfh@dti.dk) Bjørn Malmgren Hansen (bmh@dti.dk), Christian Holst Fischer (chfi@dti.dk)

2 Agenda Teknologisk Institut, kemi og bioteknik Udfordringer vedr. vand i fødevarevirksomheder To projekter: Case 1 Desinfektion af procesvand i fødevarevirksomhed Case 2 Teknologi til genbrug af vand og ingredienser

3

4 Vand i Fødevarevirksomheder Problematikker: Vand der ikke er rent nok Stort vandforbrug Store mængder spildevand Spild af værdifulde restprodukter Løsninger: Rensning/desinfektion af vand Genbrug af vand

5 Case 1. Projekt vedr. desinfektion af procesvand Baggrund Virksomhed med udfordringer i forhold til vandkvaliteten Ofte forhøjede kimtal i vandet i virksomheden Afhængig af rent vand i produktionen Mulige løsninger: Vandstengene udskiftes med nye? Installation af desinfektionsteknologi? Projekt støttet af Miljøstyrelsen under MUDP : Mikrobiologisk sikkert procesvand

6 Teknologi Desinfektionssystem udviklet af Danish Clean Water A/S (patenteret Membrane Electrolysis Technology) DCW generator: saltvand + elektricitet Neutox Neutox indeholder bl.a. Hypoklorsyre, klordioxid, ozon samt NaOH

7 Anvendelse Dosseres i vandsystem Dræber bakterier og fjerner biofilm Anvendes bl.a. i: Is og kølesystemer Drikkevandsinstallationer til husdyr Varmtvandssystemer (legionella bekæmpelse) Desinfektion af overflader (bl.a. fødevareindustrien)

8 Formål med projektet Dokumentation af effekt i fødevarevirksomhed På bakterie antal i vandet På biofilmen i rørene Sammenligne behandling af gamle rør (DCW teknologien) med installation af ny vandstreng Projektet kørte over 1½ år

9 Tappesteder på gammel og ny vandstreng

10 cfu/ml cfu/ml cfu/ml cfu/ml Overvågning af bakterier i vandet Prøvested Prøvested Kim 25 Kim Kim 25 Kim Prøvested 3 Kim 25 Kim Prøvested 4 Kim 25 Kim Grænseværdierne for bakterier i drikkevand: Kim 22 : < 200 cfu/ml Kim 37: < 20 cfu/ml Coliforme: <1 cfu/ml

11 Ny vandstreng Kim i vandet kim 25 kim 37 Dage i brug eb 188 eb eb 263 eb 59 >2000 eb 31 eb eb 5 eb Gul = overskridelser

12 Undersøgelse af biofilm i rør Rørstykker blev skåret af Biofilm fjernet fra indersiden Bakterier kvantificeret ved: Dyrkbare kim qpcr

13 cfu/cm rør Biofilm resultater Biofilm i vandrør * * Tappested Før Neutox 3 mdr Neutox 6 mdr Neutox

14 Konklusioner DCW teknologien antallet af kim i vandet ned + reducerer mængden af biofilm på indersiden af vandrørene. Effekten på kim i vandet observeres ret hurtigt Reduktion af biofilm i rørene: 3 måneder: dyrkbare bakterier reduceret med 2-3 logenheder 6 måneder: antallet reduceret med mere end 4 logenheder. Kim og biofilm i en nyetableret vandstreng: I den første tid høje kimtal i vandet fra denne streng, men den stabiliserede sig dog på et forholdsvist lavt niveau efter et stykke tid. En tydelig og målbar biofilm blev etableret i den nye vandstreng i løbet af 6 måneder. DCW anlægget vurderes effektivt til at holde biofilm og kimtal nede i en vandstreng

15 Case 2: Genbrug af sukker og syrningslage Baggrund Fødevarevirksomheder med meget spild Uunyttede ressourcer Mulige løsninger: Øget genanvendelse Udnyttelse af restprodukter til andre formål Konkret projekteksempel: Filtrering af eddike- og sukkerlage på Launis Fiskekonserves A/S Projekt = Innovationskonsortie: NIGE (Naturlige Ingredienser og Grøn Energi)

16 Teknologi Membranfiltrering: En væske deles i to vha. delvist gennemtrængelig membran. De to delstrømme = retentat (det der tilbageholdes) og permeat (det der trænger igennem) Membraner af forskellig størrelse kan tilbageholde forskellige komponenter Mikrofiltrering (MF) Ultrafiltrering (UF) Nanofiltrering (NF) Omvendt osmose (R/O) membran retentat permeat

17 Produktions flow i sildeproduktion Sild Salt lage forsaltede sild Eddike lage Modnede sild Sukker lage lagring lagring Salt lage (affald) Eddike lage (affald) Modnede sild til produktion Sukker lage (affald) Sukker modnede sild til produktion 5500 tons/år 400 tons/år

18 Projekt mål Øget genbrug og mindsket spild i produktionen Mål med sukkerlagen: Sukkerkoncentrat til genbrug i produktion Mål med syrnelagen: Eddikesyre/saltblanding som kan genbruges i produktion Evt. udnytte protein-rest til fx foder Restfraktioner til spildevandsrensning eller fx biogas

19 Potentiale i virksomheden Sukkerlage med sucrose 400 ton/år Syrnelage 5500 ton/år opløst protein Er det muligt at genanvende lagen eller dele heraf? Spare vand Spare sukker (Spare salt + syre) Kan det gøres rentabelt?

20 Teknologien i projektet Syrnelage Fedt skimning Fedt rester prefilter Rest (Store partikler) UF (20-50 kda) NF Rest (Store proteiner /peptider) Proteinkoncentrat (Peptider/AA) Mulig anvendelse til foder Diafiltrering! HAC/NaCl (Ny syrnelage)

21 Teknologien i projektet Sukkerlage Fedt skimning Fedt rester prefilter Rest (Store partikler) UF (1 kda) Rest (proteiner) Diafiltrering (NF) Sukkerkoncentrat Rest (salt, syre eddike..)

22 Laboratorieskala forsøg 5-50 L

23 Filtrering af beskidt eddike- og Pilot anlæg på virksomhed sukkerlage Pilotskalaforsøg med Spiral wound i 1000L palletanke

24 Hvad har vi opnået? Vi har opnået en kvalitet af sukker som ikke gir bismag i nye produkter og som mikrobiologisk er OK Syrnelagen er tilsvarende af tilfredsstillende kvalitet (smagsmæssigt og mikrobiologisk) Permat og retentat fra UF af syrnelagen: Ingen fiskelugt i permat!

25 Udbytte Hovedprodukterne (sukker og eddikesyre-salt-vand-lage): I laboratorie-skala kan vi genanvende en væsentlig del af lagen (>65%) I pilotskala knap så meget optimeringer gennemføres Konklusioner Stort potentiale for genbrug af lage i denne og lignende virksomheder Genbrug af andet procesvand! Uudnyttet potentiale i restprodukter til fx foder

26 Tak for opmærksomheden! Tak til : DCW, Hjortkær Maskinfabrik, Fødevarevirksomheden DSS, Launis fiskekonserves, SDU