第一部分 提高食品加工过程用水和用能管理水平的关键 1
1 食品加工过程用水和用能管理的法规和经济效益问题 3
1.1 引言 3
1.2 立法趋势和概况 6
1.3 经济杠杆是实施经营的一个选择 14
1.4 立法和经济杠杆对经营管理的意义 14
1.5 锅炉管理方面的问题 16
1.6 废水处理和水再利用项目经济性评价的一般程序 17
1.7 总结 19
1.8 更多的信息和建议 19
参 考文献 19
2 食品加工过程用水和用能管理的环保及消费问题 21
2.1 引言 21
2.2 食品加工过程用水和用能的规模 21
2.3 食品企业的财务成本 24
2.4 环境影响和成本 25
2.5 未来趋势 28
2.6 更多的信息和建议 31
参考文献 31
3 食品加工过程废弃物处理的复杂方法 33
3.1 引言 33
3.2 食品加工过程的废弃物 33
3.3 食品废弃物处理途径 36
3.4 废弃物处理技术的选择 40
3.5 有效途径的举例 43
3.6 生命周期分析 51
3.7 未来趋势 54
3.8 结论 56
3.9 更多的信息和建议 56
参考文献 57
第二部分 水耗和能耗的评估以及降耗的设计策略 59
4 食品工业能源审计和水审计 61
4.1 能源审计和水审计概述 61
4.2 工艺流程方块图和用能、用水清单 64
4.3 确定节水和节能的机会 67
4.4 成本收益分析 74
4.5 结论 77
4.6 更多的信息和建议 78
参考文献 78
5 食品加工过程用水量最小化的方法 81
5.1 引言 81
5.2 用水量最小化 82
5.3 水再利用和循环 87
5.4 改进工艺减少用水 89
5.5 在食品工业过程的应用 90
5.6 总结 94
5.7 更多的信息和建议 95
参考文献 96
6 食品加工过程的节能方法 98
6.1 引言：食品加工过程的用能 98
6.2 食品加工过程的节能 104
6.3 节能和最小化用能：工艺集成／夹点技术、热电组合、最小化用能和用水组合 105
6.4 选定个案研究的概述 112
6.5 应用夹点技术和热集成技术节能的个案研究和范例 113
6.6 进一步的研究 138
6.7 更多的信息和建议 141
参考文献 143
7 食品工业用水量最小化的建模和优化工具 147
7.1 引言 147
7.2 模型建立和优化的构架 147
7.3 优化：意义和数学方程 148
7.4 创建模型 149
7.5 实例：工业案例分析概述 157
7.6 更多的信息和建议 158
参考文献 160
8 食品工业的能源管理方法 162
8.1 引言 162
8.2 自上而下法：从账单付费到生产 165
8.3 自下而上法：从高效生产到账单付费 173
8.4 评价节能选项 179
8.5 结论 181
8.6 未来趋势 182
8.7 更多的信息和建议 182
8.8 致谢 182
参考文献 182
9 食品和饮料工业间歇式和半连续化操作的用水和用能最小化 185
9.1 引言 185
9.2 用水最小化的方法 186
9.3 基本建模框架 188
9.4 数学公式 188
9.5 热量集成机会 196
9.6 模型求解 197
9.7 模型优化 197
9.8 软件原型 198
9.9 工业应用 199
9.10 最终考虑和未来趋势 211
9.11 命名 213
9.12 更多的信息和建议 216
9.13 致谢 216
参考文献 217
10 食品工业过程组合节能和节水的新型方法 219
10.1 引言 219
10.2 用能和用水同时最小化的文献综述 221
10.3 概念性理解和物理角度 223
10.4 设计方法 227
10.5 总结 234
10.6 更多的信息和建议 235
参考文献 236
第三部分 用水和用能最小化的良好现场管理程序、检测措施和工艺控制 241
11 提高食品工厂用水效率的良好现场管理程序 243
11.1 前言 243
11.2 良好的管理规范 246
11.3 监测水的使用 247
11.4 清洗 249
11.5 设施 257
11.6 辅助设施 259
11.7 单元操作 259
11.8 食品加工的趋势 261
11.9 更多的信息和建议 262
参考文献 264
12 降低食品加工厂能耗的现场管理方法 267
12.1 引言 267
12.2 降低清洁要求以节能 267
12.3 减少浪费以节能 269
12.4 操作装置的维护和监控以节能 270
12.5 未来趋势 277
12.6 更多的信息和建议 278
参考文献 280
13 食品工业用水和用能的检测和工艺控制 282
13.1 引言 282
13.2 食品工业常用的测量方法和传感器 283
13.3 食品工业用水和用能的过程控制 287
13.4 系统集成 294
13.5 结论和未来趋势——更多的信息和建议 300
参考文献 301
14 优化用水和用能的监测和智能支持系统 305
14.1 引言 305
14.2 支持工艺操作的智能系统 306
14.3 诊断 307
14.4 良好控制的监测 307
14.5 基于智能体的监测 308
14.6 与供应链管理相连接 309
14.7 与生命周期管理相连接 309
14.8 监测与分析 310
14.9 提高节能效率的监测和预测 312
14.10 趋势 314
14.11 决策制定的监测和智能支持的应用 315
14.12 最佳用能和用水的监控 315
14.13 各种资源与财务综合管理的介绍 317
14.14 结束语 321
14.15 更多的信息和建议 321
参考文献 322
第四部分 食品加工、零售和废弃物处理中的节能方法 325
15 与食品工业的冷却、冷藏和冷冻系统有关的节能 327
15.1 前言 327
15.2 食品在冷却、冷冻和冷藏中的用能 327
15.3 制冷系统效率 328
15.4 制冷系统各组件效率 329
15.5 食品的降温效率和贮藏期间的温度维持 334
15.6 冷藏区域的建筑和使用 338
15.7 生命周期成本和分析 341
15.8 能量指标和监测 341
15.9 集成供热和冷却系统的能耗最小化 343
15.10 未来进展 347
15.11 更多的信息和建议 347
参考文献 348
16 与干燥、焙烤和蒸发相关的用能最小化 351
16.1 引言 351
16.2 总能源计算法 352
16.3 干燥 355
16.4 焙烤 366
16.5 蒸发 374
16.6 结束语——更多的信息和建议 376
参考文献 377
17 与罐藏杀菌相关的能耗最小化 382
17.1 引言 382
17.2 杀菌锅操作 384
17.3 能耗的模型和优化 386
17.4 在同一杀菌锅内同时加工不同类型的产品 390
17.5 新型包装系统及其对能耗的影响 392
17.6 未来趋势 393
17.7 术语 393
17.8 更多的信息和建议 395
参考文献 395
18 食品工业过程的热回收 397
18.1 引言 397
18.2 本章主题 397
18.3 从源头上回收余热 401
18.4 废热利用——热沉 402
18.5 现场调查——废热的量化 404
18.6 热回收设备的类型 405
18.7 蓄热／蓄冷（热能储存——TES） 411
18.8 工艺集成 411
18.9 案例研究 411
18.10 总结 415
18.11 更多的信息和建议 415
参考文献 415
19 食品工业换热器的结垢 417
19.1 引言 417
19.2 结垢机理 417
19.3 水侧结垢 421
19.4 物料侧结垢 423
19.5 结论 426
19.6 术语 426
19.7 更多的信息和建议 427
参考文献 427
20 减少食品零售中的制冷能耗和对环境的影响 429
20.1 引言 429
20.2 食品零售中的制冷系统 430
20.3 减少超市制冷系统带来环境影响的近期研究和进展 433
20.4 CO2制冷系统在超市的应用 439
20.5 超市制冷系统的节能机会 443
20.6 更多的信息和建议 445
20.7 结论 446
20.8 致谢 446
参考文献 447
21 食品废料的脱水 449
21.1 引言 449
21.2 废料调节处理 449
21.3 增稠 450
21.4 脱水方法 450
21.5 组合脱水方法 454
21.6 环境和经济的选择 455
21.7 结论与未来趋势 456
21.8 更多的信息和建议 456
参考文献 457
第五部分 食品工业过程水的再利用和废水处理 461
22 食品工业的给水要求 463
22.1 引言 463
22.2 未来趋势 464
22.3 供水 464
22.4 给水预处理 466
22.5 总结 472
22.6 更多的信息和建议 473
参考文献 474
23 食品工业的水再循环利用 477
23.1 引言 477
23.2 食品加工行业 477
23.3 食品加工厂的用水 478
23.4 水再循环利用技术 478
23.5 水的纯度标准 479
23.6 水再循环利用的良机 480
23.7 节约用水的方法 481
23.8 水再生方案的设计 483
23.9 水再生的优点和缺点 484
23.10 案例研究 484
23.11 结论与展望 486
23.12 更多的信息和建议 486
参考文献 487
24 食品加工废水处理和再利用的膜技术进展 488
24.1 引言 488
24.2 膜分离过程 488
24.3 膜生物反应器 501
24.4 生物膜膜生物反应器 503
24.5 食品加工废水处理的应用 504
24.6 结论和未来发展趋势 507
24.7 更多的信息和建议 507
24.8 致谢 509
24.9 附录 509
参考文献 510
25 水再利用消毒技术的进展 516
25.1 引言 516
25.2 连续消毒工艺 517
25.3 化学和物理消毒法 524
25.4 未来趋势 528
25.5 更多的信息和建议 528
参考文献 530
26 食品加工废水处理中需氧系统研究的进展 532
26.1 引言 532
26.2 食品加工废水的特性 533
26.3 需氧处理方法 544
26.4 未来趋势 553
26.5 更多的信息和建议 555
参考文献 555
27 厌氧系统去除食品加工废水中有机污染物的进展 558
27.1 引言 558
27.2 食品加工废水特点 558
27.3 食品加工废水的厌氧处理 559
27.4 食品加工废水厌氧处理的类型 562
27.5 控制厌氧消化工艺 566
27.6 食品加工废水厌氧操作的建模 568
27.7 未来趋势：用食品加工废水的厌氧工艺生产甲烷和氢气 569
27.8 更多的信息和建议 569
参考文献 570
28 海产品加工废水处理 574
28.1 引言 574
28.2 海产品废水特性 574
28.3 前处理工序 577
28.4 生物处理 580
28.5 理化处理 586
28.6 海产品废水的土地处理 588
28.7 未来趋势 589
28.8 更多的信息和建议 589
参考文献 590
第六部分 特殊食品加工行业的节水和节能 593
29 屠宰场用水和用能管理 595
29.1 引言 595
29.2 屠宰场的用水和用能 595
29.3 节水节能选择 599
29.4 更多的信息和建议 602
参考文献 602
30 家禽加工的用水和用能管理 604
30.1 工业用水、用能现状 604
30.2 目前用水和用能情况：用了多少水和用了多少能及其原因 608
30.3 测量、监测、分析和策略 609
30.4 在每一步工艺降低能耗 611
30.5 废弃物管理和可再生能源 614
30.6 在操作的每一步降低用水量 615
30.7 水回收 617
30.8 结论 619
30.9 更多的信息和建议 620
参考文献 621
31 谷物加工中的用水和用能管理 623
31.1 引言 623
31.2 谷物加工中用水和用能概况 625
31.3 谷物产品的混合、烘烤、干燥和冷却 630
31.4 玉米湿磨和淀粉加工 631
31.5 未来趋势 634
31.6 更多的信息和建议 634
参考文献 635
32 制糖工业的用水和用能管理 639
32.1 引言 639
32.2 用甜菜和甘蔗制糖 639
32.3 蔗糖生产中节能和节水机会的识别 640
32.4 节能和节水：工艺集成／夹点技术和其他优化技术 642
32.5 降低能耗的能源子系统改造 643
32.6 改造用水和废水子系统降低水耗 647
32.7 未来趋势 651
32.8 更多的信息和建议 652
参考文献 652
33 提高制糖加工中的节能 654
33.1 引言 654
33.2 制糖工业 654
33.3 需要能源的原因是什么 657
33.4 热电联产站 658
33.5 热损失 659
33.6 加热 659
33.7 蒸发 661
33.8 干燥 663
33.9 限制因素 664
33.10 输出／输入比 665
33.11 未来趋势 665
33.12 更多的信息和建议 666
参考文献 666
34 软饮料工业的用水量最小化 668
34.1 引言 668
34.2 连续化生产中废水量最小化是当前的发展趋势 668
34.3 间歇式加工工业废水量最小化的当前趋势 669
34.4 软饮料工业用水背景 671
34.5 案例研究1：南非综合饮料工业（ABI）案例研究 673
34.6 案例研究2：日本软饮料工厂用浮动介质过滤和纳滤实现回收水 679
34.7 结论 682
34.8 更多的信息和建议 683
34.9 致谢 684
参考文献 684
35 啤酒、葡萄酒和蒸馏酒工业废水处理和利用方案的综述 687
35.1 引言 687
35.2 用水：啤酒、葡萄酒、蒸馏酒行业中废水的来源和性质 690
35.3 应用最广泛的处理方法：动物饲料、排放、厌氧和需氧处理、焚烧 702
35.4 用最佳可行技术（BAT）方法的替代处理和再设计工艺：工业现状和替代处理 715
35.5 致谢 724
35.6 命名 725
参考文献 725