ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10155Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Сухенко, Владислав Юрійович | - |
| dc.contributor.author | Костюк, Анастасія Геннадіївна | - |
| dc.date.accessioned | 2026-10-23T17:40:06Z | - |
| dc.date.available | 2026-10-23T17:40:06Z | - |
| dc.date.issued | 2026-06-30 | - |
| dc.identifier.uri | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10155 | - |
| dc.description.abstract | Кваліфікаційна робота бакалавра: 121 с.; 1 рис.; 46 табл.; 37 джерел.; 3 креслень.; 2 плакат. У кваліфікаційній роботі бакалавра розроблено проєкт солодовні з використанням інноваційних енергоощадних технологій продуктивністю 5000 кг сухого солоду на добу. Проєкт передбачає виробництво світлого та світлого карамельного солоду для потреб пивоварної промисловості. У роботі обґрунтовано вибір технологічної схеми виробництва, виконано розрахунки виробничої програми, потреби в сировині, воді, тепловій та електричній енергії. Проведено підбір основного технологічного обладнання: зерноочисних машин, замочувальних апаратів, солодоростильних установок, сушарки солоду, транспортного та допоміжного обладнання. Особливу увагу приділено впровадженню інноваційних енергоощадних рішень, зокрема систем рекуперації тепла. Застосування сучасних технологій дозволяє знизити витрати теплової енергії до 30 % та електроенергії до 20 %. У проєкті виконано техніко-економічне обґрунтування будівництва підприємства, визначено капітальні та експлуатаційні витрати, розраховано собівартість продукції та економічну ефективність виробництва. Також проведені технологічні та енергетичні розрахунки, підібрано технологічне обладнання розглянуто питання охорони праці та охорони навколишнього середовища. Розроблений проєкт забезпечує отримання якісного солоду, зниження енерговитрат і підвищення конкурентоспроможності підприємства | uk_UA |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.subject | солодовня | uk_UA |
| dc.subject | світлий солод | uk_UA |
| dc.subject | карамельний солод | uk_UA |
| dc.subject | енергоощадні технології | uk_UA |
| dc.title | Проєкт солодовні з використанням інноваційних енергоощадних технологій (Продуктивність по сухому солоду N=5000 кг/добу) | uk_UA |
| dc.type | Bachelor Thesis | uk_UA |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ_26_Костюк А.Г. (ЗТБВ-22).pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота бакалавра: 121 с.; 1 рис.; 46 табл.; 37 джерел.; 3 креслень.; 2 плакат. У кваліфікаційній роботі бакалавра розроблено проєкт солодовні з використанням інноваційних енергоощадних технологій продуктивністю 5000 кг сухого солоду на добу. Проєкт передбачає виробництво світлого та світлого карамельного солоду для потреб пивоварної промисловості. У роботі обґрунтовано вибір технологічної схеми виробництва, виконано розрахунки виробничої програми, потреби в сировині, воді, тепловій та електричній енергії. Проведено підбір основного технологічного обладнання: зерноочисних машин, замочувальних апаратів, солодоростильних установок, сушарки солоду, транспортного та допоміжного обладнання. Особливу увагу приділено впровадженню інноваційних енергоощадних рішень, зокрема систем рекуперації тепла. Застосування сучасних технологій дозволяє знизити витрати теплової енергії до 30 % та електроенергії до 20 %. У проєкті виконано техніко-економічне обґрунтування будівництва підприємства, визначено капітальні та експлуатаційні витрати, розраховано собівартість продукції та економічну ефективність виробництва. Також проведені технологічні та енергетичні розрахунки, підібрано технологічне обладнання розглянуто питання охорони праці та охорони навколишнього середовища. Розроблений проєкт забезпечує отримання якісного солоду, зниження енерговитрат і підвищення конкурентоспроможності підприємства | 2.11 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Вступ 6 1 Економічна частина 8 1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту 8 1.2 Техніко-економічні розрахунки 10 1.3 Калькуляція вартості продукції 18 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 22 2.1 Структура підприємства 22 2.2 Режими роботи цехів і відділень 24 2.3 Асортимент і характеристика готової продукції 26 2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів 29 2.5 Технологічна схема виробництва 35 2.5.1 Принципово-технологічна схема 35 2.5.2 Вибір і обгрунтування способів і режимів технології 36 2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми 52 2.6 Розрахунок продуктів 55 2.6.1 Вихідні дані для розрахунку 55 2.6.2. Розрахункова частина 56 2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання 65 2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд 82 2.9 Розрахунок води і стоків 83 2.10 Розрахунок витрати пари та тепла 85 2.11. Розрахунок витрат електроенергії 87 2.12. Розрахунок витрат стисненого повітря та диоксиду вуглецю 90 2.13 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх використання 90 2.14 Контроль виробництва і управління якістю продукції 92 2.15 Заходи щодо охорони довкілля 95 2.16 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що проектуються) 96 3 Будівельна частина 98 4 Охорона праці 100 Висновки 115 Перелік посилань 118 РЕФЕРАТ Кваліфікаційна робота бакалавра: 121 с.; 1 рис.; 46 табл.; 37 джерел.; 3 креслень.; 2 плакат. У кваліфікаційній роботі бакалавра розроблено проєкт солодовні з використанням інноваційних енергоощадних технологій продуктивністю 5000 кг сухого солоду на добу. Проєкт передбачає виробництво світлого та світлого карамельного солоду для потреб пивоварної промисловості. У роботі обґрунтовано вибір технологічної схеми виробництва, виконано розрахунки виробничої програми, потреби в сировині, воді, тепловій та електричній енергії. Проведено підбір основного технологічного обладнання: зерноочисних машин, замочувальних апаратів, солодоростильних установок, сушарки солоду, транспортного та допоміжного обладнання. Особливу увагу приділено впровадженню інноваційних енергоощадних рішень, зокрема систем рекуперації тепла. Застосування сучасних технологій дозволяє знизити витрати теплової енергії до 30 % та електроенергії до 20 %. У проєкті виконано техніко-економічне обґрунтування будівництва підприємства, визначено капітальні та експлуатаційні витрати, розраховано собівартість продукції та економічну ефективність виробництва. Також проведені технологічні та енергетичні розрахунки, підібрано технологічне обладнання розглянуто питання охорони праці та охорони навколишнього середовища. Розроблений проєкт забезпечує отримання якісного солоду, зниження енерговитрат і підвищення конкурентоспроможності підприємства. Ключові слова: солодовня, світлий солод, карамельний солод, енергоощадні технології, рекуперація тепла, сушіння солоду, автоматизація виробництва, енергоефективність. ABSTRACT Bachelor's qualification work: 121 p.; 1 fig.; 46 table.; 37 sources.; 3 drawings.; 2 posters. In the bachelor's qualification work, a malthouse project was developed using innovative energy-saving technologies with a capacity of 5,000 kg of dry malt per day. The project involves the production of light and light caramel malt for the needs of the brewing industry. The work substantiates the choice of a technological scheme of production, calculations of the production program, the need for raw materials, water, heat and electricity are made. The main technological equipment is selected: grain cleaning machines, soaking machines, malt growing plants, malt dryers, transport and auxiliary equipment. Special attention is paid to the implementation of innovative energy-saving solutions, in particular heat recovery systems. The use of modern technologies allows reducing heat energy consumption by up to 30% and electricity consumption by up to 20%. The project includes a feasibility study for the construction of the enterprise, determining capital and operating costs, calculating the cost of production and economic efficiency of production. Technological and energy calculations were also carried out, technological equipment was selected, and issues of labor protection and environmental protection were considered. The developed project ensures the production of high-quality malt, reduces energy costs and increases the competitiveness of the enterprise. Keywords: malthouse, light malt, caramel malt, energy-saving technologies, heat recovery, malt drying, production automation, energy efficiency. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Костюк А.Г. Літ. Арк. Акрушів Консул. ВСТУП ВСТУП 6 Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ Зав.каф. ОсипенковаІ.І. Солодова промисловість, яка є основою пивоваріння, стикається зі зростаючим тиском щодо впровадження сталих практик у відповідь на екологічні проблеми, обмеження ресурсів та мінливі очікування споживачів. Традиційні процеси солодування, хоча й ефективні, часто передбачають значне споживання енергії та води, що сприяє екологічному сліду галузі [1, 2, 3]. Водночас, досягнення в сільськогосподарській науці призвели до розробки сучасних сортів ячменю з покращеними агрономічними характеристиками, включаючи покращену стійкість до хвороб, посухостійкість та оптимізований склад зерна. У кількох роботах досліджувалися способи покращення сталості солодування, сприяння повторному використанню води [4, 5], скорочення процесу солодування [6, 7] та використання зеленої енергії для сушіння [8]. Варіння пива з використанням «зеленого» (пророщеного, але не висушеного) солоду – це стратегія оновлення, що досліджувалася останніми роками, оскільки етап сушіння є домінуючим споживачем енергії і, таким чином, став головною метою у скороченні вуглецевого сліду солодових операцій [9]. Солодування залишається фундаментальним кроком у пивоварній промисловості з кількох ключових причин. По-перше, у багатьох країнах законодавчі норми вимагають використання солодового зерна, зокрема ячменю, як основного джерела ферментованих цукрів у виробництві пива. По-друге, процес солодування відіграє вирішальну роль у розвитку сенсорного профілю пива. Він надає важливих характеристик, таких як аромат, смак, колір та загальний характер, які зазвичай відсутні в пиві, звареному виключно з несолодового зерна. Дослідження пивоваріння зі 100% несолодового зерна постійно Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 7 підкреслюють сенсорні обмеження та проблеми з якістю, пов'язані з обходом етапу солодування [10]. З цієї причини, хоча солодування є енергоємним процесом, все ж здається, що воно є фундаментальним процесом для пивного виробництва. Як добре відомо, солодування – це водоємний процес, для виробництва одного кг солоду зазвичай потрібно понад 4 літри води [5, 11]. З огляду на зростання частоти тепліших і сухіших сезонів через зміну клімату, оптимізація використання води в солодуванні стала критичним пріоритетом. Зменшення споживання води не тільки підтримує екологічну стійкість, але й підвищує стійкість пивоварної промисловості до зростаючих обмежень ресурсів [12]. В роботі [13] метою було зменшити споживання води шляхом модифікації фази замочування – перехід від традиційного двоступеневого методу до спрощеного одноступеневого підходу. По-друге,використання гіберелової кислоти було прийнято як додаткову стратегію для покращення стійкості солодування. Тут було застосовано підхід поверхневої реакції для оцінки сортів ячменю щодо однокрутного шляху. Крім того, використання гіберелової кислоти (ГА) було досліджено як додаткову стратегію для підвищення стійкості процесу солодування. ГА, відома своєю роллю у сприянні проростанню та ферментативній активності [14], була застосована для підтримки переходу до однокрутного протоколу солодування. Для систематичної оцінки ефективності вибраних сортів ячменю за цих модифікованих умов було використано методологію поверхні реакції (RSM). Цей статистичний підхід дозволив оцінити ключові параметри солодування та взаємодії, забезпечуючи надійну основу для оптимізації процесу. 1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Костюк А.Г. Літ. Арк. Акрушів Консул. ЕКОНОМІЧНА 8 Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. ЧАСТИНА Кафедра ХТ, ЧДТУ Зав.каф. ОсипенковаІ.І. 1.1 Техніко-економічне обґрунтування Солод є основною сировиною для пивоварної, спиртової, квасної та харчової промисловості. В умовах зростання вартості енергоносіїв, підвищення вимог до якості продукції та необхідності скорочення виробничих витрат актуальним є створення сучасних солодовень із впровадженням енергоощадних технологій. Проєктована солодовня продуктивністю 5000 кг сухого солоду на добу орієнтована на виробництво світлого солоду та світлого карамельного солоду для потреб пивоварної галузі. Особливістю проєкту є застосування інноваційних рішень щодо зниження споживання теплової та електричної енергії, автоматизації виробництва та повторного використання вторинних енергетичних ресурсів. На підприємстві передбачається виробництво: світлого ячмінного солоду; світлого карамельного солоду. Основними показниками якості солоду є [15]: вологість — 3,5–5 %; екстрактивність — 78–82 %; колірність відповідно до типу солоду; висока ферментативна активність; відсутність сторонніх домішок та запахів. Продукція відповідатиме вимогам чинних стандартів та потребам сучасних пивоварних підприємств. Продуктивність солодовні становить: N=5000 кг/добу Річна продуктивність при 330 робочих днях: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 9 Qрічн=5000×330=1650000 кг/рік =1650 т/рік Обрана продуктивність є економічно доцільною для забезпечення: локальних пивоварень; крафтових виробництв; регіонального ринку солоду; можливості подальшого розширення виробництва. Основними перевагами проєкту є: зниження собівартості солоду; скорочення енерговитрат; підвищення конкурентоспроможності; стабільна якість продукції; скорочення терміну окупності. Орієнтовний термін окупності проєкту: T=K/P де: K — капітальні вкладення; P — річний прибуток. Для підприємств такої потужності орієнтовний термін окупності становить 4–6 років. 1.2 Техніко-економічні розрахунки Виробничий план підприємства[16] Підприємство працює: 3 зміни на добу; тривалість зміни — 8 год; 330 робочих днів на рік. Безперервний режим роботи обумовлений необхідністю підтримання стабільних параметрів пророщування та сушіння солоду. Фонд часу роботи машин та обладнання При визначенні фонду часу роботи обладнання виділяють: календарний, дійсний та ефективний фонд часу роботи. Календарний фонд - це максимально можливий фонд часу роботи обладнання на рік: FK=24 × 330=7920 год. (1.1) Дійсний (номінальний) фонд дорівнює часу роботи обладнання в залежності від встановленого режиму виробництва: Fд=330× пр = 330 ×18 = 5940 год, де пр - кількість годин роботи обладнання на добу. Для безперервного режиму: FK =Fд. (1.2) Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом технологічних зупинок і зупинок на ремонт, який проводиться в робочий час: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 10 Fеф = Fд – Трем – Т0 = 5940 – ((42+27+25)/3×24) - 36×12 = 5507 год, (1.3) де Трем - загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах ремонту на протязі року, год; Т0 - тривалість зупинок технологічного характеру за рік, год. Розрахунок і побудова графіку ППР обладнання. [16] Система планово-попереджувального ремонту обладнання підприємства включає поточний, капітальний ремонт та міжремонтне обслуговування. Згідно з ремонтними нормативами, які регламентують час роботи обладнання між ремонтами, розраховується структура міжремонтного циклу і будується графік ППР. В загальній кількості ремонтів в міжремонтному циклі один з них є капітальним: aк=1. (1.4) Кількість поточних ремонтів визначається за формулою: ant= t / tnt -1= 330×24 / 3×30×24 – 1 = 3, (1.5) де t - тривалість міжремонтного циклу, год; tnt - тривалість міжремонтного періоду відповідно поточного ремонту, год. Розрахунок вартості основних фондів До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і вартість обладнання. [16] Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 11 Розрахунки вартості будівель та споруд здійснюються за даними їх вартості на підприємстві (таблиця 1.1, 1.2) Таблиця 1.1 – Розрахунок вартості будівель та споруд Найменування Орієнтовна Вартість 1 Загальна площа, м² м², грн вартість, тис. грн Виробничий корпус 900 22 000 19 800 Склад ячменю 250 18 000 4 500 Склад готового солоду 180 18 000 3 240 Котельня 120 24 000 2 880 Компресорна 60 20 000 1 200 Адміністративно-побутові 200 20 000 4 000 приміщення Таблиця 1.2 – Допоміжні споруди та мережі Найменування Вартість, тис. грн Водопостачання та каналізація 2 000 Електропостачання 2 500 Теплові мережі 1 800 Вентиляція та аспірація 2 300 Благоустрій території 1 500 Загальна вартість будівництва Сумарна вартість будівель і споруд: Cбуд=19800+4500+3240+2880+1200+4000+2000+2500+1800+2300+1500 = 44520 тис. грн Вартість технологічного обладнання Таблиця 1.3 – Основне обладнання Найменування Кількість Орієнтовна вартість Загальна обладнання одиниці, тис. грн вартість, тис. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Піідпис Дата 132 грн Зерноочисна машина 1 900 900 Сепаратор 1 750 750 Мийний чан 4 425 1 700 Солодоростильний апарат 7 715 5 000 Сушарка солоду з 1 8 500 8 500 рекуперацією тепла Теплообмінники 2 650 1 300 Вентилятори 4 180 720 Транспортери 6 120 720 Силоси для зерна 11 218 2 400 Силоси для солоду 3 367 1 100 Компресорне обладнання 1 650 650 Насосне обладнання 4 90 360 Таблиця 1.4 - Автоматизація та енергоощадні системи Найменування Вартість, тис. грн Система автоматизації 2 500 Частотні перетворювачі 1 200 Система рекуперації тепла 1 800 Датчики та контрольно-вимірювальні прилади 950 Загальна вартість обладнання Сумарна вартість обладнання: Cобл=900+750+1700+5000+8500+1300+720+720+2400+1100+650+360+25 00+1200+1800+950 = 29550 тис. грн Монтаж та пусконалагоджувальні роботи Орієнтовно приймаються: монтаж обладнання — 12 % від вартості обладнання; пусконалагоджувальні роботи — 5 %. Монтаж обладнання: Cмон=0.12×29550 = 3546 тис. грн Пусконалагоджувальні роботи: Cпуск=0.05×29550 = 1477.5 тис. Грн Таблиця 1.5 - Структура капітальних витрат Стаття витрат Вартість, тис. грн Частка, % Будівлі та споруди 44 520 56.3 Технологічне обладнання 29 550 37.4 Монтаж 3 546 4.5 Пусконалагоджувальні роботи 1 477.5 1.8 Таблиця 1.6 – Вартість основних фондів з урахуванням амортизації Найменування Ціна за % Амортизація будівель, споруд одиницю, грн. амортиза ції Будівлі та споруди 44 520 000 5 2 226 000 Обладнання 29 550 000 5 1 477 500 Всього 74 070 000 3 703 500 Загальна кошторисна вартість проєкту Повна вартість проєкту: Cзаг=44520+29550+3546+1477.5 = 79093.5 тис. грн = 79.1 млн. грн Штати і фонд заробітної плати персоналу Визначення кількості працюючих[16] Розрахунок кількості робітників проводиться за явними списками. Для переходу від явочної до облікової кількості необхідно зіставити кількість Різниця між обліковою та явочною кількістю робітників становить додаткову кількість для підміни в графіку змінності роботи та заміни при неявці в зв'язку з хворобою, відпусткою тощо. Порядок розрахунків кількості працюючих наводиться в узагальненій таблиці чисельності робітників та фонду їх зарплати (таблиця 1.7). Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 14 Розрахунки фонду заробітної плати для робітників Розрахунки фонду заробітної плати для робітників основних виробництв і допоміжних робітників наводяться окремо, тому що заробітна плата (з нарахуваннями) робітників основних виробництв при калькуляції собівартості продукції включається в окрему статтю витрат, а допоміжних робітників - в склад цехових витрат та витрат по утриманню та експлуатації обладнання. Штат і фонд заробітної плати цехового персоналу[16] Розрахунки штату і фонду заробітної плати цехового персоналу проводяться у відповідності до штатного розкладу і посадових окладів працівників. Результати розрахунків занесені до таблиці 1.7 Таблиця 1.7 – Розрахунок штату і фонду заробітної плати(цех) № Найменування К-сть Чисте Тарифна Сума Сума год./м ль- ставка, зарплати в зарплати на іс ність грн./год місяць рік 1 Оператори 168 6 60 60 480 725 760 технологічної лінії 2 Апаратники 168 3 65 32 760 393120 сушіння 3 Слюсарі та 168 3 70 35 280 423 360 електрики 4 Лаборанти 168 2 65 21 840 262 080 5 Комірники 168 2 60 20 160 241 920 7 Допоміжний 168 4 60 40 320 483 840 персонал 7 Всього 210 840 2 530 080 основної зарплати 8 Вечірні, нічні, 21084 253 008 святкові (10%) 9 Додаткова 126 504 1 518 048 зарплата (не менше 60%) Разом 18 358 428 4 301 136 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 15 Річна продуктивність: Qріч=5000×330=1650000 кг/рік На 1 кг готового солоду: 4 301 136/1650000 = 2,61 грн. Таблиця 1.8 – Розрахунок штату і фонду заробітної плати Категорі Річний Додатков Разом Цехи і я Чисель Посадовий фонд а річний посади працівн -ність оклад за заробітно заробітна фонд иків місяць, грн. ї плати, плата, зарплати, грн. грн. грн. Директор ІТП 1 30 000 360 000 180 000 540 000 Механік ІТП 1 20 000 240 000 120 000 360 000 Економіст Служб. 1 20 000 240 000 120 000 360 000 Бухгалтер Служб. 1 15 000 180 000 90 000 270 000 Технолог ІТП 3 20 000 720 000 360 000 1 080 000 Всього: 2 610 000 На 1 кг 1,6 Розрахунок собівартості продукції Річна потреба в сировині, матеріалах, паливі та енергії. [16] Розрахунки проведені відповідно до встановлених в технологічній частині проекту норм витрат сировини, матеріалів, палива, енергії та визначеного в проекті обсягу виробництва і занесені в таблицю 1.9. Таблиця 1.9 – Розрахунок потреби в сировині, матеріалах № Найменування Одиниці Ціна, Витрати Сума, грн виміру грн на рік 1 Зерно (ячмінь) кг 10,0 2 342 850 23 428 500 2 Вода м 40,0 30 1200 3 Гіберелінова к.- кг 50 000 0,33 16500 та 4 Хлорне вапно кг 40 165 6600 5 Перекис водню дм 80 660 52800 Разом 23 505 600 На 1 кг. 14,25 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дат 16 а Розрахунки вартості сировини, матеріалів, палива та енергії представлені в таблиці 1.10. Таблиця 1.10 – Розрахунки вартості палива та енергії № Найменування Одиниці Ціна, грн Витрати Сума, виміру на т. грн 1 Електроенергія кВт/год 8,0 221,62 1772,96 2 Пара Гкал 4000 1,2 4800 3 Стиснене М3 0,3 10 3 повітря Всього 6 575,96 На 1 кг. 6,6 Рекуперація тепла Використання тепла відпрацьованого повітря сушарки для підігріву свіжого повітря. Економія теплової енергії до 30 %. 6,6-6,6х0,3 = 4,6 грн. Розрахунок амортизаційних відрахувань[16] Розрахунок амортизації виконується лише від вартості будівель, споруд та обладнання, які відносяться до основного виробництва (об’єкти основного виробничого призначення). У таблиці 1.6 приведені перелік основних фондів, вартість основних фондів, норма амортизації та розрахунок суми амортизації. На 1 кг солоду: 3 703 500/1 650 000 = 2,25 грн. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дат 17 а Таблиця 1.11 – Загальновиробничі витрати Статті витрат Сума, грн. Примітки 1. Зарплата цехового персоналу: 4 301 136 з табл. 1.7 2. Відрахування на соціальне 38 % страхування та інші нарахування на 1 634 431,68 зарплату 3. Утримання виробничих будівель і 1 335 600 3% від їх вартості споруд 4. Поточний ремонт виробничих будівель 890 400 2% від їх вартості 5. Амортизація виробничих будівель 2 226 000 з табл. 1.6 6. Витрати на охорону праці 215 056,8 5 % від зарплати всіх робітників Разом по ст. 2-6 6 301 488,48 7. Зношування малоцінного та 315 074,424 5 % від суми швидкозношуваного інвентарю, витрати витрат по ст. 2-6. на досліди та інші цехові витрати Разом загальновиробничих витрат 6 616 562,904 На 1 кг = 6 616 562,904/1 650 000 = 4,01 грн/кг 1.3 Калькуляція вартості продукції [16, 17, 18] Розрахунки витрат на виробництво продукції виконуються на весь обсяг продукції підприємства по статтях калькуляції Калькуляція собівартості одиниці продукції виконується згідно з формою наведеною в таблиці 1.12. Таблиця 1.12 – Калькуляція собівартості одиниці продукції на 1 кг № Найменування Одини- Річна К-ть на рік Ціна, статті калькуляції ці продукти грн/кг виміру вність, кг 1 2 3 4 5 6 1 Сировина та грн. 1650000 23 505 600 14,25 матеріали 2 Паливо та енергія грн. 1650000 6 575,96 4,6 на технологічні цілі -30% Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 18 Продовження таблиці 1.12 1 2 3 4 5 6 3 Цехова заробітна грн. 1650000 4 301 136 2,61 плата 4 Заробітна плата грн. 1650000 2 610 000 1,6 5 Амортизація грн. 1650000 3 703 500 2,25 будівель і споруд 6 Загальновиробничі грн. 1650000 6 616 562,904 4,01 витрати 7 Виробнича грн. 1650000 48 378 000 29,32 собівартість 8 Адміністративні грн. 1650000 2 425 500 1,47 витрати (5 % від виробничої собівартості) 9 Витрати на збут(2 % грн. 1650000 973 500 0,59 від виробничої собівартості) 10 Прибуток грн. 1650000 16 500 000 10 11 Повна собівартість - 1650000 68 277 000 41,38 12 ПДВ грн. 1650000 15 015 000 9,1 13 Відпускна ціна грн. 1650000 83 292 000 50,48 Для виробництва світлого карамельного солоду характерні підвищені витрати енергоносіїв у порівнянні зі світлим солодом через необхідність проведення стадії томління та сушіння при більш високих температурах. Витрати теплової енергії зростають у середньому на 60–90 %, а електроенергії — на 40–60 %. У результаті собівартість карамельного солоду є вищою приблизно на 50 % залежно від режимів сушіння та рівня енергоефективності обладнання. Тому вартість світлого карамельного солоду становить: 50,48 + 50,48х0,5 = 75,72 грн/кг. Рівень рентабельності продукції, що випускається розраховується за формулою [17, 18]: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 19 (10/29,32)∙100 = 34,1%, де Св.п – виробнича собівартість виробленої продукції Витрати на 1 грн випущеної продукції [17] В =Св.п. /Ов.п, = 48 378 000 / 83 292 000= 0,58 грн. де Ов.п – осяг виробленої продукції в діючих цінах підприємства Термін окупності капіталовкладень можна розрахувати за формулою [17, 18]: Т = К /Пр, де К- капітальні витрати на будівництво нового підприємства; Пр - прибуток. Т = 79 100 000 / 16 500 000= 4,8 роки. Таблиця 1.13 – Основні техніко-економічні показники проекту № Показник Одиниця Проект П/п 1 2 3 4 1 Виробнича потужність кг/рік 1 650 000 підприємства 2 Вартість виробленої продукції у цінах грн./рік 83 292 000 3 Спискова чисельність працюючих чол 25 4 Виробництво продукції тис.грн/чол. 3 331,68 на одного працюючого 5 Повна собівартість Грн./1 кг 41,38 виробленої продукції Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 20 Продовження таблиці 1.13 1 2 3 4 6 Витрати на 1 грн коп 0,58 виробленої продукції 7 Прибуток підприємства грн 16 500 000 від виробничої діяльності 8 Рентабельність % 34,1 продукції 10 Відпускна ціна Світлий солод грн./кг 50,48 Світлий карамельний 75,72 солод 11 Термін окупності роки 4,8 Проєкт солодовні продуктивністю 5000 кг сухого солоду на добу є технічно та економічно доцільним. Використання сучасних енергоощадних технологій дозволяє суттєво знизити витрати енергоресурсів, підвищити ефективність виробництва та забезпечити стабільну якість готової продукції. Реалізація проєкту сприятиме: розвитку вітчизняної солодової промисловості; забезпеченню пивоварних підприємств якісним солодом; зниженню енергоємності виробництва; підвищенню екологічної безпеки підприємства. Впровадження енергоощадних рішень забезпечує: економію теплової енергії до 30 %; економію електроенергії до 20 %; скорочення витрат на обслуговування; підвищення продуктивності праці. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Костюк А.Г. Літ. Арк. Акрушів Консул. 2 ТЕХНОЛТОЕГХІНЧОНЛАОЧГІАЧСНТАИНА 22 Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. ЧАКРСБТ2И6Н.ЗА Арк. ТБВ22.10.00 0К00афПеЗдра ХТ, ЧДТУ Замвн..кафА.рк. Ос№ипеднокуомва. І.І. Підпис Дата 21 2.1 Структура підприємства Підприємство з виробництва солоду є комплексом взаємопов’язаних виробничих, допоміжних та обслуговуючих підрозділів, що забезпечують безперервний технологічний процес переробки зерна ячменю у готовий продукт. Основні виробничі підрозділи До основних виробничих підрозділів солодовні належать: Приймально-очисне відділення Призначене для приймання зерна, його очищення від домішок та підготовки до зберігання. У відділенні встановлюються: сепаратори; магнітні уловлювачі; аспіраційні системи; транспортери. Складське господарство (силоси) Забезпечує зберігання зерна та готового солоду. Передбачає: силоси для ячменю; силоси для солоду; системи активного вентилювання. Замочувальне відділення Призначене для підготовки зерна до пророщування шляхом підвищення його вологості до 42–45%. Основне обладнання: замочувальні чани; системи аерації; насоси та теплообмінники. Відділення пророщування Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 23 У цьому відділенні відбувається ферментативна активація зерна. Основне обладнання: солодовні барабани або пророщувальні камери; ворушильні механізми; вентиляційні установки. Сушильне відділення Є ключовим підрозділом, у якому формується якість солоду. Включає: солодосушарки; теплогенератори; системи рекуперації тепла; вентилятори. Відділення виробництва карамельного солоду Передбачає проведення додаткових теплових процесів: апарати для оцукрення; сушильні установки з регульованим температурним режимом. Відділення очищення та зберігання готового солоду Призначене для: видалення корінців; сортування; зберігання продукції. Допоміжні підрозділи До допоміжних належать: Котельня – забезпечує підприємство парою та тепловою енергією; Компресорна станція – подача стисненого повітря; Енергетичне господарство – електропостачання; Водопідготовка та очисні споруди – очищення та підготовка води; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 24 Ремонтно-механічна служба – обслуговування обладнання. Обслуговуючі підрозділи лабораторія контролю якості; склад допоміжних матеріалів; адміністративно-побутові приміщення; транспортне господарство. Особливості структури сучасної солодовні Сучасні підприємства передбачають: високий рівень автоматизації; впровадження енергоощадних технологій; компактне розміщення обладнання; замкнуті цикли використання ресурсів. 2.2 Режими роботи цехів і відділень Підприємство працює: 365 діб на рік (безперервне виробництво); у 3 зміни по 8 годин; із плановими зупинками на ремонт та профілактику. Режими роботи основних відділень Приймально-очисне відділення періодичний режим роботи; завантаження сировини за графіком; 1–2 зміни залежно від потреб виробництва. Складське господарство безперервний режим; автоматизоване завантаження та розвантаження; мінімальна участь персоналу. Замочувальне відділення циклічний режим; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 25 тривалість замочування: 36–48 годин; чергування фаз “вода–повітря”. Відділення пророщування безперервний режим; тривалість процесу: 5–7 діб; постійний контроль температури та вологості. Сушильне відділення безперервний або напівбезперервний режим; тривалість сушіння: 24–48 годин; багатозонний температурний режим. Відділення виробництва карамельного солоду періодичний режим; тривалість процесу: 24–36 годин; регульовані температурні режими. Відділення очищення та зберігання солоду безперервний або періодичний режим; робота синхронізована із сушильним відділенням. Режими роботи допоміжних служб Котельня – безперервна робота; Компресорна станція – безперервна; Водопідготовка – безперервна; Ремонтні служби – за графіком. 2.3 Асортимент і характеристика готової продукції Асортимент та обсяг проектованих сортів солоду наведено в табл. 2.1 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 26 Таблиця 2.1 - Асортимент та обсяг проектованих сортів солоду Продуктивність Сорт солоду % Добова, кг Річна, кг Світлий 70 3500 1 150 000 Карамельний 30 1500 500 000 Разом 100 5000 1650 000 Згідно з ДСТУ 4282:2018. СОЛОД ПИВОВАРНИЙ ЯЧМІННИЙ. Загальні технічні умови [19] за органолептичними показниками світлий і темний солод має відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.2. Таблиця 2.2 — Органолептичні показники світлого та темного солоду Назва показника Характеристики світлого та темного Зовнішній вигляд Однорідна зерносвоалмодауса, що не містить пліснявих та пошкоджених зерен Колір Для світлого солоду високої якості — від світло- жовтого до жовтого, для І та II класу дозволено сірувато-жовтий. Для темного солоду — від жовтого до буро-жовтого Запах Солодовий, концентрованіший у темному солоді. Не дозволено стороннього запаху: плісняви, кислий, затхлий та інші, не властиві солодовому Смак Солодовий, солодкуватий. Не дозволено стороннього присмаку За фізико-хімічними показниками світлий і темний солод має відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.3 Таблиця 2.3 — Фізико-хімічні показники світлого та темного солоду Показник Норма для типів солоду Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 27 Світлого Темн Високої 1 класу II класу ого якості Просів через сито (2,2x20) 2,0 3.0 7.0 7,0 мм, %, не більше ніж Масова частка смітної Не дозволено 0,3 0.5 0.3 домішки, %, не більше ніж Кількість зерен, %: 90,0 85,0 80,0 90,0 — борошнистих, не 2,0 Не 4,0 Не 8,0 5,0 менше ніж — скловидних, дозволено дозволено 4,0 10,0 не більше ніж —Мтаесмонвиахч,ансеткбаілвьошлеогниіж 4,0 5.0 5.8 5,0 (вологість), %, не більше ніж Масова частка екстракту в 80,0 78.5 76,0 74,0 сухій речовині солоду тонкого помелу, %, не менше ніж Різниця масових часток 1,0—1,5 1.6—2,5 Не більше Не екстрактів у сухій ніж 3,5 біль речовині солоду тонкого ше та грубого помелів, % ніж 3,5 Масова частка білкових 11.5 12,0 13,0 — речовин у сухій речовині солоду, %, не більше ніж Відношення масової 39—41 37—41 — ** частки розчинного білка до масової частки бРіолзкчоивнинхирйечаозовтину усослуохдійі 0.75—0,70 0,69—0,65 0,64—0,55 —- ре(чноавсиунхіісйоолсондоув(іч),и%сло ТривалКіослтьбоацхуак)р. ю%вання, 10 15 25 — хв, не більше ніж Лабораторне сусло: Колір, см1 розчину йоду Не більше Не більше Не більше 0,49 концентрацією 0,1 ніж 0,18 ніж 0,23 ніж 0,43 — моль/дм3 1,80 Продовження таблиці 2.3 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 28 1 2 3 4 5 на 100 см3 води або в Не більше Не більше Не більше ніж 8— одиницях ЕВС ніж 3,2 ніж 4,0 7,0 24 Кислотність, см3 розчину 0,9-1,1 0,9-1,2 0,9-1.3 — гідроксиду натрію концентрацією 1,0 моль/дм3 на 100 см3 сусла Прозорість (візуально) Прозоре Прозоре Дозволено — незначну опалесценцію Кінцевий ступінь 79—81 75—78 70—74 — зброджування, % В’язкість, МПа/с за 20 °С 1,45—1,54 1,55—1,60 1,61—1,78 — За органолептичними показниками карамельний і палений солод має відповідати вимогам зазначеним у таблиці 2.4. Таблиця 2.4 — Органолептичні показники карамельного та паленого солоду Показник Характеристика солоду Карамельного Паленого Зовнішній вигляд Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та пошкоджених зерен Колір Від світло-жовтого до Темно-коричневий. Не буруватого з глянцевим дозволено чорного відливом Запах (як самого Солодовий. Не дозволено: Запах, що нагадує каву. солоду, так і пригорілого, затхлого і Не дозволено: холодної та гарячої плісняви та інших запахів, пригорілого, затхлого і витяжок) не властивих солодовому плісняви та інших Смак (як самого Солодкуватий. Не Кзавпоавхиівй,.нНеевдлоазсвтоилвеинхо солоду, так і дозволено гіркого і гіркогсооілпордиогворміулого та холодної та гарячої пригорілого та стороннього стороннього присмаку витяжок) присмаку Вид зерна на зрізі Запечена коричнева маса. Темно-коричнева маса. Не дозволено обвугленої Не дозволено чорної маси маси Таблиця 2.5 — Фізико-хімічні показники карамельного та паленого солоду Норма для тилів солоду Показних Карамельного І класу II класу Паленого Масова частка вологи (вологість), %, не більше 5.0 6.0 6,0 Масова частка екстнріажкту в сухій речовині солоду, %, не менше ніж 75,0 70.0 70,0 Кількість карамельних зерен, %, не менше ніж 93,0 25,0 — Масова частка смітної домішки. %, не більше 0,5 0,5 0.5 Колір (величина Лінтнніжера-Лн), не менше ніж 20.0 20,0 100,0 2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів Основною сировиною пивовареного солоду є ячмінь. Відповідно до , ДСТУ 3769-98. Ячмінь. Технічні умови [20] вимоги до якості зерна наведені в в табл. 2.6. Таблиця 2.5– Вимоги до якості зерна Органолептичні показники 1 клас 2 клас Колір Світло-жовтий Допускається сірувато- жовтий що відповідає нормальному зерну Запах Фізико-хімічні показники ячменю Екстрактивність , 79,0 77,0 Вологість , % не більше 14,5 15,0 Смітна домішка , % не більше 1,0 2,0 В тому числі мінеральна домішка 0,5 0,5 Шкідлива домішка , % 0,2 0,2 Зернова домішка , % не більше 2,0 5,0 Дрібні зерна , % не більше 5,0 7,0 Крупність , % не менше 85,0 70,0 Здатність до пророщування , % не менше ( для зерна , поставленого не раніше як 95,0 92,0 за 45 днів після його збирання ) Життєздатність , не менше ( для зерна , поставленого не раніше як за 45 днів 95,0 95,0 після його збирання ) Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 29 Вода у виробництві солоду має відповідати ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання якості [21]. За мікробіологічними, вірусологічними й паразитологічними показниками питна вода має відповідати вимогам, наведеним у таблицях 2.6—2.8, і нормам ДСанПіН 2.2.4-171. Таблиця 2.6 — Мікробіологічні показники якості питної води № Назва показника Одиниці Норматив, не більше ніж вимірюван Вода систем Вода ня централізованог нецентралізо о питного ваного водопостачання питного водопостачан ня | 1 Число бактерій в 1 см3 3 (нефасована. КУО/см 100 фасо2в0ана) води, що досліджують (ЗМЧ) за 37 °С 2 Число бактерій в 1 см3 КУО/СМ3 Не визначають 20 води, що досліджують (ЗМЧ) за 22 °С 3 Число бактерій групи КУО/дм3 3 Відсутність кишкових паличок (коліформних мікроорганізмів) в 1 дм3 води, що досліджують (індекс БГКП) 4 Число термостабільних КУО/ЮО Відсутність Відсутність кишкових паличок см3 (фекальних коліформ — індекс ФК) у 100 см3 води, що досліджують 5 Число патогенних КУО/дм3 Відсутність Відсутність мікроорганізмів в 1 дм3 води, що досліджують 6 Число коліфагів в 1 дм3 БУО/дм3 Відсутність Відсутність води, що досліджують 7 Спори Наявність Відсутність Відсутність сульфіторедукувальних (чисельніс клостридій ть)/20 см3 8 Синьогнійна паличка КУО/дм3 Не визначають Відсутність Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 30 Таблиця 2.7 — Вірусологічні показники якості питної води Норматив Вода Одиниці Вода систем нецентралізовано № Назва показника вимірювання централізованого го питного питного водопостачання водопостачання (нефасована, фасована) Ентеровіруси, БУО/дм3 Відсутність Відсутність аденовіруси, 1 ротавіруси, реовіруси та антиген вірусу гепатиту А Таблиця 2.8 — Паразитологічні показники якості питної води № Назва показника Одиниці Норматив вимірювання Вода систем Вода централізованог нецентралізова о питного ного питного водопостачання водопостачання (нефасована, фасована) 1 Число патогенних (Клітини, Відсутність Відсутність кишкових цисти)/50 дм3 найпростіших у 50 дм3 води, що досліджують 2 Число кишкових (Клітини, яйця, Відсутність Відсутність гельмінтів у 50 дм3 личинки)/50 води, що дм3 досліджують За органолептичними показниками і хімічними показниками якості, що впливають на органолептичні властивості, питна вода мас відповідати нормативам, наведеним у таблицях 2.9—2.10, і нормам ДСанПіН 2.2.4-171. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 31 Таблиця 2.9 — Органолептичні показники якості питної води Норматив, не більше ніж Вода Одиниці Вода систем нецентралізовано № Назва показника вимірювання централізованого го питного питного водопостачання водопостачання (нефасована. фасована) Органолептичні показники якості 1 Запах за 20 °С Бали 2 0 2 Запах під час нагрівання Бали 2 1 до 60 °С 3 Смак і присмак Бали 2 0 4 Кольоровість Градуси 20 (35) 5 5 Каламутність НОК 1.0 (3,5) 0,5 2.6 (3,5) Таблиця 2.10 — Хімічні показники якості, що впливають на органолептичні властивості питної води Норматив, не більше ніж Вода № Назва показника Одиниці Вода систем нецентралізованог вимірювання централізованого о питного питного водопостачання водопостачання (нефасована. фасована) 1 2 3 4 5 Неорганічні компоненти 1 Водневий показник Одиниці рН 6.5-8,5 6,5-8,5 (рН). у межах 2 Сухий залишок (мінералізація мг/дм3 1000(1500) 1000 загальна) оптимальний 200—500 вміст, у межах Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 32 Продовження таблиці 2.10 1 2 3 4 5 3 Жорсткість загальна 3 7 оптимальна величина, ммоль/дм 7(10) 1.5—7 у межах 4 Лужність загальна оптимальна величина, ммоль/дм3 Не визначають 6.5 у межах 0,5—6,5 5 Сульфати мг/дм3 250 (500) 150 6 Хлориди мг/дм3 250 (350) 150 7 Залізо загальне (Fе) мг/дм3 0.2 (1.0) Відсутність 8 Марганець (Мn) мг/дм3 0,05 (0.5) Відсутність 9 Мідь (Сu) мг/дм3 1 Відсутність 10 Цинк(Zп) мг/дм3 1 Відсутність 11 Кальцій (Са) оптимальний вміст, у мг/дм3 Не визначають 130 межах 25-75 12 Магній (Мq) оптимальний вміст, у мг/дм3 Не визначають 80 межах 10-50 13 Натрій (Nа) оптимальний вміст, у мг/дм3 200 200 межах 2—20 14 Калій (К) оптимальний мг/дм3 Не визначають 20 вміст, у межах 2—20 Допоміжні матеріали Гіберелінова кислота (ГК або гіберелін) — це потужний фітогормон, який відіграє ключову роль у процесі солодорощення, стимулюючи проростання ячменю та активуючи ферментні системи зерна. У промисловому виробництві солоду її використання спрямоване на прискорення процесу та покращення якості продукту [15]. Роль гіберелінової кислоти в солодорощенні 1. Стимуляція синтезу ферментів: Основна дія гіберелінів полягає в активізації синтезу гідролітичних ферментів, зокрема \(\alpha \)-амілази, у Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 33 проростаючому зерні. Ці ферменти розщеплюють крохмаль та білки, перетворюючи їх на розчинні цукри та амінокислоти, необхідні для росту паростка та подальшого бродіння. 2. Прискорення проростання: Гіберелінова кислота допомагає скоротити тривалість солодорощення, стимулюючи швидше пробудження насіння та інтенсивніший ріст паростків. 3. Покращення розчинності солоду: Використання ГК сприяє кращому розщепленню структурних компонентів клітинної стінки ендосперму, що робить солод більш «розчинним» та ефективним для пивоваріння. 4. Подолання спокою зерна: Вона ефективна для використання із зерном, яке має низьку схожість або перебуває у стані спокою після збирання Найбільш поширені дезінфектанти при митті зерна перед замочуванням: Кальцинована сода: часто застосовується для початкової обробки. Хлорне вапно: використовується як сильний окислювач для знищення мікроорганізмів. Пероксид водню: ефективний для дезінфекції поверхні зерна. Озон: застосовується для обробки зерна та води, забезпечує екологічну дезінфекцію без залишків. Препарати на основі активного кисню (типу OXI, Spiritferm): використовуються для дезінфекції обладнання та зерна. Хлоркислородні оксиданти (наприклад, SterilOx): електрохімічно активована вода, що безпечна для харчових продуктів і знищує мікроби. Важливі зауваження: Дезінфекція зерна найчастіше проводиться на етапі миття перед замочуванням. Дозування речовин має бути суворо нормованим, щоб не пошкодити зародок зерна. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 34 Для обробки обладнання солодовні (а не самого зерна) використовуються препарати на основі активного кисню, кислотні або лужні мийні засоби, що відповідають вимогам HACCP. 2.5 Технологічна схема виробництва 2.5.1 Принципово-технологічна схема Ячмінь Очистка зерна мінеральні домішки Повітря (Сепарація, калібровка, зернові домішки сушка) Відпрацьоване повітря Зберігання Повітря домішки Вторинна очистка Відпрацьоване повітря Сортування зерна ІІІ сорт на реалізацію І і ІІ сорт Вода Повітря Миття і дезінфекція відпрацьована вода Дезінфіканти сплав Вода Повітря Замочування відпрацьована вода відпрацьоване повітря Вода Повітря Пророщування відпрацьована вода відпрацьоване повітря Свіжепророслий солод На сушіння Рисунок 2.1 – Принципово-технологічна схема виробництва пива Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 35 2.5.2 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології Процеси, що відбуваються при замочуванні Зерно до вологості 14,5% перебуває у стані спокою. Ця волога необхідна йому для побудови клітин та тканин та підтримки на мінімумі життєвих процесів. Щоб зародок почав проростати, необхідно підвищити вологість до 30-50%. Ця волога підводиться до зерна при замочуванні та називається вегетаційною. Вона забезпечує розчинення поживних речовин та переміщення їх до зародка. Основна мета замочування – доведення зерна до необхідної вологості [15, 22, 23]. Поглинання води відбувається, переважно, через судини на кінчику зерна, де відкрита м'якінна оболонка. Завдяки цьому на початку замочування зародок поглинає воду швидше, ніж інші частини зерна. Поглинання води сприяють капілярні канали, порожнечі, повітряні прошарки. Через мякинную оболонку вода проникає трохи, т.к. клітинні стінки товсті та просочені кремнеземом. Ендосперм відрізняється слабкою міжмолекулярною дифузією і поглинання вологи через вміст крохмалю. Алейроновий шар також важко проводить воду. За рахунок поглинання води та осмотичного тиску всередині клітин колоїди набухають і зерно збільшується в обсязі. При середній вологості зерна 38% вологість зародка становить 56%, алейронового шару – 36,5%, ендосперму – 35% та м'якинної оболонки – 47%. Поглинання води зерном відбувається нерівномірно: у перші години – з великою швидкістю, потім уповільнюється. Це відбувається внаслідок того, що вода надходить у порожнечі та трахеїди під м'якінною оболонкою і затримується напівпроникною насіннєвою, яка пропускає всередину зерна лише воду. Насіннєва оболонка містить інгібітори проростання, які при замочуванні вилуговуються, забарвлюючи воду у жовтий колір. Для повного їх видалення потрібна 5-6-кратна зміна води [15, 22, 23]. При замочуванні відбувається і очищення поверхні ячменю від забруднень і сторонніх мікроорганізмів. Іони, які у воді, посилюють чи послаблюють цей процес. Позитивно діють лужні добавки: гашене вапно або Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 36 насичена вапняна вода (1,3 кг/м3), NaOH (0,35 кг/м3), каустична сода (0,9 кг/м3). Вони сприяють вилуговування з оболонок гірких і дубильних речовин. Ефективно впливає на миття та дезінфекцію СаСl2, але можливе погіршення якості солоду. Можна використовувати формальдегід (1,5 кг/т зерна), знижуються втрати сухих речовин. Перекис водню діє як окислювач та покращує процес очищення (3 дм3/м3). Найчастіше застосовується марганцевокислий калій (10-15 г/м3). Він не тільки сприяє покращенню миття, а й прискорює процес солодорущення. Втрати, що утворюються за рахунок видалення пилу, забруднень та легковажних зерен, називаються втрати на сплав і становлять від 01 до 10%. У воду при замочуванні переходять водорозчинні речовини: цукри, пентозани, азотисті, мінеральні речовини, дубильні та гіркі речовини оболонок, які називаються втрати на вилуговування, вони становлять близько 0,6 %. Загальні втрати при замочуванні становлять загалом 0,7-1,5 %. Фактори, що впливають на замочування Замочування багато в чому визначає якість солоду. Основні чинники, які впливають замочування: температура, розмір зерна, хімічний склад, умови вирощування, сольовий склад води, наявність кисню. Температура – основний фактор, що впливає на замочування. З підвищенням температури підвищується набухання білків, крохмалю, клітковини, зростає швидкість дифузії води через збільшення молекулярного руху. Внаслідок цього тривалість замочування скорочується [15, 22, 23]. Розрізняють: холодне, нормальне, тепле та гаряче замочування. Холодне замочування: температура нижче 10 ºС, гальмується зростання та розвиток зерна. Нормальне замочування: температура 10-15 ºС - оптимальний режим замочування, при температурі вище 15 ºС інтенсивно розвиваються сторонні мікроорганізми та знижується розчинення кисню, необхідного для зростання зародка. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 37 Тепле замочування: температура 20-25 ºС, може використовуватися в холодний період як перша замкова вода для прогрівання зерна, це сприяє подальшому прискореному поглинанню води, але необхідно проводити ретельну дезінфекцію. Гаряче (Моуфанг-замочування): температура 30-40 ºС, тривалість 15-30 хв з додаванням 0,15% розчину калійної селітри, щоб інтенсивно промити зерно і забезпечити вилуговування гірких і дубильних речовин з оболонок. Після цього гаряча вода витісняється холодною (температура близько 10 ºС), щоб не було пошкодження зародка. Застосовується у зимовий період для підігріву зерна. Розміри зерна. Великі зерна поглинають воду повільніше, ніж дрібні та плоскі через те, що подовжуються шляхи проходження води всередині зерна. Однакова ступінь замочування зерна діаметром 2,8 мм настає на 25 годину пізніше, ніж зерна 2,2 мм. Для рівномірності кожен сорт замочують окремо. Хімічний склад зерна. Початкова вологість не впливає на тривалість замочування. Борошнисті зерна поглинають вологу швидше, ніж склоподібні. Білки мають високу здатність до набухання, крохмаль набухає більше [15, 22, 23]. Способи замочування В даний час у практиці застосовують такі способи замочування: повітряно-водяне; у безперервному струмі води та повітря; зрошувальна; повітряно-зрошувальна; із тривалими повітряними паузами; спосіб перезамочування; з урахуванням фізіологічних особливостей зерна. Повітряно-водяне замочування - поперемінна витримка зерна під водою (водяне протягом 4-6 год) і без води (повітряне протягом 6-8 год). Для постачання киснем і видалення надлишку діоксиду вуглецю подається повітря щогодини протягом 10 хв і 1 раз на зміну протягом 40 хв[15, 22, 23]. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 38 Тривалість замочування для світлого солоду 48-72 год, для темного – 72-96 год. В даному способі миття окремо може не проводитися, а поєднується із замочуванням. Замочування безперервного струму води та повітря: після миття зерна в апарат подається вода, насичена повітрям. Для цього на трубопроводі встановлюється змішувач для води та повітря, у конусній частині апарату знаходиться барботер. Воду подають знизу через барботер в такій кількості, щоб на поверхні води були видні бульбашки повітря, що виділяються. Тривалість замочування в залежності від виду солоду становить від 40 до 70 годин. Зрошувальне замочування. Спосіб застосовують в апаратах з невеликою висотою (до 1,5 м), т.к. у шарі понад 2 м виникає проблема відведення теплоти, що виділяється зерном, і діоксиду вуглецю. Апарати мають бути з плоским днищем. Спосіб може бути реалізований у солодорастильних апаратах. Після миття та дезінфекції зерно витримують під водою 6-8 год. Потім зливають воду і безперервно зрошують зерно через форсунки. Вода проходить через масу зерна, зволожує його, доставляє кисень і забирає з собою діоксид вуглецю. При цьому відбувається безперервна аерація зерна, що забезпечується нормальне дихання, а згодом і проростання. Повітряно-зрошувальне замочування - чергування зрошення зерна з аерацією під час повітряних пауз. Проводиться в основному в солодорастильних ящиках, зволоження зерна відбувається шляхом періодичного зрошення через розпилювальні форсунки. Після миття та дезінфекції зерно перевантажують у солодорослинний ящик, вирівнюють шар і ворушать через кожні 4-5 годин, одночасно зрошуючи водою. Під час повітряних пауз відсмоктують СО2. Після кожного зрошення зерно продують кондиціонованим повітрям протягом 20-25 хв. Тривалість замочування 35-45 год. Спосіб створює оптимальні умови зерна, т.к. при вологості 27-30% зерно починає проростати, після чого зерно легко поглинає воду. Тому доцільно поєднувати замочування та пророщування в одному апараті [15, 22, 23]. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 39 Замочування з тривалими повітряними паузами поширене там і називається пневматичним замочуванням. У нашій країні цей метод розроблений для водочутливих ячменів. Для прискорення зростання зародка необхідно постачання його киснем та скорочення часу перебування зерна під водою. Повітряні паузи становлять 50-80% замочування. Через те, що волога, яка залишилася на поверхні зерна після зрошення, всмоктується зерном протягом 10-20 годин, повітряні паузи можуть бути збільшені до цього часу. Поверхнева волога сприяє рівномірному замочування і призводить до зниження загальної тривалості замочування та прискорення проростання. Для цього методу характерний швидке зростання корінців. Це може призвести до великих втрат, тому потрібний суворий контроль за процесом замочування. Тривалість замочування становить 36-54 год. Спосіб може бути реалізований як повітряно-водяне замочування з тривалими повітряними паузами, так і повітряно-зрошувальне з тривалими повітряними паузами. Спосіб перезамочування - удосконалений спосіб пневматичного замочування, має багато варіантів, але в більшості випадків реалізується в такий спосіб. Після звичайного замочування протягом 24-28 год при вологості зерна 38% його перевантажують в солодорастильні апарати, де воно пророщується протягом 48 годин. Потім повторно замочують протягом 12-ї години в солодорастильному апараті. На першому етапі замочування ячмінь забезпечується достатньою кількістю вологи та кисню для подальшого пророщування. При повторному замочуванні активізуються ферментні системи. Тривалість замочування 42 години [24, 25]. Замочування з урахуванням фізіологічних особливостей зерна проводиться за трьома режимами: осіннім, зимовим та весняним. В осінній період ячмінь знаходиться на стадії післязбирального дозрівання, містить багато біологічно активних речовин, які інгібують процес пророщування, дихання та активність ферментів. У зимовий період ячмінь має хорошу проростання та високу ферментативну активність. Навесні ячмінь містить мало біологічно активних речовин і має максимальну проростання. Режими Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 40 усувають негативні фактори, які притаманні ячменю у той чи інший період року. Осінній режим (вересень-грудень): зерно замочують із додаванням 0,1- 0,2 % розчину NaOH протягом 4-6 годин при температурі 13-14 ºС для обмеження дії біологічно активних речовин [24, 25]. Пророщування ячменю Пневматичне солодорущення - обертання у високому шарі (0,6-2,5 м) при охолодженні матеріалу, що пророщується кондиціонованим повітрям, тобто. зволоженим повітрям певної температури. Постійне і достатнє зволоження гряди без зниження вологості зерна, що пророщується - основне і найважче завдання пневматичного солодорущення, т.к. при диханні виділяється велика кількість енергії, яка залишається у вигляді тепла у шарі зерна та призводить до зменшення вологості (за рахунок гігроскопічності зернової маси). При продуванні кондиціонованим повітрям зерно охолоджується, видаляється діоксид вуглецю, відбувається насичення киснем. Температура повітря повинна бути на 2-3 ºС нижче температури у шарі зерна (інакше можливе підсихання), а відносна вологість – 98-100 %. Підготовка холодного вологого повітря проводиться в камерах кондиціювання (охолодження та зволоження - за рахунок розпилення холодної води в потоці повітря, підігрів - у калориферах шляхом змішування з відпрацьованим теплішим повітрям). Повітря може подаватися знизу вгору або зверху вниз, раціональніший спосіб - знизу вгору, т.к. верхні шари тепліші: тепло відводиться із цих шарів і не відбувається ущільнення солоду. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 41 Існує періодичне, безперервне та комбіноване продування повітрям. Періодичне продування: вентилятор працює обмежений час тільки при підвищенні температури до певної межі і до тих пір, поки солод не охолоне до температури повітря, що надходить. Безперервне продування: через шар зерна безперервно пропускається слабкий потік повітря. Комбіноване: у період максимального виділення тепла безперервне продування, а до кінця пророщування – періодичне [15, 22, 23]. Пневматичні солодовні бувають ящикові, барабанні, шахтні, баштові, тунельні, стрічкові. Ящикові солодовні. Традиційна ящикова солодовня складається із прямокутних ящиків. Ящики будуються спареними, між парою залишають прохід 1 м для обслуговування. Місткість від 5 до 150 т. Розміри ящика: довжина 10-50 м, ширина 3-5 м. Вузькі та довгі ящики небажані, т.к. важко вентилювати та постачати кондиціонованим повітрям віддалені зони. Широкі і короткі як і небажані, т.к. утруднюється розподіл повітря за шириною і подорожчає зворушення. Відношення ширини ящика до довжини має бути 1:4-1:8. Кількість таких ящиків повинна дорівнювати кількості днів обертання, щоб рівномірно завантажити обладнання солодовні. Стінки ящика повинні бути плоскими та гладкими, щоб не було поломки паростків. Товщина стін 0,15-0,2 м. На верхній частині бічних стін встановлюють рейки для пересування ворушителя. У таких солодовнях застосовується шнековий ворошитель. Ворушіння проводиться у перші 2-3 дні пророщування 2 рази на добу, у наступні – 1 раз. Під час ворушення вентилювання не проводять. Режим роботи ящикової солодовні: 1 доба температура 12-14 ºС; 2-а доба – 14-15 ºС; 3 добу - 15-16 ºС; 4-та доба – 16-17 ºС; 5-6 доба - 16-15 ºС; 7- та доба – 15-14 ºС. Солодовні типу "пересувна грядка". Це різновид ящикової солодовні. Є довгим ящиком, підситовий простір його розділений бетонними або цегляними перегородками на 8 (при переміщенні зерна 1 раз на добу) або (при переміщенні 2 рази) секцій. У ці секції з камери кондиціювання Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 42 надходить зволожене та охолоджене повітря. Зерно, що пророщується, перекидається ковшовим ворушителем від місця завантаження із замкових апаратів до місця вивантаження. Вивантаження проводиться в бункер, потім за допомогою транспортера свіжопророслий солод подається на сушіння. Ці апарати забезпечують щодобове вивантаження свіжопророслого солоду, тому в солодовні може бути тільки один такий солодорослинний ящик. На підвищення продуктивності встановлюють кілька апаратів, т.к. один ворошитель може по черзі обслуговувати 3-4 апарати. Переміщається він від одного апарата до іншого за допомогою пересувного візка [15, 22, 23]. Солодорастильні апарати типу «ящик, що перевантажується». У цих апаратах проводиться щоденне послідовне переміщення солоду, що пророщується, з одного апарата в інший. Апарати можуть бути прямокутного або квадратного перерізу. Вони примикають один до одного і розташовуються в один ряд. До останнього солодорастильного апарату примикає горизонтальна одноярусна сушарка. Між останнім апаратом і сушилкою є стінка, вона відкривається при перевантаженні солоду в сушарку, що дозволяє забезпечити автономну роботу сушарки та солодорастильного апарату. За конструкцією такі апарати схожі на традиційну солодорослинну скриньку, але ситчасті днища ящиків можуть підніматися за допомогою спеціальних механізмів. Усі апарати обслуговує один скребковий ворошитель, він перевантажує зерно з одного апарату в інший. Днище апарату, що вивантажується, піднімається, і солод за допомогою ворошителя через розділову стінку перевантажується в сусідній апарат, таким чином, відбувається перемішування солоду. Також відбувається завантаження в сушарку. Перевантаження роблять аналогічно солодовне «пересувна грядка»: від останнього апарата до першого, потім перший завантажують замоченим ячменем. При ворошенні солод зволожується водою за допомогою зрошувача [15, 22, 23]. Солодорастильні апарати круглого перерізу. Апарати такого типу бувають з ситчастим дном, що обертається, і з нерухомим ситчастим дном Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 43 (рис. 27). Місткість одного апарату 400-700 т, діаметр до 45-ти м. В апаратах з ситом, що обертається, дно встановлюють на роликах з ущільненнями вздовж стінок. При цьому якщо паростки відбиваються, то вони потрапляють в те саме місце під ворушителем. В даний час використовують обидва види апаратів. Найчастіше їх розташовують один над одним у вигляді солодовні баштового типу, але також розміщують на одному рівні. Солодорощення в барабанах. Барабанні апарати для пророщування являють собою циліндричний корпус на двох опорних роликах. Зерно, що пророщується, продувається кондиціонованим повітрям, ворошителі відсутні, перемішування здійснюється за рахунок обертання барабана, тому не відбувається пошкодження зерен. Барабани бувають відкриті та закриті. Перевага закритих барабанів – ізоляція від зовнішніх умов. Нестача відкритих барабанів - вихід відпрацьованого повітря, насиченого парами води, у приміщення солодовні. Закриті барабани бувають із плоским ситом і з ситчастими трубами. Завантаження здійснюється через люки. Висота шару на початку пророщування 0,6-0,8 м, до кінця - до 1-го м. Режим пророщування такий самий, як у ящикових солодовнях. Солодорастильний барабан із плоским ситом. Коефіцієнт заповнення 50%. Усередині барабана є горизонтальні плоскі грати, на ній відбувається пророщування. Перемішування проводиться шляхом обертання барабана протягом 60-80 хв 1-2 рази на день. Безперервне солодорощення. До таких установок відносять шахтні та стрічкові. Установка шахтного типу, наприклад ЛСГА (розроблена Латвійською сільськогосподарською академією), складається з мийно-дезинфікуючого апарату, де протягом 6-ї години відбувається миття та дезінфекція ячменю 0,01% розчином NaOH; замкової камери з розвантажувальним механізмом, де протягом 48 годин відбувається замочування; солодорастильних камер, у кожній камері зерно знаходиться 12 або 24 години, температура пророщування 13-18 ºС, тривалість 5 діб. Камери розташовані вертикально Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 44 один над одним, в один або два ряди мають форму трапеції, щоб зерно краще просувалося зверху вниз, т.к. з рухом відбувається його зростання та збільшення обсягу. Кондиціоноване повітря подається каналами, які розташовані по обидва боки камери. Сушіння здійснюється в сушарці ЛСГА. Встановлення стрічкового типу. Миття зерна відбувається в апараті шнекового типу при температурі 15 ºС протягом 2 годин; замочування здійснюється на перфорованій стрічці, що рухається повітряно- зрошувальним способом до вологості 48 %; пророщування на аналогічній стрічці протягом 70 годин. Кондиціоноване повітря подається під стрічку. Сушіння проводиться на двох стрічках: на першій - підсушування, на другій - сушіння гарячим повітрям при температурі від 55 до 80 ºС. Тривалість сушіння 10 год[15, 22, 23] . Сушка свіже пророслого солоду Горизонтальні сушарки найбільш прості в конструктивному виконанні. Бувають одно-, дво- та триярусні. Це сушарки періодичної дії. Подача солоду здійснюється підйомником. Свіжопророслий солод завантажується на верхню решітку (ярус) шаром 20-30 см. Кожен ярус має завантажувально-розвантажувальний шнек. Сушильний агент – гаряче повітря. Триярусна сушарка відрізняється від двоярусної тим, що є три грати. Горизонтальні сушарки громіздкі, малопродуктивні, але споживають багато палива, тому в даний час двоярусні сушарки модернізовані і висота шару в них на верхній решітці може досягати 0,7 м. Горизонтальні решітки поворотні і перекидаються. Ворушники у таких сушарках не застосовуються. Сушіння проводиться, як у горизонтальній з високим шаром. Режим сушіння світлого солоду на двоярусній сушарці. На верхній гратці проводиться підв'ялювання і видалення більшої частини вологи. Початкова температура сушіння на цих ґратах 35-40 ºС, кінцева - 50-60 ºС. Вологість знижується з 45 до 10%. Зневоднення проводиться при сильній тязі повітря. Після цього солод перевантажується на нижні ґрати, де вологість Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 45 знижується до 3,5-4 % за максимальної температури 80 ºС. Відсування при цій температурі проводиться 3-5 год [15, 22, 23]. Тривалість сушіння по 10-12 годин на кожній решітці. Режим сушіння темного солоду на двоярусній сушарці. Сушіння темного солоду складніше, ніж світлого. На верхній решітці підсушування протікає в 3 стадії: 1-я стадія підсушування - протягом 12-14 годин при температурі 35-40 ºС, вологість знижується до 20-23% (відбувається подальше розчинення солоду, швидкість подачі сушильного агента невелика, щоб не було зневоднення); 2-я стадія - накопичення цукрів за нормальної температури 55-60 ºС, вологість підтримується лише на рівні 20-23 % (це досягається тим, що швидкість руху повітря знижується до мінімуму, така вологість необхідна протікання процесів гідролізу). Потім солод перевантажується на нижню решітку. Завершується 3-я стадія підсушування за нормальної температури близько 50 ºС, вологість знижується до 10 %. Загальна тривалість підсушування 36 год. Після цього проводиться сушіння у 2 стадії: 1-я стадія - температура 70 ºС, вологість знижується до 5-6%, тривалість 6-7 год; 2-я стадія – утворення ароматичних та барвних речовин, температура 102-105 ºС, вологість знижується до 1,5-2,5 %, тривалість 4-5 год. Нині знаходять широке застосування одноярусні сушарки. У них переобладнують і двоярусні. При цьому ліквідується нижня решітка і звільняється площа для встановлення додаткового калорифера. Виключається операція перевантаження солоду з ґрат на решітку. Сушарки повністю механізовані. Висота шару від 0,8 до 1,5 м. Ворошення не проводиться. Режим сушіння. Підсушування триває 10-12 годин з продувкою великої кількості повітря. Початкова температура становить 45-55 ºС, до кінця підсушування – 65 ºС. Вологість знижується у нижньому шарі до 6-7 %, у верхньому – до 18-20 %. Далі відбувається нагрівання до температури сушіння: до 70 ºС – 1 година, потім до 75 ºС – 1 година та до 80 ºС – 1 година. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 46 Можливе безперервне підвищення температури з 60 до 80 ºС до швидкістю 5 ºС/год. Тривалість відсушування при температурі 80-85 ºС становить 4-5 год. Загальна тривалість сушіння становить 18 год. Основний недолік таких сушарок: важко оптимізувати режим сушіння. У верхньому шарі більш тривалий час протікають фізіологічні та ферментативні процеси, а нижньому - стільки ж довше хімічні. В результаті колір підвищується [15, 22, 23]. Вертикальні солодосушарки є кілька вузьких, вертикально розташованих шахт шириною 20 см з гратчастими стінками. У ці шахти завантажується свіжопророслий солод. Між солодовими шахтами є вертикальні повітряні шахти шириною 80 см з перегородками, вони служать для припливу повітря. Сушарка розділена горизонтальними перегородками на 2 або 3 яруси (дво- або триярусна). Ці сушарки продуктивніші та економічніші за горизонтальні. Завантаження здійснюється за допомогою завантажувального конвеєра, який просувається вздовж верхнього поверху зі швидкістю 1 м/хв і за допомогою грабельних ворушників зі швидкістю 3 об/хв зсуває солод із шахти сушарки. Повітря проходить у сушарці зигзагоподібно. Перекриваючи заслінками канали, можна змінювати напрямок руху повітря. Для рівномірного висушування напрямок руху повітря змінюють кожні 4-6 год. Продуктивність таких сушарок в 1,5-3 рази вища за горизонтальні. Головний недолік: при перевантаженні солоду з однієї зони в іншу порушується технологічний режим (різко знижується температура в шарі і швидкість сушіння). Сушарки безперервної дії. До таких сушарок відноситься вертикальна сушарка ЛСХА, що досить широко використовується на солодових підприємствах, і сучасна сушарка карусельного типу. У цих сушарках усувається частина недоліків періодичних сушарок, а також скорочується тривалість сушіння. Солод рухається по шахтах безперервним потоком зверху вниз під дією сили тяжіння і безперервно продувається потоком повітря. Змінити напрямок Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 47 руху повітря можна перекриттям каналів. Умовно у сушарці можна виділити 4 зони. Температура у 1-й зоні 50 ºС, вологість знижується до 24 %; 2-а зона – температура 60-70 ºС, вологість знижується до 12 %; 3-я зона – температура 81 ºС, вологість знижується до 6 %; 4 зона - температура 85 ºС, вологість знижується до 3%. Сушарка карусельного типу. Такі сушарки можуть бути прив'язані до ящичним солодовням і солодовням типу «пересувна грядка». Свіжопророслий солод подається конвеєром, за допомогою шнека і платформи, що обертається розподіляється рівномірно по бункеру- живильнику. Сушіння відбувається в шарі, що щільно рухається, зверху вниз. Опускання шару сухого солоду відбувається за рахунок безперервного відбору нижнього шару розвантажувальним пристроєм та одночасного поповнення верхнього шару свіжопророслим солодом. Розвантажувальний пристрій виконаний у вигляді шнека. На верхній кришці корпусу шнека розташований рихлитель. У процесі сушіння через обертання перфорованої платформи нижній шар солоду, який відокремлений від решти маси розпушувачем, потрапляє на шнек і через шлюзовий затвор видаляється із зони сушіння. Висота віддаленого шару солоду відповідає діаметру корпусу шнека. Поповнення верхнього шару відбувається через бункер-живильник під дією гравітаційних сил. Швидкість обертання платформи, висота шару, що висушується і видаляється, кількість і температура сушильного агента узгоджені між собою і визначають максимальну продуктивність сушарки. Тривалість сушіння 12,5-15 год. Температура сушильного агента становить 80 °С. Особливістю сушарки є протиточний рух солоду та сушильного агента. Це забезпечує рівномірне сушіння по висоті. Рівномірність сушіння площею забезпечена обертанням сушильної решітки разом із солодом. Такі сушарки мають високу продуктивність (до 45 т/добу), низьку витрату тепла та електроенергії, хорошу якість солоду, повне використання потенціалу сушильного агента [15, 25]. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 48 Виробництво світлого та світлого карамельного солоду є енергоємним технологічним процесом, що включає стадії замочування, пророщування та сушіння зерна. Аналіз структури енерговитрат показує, що найбільша частка енергії припадає на процес сушіння солоду і становить до 60–70% загального споживання теплової енергії [15, 25]. Інноваційні енергоощадні технології Основними споживачами енергії є: сушильні установки (теплова енергія на нагрів повітря); вентиляційні системи; компресорне обладнання; насосні агрегати. У традиційних схемах виробництва значна частина теплової енергії втрачається разом із відпрацьованим гарячим повітрям, що викидається в атмосферу, що обумовлює необхідність впровадження енергоощадних рішень. Аналіз можливостей енергозбереження за стадіями технологічного процесу Замочування зерна На стадії замочування основними напрямками зниження енергоспоживання є: використання теплообмінників для передачі тепла відпрацьованої води свіжій; впровадження імпульсного режиму замочування, що дозволяє зменшити витрати води та енергії на її підігрів; застосування систем очищення та повторного використання води. Запропоновані заходи дозволяють знизити витрати теплової енергії на 20–30%. Пророщування зерна Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 49 У процесі пророщування зерно виділяє тепло, що потребує інтенсивної вентиляції для підтримання оптимального температурного режиму. Основні енергоощадні рішення: використання систем рекуперації тепла вентиляційного повітря; встановлення частотних перетворювачів на вентиляторах; автоматизоване регулювання параметрів мікроклімату. Застосування таких систем дозволяє зменшити споживання електроенергії до 30%. Енергоефективні технології сушіння світлого солоду Сушіння є ключовим етапом виробництва, що визначає якість готового продукту та рівень енергоспоживання. Традиційна схема сушіння У традиційних сушарках нагріте повітря проходить через шар солоду, після чого викидається в атмосферу разом із вологою. Це призводить до значних втрат теплової енергії. Запропонована енергоощадна схема З метою підвищення енергоефективності пропонується впровадження наступних технологічних рішень: Рекуперація тепла Передбачає встановлення теплообмінника типу «повітря–повітря», у якому тепло відпрацьованого повітря передається свіжому [26]. Переваги: повернення до 40% теплової енергії; зниження витрат палива; зменшення викидів СО₂. Рециркуляція повітря Частина відпрацьованого повітря повертається у сушильний процес, що дозволяє: зменшити витрати на нагрів; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 50 стабілізувати температурний режим. Багатозонне сушіння Передбачає поділ процесу на декілька температурних зон: зона підв'ялювання (30–40°C); зона основного сушіння (40–60°C); зона досушування (до 80°C). Такий підхід дозволяє: оптимізувати витрати енергії; забезпечити високу якість солоду [26]. Використання теплових насосів[26] Технологія передбачає відбір тепла з вологого повітря та його повторне використання. Особливості енергоощадних технологій при виробництві світлого карамельного солоду Виробництво карамельного солоду включає додаткові стадії теплової обробки, що супроводжуються значними енерговитратами. Основні напрями енергозбереження: використання універсальних сушильних установок з програмованими режимами; рекуперація тепла між стадіями нагріву; автоматичне регулювання температури для запобігання перевитрат енергії; застосування високоефективної теплоізоляції обладнання. Ці заходи дозволяють знизити енергоспоживання на 15–25%. Розрахункове обґрунтування ефективності впровадження рекуперації тепла [26] Для оцінки ефективності впровадження рекуперації тепла розглянемо сушильну установку продуктивністю 5 т/добу. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 51 При традиційній схемі витрати теплової енергії становлять приблизно: Q1 = 4200 МДж/т При впровадженні системи рекуперації тепла: Q2 = 2800 МДж/т Економія теплової енергії: ΔQ = Q1 – Q2 = 1400 МДж/т. Відносна економія: η = (ΔQ / Q) × 100 % = 33 %. Отже, впровадження системи рекуперації дозволяє знизити витрати теплової енергії приблизно на 30–35%. Автоматизація як фактор енергозбереження[26] Впровадження автоматизованих систем керування забезпечує: точне підтримання технологічних параметрів; зменшення перевитрат енергії; підвищення стабільності якості продукції. Системи автоматизації включають: датчики температури, вологості, СО₂; програмовані логічні контролери; системи диспетчеризації. У результаті проведеного аналізу встановлено, що найбільший потенціал енергозбереження у виробництві світлого та світлого карамельного солоду зосереджений на стадії сушіння. Запропоноване впровадження інноваційних технологій, зокрема систем рекуперації тепла, рециркуляції повітря та автоматизації процесів, дозволяє: знизити споживання теплової енергії на 30–35%; скоротити експлуатаційні витрати; підвищити екологічність виробництва; забезпечити стабільну якість продукції. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 52 2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми Ячмінь з стрічковим транспортером передається на норію 1, проходить через проміжний бункер 2, зважується на вагах 3. Проходить магнітний сепаратор 4, де відділяється пил і направляється в бункер 5, з якого потрапляє в повітряно-ситовий сепаратор 6, в якому відділяється смітна домішка, що надходить на утилізацію через бункер 8 від основної кількості зерна, яке через бункер 7 надходить у розсів 9. Розсів розділяє зернову масу на три фракції – ячмінь І , ІІ та ІІІ сорту, звідки зерно через автоматичні ваги надходить до відповідних бункерів. Ячмінь ІІІ сорту надходить на реалізацію, І та ІІ сорт надходить на транспортер 13, звідки норією 1 переміщається через проміжний бункер 14 в мийний апарат 15. Мийний апарат попередньо заповнений до половини об’єму водою температурою 14…5 °С. Його залишають у спокої на 20…30 хв, потім суміш зерна і води інтенсивно перемішують стисненим повітрям, з додаванням дезінфектанта, а потім — активатора росту. Бункер сплаву 16, де знімають сплав у безперервному потоці води, і звідти він направляється на утилізацію. Із мийного апарата через 5…6 год водно-зернова суміш гідротранспортом подається в апарат 17 для замочування і пророщування зерна. Тривалість завантаження апарата зерном не повинна перевищувати 1,5 год. На миття і гідротранспортування зерна витрачається 3 м3 води на 1 т зерна. Апарат 17 для замочування і пророщування зерна — це індивідуальна камера із сітчастим днищем, оснащеними спеціальними механізмами (шнековий перегрібач) для ворушіння і вивантаження солоду, допоміжним технологічним обладнанням (камера кондиціювання 18, вентилятор 19). В апараті для пророщування і замочування зерна необхідною умовою є рівномірний розподіл тиску кондиційованого повітря у підситовому просторі, що визначає рівномірне пророщування солоду по всій площині апарату. Для забезпечення цієї умови висота підситового простору повинна становити 1,5…2,0 м. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 53 Для зволоження і охолодження повітря, що надходить в апарат під час замочування і пророщування зерна, під ситом додатково встановлюють форсунки, що розпилюють воду в тонкий однорідний пил. Громіздкі й металомісткі камери кондиціювання при цьому можна не монтувати. Для кондиціювання повітря з метою економії води поряд з форсунками в підситовому просторі доцільно встановити сухі аміачні повітроохолодники. Оптимальною температурою замочування, що дає можливість прискорити процес проникнення води в зерно для пробудження його життєдіяльності й надалі скоротити тривалість пророщування, є температура 18…20 °С. Підвищення температури води і повітря під час замочування зерна сприяє прискоренню його зволоження, але у цих умовах посилюється розвиток мікроорганізмів у шарі і знижується розчинність кисню у воді. Повітряно-зрошувальний спосіб замочування зерна в горизонтальному апараті дає змогу прискорити процес солодорощення на 1,5…2 доби, скоротити втрати сухих речовин і підвищити якість цільового продукту. В результаті проведених досліджень у НУХТ було встановлено, що оптимальні втрати кондиційованого повітря за годину становлять 250…300 м3/т, а води — 1 м3/т на весь період замочування і пророщування. Зрошувати зерно водою під час його ворушіння шнековим перегрібачем, на якому встановлена ворошильна система, треба залежно від його здатності до вологопоглинання. Тривалість замочування зерна до досягнення вологості 45 % в середньому становить 30…40 годин. З досягненням зерном вологості 43…46 % зрошення шару водою припиняють. У процесі пророщування зернову масу треба ворушити 2…З рази на добу шнековим перегрібачем, періодично або безперервно продувати кондиційованим повітрям за допомогою вентилятора. Періодичність і тривалість продування зерна повітрям залежить від його фізичних параметрів. Різниця температур нижнього і верхнього шарів солоду не повинна перевищувати 5 °С. Максимальна висота шару свіжопророслого Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 54 солоду становить 1,5…2,0 м. Після закінчення пророщування зерна (через 5…7 діб) свіжопророслий солод подають на сушіння і термічне оброблення в сушарці 20. Тепловентиляційна система обладнана паровими калориферами, вентиляторами та рекуперативними теплообмінниками, які виготовляються із скляних трубок діаметром 20 мм. Теплообмінник забезпечує перехресні потоки відпрацьованого сушильного агента та атмосферного повітря, що надходить на вентилятор. У сушарці передбачено встановлення рекуператора для повторного використання тепла відпрацьованого повітря. Це дозволяє: зменшити витрати теплової енергії на 30 %; скоротити витрати палива; знизити викиди CO₂. Відпрацьований у сушарці агент із 100 %-ю вологістю в теплообміннику охолоджується, волога конденсується і видаляється в повітря. Атмосферне повітря за рахунок теплоти конденсації пари агента нагрівається до температури 30…40 °С, а потім надходить у калорифери для догрівання до 85 °С і у вигляді сушильного агента подається на сушіння солоду. Свіжевисушений солод з вологітю 3-5 % стрічковим транспортером 13 і норією 1 надходить в бункер 22, звідти на ростковідбивну машину 23, ростки вивантажуються у бункер 24, а солод у проміжний бункер 25, з якого надалі надходить на відлежування у силоси. 2.6 Розрахунок продуктів 2.6.1 Вихідні дані для розрахунку Світлий ячмінний солод Асортимент та обсяг проектованих сортів солоду наведено в табл. 2.11 Таблиця 2.11 - Асортимент та обсяг проектованих сортів солоду Сорт солоду Продуктивність Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 55 % Добова, кг Річна, кг Світлий 70 3500 1 150 000 Карамельний 30 1500 500 000 Разом 100 5000 1650 000 Згідно з нормами технологічного проектування приймаємо величини втрат і відходів, % до маси товарного ячменю [27, 28]: втрати під час транспортування і розвантажування ячменю — 0,15; під час зберігання (до 1 року) — 0,10; відходи: сміттєві домішки — 1,60, зернові домішки — 4,20, ячмінь ІІІ сорту (схід із сита з отворами 2,2x20 мм) — 6,20. Всього — 12,25 %. Величини втрат і відходів у виробництві різних типів солоду, прийняті у розрахунках, наведено у табл. 2.12. Таблиця 2.12 — Втрати і відходи у виробництві солоду, % до маси відсортованого ячменю [27, 28] Найменування втрат і відходів у Солод виробництві солоду світлий палений Втрати під час замочування 0,6 — Втрати на дихання 5,7 — Відходи зі сплавом 1,0 — Втрати на утворення паростків 4,3 — Втрати під час обжарювання за температури 120 °С — 5,2 Втрати під час обжарювання за температури 170 °С — 9,1 Разом 11,6 14,3 2.6.2. Розрахункова частина Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 56 Розрахунки виконують на 100 кг товарного ячменю за методикою [27, 28]. Очищений і відсортований ячмінь. Під час розвантажування товарного ячменю втрачаються 0,15 % його або 0,15 кг. На очистку надходить ячменю 100 - 0,15 = 99,85 кг. Після первинної очистки вилучається 1,6 % або 1,6 кг сміттєвих домішок і 4,20 % або 4,2 кг зернових домішок. На зберігання надходить ячменю 99,85 - (1,6 + 4,2)=94,05 кг. Під час зберігання втрачається 0,1 % або 0,1 кг ячменю. На вторинну очистку надходить ячменю 94,5 - 0,1 = 93,95 кг. Під час сортування вилучають 6,2 % ячменю ІІІ-го сорту або 6,2 кг. Залишається очищеного і відсортованого ячменю: 93,95 - 6,2 = 87,75 кг. Замочений ячмінь. Очищений і відсортований ячмінь вологістю 14,5 % містить сухої речовини 87,75(100-14,5) /100 = 75,03 кг. При замочуванні зі сплавом і на розчинення витрачається сухої речовини 1,0+ 0,6 = 1,6 % або 75,03х0,016=1,20 кг. У замоченому ячмені сухої речовини залишається 75,0- 1,20 = 73,83 кг. Маса замоченого ячменю вологістю 43,0 % 78,73х100/100-43 = 129,90 кг. Сплав. У сплаві міститься сухої речовини 75,03-0,01= 0,7503 кг. Сплаву вологістю 30 % отримують 0,7503х100/100-30 = 1,07 кг. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 57 а повітряно-сухого вологістю 15 % 0,7503х100/100-15 = 0,89 кг. Свіжопророслий солод. Під час пророщування замоченого ячменю на дихання зерна витрачається 5,7 % сухих речовини або 73,83∙0,057 = 4,21 кг. У свіжопророслому солоді сухої речовини залишається 73,83 – 4,21 = 69,62 кг. Маса свіжопророслого солоду вологістю 42,0 % 69,62 х100/100-42 = 119,75 кг. Свіжовисушений солод. З вилученими паростками втрачається 4,3 % сухої речовини ячменю або 73,83∙0,043 = 3,17 кг. У свіжовисушеному солоді сухої речовини залишається 69,62 – 3,17 = 66,45 кг. Маса свіжовисушеного солоду вологістю 3,0 % 66,45х 100/100- 3 = 66,51 кг. Паростки. Маса паростків вологістю 10,0 % 3,17х 100/ 100 - 10 = 3,52 кг, Вилежаний солод. Маса вилежаного солоду вологістю 5,2 % 66,45х 100/ 100- 5,2 = 70,09 кг. Готовий солод. Під час зберігання вилежаний солод втрачає 0,15 % маси або 70,09∙0,0015=0,11 кг. Маса готового солоду 70,09 – 0,11=69,98 кг. Вихід солоду. Вихід готового солоду на 100 кг очищеного і відсортованого ячменю 69,98∙100/87,75=79,75 %. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 58 Узагальнені результати розрахунків щодо виробництва світлого солоду наведені в табл. 2.13. Таблиця 2. 13 - Зведена таблиця розрахунку продуктів Маса продукту, кг Маса продукту, т № Продукт На 1150 т товарного п/п солоду в рік 1 2 3 4 5 6 1 Товарний ячмінь 114 142,90 4 980 1 643 350 2 Очищений і від сорт. ячмінь 100,04 125,39 4 370 1 441 985 Ячмінь – схід із сита з 3 осередками 2,2х20мм (III 7,07 8,93 311 102 695 сорт) 4 Сміттєві відходи 1,82 2,30 401 26 450 5 Зернові відходи 4,79 6,05 791 69 575 6 Замочений ячмінь 147,6 185,08 6450 2 128 420 7 Вологий сплав 1,214 1,533 54 17630 8 Свіже пророслий солод 136,83 171,52 5977 1 972 480 9 Свіже висушений солод 78,10 97,90 3 412 1 125 850 10 Солод, що відлежався 79,90 100,16 3 490 1 151 840 11 Товарний солод 79,78 100,00 3485 1 150 000 12 Паростки 4,01 5,03 175 57845 Карамельний солод Карамельний солод виготовляють із сухого світлого або із ячменю четвертої доби пророщування. В обох випадках виготовлення цього солоду складається з двох стадій: підготовки вихідного матеріалу і його обжарювання. При виготовленні карамельного солоду велике значення має Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 59 на 100 кг очищеногои відсортованого ячменя на 100 кг товарного солоду на добу у рік (330 днів) якість перероблюваного ячменю, перевагу надають ячменю з підвищеним вмістом білкових речовин. Крім того, він повинен мати високу життєздатність, а зерна однакових розмірів. Більш доцільно виготовляти карамельний солод із свіжопророслого солоду четвертої-п’ятої діб пророщування, завдяки чому виключаються втрати сухих речовин на вилужування їх під час замочування сухого солоду. Очищений і відсортований ячмінь. Під час розвантажування готового ячменю втрачаються 0,15 % його або 0,15 кг. На очистку надходить ячменю 100 – 0,15 = 99,85 кг. Після первинної очистки вилучається 1,6 % або 1,6 кг сміттєвих домішок і 4,20 % або 4,2 кг зернових домішок. На зберігання ячменю надходить 99,85 – (1,6 + 4,2) = 94,05 кг. Під час зберігання втрачається 0,1 % або 0,1 кг ячменю. На вторинну очистку надходить ячменю 94,05 – 0,1 = 93,95 кг. При сортуванні відходить 6,2 % ячменю ІІІ-го сорту або 6,2 кг. Залишається очищеного і відсортованого ячменю 93,95 – 6,2 = 87,75 кг. Замочений ячмінь. Очищений і відсортований ячмінь вологістю 14,5 % містить сухої речовини 87,75(100 14,5)/ 100 = 75,03 кг. Під час замочування зі сплавом і на розчинення витрачається сухої речовини 1,0 + 0,6 = 1,6 % або 75,03∙0,016 = 1,2 кг. У замоченому ячмені сухої речовини залишається 75,03 – 1,2 = 73,83 кг. Маса замоченого ячменю вологістю 43,0 % 73,78 х100/ 100 - 43 = 129,18 кг. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 60 Сплав. У сплаві сухої речовини міститься 75,03∙0,01 = 0,7503 кг. Сплаву вологістю 30 % отримують 0,7503х 100/ 100 -30 = 1,07 кг, а повітряно-сухого вологістю 15 % 0,7503х 100/ 100-15 = 0,89 кг. Під час пророщування замоченого ячменю на дихання зерна витрачається 7,0 % сухої речовини або 73,83∙0,070 = 5,17 кг. У свіжопророслому солоді сухої речовини залишається 73,83 – 5,17 = 68,66 кг. Маса свіжопророслого солоду вологістю 42,0 % 68,48 х100 / 100 -42 = 118,1 кг. Маса свіжопророслого солоду вологістю 60,0 % 68,48 х100/ 100- 60 = 171,2 кг. Свіжопророслий солод додатково зволожують до вологості 50...60 %, далі солод завантажують у обжарювальний барабан, піднімають температуру до 50 ºС та витримують 1 год. Далі температуру повільно піднімають до 70 ºС. Під час витримки обертають барабан, якщо потрібно солод ще зволожують водою, піднімають температуру до 90 ºС, за якої витримують 1 год до повного розрідження ендосперму. Потім температуру швидко піднімають до 120...170 ºС залежно від кольору карамельного солоду, який бажають отримати. Маса втрат сухих речовин під час обжарювання за температури 120 ºС становить 2 % або 68,66∙0,02 = 1,37 кг. Маса обжареного солоду за температурі 120 ºС (карамельний світлий) вологістю не більше 6 %. 68,66 – 1,37= 67,29 кг. Маса вилежаного карамельного світлого солоду Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 61 67,29х 100/ 100- 6 =71,59 кг. Готовий солод під час зберігання втрачає 0,15 % або 71,59∙0,0015 = 0,11 кг. Маса готового карамельного світлого солоду 71,59 – 0,11 = 71,48 кг. Вихід солоду. Вихід готового солоду на 100 кг очищеного і відсортованого ячменю 71,48∙100/ 87,75 = 81,46 %. Узагальнені результати розрахунків щодо виробництва карамельного світлого солоду наведені в табл. 2.14 . Таблиця 2. 14 - Зведена таблиця розрахунку продуктів карамельного солоду Маса продукту, кг Маса продукту, кг № Продукт На 500 т товарного п/п солоду в рік 1 2 3 4 5 6 1 Товарний ячмінь 114 139,90 2120 699 500 2 Очищений і від сорт. ячмінь 100,04 122,76 1860 613 800 Ячмінь – схід із сита з 3 осередками 2,2х20мм (III 7,07 8,67 132 43 350 сорт) 4 Сміттєві відходи 1,82 2,24 170 11 200 5 Зернові відходи 4,79 5,88 334 29 400 6 Замочений ячмінь 147,6 181,21 2746 906 050 7 Вологий сплав 1,214 1,50 23 7 500 8 Свіже пророслий солод 134,63 165,22 2503 826 100 9 Зволожений солод 195,68 240,14 3639 1 200 700 10 Солод обжарений при 76,71 94,14 1427 470 700 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 62 на 100 кг очищеногои відсортованого ячменя на 100 кг товарного солоду на добу у рік (330 днів) температурі 120 °С 11 Солод карамельний відлежаний 81,61 100,15 1518 500 750 12 Товарний солод 81,49 100,00 1515 500 000 Таблиця 2.15 - Зведена таблиця розрахунку продуктів солоду Маса продукту, кг № п/п Продукт На 1 650 000 кг товарного солоду в рік 1 2 5 6 1 Товарний ячмінь 7 100 2 342 850 2 Очищений і від сорт. ячмінь 6 230 2 055 785 3 Ячмінь – схід із сита з осередками 2,2х20мм (III сорт) 443 146 045 4 Сміттєві відходи 573 37 650 5 Зернові відходи 1 125 98 975 6 Замочений ячмінь 9196 3 034 470 7 Вологий сплав 77 25 130 8 Свіже пророслий солод 8480 2 798 580 9 Свіже висушений солод 3 412 1 125 850 10 Солод, що відлежався 3 490 1 151 840 11 Товарний світлий солод 3485 1 150 000 12 Зволожений солод 3639 1 200 700 13 Солод обжарений при температурі 120 °С 1427 470 700 14 Солод карамельний відлежаний 1518 500 750 15 Товарний карамельний солод 1515 500 000 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 63 на добу у рік (330 днів) Витрата дезінфікуючих засобів Перекис водню [28] Використовують: 35 % розчин перекису водню. Робоча концентрація: 0,05–0,15 % у замочувальній воді. Дозування: m=C×V/100, де: m — кількість препарату; C — концентрація, %; V — об’єм води. Практично: 0,5–1,5 л 35 % H₂O₂ на 1 м³ води. Переваги: не залишає токсичних залишків; розкладається на воду та кисень; безпечний для пророщування. Витрата хлорного вапна для дезінфекції солодорастильних ящиків становить 10 г/100 кг відсортованого ячменю. Добова витрата хлорного вапна складає: 5000 * 0,0001 = 0,5 кг. Річна витрата хлорного вапна складає: 1 650 000 * 0,0001 = 165 кг. Гіберелінова кислота [28] Гіберелін (гіберелова кислота GA₃) застосовують для: прискорення проростання; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 64 підвищення ферментативної активності; вирівнювання проростання; скорочення тривалості солодорощення. Особливо ефективний: для ячменю зі зниженою схожістю; при переробці свіжозібраного зерна; у холодний період року. Дозування гібереліну 0.1–0.5 г на 1 т ячменю, найчастіше використовують - 0.2–0.3 г/т. Річна витрата хлорного вапна складає: 0,2х1 650 = 330 г = 0,33 кг Спосіб внесення гібереліну Гіберелін: попередньо розчиняють у невеликій кількості теплої води; додають у замочувальну воду; забезпечують інтенсивне перемішування. Температура води 12–16 °C. Надлишок гібереліну може викликати: надмірне розчинення ендосперму; погіршення якості солоду; втрати сухих речовин. Тому перевищувати рекомендовані дози не бажано. 2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання Норія (поз.1) [29] Продуктивність норії визначаємо за формулою: Qн = Р3 * 0,75 / 24 * 0,63 = 7,100 * 0,75 / 24 * 0,6 = 0,4 т. Де Р3 – добова кількість зерна Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 65 Приймаємо 1 норію НЦГ производительностью 5 т. Таблиця 2.16 – Технічна характеристика норії Найменування 1 показників Продуктивність по 5 важкому зерну, т Висота норії, м, 30 не більше Ширина стрічки, мм 125 Швидкість стрічки, м/с 1,2 Крок ковша, мм 210 Необхідна потужність електродвигуна: N = Qн * Н/367*η = 5*30/367*0,7 = 0,59 кВт. Проміжний бункер розраховуємо на 3 зважування (поз.2) Vб = 3*Qсуш./0,63 = 3*0,3/0,63 = 1,4 м3. Де Qсуш – продуктивність по зерну за годину. 7,1/24=0,3 т/год. Бункер вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 1,5 м. Висота конической частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 1,0* ( /2 )*tg450 = 1*0,71*1 = 0,71 м. Высота циліндричної части (H) рассчитывается исходя из формулы 2.33 (стр. 45): H = V/a2-1/3h = 1,4/1,02-1/3*0,71 = 1,17 м. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 66 Приймаєм 2 бункера по 1,4 м3 кожний квадратного перетину шириною 1,5 м, висота циліндричної частини 1,17 м, конічної - 0,71. Залежно від продуктивності підйомних норій згідно з таблицею 2.17 підбирають автоматичні ваги (поз.3). Таблиця 2.17 - Технічна характеристика автоматичних вагів[29] Марка Межа Продуктивність Об´єм Потужність, Габаритні Маса, зважування, двигуна т/год ковша, кВт розміри кг кг м3 Д-20 15-20 1,5-6,0 0,044 - 900х750х800 155 Повітряно-ситовий сепаратор (поз.6) [29, 30] Продуктивність сепаратора визначається за формулою: Qс1 = Рс/24 * 0,8 = 7,1 / 24 * 0,8 = 0,4 т / год. Вибираємо сепаратор марки ЗСП-1,5 продуктивністю 1,2 т/год. Таблиця 2.18 – Технічна характеристика сепаратора типу ЗСП Показатели ЗСП-1,5 Продуктивність, т/год 1,2 (по ячменю) Потужність 0,6 электродвигуна, кВт Габарітні розміри: довжина 1500 ширина 800 висота 1100 Маса, кг 250 Для безперебійної роботи сепаратора слід встановити 2 бункери: над сепараторний (поз.5) та підсепараторний (поз.7). Так як очищення передбачається безпосередньо перед надходженням у виробництво після зберігання, то наступне обладнання підбирається не за максимальним добовим надходженням ячменю, а з розрахунку рівномірної добової переробки протягом усього періоду. Тому продуктивність його нижча Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 67 (коефіцієнт використання приймається рівним 0,7). Працює він у 2 зміни (16 годин). Тому продуктивність його (Qс2) розраховується за кількістю ячменю, що подається на вторинну очистку, за формулою: Qс2 = (Qтя/// - Qзпп) / 16 * 0,7. Qзпп – домішки, які відібрали при первинній очистці (1,6 %) 7,1х0,016=0,114 т. Qс2 = (7,1 – 0,114) / 16 * 0,7 = 0,52 т/год.. Місткість кожного бункера визначається за формулою: Vб = Qс1/2 * 0,63 = 0,52 / 2 * 0,63 = 0,42 м3. Бункера вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 1 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 0,5* ( /2 )*tg450 = 0,5*0,71*1 = 0,36 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 0,42/0,52-1/3*0,36 = 1,6 м. Підбираємо 2 бункери місткістю по 0,42 м3 кожен квадратного січення шириною 0,5 м, висота циліндричної частини 1,6 м, конічної - 0,36 м. Продуктивність магнітного сепаратора визначається так само, як повітряно-ситового. За таблицею 2.19 підбираємо електромагнітний сепаратор марки ДЕС (поз.4) продуктивністю 4000 кг/годину [29, 30]. Таблиця 2.19 - Технічна характеристика електромагнітного сепаратора марки ДЕС Сепаратор ДЕС Показник Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 68 Продуктивність, кг/год 4000 Потужність, кВт: електроприводу 0,4 електромагнітів 0,2 Діаметр барабана, мм 300 Габарітні розміри, мм 1000х 400 Для зважування ячменю після очищення встановлюються автоматичні ваги, які підбираються за таблицею 2.17. Для відсортованого ячменю встановлюються бункери. Об'єм бункера для ячменю 1 сорту визначається за формулою: Об'єм бункера для 1-го сорту розраховується за формулою: V1c = [Qя/// * (0,8-0,9) * 1,2] / ρcя, де Qя/// - Добова кількість сортованого ячменю, т (за табл. 2.15); 0,8-0,9 - кількість ячменю 1-го ґатунку (80-90 % від сортованого); 1,2 – коефіцієнт запасу місткості бункера; ρся - насипна щільність відсортованого ячменю, т/м3. V1c = (Qя///*0,8*1,2)/ρcя = 6,23*0,8*1,2/0,65 = 9,2 м3. Бункер для ячменю 1-го ґатунку (поз.10) вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 2 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2)*tgα = 2* ( /2)*tg450 = 2*0,71*1 = 1,42 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 9,2/4-1/3 * 1,42 = 1,83 м. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 69 Підбираємо бункер місткістю 9,2 м3 квадратного перерізу шириною 2 м, висота циліндричної частини 1,83 м, конічної 1,42 м. Об'єм бункера для 2-го сорту (поз.11) розраховується за формулою: V2c = [Qя/// * (0,1-0,2) * 1,2] / ρcя, де 0,1-0,2 – кількість ячменю 2-го сорту (10-20 % від сортованого). Об'єм бункера для 2-го сорту визначається за формулою: V2c = (Qя///*0,2*1,2)/ρcя = (6,23*0,2*1,2)/0,65 = 2,3 м3. Бункер для ячменю 2-го ґатунку (поз.11) вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 1,5 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 1,0* ( /2 )*tg450 = 1,0*0,71*1 = 0,71 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 2,3/1,02-1/3 * 0,71 = 2,1 м. Підбираємо бункер місткістю по 2,3 м3 квадратного перерізу шириною 3 м, висота циліндричної частини 2,1 м, конічної – 0,71 м. Місткість бункерів для 3-го сорту(поз.12) розраховується на 10- добовий запас за формулою: V3c = (Qя3с * 10 * 1,2) / ρя3с, де Qя3с - добова кількість ячменю 3-го ґатунку, т (за табл. 2.15); Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 70 1,2 – коефіцієнт запасу місткості бункера; 10 – 10-добовий запас ячменю 3-го сорту; ρя3с - насипна щільність ячменю 3-го ґатунку, т/м3 (табл. 1.1, стор. 5). Місткість бункера для ячменю 3-го сорту визначається за формулою: V3c = (Qя3с * 10 * 1,2) / ρя3с = (0,443 * 10 * 1,2) / 0,52 = 10,22 м3. Бункер для ячменю 3-го ґатунку вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 2 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2)*tgα = 2* ( /2)*tg45° = 4*0,71*1 = 1,42 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 10,22/4-1/3 * 1,42 = 2,09 м. Підбираємо бункер місткістю по 10,22 м3 квадратного перерізу шириною 2 м, висота циліндричної частини 2,09 м, конічної – 1,42 м. Місткість бункера для зернових відходів (поз.8) визначається за формулою: Vcо = (Qсп///*2*1,1)/ρсп = (1,125*2*1,1)/0,40 = 6,2 м3. Бункер для бур'янів вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 1,5 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 71 h = 1,5( /2 )*tgα = 1,5* ( /2 )*tg60° = 1,5*0,71*1,732 = 1,85 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 6,2/1,52-1/3*1,85 = 2,15 м. Підбираємо бункер місткістю 6,2 м3 квадратного перерізу шириною 1,5 м, висота циліндричної частини 2,15 м, конічної 1,85 м. Розрахунок обладнання для миття ячменю Накопичувальний бункер очищеного ячменю (поз.14), місткість якого визначається за формулою: V = 1,1 * Vя / / / = 1,1 * 6,23 = 6,85 м3. Бункер для ячменю вибираємо з пірамідальним днищем квадратного січення. Сторона квадрата – а = 1,5 м. h = 1,5( /2 )*tgα = 1,5* ( /2 )*tg60° = 1,5*0,71*1,732 = 1,85 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 6,85/1,52-1/3*1,85 = 2,35 м. Підбираємо бункер місткістю 6,85 м3 квадратного перерізу шириною 1,5 м, висота циліндричної частини 2,35 м, конічної 1,85 м. Повний обсяг апаратів для миття зерна (поз. 15) визначається за формулою: Vз.а. = 2,2 * Qз.я. * N = 2,2 * 9,196 * 3 = 60,7 м3. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 72 Вибираємо апарат для миття зерна місткістю 16 м3. Тоді для замочування необхідно: Таблица 2.20 – Технічна характеристика чанів для миття зерна Кількість Габаритні розміри, мм Маса апарату, т Вміст, завантаження діаметр висота висота пустого з зерном м3 зерна, т циліндр. коніч. і водою частини частини 16 7,0 3340 1250 1270 2,0 18,4 N = 60,7/16 = 3,8 = 4 апаратів. Місткість бункера для сплаву (поз.16) визначається за формулою: V = 1,1 * Vс / / / * 3 = 1,1 * 0,077 * 3 = 0,26 м3. Бункер для сплаву вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 0,5 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 0,5* ( /2 )*tg450 = 0,5*0,71*1 = 0,36 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 0,26/0,52-1/3*0,36 = 0,92 м. Підбираємо 2 бункери місткістю по 0,26 м3 кожен квадратного січення шириною 0,5 м, висота циліндричної частини 0,92 м, конічної - 0,36 м. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 73 Розрахунок обладнання солодоростильного відділення Сумісний спосіб виробництва солоду передбачає суміщення процесів, а саме поєднання замочування та пророщування ячменю в одному апараті; По даному способу інтенсифікується технологічний процес, скорочується число одиниць обладнання, підвищується ступінь механізації виробництва. Кожен ящик встановлений в окремій камері, яка має гідро- та термоізоляцію та витяжну вентиляцію. Одна з торцевих стінок ящика є розвантажувальною. Апарати обладнуються шнековими ворушниками з механічним розвантаженням. За допомогою ворушителів проводиться вирівнювання шару ячменю після завантаження в ящик, вивантаження сухого солоду на конвеєр. Підбираємо перегрібач Ш-4-ВВШ-8 [29]. Таблица 2.21 - Характеристика солодоперегрібача типу ВВС Показники Ш-4- ВВШ-8 Число вертикальних шнеків 8 Питоме навантаження на сито по ячменю, 550 кг/м2 Потужність електродвигуна, кВт: ворушителя 9,7 розвантажувальної стінки 9,0 Розміри ворошителя, мм: довжина зі стінкою 2890 ширина 4770 ширина по вертикальним шнекам 3940 висота ворушителя від сита 3300 Ширина ящика, мм 4000 Маса , кг 5150 Потрібна площа сит при даному способі солодоращення визначається в такий спосіб. Тривалість замочування становить 2 доби, пророщування 5 діб. Загальний цикл виробництва солоду за цим способом становить 7 діб. Тому число ящиків має бути рівним або кратним 7. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 74 Загальну потрібну площу сит (S, м2) для добової роботи визначають з розрахунку навантаження на 1 м2 сита 400-500 кг за формулою: S = Qя// / 400, де Qя// - Добова кількість відсортованого ячменю, кг. S = 6230 / 400 = 15, 6 м2, Загальна площа сит визначається за такою формулою: заг. = S * 7, де 9 - цикл виробництва солоду за цим способом. заг. = 15,6 * 7 =109,2 м2. Габаритні розміри ящика (поз.17) визначають за формулою. Ширина ящика залежить від типу перегрібача. Довжина визначається за такою формулою: L = S/b. Довжину ящика визначаємо за формулою: L = 109,2/4,0 =3,9 = 27.3 м. Для переміщення свіжопророслого солоду на сушку слід розрахувати конвеєр. Час вивантаження солоду з одного ящика (τ, хв) розраховується за такою формулою: τ = L/0,2, Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 75 де L - Довжина ящика, м; 0,2 - швидкість руху перегрібача при розвантаженні солоду на конвеєр, м/хв. τ = 27.3/0,2 = 136.3 хв. Продуктивність конвеєра (Qтр., Т/год) визначається за формулою: Qтр. = Qся * 60/τ, де Qся - кількість свіжопророслого солоду в одному ящику. Qтр. = Qся * 60/τ, Кількість свіжопророслого солоду в ящику визначається за формулою: Qся = Qпс /// / N, де Qпс/// - добова кількість свіжопророслого солоду, т.е. N - кількість ящиків. Qся = 8480 / 7 = 1212 кг, Кількість солодорастильних ящиків дорівнює: N = 109,2 /15,6 = 7 шт. Конвеєр [29] для свіжопророслого солоду підбирається за таблицею 2.22. Таблиця 2.22 - Технічна характеристика стрічкових конвейєрів (поз.13) Показники Ширина стрічки 400 мм Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 76 Продуктивність, т/год 50 Швидкість руху 2,5-2,8 стрічки, м/с Довжина, м 330 Потужність, кВт 10 Для сушіння свіжопророслого солоду необхідно підібрати сушарку (поз.20). Для сушіння світлого солоду (3500 кг/добу) та світлого карамельного солоду (1500 кг/добу) оптимально підійде сушарка продуктивністю близько 0,3–0,5 т/год із можливістю низькотемпературного та ступінчастого сушіння. Найбільш доцільний варіант : 5HXG-10 Low Temperature Vertical Grain Dryer [31]. Сушарка забезпечує ступінчастий режим сушіння та рівномірний розподіл теплоносія по висоті апарата Таблиця 2. 23 – Характеристика сушарки Тип Вертикальна шахтна сушарка Продуктивність 0,4–0,6 т/год Температура сушіння 45–120 °C Джерело тепла Газ / пара / гаряче повітря Тип процесу Безперервний або циклічний Орієнтовна потужність 8 кВт вентиляторів Перевага Збереження ферментативної активності Габарітні розміри 2890×4500×8950 мм (довжина:ширина:висота) Для світлого солоду рекомендується режим: 45–55 °C — попереднє сушіння; 65–85 °C — кінцеве досушування. Для світлого карамельного солоду: 90–120 °C — стадія карамелізації. Сушарка 5HXG-10 Low Temperature Vertical Grain Dryer працює у режимі низькотемпературного сушіння; підходить для зернових і пророщеного ячменю; дозволяє регулювати температуру для різних типів Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 77 солоду; має невелике енергоспоживання; придатна для малих та середніх солодовень; може працювати на газі або парі. Продуктивність норії для підйому свіжовисушеного солоду на сушіння визначається за формулою: Qн = Vсс///*0,68/22 = 3,412*0,68/22 = 0,106 т/год. Приймаємо 1 норію НЦГ производительностью 5 т. Для свіжовисушеного солоду необхідно розрахувати бункер. Місткість бункера визначається за формулою: Vб.с = (Vсс///*2/3)*1,1 = (3,412*2/3)*1,1 = 2,5 м3. Бункер для свіжовисушеного солоду (поз.22) вибираємо з пірамідальним днищем квадратного перерізу. Сторона квадрата – а = 1,0 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 1,0* ( /2 )*tg450 = 1,0*0,71*1 = 0,71 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 2,5/1,02-1/3 * 0,71 = 2,3 м. Підбираємо бункер місткістю по 2,3 м3 квадратного перерізу шириною 3 м, висота циліндричної частини 2,3 м, конічної – 0,71 м. Для відокремлення солоду від паростків слід підібрати ростковідбійну машину. Кількість ростковідбійних машин визначається за формулою: N = 0,96 * Qсс / / / (330 * 16 * Q) = 0,96 * 1125,85 / (330 * 16 * 2) = 0,1. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 78 За таблицею 2.23 підбираємо ростковідбійну машину РВ продуктивністю 1 т/год. Таблиця 2.24 - Технічна характеристика ростковідбійної машини [29] Показники РВ Продуктивність, т/год 1 Частота обертання ротора, 275 об/хв Витрата повітря, м3/год - Потужність електродвигуна, кВт 2,8 Габаритні розміри, мм 2550х800х1910 Маса, кг 430 Місткість бункера для солоду (поз.25) визначається за: Vc = Vcc///*1,1 = 3,412*1,1 = 3,75 м3. Бункер для солоду вибираємо з пірамідальним днищем квадратного січення. Сторона квадрата – а = 1,0 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 1,0* ( /2 )*tg450 = 1,0*0,71*1 = 0,71 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 3,75/1,02-1/3 * 0,71 = 3,5 м. Підбираємо бункер місткістю по 3,75 м3 квадратного перерізу Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 79 шириною 1 м, висота циліндричної частини 3,5 м, конічної – 0,71 м. Для зберігання паростків потрібно розрахувати бункер (поз.24). Об'єм бункера визначається за формулою Vр = (Qр///*5*1,2)/ρр = (0,175*5*1,2)/0,33 = 3,2 м3. Бункер для ростків вибираємо з пірамідальним днищем квадратного січення. Сторона квадрата – а = 1,0 м. Висота конічної частини (h) розраховується за формулою: h = a( /2 )*tgα = 1,0* ( /2 )*tg450 = 1,0*0,71*1 = 0,71 м. Висота циліндричної частини (H) розраховується, виходячи з формули: H = V/a2-1/3h = 3,2/1,02-1/3 * 0,71 = 2,8 м. Підбираємо бункер місткістю по 3,2 м3 квадратного перерізу шириною 1 м, висота циліндричної частини 2,8 м, конічної – 0,71 м. Таблиця 2.25 - Специфікація обладнання № Найменуванн п/ я обладнання п Технічна характери-стика 1 1 Норії 5 Продуктивність по ячменю 0,59 Марка 5 т, висота 30м НЦГ-5 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 80 Номер позиції на апаратурно- технологічній схемі Кількість одиниць однакового обладнання Потужність електродвигуна, кВт Примітка 2 2 Бункери 2 1500х1500х2000 5; 7 1; 1 500х500х 2000 8 1 1500х1500х 4000 10 1 2000х2000х 3500 11 1 1500х1500х 3000 12 1 2000х2000х 3500 14 1 1500х1500х 4200 16 2 Діаметр- 500; Висота -1300 22 1 1000х1000х3000 24 1 1000х1000х3600 25 1 1000х1000х4300 26 1 1000х1000х4300 Продовження таблиці 2.25 1 2 3 4 5 6 7 3 3 Ваги 4 Межа зважування 15-20 кг Марка автоматичні Габарітні розміри: Д-20 900×750×800 4 4 Магнітний 1 Пропускна здатність для 0,4 ДЕС сепаратор зерна 4000 кг/год Габарітні розміри, мм: 1000х400 5 6 Повітряно- 1 Продуктивність 1200 0,6 ЗСП- ситовий кг/год, габарити LхНхВ 1,5 сепаратор 1500×800×1100, маса 1650 кг 6 9 Розсів 1 Продуктивність по ячменю А1- 16000 БРУ Габарити 2430х1390х 2370 7 13 Стрічковий 5 Продуктивність по ячменю конвеєр 50 т/год, довжина 330 м 8 15 Чан для 4 Висота 2500 ,d=3340, маса миття 2,0 т Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 81 9 17 Солодовиро- 7 Габарити LхВ: 9,7 Ш-4- щувальний 4000х 27300 ВВШ-8 апарат 10 20 Сушарка 1 Габарітні розміри 8,0 5HXG- (довжина:ширина:висота) 10 Low 2890×4500×8950 Temper ature Vertical Grain Dryer 11 24 Ростковідбив 1 2550х800х1910 2,8 РВ на машина Маса – 430 кг. 2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд В даний час широко використовуються типові силоси квадратного перерізу розміром 3х3 м і висотою 30 м. Корисна площа такого блоку (з урахуванням коефіцієнта використання 0,93) становить 8,36 м. Тоді обсяг одного силосу дорівнює: 8,36х30 = 250 м3. Об'єм ячменю, що надходить на зберігання після первинного очищення, визначається за формулою: = 2661,32 м3. де Qтя// - річна кількість товарного ячменю, 2 342, 850 т (по табл. 2.15); 0,984 - коефіцієнт, відходів при первинній очистці 1,6 %; ρя – насипна густина ячменю, т/м3 ; 11 – кількість робочих місяців на рік заводу; 8 - 8-місячний запас ячменю. Об'єм солоду, що надходить на зберігання силоси, визначається за формулою: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 82 588,24 м3. де Qвс// - річна кількість відлежаного солоду, т; ρс - насипна густина солоду, т/м3 ; 2 - 2- місячний запас солоду. Кількість силосів для зберігання ячменю: Nя = Vя/250,8 = 2661,32/250,8 = 11 шт. Кількість силосів для зберігання солоду: Nс = Vс/250,8 = 588,24/250,8 = 3 шт. Підбираєм силосний корпус конструкції СКР-3х3 із загальною кількістю - 20 шт. 2.9 Розрахунок води і стоків Розрахунок витрати води складається з розрахунку води на миття і замочування ячменю, кондиціювання повітря, миття та обладнання приміщень. Витрата води на миття ячменю окремо не враховується, тому що при повітряно-водяному замочуванні мийка окремо не проводиться, а поєднується з процесом замочування. Витрата води на зволоження повітря (Wу, кг/година) визначається за формулою: Wу = Lв * (d2 - d1) * 100/3, де Lв – кількість зволожуючого повітря, кг. Wу = 90 166 * (0,01237 - 0,0089) * 100/3 = 10430 кг / год. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 83 Витрата зволожуючого повітря (кг) визначається за формулою: Lв = (Qз + Qр - Qс - Qп) / (I2 - I1), Lв = (264118,32 +686116,8 - 29976,5 - 569,7216) / (44,02 - 33,8) = 90 166 кг. Теплота, що підводиться із замоченим зерном, визначається за формулою: Q3 = Q3я//*сз*t3 = 9196*2,611*11 = 264118,32 кДж. Теплота, що виділяється під час пророщування зерна, визначається за формулою: Qр = q * Тсі * Gзя = 17980 * 45 * 848 = 686116,8 кДж. Теплота, що відводиться зі свіжопророслим солодом при вивантаженні, визначається за формулою: Qс = Qпс///*сс*tс = (3412:5) * 2,584 * 17 = 29976,5 кДж. Втрати тепла в довкілля визначаються за формулою: Qп = α*F*∆t*τ = 25,12*15*4,5*(16-14)*24*7 = 569,7216 кДж. Ентальпія кондиціонованого повітря визначається за формулою 3.11 (стор. 69): I1 = 1,005 * 12 +1,88 * 12 * 0,0089 * 0,97 +2500 * 0,0089 * 0,97 = 33,8 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 84 кДж / кг. Ентальпія відпрацьованого повітря визначається за формулою: I2 = 1,005 * 17 +1,88 * 17 * 0,01237 * 0,86 +2500 * 0,01237 * 0,86 = 44,02 кДж / кг. Продуктивність вентилятора для годинної подачі повітря в солодо- рослинний апарат визначається за формулою: Vв = = = 1170,9 м3/год. Питома витрата повітря на кожну тонну ячменю, що подається на замочування, визначається за формулою: Vуд = Vв/Qтя/// = 1170,9/6,23 = 188 м3/(год•т). Витрата води на охолодження повітря (Wо) визначається за формулою: W0 = = = 55950 кг. Витрата води на замочування визначається за таблицею 2.26. Таблиця 2.26 – Витрата води по операціям [27] Од. Загальна кількість вимі- води на 1 т ячменю з Найменування операцій рювання урахуванням усіх операцій Солодорущення в одному апараті: м3/т 3,0 миття ячменю м3/т 0,4 зрошення в замочних чанах м3/т 1,6 зрошення в пневматичних агрегатах Загальні операції: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 85 кондиціювання повітря м3/т 0,9 миття пристроїв м3/т 0,25 гідравлічний транспорт ячменю та миття мийних та замочних м3/т 1,9 апаратів Загальна кількість води на 1 т ячменю при повітряно-водяному замочуванні становить 18,8 м3. 2.10 Розрахунок витрати пари та тепла Тепло витрачається на сушіння свіжопророслого солоду. Кількість випаровуваної вологи з солоду при сушінні визначається за рівнянням: W = Gвл. * (wвл. – wс) / (100 – wс) = Gс * (wвл. – wс) / (100 – wвл.), де Gвл. и Gс - маса свіже пророслого і свіжевисушеного солода, кг; wвл. і wс - вологість свіже пророслого і свіжевисушеного солода, %. W = 3412 * (42. – 3) / (100 – 42.) = 2294,28 кг Витрата повітря у сушарці визначається за формулою: L = W/(d2-d0) = 2294,28/(0,022-0,010) = 191 190 кг. Загальна витрата повітря визначається підсумовуванням кількості повітря, що витрачається у солодовому та сушильному відділеннях. L = Lв + Lсуш = 90 166 + 191 190 = 281356 кг. Витрата тепла на сушку визначаємо з рівняння: Qсуш. = Lсуш.*(I – I0) + Gc*cc*(t2 – t1) – W*cв*t1 + Qп = 191 190 (86,37- 46,47)+3412*1,42(80-40)- 2294,28*4,1868*40+0,3 = 7438055 Дж. Таблиця 2.27 – Дані про роботу солодосушарки [27] Трива Витрати теплоти, Топливо Витрати Продуктив Тип сушарки лість кДж електро- ність на Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 86 сушки На 1 На 1 кг енергії 1 м2 , год кг випареної\ на основи сухого вологи 1000 кг сушильних солод солоду, решіток, у кВт∙год кг/м2 Двоярусна 24-48 5230- (7,5-9,6) Топливо 5-7 80-140 з калорифером 6700 *103 Таблиця 2.28 – Витрати пари на 1 тону солоду Вид солодовні Показники Солодорощення в одному апараті Витрати пари, т 2,1 2 т пара відповідає 1,0-1,1 Гкал або 162-171 кг умовного топлива. 2.11. Розрахунок витрат електроенергії Розрахунок електроенергії на прийом та очищення ячменю проводиться за формулою: ат1 = 0,0249 * l + 0,0445 * h + 1,62 де l - загальна відстань переміщення зерна по горизонталі від приймального бункера до силосів, включаючи очищення, м (приймається за виконаною компонування); h - сумарна висота підйому зерна по норіях під час операцій прийому та очищення (приймається за кількістю вибраних норій та сумарною висотою їх підйому), м. ат1 = 0,0249 * 20 + 0,0445 * 15 + 1,62 = 2,8755 кВт∙год/т Норма витрати електроенергії на замочування ячменю, включаючи його подачу, вибирається за таблицею залежно від типу солодовні. Таблица 2.29 – Витрати електроенергії на замочування ячменю Тип солодовні Норма електроенергії на замочування ат2, кВт∙год/т Сумісний спосіб солодорощення 2,60 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 87 Норма витрати електроенергії на зволоження солоду визначається за формулою: ат31 = m*n*c*(2,26*τ1+1,8*τ2)/G де m – тривалість солодоріння, добу; n – число ворушень на добу; G - маса ячменю, що подається на ящик за добу (замоченим ячменем), т; с - коефіцієнт, що залежить від ширини грядки (при ширині 2 м, с = 0,99; при ширині 2,5 м, с = 1,01; при ширині 3 м, с = 1,05; при ширині 3,5 м, с = 1,1; при ширині 4 м, с = 1,15; при ширині 4,5 м і 5,5 м = 1,4). ат31 = 7*2*1,15*(2,26*1+1,8*0,6)/15,6 = 3,34 кВт•год/т. Норма витрати електроенергії на подачу та розпилення води (ат34) є величиною постійної і становить 0,9 кВт•год/т. Норма витрати електроенергії на кондиціювання повітря та подачу його в солодовню (ат32) приймається рівною 24,5 кВт•год/т. Норма витрати електроенергії на вивантаження та подачу свіжопророслого солоду в сушарку (ат33) приймається незалежно від способу солодоращення, враховуючи відстань переміщення солоду до сушарки (l) та висоту підйому солоду (h), за таблицею 2.30: Таблица 2.30 - Норма витрати електроенергії на вивантаження і транспортировку свіжепророслого солоду в сушарку механічним транспортом Висота піднімання солоду (l + h), м ат33, кВт∙год/т 30 3,10 Норма витрати електроенергії на сушіння свіжопророслого солоду визначається за формулою: Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 88 ат4 = 1,290/(d2 – d0) =1,29/(0,022-0,01) = 107,5 кВт•год/т. Норма витрати електроенергії на обробку солоду після сушіння і подача його в солодосховище механічним транспортом (ат5) визначається залежно від відстані переміщення солоду (l) і висоти його підйому (h). Це значення можна визначити за допомогою таблиці 2.31: Таблица 2.30 - Норма витрати на обробку солоду після сушіння Переміщенння солоду Норма витрат електроенергії (ат5), кВт∙год/т (l + h), м 31 1,9 ат5 = 1,9 кВт • год/т. Витрата електроенергії на солодоращення (ат3, кВт•год/т) можна представити у вигляді рівняння: ат3 = ат31 + ат32 + ат33 + ат34 = 3,34 + 24,5 + 3,10 + 0,9 = 31,84 кВт • год/т. Витрата електроенергії на технологічні потреби визначається за формулою: Нт = ат1 + ат2 + ат3 + ат4 + ат5 = 2,8755 + 2,60 + 30,85 + 107,5 + 1,9 = = 146,03 кВт•год/т. Норма витрати електроенергії на вентиляцію виробничих приміщень (Нв) приймається в кількості 1,5% від технологічної норми і визначається за формулою: Нв = 0,015 * Нт = 0,015 * 146,03 = 2,19 кВт • год/т. Норма витрати на освітлення розраховується залежно від прийнятого рішення компонування. Для приблизних розрахунків у цьому прикладі на Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 89 освітлення приймемо 30% загальної витрати електроенергії. Але = (146,03 + 2,19) * 0,3 = 44,5 кВт • год/т. Для більшої точності слід прийняти 15% витрати електроенергії на невраховані витрати. Нн = (146,03 + 2,19 + 44,5) * 0,15 = 28,9 кВт • год/т. Тоді загальна витрата електроенергії дорівнюватиме: Н = 146,03 + 2,19 + 44,5 + 28,9 = 221,62 кВт • год/т. 2.12. Розрахунок витрат стисненого повітря та диоксиду вуглецю Стиснене повітря при виробництві солоду витрачається на миття, перемішування зерна, перекачування з одного апарату в інший, замочування. Якщо використовується спосіб замочування повітряно-зрошувальний безпосередньо в апаратах пророщування, стиснене повітря витрачається тільки при миття і не потрібно при замочуванні. Витрата ведеться згідно з нормами технологічного проектування на 1 т ячменю та перераховується на продуктивність. Дані до розрахунку наведено у таблиці 2.32. Таблиця 2.32 – Витрати стисненого повітря Найменування операції Витрати повітря в Робочий тиск Питома переводі на стисненого вага нормальний тиск на повітря, мПа стисненого 1 т ячменю, м3/год повітря, кг/м3 Миття ячменю 32,7 0,15 2,82 Сухе продування 36,7 0,1 2.26 Продування зерна (вологе) 52.3 0,15 2,82 Перемішування зерна 39,2 0,15 2,82 Перекачування зерна з 31,3 0,3 4,5 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 90 одного чану до іншого Зрошувальне замочування 32,7 0,15 2,82 2.13 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх використання [15] У процесі виробництва солоду утворюється значна кількість відходів та вторинної сировини, які мають високу кормову, енергетичну або технологічну цінність. Раціональне використання таких побічних продуктів дозволяє зменшити втрати виробництва, підвищити економічну ефективність підприємства та сприяє впровадженню принципів безвідходних технологій. До основних видів вторинної сировини солодового виробництва належать: Солодові паростки — утворюються під час сушіння та очищення солоду. Вони містять білки, вітаміни групи B, мінеральні речовини та ферменти. Солодові паростки використовують переважно як високопоживну кормову добавку для сільськогосподарських тварин, а також як компонент у виробництві біологічно активних добавок та кормових концентратів. Солодовий пил— утворюються при транспортуванні, шліфуванні й очищенні зерна та солоду. Їх можна застосовувати у комбікормовому виробництві або як сировину для біотехнологічних процесів. Зернові відходи (биті зерна, домішки, зернова некондиція) — формуються на стадіях очищення та сортування ячменю. Такі відходи використовують у кормовиробництві, для виробництва біогазу або як сировину для отримання органічних добрив. Стічні води солодового виробництва містять органічні речовини та завислі частинки. Після відповідного очищення їх можна використовувати у системах технічного водопостачання або для отримання біогазу методом анаеробного зброджування. Корінці та оболонки зерна мають високий вміст клітковини та можуть застосовуватись у виробництві комбікормів або як джерелоАрк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 91 харчових волокон у харчових технологіях. Ефективне використання вторинної сировини у виробництві солоду забезпечує зниження екологічного навантаження на навколишнє середовище, скорочення витрат на утилізацію відходів та створення додаткових напрямів отримання прибутку. Перспективним є впровадження технологій комплексної переробки побічних продуктів із подальшим використанням їх у кормовій, харчовій та енергетичній галузях. 2.14 Контроль виробництва і управління якістю продукції Таблиця 2.33 – Технохімічний контроль солодового виробництва [15] Стадії Об’єкт Параметр, що Метод і Нормативни Хто процесу контро контролюється частота й параметр контролю лю контролю є і де фіксують результат и 1 2 3 4 5 6 Сировина Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 92 При Ячмінь Колір, запах При ДСТУ 3769- Технолог, прийманні надходженн 98 лаборант. і на завод в Журнал кожному технохім. вагоні контролю Вологість Так само Здатність до Так само проростання Сортування Так само ячменю на розсівах Вміст домішок Так само Екстрактив- ність У середній пробі від кожної Ступінь партії зараження При визначенні місця Вміст білку зберігання В середніх пробах Продовження таблиці 2.33 Стадії Об’єкт Параметр, що Метод і Нормативн Хто процесу контро контролюється частота ий контролю лю контролю параметр є і де фіксують результат и 1 2 3 4 5 6 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 93 Крупність При ДСТУ Технолог, ячменю, вміст визначенні 3769-98 лаборант. дрібних зерен місця Журнал зберігання технохім. При Вологість Не менше 1 контролю зберіганні зерен разу на місяць, 1 раз в декаду Температура Не менше 1 разу в місяць в кожному зерносховищі Зараженість Не менше 1 разу на тиждень у середній пробі Так само Контроль технологічного процесу Замочуван Ячмінь Вологість Висушуван- Апарат- ня та ня, В ник. миття середніх, ДСТУ Журнал щоденно 4282:2018 технохім. відібраних контролю пробах Солодоро- Температура Термометр щення води щоденно Продовження таблиці 2.33 Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 94 Температура Термометр, ДСТУ вирощування постійно 4282:2018 Вологість Висушування свіже- в середніх, пророслого щоденно солоду відібраних пробах Відсоток Розрахункови пророслих й метод, в зерен, середніх довжина щоденно зародкового відібраних листка пробах Температура Термометр вирощування постійно Лаборант. Сушка Солод Вологість Висушування Журнал постійно технохім. Температура Термометр контролю сушки постійно Вологість Висушування висушеного постійно солоду Температура Термометр повітря, що постійно подається на сушку Колір, запах, Лаборант. смак Журнал Готовність Вологість технохім. контролю Екстрактивні сть При передачі Тривалість на зберігання оцукрення Кислотність Скловидність 2.15 Заходи щодо охорони довкілля [15] Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 95 Виробництво солоду супроводжується утворенням стічних вод, пилових викидів, відходів зернової сировини та значним споживанням енергетичних і водних ресурсів. Тому важливим завданням підприємств солодової промисловості є впровадження комплексу природоохоронних заходів, спрямованих на мінімізацію негативного впливу на навколишнє середовище. Одним із основних заходів є очищення стічних вод, які утворюються під час миття зерна, замочування та санітарної обробки обладнання. Для цього застосовують механічне, біологічне та фізико-хімічне очищення, що дозволяє знизити вміст органічних речовин і завислих частинок перед скиданням води або її повторним використанням у виробництві. Важливим напрямом є зменшення викидів пилу під час транспортування, очищення та переробки зерна. Для цього встановлюють аспіраційні системи, пиловловлювачі, циклони та фільтри, які забезпечують очищення повітря у виробничих приміщеннях і зменшують забруднення атмосфери. Значну увагу приділяють раціональному використанню вторинної сировини та відходів виробництва. Солодові паростки, зернові домішки та пил використовують у кормовій промисловості, для виробництва біогазу або органічних добрив, що сприяє впровадженню принципів безвідходного виробництва. Для зменшення енергоспоживання застосовують енергоощадні технології, сучасне сушильне обладнання, автоматизовані системи контролю температури та рекуперацію тепла. Це дозволяє скоротити витрати паливно- енергетичних ресурсів і знизити викиди парникових газів. Важливим заходом є також економне використання водних ресурсів шляхом впровадження замкнених систем водопостачання, повторного використання технічної води та контролю витрат води на всіх етапах виробництва. Комплексне впровадження природоохоронних заходів у виробництві Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 96 солоду сприяє підвищенню екологічної безпеки підприємства, зниженню техногенного навантаження на довкілля та забезпечує відповідність сучасним вимогам екологічної сталості харчових виробництв. 2.16 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що проектуються) Силосний корпус складається з трьох основних елементів: - підсилосного поверху, що включає пірамідальну частину днища і служить для розміщення нижніх конвеєрів, призначених для розвантаження силосів; - силосної частини, що включає силоси для зберігання зерна; - Надсилосної галереї, в якій розташовані конвеєри для заповнення силосів. Матеріалом для силосів - залізобетон. Найбільшого поширення знаходять силоси круглі (діаметр 3 м). Якщо силоси (бункера) встановлюють поза приміщенням, то переважніше конструкція з круглим перерізом, т.к. такі конструкції дешевші. Висоту силосів обмежує тиск на ґрунт, тому висота становить 30 м. Залізобетонні силоси мають низьку теплопровідність, вогнестійкість і не вимагають великих експлуатаційних витрат. Розташування силосів шахове. Колони у разі розташовуються у шаховому порядку. Обладнання для миття та пророщування ячменю В даний час на солодових заводах, в основному, застосовується класична схема виробництва солоду, яка передбачає замочування очищеного і відсортованого ячменю та пророщування в одному апараті зі шнековими перегрібачем і сушіння свіжопророслого солоду на горизонтальних або вертикальних сушарок. Солодорастильні апарати ящичного типу. При отриманні солоду в Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 97 ящиковому солодорастильному агрегаті за сумісним способом обертання відбувається в одному ящику подовженої форми. Підситовий простір ящика поділено на 8-16 відсіків. У кожному ящику здійснюється потоковий спосіб солодорощення, при якому зерно, що пророщується, перекидається перегрібачем уздовж ящика від місця завантаження до місця вивантаження. Сумісний спосіб виробництва солоду передбачає поєднання замочування та пророщування ячменю в одному апараті. По даному способу інтенсифікується технологічний процес, скорочується число одиниць обладнання, підвищується ступінь механізації виробництва. Кожен ящик встановлений в окремій камері, яка має гідро- та термоізоляцію та витяжну вентиляцію. Одна з торцевих стінок ящика є розвантажувальною. Апарати обладнаються шнековими перегрібачами з механічним вивантаженням. За допомогою перегрібача проводиться вирівнювання шару ячменю після завантаження в ящик, вивантаження сухого солоду на конвеєр. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Костюк А.Г. 3 БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА Літ. Арк. Акрушів Консул. БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА 98 Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ Зав.каф. ОсипенковаІ.І. До основних виробничих приміщень солодового заводу належать: зерноочисне відділення, де здійснюють приймання, очищення та сортування ячменю; відділення замочування зерна з установками для миття та замочування; солодовня (відділення пророщування), у якій підтримуються необхідні температурно-вологісні умови для пророщування зерна; сушильне відділення, призначене для сушіння та термічної обробки солоду; відділення очищення і полірування солоду; склади сировини та готової продукції. При проектуванні будівель враховують особливості технологічного обладнання, значні навантаження від зернової маси, підвищену вологість у деяких приміщеннях та необхідність ефективної вентиляції. Будівлі зазвичай виконують із залізобетонних або металевих конструкцій із використанням матеріалів, стійких до вологи та температурних коливань. Особливу увагу приділяють: забезпеченню природного та штучного освітлення; ефективній системі вентиляції та аспірації; тепло- і шумоізоляції; герметизації приміщень для запобігання пиловиділенню; облаштуванню систем водопостачання, каналізації та пожежогасіння. Складські приміщення повинні забезпечувати належні умови зберігання зерна та солоду: контроль температури, вологості й захист від Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 99 шкідників. Для транспортування сировини та готової продукції використовують норії, стрічкові транспортери, шнеки та пневмотранспорт. Раціональне проектування будівельної частини солодового виробництва забезпечує ефективність технологічного процесу, безпечні умови праці персоналу, зниження втрат сировини та відповідність санітарно- гігієнічним і екологічним вимогам. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата4 ОХОРОНА ПРАЦІ Розроб. Костюк А.Г. Літ. Арк. Акрушів Консул. ОХОРОНА ПРАЦІ 100 Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ Зав.каф. ОсипенковаІ.І. У питаннях безпеки будь-якої діяльності людини значне місце посідають правові знання. Конституція України гарантує право на безпечні та здорові умови праці, закріплене переважно у ст. 43, яка забезпечує можливість працювати в умовах, що не загрожують життю та здоров'ю [33]. Це фундаментальне право деталізується через Закон України «Про охорону праці», який зобов'язує роботодавців створювати безпечні умови, проводити навчання та забезпечувати соціальний захист працівників. Реалізація в законодавстві: Для виконання конституційних норм діє Закон України «Про охорону праці», який: Встановлює, що за стан охорони праці на підприємстві відповідає його керівник. Гарантує загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасних випадків на виробництві. Поширюється на всіх юридичних та фізичних осіб, що використовують найману працю Дія трудового законодавства та інших актів, що містять норми трудового права та законодавства про охорону праці, поширюється: на роботодавців; працівників, які перебувають з роботодавцями у трудових відносинах; членів кооперативів, що беруть участь у спільній виробничій та іншій господарській діяльності, заснованій на їх особистій участі; студентів освітніх установ, які проходять виробничу практику. Основним правовим документом, що регламентує соціальні норми та відносини, що охороняються державою, є Трудовий кодекс. У січні 2026 року Кабінет Міністрів України затвердив масштабний проєкт нового Трудового кодексу (проєкт № 14386) [34], який має замінити Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 101 застарілий КЗПП 1971 року. Основні зміни включають 9 видів трудових договорів, 28-денну відпустку, чітке регулювання дистанційної роботи, 8 ознак трудових відносин (для боротьби з приховуванням їх через ФОП) та посилення захисту від мобінгу. Метою Трудового кодексу України є встановлення прав та обов’язків суб’єктів трудових правовідносин, забезпечення реалізації передбачених Конституцією України трудових прав і гарантій працівників, створення належних умов праці, забезпечення захисту прав та інтересів працівників і роботодавців. Завданням цього Кодексу є правове регулювання питань щодо: реалізації права на працю; умов праці; організації та управління працею; професійного навчання, перепідготовки та підвищення кваліфікації; забезпечення договірного регулювання умов праці; відповідальності роботодавців і працівників; вирішення індивідуальних та колективних трудових спорів; нагляду і контролю за дотриманням трудового законодавства; інших питань, визначених цим Кодексом [35]. Класифікація факторів умов праці Сукупність чинників, які впливають умови праці працівників, можна розділити шість груп: нормативно – правові, соціально – економічні, технічні, організаційні, природно-екологічні, техногенні. Нормативно – правові чинники визначають нормативне та державне регулювання, що передбачає розробку норм та правил, контроль за роботою у сфері умов праці. Виконання перелічених підходів може значною мірою сприяти покращенню умов праці з виробництва. Соціально - економічні чинники пов'язані з розробкою та Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 102 застосуванням систем доплат, пільг та компенсацій за роботу у несприятливих, шкідливі та небезпечні умови праці; відшкодування збитків, завданих здоров'ю працівника під час виконання ним трудових обов'язків; матеріального та морального стимулювання за роботу щодо поліпшення умов праці у поєднанні з матеріальною відповідальністю за несприятливі умови праці [36]. Технічні фактори умов праці враховують вплив технічних процесів, предметів та продуктів праці на людину в процесі виконання їм трудових функцій. Сюди відносяться засоби виробництва, обладнання, предмети та продукти праці, технологічні процеси. Організаційні фактори умов праці враховують взаємодію та вплив основних напрямів організації виробництва, праці та управління на працівника. Тут зазвичай виділяють три підсистеми: організація виробництва, організація праці, управління. Природно-екологічні чинники умов праці поділяються на географічні, геологічні та екологічні. Техногенні фактори. В останні роки на виробництві внаслідок господарську діяльність людини посилилася техногенна небезпека. Основними забруднювачами навколишнього середовища є газові та аерозольні речовини та інші забруднення, які можна об'єднати у такі групи: - механічні (тверді речовини, пил та ін.); - фізичні (шуми, вібрація, різні випромінювання тощо); - хімічні (хімічні елементи, їх сполуки, отруйні речовини, промислові та побутові відходи). Відповідно до вимог законодавства про охорону праці на робочих місцях мають бути створені належні безпечні та нешкідливі умови праці, тобто повинні витримуватися нормативні параметри шкідливим виробничим факторам (ШВФ) та виключено або зведено до мінімуму вплив небезпечних виробничих факторів (НВФ). Відповідно до цієї вимоги на робочих місцях не повинні бути перевищені гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 103 газів, парів та пилів, гранично допустимі рівні (ГДР) шуму, вібрації, різних випромінювань і т.д. У той же час практика роботи виробничих цехів показує, що випадки перевищення ГДК і ГДР не є поодинокими, і праця шкідливих умов для деяких робіт та професій є об'єктивною реальністю [36]. ГДК - це така концентрація шкідливої речовини, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин або іншої тривалості, але не більше 41 години на тиждень, за весь робочий час стажу не може викликати захворювань чи відхилень у стані здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або у віддалені періоди життя теперішнього та наступних поколінь. Робота в умовах перевищення ГДК або ГДР, нормативних параметрів за іншими ШВФ може викликати у працівника захворювання або будь-яке відхилення у здоров'я. Тобто умови роботи у виробничих цехах деяких випадках ведуть до погіршення здоров'я працюючих, і це залежить від того, наскільки конкретні умови праці не відповідають вимог нормативних актів. Це веде до певних протиріч, оскільки роботи проводяться у неналежних умовах у разі невиконання вимог нормативних актів. Ця проблема вирішується за рахунок надання пільг та компенсацій працюючим у шкідливих умовах праці, у тому кількості надання пільг щодо віку виходу на пенсію. З урахуванням питань пенсійного та матеріального забезпечення при виникненні профзахворювань проблема надання пільг та компенсацій є не лише приватним завданням окремих підприємств, а й завданням загальнодержавного масштабу, оскільки умови праці на виробництві впливають на кількість інвалідів, розмір фінансового навантаження – на пенсійний фонд, а отже, впливають на добробут суспільства в цілому. При вирішенні конкретних питань у рамках поставленої проблеми можна виділити три етапи робіт: - по-перше, визначення параметрів ШВФ на робочих місцях із Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 104 шкідливими умовами праці; - по-друге, класифікацію умов праці для конкретних умов праці; - диференціацію пільг та компенсацій залежно від шкідливості та тяжкості праці. Саме у вирішенні цих питань і полягає суть атестації робітників місць, що проводиться на підставі Порядку проведення атестації робочих місць за умовами праці [36]. Основною метою атестації є регулювання відносин між власником або уповноваженим ним органом та працівниками в області реалізації прав: - на здорові та безпечні умови праці; - пільгове пенсійне забезпечення; - пільги та компенсації за роботу в несприятливих умовах. З принципів «Гігієнічної класифікації праці…» (ДП 3.3.5-8-6.6.1-2002), яка затверджена наказом МОЗ України, умови праці поділяються на чотири класи: Перший клас - оптимальні умови праці, за яких не тільки зберігається здоров'я працюючих, а й створюються умови підтримки найвищого рівня працездатності. Оптимальні гігієнічні нормативи виробничих факторів встановлені для мікрокліматичних параметрів та факторів трудового процесу. Для інших факторів за оптимальні умовно приймаються такі умови праці, у яких несприятливі чинники виробничого середовища вбираються у рівнів, прийнятих за безпечні населення. Другий клас – допустимі умови праці, які характеризуються такими рівнями факторів виробничого середовища та трудового процесу, які не перевищують встановлених гігієнічних нормативів для робочих місць, а можливі зміни функціонального стану організму ліквідуються за час регламентованого відпочинку або початку наступної зміни та не надають несприятливого впливу на стан здоров'я працівника. Третій клас – шкідливі умови праці, які характеризуються наявністю Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 105 шкідливих виробничих факторів, які перевищують гігієнічні нормативи та здатні вплинути на організм працівника або його потомства. Шкідливі умови праці за ступенем перевищення гігієнічних нормативів та виразністю змін в організмі працівника поділяються на чотири ступеня. Перший ступінь - умови праці характеризуються такими відхиленнями від гігієнічних нормативів, які, як правило, викликають функціональні зміни, що виходять за межі фізіологічних коливань та найчастіше ведуть до збільшення захворювань та тимчасової втрати працездатності. Другий ступінь - умови праці характеризуються таким рівнем факторів виробничого середовища та трудового процесу, який здатний викликати стійкі функціональні зміни, що призводять у більшості випадків до збільшення захворюваності та тимчасової втрати працездатності, підвищення частоти загальної захворюваності, прояву окремих ознак професійної патології. Третій ступінь – умови праці характеризуються таким рівнем шкідливих факторів виробничого середовища та трудового процесу, який призводить до підвищення захворюваності з тимчасовою втратою працездатності та розвитком, як правило, початкових стадій профзахворювань [36]. Четвертий ступінь – умови праці характеризуються таким рівнем факторів виробничого середовища, що має призводити до розвитку виражених форм профзахворювань, значного збільшення хронічної патології та захворюваності з тимчасовою втратою працездатності. Четвертий клас - небезпечні (екстремальні) умови праці, які характеризуються таким рівнем факторів виробничого середовища, вплив якого протягом робочої зміни (або її частини) створює високий ризик виникнення важких форм гострих професійних захворювань, отруєнь, інвалідності, загрози життю. Охорона праці на виробництві солоду Згідно з НПАОП 15.9-1.28-17 вимоги безпеки під час виробництва Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 106 солоду [37]. Подавання ячменю, солоду, їх відходів та інших зеpнопpодуктiв у виpобництво та їх транспортування по технологічних опеpацiях повинно бути механізовано. При експлуатації силосiв, бункеpiв для збеpiгання ячменю, солоду та їх відходів має забезпечуватися можливість повного витiкання з них продуктів. Вiддiлення пiдpоблювальне, замочувальне, солодоpощення, солодосушильне повинні бути обладнані пpипливно-витяжною вентиляцією. Технологiчнi пpоцеси, пов’язанi з можливістю видiлення пилу у pобочу зону (розвантаження, пеpемiщення, пересипання, очищення ячменю, солоду), мають виконуватись за умов геpметизацiї устаткування та завантажувальних пpистpоїв. При роботі ноpiй, зеpнових сепаpатоpів, очищувально-соpтувальних машин, pозсiвачів, тpiєpів, солодополipувачів та iнших машин для пiдpоблення ячменю та солоду повинна бути включена аспipацiя. Приміщення для очищення зерна слід оснащувати вентиляцією і пиловловлювачами; всі зерноочисні машини та зернопроводи повинні знаходитися в справному стані і не пропускати зернового пилу в приміщення. Усi силоси та бункеpи повинні бути обладнані аспipацiєю з таким pозpахунком, щоб пpотягом заповнювання зеpном, готовою пpодукцiєю чи відходами запилене повiтpя, яке витискається, не надходило до pобочого пpимiщення. Вимкнення аспipацiйних установок пpи pоботi технологiчного i тpанспоpтного устаткування не дозволяється. У аваpiйних ситуаціях та пpи виникненні загоряння слід вимикати водночас аспipацiйне i технологiчне устаткування кнопкою "Стоп", яку встановлено біля входу до кожної виробничої будiвлi та захищено від випадкового натискання. Дверцята, накривки i люки, пpизначенi для опеpативного контpолю за pоботою устаткування, яке аспipується, повинні влаштовуватись у місцях, Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 107 доступних для безпечного обслуговування, та щільно зачинятись. Для підвищення рівня безпеки працівників та зручності обслуговування у гоpизонтальних ділянках люки для очищення повiтpоводів повинні установлюватись на вiдстанi не бiльше 4 м між ними, а також біля фасонних деталей повiтpоводiв (вiдведень, трійників). В аспipацiйних установках не менше pазу на мiсяць слід пеpевipяти наявнiсть пилу, вiдкладеного усеpединi гоpизонтальних повiтpоводiв, та, у pазi необхiдностi, пpоводити їх очищення. Зерно, солод та iншi зеpнопpодукти, якi надходять на пеpеpобку, підлягають магнiтнiй сепаpацiї для видалення металевих домішок. Очищення магнітних уловлювачів (автоматичне та вручну) повинно пpоводитись у терміни, зазначенi в iнстpукцiї, затвеpдженiй власником пiдпpиємства відповідно до рекомендацій завода-виготівніка [37]. Огоpожа електpомагнiтних сепаpаторiв повинна мати надійне заземлення для вiдведення статичної електpики. Магнітна сепарація зернопродуктів повинна проводитися тільки при безперебійній роботі світлової сигналізації дії електромагнітних сепараторів. Троси підвісок розсівів повинні перевірятися щокварталу, і при виявленні на них обривів ниток на кроці звивання 5% і більше повинні замінюватися новими. Щоб уникнути розрядів, все обладнання, де можливо утворення статичної електрики, повинно бути заземлено. Посудини для замочування зерна повинні бути обладнані пристроєм для видалення діоксиду вуглецю. Роботи всередині посудин для замочування зерна, бункерів, силосів для ячменю та солоду, солодоростильних барабанів і солодосушарок, відповідно до затвердженого роботодавцем переліку робіт підвищеної небезпеки, повинні виконуватися відповідно до вимог проведення робіт в ємності. Двері солодосушарок повинні мати блокування з приводом солодозворушувача, що відключає його при відкриванні дверей. Вхід людей Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 108 в камеру допускається тільки після знеструмлення електроприводу, на пусковому пристрої повинен бути вивішений плакат „Не вмикати! Працюють люди!". Роботи всередині солодосушарок повинні проводитися при температурі не вище 40˚С із застосуванням теплоізолюючого одягу, взуття та засобів індивідуального захисту органів дихання від пилу. Солодозворушувачі горизонтальних солодосушарок і пневматичних ящиків при статичному способі солодорощення повинні мати дистанційне керування [37]. Напруга в ланцюзі управління електроприводів солодозворушувача та інших механізмів і машин солодорощення має бути не вище 42 В. Шахта солодосушарки, у верхній частині, повинна бути закрита незнімними ґратами. Топки для рідкого і газоподібного палива повинні мати автоматичне блокування, що забезпечує: відсічення подачі палива в топку при загасанні факела; неможливість запалювання палива без попереднього запуску вентиляторів гарячого повітря і продувки топки. У приміщенні, де розташовані топки рідкого і газоподібного палива, повинен бути вивішений плакат „Продуй топку перед запалюванням палива!", а на топці нанесений знак „Обережно! Небезпека вибуху!". Топки, що працюють на рідкому і газоподібному паливі, повинні бути обладнані вибуховими клапанами, кількість, розмір і розташування яких визначається проектною організацією. Розпалювання топок рідкого або газоподібного палива після тривалої зупинки або ремонту повинно проводитись в присутності особи, відповідальної за безпечну експлуатацію тепловикористовуючих агрегатів або особи, яка виконує його функції (обов’язки). На магістралі, що підводить рідке або газоподібне паливо до топок, повинен бути головний запірний вентиль, встановлений зовні приміщення, де розташовані топки. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 109 При роботі, яка пов’язана з ходінням по зерну, робітники повинні бути забезпечені гумовими чобітьми або бахілами. Гумові чоботи або бахіли перед початком роботи повинні бути знезаражені дезінфікуючими засобами у спеціальних ємностях. Взуття зберігається в спеціальній шафі. Вхід на тік обладнується дезінфікуючими килимками. Відстань від кінця лотка або труби, що подають ячмінь у замочувальний чан, до поверхні води повинна бути мінімальною для зменшення запиленості приміщення. Замочувальні чани, ящики солодорощення, пересувні „грядки", барабани, ящикові сита, підситовий простір, перегородки в ящиках, ворушителі для зерна після кожного циклу робіт необхідно чистити, мити та дезінфікувати. Аналіз небезпечних і шкідливих факторів на виробництві солоду та заходи захисту Виробництво солоду належить до харчових виробництв із підвищеним рівнем механізації та значною кількістю технологічного обладнання. Під час виконання технологічних процесів працівники можуть піддаватися впливу небезпечних і шкідливих виробничих факторів, які здатні негативно впливати на здоров’я, працездатність та безпеку персоналу. Основними джерелами небезпеки на солодовому виробництві є: транспортне та технологічне обладнання; сушильні установки; вентиляційні системи; електрообладнання; пил зерна і солоду; гарячі поверхні та теплоносії; шум і вібрація. Аналіз небезпечних і шкідливих факторів Пил зерна та солоду Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 110 Під час очищення, транспортування, сушіння та подрібнення зерна утворюється значна кількість пилу. Небезпека пилу: подразнення органів дихання; алергічні реакції; професійні захворювання; вибухонебезпечність пилоповітряних сумішей. Особливо небезпечними є: зерновий пил; солодовий пил; пил у силосах і транспортерах. Заходи захисту встановлення аспіраційних систем; герметизація обладнання; місцева витяжна вентиляція; регулярне вологе прибирання; використання респіраторів і захисних окулярів; контроль концентрації пилу в повітрі. Підвищена температура та теплове випромінювання На дільниці сушіння солоду працівники піддаються дії: високої температури; гарячого повітря; теплового випромінювання. Це може викликати: перегрів організму; зниження працездатності; теплові удари. Заходи захисту теплоізоляція сушарок і трубопроводів; автоматизація процесів сушіння; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 111 припливно-витяжна вентиляція; дистанційне керування обладнанням; забезпечення працівників спецодягом. Рухомі частини обладнання На виробництві використовуються: транспортери; шнеки; вентилятори; норії; приводи механізмів. Небезпека: травмування рук; затягування одягу; механічні пошкодження. Заходи захисту встановлення захисних кожухів; блокування пуску обладнання; аварійні кнопки зупинки; попереджувальні знаки; проведення інструктажів. Шум і вібрація Джерелами шуму є: вентилятори; компресори; транспортери; сушильне обладнання. Підвищений шум може викликати: погіршення слуху; швидку втому; зниження концентрації уваги. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 112 Заходи захисту шумоізоляція обладнання; використання антивібраційних опор; технічне обслуговування механізмів; застосування навушників або берушів. Електричний струм Небезпека ураження електричним струмом виникає при: пошкодженні ізоляції; неправильній експлуатації обладнання; підвищеній вологості приміщень. Заходи захисту заземлення обладнання; автоматичне відключення живлення; ізоляція струмопровідних частин; використання захисних автоматів; періодичний контроль електромереж. Пожежна та вибухова небезпека Зерновий пил є вибухонебезпечним при накопиченні у повітрі. Причини пожеж: перегрів сушарок; іскроутворення; коротке замикання; самозаймання пилу. Заходи захисту автоматична пожежна сигналізація; системи пожежогасіння; контроль температури сушіння; заборона відкритого вогню; очищення обладнання від пилу; вибухорозрядні клапани на силосах. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 113 Хімічні речовини Під час миття та дезінфекції використовують: перекис водню; пероцтову кислоту; мийні засоби. Небезпека: подразнення шкіри; опіки; ураження слизових оболонок. Заходи захисту використання рукавичок і окулярів; вентиляція приміщень; герметичне зберігання реагентів; навчання персоналу. Санітарно-гігієнічні вимоги Для забезпечення безпечних умов праці на підприємстві передбачають: природне та штучне освітлення; вентиляцію; опалення; побутові приміщення; душові та санітарні вузли. Мікроклімат виробничих приміщень повинен відповідати санітарним нормам. Засоби індивідуального захисту Працівники забезпечуються: спецодягом; спецвзуттям; респіраторами; захисними окулярами; Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 114 рукавицями; протишумовими навушниками. Заходи щодо покращення умов праці Для підвищення безпеки праці на солодовні доцільно: автоматизувати технологічні процеси; впроваджувати енергоощадне обладнання; застосовувати дистанційний контроль; зменшувати рівень пиловиділення; модернізувати вентиляційні системи. ВИСНОВККРИБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Костюк А.Г. Літ. Арк. Акрушів Консул. У результаті виконання квалВіфИіСкНацОійВнКоИї роботи бакалавр1а15 на тему Керівник Сухенко В.Ю. Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ Зав.каф. ОсипенковаІ.І. «Проєкт солодовні з використанням інноваційних енергоощадних технологій» було розроблено технологічні та конструктивні рішення, спрямовані на підвищення ефективності виробництва солоду, зниження енергетичних витрат і мінімізацію негативного впливу на довкілля. У проєкті обґрунтовано вибір сучасного обладнання та впровадження енергоощадних технологій, зокрема систем рекуперації тепла, автоматизованого контролю технологічних параметрів і раціонального використання водних та енергетичних ресурсів. Проведений аналіз технологічного процесу дозволив визначити оптимальні умови виробництва солоду з урахуванням вимог до якості готової продукції, енергоефективності та безпечності виробництва. Розроблено заходи щодо охорони праці, пожежної безпеки та захисту навколишнього середовища, а також запропоновано шляхи ефективного використання вторинної сировини та відходів виробництва. Запропоновані у проєкті рішення сприятимуть підвищенню економічної ефективності підприємства, зменшенню собівартості продукції та забезпеченню конкурентоспроможності солодовні в сучасних умовах розвитку харчової промисловості. Реалізація інноваційних енергоощадних технологій є перспективним напрямом модернізації солодових виробництв та відповідає принципам сталого розвитку і ресурсозбереження. Основними споживачами енергії є: сушильні установки (теплова енергія на нагрів повітря); вентиляційні системи; компресорне обладнання; насосні агрегати. У традиційних схемах виробництва значна частина теплової енергії втрачається разом із відпрацьованим гарячим повітрям, що викидається в Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 116 атмосферу, що обумовлює необхідність впровадження енергоощадних рішень. Аналіз можливостей енергозбереження за стадіями технологічного процесу Замочування зерна. Запропоновано повітряно- зрошувальний спосіб замочування, що дозволяє витрати води на 20%. Пророщування зерна. Сумісний спосіб замочування і пророщування дозволяє зменшити споживання енергоресурсів. Енергоефективні технології сушіння світлого солоду Сушіння є ключовим етапом виробництва, що визначає якість готового продукту та рівень енергоспоживання. З метою підвищення енергоефективності пропонується впровадження наступних технологічних рішень: Рециркуляція повітря Частина відпрацьованого повітря повертається у сушильний процес, що дозволяє: зменшити витрати на нагрів; стабілізувати температурний режим. Багатозонне сушіння Передбачає поділ процесу на декілька температурних зон: зона підв'ялювання (30–40°C); зона основного сушіння (40–60°C); зона досушування (до 80°C світлого солоду і 130 °С світлого карамельного солоду). Такий підхід дозволяє: оптимізувати витрати енергії; забезпечити високу якість солоду. У результаті проведеного аналізу встановлено, що найбільший потенціал енергозбереження у виробництві світлого та світлого карамельного солоду зосереджений на стадії сушіння. Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 117 Запропоноване впровадження інноваційних технологій, зокрема систем рекуперації тепла, рециркуляції повітря та автоматизації процесів, дозволяє: знизити споживання теплової енергії на 30–35%; скоротити експлуатаційні витрати; підвищити екологічність виробництва; забезпечити стабільну якість продукції. Щодо охорони праці визначили, що на виробництві основними небезпечними та шкідливими факторами є пил, шум, підвищена температура, рухомі механізми, електричний струм та пожежонебезпечність виробництва. Для забезпечення безпечних умов праці необхідно застосовувати комплекс організаційних, технічних та санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на зниження впливу небезпечних факторів на працівників. Впровадження сучасних енергоощадних та автоматизованих технологій дозволяє не лише підвищити ефективність виробництва, а й значно покращити умови праці та рівень виробничої безпеки. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 118 1. Analytica-EBC. (2007). European Brewery Convention. Analytica- EBC (5th ed.). Fachverlag Hans Carl. 2. Niero, M., Ingvordsen, C. H., Peltonen-Sainio, P., Jalli, M., Lyngkjær, M. F., Hauschild, M. Z., & Jørgensen, R. B. (2015). Eco-efficient production of spring barley in a changed climate: A Life Cycle Assessment including primary data from future climate scenarios. Agricultural Systems, 136, 46–60. https://doi.org/10.1016/J.AGSY.2015.02.007. 3. Vološinová, D., Ansorge, L., & Stejskalová, L. (2025). Grey water footprint of malting barley production. Vodohospodářské Technicko-Ekonomické Informace, 67(3), 32–38. https://doi.org/10.46555/VTEI.2025.03.001 4. Ashraf, A., Ramamurthy, R., & Rene, E. R. (2021). Wastewater treatment and resource recovery technologies in the brewery industry: Current trends and emerging practices. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 47(October 2020). https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.101432 5. Březinová Belcredi, N., Cerkal, R., Jovanović, I., Alba Mejía, J. E., Vratislav, P., Středová, H., & Středa, T. (2022). Germination of malting barley grains when using recycled steep-out water. Kvasny Prumysl, 68(5), 647–655. https://doi.org/10.18832/kp2022.68.647 6. Agu, R. C., Okolo, B. N., Okoro, P. M., Goodfellow, V., & Bryce, J. H. (2016). Optimizing the malting conditions of landrace six-row Arupo S barley adapted to grow in tropical Nigeria. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 74(3), 206–211. https://doi.org/10.1094/ASBCJ-2016-3476-01 7. Müller, C., & Methner, F.-J. (2015). An accelerated malting procedure - influences on malt quality and cost savings by reduced energy consumption and malting losses. Journal of the Institute of Brewing, 121(2), 181–192. https://doi.org/10.1002/jib.225 8. Hauner, M., Eichhorn, K., VEARASILP, S., Changrue, V., & Thanapornpoonpong, S.-N. (2019). Model calculation of a solar assisted system for Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 119 a malt kiln. BrewingScience, 72, 18. https://doi.org/10.23763/BrSc18-15hauner 9. Dugulin, C. A., De Rouck, G., & Cook, D. J. (2021). Green Malt for a Green Future–Feasibility and Challenges of Brewing Using Freshly Germinated (Unkilned) Malt: A Review. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 79(4), 315–332. https://doi.org/10.1080/03610470.2021.1902710 10. Steiner, E., Auer, A., Becker, T., & Gastl, M. (2012). Comparison of beer quality attributes between beers brewed with 100% barley malt and 100% barley raw material. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(4), 803–813. https://doi.org/10.1002/jsfa.4651 11. Swan. (2016). Recycling of malting process water. Eureka Swan, 11. 12. Amienyo, D., & Azapagic, A. (2016). Life cycle environmental impacts and costs of beer production and consumption in the UK. International Journal of Life Cycle Assessment, 21(4), 492–509. https://doi.org/10.1007/s11367- 016-1028-6 13. Sileoni, V., De Francesco, G., Floridi, S., Melloni, F., & Marconi, O. Sustainable Malting Strategies Using Modern Barley Varieties: Process Optimization and Quality Outcomes. Available at SSRN 5719283. 14. Gupta, N., Singh, T. and G. B. (1985). Malting of Triticale: Effect of Variety, Steeping Moisture, Germination, and Gibberellic Acid. Brew. Dig., 60, 24–30. 15. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива.- К.: Фірма “ІНКОС”, 2004.- 426с. 16. Навчально-методичний посібник з дисципліни «Менеджмент, економіка та організація діяльності харчової промисловості» для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» спеціальності 181 «Харчові технології» усіх форм навчання / уклад.: д.е.н., професор Павловська А.С., Черкаси: ЧДТУ. 17. Економіка підприємства : підручник / під заг. ред. д.е.н., проф. Ковальської Л.Л. та проф. Кривов’язюка І.В. Київ : Видавничий дім «Кондор», 2020. 700 с. 18. Економіка підприємства: навчальний посібник. / Лисак О.І., Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 120 Андрєєва Л.О., Болтянська Л.О. Мелітополь : Люкс, 2020. 272 с. 19. ДСТУ 4282:2018. Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні умови. — Київ : ДП ”УкрНДНЦ”, 2019. — IV, 28 с 20. ДСТУ 3769-98. Ячмінь. Технічні умови. — Київ : ДП ”УкрНДНЦ”, 1998. 14 с. 21. ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання якості. — Київ : ДП ”УкрНДНЦ”, 2015. 22. Куц, А. М. Технологія бродильних виробництв [Електронний ресурс]: конспект лекцій з дисц. "Загальні технології харчової промисловості" для студ. денної та заочної форм навч. / А. М. Куц, В. М. Кошова . ─ Київ : НУХТ,2016─156с. 23. Технологія виробництва солоду : підручник. Київ: НАУ, 2021. 150 с. 2. Коваленко О. В. Сучасні методи обробки зерна : монографія. Львів: ЛНУП, 2020. 160 с. 24. Технологія бродильних виробництв: тексти лекцій для студентів спеціальності 181 «Харчові технології» заочної форми навчання/ Уклад.:Гуменюк О.Л. – Чернігів: НУЧП, 2020. – 143 с. 25. Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: Підр. / С.В.Іванов, В.А.Домарецький, В.Л.Прибильський та ін.. //За заг.ред.д-ра хім..наук.проф. С.В.Іванова. — К.: НУХТ, 2012. — 487 с. 26. Транспортно-технологічні системи пивзаводів /А.І.Соколенко, А.І.Українець, В.А.Піддубний/За ред..А.І.Соколенка. –К.:АртЕк,2003.- 304с. 27. Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах та прикладах / А.Є. Мелетьєв, В.А. Домарецький, С.Р. Тодосійчук та ін.; За ред. А.Є. Мелетьєва. – Київ: НУХТ, 2007. – 256 с. 28. Коробов М.М. Розрахунок продуктів бродильних виробництв, та безалкогольних напоїв – Київ: Вища школа, 1972.-380 с. 29. Обладнання для харчових підприємств. https://www.leontech.com.ua/s/equipment.htm Арк. КРБ26.ЗТБВ22.10.00 000ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 121 30. Технологічне обладнання харчових виробництв : навч. посібник / В. І. Теличкун, Ю. С. Теличкун, О. О. Губеня, С. В. Стефанов, С. Т. Дамянова. – Київ : Сталь, 2023. – 634 с. https://dspace.nuft.edu.ua/items/87d246c2-f689-468d-b4d5-5f6a47a0b5b8 31. Сушарки для солоду. 5HXG-10 Low Temperature Vertical Grain Dryer . https://surl.li/qkuqqd 32. Методичні рекомендації до підготовки кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» зі спеціальності 181 «Харчові технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А. Нагурна, З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с. 33. Конституція України: Закон України від 28.06.1996. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/254%D0%BA/96-%D0%B2%D1%80# Text. 34. Трудовий кодекс України: проєкт Закону України від 15.01.2026 року № 14386. URL: https://itd.rada.gov.ua/billinfo/Bills/Card/69516. 35. Чанишева, Г. І. Право працівника на захист персональних даних: стандарти МОП та законодавство України. Академічні візії, 2026, 51. 36. Охорона праці : Навчальний посібник. / В. С. Хмельовський , М. М. Мотрич, В. І. Скібчик, Є. І. Марчишина, Т. О. Білько; Центр учбової літератури. – Київ:, 2023. – 594 с. 37. НПАОП 15.9-1.28-17 «Правила охорони праці для працівників виробництва пива, солоду та безалкогольних напоїв»