METODY PRZECHOWYWANIA I UTRWALANIA BIOPRODUKTÓW METODY ODWADNIANIA

Podobne dokumenty
Spis treści. Przedmowa do wydania trzeciego /11 CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE / Procesy podstawowe w technologii żywności /14

4 Ogólna technologia żywności

Część I. Wprowadzenie. Część II. Procesy mechaniczne. Zawartość. 1. Procesy podstawowe w technologii żywności Pojęcie procesu podstawowego

KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA ODSTOJNIKA

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.1

Spis treści. Przedmowa do wydania trzeciego 11 CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE 13

METODY PRZECHOWYWANIA I UTRWALANIA BIOPRODUKTÓW SUSZENIE PODSTAWY TEORETYCZNE CZ.1

Oczyszczanie wody - A. L. Kowal, M. Świderska-BróŜ

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.2

OPADANIE CZĄSTEK CIAŁ STAŁYCH W PŁYNACH

BADANIE PARAMETRÓW PROCESU SUSZENIA

Utylizacja osadów ściekowych

Mikrofiltracja, ultrafiltracja i nanofiltracja. Katarzyna Trzos Klaudia Zięba Dominika Stachnik

Klasyfikacja procesów membranowych. Magdalena Bielecka Agnieszka Janus

ODWRÓCONA OSMOZA. Separacja laktozy z permeatu mikrofiltracyjnego serwatki

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY WIRÓWKI SEDYMENTACYJNEJ

ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY WIRÓWKI SEDYMENTACYJNEJ

ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY FILTRA CIŚNIENIOWEGO

Ćwiczenie 4 Suszenie rozpyłowe

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

Amoniakalne urządzenia chłodnicze Tom I

Kompletny asortyment urządzeń do Oczyszczalni Ścieków

Wybrane aparaty do rozdzielania zawiesin. Odstojniki

Spis treści. asf;mfzjf. (Jan Fiedurek)

Filtry i Filtracja FILTRACJA. MECHANIZMY FILTRACJI

1. SEDYMENTACJA OKRESOWA

LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH

Energetyczne wykorzystanie odpadów z biogazowni

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI CZ. 1 PODSTAWY TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI

Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, Spis treści. Od autora 9. Wprowadzenie 11. Wykaz ważniejszych oznaczeń 13

Wymienniki ciepła. Baza wiedzy Alnor. Baza wiedzy ALNOR Systemy Wentylacji Sp. z o.o. Zasada działania rekuperatora

Utylizacja osadów ściekowych

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

Filtracja prowadzona pod stałą różnicą ciśnień

Odwrócona osmoza (RO) PATRYCJA WĄTROBA

Filtralite Pure. Filtralite Pure WODA PITNA. Rozwiązania dla filtracji na teraz i na przyszłość

APV Hybrydowe Spawane Płytowe Wymienniki Ciepła

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18

Ćwiczenie 8: 1. CEL ĆWICZENIA

BIOREAKTORY. Wykład II

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

wymiana energii ciepła

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

Oszczędności płynące z odzysku wody i cennych surowców

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Wykład 9: Dializa i Elektrodializa

Filtracja ciśnieniowa osadu

FILTRACJA CIŚNIENIOWA

Aerozol układ wielofazowy, w którym fazę ciągłą stanowi gaz, a fazę rozproszoną cząstki stałe, względnie cząstki cieczy; średnica cząstek fazy

Księgarnia PWN: Apolinary L. Kowal, Maria Świderska-Bróż - Oczyszczanie wody

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE

CHEMICZNE KONDYCJONOWANIE OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Biologiczne oczyszczanie ścieków

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

Wykład 1. Wprowadzenie do metod membranowych

Zanieczyszczenia gazów i ich usuwanie

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych Zakład Aparatury Procesowej

Prędkości cieczy w rurce są odwrotnie proporcjonalne do powierzchni przekrojów rurki.

ODWRÓCONA OSMOZA ODSALANIE SOLANKI

Filtralite Pure. Filtralite Pure UZDATNIANIE WODY. Przyszłość filtracji dostępna już dziś

Spis treści. Wprowadzenie... 9

Typowe konstrukcje kotłów parowych. Maszyny i urządzenia Klasa II TD

SKRUBERY. Program Odor Stop

Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II

Biotechnologia w produkcji piwa. Wykłady Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej dr Sławomir Wierzba

Stany równowagi i zjawiska transportu w układach termodynamicznych

Oczyszczanie wody i jej ponowne użycie w Gazie. NFO igw, Forum XXVII 18/11/2011

PVD-COATING PRÓŻNIOWE NAPYLANIE ALUMINIUM NA DETALE Z TWORZYWA SZTUCZNEGO (METALIZACJA PRÓŻNIOWA)

BADANIE ODWADNIALNOŚCI OSADÓW

Nowoczesne technologie odwadniania oferowane przez Grupę ANDRITZ

BIOLOGICZNE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

DEHYDRATOR PODCIŚNIENIOWY MIODU

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Plan zajęć. Sorpcyjne Systemy Energetyczne. Adsorpcyjne systemy chłodnicze. Klasyfikacja. Klasyfikacja adsorpcyjnych systemów chłodniczych

PRASA FILTRACYJNA. płyta. Rys. 1 Schemat instalacji prasy filtracyjnej

Transport przez błony

Aparatura i Instalacje. Przemysł owe

r. GRANULACJA OSADÓW W TEMPERATURZE 140 O C

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Filtralite Clean. Filtralite Clean OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW. Rozwiązania dla filtracji na dziś i na przyszłość

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Karbonowy filtr sorpcyjny K870

Instrukcja stanowiskowa

FLOTACJA HYBRYDOWA METODA OCZYSZCZANIA TRUDNYCH, WYSOKOSTĘŻONYCH I ZAOLEJONYCH ŚCIEKÓW TECHNIKA PRZEMYSŁOWA

ciało stałe ciecz gaz

SEDYMENTACJA ODŚRODKOWA

Szczegóły budowy kolektora próżniowego typu HeatPipe. Część 1.

Kinetyka procesu suszenia w suszarce fontannowej

SEDYMENTACJA OKRESOWA

Projektowanie Biznesu Ekologicznego Wykład 2 Adriana Zaleska-Medynska Katedra Technologii Środowiska, p. G202

Transkrypt:

METODY PRZECHOWYWANIA I UTRWALANIA BIOPRODUKTÓW Opracował: dr S. Wierzba Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej Uniwersytetu Opolskiego

Usunięcie wilgoci z materiału bez zmian jej postaci fizycznej: mechaniczne metody odwadniania filtracja separacja odwodnienie kontaktowo-sorpcyjne Usunięcie wilgoci z materiału ze zmianą jej postaci odwodnienie termiczne ciepło dostarczane z zewnątrz źródłem ciepła jest sam materiał

Filtracja - podział filtrów w zależności od: wytworzonej różnicy ciśnień próżniowe ciśnieniowe charakteru pracy aparatu okresowe ciągłe Wydajność filtracji można zwiększyć poprzez: zwiększenie powierzchni i szybkości filtracji określenie optymalnych warunków procesu poprzez: zwiększenie stężenia fazy stałej w rozdzielanej zawiesinie zwiększenie rozmiarów cząstek fazy stałej, poprzez zagęszczenie zawiesiny w filtrach pośrednich (zagęszczacze) dodatek koagulantów i flokulantów

Procesy membranowe: mikrofiltracja ( 10-0,02 mikrometrów) rozdział mikroorganizmów ultrafiltracja (0,02 0,001 mikrometrów) rozdział związków wielko- małocząsteczkowych odwrócona osmoza ( 0,001 0,0001 mikrometrów) zatrzymywanie jonów Zastosowanie : oczyszczanie substancji aktywnych biologicznie i ścieków wydzielanie białka i laktozy z produktów mleczarskich w produkcji czystych chemicznie substancji otrzymywaniu słodkiej wody

Odwirowanie Ze względu na charakter pracy: proces okresowy proces ciągły Podział wirówek: sedymentacyjne (ścianki pełne) separacja pod wpływem siły odśrodkowej filtracyjne - (ścianki przepuszczalne) filtracja pod wpływem siły odśrodkowej Efektywność wirowania charakteryzuje tzw. współczynnik rozdziału (K) stosunek przyśpieszenia odśrodkowego do ziemskiego K<3500 wirówki zwykłe: sedymentacyjne filtracyjne K>3500 ultrawirówki: sedymentacyjne (rozdzielanie emulsji, zawiesin drobnoziarnistych)

Koagulacja układów koloidalnych może zachodzić pod wpływem: starzenia się zawiesiny mechanicznego wzburzenia układu oddziaływania światła zmiany stężenia fazy rozproszonej elektrolitów najważniejsze znaczenie!!!! Sposoby koagulacji jako metody usprawnienia filtracji: koagulacja kwasowa koagulacja cieplna oddziaływanie elektrolitów dodawanie wypełniaczy (wysokorozdrobniona faza stała) wytwarzanie środków strącających bezpośrednio w płynach hodowlanych

Koagulacja oddziaływanie na cząsteczki koloidalne 2 sił: siły przyciągania międzycząsteczkowego sił elektrostatycznych odpychania - utrudniających zlepianie cząsteczek Energii odpychania odpowiada dodatkowe ciśnienie odpychania powstające w cienkiej warstwie dyfuzyjnej między cząsteczkami. Rola elektrolitów polega na osłabieniu ciśnienia odpychania i zmianie grubości warstwy cieczy oddzielającej koloidalne cząsteczki Próg koagulacji stężenie krytyczne elektrolitu przy którym zanika potencjalna bariera energetyczna (zwiększa się odległość między cząsteczkami) i następuje proces koagulacji (zależność od przenikalność dielektrycznej roztworu, temperatury, wartościowości koagulującego jonu). Koagulant (elektrolit): nie powinien być toksyczny dla wytrącanych mikroorganizmów nie powinien obniżać technologicznych właściwości preparatów powinien powodować maksymalne zatężenie biomasy powinien zapewnić maksymalne wytrącenie mikroorganizmów powinien być dostępny i tani Efektywność koagulacji wzrasta poprzez wprowadzenie do cieczy mineralnych dodatków o dużym rozdrobnieniu (montmorylonit, kreda sorpcyjne wzajemne oddziaływanie minerałów i cząsteczek koloidów)

Odparowanie zatężanie roztworów: antybiotyków, aminokwasów, enzymów, witamin Proces odparowania prowadzi się pod: próżnią: proces można prowadzić w znacznie niższych temperaturach (zatężanie materiałów termolabilnych) duża różnica temperatur między czynnikiem grzejnym, a roztworem przyśpiesza proces możliwość wtórnego wykorzystania czynnika grzejnego drogie instalacje przemysłowe zwiększonym ciśnieniem podwyższenie temperatury wrzenia roztworu tylko dla substancji odpornych na wysoką temperaturę czynnik grzejny o wysokiej temperaturze możliwość wtórnego wykorzystania czynnika grzejnego ciśnieniem atmosferycznym najprostsza i najtańsza metoda brak możliwości wtórnego wykorzystania czynnika grzejnego

Podział instalacji wyparnych w zależności od: charakteru pracy: ciągłe okresowe liczby działów jednodziałowe wielodziałowe czynnika grzejnego para wodna amoniak freon sposobu odparowania gruba warstwa cienka warstwa konstrukcji komór wymienniki rurkowe wymienniki płytowe W przemyśle stosuje się głównie aparaty wyparne o działaniu: ciągłym wielodziałowe współprądowe przeciwprądowe z zasilaniem równoległym

Suszenie rozpryskowe ciecz zdyspergowana za pomocą rozpylacza jest suszona w strumieniu czynnika suszącego Stosowanie czynników suszących o wysokiej temperaturze nie powoduje pogorszenia jakości materiałów termolabilnych przy wysokim stopniu dyspersji materiału rozpylonego suszenie przebiega natychmiastowo Zalety metody: wysoka jakość suchego produktu duża intensywność wymiany ciepła między zdyspergowanym materiałem, a czynnikiem suszącym możliwość automatyzacji procesu ciągłość procesu suszenia Wady metody: mała intensywność odparowania wilgoci w jednostce objętości komory duże rozmiary urządzenia

Czynniki wpływające na intensywność procesu: temperatura czynnika suszącego rozmiar kropel uzależniony od lepkości cieczy prędkość strumienia czynnika suszącego Względny współczynnik suszenia, zależy od: właściwości materiału odwrotnie proporcjonalny do wilgotności początkowej materiału

Instalacje suszarnicze w większości współprądowy przepływ strumienia (intensywne, ekonomiczne, suszenie produktów termolabilnych)

Suszenie w złożu fluidalnym stan zawieszenia cząstek stałych w gazach Zalety metody: wysoka intensywność procesu wymiany izotermiczność układu intensywne mieszanie fazy stałej (zapobiega przegrzaniu) prosta konstrukcja aparatów, możliwość regulacji parametrów możliwość bezpośredniej granulacji produktu podczas suszenia (produkty przemian mikrobiologicznych) możliwość stosowania aparatów wielosekcyjnych (regulacja temperatury w poszczególnych sekcjach) możliwość regulacji końcowej wilgotności materiału podczas suszenia materiałów kserolabilnych Wady metody: ograniczona prędkość czynnika fluidyzującego (do wartości prędkości unoszenia materiału) niebezpieczeństwo przegrzania materiału w warstwie przysitowej niebezpieczeństwo mechanicznego uszkodzenia komórek (sklejenie, ścieranie)

Podział urządzeń: ciągłe uzyskany produkt zwykle nie ma jednakowej wilgotności okresowe jednakowa wilgotność produktu, regulacja czasu trwania procesu (produkty termolabilne) jednostopniowe prosta budowa, łatwiejsza automatyzacja wielostopniowe większe możliwości regulacji

Suszenie w złożu zwartym materiał w obrębie złoża jest unieruchomiony, suszenie następuje poprzez omywanie złoża strumieniem nagrzanego powietrza Suszarki komorowe suszenie materiałów sypkich (drożdże piekarskie) Zalety: duża intensywność i równomierność wysuszenia materiału możliwość regulacji czasu suszenia Wady: duża złożoność konstrukcji urządzenia