◆Vintage QC小組 / 文

QC案例：淋米工藝的研發(fā)

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上海石庫門釀酒有限公司是一個傳統(tǒng)的黃酒生產(chǎn)企業(yè)，由于工藝的局限性，每年都會產(chǎn)生大量的米漿水。隨著公司的不斷發(fā)展和產(chǎn)量的不斷增加，米漿水的產(chǎn)生有逐年加大的趨勢，米漿水的處理壓力越來越大，不僅增加了處理成本，而且也浪費(fèi)了大量的能源，不利于公司的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。尤其是，當(dāng)含COD濃度高的廢水進(jìn)入自然水體時，水體平衡被破壞，會造成水質(zhì)的惡化，水體會發(fā)黑、發(fā)臭，嚴(yán)重的會造成除微生物外幾乎所有生物的死亡。如果高濃度COD廢水進(jìn)入自然水體，有害物質(zhì)可經(jīng)過食物鏈的富集，對人的身體健康有一定影響。

現(xiàn)狀調(diào)查、確定目標(biāo)

首先，2014年7月～8月間小組對COD濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，公司污水排放量約為100噸/天，處理前的米漿水COD含量一般在10000—30000 mg/L之間。

而公司的污水排放標(biāo)準(zhǔn)為COD≤1500 mg/L，三年后的排放標(biāo)準(zhǔn)為COD≤500 mg/L，公司污水的COD隨企業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)量的提高而不斷增加，如果不進(jìn)行工藝改革或者不擴(kuò)大污水的處理能力，公司的污水排放不能達(dá)標(biāo)，將面臨停產(chǎn)的風(fēng)險。降低污水排放刻不容緩，因此，公司要求成立攻關(guān)小組，減少米漿水的排放。根據(jù)公司最新污水排放要求，結(jié)合小組自身實(shí)際情況，特設(shè)定處理后的排放目標(biāo)為：COD≤500 mg/L。

提出方案、制定對策

圖1

小組成員通過頭腦風(fēng)暴法，對如何降低COD濃度提出了三種解決方案：米漿水回用、燜煮法、淋米法，小組成員對三種方案的操作性、經(jīng)濟(jì)性和有效性進(jìn)行了綜合評估，最后采取淋米法。

為了達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)，小組成員對淋米工藝的方案提出了一些建議，主要從大米處理方式和淋水保溫方式兩個大方面逐步深入進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)并確定最佳方案（圖1）。

針對以上最佳方案，小組制定了相應(yīng)的措施，在規(guī)定的時間內(nèi)完成，責(zé)任落實(shí)到人（表1）。

表1

對策實(shí)施

對策實(shí)施一：米層厚度采用32 cm

措施1、設(shè)定米層厚度。大米由斗式提升機(jī)送入蒸飯機(jī)主體的米斗上，經(jīng)米斗輸送至裝有噴淋裝置的網(wǎng)帶，米水分離崗位上的工人根據(jù)米水分離口處大米的輸送量及送米過程的動態(tài)平衡情況，設(shè)定平料器高度，使得米層厚度保持在32 cm。

措施2、米層鋪設(shè)。大米輸送開始前先往斗式提升機(jī)中通壓縮空氣，然后將積聚在管道中的灰塵及大顆粒雜質(zhì)清理干凈，接著打開特定閥門連通整個管道，開啟抽料泵后先空走2分鐘，待空氣在管道內(nèi)循環(huán)穩(wěn)定后再打開出米閥門，且閥門須由小慢慢開到大，避免閥門過大引起大米堵住管道的現(xiàn)象，大米由斗式提升機(jī)送入蒸飯機(jī)主體的米斗上，經(jīng)米斗輸送至裝有噴淋裝置的網(wǎng)帶。

措施3、米層滲透率測定。依次打開電源、計(jì)算機(jī)和鋼瓶（氮?dú)猓?，并調(diào)節(jié)壓力至0.7 MPa左右；打開滲透進(jìn)氣閥和環(huán)壓進(jìn)氣閥，關(guān)閉空氣度測量進(jìn)氣閥，調(diào)節(jié)低滲壓力（300 MPa左右）和中高滲壓力（20～30MPa左右）；測量所測米層的直徑，長度，確認(rèn)孔隙度測定自動狀態(tài)（綠燈亮），滲透率測定自動狀態(tài)（黃燈亮）；打開孔隙度測量軟件，填寫和記錄各項(xiàng)參數(shù)，并計(jì)算米層的滲透率。

實(shí)施效果：小組根據(jù)具體生產(chǎn)情況將米層厚度設(shè)置了32cm。得到的結(jié)果可以看出米層厚度的平均滲透率在96～100%之間，達(dá)到對策目標(biāo)。

對策實(shí)施二：大米輸送采用40 Hz的輸送速度

措施1、設(shè)定大米輸送速度。大米輸送網(wǎng)帶采用履帶式鋼網(wǎng)帶，主要由繞在兩端鼓輪上的平托金屬帶所組成，由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動鏈輪，鏈輪和鼓輪裝在同一根軸上，因此可驅(qū)動網(wǎng)帶不斷緩慢移動。通過控制傳動裝置的轉(zhuǎn)速與線速度，使其帶動的鋼帶的輸送速度為40Hz。

措施2、大米含水率測定。取15～30g噴淋后的大米、放入稱量盒內(nèi)，蓋上盒蓋，稱其質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g打開盒蓋，將盒置于烘箱內(nèi)，在105～110℃的恒溫下烘至恒重。將稱量盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫，稱盒加干燥大米質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。計(jì)算含水率。

實(shí)施效果：車間根據(jù)每日的釀造任務(wù)、鋼帶和馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率、蒸煮工藝的要求并參考其他酒種的蒸飯條件，把米層厚度和輸送速度作為大米輸送方式的關(guān)鍵點(diǎn)。小組根據(jù)具體生產(chǎn)情況將米層厚度設(shè)置了32cm，將輸送速度設(shè)置了40Hz。得到的結(jié)果可以看出米層厚度的平均滲透率和大米的平均含水率均滿足蒸煮工藝要求，達(dá)到對策目標(biāo)。

對策實(shí)施三： 噴淋頭采用扇形結(jié)構(gòu)及29根/10只的安裝方式

措施1、扇形噴淋頭設(shè)計(jì)。我們選用組合式扇形噴嘴，組合式扇形噴嘴在高壓的作用下噴射出來的液體具有極大的沖擊力，且呈噴霧形式。在這種沖擊力的作用下噴淋水的覆蓋面積大，且能一定程度的節(jié)省水資源，符合現(xiàn)代工業(yè)對于節(jié)能環(huán)保的要求。

措施2、扇形噴淋頭制作安裝。將設(shè)計(jì)的扇形噴淋頭送至噴淋頭制作公司進(jìn)行批量生產(chǎn)。由于米水分離帶總長為20米，架在其上的噴淋管為2米，因此我們將29根噴淋管彼此間距50 cm，每根噴淋管上的10個噴淋頭彼此間距15cm進(jìn)行安裝。

措施3、噴淋水覆蓋率測試。打開噴淋系統(tǒng)開關(guān)，對干燥大米噴灑2分鐘后關(guān)閉開關(guān)，記錄所噴淋區(qū)域的總面積及噴淋到的面積，將噴淋到的面積除以總面積即為噴淋水的覆蓋率。

實(shí)施效果：借鑒消防里的扇形噴淋頭，利用水的渦流，當(dāng)水在轉(zhuǎn)彎流動的時候，會形成一系列的由大到小的渦流，當(dāng)渦流形成的離心力大于水的表面張力時，大水珠就會分解成小水珠，只要水速度達(dá)到一定程度，就能形成水霧，噴出時就能形成扇形。因此我們將10只扇形噴淋頭安裝在噴淋管上，根據(jù)每一個方格的面積大小我們共安裝29根噴淋管。通過實(shí)施，平均覆蓋率達(dá)到98.2%，含水率達(dá)到27.1%，達(dá)到對策目標(biāo)。

對策實(shí)施四：噴淋水采用67℃的水溫及36Hz的噴淋頻率

措施1、設(shè)定噴淋水的溫度。通過蒸汽分缸包將熱蒸汽通往熱水塔進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)溫度控制面板參數(shù)為67℃。熱水塔內(nèi)裝有溫度感應(yīng)器，待水溫達(dá)到67℃時系統(tǒng)會自動關(guān)閉熱蒸汽通道，溫度低于67℃又會打開蒸汽通道。

措施2、設(shè)定噴淋水的噴淋頻率。在熱水塔的出口設(shè)有自動穩(wěn)壓供水設(shè)備，自動穩(wěn)壓供水設(shè)備對泵組進(jìn)行出口恒壓變量控制，根據(jù)壓力反饋信號，通過PID運(yùn)算自動調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的，使得噴淋水的噴灑速度保持在36Hz。

措施3、出水量測定。通過安裝在噴淋總管上的水壓表記錄噴淋時的出水量。

措施4、水壓壓力測定。通過安裝在噴淋總管上的水壓表記錄噴淋時的水壓壓力。

實(shí)施效果：選擇67℃的噴淋水和36Hz的噴淋速度進(jìn)行噴淋。從測試數(shù)據(jù)可以看出大米的平均含水率、平均出水水壓和平均出水量均滿足蒸煮工藝要求，達(dá)到對策目標(biāo)。

對策實(shí)施五：淋水保溫采用24格方形不銹鋼蓋保溫方式

措施1、24格方形不銹鋼蓋設(shè)計(jì)。由于米水分離帶總長為20米，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)將鋼架上鋪設(shè)的鋼蓋均勻分為方形的24份，每一份為一個獨(dú)立的方蓋。

措施2、24格方形不銹鋼蓋制作安裝。利用天然氣火焰（氧-天然氣）將被切割的金屬預(yù)熱到能夠劇烈燃燒的燃點(diǎn)，再釋放出高壓氧氣流，使金屬進(jìn)一步劇烈氧化并將燃燒產(chǎn)生的熔渣吹掉形成切口，每一個切口做為下一份鋼蓋的起端，共切割24份。

實(shí)施效果：不銹鋼蓋是借鑒蒸飯機(jī)的保溫原理，在蒸飯時將米水分離鋼帶上全部用蓋子水封蓋住，這樣每一個腔室的外面就是密封的，淋水產(chǎn)的熱蒸汽不會溢出而損失。采用24格方形不銹鋼蓋后，淋水溫度保持在67℃，達(dá)到對策目標(biāo)。

對策實(shí)施六：24格方形不銹鋼蓋固定采用鑲嵌式方法

措施1、活動臂的選擇。選擇彈簧作為活動臂，它將第一塊鋼板的一個邊折疊在第二塊鋼板的一個邊上進(jìn)行組裝。

措施2、預(yù)鑲嵌滾輪和鑲嵌滾輪的安裝。在兩個滾輪的軸之間形成一個角度成為限定裝置，其中支撐是裝在一個底座上的平衡桿，平衡桿能繞一根垂直于工具移動方向的軸轉(zhuǎn)動且固定在活動臂上。

措施3、不銹鋼蓋的鑲嵌。方蓋上用高溫噴機(jī)做出一個膨脹固定角鋼，在角鋼上焊接能與另一個方蓋可以配對的掛件，將兩個方蓋的槽和掛件對接，然后在連接處用云石膠涂上。

實(shí)施效果：不銹鋼蓋是借鑒蒸飯機(jī)的保溫原理，在蒸飯時將米水分離鋼帶上全部用蓋子水封蓋住，這樣每一個腔室的外面就是密封的，淋水產(chǎn)的熱蒸汽不會溢出而損失。根據(jù)具體生產(chǎn)時對密封性，操作性，保溫性，節(jié)能性的要求，我們對淋水保溫選擇的以鑲嵌作為固定方式的方形24格不銹鋼蓋。方形的不銹鋼蓋符合原有設(shè)備框架結(jié)構(gòu)，能有效的防止蒸汽溢出，且不易積水，方便清洗，達(dá)到對策目標(biāo)。

效果檢查

通過對策實(shí)施，小組對實(shí)施期、鞏固期米漿水COD濃度進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，實(shí)施期COD濃度最高為361.7 mg/L，鞏固期COD濃度最高為372.4 mg/L，達(dá)到活動預(yù)期目標(biāo)：COD≤500 mg/L。

本次活動減少了浸米工序，不產(chǎn)生米漿水，實(shí)現(xiàn)米漿水零排放，達(dá)到環(huán)?；a(chǎn)。同時，也使小組成員拓寬思路，創(chuàng)新工藝，降本增效，特別在擴(kuò)產(chǎn)新建項(xiàng)目時減少浸米大罐和基礎(chǔ)設(shè)施投入，降低設(shè)備投入費(fèi)用。

標(biāo)準(zhǔn)化

為了鞏固現(xiàn)有成果，小組將活動中行之有效的措施報項(xiàng)目部批準(zhǔn)，納入《淋米工藝》SKMNZ2014-05。

（作者單位：上海石庫門釀酒有限公司）