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Tabelle 1: Einsparmöglichkeiten an Frischwasser (FW) (gelb hinterlegt); beispielhaft für ein von der Jürgen Löhrke GmbH
realisiertes Projekt; CIP-Stapeltankvolumen von 5000 l und einem Kreislaufvolumen von 800 lmittelindustrie
Konventionelle Stapeltankanlage Kombinationssystem Löhrke
Vorspülen Stapelwasser 2000 l 2000 l
Kreislauf Füllen Lauge 800 l 800 l
Kreislaufvolumen 5000 l 800 l
Temperatur und Dosierung Temperatur und Dosierung für 5000 l Temperatur und Dosierung für 800 l
Rückstapelung Lauge FW 1200 l 1200 l
Kreislauf Füllen Säure 800 l Entfällt, Kreislauf bereits mit FW gefüllt
Temperatur und Dosierung Temperatur und Dosierung für 5000 l Temp. Entfällt, Dosierung Säure für 800 l
Rückstapelung Säure mit FW 1200 l Entfällt, da der vorherige Kreislauf
Kreislauf füllen Desinfektion 800 l Entfällt, da kombinierter Kreislauf
Dosierung PES Dosierung PES Dosierung PES
Rückstapelung Desinfektion 1200 l Ohne Nachspülung, da durch Zehrung nur
schiedliche Eigenschaften, was eine Abstimmung
des Reinigers auf die Beschaffenheit
der Verschmutzung erforderlich macht.
Auch die hygienische Gestaltung der
Anlage darf unter dem Gesichtspunkt der
ressourceneffizienten Reinigung auf keinen
Fall vernachlässigt werden. Aus einer
Einhaltung des Hygienic Designs können
verkürzte Reinigungszeiten, geringere
Chemikalienkosten, ein verringerter Energiebedarf
sowie weniger Wasser- und Abwasserkosten
resultieren. Beispielhaft sei
hier genannt, dass wenn ein Lebensmittelhersteller
zur Steuerung seiner Produkte
in Rohrleitungssystemen statt einer Klappenventilkombination
ein 3-Wege-Ventil
ohne Toträume einsetzt, sich Einsparungen
in den laufenden CIP-Kosten von bis zu
50 % realisieren lassen 2.
Nicht vernachlässigt werden sollte weiterhin
das Equipment, welches zur Reinigung
eingesetzt wird.
So existieren bereits Zielstrahlreiniger
auf dem Markt, die eine Einsparung von
50 % der Reinigungszeit sowie 50–70 %
der Reinigungsflüssigkeit gegenüber herkömmlicher
statischer Sprühköpfe ermöglichen
3.
Beitrag der
Automatisierung zur
Ressourceneffizienz
Zur Erfüllung der hygienischen Anforderungen
an eine Reinigung in der Lebensmittelindustrie
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mit der Desinfektion kombiniert wird
sehr begrenzte Rückstände zu erwarten sind
dienen bevorzugt automatisierte
Cleaning-In-Place-(CIP)-Prozesse.
Hier bestehen zahlreiche, verschiedene
Einsparpotentiale in den Bereichen Wasser,
Reinigungsmittel und Energie.
In einem von der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt (DBU) geförderten Projekt
der Jürgen Löhrke GmbH konnte
gezeigt werden, dass durch eine neuartige
CIP-Reinigungsanlage und eine Optimierung
des CIP-Programmablaufs eine
großvolumige Einsparung von Frischwasser,
Energie und Reinigungschemie
möglich ist 4. Dabei wurde u. a. ein CIPKreislaufbehälter
mit Stapeltankfunktion
eingesetzt, welcher eine Volumenreduzierung
der Reinigungskreisläufe sowie
der Frischwasserzufuhr ermöglicht. Vorteile
dieses CIP-Reinigungsverfahrens
sind neben der Minimierung des Kreislaufvolumens
auch eine Reduzierung der
Stapeltanks sowie die Erwärmung von
Heißwasser bei Bedarf und die Dosierung
der Säure direkt in den Kreislauf. Die im
Betrieb der CIP-Pilotanlage ermittelten
Betriebsmittelverbräuche eines Standard
Leitungsprogramms wurden mit einer
standardisierten konventionellen CIPAnlage
mittlerer Größe verglichen, deren
Anlagenparameter und Verbrauchsdaten
auf einer Marktanalyse des Antragstellers
von etwa 30 Brauereien basieren.
Die relativen Einsparungen liegen in den
Bereichen Frischwasser, Energieeinsatz
und Chemikalienverbrauch mit 64 bis
90 % deutlich unter denen vergleichbarer
Standardanlagen. Tabelle 1 zeigt beispielhaft
die möglichen Einsparmöglichkeiten
an Wasser durch Umstellung der CIP-Verfahrensabläufe
auf ein Kombinationssystem
der Jürgen Löhrke GmbH.
Auch der Einsatz von alternativen
CIP-Verfahren unter Verwendung von
Chlordioxid ermöglicht eine Einsparung
im Bereich der Ressourcen Energie, Reinigungschemie,
Zeit und Wasser. So ermöglicht
beispielsweise ein Desinfektionsschritt
bei der CIP mit 1,2 ppm Chlordioxid
anstelle von 80 ppm Peressigsäure den
Entfall des Spülschritts nach der Desinfektion
und damit Einsparungen im Bereich
Wasser und Zeit.
Ein weiteres Potential an Einsparmöglichkeiten
von Ressourcen bietet eine differenzierte
Reinigung, die durch das unterschiedliche
Reinigen kritischer und weniger
kritischer Anlagenabschnitte realisiert
werden kann. Bereits heute ist es möglich
mit Hilfe eines verfahrbaren Roboters, wie
ihn die Jürgen Löhrke GmbH entwickelt hat,
eine Reinigung unterschiedlich hygienekritischer
Maschinen und Anlagenbereiche,
z. B. bei der Tank- und Containerreinigung,
zu realisieren (vgl. Abb. 2). Dabei können
u. a. auch Reinigungszyklen oder Rezepturen
variiert werden und so eine Einsparung
von Wasser, Zeit und Reinigungschemie zu
ermöglichen.
Gesamtverbrauch FW 3600 l 1200 l