Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Betrieb konventioneller CIP (Cleaning in Place)-Systeme zur Reinigung von Produktionsanlagen der Lebensmittel-Industrie ist mit einem erheblichen Verbrauch an Frischwasser, Dampf (Energie) und chemischen Reinigungskomponenten verbunden. Bei den nach dem Stand der Technik gefertigten CIP-Anlagen sind m\u00f6gliche Einsparpotenziale noch lange nicht ausgesch\u00f6pft, da bei der Anlagenplanung Umweltaspekte noch weitestgehend unber\u00fccksichtigt bleiben. Auch sind bei den Herstellern h\u00e4ufig hohe Produktionsverluste durch eine mangelhafte Reinigung zu beklagen. Ziel dieses Projektes war die Entwicklung einer aus \u00f6kologischer und \u00f6konomischer Sicht optimierten CIP-Technologie und deren Validierung in einer industriellen Pilotanlage. Mit dem f\u00fcr diese Branche neuartigen Ansatz aus umweltgerechter Prozessoptimierung in Verbindung mit dem Einsatz neuartiger Reinigungschemie sollten h\u00f6here Reinigungs-Wirkungsgrade erzielt und die Betriebsmittelverbr\u00e4uche drastisch gesenkt werden. Die erheblichen Kosteneinsparungen sollten attraktive Anreize f\u00fcr investitionsbereite Anwender aus der Lebensmittel-Industrie schaffen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenWesentliche Meilensteine des Vorhabens waren:
\n–\tKonzeption und Entwicklung des CIP-Kreislaufbeh\u00e4lters mit statischer Ausgleichsfunktion.
\n–\tReduktion des CIP-Kreislaufvolumens mit Verzicht auf gro\u00dfvolumige Chemikalientanks, F\u00fchren der Reinigungsl\u00f6sungen \u00fcber eine zweite Saugleitung vorbei am CIP-Kreislaufbeh\u00e4lter.
\n–\tEinbindung einer Chlordioxid-Anlage samt Betriebsdatenerfassungs- und Steuerger\u00e4ten.
\n–\tEinbindung einer modifizierte Dosieranlage f\u00fcr neukonfektionierte Reinigungschemikalien.
\n–\tReduktion der Betriebsmittelverbr\u00e4uche: Frisch- und Abwasser, Chemie und Energie (Dampf).
\n–\tIntegration einer CIP-Pilotanlage bei einem Anwender aus der Lebensmittelindustrie. Verfahrensvalidierung unter Produktionsbedingungen und Begleitung durch ein zertifiziertes Pr\u00fcflabor.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
In Phase 1 f\u00fchrte die verfahrenstechnische Planung der Funktionsabl\u00e4ufe unter besonderer Ber\u00fccksich-tigung von Sicherheitsaspekten bei den An- und Abfahrprozessen zur Bereitstellung einer Programmschritt-Bibliothek f\u00fcr unterschiedliche Einsatzzwecke (Tankreinigung, F\u00fcllerreinigung). Eine reduzierte Versuchsanlage aus kleinvolumigen CIP-Kreislaufbeh\u00e4lter mit R\u00fccklaufverteiler, Tankleitblechen zur Mi-nimierung von Turbulenzen am Tankausgang, und der zweiten Saugleitung diente der Anpassungsent-wicklung der Mess- und Regeltechnik, der Dosierstationen und der neuentwickelten Chlordioxidanlage. Parallel wurden in Zusammenarbeit mit verschiedenen Firmen nach optimierten L\u00f6sungen f\u00fcr die anwenderspezifische Reinigungschemie gesucht.
\nNach Zwischenbegutachtung und Freigabe der Projektphase 2 wurde mit dem Bau der Pilotanlage begonnen. Die Einbindung eines industriellen Anwenders erwies sich hierbei als besondere Herausforde-rung, da sich drei zun\u00e4chst interessierte Anwender vom Projekt zur\u00fcckzogen und so die geplante Prozessvalidierung nicht gew\u00e4hrleistet schien. Schlie\u00dflich konnte die CIP-Pilotanlage bei einem Fruchtsaft-Hersteller installiert, anwendungsspezifische Ma\u00dfnahmen zur Optimierung des Energie-, Frischwasser und Chemikalieneinsatz f\u00fcr die Produktion erarbeitet, und unter industriellen Rahmenbedingungen in der Produktion getestet werden. Die im Rahmen der Verfahrensvalidierung gewonnenen Ergebnisse belegen eine drastische Einsparung des Frischwasserverbrauches von bis zu 44 %, eine Verminderung des Energieverbrauches zwischen 54 bis 68 % und eine Senkung des Chemikalienverbrauches bis zu 94 %, im Wesentlichen erreicht durch die Kreislauff\u00fchrung mit der Mehrfachverwendung von Wasser, und dem optimierten Einsatz chemischer Reinigungskomponenten. Damit einher geht eine qualitative und quantitative Verminderung der Abwasserbelastung. Das neuartige CIP-Verfahren wurde durch ein zertifiziertes Pr\u00fcflabor hinsichtlich Reinigungswirkung und Produktsicherheit als \u00e4u\u00dferst sicher bewertet.
\nDie positive \u00f6kologische Bilanz hat direkte Auswirkung auf die \u00f6konomische Bewertung. Die reduzierte Betriebskosten f\u00fchren zur schnellen Amortisation der neuartigen CIP-Anlage, deren Investitionskosten durch Einsparung des f\u00fcr diese Anwendung als notwendig erachteten Laugentanks noch reduziert werden k\u00f6nnen.
\nDas Projekt konnte erfolgreich abgeschlossen werden. F\u00fcr die Auslegung industrieller Anlagen sind CIP-Reinigung und Abwasserbehandlung\/Wasseraufbereitung in der Praxis nicht zu trennen. Das von der Industrie nachgefragte Modul zur Wiederverwendung von CIP-Abw\u00e4ssern soll in einem zuk\u00fcnftigen Projekt entwickelt werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Projektergebnisse wurden zur Drinctec 2001 und Drinctec 2005 sowie auf der Fachverbandstagung der Chemischen Industrie im Februar 2002 und der VLB Herbsttagung im Oktober 2005 einem breiten Fachpublikum aus der Lebensmittelindustrie vorgestellt. Ver\u00f6ffentlichungen in einschl\u00e4gigen Fachjournalen sind in Vorbereitung. Dar\u00fcber hinaus werden die Ergebnisse in der Firmenpr\u00e4sentation unter www.loehrke.com publiziert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die im Antrag formulierten Einsparpotenziale beim Einsatz der neuartigen CIP-Anlagen Einsparpotenziale f\u00fcr Material, Energie, Wasser und Reinigungschemie konnten in der angestrebten Gr\u00f6\u00dfenordnung bei einem Fruchtsafthersteller in einer Pilotanlage umgesetzt werden. Das modular konzipierte CIP-System erf\u00fcllt durch seine integrierte Mehrfachverwendung von Wasser und chemischen Reinigungskomponenten, seine Kreislauff\u00fchrung und seinen minimalen Energieeinsatz die Kriterien f\u00fcr eine umweltfreundliche Verfahrensentwicklung. Um alle Einsparpotentiale im Wirkungsbereich der CIP-Technologie nutzen zu k\u00f6nnen, sollte die CIP-Reinigungsanlage immer als Teil der Produktionsanlage konzipiert werden. Die Sensibilisierung der \u00d6ffentlichkeit f\u00fcr Produkthygiene und Umweltfragen macht diese Technologie auch in Anwendungsgebieten au\u00dferhalb der Lebensmittelherstellung zu einer interessanten Alternative (z. B. f\u00fcr die Pharmaindustrie).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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