P1 - Prof. Kadlec - Základní surovina. Těžení šťávy

Transkript

Cukrovka
- vyšlechtěna k maximálnímu ukládání sacharosy
- v podmínkách úrodných půd mírného zeměpisného
pásma
- pro dlouhou vegetační dobu
- půda vhodná pro pěstování cukrovky v ČR 700 tis. ha
- cukrovka se pěstuje na ploše 50 - 60 tis. ha
- Polabí, dolní Povltaví a údolí Ohře,
- Haná, jižní Morava, Opavsko
Charakteristika cukrovky jako plodiny:
- vysoký energetický a produkční potenciál
- nezastupitelné místo v osevních postupech
- je to okopanina, hluboce kořenící rostlina
- obohacuje půdu vodou, vzduchem, zanechává
bohatou zásobu živin
- poskytuje vedlejší produkty, plně využitelné
v zemědělství (chrást, skrojky, vyslazené řízky,
saturační kal, melasa)
© P.Kadlec - Technologie oboru I cukr - P1
1
Rok
2012/13
Plocha tis.ha 60,1
2010/11
49,257
2009/10
46,472
2008/09
43,987
2007/08
44,137
2006/07
55,801
2005/06
63,170
2004/05
68,970
Řepa mil.t
2,919
2,832
2,565
2,415
2,993
3,431
3,488
3,4
2
2012/13
2011/12
2010/11
2009/10
2008/09
2007/08
2006/07
2005/06
2004/05
16,9
17,50
16,65
16,85
18,04
16,47
18,41
18,70
18,53
3
Přepočet množství cukrovky na standardní jakost při 16 %
cukernatosti
Příklad (rok 2011/12):
Množství cukrovky (tis.t)
m1 = 3 350
Cukernatost (%)
P1 = 17,5
Přepočtené množství cukrovky na cukernatost P2=16 %
m2 = m1 . P1/P2 = 3 350 . 17,5/16 = 3 664 tis.t
Optimální počet řep na ha 100 000
4
Výnosový potenciál cukrovky
Výhled do r. 2015:
výnos cukrovky
130 t/ha
výnos cukru
15 t/ha
přímé náklady
15 euro/t cukrovky
Projekt francouzských pěstitelů cukrovky do r. 2020:
výnos cukru
17 t/ha
Skutečné výsledky v r. 2011/12
výnos cukrovky (t/ha)
Francie
ČR
TTD
97
76
81
14
11
13
(při cukernatosti 16 %)
výnos cukru (t/ha)
5
6
7
Technologická jakost cukrovky
kriteriem je hodnota faktoru MB, který vyjadřuje poměr produkce melasy
k produkci rafinády
800 . A
MB = ------------------- (%)
P - 4 . A - 0,8
P cukernatost (%)
A obsah popela (%)
Čím je nižší hodnota MB faktoru, tím vyšší je stupeň
technologické zralosti.
Technologicky vyzrálá cukrovka má MB faktor nižší než 35.
8
9
10
11
Průměrné složení cukrovky
Cukrovka
75% Voda
25% Sušina
18-20% Řepná šťáva
17.5% Sacharosa
5% Dřeň
2.5% Necukry
1.1% Dusíkaté látky
(0.2% aminokyseliny, aminy, 0.1% betain, aj.)
0.9% Nedusíkaté látky
(0.3% invertní cukr, 0.2% rafinosa, org.kyseliny aj.)
0.3% Minerální látky
(K+, Na+, Ca2+, Mg2+, SO42−, PO4 3−)
0.2% Ostatní
2.4% Pektin
1.2% Celulosa
1.1% Hemicelulosa
0.1% Bílkoviny
0.1% Saponin
0.1% Mineralní l.
12
13
14
MANIPULACE S ŘEPOU
harmonogram sklizně a svozu cukrovky
zahájení kampaně - dvoudenní zásoba
skladování cukrovky - denní ztráta cukernatosti 0,035 %
přejímka cukrovky podle cukernatosti
moderní surovinové laboratoře
stanovení obsahu minerálních a rostlinných příměsí
cukru
analytické stanovení obsahu
sodíku a draslíku
amidického dusíku
výpočet předpokládané výtěžnosti rafinovaného cukru,
resp. ztrát cukru ve vyrobené melase podle složení cukrovky
15
16
17
18
Automatický systém BETALYSER
19
20
Automatická přejímka cukrovky
•
•
•
•
vysoký výkon
včasná informovanost dodavatelům
objektivita a přesnost
snížení nákladů, ulehčení práce
Mechanizované řepné složiště
SKLÁDKA - příkopy, vyklápěcí můstky, splachovací zařízení elfa
SEPARAČNÍ STANICE - lapače kamenů, písku, chrástu
UKLÁDKA - povrchové splavy
Způsob práce:
suchý – skládka, separace, doprava, ukládka
kombinovaný – skládka, separace, doprava mokrou cestou
ukládka suchou cestou
21
Problémy při skládání a dopravě řepy
•
•
•
•
•
•
mechanické poškození řep
nedostatečné odstranění nečistot
vyluhování sacharosy z poraněných částí bulev
zbytky mokré zeminy s chrástem a plevelem brání
přirozenému větrání hromad řepy
zahřívání řep v hromadě
rozvoj destruktivní mikrobiální činnosti
22
Schéma ukládky řepy
1 – elfa
8 – regulační hradítko
2 – lapač kamenů
3 – odlučovač vody
10 – řepné čerpadlo
4 – ukládací stroj
5 – betonové splavy
12 – lapač chrástu
6 – příkop, můstek
7 – separátor balastu
23
24
25
Splachovač řepy - elfa
26
Řepné splavy
Plavicí kanál – kyneta
Riedinger
Splachovací
hubice
Fölsche
Spotřeba plavicí vody 400-800 % n.ř.
27
Automatická regulace teploty v hromadě řepy
28
29
30
31
32
Levany a dextrany jsou
produktem mikrobiální
činnosti slizotvorných
bakterií
Levan
Streptococcus salivarius,
Bacilus subtilis
Dextran
Leuconostoc mesenteroides
L. dextranicum
33
Ukládka řepy
Kameny, písek
Voda
Separace balastu
Chrást
Voda
Praní řepy
Úprava vody
Řezání řepy
Hlinitý kal
Voda
Extrakce
Lisování řízků
Surová šťáva
Q=89-92 %
Lisované řízky
S=24%, P=0.5%
Dezinfekce
34
35
• bubnové
• žlabové, hřeblové,
• tryskové, vibrační
36
Ukládací a prací linka Maguin
4
5 6
kameny
chrást
11
7
3
1
8
9
10
kameny chrást
2
1 – ukládka
2 – nabírací kolo
3 – dopravní pás
4 - předpírací buben
5 – bubnová pračka
6 – odlučovač kamene
7 – odlučovač úlomků a chrástu
8 – hřeblová pračka
9 – odlučovač kamene
10 – odlučovač úlomků řepy
11 – trysková pračka a odlučovač vody
12 – dopravník řepy k řezačkám
12
řepa
37
Separace kamenů, rostlinných příměsí a řepných úlomků
řepa +
nečistoty
čistá řepa
tráva
kameny
Množství řepných úlomků a kořínků
2-5%
Obsah cukru
5–8%
Zpracování úlomků a kořínků se zvýší výtěžnost cukru
o 0,35 – 0,7 % n.ř.
kořínky a úlomky řepy
38
Žlabová – hřeblová
pračka řepy
39
40
Trysková pračka
41
Okruh plavicích a pracích vod
Uzavřený okruh
Prací voda – relativně nízké nároky na její kvalitu
teplota do 20 °C
pH 7-7,5, úprava vápenným mlékem
Ztráty cukru při plavení a praní 0,05 – 0,08 % n.ř.
Čištění plavicích a pracích vod
-Oddělení rostlinných příměsí, pásové odlučovače
-Oddělení nerozpustných látek, sedimentací, po
alkalizaci na pH 10-11
42
Odvodňování zemitých kalů
z plavicích a pracích vod
• Přirozené odvodňování na kalových polích
• Sedimentace v usazovácích
• Odvodnění kalu na sítopásových lisech
• Odvodnění kalu na dekantačních odstředivkách
43
Odvodňování zemitých kalů na
dekantační odstředivce
44
Třístupňová separace zemitého kalu
obsah sušiny (%)
plavicí voda
0,25
kalný podíl z dekantéru
1,5
kalný podíl z lamelového usazováku
8
kal z dekantační odstředivky
60
množství (%)
100
17
2,6
0,35
Využití zemitého kalu
Kompostování
mikrobiální rozklad organických látek
zlepšení struktury a textury
vyrovnání poměru živin
přidání dalších příměsí (kůra ze stromů, celulosové odpady,
odpady ze zeleniny, rašelina, hnůj)
Konečné produkty kompostování
zemité substráty pro zahradnictví
pro lesní stromkové školky
pro zahradnictví a zemědělství
na rekultivace městských parků
20 - 30 %
zušlechtěná zemina
70 - 80 %
nezušlechtěná zemina do zemědělství nebo na zavážky
45
Doprava řepy k řezačkám a výroba řízků
řepa
dezinfekce
1 – pračka
2 – odlučovač vody
3 – dopravník
4 – kapsový výtah
5 – odlučovač balastu
6 – zásobník
7 – řezačky
8 – dopravník
9 – pásová váha
Výroba sladkých řízků na řezačkách
Řezačky deskové – horizontální řezací deska
bubnové - rotující buben s noži
46
řepa
Desková řezačka
lub
hřídel
protinože
litinové víko
kartáč na čištění
nožů
řezací deska s nožovými vložkami
sladké řízky
47
Bubnová řezačka
48
Nožová vložka
Řezačkové nože – frézované
Gollerovy nože
liché
sudé
Rozměry: dělení x výška (mm)
6 x 4; 7,2 x 5 normální řepa
8x6
alterovaná řepa
Profil řízku
d – dělení
v – výška hrotu nože
h – tloušťka řízku
p – přesazení
49
50
stupeň
denaturace
%
kompletní denaturace v
krátkém čase
doba τ
51
1. Fickův zákon (v diferenciální formě)
dm
= - D * A * dc/dx * d ,
2. Fickův zákon (ve tvaru parciální diferenciální rovnice)
c/ = D * (2c/x2 + 2c/y2+ 2c/z2)
m
D
A
c

x,y,z
množství difundující sacharosy
difúzní koeficient
plocha fázového rozhraní (povrch extrahovaných řízků)
koncentrace sacharosy
doba extrakce
lineární rozměry řízku, tloušťka řízku je x
D = k * T/(a *  * r)
k
T
a
r

Boltzmanova konstanta
teplota (K)
tvarový faktor
poloměr částic
dynamická viskozita
52
sladké řízky
vyslazené řízky
šťáva
voda
řízky
šťáva
53
1-sladké řízky
2-surová šťáva
4-vyslazené řízky
extraktor
3-voda
bilance sušiny a sacharosy
m1S1 = m2S2 + m4S4
m1P1 = m2 P2 + m4 P4
výpočet hmotnostního odtahu surové šťávy m2 (% ř.)
S4 P1 - S1P4
m2 = ---------------------- . m1
S4 P2 - S2 P4
54
Ztráty (% n.ř.)
Závislost ztrát na extrakci na hmotnostním odtahu surové šťávy
a době extrakce
hmotnostní odtah surové šťávy (% n.ř.)
55

P1 - Prof. Kadlec - Základní surovina. Těžení šťávy

Transkript

Podobné dokumenty

produktová řada muffin monster® komunální aplikace

P9 - Prof. Bubník - Cukr, výrobky, voda

MACO leták.indd

Přehled výrobků

ENERGETICK ROSTLINY

Leták - Agra Group

Přednáška 2

Výsledková dokumentace

Výroční zpráva 2005 - kappa-help