Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

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Kapitel 4 Referenzliteratur [11, Environment Agency of England and Wales, 2000, 18, Envirowise (UK) & Entec UK Ltd, 1999] 4.1.8.5.3 Trübungsmessung Beschreibung Streulicht-Trübungsmessgeräte nutzen ein Lichtdiffusionsverfahren, um das Licht zu messen, das von den in Flüssigkeit vorhandenen Teilchen oder Blasen durch einen rechten Winkel gestreut wird. Diese Methode wird für Messungen geringer bis mittlerer Trübungen eingesetzt, u. a. auch für die Trübungsmessung in destilliertem Wasser. Wenn sich das Trübungsmessgerät nicht einfach in einer Prozesslinie installieren lässt, können Probennehmer verwendet werden. Dadurch lässt sich die Hygiene verbessern. Schwebstoff-Trübungsmesser arbeiten mit einer Lichtabsorptionsmethode. Dabei wird die Lichtmenge gemessen, die durch die in der Prozessflüssigkeit enthaltende Materie dringt. Diese Geräte werden zur Messung mittlerer bis starker Trübungen verwendet. Erreichbare Umweltvorteile Weniger Materialverluste bei der Verarbeitung, stärkere Wiederverwendung von Wasser und weniger Abwasseranfall. Betriebsdaten Trübungsmesser sollten vorzugsweise in vertikalen Leitungen mit aufwärts gerichteter Strömung installiert werden. Der optische Teil sollte der Strömungsbewegung zugewandt sein, damit ein möglichst großer Selbstreinigungseffekt erzielt wird. In horizontal verlaufenden Leitungen sollten die Messgeräte an der Seite, nicht unten oder oben installiert werden, um Fehlmessungen durch schwebende oder abgesetzte Teilchen und Verschmutzungen durch Ablagerungen bzw. schwebende Teilchen zu vermeiden. Zur Vermeidung von fehlerhaften Messungen sollte die Strömungsgeschwindigkeit in der Flüssigkeit 2 m/s nicht übersteigen. Zur Minimierung der Strahlstreuung sollten Gasblasen und Entgasen vermieden werden. In einem Nahrungsmittelproduktionsprozess gab es Berichten zufolge während der Trennungsstadien Produktverluste an das Abwasser, was zu einer Nichteinhaltung der Einleitungsbedingungen für das Abwasser des Unternehmens führte. Durch die Installation eines hygienischen Trübungsmessgeräts und eines Durchflussmessers konnten die Produktverluste an das Abwasser gesenkt, die Produktausbeute erhöht und finanzielle Einsparungen erzielt werden. In derselben Molkerei wie in Beispiel A im Abschnitt 4.1.8.5.2 wird Molke, ein Nebenprodukt der Käseherstellung, in einem Evaporationsschritt konzentriert, bevor durch Sprühtrocknung Molkepulver hergestellt wird. Die Evaporatoren werden regelmäßig einer CIP-Reinigung unterzogen, wozu auch das Herausspülen von Rückständen der konzentrierten Molke vor der Reinigung mit Reinigungsmitteln zählt, d. h., es gibt einen Vorreinigungsschritt. Beim Abkoppeln des Verdampfers aus dem Prozess für die CIP-Reinigung wurde immer eine erhebliche Molkemenge an das Abwasser verloren. Als Teil eines automatischen Rückgewinnungssystems wurde am Ende der Befüllungsleitung des Konzentrationstanks eine Trübungsmesssonde installiert. Mit der Sonde wird das Vorliegen von Wasser-/ Molkegemischen festgestellt, und die Daten werden an das Steuersystem übermittelt. Die Rückführung der konzentrierten Molke in den Molkelagertank wird dann über ein Densiometer gesteuert, während die Trübungsmessungssonde die Rückführung des Wasser-Molke-Gemischs in einen separaten Tank steuert. Anschließend wird das Gemisch mit Rohmolke für die Wiederaufbereitung gemischt. Wenn die Trübung zwischen zwei bestimmten Einstellwerten liegt und damit anzeigt, dass Molke vorhanden ist, wird der Strom automatisch über Steuerventile in den Rückgewinnungstank umgeleitet. Wenn der Reinigungsmittelzyklus einsetzt, wird das Sondensignal ignoriert, um sicherzustellen, dass kein saures oder basisches Reinigungsmittel in den Molketank gelangt. So wird die Kontamination der rückgewonnenen Molke vermieden und nur sauberes Wasser oder Wasser mit Reinigungsmittel wird zur Abwasserbehandlung abgegeben. Abbildung 4.9 zeigt den Molkerückgewinnungsprozess. 266 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

Abbildung 4.9: Molkerückgewinnung unter Einsatz der Trübungsmessung Kapitel 4 Angaben zufolge sind seit Einrichtung des Molkerückgewinnungssystems 1996 keine Probleme aufgetreten. Bei der Installation des Systems wurde eine Bedienerschulung durchgeführt, mit der die zuständigen Mitarbeiter über Funktionsweise und Vorteile des neuen Systems informiert wurden. Die Betriebskosten sind den Angaben zufolge vernachlässigbar und die Trübungsmesssonde erfordert nur geringen Wartungsaufwand. Die Sonde wird an Ort und Stelle (CIP) gereinigt, wenn der Hauptverdampfer gereinigt wird. Eine regelmäßige geplante Wartung wird jährlich durchgeführt. Zu den Vorteilen zählen Kostenersparnis, größere Produktausbeute, weniger Molkeverlust ans Abwasser und geringere Kläranlagenkosten. Anwendbarkeit Anwendbar, wenn die Produktausbeute durch Rückgewinnung aus Prozesswasser gesteigert werden kann sowie für die Wiederverwendung von Reinigungswasser. Beispiele für den Einsatz von Trübungsmessungen in der Nahrungsmittelproduktion sind in Tabelle 4.18 aufgeführt. Aktivität Grund für Regulierung Überwachung der Qualität von Prozesswasser Minimierung von Abwasser durch nicht anforderungsgerechtes Prozesswasser oder nicht anforderungsgerechte Produkte Überwachung von CIP-Systemen Optimierte Wiederverwendung von Reinigungswasser und dadurch weniger Abwasser Tabelle 4.18: Beispiele für den Einsatz von Trübungsmessungen in der Nahrungsmittelproduktion Eine typische Anwendung der Trübungsmessung in der Nahrungsmittelproduktion ist die Überwachung von Prozessabwasserströmen zur Ermittlung der Eignung für die Rückgewinnung für den Prozess. Wirtschaftlichkeit Das oben genannte Lebensmittelherstellungsunternehmen gab an, dass der Rückgang der Abwasserbehandlungskosten und die Einsparungen mehr als 100.000 GBP/Jahr betrugen. Die Molkerei aus Beispiel A nannte Einsparungen von rund 16.000 GBP/Jahr und einen Amortisationszeitraum von 8 Monaten für Investitions- und Installationskosten zusammen. Anlass für die Umsetzung Weniger Produktverluste. RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 267

Kapitel 4<br />

Referenzliteratur<br />

[11, Environment Agency of England and Wales, 2000, 18, Envirowise (UK) & Entec UK Ltd, 1999]<br />

4.1.8.5.3 Trübungsmessung<br />

Beschreibung<br />

Streulicht-Trübungsmessgeräte nutzen ein Lichtdiffusionsverfahren, um das Licht zu messen, das von den in<br />

Flüssigkeit vorhandenen Teilchen o<strong>der</strong> Blasen durch einen rechten Winkel gestreut wird. Diese Methode wird<br />

für Messungen geringer bis mittlerer Trübungen eingesetzt, u. a. auch für die Trübungsmessung in destilliertem<br />

Wasser. Wenn sich das Trübungsmessgerät nicht einfach in einer Prozesslinie installieren lässt, können Probennehmer<br />

verwendet werden. Dadurch lässt sich die Hygiene verbessern.<br />

Schwebstoff-Trübungsmesser arbeiten mit einer Lichtabsorptionsmethode. Dabei wird die Lichtmenge<br />

gemessen, die durch die in <strong>der</strong> Prozessflüssigkeit enthaltende Materie dringt. Diese Geräte werden zur Messung<br />

mittlerer bis starker Trübungen verwendet.<br />

Erreichbare Umweltvorteile<br />

Weniger Materialverluste bei <strong>der</strong> Verarbeitung, stärkere Wie<strong>der</strong>verwendung von Wasser <strong>und</strong> weniger<br />

Abwasseranfall.<br />

Betriebsdaten<br />

Trübungsmesser sollten vorzugsweise in vertikalen Leitungen mit aufwärts gerichteter Strömung installiert<br />

werden. Der optische Teil sollte <strong>der</strong> Strömungsbewegung zugewandt sein, damit ein möglichst großer Selbstreinigungseffekt<br />

erzielt wird. In horizontal verlaufenden Leitungen sollten die Messgeräte an <strong>der</strong> Seite, nicht<br />

unten o<strong>der</strong> oben installiert werden, um Fehlmessungen durch schwebende o<strong>der</strong> abgesetzte Teilchen <strong>und</strong><br />

Verschmutzungen durch Ablagerungen bzw. schwebende Teilchen zu vermeiden. Zur <strong>Vermeidung</strong> von fehlerhaften<br />

Messungen sollte die Strömungsgeschwindigkeit in <strong>der</strong> Flüssigkeit 2 m/s nicht übersteigen. Zur<br />

Minimierung <strong>der</strong> Strahlstreuung sollten Gasblasen <strong>und</strong> Entgasen vermieden werden.<br />

In einem Nahrungsmittelproduktionsprozess gab es Berichten zufolge während <strong>der</strong> Trennungsstadien Produktverluste<br />

an das Abwasser, was zu einer Nichteinhaltung <strong>der</strong> Einleitungsbedingungen für das Abwasser des<br />

Unternehmens führte. Durch die Installation eines hygienischen Trübungsmessgeräts <strong>und</strong> eines Durchflussmessers<br />

konnten die Produktverluste an das Abwasser gesenkt, die Produktausbeute erhöht <strong>und</strong> finanzielle<br />

Einsparungen erzielt werden.<br />

In <strong>der</strong>selben Molkerei wie in Beispiel A im Abschnitt 4.1.8.5.2 wird Molke, ein Nebenprodukt <strong>der</strong> Käseherstellung,<br />

in einem Evaporationsschritt konzentriert, bevor durch Sprühtrocknung Molkepulver hergestellt<br />

wird. Die Evaporatoren werden regelmäßig einer CIP-Reinigung unterzogen, wozu auch das Herausspülen von<br />

Rückständen <strong>der</strong> konzentrierten Molke vor <strong>der</strong> Reinigung mit Reinigungsmitteln zählt, d. h., es gibt einen<br />

Vorreinigungsschritt. Beim Abkoppeln des Verdampfers aus dem Prozess für die CIP-Reinigung wurde immer<br />

eine erhebliche Molkemenge an das Abwasser verloren.<br />

Als Teil eines automatischen Rückgewinnungssystems wurde am Ende <strong>der</strong> Befüllungsleitung des Konzentrationstanks<br />

eine Trübungsmesssonde installiert. Mit <strong>der</strong> Sonde wird das Vorliegen von Wasser-/<br />

Molkegemischen festgestellt, <strong>und</strong> die Daten werden an das Steuersystem übermittelt. Die Rückführung <strong>der</strong><br />

konzentrierten Molke in den Molkelagertank wird dann über ein Densiometer gesteuert, während die Trübungsmessungssonde<br />

die Rückführung des Wasser-Molke-Gemischs in einen separaten Tank steuert. Anschließend<br />

wird das Gemisch mit Rohmolke für die Wie<strong>der</strong>aufbereitung gemischt. Wenn die Trübung zwischen zwei<br />

bestimmten Einstellwerten liegt <strong>und</strong> damit anzeigt, dass Molke vorhanden ist, wird <strong>der</strong> Strom automatisch über<br />

Steuerventile in den Rückgewinnungstank umgeleitet. Wenn <strong>der</strong> Reinigungsmittelzyklus einsetzt, wird das<br />

Sondensignal ignoriert, um sicherzustellen, dass kein saures o<strong>der</strong> basisches Reinigungsmittel in den Molketank<br />

gelangt. So wird die Kontamination <strong>der</strong> rückgewonnenen Molke vermieden <strong>und</strong> nur sauberes Wasser o<strong>der</strong><br />

Wasser mit Reinigungsmittel wird zur Abwasserbehandlung abgegeben. Abbildung 4.9 zeigt den Molkerückgewinnungsprozess.<br />

266 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

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