Grond- en hulpstoffen

Vapro B, Blok 1

Jurgen Müller

1

InhoudsopgaveOpdracht 1a. Definitie grondstof en hulpstof..................................................................................3Opdracht 1b. Overzicht grondstoffen..............................................................................................3Opdracht 1c. Overzicht hulpstoffen.................................................................................................3Opdracht 2a. Blokschema met grondstoffen en tussen- en eindprodukten......................................4Opdracht 2b. Blokschema met hulpstoffen......................................................................................6Opdracht 2c. Overzicht toeslagstoffen.............................................................................................8Opdracht 3a. Toelichting 2 hulpstoffen............................................................................................9

Stoom..........................................................................................................................................9Water...........................................................................................................................................9

Opdracht 3b. Toepassing van voltages...........................................................................................10Opdracht 4a. Chemiekaarten van 3 grondstoffen...........................................................................11Opdracht 4b. Tabel fysische eigenschappen grondstoffen.............................................................11Opdracht 4c. Presentatie gegevens 3 grondstoffen........................................................................11Opdracht 4d. Overzicht veiligheidseisen aan transport en opslag.................................................11Opdracht 4e. Tabel bronnen grond en hulpstoffen.........................................................................11Opdracht 5a. Drie maatregelen on energie te besparen thuis en op het bedrijf.............................12Opdracht 5b. 25 besparingspunten.................................................................................................12Opdracht 5c. Verslag maatregelen en besparingen + gesprek........................................................13

Maatregelen om zuinig om te gaan met hulp- en grondstoffen................................................13Maatregelen die nog zouden kunnen om hulp- en grondstoffen te besparen............................13

Opdracht 6a. Tabellen kwaliteitsmetingen grondstoffen...............................................................15Opdracht 6b. Demonstratie kwaliteitsmeting................................................................................16Opdracht 6c. Verslag onderzoek afgekeurd product......................................................................17

Wat is verkeerd gegaan?............................................................................................................17Welke grondstoffen en hulpstoffen zijn hierbij betrokken?......................................................17Hoe had deze fout kunnen worden voorkomen?.......................................................................17

Opdracht 7a. Lijst grondstoffen en overzicht 3 grondstoffen........................................................19Opdracht 7b. Verslag gassen..........................................................................................................20

2

Opdracht 1a. Definitie grondstof en hulpstof.

Grondstof is de basisstof in een proces. De grondstof wordt in een fabriek bewerkt tot een produkt, welk meer waarde heeft dat de grondstof.

Hulpstof is een materiaal dat nodig is om een procesbewerking te kunnen uitvoeren. De hulpstof raakt niet altijd verloren, maar is wel vaak vervuild. Voorbeelden van hulpstoffen zijn water (stoom), lucht en brandstoffen.

Opdracht 1b. Overzicht grondstoffen

Opdracht 1c. Overzicht hulpstoffen

3

Opdracht 2a. Blokschema met grondstoffen en tussen- en eindprodukten

4

5

Opdracht 2b. Blokschema met hulpstoffen

Hieronder het blokschema voor de produktie van yoghurt

Bij de zwarte pijlen tussen de blokken wordt het product getransporteerd door leidingen. Kleppen voor de juiste route worden met perslucht omgezet, ook worden tijdens het transport pompen gebruikt, welke elektriciteit gebruiken. Vrijwel bij iedere zwarte pijl worden de hulpbronnen perslucht en elektriciteit aangesproken.

6

7

Opdracht 2c. Overzicht toeslagstoffen

8

Opdracht 3a. Toelichting 2 hulpstoffen

Stoom

Rol in het proces

Stoom wordt gebruikt om warmte te transporteren en om te verwarmen. De warmte wordt gemaakt in de stoomketel en door leidingen wordt de stoom getransporteerd. De energie (is warmte) wordt in de pasteurs en thermiseur afgestaan aan het product.

Ook wordt stoom gebruikt om product uit de leiding naar de productietank te verdringen. Stoom verdringt snel en hygiënisch (is meer dan 100 C).⁰

Specificaties in het proces

Een belangrijke druk is de druk van het drukvat, waarin stoom wordt verzameld nadat het is gemaakt in de stoomketel. Op dit moment is de ingestelde waarde tussen de 5 en de 5,5 kPa. Bij een waarde onder de 4 kPA gaat er een alarm af, wat in de fabriek is te horen.

Indien de stoom wegvalt, dan verwarmen de pasteurs en de thermiseur niet meer. Indien een pasteur produceert en de temperatuur zakt onder een minimum waarde, dan valt de pasteur uit. Dit voorkomt dat er ongepasteuriseerde melk in de productietanks komt, en dus afgevuld wordt. Het programma/plc in de pasteur blokkeert productie, indien de temperaturen niet hoog genoeg zijn.

Indien de druk afneemt

Indien de stoom wegvalt, kunnen centrifugisten kleine storingen verhelpen. Als dat niet werkt, wordt de Technische dienst ingeschakeld.

Aan-, afvoer en hergebruik

De warmte wordt gemaakt in de stoomketel en door leidingen wordt de stoom getransporteerd. De energie (is warmte) wordt in de pasteurs en thermiseur afgestaan aan het product. Bij warmteafgifte koelt de stoom af en condenseert. Het condenswater wordt weer met leidingen geretourneerd naar de stoomketel. Waar na reiniging opnieuw wordt gebruikt.

Water

Rol in het proces

Water wordt gebruikt om product te verdringen en het neemt de plaats in van product indien er met de pasteurs en thermiseur niet geproduceerd wordt. Pasteurs en de thermiseur starten op en circuleren met water. Hierdoor kan een machine opwarmen en gereed komen, zonder dat er product voor gebruikt hoeft te worden. Ook kan water product verdringen als er geen stoom gebruikt kan worden.

Ook wordt water gebruikt als medium om kou of warmte over te brengen van bijvoorbeeld stoom naar de melk. Stoom condenseert als het warmte afgeeft, wat vervelend is in een warmtewisselaar, omdat hierdoor de warmte niet gelijkmatig en efficiënt wordt

9

overgedragen.

Specificaties in het proces

Op verschillende plaatsen in de fabriek zijn buffertanks met water, welke fluctuaties in water toevoer opvangen. Deze buffertanks worden gemonitord of moeten af en toe worden gecontroleerd en worden bijgevuld.

Indien de waterhoeveelheid afneemt

Dan komt er of een foutmelding op de pasteurs of er gaat een alarm af. Dan kan er handmatig bijgevuld worden.

Aan-, afvoer en hergebruik

De aanvoer is meestal vanuit het leidingwaternet. Soms moet water behandeld worden voordat het gebruikt kan worden, bijvoorbeeld ontkalken. Soms zit er al een filter in het systeem, wat continu bijvoorbeeld ontkalkt.

Water in een gesloten systeem wordt keer op keer herbruikt.

Water in een open systeem (bijvoorbeeld beide pasteurs) verdringt water naar het riool.

Opdracht 3b. Toepassing van voltages

10

Opdracht 4a. Chemiekaarten van 3 grondstoffen

Van melk en van room bestaan geen chemiekaarten

Opdracht 4b. Tabel fysische eigenschappen grondstoffen

Omdat de samenstelling van room varieert, varieert het kookpunt en het smeltpunt ook. Hoger hoger het vetpercentage hoe lager het smeltpunt en hoe hoger het kookpunt.

Opdracht 4c. Presentatie gegevens 3 grondstoffen

Deze opdracht is niet van toepassing op melk en room. Het gaat over veiligheidsvoorschriften voor grondstoffen.

Opdracht 4d. Overzicht veiligheidseisen aan transport en opslag

Deze opdracht is niet van toepassing op melk en room. Het gaat over veiligheidsvoorschriften voor grondstoffen.

Opdracht 4e. Tabel bronnen grond en hulpstoffen

11

Opdracht 5a. Drie maatregelen on energie te besparen thuis en op het bedrijf

– Verlichting en apparatuur uitzetten indien het niet wordt gebruikt.

– Huisvesting isoleren tegen warmteverlies

– Bij aanschaf apparatuur letten om het energieverbruik en efficiëntie.

Opdracht 5b. 25 besparingspunten

12

Opdracht 5c. Verslag maatregelen en besparingen + gesprek

Maatregelen om zuinig om te gaan met hulp- en grondstoffen.

Grondstof

De grondstof zit in leidingen en tanks. Bij het reinigen wordt de achtergebleven melk of verzameld in een snijtank of veerzameld in de veevoer tank. Beide tanks worden herverwerkt; de veervoertank wordt verwerkt in veevoer en de snijtank wordt verwerkt in sommige zure produkten.

Bij het aan- afkoppelen van tanks en leidingen loopt er product het riool in. Voordat er wordt afgekoppeld, kan soms een leiding worden leeggepompt, zodat er minder product wegloopt. Als er kostbaar product in de leiding zit, kan de met een emmer worden opgevangen. Het automatiseren van het ontkoppelen voorkomt dat er product verloren gaat.

Hulpstoffen

Machines alleen laten werken, indien de nodig zijn en goed plannen, voorkomt dat machine onnodig aan staan en daarbij hulpstoffen verbruiken.

Leidingen waardoor hulpstoffen stromen worden steeds meer geïsoleerd. Ook wordt er vaker op lekken gecontroleerd.

Maatregelen die nog zouden kunnen om hulp- en grondstoffen te besparen

Planning

Er kan bij planning worden gekeken naar een zo efficiënt mogelijk manier van bijvoorbeeld pasteuriseren. Verschillende produkten hebben verschillende pasteurisatietemperaturen en uitgaande temperaturen, door deze vaak te wisselen, gaat er energie verloren. Ook dienen produkten zoveel mogelijk na elkaar te worden gepasteuriseerd, zodat er minder reinigingen nodig zijn en de pasteur vaker uit kan.

Verdere automatisering

Het met de hand aan en afkoppelen van tank en leidingen kost product, tijd en werkt vergissingen makkelijker in de hand. De afgelopen tijd is er al veel geautomatiseerd en wordt met de dag meer.

Isolering van leidingen en machines

Het verder isoleren van leidingen en machines voorkomt dat er energie verloren gaat. Ook dit is de afgelopen tijd al gebeurd en wordt met de dag meer.

Verdere ontwikkeling van onderhoud

Veel onderhoud is nog reactief; indien er een storing is, dan wordt deze verholpen. Het onderhoud kan verder ontwikkeld worden naar preventief en planmatig onderhoud; waardoor de machine beter functioneert. Een machine laten werken totdat deze niet meer

13

hoorbaar of zichtbaar defect is kan schade veroorzaken en verbruikt ook veel meer energie.

Bij aanschaf van nieuwe machines op energieverbruik letten

Over 2 eenvoudige toepassingen gaan de volgende opdracht.

Berekening van 2 mogelijke besparingen op de werkplek

Door de hele fabriek is verlichting door TL-buizen, welke met behulp van lichtschakelaars wordt bediend.

Ik heb een berekening gemaakt voor de toepassing van een bewegingssensor in plaats van een lichtknop en de vervanging van TL-buizen door LED-buizen.

Toepassing van bewegingssensors in plaats van lichtknoppen

De prijs van elektriciteit is gesteld op 22 Eurocent per kWh. Een bewegingssensor is gesteld op 50 Euro.

Voor 1 TL-buis geldt:

Voor 6 TL-buizen geldt:

De besparing van 6 TL-buizen met een bewegingsschakelaar met 7 uur licht besparing per dag is € 195. Hiervan is de aanschaf van de bewegingsschakelaar nog niet verwerkt.

De besparing van 1 TL-buizen met een bewegingsschakelaar met 7 uur licht besparing per dag is € 32. Ook hiervan is de aanschaf van de bewegingsschakelaar nog niet verwerkt. Echter in de fabriek is in het onlangs gebouwde centrifugelokaaltje, een bewegingsschakelaar gemonteerd, welke 1 TL-buis aanstuurt. Daarbij wordt die ruimte van zondagavond tot zaterdagmiddag bijna continu gebruikt. Oftewel bij omstandigheden welke ongunstiger zijn dan die van het rekenvoorbeeld is een bewegingsschakelaar

14

toegepast.

Toepassing van LED-buizen in plaats van TL-buizen

LED-lampen zijn duur; 75 euro per stuk. Ze zijn zuiniger en gaan 2 tot 3 keer langer mee dan TL-buizen. Led-lampen als vervangers van TL-lampen zijn enkele jaren op de markt. Er kunnen zich nog enkele 'kinderziektes' voordoen.

Opdracht 6a. Tabellen kwaliteitsmetingen grondstoffen

naam doel omschrijving specificaties instrument

Kiemgetal Bepaling micro-biologische kwa-liteit van de melk

Het aantal mi-cro-organismen per ml melk wordt bepaald. Notabene wordt extern uitge-voerd.

– t/m 100.000 per ml is goed.– t/m 250.000 per ml is matig– meer dan 250.000 per ml is onvoldoende

Petrischaal, voe-dingsbodem, be-paalde tempera-tuur, enige tijd en tellen

Charm-test Snelle bepaling of er penicilline in de melk aan-wezig is.

Door middel van teststroken en een machine wordt er in 8 mi-nuten bepaald of er penicilline in de melk aanwe-zig is

– negatieve waarde; geen penicilline aan-wezig.– positieve waar-de; waarschijnlijk penicilline aan-wezig.

Charm-tester, teststrookjes, pi-petje

Delvotest Snelle bepaling of er penicilline in de melk aan-wezig is.

Door middel van testbuisjes 3 uur 65 C te houden,⁰ verkleurd de teststof.

– geel; geen pe-nicilline aanwe-zig– blauw: penicil-line aanwezig

Testbuisjes, warmhouder (Delvo-apparaat).

Milkoscan Bepaling van vet en eiwit gehalte

Door middel van de milkoscan (machine) wor-den de waardes bepaald

Vetgehalte 3,7 – 4,6%Eitwitgehalte 2,9-3,6%

Milkoscan, mag-netron, monster-potjes

15

Opdracht 6b. Demonstratie kwaliteitsmeting

16

Opdracht 6c. Verslag onderzoek afgekeurd product

Wat is verkeerd gegaan?

Op 18 juni 2013 om 12.45 is er loog (natronloog/reinigingsmiddel) bij de zoete boterkarnemelk gekomen, waardoor deze ongeschikt is voor herverwerking.

Om ruimte te maken van meer zoete boterkarnemelk van de boterkelder is er zoete boterkarnemelk overpompt van tank 44 (opslag zoete boterkarnemelk) naar 2 standaardisatietanks (tank 12 en tank 14).

Tijdens het overpompen is ook de aanzuurleiding gereinigd. De aansluiting van de aanzuurleiding naar tank 44 was niet omgeleid, maar leidde naar tank 44. Hierdoor is er tijdens het overpompen voorspoelwater en loog bij de zoete boterkarnemelk gekomen.

De pH van de boterkarnemelk in Tank 12 en Tank 14 was 7,8 pH en 10,3 pH. Een normale waarde is tussen de 6,6 pH en 6,9 pH.

De zoete boterkarnemelk met loog is ongeschikt bevonden door manager Foodsafety & SHEQA voor herverwerking. Het produkt is de volgende dag afgevoerd voor vergisting (veevoerverwerking).

Welke grondstoffen en hulpstoffen zijn hierbij betrokken?

De zoete boterkarnemelk is een tussenprodukt, welke in verschillende yoghurts en karnemelk wordt verwerkt.

Het reinigingsmiddel water met loog (Natronloog). Water met loog is geen grondstof, hulpstof of toeslagstof, maar speelt wel een grote rol in deze fout, daarom dat ik het wel noem.

Hoe had deze fout kunnen worden voorkomen?

De aansluitingen op de aanzuurleiding zijn niet beveiligd. Er kan gereinigd worden terwijl een aansluiting verkeerd staat. Voordat iemand deze reiniging aanzet, hoort deze persoon alle aansluitingen van de aanzuurleiding goed te zetten en te controleren. Dat is deze keer niet (goed) gebeurd.

De operator is aangesproken. Er kan ook een (technische) beveiliging op komen, maar dat kost tijd en geld.

Op de volgende pagina staat het BAM-formulier.

17

18

Opdracht 7a. Lijst grondstoffen en overzicht 3 grondstoffen

Voor deze opdracht is gekozen voor de grondstoffen van shampoo. Het werd gesuggereerd in de opdracht en het lag (thuis) voor de hand. De ingrediëntenlijst was in het Engels. En veel produkten hebben geen MAC-waardes. Het zijn vaste stoffen opgelost in het water van de shampoo. Shampoo bestaat voor het overgrote deel uit water.

19

Opdracht 7b. Verslag gassen

Veelgebruikte gassen zijn lucht en stikstof. Daarnaast worden ook zuurstof, waterstof, helium en argon gebruikt.

Gassen worden gebruikt voor transport, om reacties te voorkomen of om juist reacties mogelijk te maken.

Toepassingen

Bij "dochter van" worden lucht en stoom gebruikt. Lucht wordt gebruikt om kleppen aan te sturen (pneumatisch). Stoom wordt vooral gebruikt om te verwarmen en daarnaast om producten te verdrijven en te desinfecteren.

Stoom condenseert indien het afkoelt onder 100 C. Daarom moeten er voorzieningen zijn, ⁰welke de condens afvoeren (condenspotten en condensleidingen).

Waardes

Deze waardes zijn af te lezen op meter bij de stoomketel (stoom) en compressor (lucht), daarnaast zijn er drukmeters op verschillende plaatsen van het leidingnetwerk. Indien de stoomketel of compressor in storing valt, gaat er een alarm af.

Alternatieven

In plaats van luchtbediening kunnen kleppen handmatig of met behulp van electromotoren worden omgezet. Het met de hand bedienen is heel bewerkelijk en de aanschaf van electromotoren is kostbaar.

In plaats van stoom kan er ook direct worden verhit. Dan worden installaties wel complexer en is de verhitting moeilijker te controleren.

Het artikel is geschreven door Jurgen Müller. Jurgen komt al sinds 2000 in Ghana en heeft sinds 2007 een webwinkel met kralen uit Afrika | zonnig gekleurde kralen en verkoopt glaskralen en armbanden.

20