《食品加工過程用水和用能管理手冊》
作者：
于秋生
出版日期：
2013-04-19
字數：
1100000
開本：
16
頁數：
764
分類：
食品科技
ISBN：
978-7-5019-9050-4
定價：
￥128.00
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內容簡介
[ ]
圖書目錄
作者詳細介紹………………………………………………………………xvii
前言……………………………………………………………………. … xxv
第一部分：食品加工中提高水和能源管理水平的關鍵驅動力
1食品加工中水……作者詳細介紹………………………………………………………………xvii
前言……………………………………………………………………. … xxv
第一部分：食品加工中提高水和能源管理水平的關鍵驅動力
1食品加工中水和能源管理的立法和經濟問題.….…….….….…….….. ..3
簡介……………………………………………………………..…3
立法的趨勢和概況……………………………………….………8
提高管理水平的經濟驅動力…………….………………………19
對立法及經濟動力的影響因素………………………….………20
鍋爐管理………………………………………….………..…….23
評估污水處理及水資源再利用項目經濟效益的一般程序…….24
總結……………………………………………………………..…27
更多的信息和建議…………………………………….. ………..27
參考文獻………………………………………………………....28
2 食品加工中水和能源管理的環境和消費者問題…. .…….. .…….…..29
2.1 簡介…………………………………………………………...………29
2.2 食品加工過程中水耗和能耗的范圍………………….…..…………30
2.3 食品公司的財務成本……………………………………..….………32
2.4 環境影響及成本………………………………………….….……….35
2.5 未來的發展趨勢…………………………………………….………..39
2.6 更多的信息和建議……………………………………. ……………..43
2.7 參考文獻…………………………………………………….………..44
3 食品加工廢物處理的一項復雜方法………………………………..45
3.1 簡介………………………………………………………………...45
3.2 食品加工過程中的廢棄物………………………………………..46
3.3 食品加工過程中廢棄物的處理方法……………………………..50
3.4 廢物處理工藝的選取……………………………………………..55
3.5 有效處理方法舉例………………………………………………..60
3.6 生命周期分析……………………………………………………..73
3.7 未來趨勢…………………………………………………………..77
3.8 結論………………………………………………………………..79
3.9 更多的信息和建議………………………………………………..80
3.10 參考文獻…………………………………………………………80
第二部分 水耗和能耗的審核及降耗的設計目標
4 審計水資源及能源的消耗量并制定策略來減少消耗…………….85
4.1能源與水資源審核簡介………………………………..…………85
4.2 加工步驟及能源和水資源使用明細……………………………..89
4.3 確定能夠節約水資源和能源的操作單元………………………..93
4.4 成本效益分析…………………………………………………….106
4.5 結論……………………………………………………………….110
4.6更多的信息和建議………………………………………………..110
4.7 參考文獻………………………………………………………….111
5 食品加工中減少用水量的方法……………………………………113
5.1 簡介……………………………………………………………….113
5.2 減少用水量……………………………………………………….114
5.3 水資源的重復利用及循環利用………………………………….121
5.4 工藝改良以最大限度減少水資源使用量……………………….124
5.5 在食品工程中的應用…………………………………………….126
5.6 總結……………………………………………………………….132
5.7更多的信息和建議……………………………………………….. 132
5.8 參考文獻………………………………………………………….134
6食品加工中減少能源用量的方法…………………………………136
6.1 簡介：食品加工過程中能源消耗……………………………….136
6.2 食品加工能源的最小用量……………………………………….144
6.3 能源節約及消耗最低化：加工一體化/縮減工藝，熱能、動力、能量水資源最小化………………………………………………………………………145
6.4 對選定個案的分析研究………………………………………….156
6.5 使用縮減工藝和熱集成技術以減少能源消耗的個案及實例研究………………………………………………………………………157
6.6 未來趨勢………………………………………………………….187
6.7更多的信息和建議………………………………………………..194
6.8 參考文獻………………………………………………………….196
7 制作并優化工具來盡最大可能減少水在食品加工過程中的使用量 ………………………………………………………………………200
7.1 簡介……………………………………………………………….200
7.2 建立優化模型框架……………………………………………….201
7.3 優化：含義及其數學表達式…………………………………….202
7.4 建立模型………………………………………………………….204
7.5 實例：工程案例研究概況……………………………………….216
7.6更多的信息和建議………………………………………………..217
7.7 參考文獻………………………………………………………….219
8 食品工業能源管理方法……………………………………………221
8.1 簡介……………………………………………………………….221
8.2 “自上而下”的方法：從生產方案到產品……………………….225
8.3 “自下而上”的方法：從高效生產到生產方案………………….236
8.4 評估節能選項…………………………………………………….249
8.5 結論……………:?251
8.6 未來趨勢………………………………………………………….252
8.7詳盡的資料及建議來源…………………………………………..253
8.8 致謝……………………………………………………………….253
8.9 參考文獻………………………………………………………….254
9 減少食品和飲料工業間歇或半連續加工工藝中水和能源用量………………………………………………………………………256
9.1 簡介……………………………………………………………….256
9.2 減少用水量的方法……………………………………………….258
9.3 一般建模框架…………………………………………………….260
9.4 數學模型………………………………………………………….261
9.5 能源一體化的可能性…………………………………………….272
9.6 解決模型………………………………………………………….273
9.7 模型優化………………………………………………………….273
9.8 軟件原型………………………………………………………….276
9.9 工業應用………………………………………………………….277
9.10 最后的考慮因素以及未來趨勢………………………………...293
9.11 命名法…………………………………………………………...298
9.12更多的信息和建議………………………………………………302
9.13 鳴謝……………………………………………………………...302
9.14參考文獻…………………………………………………………302
10 在食品工業中能源和水資源消耗最小化相結合的新方法……..304
10.1 簡介……………………………………………………………...304
10.2 有關能源、水資源消耗量同時最小化的文獻綜述……………307
10.3 概念上的理解和物質上的觀察………………………………...311
10.4 設計方案………………………………………………………...316
10.5 摘要……………………………………………………………...324
10.6更多的信息和建議………………………………………………327
10.7 參考文獻………………………………………………………...328
第三部分：良好的管理程序、檢測措施和生產控制來最大限度減少能源與水資源的消耗
11 在食品加工廠中制定良好的管理程序來有效提高水資源的利用效率………………………………………………………………………335
11.1 簡介……………………………………………………………...335
11.2 較好的管理……………………………………………………...339
11.3 監控水用量…………………………………….………………..341
11.4 清洗……………………………………………………………..343
11.5 效用……………………………………………………………..352
11.6 輔助……………………………………………………………..356
11.7 單元操作………………………………………………………..358
11.8 在食品加工業的趨勢…………………………………………..361
11.9更多的信息和建議………………………………………………362
11.10 參考文獻……………………………………………………….364
12在食品工廠中制定良好的測量體制來有效減少能耗... ... ... ... ...367
12.1 簡介……………………………………………………………..367
12.2 降低清洗需求來節約能源…………………………………. ….367
12.3 減少廢棄物來節約能源………………………………………..369
12.4 監控單元操作以減少能源……………………………………..371
12.5 未來趨勢………………………………………………………..381
12.6更多的信息和建議………………………………………………382
12.7 參考文獻………………………………………………………...384
13 食品工業中水和能源利用的測量和過程控制…………………..387
13.1 簡介……………………………………………………………...387
13.2 食品工廠中的測量和傳感器…………………………………..389
13.3 食品工業中水和能源的過程控制……………………………..394
13.4 系統一體化……………………………………………………..406
13.5 結論、未來趨勢、更多的信息和建議………………………..414
13.6 參考文獻………………………………………………………..416
14 監控及智能支持來優化水和能源的利用………………..….…..419
14.1 簡介………………………………………………………...…...419
14.2 用于加工操作的智能體系……………………………………..420
14.3 診斷……………………………………………………………..421
14.4 監控以更好控制……………………………………………. ….423
14.5 基于代理的監控………………………………………………..424
14.6 鏈接到供應鏈管理……………………………………………..425
14.7 鏈接到生命周期管理…………………………………………..425
14.8 監控與分析……………………………………………………..426
14.9 監控與預報——為了提高能源利用效率……………………..430
14.10 趨勢……………………………………………………………431
14.11 監控及智力支持的應用對決策的幫助………………………433
14.12 監控——為了優化能源和水消耗……………………………434
14.13 引進資源和財政的綜合管理…………………………………437
14.14 結束語…………………………………………………………443
14.15更多的信息和建議…………………………………………….443
14.16 參考文獻………………………………………………………444
第四部分：在食品加工、零售和廢物處理方面極大限度減少能源消耗的方法
15 食品工業中有關速凍、冷藏和冷卻系統中能源消耗的極小值………………………………………………………………………449
15.1 簡介…………………………………………………...…………449
15.2 食品在速凍/凍結和冷藏時所需能源……………………...…..450
15.3 冷卻系統的效率……………………………………………......450
15.4 冷卻系統的單元效率………………………………………......453
15.5 從食品中提取熱能的效率及維持貯存過程中的溫度……….459
15.6 冷藏領域的構建及用途………………………………………..465
15.7 生命周期的成本及分析………………………………………..468
15.8 能源目標和監控………………………………………………..469
15.9 通過集成加熱和冷卻系統使能源消耗最小化………………..471
15.10 未來趨勢………………………………………………………478
15.11更多的信息和建議…………………………………………….478
15.12 參考文獻………………………………………………………479
16 有關干燥、焙烤以及蒸發過程中能源消耗最小化…………….481
16.1 簡介……………………………………………………………..481
16.2 能量計算的一般方法…………………………………………..483
16.3 干燥……………………………………………………………..486
16.4 焙烤……………………………………………………………..503
16.5 蒸發……………………………………………………………..513
16.6 最后備注——更多的信息和建議……………………………..517
16.7 參考文獻………………………………………………………..518
17 有關干餾過程中能源消耗最小化……………………………….523
17.1 簡介……………………………………………………………..523
17.2 干餾操作………………………………………………………..526
17.3 能源消耗模型的建立與優化………………………………….527
17.4 在同一蒸器中同時處理不同產品…………………………….536
17.5新型包裝系統以及他們對能源消耗的影響…………………..537
17.6未來趨勢………………………………………………………..539
17.7 命名法………………………………………………………….540
17.8更多的信息和建議……………………………………………..541
17.9 參考文獻……………………………………………………….541
18 食品工業中的余熱回收…………………………………………544
18.1 簡介…………………………………………………………….544
18.2 本章主題……………………………………………………….545
18.3 從源頭上回收余熱…………………………………………….549
18.4 余熱利用——水槽…………………………………………….551
18.5 標準化測量——量化余熱…………………………………….553
18.6 余熱回收儀器的類型………………………………………….555
18.7 熱/冷儲存（熱能源儲存——TES）…………………………562
18.8 工藝單元一體化……………………………………………….563
18.9 案例研究……………………………………………………….563
18.10 總結…………………………………….……………………..568
18.11更多的信息和建議……………………………………………568
18.12 參考文獻……………………………….……………………..569
19 食品工業中傳熱器械結垢問題…………………………………570
19.1 簡介…………………………………………………………….570
19.2 結垢的機理……………………………………………………..570
19.3 水相面結垢……………………………………………………..575
19.4 操作面結垢……………………………………………………..578
19.5 結論……………………………………………………………..582
19.6 命名法…………………………………………………………..582
19.7更多的信息和建議………………………………………... ….….583
19.8 參考文獻………………………………………………………..583
20 食品零售中減少冷凍能耗以及對環境的影響………………….585
20.1 簡介……………………………………………………………..585
20.2 食品零售過程中的制冷系統…………………………………..587
20.3降低超市制冷系統對環境影響的最新研究和發展……. …….590
20.4 二氧化碳制冷系統在超市中的應用…………………………..599
20.5 有關超市制冷系統節能的幾種可能性………………………..604
20.6更多的信息和建議…………………………………………… .608
20.7 結論……………………………………………………………..608
20.8 鳴謝……………………………………………………………..609
20.9 參考文獻………………………………………………………..610
21 食品廢料脫水…………………………………………………….612
21.1 簡介……………………………………………………………..612
21.2 廢料修整………………………………………………………..613
21.3 增厚……………………………………………………………..613
21.4 脫水方法………………………………………………………..614
21.5 綜合脫水方法…………………………………………………..620
21.6 一個既環保又經濟的選擇……………………………………..621
21.7 結論和未來趨勢………………………………………………..622
21.8 更多的信息和建議……………………………………………..623
21.9 參考文獻………………………………………………………..623
第五部分 食品工業中的水資源再利用及廢水處理
22 食品工廠的給水要求…………………………………………….629
22.1 簡介…………………………………………………………..…629
22.2 未來趨勢………………………………………………………..630
22.3 供水…………………………………………………………. ….631
22.4 給水預處理………………………………………………….. …633
22.5 總結……………………………………………………………..643
22.6更多的信息和建議……………………………………………...643
22.7 參考文獻………………………………………………………..645
23 食品工廠水資源循環再利用…………………………………….647
23.1 簡介……………………………………………………………..647
23.2 食品加工工業…………………………………………………..648
23.3 食品工廠中的水………………………………………………..648
23.4 水資源循環利用技術…………………………………………..649
23.5 水凈化標準……………………………………………………..651
23.6 水資源循環利用的幾點可能性………………………………..652
23.7 保護水資源的幾項措施………………………………………..654
23.8 設計水資源循環利用的方案…………………………………..656
23.9 水資源循環利用的幾項優缺點………………………………..658
23.10 案例研究…………………………………………….…………658
23.11 結論以及未來趨勢…………………………………….………661
23.12更多的信息和建議………………………………….………….661
23.13 參考文獻…………………………………………………….…662
24 膜技術應用于食品加工廢水的處理及再利用的優勢……….…663
24.1 簡介………………………………………………….……….….663
24.2 膜分離處理………………………………………..…………….664
24.3 膜生物反應器……………………………………..…………….682
24.4 生物膜反應器……………………………………..…………….686
24.5 在食品工廠廢水處理中的應用……………….……….……….687
24.6 結論及未來趨勢……………………………….….…………….690
24.7更多的信息和建議………………………….….………………..691
24.8 鳴謝………………………………………….….……………….693
24.9 附錄………………………………………….….……………….694
24.10 參考文獻………………………………….……………………695
25 消毒技術應用于廢水回收利用的優勢…………………………..700
25.1 簡介……………………………………………………………...700
25.2 連續的消毒處理………………………………………………...701
25.3 化學和物理消毒………………………………………………...710
25.4 未來趨勢………………………………………………………...716
25.5更多的信息和建議………………………………………………717
25.6 參考文獻………………………………………………………..718
26 需氧處理技術應用于食品加工廢水處理的優勢……………….720
26.1 簡介……………………………………………………………..720
26.2 食品加工廢水的特性…………………………………………..721
26.3 需氧處理………………………………………………………..736
26.4 未來趨勢………………………………………………………..749
26.5更多的信息和建議………………………………………………751
26.6 參考文獻………………………………………………………...752
27厭氧處理技術應用于去除食品加工廢水中有機物處理的優勢...755
27.1 簡介……………………………………………………………...755
27.2 食品加工廢水特性……………………………………………...756
27.3 食品加工廢水的厭氧處理……………………………………..757
27.4 廢水厭氧處理的類型…………………………………………..761
27.5 對厭氧消化的控制……………………………………………..767
27.6 食品加工廢水厭氧處理的模式………………………………..769
27.7 未來趨勢：通過對食品加工廢水進行厭氧處理生產天然氣和氫氣………………………………………………………………………771
27.8更多的信息和建議………………………………………………771
27.9 參考文獻………………………………………………………...773
28 海產食品廢水處理………………………………………………..776
28.1 簡介……………………………………………………………...776
28.2 海產食品廢水的特性…………………………………………..777
28.3 預處理…………………………………………………………..781
28.4 生物處理………………………………………………………..784
28.5 物理化學處理…………………………………………………..793
28.6 海產食品廢水在陸地上的應用………………………………..796
28.7 未來趨勢………………………………………………………..798
28.8更多的信息和建議……………………………………………...798
28.9 參考文獻………………………………………………………..799
第六部分：特殊食品加工行業中水和能源使用的最小量
29 屠宰場水資源和能源的管理…………………………………….805
29.1 簡介……………………………………………………………..805
29.2 屠宰場水資源和能源的應用…………………………………..806
29.3 水和能源的節約項目…………………………………………..809
29.4更多的信息和建議……………………………………………...814
29.5 參考文獻………………………………………………………..815
30 家禽處理中水和能源的管理…………………………………….816
30.1 工業中水和能源的使用現狀…………………………………..816
30.2 水和能源的使用現狀：究竟使用了多少水和能源?為什么？822
30.3 檢測、監控、分析和策略…………………………….………..824
30.4 在每一個操作單元中減少能源消耗………………….………..827
30.5 廢料管理及再生能源………………………………….………..831
30.6減少每一個操作單元中水資源消耗…………………………....833
30.7 水資源循環再利用……………………………………………..835
30.8 結論……………………………………………………………..838
30.9更多的信息和建議…………………………………………. …..839
30.10 參考文獻………………………………………………………840
31谷物加工中水和能源的管理………………………………… … 842
31.1 簡介……………………………………………………………..842
31.2 在谷物加工廠中水和能源的使用概況………………………..845
31.3 面粉的混合、烘焙、干燥和冷卻……………………………..853
31.4 玉米濕磨法和淀粉加工………………………………………..854
31.5 未來趨勢………………………………………………………..858
31.6 更多的信息和建議……………………………………………..859
31.7 參考文獻………………………………………………………..859
32 制糖工業中水和能源的管理…………………………………….863
32.1 簡介……………………………………………………………..863
32.2 以甜菜和甘蔗為原料的糖制品………………………………..864
32.3 糖制品加工中確定節約能源與水資源的幾點可能性…….. …865
32.4 能量和水的最低值及其他優化工藝…………………………..868
32.5 建立能源分配制度以減少能源消耗…………………………..869
32.6建立水資源分配制度以減少水資源消耗……………………...875
32.7 未來趨勢………………………………………………………..881
32.8更多的信息和建議…………………………………………... …882
32.9 參考文獻………………………………………………………..883
33 提高糖制品生產能源利用率…………………………………….885
33.1 簡介……………………………………………………………..885
33.2 制糖工業………………………………………………………..885
33.3 能源需求的理由是什么………………………………………..890
33.4 熱源與電源相結合……………………………………………..892
33.5 熱損失…………………………………………………………..892
33.6 加熱……………………………………………………………..893
33.7 蒸發……………………………………………………………..895
33.8 干燥……………………………………………………………..898
33.9 界限……………………………………………………………..899
33.10 產出/收入比……………………………………………………900
33.11 未來趨勢……………………………………………………….901
33.12更多的信息和建議……………………………………………..902
33.13 參考文獻……………………………………………………….902
34 軟飲料工業中水資源消耗最小化………………………….…….904
34.1 簡介……………………………………………………………...904
34.2 在連續化生產工業廢水最小化的當代動向…………………...905
34.3 在非連續化生產工業廢水最小化的當代動向………………...906
34.4 飲料工業中水資源的應用背景………………………………..908
34.5 案例研究1：關于一體化的案例研究…………………………909
34.6案例研究2：日本軟飲料廠通過漂浮介質過濾和納濾實現水資源循環再利用………………………………………………………………………918
34.7 結論……………………………………………………………..921
34.8更多的信息和建議…………………………………………... …925
34.9致謝……………………………………………………………..926
34.10 參考文獻………………………………………………………926
35 釀造、制酒和蒸餾：廢水處理及利用方案…………………….929
35.1 簡介……………………………………………………………..929
35.2 水資源利用：釀造、制酒和蒸餾工業廢水的源頭和本質…..932
35.3 最廣泛應用的處理方法：飼養家畜、排放、需氧或厭氧處理、
焚燒……………………………………………………………………950
35.4 另一種方法、通過最佳可行技術（BAT）重整處理方法：工業現實并可替代的方法………………………………………………………………………969
35.5 致謝……………………………………………………………...982
35.6 命名法…………………………………………………………...983
35.7 參考文獻………………………………………………………...983
索引……………………………………………………………………996
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