《食品加工过程用水和用能管理手册》
作者：
于秋生
出版日期：
2013-04-19
字数：
1100000
开本：
16
页数：
764
分类：
食品科技
ISBN：
978-7-5019-9050-4
定价：
￥128.00
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内容简介
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图书目录
作者详细介绍………………………………………………………………xvii
前言……………………………………………………………………. … xxv
第一部分：食品加工中提高水和能源管理水平的关键驱动力
1食品加工中水……作者详细介绍………………………………………………………………xvii
前言……………………………………………………………………. … xxv
第一部分：食品加工中提高水和能源管理水平的关键驱动力
1食品加工中水和能源管理的立法和经济问题.….…….….….…….….. ..3
简介……………………………………………………………..…3
立法的趋势和概况……………………………………….………8
提高管理水平的经济驱动力…………….………………………19
对立法及经济动力的影响因素………………………….………20
锅炉管理………………………………………….………..…….23
评估污水处理及水资源再利用项目经济效益的一般程序…….24
总结……………………………………………………………..…27
更多的信息和建议…………………………………….. ………..27
参考文献………………………………………………………....28
2 食品加工中水和能源管理的环境和消费者问题…. .…….. .…….…..29
2.1 简介…………………………………………………………...………29
2.2 食品加工过程中水耗和能耗的范围………………….…..…………30
2.3 食品公司的财务成本……………………………………..….………32
2.4 环境影响及成本………………………………………….….……….35
2.5 未来的发展趋势…………………………………………….………..39
2.6 更多的信息和建议……………………………………. ……………..43
2.7 参考文献…………………………………………………….………..44
3 食品加工废物处理的一项复杂方法………………………………..45
3.1 简介………………………………………………………………...45
3.2 食品加工过程中的废弃物………………………………………..46
3.3 食品加工过程中废弃物的处理方法……………………………..50
3.4 废物处理工艺的选取……………………………………………..55
3.5 有效处理方法举例………………………………………………..60
3.6 生命周期分析……………………………………………………..73
3.7 未来趋势…………………………………………………………..77
3.8 结论………………………………………………………………..79
3.9 更多的信息和建议………………………………………………..80
3.10 参考文献…………………………………………………………80
第二部分 水耗和能耗的审核及降耗的设计目标
4 审计水资源及能源的消耗量并制定策略来减少消耗…………….85
4.1能源与水资源审核简介………………………………..…………85
4.2 加工步骤及能源和水资源使用明细……………………………..89
4.3 确定能够节约水资源和能源的操作单元………………………..93
4.4 成本效益分析…………………………………………………….106
4.5 结论……………………………………………………………….110
4.6更多的信息和建议………………………………………………..110
4.7 参考文献………………………………………………………….111
5 食品加工中减少用水量的方法……………………………………113
5.1 简介……………………………………………………………….113
5.2 减少用水量……………………………………………………….114
5.3 水资源的重复利用及循环利用………………………………….121
5.4 工艺改良以最大限度减少水资源使用量……………………….124
5.5 在食品工程中的应用…………………………………………….126
5.6 总结……………………………………………………………….132
5.7更多的信息和建议……………………………………………….. 132
5.8 参考文献………………………………………………………….134
6食品加工中减少能源用量的方法…………………………………136
6.1 简介：食品加工过程中能源消耗……………………………….136
6.2 食品加工能源的最小用量……………………………………….144
6.3 能源节约及消耗最低化：加工一体化/缩减工艺，热能、动力、能量水资源最小化………………………………………………………………………145
6.4 对选定个案的分析研究………………………………………….156
6.5 使用缩减工艺和热集成技术以减少能源消耗的个案及实例研究………………………………………………………………………157
6.6 未来趋势………………………………………………………….187
6.7更多的信息和建议………………………………………………..194
6.8 参考文献………………………………………………………….196
7 制作并优化工具来尽最大可能减少水在食品加工过程中的使用量 ………………………………………………………………………200
7.1 简介……………………………………………………………….200
7.2 建立优化模型框架……………………………………………….201
7.3 优化：含义及其数学表达式…………………………………….202
7.4 建立模型………………………………………………………….204
7.5 实例：工程案例研究概况……………………………………….216
7.6更多的信息和建议………………………………………………..217
7.7 参考文献………………………………………………………….219
8 食品工业能源管理方法……………………………………………221
8.1 简介……………………………………………………………….221
8.2 “自上而下”的方法：从生产方案到产品……………………….225
8.3 “自下而上”的方法：从高效生产到生产方案………………….236
8.4 评估节能选项…………………………………………………….249
8.5 结论……………:?251
8.6 未来趋势………………………………………………………….252
8.7详尽的资料及建议来源…………………………………………..253
8.8 致谢……………………………………………………………….253
8.9 参考文献………………………………………………………….254
9 减少食品和饮料工业间歇或半连续加工工艺中水和能源用量………………………………………………………………………256
9.1 简介……………………………………………………………….256
9.2 减少用水量的方法……………………………………………….258
9.3 一般建模框架…………………………………………………….260
9.4 数学模型………………………………………………………….261
9.5 能源一体化的可能性…………………………………………….272
9.6 解决模型………………………………………………………….273
9.7 模型优化………………………………………………………….273
9.8 软件原型………………………………………………………….276
9.9 工业应用………………………………………………………….277
9.10 最后的考虑因素以及未来趋势………………………………...293
9.11 命名法…………………………………………………………...298
9.12更多的信息和建议………………………………………………302
9.13 鸣谢……………………………………………………………...302
9.14参考文献…………………………………………………………302
10 在食品工业中能源和水资源消耗最小化相结合的新方法……..304
10.1 简介……………………………………………………………...304
10.2 有关能源、水资源消耗量同时最小化的文献综述……………307
10.3 概念上的理解和物质上的观察………………………………...311
10.4 设计方案………………………………………………………...316
10.5 摘要……………………………………………………………...324
10.6更多的信息和建议………………………………………………327
10.7 参考文献………………………………………………………...328
第三部分：良好的管理程序、检测措施和生产控制来最大限度减少能源与水资源的消耗
11 在食品加工厂中制定良好的管理程序来有效提高水资源的利用效率………………………………………………………………………335
11.1 简介……………………………………………………………...335
11.2 较好的管理……………………………………………………...339
11.3 监控水用量…………………………………….………………..341
11.4 清洗……………………………………………………………..343
11.5 效用……………………………………………………………..352
11.6 辅助……………………………………………………………..356
11.7 单元操作………………………………………………………..358
11.8 在食品加工业的趋势…………………………………………..361
11.9更多的信息和建议………………………………………………362
11.10 参考文献……………………………………………………….364
12在食品工厂中制定良好的测量体制来有效减少能耗... ... ... ... ...367
12.1 简介……………………………………………………………..367
12.2 降低清洗需求来节约能源…………………………………. ….367
12.3 减少废弃物来节约能源………………………………………..369
12.4 监控单元操作以减少能源……………………………………..371
12.5 未来趋势………………………………………………………..381
12.6更多的信息和建议………………………………………………382
12.7 参考文献………………………………………………………...384
13 食品工业中水和能源利用的测量和过程控制…………………..387
13.1 简介……………………………………………………………...387
13.2 食品工厂中的测量和传感器…………………………………..389
13.3 食品工业中水和能源的过程控制……………………………..394
13.4 系统一体化……………………………………………………..406
13.5 结论、未来趋势、更多的信息和建议………………………..414
13.6 参考文献………………………………………………………..416
14 监控及智能支持来优化水和能源的利用………………..….…..419
14.1 简介………………………………………………………...…...419
14.2 用于加工操作的智能体系……………………………………..420
14.3 诊断……………………………………………………………..421
14.4 监控以更好控制……………………………………………. ….423
14.5 基于代理的监控………………………………………………..424
14.6 链接到供应链管理……………………………………………..425
14.7 链接到生命周期管理…………………………………………..425
14.8 监控与分析……………………………………………………..426
14.9 监控与预报——为了提高能源利用效率……………………..430
14.10 趋势……………………………………………………………431
14.11 监控及智力支持的应用对决策的帮助………………………433
14.12 监控——为了优化能源和水消耗……………………………434
14.13 引进资源和财政的综合管理…………………………………437
14.14 结束语…………………………………………………………443
14.15更多的信息和建议…………………………………………….443
14.16 参考文献………………………………………………………444
第四部分：在食品加工、零售和废物处理方面极大限度减少能源消耗的方法
15 食品工业中有关速冻、冷藏和冷却系统中能源消耗的极小值………………………………………………………………………449
15.1 简介…………………………………………………...…………449
15.2 食品在速冻/冻结和冷藏时所需能源……………………...…..450
15.3 冷却系统的效率……………………………………………......450
15.4 冷却系统的单元效率………………………………………......453
15.5 从食品中提取热能的效率及维持贮存过程中的温度……….459
15.6 冷藏领域的构建及用途………………………………………..465
15.7 生命周期的成本及分析………………………………………..468
15.8 能源目标和监控………………………………………………..469
15.9 通过集成加热和冷却系统使能源消耗最小化………………..471
15.10 未来趋势………………………………………………………478
15.11更多的信息和建议…………………………………………….478
15.12 参考文献………………………………………………………479
16 有关干燥、焙烤以及蒸发过程中能源消耗最小化…………….481
16.1 简介……………………………………………………………..481
16.2 能量计算的一般方法…………………………………………..483
16.3 干燥……………………………………………………………..486
16.4 焙烤……………………………………………………………..503
16.5 蒸发……………………………………………………………..513
16.6 最后备注——更多的信息和建议……………………………..517
16.7 参考文献………………………………………………………..518
17 有关干馏过程中能源消耗最小化……………………………….523
17.1 简介……………………………………………………………..523
17.2 干馏操作………………………………………………………..526
17.3 能源消耗模型的建立与优化………………………………….527
17.4 在同一蒸器中同时处理不同产品…………………………….536
17.5新型包装系统以及他们对能源消耗的影响…………………..537
17.6未来趋势………………………………………………………..539
17.7 命名法………………………………………………………….540
17.8更多的信息和建议……………………………………………..541
17.9 参考文献……………………………………………………….541
18 食品工业中的余热回收…………………………………………544
18.1 简介…………………………………………………………….544
18.2 本章主题……………………………………………………….545
18.3 从源头上回收余热…………………………………………….549
18.4 余热利用——水槽…………………………………………….551
18.5 标准化测量——量化余热…………………………………….553
18.6 余热回收仪器的类型………………………………………….555
18.7 热/冷储存（热能源储存——TES）…………………………562
18.8 工艺单元一体化……………………………………………….563
18.9 案例研究……………………………………………………….563
18.10 总结…………………………………….……………………..568
18.11更多的信息和建议……………………………………………568
18.12 参考文献……………………………….……………………..569
19 食品工业中传热器械结垢问题…………………………………570
19.1 简介…………………………………………………………….570
19.2 结垢的机理……………………………………………………..570
19.3 水相面结垢……………………………………………………..575
19.4 操作面结垢……………………………………………………..578
19.5 结论……………………………………………………………..582
19.6 命名法…………………………………………………………..582
19.7更多的信息和建议………………………………………... ….….583
19.8 参考文献………………………………………………………..583
20 食品零售中减少冷冻能耗以及对环境的影响………………….585
20.1 简介……………………………………………………………..585
20.2 食品零售过程中的制冷系统…………………………………..587
20.3降低超市制冷系统对环境影响的最新研究和发展……. …….590
20.4 二氧化碳制冷系统在超市中的应用…………………………..599
20.5 有关超市制冷系统节能的几种可能性………………………..604
20.6更多的信息和建议…………………………………………… .608
20.7 结论……………………………………………………………..608
20.8 鸣谢……………………………………………………………..609
20.9 参考文献………………………………………………………..610
21 食品废料脱水…………………………………………………….612
21.1 简介……………………………………………………………..612
21.2 废料修整………………………………………………………..613
21.3 增厚……………………………………………………………..613
21.4 脱水方法………………………………………………………..614
21.5 综合脱水方法…………………………………………………..620
21.6 一个既环保又经济的选择……………………………………..621
21.7 结论和未来趋势………………………………………………..622
21.8 更多的信息和建议……………………………………………..623
21.9 参考文献………………………………………………………..623
第五部分 食品工业中的水资源再利用及废水处理
22 食品工厂的给水要求…………………………………………….629
22.1 简介…………………………………………………………..…629
22.2 未来趋势………………………………………………………..630
22.3 供水…………………………………………………………. ….631
22.4 给水预处理………………………………………………….. …633
22.5 总结……………………………………………………………..643
22.6更多的信息和建议……………………………………………...643
22.7 参考文献………………………………………………………..645
23 食品工厂水资源循环再利用…………………………………….647
23.1 简介……………………………………………………………..647
23.2 食品加工工业…………………………………………………..648
23.3 食品工厂中的水………………………………………………..648
23.4 水资源循环利用技术…………………………………………..649
23.5 水净化标准……………………………………………………..651
23.6 水资源循环利用的几点可能性………………………………..652
23.7 保护水资源的几项措施………………………………………..654
23.8 设计水资源循环利用的方案…………………………………..656
23.9 水资源循环利用的几项优缺点………………………………..658
23.10 案例研究…………………………………………….…………658
23.11 结论以及未来趋势…………………………………….………661
23.12更多的信息和建议………………………………….………….661
23.13 参考文献…………………………………………………….…662
24 膜技术应用于食品加工废水的处理及再利用的优势……….…663
24.1 简介………………………………………………….……….….663
24.2 膜分离处理………………………………………..…………….664
24.3 膜生物反应器……………………………………..…………….682
24.4 生物膜反应器……………………………………..…………….686
24.5 在食品工厂废水处理中的应用……………….……….……….687
24.6 结论及未来趋势……………………………….….…………….690
24.7更多的信息和建议………………………….….………………..691
24.8 鸣谢………………………………………….….……………….693
24.9 附录………………………………………….….……………….694
24.10 参考文献………………………………….……………………695
25 消毒技术应用于废水回收利用的优势…………………………..700
25.1 简介……………………………………………………………...700
25.2 连续的消毒处理………………………………………………...701
25.3 化学和物理消毒………………………………………………...710
25.4 未来趋势………………………………………………………...716
25.5更多的信息和建议………………………………………………717
25.6 参考文献………………………………………………………..718
26 需氧处理技术应用于食品加工废水处理的优势……………….720
26.1 简介……………………………………………………………..720
26.2 食品加工废水的特性…………………………………………..721
26.3 需氧处理………………………………………………………..736
26.4 未来趋势………………………………………………………..749
26.5更多的信息和建议………………………………………………751
26.6 参考文献………………………………………………………...752
27厌氧处理技术应用于去除食品加工废水中有机物处理的优势...755
27.1 简介……………………………………………………………...755
27.2 食品加工废水特性……………………………………………...756
27.3 食品加工废水的厌氧处理……………………………………..757
27.4 废水厌氧处理的类型…………………………………………..761
27.5 对厌氧消化的控制……………………………………………..767
27.6 食品加工废水厌氧处理的模式………………………………..769
27.7 未来趋势：通过对食品加工废水进行厌氧处理生产天然气和氢气………………………………………………………………………771
27.8更多的信息和建议………………………………………………771
27.9 参考文献………………………………………………………...773
28 海产食品废水处理………………………………………………..776
28.1 简介……………………………………………………………...776
28.2 海产食品废水的特性…………………………………………..777
28.3 预处理…………………………………………………………..781
28.4 生物处理………………………………………………………..784
28.5 物理化学处理…………………………………………………..793
28.6 海产食品废水在陆地上的应用………………………………..796
28.7 未来趋势………………………………………………………..798
28.8更多的信息和建议……………………………………………...798
28.9 参考文献………………………………………………………..799
第六部分：特殊食品加工行业中水和能源使用的最小量
29 屠宰场水资源和能源的管理…………………………………….805
29.1 简介……………………………………………………………..805
29.2 屠宰场水资源和能源的应用…………………………………..806
29.3 水和能源的节约项目…………………………………………..809
29.4更多的信息和建议……………………………………………...814
29.5 参考文献………………………………………………………..815
30 家禽处理中水和能源的管理…………………………………….816
30.1 工业中水和能源的使用现状…………………………………..816
30.2 水和能源的使用现状：究竟使用了多少水和能源?为什么？822
30.3 检测、监控、分析和策略…………………………….………..824
30.4 在每一个操作单元中减少能源消耗………………….………..827
30.5 废料管理及再生能源………………………………….………..831
30.6减少每一个操作单元中水资源消耗…………………………....833
30.7 水资源循环再利用……………………………………………..835
30.8 结论……………………………………………………………..838
30.9更多的信息和建议…………………………………………. …..839
30.10 参考文献………………………………………………………840
31谷物加工中水和能源的管理………………………………… … 842
31.1 简介……………………………………………………………..842
31.2 在谷物加工厂中水和能源的使用概况………………………..845
31.3 面粉的混合、烘焙、干燥和冷却……………………………..853
31.4 玉米湿磨法和淀粉加工………………………………………..854
31.5 未来趋势………………………………………………………..858
31.6 更多的信息和建议……………………………………………..859
31.7 参考文献………………………………………………………..859
32 制糖工业中水和能源的管理…………………………………….863
32.1 简介……………………………………………………………..863
32.2 以甜菜和甘蔗为原料的糖制品………………………………..864
32.3 糖制品加工中确定节约能源与水资源的几点可能性…….. …865
32.4 能量和水的最低值及其他优化工艺…………………………..868
32.5 建立能源分配制度以减少能源消耗…………………………..869
32.6建立水资源分配制度以减少水资源消耗……………………...875
32.7 未来趋势………………………………………………………..881
32.8更多的信息和建议…………………………………………... …882
32.9 参考文献………………………………………………………..883
33 提高糖制品生产能源利用率…………………………………….885
33.1 简介……………………………………………………………..885
33.2 制糖工业………………………………………………………..885
33.3 能源需求的理由是什么………………………………………..890
33.4 热源与电源相结合……………………………………………..892
33.5 热损失…………………………………………………………..892
33.6 加热……………………………………………………………..893
33.7 蒸发……………………………………………………………..895
33.8 干燥……………………………………………………………..898
33.9 界限……………………………………………………………..899
33.10 产出/收入比……………………………………………………900
33.11 未来趋势……………………………………………………….901
33.12更多的信息和建议……………………………………………..902
33.13 参考文献……………………………………………………….902
34 软饮料工业中水资源消耗最小化………………………….…….904
34.1 简介……………………………………………………………...904
34.2 在连续化生产工业废水最小化的当代动向…………………...905
34.3 在非连续化生产工业废水最小化的当代动向………………...906
34.4 饮料工业中水资源的应用背景………………………………..908
34.5 案例研究1：关于一体化的案例研究…………………………909
34.6案例研究2：日本软饮料厂通过漂浮介质过滤和纳滤实现水资源循环再利用………………………………………………………………………918
34.7 结论……………………………………………………………..921
34.8更多的信息和建议…………………………………………... …925
34.9致谢……………………………………………………………..926
34.10 参考文献………………………………………………………926
35 酿造、制酒和蒸馏：废水处理及利用方案…………………….929
35.1 简介……………………………………………………………..929
35.2 水资源利用：酿造、制酒和蒸馏工业废水的源头和本质…..932
35.3 最广泛应用的处理方法：饲养家畜、排放、需氧或厌氧处理、
焚烧……………………………………………………………………950
35.4 另一种方法、通过最佳可行技术（BAT）重整处理方法：工业现实并可替代的方法………………………………………………………………………969
35.5 致谢……………………………………………………………...982
35.6 命名法…………………………………………………………...983
35.7 参考文献………………………………………………………...983
索引……………………………………………………………………996
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