全球水危机的形势正不断加剧,全人类节约这一宝贵资源的行动势在必行。 乳品行业的牛奶加工设备采用先进的技术回收水并加以重复利用,可以显著降低从外部来源取用清水的需求。

先进的节水技术

2015 年全球经济论坛报告将水危机列为地球未来 10 年面临的最大威胁。 从全球大多数盛产粮食的地区发生旱灾到几十亿人缺少安全饮用水,无论是发达国家还是发展中国家,人口和经济都将受到水危机的影响。 事实上,联合国水资源组织的数字显示,到 2025 年,全球将有三分之二的人口生活在用水紧张的地区,18 亿人口生活在严重缺水地区。

2025 年全球用水情况

农业用水占全球用水量的 70%,工业占用 20%,生活用水占了 10%。 随着全球人口的增长,农业、工业和城镇生活将全面提高用水需求。 要求各行各业节约用水的紧迫性显而易见。 发达国家的人们将接触到鼓励全国人民节约用水的计划。 农业与工业也需要加大创新力度,找到将耗水量降至最低的方法。

目前全球用水量

实现水平衡 – 零用水设备

工业行业正在大力投资开发可以降低工业加工和制造用水需求的技术和工艺,实现高效地循环用水。 乳品加工行业在推动实现水平衡方面起到了带头的作用。 鉴于牛奶含水量达到 85%,因此回收牛奶中含有的水量就算不能满足牛奶加工设备的全部用水需求,也很有潜力满足此类设备的大部分用水需求。 杜绝一丝一毫的浪费,对清水的需求和排水量都将降到最低。

墨西哥的一家全球大型食品制造商已经安装零用水量乳品加工设备,每年可以节约 160 万立升的水。 该制造商现在正在美国投资安装另一个零用水牛奶生产设备,预计每年可以节约大约 6300 万加仑的水。 2015 期间,该公司的工厂(每个产品类别,不仅乳品)每吨产品的用水比 10 年前少了 41.2%。 下一个目标是,到 2020 年实现总体用水量比 2010 年降低 35%。

乳品加工行业水循环领域的领导者

GEA 在新西兰为 Fonterra 和 Yashili 建造的三个奶粉设备使用从牛奶蒸发中回收的水作为加工和饮用水。 这些水回收设备每天能够提供从 800 立方米到 5,000 立方米的回收水,回收率达到 90%。 这些回收设备完全自动运行,只需在每运行 48 小时后监督一下清洁工作即可。

节水是 Fonterra 的一个重大承诺。 举例来说,在 2013-2014 财年间,该公司在澳大利亚的工厂每公吨的产品生产用水降低了 8%,在新西兰工厂的每公吨产品用水降低了 2%。 Fonterra 的 Darnum 工厂也十分节水,制造脱脂和全脂奶粉时可以重复用水。

再以 Yashili 为例,它在 Pokeno 安装的最新婴儿配方产品设备从外部水源取用的水量达到了最低。 借助 GEA 提供的技术,该公司从鲜奶加工中提取的水可以满足运行该设备所需的大部分用水量。 这也降低了对环境的影响和处置成本。

过滤系统全球领导者

借助从乳品加工行业几十年摸索出来的行业与技术专业知识,在从牛奶加工的蒸发阶段回收和循环利用冷凝液的过滤系统方面,GEA 堪称全球领导者。 在工业加工过程中,回收水并将回收水用于清洁和其他不接触产品的工序这一过程相对简单,GEA 就和 Fonterra 共同为 Fonterra 设计、装配和建造了奶粉设备。 冷凝液(也称为“牛水”)从蒸发设备收集而来,高压设备使用膜来过滤冷凝液中的污染物和不需要的可溶性物质对其进行净化。 GEA 在全球安装了 100 多台反渗透设备。

如果要将回收水用于产品自身,那么回收过程还要采用其他步骤。 碳处理可以消除异味,UV 和二氧化氯处理则可去除污染物。 然后加入矿物质,以降低水对设备系统的腐蚀性。 这个整体处理过程更为复杂,需要设计更合适的设备才能高效地将其与其他水加工阶段结合使用。

使用这些技术处理后的回收水经过净化后,可以达到 WHO 的饮用水标准,因此可在乳品设备的许多工序中使用,例如最终冲洗、清洗储罐和管道,甚至可以作为原料生产成品。 GEA 技术包括处理回收水以便清洁储罐和管道使其达到卫生要求,这样足够清洁的储罐和管道才能与产品直接接触。

即使使用最先进的技术和系统来净化工业生产中的回收水,也不会始终都能以最具成本效益或高效的方式将所有回收水净化至一定标准使其能够用于加工过程。 虽然如此,这种水仍然有其他用途,例如用于浇灌绿化或冲马桶。 每一加仑的水,只要重复使用,就能减轻自来水公司的供水负担。

不仅适用于牛奶加工

从技术和工程的角度来看,所有新的乳品设备都可以这样制造:采用节水和回收技术,从加工的牛奶中获取所有需要的水,从而降低对外部水源的需求。 经过细致研究可用水源和设备重复利用水的潜力发现,这些技术也可以应用到现有设备中。 节水计划在乳品行业的实施非常成功,那么同样的技术也可以用于加工用水量高的其他食品行业。

“随着水资源越来越紧缺,乳品行业已经站到了节水行动的前沿”,GEA 膜过滤产品经理 Swami Sundaram 如是评价。 “从 20 世纪 90 年代早期开始,当第一台安装的膜设备从蒸发冷凝物中回收水并重复利用回收的水时,这种技术就成为所有新设备的共同特征。 即使在美国西部这样用水紧张的地区,这种设备对于大型的生产设施也非常方便。”

联合国水资源组织宣称,上个世纪全球用水量增长率是人口增长率的两倍。 因此,节约这一宝贵资源比以往任何时候都更紧迫。 作为一个为工业生产中使用的零用水设备开发强大、高效且环保的技术、解决方案和系统的先驱企业,GEA 深为自己拥有的加工和工程专业知识而自豪。

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