Herausforderung
Das Milchwerk Crailsheim hatte bis dato einen nicht unerheblichen Verbrauch an Frischwasser. Unter anderem für Anwendungen wie den Reinigungsmittelansatz, als Steuerwasser, zum Spülen der Zentrifugen, für die Formenwaschmaschinen, die Rückkühltürme und zum Zwischenspülen aller Tank- und Rohrreinigungen. Der Verbrauch an Peressigsäure als Desinfekrionsmittel lag bei ca. 800 Liter je Monat. Zielsetzung war es, durch die Wiederverwendung des im Produktionsprozess anfallenden Brüdenwassers die Kosten für Frisch- und Abwasser sowie die Kosten für die Desinfektions-Chemikalien zu senken.
Lösung
Um die Zielsetzung zu erreichen, kam eine Brüden-Desinfektion mittels Chlordioxid von ProMinent zum Einsatz. Chlordioxid ist schon seit langem als instabiles aber sehr reaktives Desinfektionsmittel bekannt. Die Bedeutung des Chlordioxides bei der Wasserdesinfektion ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. Unter anderem, weil es zu keiner Bildung von unerwünschten Reaktionsprodukten, wie z.B. Chlorphenolen, Trihalogenmethanen und Chloraminen führt. Chlordioxid ist ein sehr wirksames Desinfektionsmittel, welches auf Zellproteine und Nukleinsäuren wirkt. Es fördert auch den Abbau von Biofilmen in Leitungssystemen und bildet einen wirksamen Schutz vor Reinfektionen.
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Bello Zon® Chlordioxidanlage mit
Vorlagenmodul und 2 Dosiermodulen |
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Kühlwasser 1.000 l |
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Warmbrüden 80.000 l |
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Eindampfanlage Molke |
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Kaltbrüden 160.000 l |
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Milchanwärmer |
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Kühlturm
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Brüden vor ClO2 Dosiersystem |
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Frischwasserzulauf |
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Brüden nach ClO2 Dosiersystem |
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Brüden nach ClO2 Dosierung |
Der über die Käseherstellung entstandenen Molke wird in einer Eindampfanlage das Wasser entzogen. Dabei entsteht das Molkekonzentrat und die sogenannten Brüden. Bei dem Milchwerk Crailsheim wird zwischen Kalt- und Warmbrüden unterschieden. Im Schnitt fallen pro Tag ca. 200.000 Liter Kalt- und Warmbrüden an, wobei die Kaltbrüden mit ca. 160.000 - 170.000 Liter den größten Teil ausmachen. Sie laufen mit ca. 14 m3/h in einen 160.000 Liter, die Warmbrüden mit ca. 2 m3/h in einen 80.000 Liter fassenden Tank. Die Kaltbrüden haben eine Temperatur von ca. 18°C, die Warmbrüden etwa 50°C.
Am Auslauf der beiden Tanks werden mittels Förderpumpen Teilströme über die Bypassleitungen abgezogen und auf das Chlordioxid-Dosiersystem geführt. Nun werden die Kalt- und Warmbrüden getrennt voneinander in jeweils einem der zwei ClO2-Dosiermodule mit Chlordioxid beaufschlagt. Hierzu wird im Dosiermodul der Bypasstrom auf zwei Stränge aufgeteilt. Der Hauptstrang, der später in einer Höhe von ca. einem Meter wieder in den Tank geführt wird, wird messwertabhängig mit ca. 1,5 ppm beaufschlagt. Zuvor wird mittels der ClO2- und Redox-Regler gemessen, welche ClO2-Konzentration vorliegt. Hieraus ergibt sich die ClO2-Zugabemenge. Diese entspricht der Hauptlastdosierung. Der Nebenstrang, der in die Brüdenzulaufleitung der Tanks einspeist, wird mengenproportional mit ca. 1,0 ppm beaufschlagt. Diese entspricht der Grundlastdosierung. Der Brüdenzulauf in die Tanks erfolgt im oberen Teil. Die Grundlastdosierung dient dazu, eine Schichtung der ClO2-Konzentration im Tank zu vermeiden, und somit eine eventuelle Biofilmbildung in der oberen Region zu verhindern.
Die so behandelten Brüden werden in den jeweiligen Tanks zwischengelagert. Die Warm- und Klatbrüden werden vor Ihrer Verwendung noch energetisch ausgenutzt über eine Wärmeschaukel. Von hier aus können sie ihren weiteren Verwendungszwecken zugeführt werden. Beispielhaft sind dies der Reinigungsmittelansatz, als Steuerwasser und zum Spülen der Zentrifugen und teilweise bei den Formenwaschmaschinen. Die größten Anteile werden aber von den Rückkühltürmen und zum Zwischenspülen aller Tank- und Rohrreinigungen verbraucht. Der Verdampfer selbst wird ebenfalls mit Brüden versorgt. Nach diesen Anwendungen werden die Brüden dann verworfen.
 Die Chlordioxidanlage selbst wird mengenproportional mit Frischwasser gefahren. Es wird aus den verdünnten Chemikalien Salzsäure (9%) und Natriumchlorit (7,5%) eine Stammlösung von bis zu 1000 ppm erzeugt und im Vorratsbehälter des Vorlagenmoduls zwischen gepuffert. Die Regelung des Vorlagenmoduls erfolgt über eine Siemens SPS-Steuerung, die den Füllstand des Vorratsbehälters kontrolliert und über verschiedene Sicherheitseinrichtungen verfügt, die z. B. die Wasserzufuhr zur Chlordioxidanlage bei Störung verriegelt. Vom Vorlagenmodul wird die angesetzte Stammlösung über die Druckluftmembranpumpe konstant zu den einzelnen Dosiermodulen gefördert. Mittels der ClO2-Mess- und Regeltechnik und der Steuerungen der Dosiermodule werden die zur Dosage notwendigen Membranventile geöffnet und geschlossen. Die Anlagenteile sind der Reihe nach in Edelstahlanreihschränke eingebaut, und stellen somit eine kompakte Einheit dar.
Kundennutzen
Der Einsatz von Chlordioxid als Desinfektionsmittel und die dadurch ermöglichte Wieder-/bzw. Weiterverwendung der Brüden hat für die Anlagenbetreiber deutliche Kosteneinsparungen zur Folge. Vor dem Umbau wurde für die genannten Anwendungsgebiete grundsätzlich Frischwasser benutzt. Als Desinfektionsmittel wurde Peressigsäure eingesetzt. Der Verbrauch an Peressigsäure lag bei ca. 800 Liter je Monat, bei einer Dosierung von 30 - 50 ppm. Der Chemikalien-verbrauch der Chlordioxidanlage liegt bei etwa 250 Liter je Chemikalie, bei einer durchschnittlichen Dosierung von 1,25 ppm. Bei einem durchschnittlichen Preis von ca. 1,50 € pro kg Peressigsäure und ca. 1,00 € pro kg Säure/Lauge für Chlordioxid ergeben sich in diesem Fall bei den Chemikalien Kosteneinsparungen von bis zu 40%. Beim Frischwasserverbrauch ergeben sich, bei vollständiger Verwendung der Brüden, in diesem Fall Einsparungen von bis zu 40%. Auch bei der Mikrobiologie herrscht vollste Zufriedenheit. Die aufbereiteten Brüden sind mikrobiologisch in Ordnung. |