dnes je 30.9.2022

Input:

Praktický příklad využití prevenčních nástrojů - výroba nápojů

13.10.2008, , Zdroj: Verlag Dashöfer

18.6.1
Praktický příklad využití prevenčních nástrojů - výroba nápojů

Ing. Monika Becková

Výroba piva

Reprezentantem tohoto potravinářského odvětví je proces výroby piva. V průběhu prací na projektu byly využity postupy optimalizace provozu koncové technologie, metodiky čistší produkce, využití nejlepších dostupných technik (BAT) i kritických bodů (HACCP).

Charakteristika procesu

Případová studie pivovaru postihuje mimo výroby sladu celý výrobní řetězec výroby piva. Pivovar má ve svém sortimentu světlá a speciální piva, dále nealkoholické výrobky a piva s vyšším obsahem původního extraktu. Roční výstav činí cca 200 tis. hektolitrů piva. Technologický proces sestává z následujících stupňů:

  1. zpracování surovin,

  2. varna,

  3. kvašení,

  4. ležení,

  5. filtrace,

  6. stáčírna lahví,

  7. stáčírna sudů,

  8. skladování,

  9. přeprava a odbyt.

Analýza procesu

Vlastní provoz pivovaru se v podstatě rozděluje na následující části:

  • teplý provoz,

  • studený provoz,

  • stáčírna a sklady.

Teplý provoz

Teplý provoz slouží k přípravě mladiny a je tvořen strojním zařízením varny. Studený provoz zabezpečuje vlastní prokvašení a zrání piva. Varna je osazena výhradně nerezovými nádobami s míchadly, velikost nádob je dána výrobní kapacitou pivovaru. Čtyřnádobová varna se skládá s vystírací kádě s přívodem sladu, rmutovací pánve, scezovací kádě a mladinové pánve. Intenzifikační prvek při přípravě sladiny ve varně představují sladinové filtry.

Studený provoz

Vyrobená mladina se zbavuje nežádoucích horkých kalů ve vířivých kádích. Chlazení mladiny na zákvasnou teplotu probíhá protiproudně. Zchlazená mladina se provzdušňuje sterilním vzduchem porézní svíčkou.

Pro zrání a kvašení jsou využívány nerezové vertikální cylindrokónické tanky, jejich kapacita navazuje na objem výroby varny. Zařízení jsou vybavena čidly a dálkově ovládanými armaturami, umožňujícími řízení jejich provozu a kontrolní prověrky počítačovým systémem.

Vizuální vzhled piva (jiskrný nápoj) je zajišťován filtrací piva. Ta probíhá ve dvou stupních. V prvním stupni se na filtrační překážku různého tvaru naplavuje vhodný filtrační materiál (např. křemelina) tvořící filtrační vrstvu. Druhý stupeň filtrace je prováděn speciálními filtračními přepážkami. Trendem zaměření technologie je docílení takového stupně filtrace, který by z piva separoval veškeré mikroorganismy. Následně by odpadla pasterizace piva (tepelné ošetření) - efektem by mimo energetických úspor by bylo zlepšení chuti piva.

Stáčírna

Výrobek je před stáčením do obalů (sudy, lahve) pasterován v průtokovém pastéru. Stáčírna má plně automatizovaný provoz, kontrolní zařízení vytřídí nesprávné přepravky a láhve. Myčky láhví pracují na principu máčení v dezinfekčních lázních s následnými mycími výstřiky, mytí horkou a studenou vodou, další kontrolní zařízení ověřuje čistotu vymytých láhví a vyřazuje láhve s případným zbytkem nečistot či mycích roztoků. Následuje zařízení pro plnění, uzavírání a etiketování láhví a s následnou adjustační kontrolou.

Zaměření prevenčního projektu - optimalizace provozu koncové technologie

Popis opatření

Čištění odpadních vod

Odpadní voda z pivovaru byla čištěna na biologické čistírně odpadních vod (ČOV), která byla v provozu od r. 1984. Tato čistírna sestávala z tří kovových reaktorů, z nichž jeden sloužil jako vyrovnávací nádrž, druhý aerovaný reaktor sloužil jako aktivační stupeň se čtyřmi vestavěnými dosazovacími nádržemi. Třetí sloužil jako uskladňovací nádrž kalu. Biologické čistírně bylo předřazeno hrubé předčištění, tvořené stíranými česlemi a lapákem písku. Strojní zařízení bylo již značně opotřebené a technologie čistírny neodpovídala požadavkům na dokonalé biologické čištění. Aerace nádrže byla nevyhovující, což působilo negativně na stav kyslíku. Tento stav měl za důsledek přetížení kalu organickým znečištěním a snížení čisticích účinků. Opatření vycházelo z myšlenky maximálního využití stávajícího zařízení. Na hrubém přečištění byly vyměněny ručně stírané česle za strojně stírané s šíří průlin 1 mm. Vyrovnávací nádrž byla upravena tak, že do ní místo celého průtoku přepadla po úpravě nátoku pouze voda převyšující standardní výkon čerpadla, dále je čerpána na biologický stupeň při sníženém přítoku. Uvedeným opatřením bylo dosaženo rovnoměrnějšího průtoku čistírnou a snížila se spotřeba energie potřebná pro čerpání vody z vyrovnávací nádrže. V biologickém stupni byly odstraněny 2 dosazovací nádrže, čímž se zvětšil aerovaný prostor na 1 242 m3 při zachování dostatečného prostoru pro odsazení aktivovaného kalu. Dále byla provedena rekonstrukce biologického stupně výměnou aeračních elementů, které je možno vyjímat za provozu. Tyto elementy poskytují jemnobublinovou aeraci. Přebytečný aktivovaný kal je odváděn z regenerační nádrže přes zahušťovací nádrž do odstředivky o výkonu 1 - 3 m3 /hod. Odvodněný kal je průběžně odvážen do zemědělského podniku ke kompostování.

Dosažené efekty

Ekonomické vyhodnocení

Jestliže jsou investiční náklady spojené s pořízením strojního zařízení čistírny odpadních vod odhadovány na 1 milion korun, lze při uplatnění strojních odpisů dospět k následujícím ekonomickým efektům.

Tvorba a rozdělení zisku

Položka Kč/rok
Výnosy 1 000 000
Strojní odpisy 1 186 000
Zisk před zdaněním - 186 000
Daň 0
Zisk po zdanění 1 000 000
Podnikový efekt 2 186 000

Z tabulky vyplývá, že podnikový efekt CF činí 2.186 tis. Kč.

Návratnost investice PP (Payback Period) lze kalkulovat

PP = 3,24 roku

Výpočet PVCF byl proveden podle rovnice, kde PVCF(t) je kumulovaná současná hodnota cash flow v roce t při vnitřní diskontní sazbě Ki, CF(t) značí cash flow z dané investice v roce t a IN představuje výši investice.

PV CF = 5 273 000 Kč

Vnitřní výnosové procento IRR činí 4,45 %.

Environmentální vyhodnocení

Realizace opatření umožnila snížení organického znečištění amoniakálním dusíkem a suspendovanými látkami v sousedícím potoku.

Bylo odstraněno 255,7 t CHSK, 152,36 t BSK 5 a 62,29 t NL ročně.
Čistírenský kal je odvážen do blízkého zemědělského družstva ke kompostování.

Vyhodnocení projektu

Hlavní (nejvíce omezený) odpadní tok: organické znečištění odpadních vod
Množství hlavního odpadního toku sníženo o:
Bylo odstraněno 255,7 t CHSK, 152,36 t BSK 5 a 62,29 t NL ročně.
Roční zisk z realizovaného opatření: 1 000 000 Kč
Celkový potřebný objem finančních prostředků nutný k realizaci opatření: 7 100 000 Kč
Návratnost investice: 3,24 roku

Zaměření projektu HACCP

Racionalizace technologického vybavení přetlačnými tanky ve skladech piva a sirupů

Popis zařízení

Předmětem opatření je vybudování racionálního technologického vybavení přetlačnými tanky s cílovou kapacitou 1 200 - 1 500 hl. Stávající kapacita použitelného zařízení je 420 hl.

Vybavení tanků:

  • sanitační armatura, sanitační hlavice, pojišťovací a vakuový ventil,

  • dálkový teploměr s výstupem 4 - 20 mA,

  • tlakové sondy - 2 ks,

  • manometr,

  • vzorkovací ventil,

  • uzavírací armatura.

Výdej z tanku bude zajišťován tlakem plynného média přes odpěňovací lucerny. Sanitace tanků bude prováděna v protitlaku. Celková sanitace s louhem za zvýšené teploty bude prováděna dle výsledků rozborů při výměně zásobních roztoků.

Dosažené efekty

Ekonomické vyhodnocení

Úspory se skládají především ze snížení spotřeby sanitárních prostředků, nákladů na lidskou práci, zvýšení kvality výrobků, provozních nákladů, částečně z úspor vodního hospodářství.

  1. Náklady související se zajištěním výrobního procesu (tis. Kč)

    Druh nákladů Současná výše Předpokládaná
    výše po zavedení
    opatření
    Rozdíl
    Náklady na suroviny 0 0 0
    Náklady na vedlejší
    a pomocné materiály
    2.050 1.000 1.050
    Náklady na energie
    a paliva
    0 0 0
    Náklady na procesy 1.470 800 670
    Náklady na přepravu
    surovin
    0 0 0
    Mzdové náklady 1.543 1.000 543
    Náklady na údržbu 847 800 47
    Úspora na produktu 0 0 0
    Součet (1) 5.910 3.600 2.310
  2. Náklady související se vzniklým odpadem (tis. Kč)

    Druh nákladů Současná výše Předpokládaná
    výše po zavedení
    opatření
    Rozdíl
    Náklady na shromažďování,
    sběr, třídění a skladování
    odpadů
    0 0 0
    Náklady na přepravu
    odpadů
    0 0 0
    Náklady na odstranění
    odpadů
    0 0 0
    Náklady na provoz
    koncových technologií
    115 100 15
    Jiné náklady 0 0 0
    Součet (2) 115 100 15
  3. Poplatky za znečišťování (tis.

Nahrávám...
Nahrávám...