2.4.2 Свекловичный жом

Оглавление

2.4.2. Свекловичный жом

2.4.2.1. Характеристика жома

Самым объемным отходом свеклосахарного производства является обессахаренная стружка, или жом. Такое название происходит оттого, что на заре свеклосахарного производства сок из свекловичной кашки отжимали.

Схема использования жома

Сухие вещества жома состоит из (в %%): пектиновых веществ 48-50, целлюлозы 22-25, гемицеллюлозы 21-23, азотистых веществ 1,8-2,5, золы 0,8-1,3, сахара 0,15-0,20 . Кроме того, в свежем сыром жоме имеются витамин С и белок. В жоме содержатся также лизин и треонин, - наиболее дефицитные в зерновом сырье аминокислоты.

Характер несахаров жома определяет основное направление его использования (см схему) - скармливание скоту в различных видах. По питательности жом занимает среднее положение между такими естественными кормами как овес и луговое сено, уступая им лишь немного по содержанию азотистых веществ. Он содержит безазотистых, легко усваиваемых веществ в 1,5 раза больше, чем сено и почти столько же, сколько овес.

Сырой жом - это трехфазный продукт, состоящий из твердой, жидкой и газовой фаз.

Свекловичный жом по своей структуре является сложным коллоидным капиллярно-пористым телом. После обессахаривания в горячей воде диффузионного аппарата стружка свеклы (сырой или свежий жом) по-прежнему сохраняет клеточное строение, но внутриклеточное (а также межклеточное) пространство из-за процесса диффузии заполнено очень слабым (0,2%) раствором сахара. Кроме того, в процессе термообработки сильно ослаблена механическая прочность стружки. По размерам частиц (длина 20-70 мм, толщина 1-2 мм, ширина 2-4 мм) жом относится к грубодисперсной среде.

Связи влаги с материалом в жоме можно отнести к физико-химическим (адсорбционная и внутриклеточная) и физико-механическим (капиллярная и смачивания).

При прессовании жома удаляется, да и то не полностью, только влага, имеющая физико-механические связи. По возможности механического удаления влаги из сырого жома её можно распределить примерно следующим образом (в %% к массе влаги в сыром жоме):

- не удаляемая механически (адсорбционная внутриклеточная, капиллярная)	20,0
- удаляемая механически	80,0
в том числе:
- удаляемая легко (влага смачивания)	23,5
- удаляемая с умеренными затратами энергии	45,0
- удаляемая с повышенными затратами энергии	11,5

После удаления различных видов влаги содержание сухих веществ в жоме будет примерно следующим (%):

- после отжатия легко удаляемой влаги	9-14
- после отжатия влаги, удаляемой с умеренными затратами энергии	18-20
- после отжатия влаги, удаляемой с повышенными затратами энергии	25-35

Существует примерно следующая классификация границ обезвоживания жома:

• отжатие - до содержания 10-14% сухих веществ;
• прессование - до 18-22% сухих веществ;
• глубокое прессование - до 35% сухих веществ;
• высушивание - до 88% сухих веществ.

В условиях сахарного завода стоимость тепловой энергии во много раз превышает стоимость механической энергии, поэтому необходимо стремиться к наиболее полному механическому обезвоживанию жома. Это дает возможность резко сократить расход топлива на высушивания жома.

Образуемая при прессовании жома жомопрессовая вода (содержащая некоторое количество сахара) возвращается в качестве экстрагента в диффузионную установку с целью сокращения потерь сахара, расхода чистой воды, сброса сточных вод.

Примерный химический состав жома (%% к массе соответствующего жома)

Показатели	Жом свежий	Жом отжатый	Жом кислый
Сухое вещество	6,0-9,0	14,0-20,0	11,0-15,0
Вода	91,0-94,0	80,0-86,0	85,0-89,0
Сырой протеин	1,2-1,5	1,7-1,9	1,3-2,6
Сырая клетчатка	3,5-4,5	5,0-7,0	2,8-4,2
Безазотистые экстрактивные вещества	4,3-6,0	8,5-10,0	2,7-5,8
Зола	0,6-1,0	1,1-1,4	0,7-1,8
Жир	0,4-0,7	0,6-0,9	0,7-1,0
Количество кормовых единиц* в 100 кг жома	6-9	15-20	9-11

*Единица измерения и сравнения питательности кормов, равная питательности одного килограмма овса.

Количество свежего жома - примерно 83% к массе свеклы. Количество отжатого жома (15% сухих веществ) - примерно 36% к массе свеклы.

Объемная масса жома, кг/м³ :

• отжатого (до 14%СВ) - 500
• прессованного (более 18%СВ) - 550

На корм животным жом идет в свежем, кислом или сушеном виде. Свежий жом получается в диффузионных аппаратах и содержит в себе 92-93% воды и 7-8% сухих веществ. Он может скармливаться и в таком виде, но для удешевления и удобства транспортирования к потребителям из него отжимают часть воды и доводят содержание сухих веществ в нем до 12-14% (отжатый жом). Кислый жом получается в результате хранения свежего или отжатого жома в хранилищах.

Жом, который не скармливается в свежем или отжатом виде, подвергается высушиванию. Для уменьшения расхода тепла на высушивание значительная часть воды из свежего жома удаляется при помощи прессов с доведением содержания сухих веществ в жоме до 18-25% . Сушеный жом можно гранулировать.

Рисунок 1 Сушеный жом

Примерный расход жома на одну голову крупного рогатого скота при содержании сухих веществ 17% составляет - 27 кг в день, при содержании сухих веществ 9% - 51 кг в день.

При высушивании жома происходит коагуляция коллоидных частиц, деформация клеточных оболочек и уменьшение первоначального объема материала из-за удаления влаги, в результате чего образуется сушеный жом влажностью 12-14%. Пересушенный жом (с влажностью менее 10%) очень ломок, легко крошится и истирается как в сушилке, так и в транспортных устройствах, образуя много мелочи и пыли. Пересушенный жом плохо гранулируется. Если влаги будет менее 10%, то при хранении жом будет набирать влагу из воздуха до равновесной влажности 12-14%. При влажности жома выше 14% в нем во время хранения могут развиваться микроорганизмы, снижающие качество жома и приводящие к его порче.

Сушеный жом представляет собой сыпучую массу частиц неправильной вытянутой формы, которая обусловлена первоначальной формой свекловичной стружки. Частицы сушеного жома могут быть пылевидными и в виде стружинок длиной 20-70 мм.

По дисперсности сушеный жом можно отнести к грубодисперсным порошкам, в которых фактическая поверхность соприкосновения частиц занимает незначительную долю поверхности, в результате чего они слабо взаимодействуют друг с другом. Наиболее мелкие пылевидные частицы склонны к слипанию.

Эти признаки позволяют отнести сушеный жом к коллоидным капиллярно-пористым телам, содержащим адсорбционно-связанную влагу. В зависимости от относительной влажности окружающего воздуха сушеный жом может отдавать или поглощать влагу до достижения равновесного состояния.

Примерный химический состав сушеного жома (количество в %% к массе)

	Сушка дымовыми газами		Сушка паром
	натурального жома	сухих веществ	натурального жома	сухих веществ
Вода	12,0	-	12,0	-
Сухие вещества	88,0	100,0	88,0	100,0
в том числе:
Зола и песок	5,6	6,4	4,0	4,5
Азотистые вещества	3,6	4,1	4,2	4,8
Клетчатка сырая	17,6	20,0	20,5	23,3
Безазотистые экстрактивные вещества	61,2	69,5	59,3	67,4

Количество сушеного жома составляет около 5% к массе свеклы.

В 100 кг сушеного жома содержится примерно 85 кормовых единиц. Насыпная (объемная) масса сушеного жома составляет 250 кг/м³, при длительном хранении она увеличивается до 500 кг/м³.

2.4.2.2. Технологическая схема прессования и сушки жома

Рисунок 2 Схема прессования и сушки жома

На рис. 2 показана одна из схем прессования и сушки жома.

Выходящий из диффузионного аппарата свежий жом элеватором 4 и шнеком 7 подается к наклонным прессам 6 . Здесь жом отжимается до содержания сухих веществ 12-14%, после чего ленточным транспортером 5 подается в хранилище. Если жом предназначен для сушки, то он шнеком 7 направляется на вертикальные прессы 8 , где содержание сухих веществ в жоме доводится до 18-25% (за рубежом и до 35%). Жомопрессовая вода из прессов 6 и 8 поступает в диффузионную установку.

Отжатый жом, подлежащий сушке, шнеком 9 и питателем 10 подается в сушильный аппарат 15. Здесь жом сушится дымовыми газами, получаемыми при сжигании мазута или природного газа в топке 14. Топливо сжигается с помощью горелок 13, "первичный" воздух в которые нагнетается вентилятором 12. Дымовые газы при сушке жома без добавления мелассы должны иметь температуру 800-850 °С, при сушке жома с добавлением мелассы температура газов снижается до 600-650 °С. Доведение дымовых газов до указанной температуры и охлаждение стенок топки производятся "вторичным" воздухом, подаваемым вентилятором 11.

Смесь дымовых газов и паров воды температурой 110-120 °С отсасывается из жомосушильного аппарата эксгаустером (дымососом) 2 и направляется в циклон 3 для улавливания унесенного газами сушеного жома. Уловленный жом сгружается в шнек 1 сушеного жома, а дымовые газы из циклона выбрасываются в атмосферу.

Сушеный жом с влажностью 12-14% забирает из сушильного аппарата шнек 1, подающий его в пневмотранспортную установку, состоящую из эжектора 17 и вентилятора 16, подающую его в склад или на гранулирование.

2.4.2.3. Основное оборудование для прессования и сушки жома

2.4.2.3.1. Прессы

Прессы для отжатия жома могут быть ленточными, валковыми и шнековыми. Повсеместное распространение нашли шнековые прессы.

Шнековые прессы могут классифицироваться по следующим признакам:

• по количеству шнеков
  • одношнековые;
  • двухшнековые;
• по расположению шнеков
  • горизонтальные (один шнек, два шнека рядом, два шнека один над другим),
  • наклонные,
  • вертикальные;
• по величине отжатия жома
  • низкого (до 14% сухих веществ),
  • среднего (до 22% СВ) 
  • глубокого (23-35% СВ).

Рисунок 3 Наклонный одношнековый пресс

На отечественных заводах для низкого отжатия жома, предназначенного для непосредственного скармливания скоту, применяют наклонные одношнековые прессы (рис. 3).

Свежий жом из диффузионного аппарата поступает в сепаратор 1, где на сите 2 отделяется часть воды, затем проходит в приемную камеру, захватывается шнеком 5 и продвигается из пространства с бoльшим объемом в пространство с меньшим объемом, сжимаясь при этом. Вода проходит в камеру 8 через ситчатую поверхность шнека и цилиндрическое сито 4. Отжатый жом выводится через кольцевое пространство 7 и направляется в склад.

Для среднего и глубокого прессования жома до 25% сухих веществ на отечественных заводах применяют вертикальные прессы (рис. 4).

Сырой жом поступает в приемную воронку 1 пресса, захватывается вращающимся полым коническим шнеком 4 и перемещается сверху вниз, уменьшаясь в объеме. Отжатая вода отводится через неподвижное сито 3 и перфорированные стенки шнека 4, а отпрессованный жом выводится вращающимися лопастями 6 наружу. Степень прессования жома регулируют поднятием ситчатого конуса 5, изменяющего площадь основания для выхода жома. Контрлапы 2 способствуют перемещению жома сверху вниз.

Рисунок 4 Вертикальный пресс

Рисунок 5 Шнек верти- кального пресса фирмы ВМА

Рисунок 6 Горизонтальный пресс фирмы Atlas-Stord

Вертикальные прессы германской фирмы ВМА (шнек показан на рис. 5) и горизонтальные двухшнековые прессы норвежской фирмы Atlas-Stord (рис. 6) отжимают жом до 35% сухих веществ.

2.4.2.3.2. Жомосушильные аппараты

Для сушки прессованного жома наиболее широко применяются прямоточные однобарабанные (ротационные) сушильные аппараты с крестообразными внутренними насадками, работающие на топочных газах с температурой 800-900оС, получаемых в специальных топках при сжигании топлива (в основном, мазут или природный газ) с добавлением в отдельных случаях отходящих дымовых газов котельных (с температурой 300-350оС).

Топочные газы в таких аппаратах движутся прямоточно высушиваемому жому и, контактируя с ним, быстро охлаждаются, при этом происходит непрерывное испарение влаги и температура жома не повышается выше точки кипения воды при установившемся давлении. Прямоточное движение высушиваемого жома и топочных газов в таких аппаратах исключает воспламенение сушеного жома.

Барабанная сушилка для жома показана на рис. 7 и 8 .

Рисунок 7 Схема барабанной сушилки для жома

Рисунок 8 Барабанная сушилка для жома

Сушилка представляет собой барабан 1 с бандажами 2. Бандажи опираются на две пары роликов 3 , которые вращают барабан со скоростью 1,65 об/мин . Приводится в движение барабан от электродвигателя 4 через редуктор. В некоторых случаях барабан вращается при помощи венечной шестерни, установленной на нем, и зубчатой шестерни, приводимой в движение электродвигателем. В этом случае ролики служат лишь опорами. Так как жом перемещается горячими газами, то барабан обычно находится в горизонтальном положении. Однако для лучшего продвижения жома барабан можно устанавливать несколько наклонно в сторону движения жома. В том и другом случае для предотвращения осевого сдвига барабана на одном из бандажей имеются упорные ролики 5 .

Рисунок 9 Внутренний вид жомосушильного барабана

Весь внутренний объем барабана заполнен крестообразными насадками 6 (рис 9.), предназначенными для более полного использования объема барабана и равномерного омывания жома газами.

На одном из концов барабана имеется неподвижная часть 7 с впускным патрубком 8 для жома и винтовыми лопастями 9 , предназначенными для распределения жома по насадкам. В открытый торец 12 этой неподвижной части поступают газы, получаемые в отдельной топке.

На другом конце барабана имеется неподвижная часть 10, в которой находится специальное подпорное устройство, позволяющее увеличить время пребывания в нем жома.

Сушеный жом с влажностью 12-14% из барабана поступает на шнек 11, вращающийся от электродвигателя. Одна часть витков шнека подает сушеный жом к патрубку 13, другая часть витков, наклоненная в противоположную сторону, транспортирует недосушенный жом к патрубку 14, откуда жом направляется на досушивание.

Отработанные газы с температурой 110-120 ^оС через патрубок 15 отсасываются дымососом (эксгаустером) и поступают на циклон для улавливания частиц сушеного жома, уносимых газами. Разрежение в барабане регулируется шибером 16 или направляющим аппаратом дымососа.

В случае загорания жома в барабан по специальной коммуникации впускается пар.

Для равномерной подачи жома в барабан устанавливается шнек-питатель с переменным числом оборотов, позволяющий изменять производительность сушилки.

На рис. 10 показана одна из конструкций топки жомосушильного аппарата.

Рисунок 10 Топка жомосушильного аппарата

Снаружи топка выложена обычным кирпичом 1, а внутри - огнеупорным кирпичом 2. Потолок топки выполнен в виде свода. В переднюю стенку 3 топки вмонтированы газовые или мазутные горелки 4, а в заднюю - загрузочная камера 5 жомосушильного аппарата. Полустенками 6 и 7 топка разделена на три газохода. Газоход 8 служит для сжигания топлива, а газоход 9 - для смешения дымовых газов с воздухом, подаваемым через патрубок 10 и доведения температуры газов до 800-850 ^оС.

На получение 1 кг сушеного жома при таком способе сушки требуется примерно 0,6 кг условного топлива.

При сжигании 1 кг высокосернистого мазута при этом в атмосферу выбрасывается 3 кг СО₂ и 50 г SО₂, а при сжигании 1 м3 природного газа - 2 кг СО₂ (SО₂ отсутствует).

Сушка жома дымовыми газами приводит к загрязнению его канцерогенными продуктами горения топлива, вследствие чего такой жом не может использоваться для производства пищевых добавок и пектина, а направляется лишь на кормовые цели. Кроме того, при этом в атмосферу выбрасываются вредные вещества.

В связи с недостатками, присущими сушке жома дымовыми газами и сушилкам барабанного типа (громоздкость, низкий КПД, большие затраты энергии и др.), а также с целью экономии топлива для сушки жома начинают применять низко- и среднепотенциальные теплоносители.

В качестве низкопотенциальных источников используют вторичные энергоресурсы (вторичные пары выпарной станции и вакуум-аппаратов с температурой 60-63 ^оС, включая конденсаты выпарной станции), которые нагревают в калориферах воздух, поступающий на сушку жома.

В качестве среднепотенциального теплоносителя используют пар давлением 10-22 атм и более . При высушивании жома таким паром образуется вторичный пар давлением 3-3,5 атм , который используется в качестве греющего пара в первом корпусе выпарной установки. При этом затраты топлива снижаются в 3-5 раз по сравнению с сушкой дымовыми газами.

Вследствие сезонности свеклосахарного производства жомосушильные установки работают не более 100 суток в году. Естественно возникает вопрос об использовании их мощности во внепроизводственный период для приготовления концентрированных и комбинированных кормов. Распространенные в сахарной промышленности жомосушилки являются универсальными в отношении сушки растительных материалов.

На них могут сушиться измельченные в стружку сахарная и кормовая свекла, картофель, свекловичная ботва, зерно, грубые (соломистые) корма с мелассой, зеленые корма - люцерна, клевер и другие травы. При этом изменяется лишь режим процесса в соответствии с характером высушиваемого продукта.

2.4.2.4. Технологическая схема гранулирования жома

Рисунок 11 Гранулированный жом

Низкая объемная масса сушеного жома в рассыпном виде не позволяет рационально использовать объемы складов и грузоподъемность транспорта. В связи с этим сушеный жом целесообразно гранулировать. При этом объемная масса его увеличивается в несколько раз (до 600-800 кг/м3), значительно сокращаются потери жома при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке, облегчается механизация приготовления и раздачи корма на животноводческих фермах.

Однако сушеный жом беден протеином (азотистыми веществами), фосфором, микроэлементами и витаминами. Для повышения кормовых достоинств сушеного жома в него перед гранулированием добавляют мелассу (источник микроэлементов и витаминов), обесфторенные фосфаты (источник фосфора), карбамид (источник протеина), сульфат натрия, микроэлементы (сернокислые кобальт, цинк, медь). Примерный состав гранулированного амидоминерального жома (в %): сушеного жома - 77, мелассы - 9,5 , карбамида - 6, обесфторенного фосфата - 6, сульфата натрия - 1,5, микроэлементов - 0,015-0,03, кормовая ценность - до 70 кормовых единиц на 100 кг .

Этот жом имеет вид гранул, как правило, цилиндрической формы (типа "пробка") диаметром 12-25 мм и высотой до 40 мм . Плотность гранул - 1225 кг/м³ , время полного набухания - не менее 3 часов.

Для производства амидоминерального жома в виде гранул предназначена установка, схема которой показана на рис. 12.

Рисунок 12 Технологическая схема гранулирования жома

Сушеный жом с содержанием 88% сухих веществ накапливается в бункере 1 . Затем жом взвешивается на весах 2 и через бункер 3 поступает в дозатор 4 . Отмеренная порция сушеного жома поступает на винтовой конвейер 5 . Сюда же из бункера 6 через дозатор 7 поступает порция обесфторенного фосфата. Жом и фосфат направляются в бункер 9, проходят магнитную колонку 10 для удаления ферромагнитных примесей и попадают в смеситель 11 .

Карбамид из бункера 21 поступает в растворитель-подогреватель 22, где растворяется в воде в соотношении 1:1 . Раствор карбамида в смесителе 23 смешивается с мелассой, дозируемой из сборника 20. Смесь мелассы с карбамидом шестеренным насосом 24 перекачивается в смеситель 11 .

Здесь сушеный жом, фосфат и меласса с карбамидом тщательно перемешиваются и поступают в пресс-гранулятор 12 . Полученные в нем теплые гранулы жома охлаждаются в охладительной башне 13, в которую вентилятором 15 нагнетается воздух. Жомовая пыль от воздуха отделяется в циклоне 8 . Охлажденные гранулы ленточным конвейером 14 и элеватором 16 подаются на весы 17, а затем в накопительный бункер 18, из которого конвейером 19 транспортируются в склад.

2.4.2.5. Основное оборудование для гранулирования жома

2.4.2.5.1. Грануляторы

Рисунок 13 Схемы работы грануляторов жома

Наибольшее распространение получили валковые грануляторы с пассивными валками и горизонтальной плоской (схема 13а) или вертикальной кольцевой (схема 13б) матрицами.

Основным элементом гранулятора является вращающаяся от двигателя матрица 1 с отверстиями в ней. Над матрицей или внутри неё расположены свободно вращающиеся рифленные валки 2 . При вращении матрицы валки катятся по ней. Сушеный жом 4 поступает на матрицу или внутрь её и перекатывающимися валками продавливается через отверстия в ней. Образующиеся при этом гранулы 5 срезаются ножом 3 .

На рис. 14 показан гранулятор с кольцевой матрицей.

		Рисунок 14 Гранулятор с кольцевой матрицей

Смешанный с различными добавками сушеный жом через горловину попадает в питатель 1 и шнеком подается в смеситель 2. Подачу жома в смеситель регулируют изменением частоты вращения шнека.

Рисунок 15 Гранулятор с горизонтальной матрицей

В смесителе жом перемешивается с помощью лопастной мешалки. Мешалка смесителя подает жом к желобу 3, по которому он с помощью подающего механизма 5, состоящего из штока 6 и поворотных лопаток 4, попадает в прессующую часть гранулятора.

Пресс состоит из кольцевой вертикальной матрицы 7, имеющей радиальные отверстия и закрепленной на планшайбе, вращающейся с частотой 213 об/мин через передачу 9 от электродвигателя 11 . Внутри матрицы находятся два прессующих валка 8, свободно вращающихся на осях 10. Имеющиеся на наружной поверхности валков рифы обеспечивают захват жома при гранулировании. Попадая в клиновой зазор между валком и вращающейся матрицей, жом уплотняется, а затем продавливается в отверстия матрицы. Выходящие из отверстий матрицы гранулы влажностью 15-17% и температурой 60-80 оС отсекаются ножами 12 и через разгрузочный желоб 13 выходят из гранулятора.

На рис. 15 показан гранулятор с горизонтальной матрицей.

2.4.2.5.2. Охладители гранул

Рисунок 16 Охладитель

Для охлаждения и понижения влажности гранул, выходящих их гранулятора, применяется охладитель (рис. 16) .

Гранулы из гранулятора через загрузочную горловину 1 охладителя попадают в бункер 2, а из него - в колонку 3 . С двух сторон стенки колонки выполнены в виде жалюзи 4, закрытых воздушными камерами 5 . Через проемы камер внутрь колонки поступает воздух, который охлаждает гранулы и вытягивается вентилятором через ситчатый конус 6 .

Гранулы, проходя в колонке сверху вниз, направляются на разгрузочное устройство 7, которое выводит гранулы из охладителя через патрубок 8.

2.4.2.5.3. Смесители

Рисунок 17 Смеситель

Смеситель предназначен для равномерного смешивания водного раствора карбамида с мелассой.

Смеситель (рис. 17) представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар 4 . Внутри смесителя установлены подогреватель 11 и мешалка 3 . Сверху резервуар закрыт крышкой с загрузочным отверстием 5 . На крышке установлен привод мешалки, состоящий из червячного редуктора 6 и электродвигателя 7 . В цилиндрической части корпуса смесителя вварены патрубок 8 для подачи мелассы в смеситель и патрубок 10 для слива избытка мелассы. В днище резервуара имеется спускной патрубок 12.

Подогреватель 11 служит для подогрева раствора карбамида и мелассы и представляет собой змеевик, состоящий из витков спирали , изготовленной из стальной трубы. Подогреватель закреплен в цилиндрической части резервуара и с наружной стороны имеет штуцеры для подвода горячей воды или пара 2 и отвода воды из подогревателя 1 .

2.4.2.6. Склады жома

В первые времена существования сахарного производства нередко можно было видеть около заводов крестьян со своими подводами, ожидавших получения жома за сданную ими свеклу. Земледелие тогда еще не было так специализировано, как в настоящее время, и кормление скота было для крестьян таким же важным занятием, как и выращивание свеклы.

Использование жома в сыром виде привело к необходимости хранения его в больших ямах, из которых жом брали по мере необходимости. Такой способ хранения жома применяется и до сих пор, однако он связан с чрезвычайно большими потерями жома.

Исследования показали, что в течение 6-месячного хранения сырого жома в жомовой яме потери его первоначального веса составляют 65%, а потери питательной ценности - 50%. Кроме того, продукты разложения и брожения сырого свекловичного жома имеют весьма неприятный запах.

В настоящее время, предназначенный для хранения предварительно отжатый жом, по ленточному транспортеру, находящемуся в закрытой галерее, транспортируется в жомохранилище, схема одного из которых показана на рис. 18. С транспортера жом сгружается при помощи передвижного сбрасывателя.

Рисунок 18 Схема склада отжатого жома

Жомохранилище представляет собой вырытое в земле прямоугольное углубление с откосами по бокам. Дно ямы и боковые отвалы мостятся крупным булыжником или бетонируются. Дно ямы имеет уклоны от центра к дренажным канавам. В автомобили жом подается грейферным башенным краном.

Гранулированный жом является насыпным грузом, так же как и различные кусковые (в т.ч. свекла, кусковой сахар-рафинад, гранулированный жом, известняк и др.), зернистые (в т.ч. сахар-песок, сахар-сырец), порошкообразные (в т.ч. сахарная пудра) и пылевидные грузы.

Рисунок 19 Склад гранулированного жома

Количество гранулированного амидоминерального жома, которое потенциально может быть произведено на сахарном заводе мощностью 3000 т переработки свеклы в сутки при длительности производственного сезона 100 суток составляет примерно 24 тыс. тонн .

До половины получаемого за производственный сезон на сахарном заводе жома передается свеклосдатчикам в сыром (отжатом) виде для использования в кормовых целях. Остальной жом подлежит высушиванию, гранулированию, хранению и последующей отгрузке потребителям. В настоящее время значительная часть свеклосдатчиков частично или полностью отказывается от получения сырого (отжатого) жома.

Сырой жом отгружается свеклосдатчикам не постоянно, поэтому объем произведенного гранулированного жома может достигать 240 т/сутки или 10 т/ч . На эту производительность рассчитываются все транспортные, погрузочно-разгрузочные и прочие механизмы и устройства склада гранулированного жома.

Хранению подлежит 30% объема произведенного за сезон гранулированного жома (исходя из условий равномерной отгрузки в течение года). Однако, в современных условиях при отсутствии централизовано спланированного равномерного вывоза с завода гранулированного жома объем его хранения может достигать 100%-ной сезонной выработки.

Гранулированный жом хранится в складах навалом, т.е. в бестарном виде.

Применяемый на ряде отечественных заводов напольный склад (рис. 19) представляет собой построенный из железобетонных конструкций корпус длиной 54 м , шириной 36 м и высотой 22 м . Загрузка склада жомом осуществляется продольным надштабельным наклонно-горизонтальным ленточным конвейером 3. Этот конвейер расположен на площадке, в полу которой вдоль конвейера предусмотрены отверстия для сбрасывания жома на пол склада. Равномерность загрузки обеспечивается передвижной разгрузочной тележкой 1, установленной на конвейере. В результате такой загрузки жом образует штабель в виде прямоугольной пирамиды, сторона которой наклонена под углом естественного откоса гранулированного жома.

Отгрузка гранулированного жома осуществляется ковшовым шнековым погрузчиком 5, системой передвижных ленточных конвейеров 4 и стационарным наклонно-горизонтальным ленточным конвейером 2, которым жом подается на отгрузку через люки в железнодорожные вагоны или автотранспорт.

Вместимость такого склада составляет 4000 т , или 6150 м³ гранулированного жома при объеме складского помещения около 42 тыс. м³, т.е. коэффициент использования объема составляет лишь около 15% . Обслуживают такой склад 10 рабочих в сутки.

В таких складах схема механизации работ (система транспортеров и автопогрузчики) не позволяет полностью механизировать все складские процессы. При такой схеме организации складского хозяйства коэффициент использования объема склада незначителен, а расход рабочей силы весьма велик, склады занимают большую площадь и объем, высока себестоимость хранения и переработки грузов.

Этих недостатков во многом лишены применяемые на некоторых зарубежных заводах силосные склады бестарного хранения , аналогичные силосным складам сахара. По сравнению со складами напольного типа силосные склады допускают большие удельные нагрузки на единицу площади, обеспечивают защиту материала от внешнего воздействия, позволяют осуществить комплексную механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ с минимальным расходом рабочей силы, позволяют производить операции по улучшению качества хранимого груза путем организации рационального режима хранения, его подработки и непрерывного контроля за сохранностью груза.

2.4.2.7. Производство некормовых веществ из жома

В свекле (а следовательно, в жоме) содержится пектин, который относится к желирующим веществам.

Желирующими веществами называются такие природные вещества, которые обладают способностью при соответствующих условиях образовывать студни. Желирующие вещества находят применение в ряде отраслей техники, но особенно широко их используют в кондитерской промышленности для производства мармеладов, различных пастил, джемов и пр. Для выработки указанных изделий кондитерская промышленность применяет три желирующих вещества: пектин, агар и желатин. Первые два вещества - растительной природы, а последнее - животной (животный белок).

Пектин - понятие в известной мере собирательное, объединяющее смесь углеводов, так называемых пектиновых веществ, широко распространенных в растительном царстве, где они входят в состав тканей растений. Особенно много пектиновых веществ содержится в мякоти плодов, в мясистых корнях многих растений (например, в корнях свеклы, в корзинках подсолнечника и т.д.).

Сырьем для получения пищевого пектина является сушеный жом. Жом подвергается гидролизу с 2%-ным раствором соляной кислоты, затем гидролизат нейтрализуют. Из него при помощи хлористого алюминия выделяют коллоидный осадок пектина и затем его высушивают. На 1 кг пектина расходуется 6,5-7 кг сушеного жома и около 4,5 кг пара .

Из жома вырабатывают также пектиновый клей. Способ получения клея основан на переводе в раствор нерастворимых в холодной воде пектиновых веществ и арабана, содержащихся в жоме. Для этой цели свежий жом смешивают с водой, вымывая тем самым сахар. Затем, отделив воду в шнеке, жом отжимают в прессах до содержания 12-15% сухих веществ и разваривают в автоклавах при температуре от 125 до 130 ^оС в течение приблизительно 40 мин. Из разваренного жома растворенные пектиновые вещества экстрагируют в автоклавах, соединенных в батарею. Полученный экстракт, содержащий около 5% сухих веществ, фильтруют, после чего последовательно сгущают в выпарной установке и вакуум-аппаратах до содержания 40-50% сухих веществ. Выход клея - 2,5-3% к массе свежего жома.

Жом, наряду с традиционными видами использования (на корм скоту в свежем и высушенном виде, приготовление комбикормов), находит применение в качестве пищевых волокон. Пищевые волокна являются важным компонентом пищи человека. Они представляют собой балластные вещества, включающие группу полисахаридов (пектин, лигнин, целлюлоза, гемицеллюлоза и др.), необходимые для нормальной деятельности системы пищеварения и организма в целом. Пищевые волокна нормализуют обмен холестерина, оказывают антиоксидантный и антитоксический эффекты и т.д.

Технология получения пищевых волокон из жома базируется на физических методах, включающих прессование жома, его сушку, измельчение и рассев. Химические реагенты при получении продукта не применяются. Сушку проводят перегретым водяным паром, что обеспечивает получение продукта без вкуса и запаха, который может применяться при производстве пищевых продуктов.

Пищевые волокна из жома обладают высокой водоудерживающей способностью, не содержат крахмал, клейковину. Их питательная ценность колеблется от 54 до 63 Ккал в пересчете на 100 г сухого вещества.

 

2.4.1 Классификация и номенклатура вторичных материальных ресурсов

2.4.3 Свекловичная меласса