乳业的目标:能源、水资源的使用

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2014.03.17

尽管很多食品公司把进行可持续生产作为社会责任报告的一部分,但是乳品行业却有更为宏大的目标。

沃尔玛供应商关系主任迫切需要能够激励制造商把温室气体的测定和报告作为供应链任务的一部分。例子之一就是创新中心为美国乳品业规划的一个可持续性项目。

2013年年初,总部位于本顿维尔的沃尔玛开始在自有品牌供应商的评估中采用可持续指标。沃尔玛承诺:到2017年,其美国所有的商场中70%的商品会采购自那些评估了温室气体排放量的供应商。创新中心因此受到鼓励并对科研项目进行投资,开发一些乳制品厂商可以用来评估其产品碳排放量的工具。

尽管几乎四分之三乳制品的温室气体排放量处于农业水平,但是还是有一些加工商带头开发出了一些粗鲁的程序,可以篡改减少他们的温室气体排放量的记录。由创新中心任命的调查团估测所有液体乳制品的碳排放量为3500万吨,其中加工过程中产生的温室气体占到5.7%,包装过程中产生的占3.5%,产品分配(销售)过程中占到7.7%

位于伊利诺伊Rosemont的创新中心业务发展副主席Chad Frahm主张:“可持续发展是有意义的,在很多情况下能够创造财富。奶农们一直专注于管理和可持续性,但是这件事还不为人知。领导阶层正试图采取主动,通过开发一个对行业和所有人都具有吸引力的模式,从而领先于消费者的期望。”

沃尔玛、麦当劳以及其他主要的客户都在创新中心的可持续委员会中占有一席之地,同样的,世界野生动物联合会这样的非政府机构,也会帮忙在全国1000多个生产液态乳、奶酪、发酵乳以及其他产品的乳品厂中寻找那些可持续发展领先的企业。这个委员会的目标是:到2020年,降低乳制品生产商和加工商温室气体排放量的25%

这是一个远大的志向,但是一些乳品厂正为实现这一目标而一步步前进。西北乳制品协会成员-西雅图的美国Darigold乳制品加工厂在实现了2005-2009年能源成本减少640万美元的目标后,又提出了其新的目标。超高的效率使得Darigold公司在全球奶粉交易市场中拥有更多的竞争力。

Solution Dynamics Engine

如图所示,黄色的是一个驱动压缩机工作的燃气发动机,这台机器后面有一个尺寸相当的电压缩机。天然气的低价让燃气驱动压缩机具有经济上的吸引力。(图片来自于Solution Dynamics公司)

拥有大量牧场养殖的新西兰一直保持着低成本供应商的地位,但是美国Darigold公司事务部高级副总裁、法律总顾问Steven Rowe却说:“我们通常是第二大供应商。”2011财年中,加工商出口额达5.14亿美元,其中五分之二的固态产品销往亚洲市场。

美国乳品业出口量正在迅速增长,预计2013年会达到66亿美元,比2012年上升了30%。出口产品量占到了10月份全国生产的固态乳制品的16.3%

增长的空间

19世纪以来,能量的高效再利用是乳品业的特征,但是还有很多节能的机会,比如说制冷系统的改进。

Wohlert说:“零售商们如今正极力要求乳品业提供他们在可持续方面做出的相关工作信息。供应链产生的压力推动着乳品业龙头企业不断努力改进。当然并不所有部企业都会朝着可持续这个方向不断努力。他把目前的市场环境描述为一个“积极反对资源浪费企业和袖手旁观企业共存的大混合缸”。对于那些追求高效率的企业,最为有效的项目应该从节能审查开始。这与“一路充电,追寻光明、闪亮的目标”是截然相反的。

Calvin Wohlert是位于美国堪薩斯州奧拉西的Solution Dynamics公司总裁,同时他也是可持续协会的成员和能源咨询顾问。他说:“许多乳品厂能够把他们在能源上的花费减少20%,而有些厂甚至能够降低40%之多。这对营收底线有很大的影响。”某个冰淇淋厂制造商的项目削减了25.3万美金的能源成本,同时在22个月内得到了资金的简单补偿。积分器上安装一个主顺序控制系统。进一步的改进还涉及一些冷凝器的变频驱动改型和其他几个系统微调。

由于电力和燃气成本之间差距的不断扩大,出现了一些新的机会。过去老的说法“把制冷压缩机和燃气发动机结合起来”再次变成了一个新的想法。

引用他对一家既使用燃气压缩机又使用电压缩机的乳品厂的对比研究,Wohlert认为:“利用发动机的余热加热锅炉用水,或者将其运用在其他方面,那么与电力压缩机相比,使用燃气会具有绝对性的成本优势。事实上,燃气发动机在使用50,000个小时候必须进行重建,但是“即使算上这些附加的维修成本,与电动压缩机相比,燃气压缩机机更有效率。”

一家国际乳品期刊发表的研究推断:持续的产自液体的气体是液态奶工厂最大的温室气体排放来源,其中汽车尾气排放占到总量的29%,高于发电的27%

缅因州波特兰的Oakhurst乳品公司是一个家族公司,其总裁John Bennett表示:使用生物柴油是我们能造成的最大影响130000多加仑生物柴油为货车供能,将温室气体排放量降低了70%,而成本低于直接使用柴油。

Oakhurst2012年获得创新中心的可持续发展奖而被世人所知,但远在此之前便有着辉煌的环保记录。在其家乡和整个州,乳业一直是植树造林的主要力量,全年利润的10%专门用于支持健康环境和健康儿童的组织。乳业拖车很早便换成了环境友好型制冷剂。而其孕育出的一般意义上的生物燃料贸易和对缅因州标准生物燃料(Maine Standard Biofuels)的支持,可能是最有影响力的。

国家尝试发起使用生物柴油时,Oakhurst是少数响应者之一。基于大豆的生物燃料最初以20:80的混合比例引入,而当国家补贴出台后,经济学变得不合时宜。当缅因州标准组织者公布一项收集当地餐厅油炸油脂并将其转换成生物柴油的计划时,Oakhurst的管理层通过预付成品来支持他们所做的努力。纯净的燃料解决了过滤器的问题,并使乳业在温暖的天气下可以增加混合比例多达70:30,而无需任何引擎改装。

Oakhurst主席Bill Bennett表示:沃尔玛的一切都与降低成本紧密相联,并通过可持续发展计划这么做。农场级的活动对乳业的温室气体记分卡有决定性影响,Oakhurst致力于帮助其牛奶供应商解决资金密集的解决方案。例如,为两个农场主提供种子基金来研究从厌氧沼气池获得沼气的可行性。

攻克节水难点

农业和发电厂占据了美国耗水量的绝大部分,这使得处理器的节水努力看起来有些徒劳。然而大量节水是可以实现的(Darigold20052011年每磅成品减少15%的用水),低水价和保持高卫生标准的需要阻碍了许多乳品厂解决水资源使用问题。

Alfa Laval dairy

较短的就地清洗(CIP)循环意味着正常运行时间更长和乳制品产量更高,旋转喷雾球是加快就地清洗和节约用水的一种途径

Wohlert说:这是一个耗水的步骤,而降耗是艰难的,因为很难做到经济合理。微调标准操作可以做到节约,比如在下一个周期的第一次冲洗中使用上一次循环的最后一次冲洗水。另一种选择是在就地清洗(CIP系统中用旋转喷淋球取代静态喷淋球。

一名技术员表示:根据调控方式不同,节约用水的程度变化显著,但减少30-50%的范围是符合经验的。而更大的回报是能够节约时间和所用的化学品。

大约六年前,阿法拉伐获得旋转喷雾球的3-A认证,这是由海运储罐的清洗系统专家开发的技术改进而来。去年,阿法拉伐从宾夕法尼亚州Exton的伽玛洁公司(Gamajet)引进了一个补充生产线到其产品系列,并将此部门更名为威斯康星州基诺沙阿法拉伐罐式设备公司。

在一个未透露姓名的威斯康星州奶酪制造商的操作装置中,在安装于两个冷却槽的系统中用三个旋转装置替换了五个静态喷淋球。常规CIP清洗每周操作3-4次,而此系统将循环时间减少了三分之一,缩短至28分钟。每次循环水的使用量下降至十二分之一,将成本从723美元降低到59美元。停机时间的减少使该厂每年多运行28次,产量提升了大约3%。

当谈及社会和环境方面可持续发展的实践时,一些如Oakhurst乳品公司是有底气的,但我们应该抛开这些因素。DarigoldRowe说:我把这个问题从行业的思想恐惧中分离出来,注重资源管理的法则。如果我谈论应该要做的事情,这说明我已经失去了。相反,浪费的成本的残酷事实应该促进讨论。

消除浪费往往需要资金投入,而客户必须承认这点,并为可持续发展的成本买单。Rowe沉思自语:沃尔玛明白乳制品是供应链的重要组成部分,而且他们通过大胆的讨论开辟了一条新路。主流乳品厂可能无法在目标日期前完成温室气体减排,但他相信在制定优化生产和分配的良好商业行为的过程中最终会完成减排。

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