Bardziej ekologiczny przemysł spożywczy dzięki inteligentnemu odzyskiwaniu ścieków
Woda jest niezbędna do produkcji żywności i napojów, a sektor ten należy do najbardziej wodo- i energochłonnych na świecie. W obliczu zmiany klimatu, rosnących kosztów wody i rosnącej presji na ograniczenie zanieczyszczeń przemysłowych rośnie zapotrzebowanie na inteligentniejsze sposoby zarządzania tym cennym zasobem.
Przekształcenie ścieków w cenny zasób
Finansowany przez UE projekt AccelWater(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu optymalizację gospodarki wodnej w przemyśle spożywczym i napojów poprzez zmniejszenie zużycia słodkiej wody, minimalizację zrzutu ścieków i wspieranie odzyskiwania cennych produktów ubocznych. „Naszą ambicją było wykazanie, że ścieki w przemyśle spożywczym i napojów są cennym zasobem, który po odpowiednim oczyszczeniu może wspierać cyrkulacyjne zużycie wody i realizację celów zrównoważonego rozwoju”, mówi koordynator projektu Zisis Tsiropoulos. Zespół AccelWater wdrożył cyrkulacyjne systemy wodne w Grecji, Hiszpanii, Włoszech i Islandii w zakładach demonstracyjnych w przemyśle mleczarskim, browarniczym, uprawy pomidorów, przetwórstwa mięsnego i hodowli ryb. W każdym zakładzie demonstracyjnym zespół dostosował strategię oraz wdrożył technologie oczyszczania, takie jak ultrafiltracja, bioreaktory membranowe, elektrodializa i dezynfekcja ultrafioletowa. Dzięki możliwościom narzędzi IoT i sztucznej inteligencji konsorcjum opracowało technologie monitorowania i kontroli w celu wsparcia wdrażania zintegrowanych systemów wodnych o obiegu zamkniętym. Pozwoliło to na bardziej efektywne ponowne wykorzystanie uzdatnionej wody i zmniejszenie wpływu na środowisko.
Innowacyjne rozwiązania w zakresie wtórnego wykorzystania wody
Jednym z głównych celów projektu AccelWater było odzyskiwanie energii i cennych materiałów ze strumieni odpadów. W Grecji ponad połowę oczyszczonych ścieków ponownie wykorzystano w chłodniach kominowych i do nawadniania przyległych obszarów rolno-leśnych. We Włoszech instalację demonstracyjną wdrożono w branży sezonowego przetwórstwa pomidorów. Działania mające na celu zmniejszenie zużycia wody przyniosły szacunkową oszczędność rzędu 4000 m³ rocznie. W Hiszpanii zakład demonstracyjny przetwórstwa mięsnego ponownie wykorzystał około 25% oczyszczonych ścieków do celów związanych ze sprzątaniem. W islandzkim zakładzie demonstracyjnym, który koncentrował się na przemyśle przetwórstwa rybnego i akwakulturze, wdrożone technologie doprowadziły do 30-procentowej redukcji zużycia słodkiej wody. „Pomimo różnych trudności w projekcie AccelWater osiągnięto znaczną redukcję zużycia słodkiej wody i zrzutu ścieków, udowadniając, że systemy wodne o obiegu zamkniętym mogą przynosić znaczące korzyści w przemyśle spożywczym i napojów”, mówi Tsiropoulos.
Pożyteczne wykorzystanie produktów ubocznych
Zespół AccelWater zbadał również, w jaki sposób można odzyskiwać produkty uboczne i przekształcać je w produkty o wysokiej wartości. W Grecji produkty uboczne z browarów i mleczarni posłużyły do tworzenia koktajli białkowych i batonów. We Włoszech konsorcjum wyodrębniło likopen i olej z nasion z pozostałości pomidorów. Mogą być one stosowane w kosmetykach, opakowaniach i farmaceutykach. W Islandii osad z akwakultury był przekształcany w środek wzmacniający glebę dla roślin strączkowych, podczas gdy związki hemowo-żelazowe z krwi ryb wyekstrahowano pod kątem wykorzystania w suplementach żelaza.
Inteligentne systemy wodne
Konsorcjum wykorzystało technologie cyfrowe, w tym IoT i systemy TIK, aby opracować platformę, która umożliwia monitorowanie w czasie rzeczywistym i oferuje predykcyjną kontrolę zarówno przepływów wody, jak i energii. Systemy te łączą czujniki, siłowniki, pulpity oparte na sztucznej inteligencji i algorytmy uczenia maszynowego w celu śledzenia jakości wody, zużycia i wydajności procesu. Umożliwia to optymalizację parametrów i wykrywanie problemów związanych z konserwacją, co pozwala na szybsze podejmowanie decyzji w hali produkcyjnej. Kilka wyników projektu zostało już skomercjalizowanych lub wdrożonych przez inne branże i władze publiczne. „Nasze zintegrowane podejście pokazuje, że obieg zamknięty w przemysłowych systemach wodnych jest praktycznym i ekonomicznie opłacalnym rozwiązaniem”, podsumowuje Tsiropoulos.
