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

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Kapitel 4 4.2.10.2 Vorkühlung von Eiswasser mit kaltem Wasser aus einem Fluss oder See Beschreibung Eiswasser wird als Kühlmedium beispielsweise für das Kühlen von Milch und Gemüse verwendet. Kaltes Wasser aus einem Fluss oder See kann zur Vorkühlung von Eiswasser verwendet werden. Erreichbare Umweltvorteile Der Verbrauch an elektrischer Energie wird, je nach Temperatur des Flusswassers, in einem gewissen Grad gesenkt. Medienübergreifende Effekte Es wird Energie für das Pumpen des Wassers zum Kühlturm benötigt. Das Flusswasser wird unverschmutzt, aber mit leicht erhöhter Temperatur zurückgeführt. Betriebsdaten In einer Beispielmolkerei wird kaltes Flusswasser in einen Kühlturm gepumpt, wo das warme Wasser eines geschlossenen Eiswassersystems vor der abschließenden Kühlung in einem Eiswassertank vorgekühlt wird. Das Flusswasser wird dann in den Fluss zurückgeführt. Das System spart Kühlenenergie, die einer Temperaturabsenkung um 7 – 10 °C entspricht. Anwendbarkeit Anwendbar, wenn die Anlage in der Nähe eines kaltes Wasser führenden Flusses liegt. Wirtschaftlichkeit Das System erfordert Rohrleitungen vom Fluss und zurück sowie ein effizientes Pumpsystem und einen Vorratstank. Eine Beispielmolkerei gab Investitionskosten in Höhe von etwa 230.000 EUR und jährliche Einsparungen von etwa 23.000 EUR an. Anlass für die Umsetzung Geringere Energiekosten. Beispielanlagen Eine Molkerei in Schweden. Referenzliteratur [42, Nordic Council of Ministers, et al., 2001] 4.2.10.3 Geschlossener Kühlkreislauf Beschreibung Wasser wird zur Kühlung beispielsweise eines Pasteurisators oder Fermenters verwendet. Das Wasser wird über einen Kühlturm oder einen an eine zentrale Kühlanlage angeschlossenen Kühler rezirkuliert, d. h., es wird erneut gekühlt und zu dem zu kühlenden Gerät zurückgeleitet. Wenn Algen- oder Bakterienwachstum unterbunden werden muss, können dem umlaufenden Wasser Chemikalien zugesetzt werden. Andernfalls kann das Kühlwasser zu Reinigungszwecken weiterverwendet werden. Erreichbare Umweltvorteile Verringerung des Wasserverbrauchs und weniger Abwasserbehandlung. Medienübergreifende Effekte Zum Kühlen des Kühlwassers wird möglicherweise Energie verbraucht. Es ist unter Umständen möglich, etwas von dieser Wärme rückzugewinnen. Betriebsdaten Angaben zufolge können mit geschlossener Kühlung gegenüber einem offenen System 80 % des Wasserverbrauchs eingespart werden. In Gegenden, in denen Wasser knapp ist, kann dies von Bedeutung sein. Durchlaufkühlwasser, das nicht mit den Nahrungsmittelmaterialien in Berührung kommt, kann keine Kontaminationen einschleppen und kommt für die direkte Abgabe in Gewässer in Frage; allerdings ist es thermisch belastet. Wenn nicht kontaminiertes Durchlaufkühlwasser durch eine Kläranlage geleitet wird, so 294 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

Kapitel 4 steigt der Energieverbrauch und es findet eine Verdünnung statt, ohne dass die Gesamtbelastung abnimmt; deshalb ist die direkte Einleitung in ein Gewässer vorteilhaft. In rezirkulierenden Kühlturmsystemen wird das Kühlwasser ständig durch einen Kühlturm rückgeführt. Durch die Zirkulation des Wassers über den Kühlturm wird jedoch eine hohe Konzentration gelösten Sauerstoffs aufrechterhalten, die zu Korrosion innerhalb des Systems führen kann, und Verdampfung von Wasser im Turm kann zu einer Anreicherung von Schwebstoffen führen. Das rezirkulierende Wasser kann daher eine Behandlung zur Korrosionsprävention erfordern, und ein Teil des Wassers muss regelmäßig abgelassen werden, damit die Anreicherung übermäßiger Mengen gelöster Feststoffe verhindert wird. Außerdem müssen Vorsichtsmaßnahmen gegen das Wachstum von Legionellen ergriffen werden, damit das Spritzwasser von Kühltürmen nicht zu einem möglichen Herd der Legionärskrankheit wird. Geschlossene Systeme minimieren die Korrosion und es gibt keine Anreicherung gelöster Feststoffe. Wenn eine reiche Wasserquelle, wie beispielsweise ein Fluss mit großer Wasserführung, verfügbar ist, können die medienübergreifenden Effekte, die mit dem Kühlen in geschlossenen Systemen einhergehen, größer sein. Wenn der Fluss das erforderliche Volumen liefern und die thermische Belastung ohne wesentliche Beeinträchtigung der aquatischen Lebensgemeinschaft und ohne Störung anderer Nutzer, die Oberflächenwasser verwenden, aufnehmen kann, und wenn das Wasser nicht verschmutzt wird, kann die Durchlaufkühlung aus Umweltsicht die bessere Lösung darstellen. Für Durchlaufkühlwasser wird auch Energie benötigt, um es von der Entnahme zur Anlage und wieder aus der Anlage herauszupumpen. Wenn nicht darauf geachtet wird, Leckagen im gekühlten System zu vermeiden, kann es zur Abgabe von kontaminiertem Wasser kommen. In einer Beispielbrauerei mit einer Kapazität von 500.000 hl/Jahr wurde in einer Tunnelpasteurisationsanlage als Ersatz für ein mit Frischwasser betriebenes offenes Kühlsystem ein geschlossenes Kühlsystem installiert. Der Rückgang des Wasserverbrauchs wurde auf 50.000 m³/Jahr geschätzt. Es wird berichtet, dass bei der Kühlung von Fermentern die geschlossene Kühlung mit einer Kühlanlage und einer Umwälzpumpe zu einer besseren Kühlung führt. In der Zuckerproduktion wird Kühlwasser am Standort für die Stromerzeugung mit Turbinen verwendet. Normalerweise wird das Kühlwasser von einem Fluss abgezogen und passiert eine Turbine einmal, bevor es in den Fluss zurückgeleitet wird. Anwendbarkeit Anwendbar in Molkereien, Brauereien, der Herstellung alkoholfreier Getränke und der Zuckerproduktion aus Zuckerrüben. Wirtschaftlichkeit Bei einem Fermenter wurden die potenziellen Kosten als mittelmäßig, die Amortisationsdauer aber als kurz angegeben. Im oben genannten Brauereibeispiel betrugen die Investitionskosten für die Installation des Kühlturms und anderer notwendiger Ausrüstungen 45.000 USD (vor 1996), und die Amortisationsdauer betrug etwa ein Jahr. Anlass für die Umsetzung Geringerer Wasserverbrauch, dadurch geringeres Abwasseraufkommen und entsprechende finanzielle Einsparungen. Referenzliteratur [13, Environment Agency of England and Wales, 2000, 23, Envirowise (UK) and Dames & Moore Ltd, 1998, 59, Danbrew Ltd., 1996, 222, CIAA-Federalimentare, 2003, 223, Italy M. Frey, 2003] 4.2.11 Tiefkühlung Siehe 4.2.15 für verwandte Techniken beim Kühlen. RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 295

Kapitel 4<br />

4.2.10.2 Vorkühlung von Eiswasser mit kaltem Wasser aus einem Fluss o<strong>der</strong> See<br />

Beschreibung<br />

Eiswasser wird als Kühlmedium beispielsweise für das Kühlen von Milch <strong>und</strong> Gemüse verwendet. Kaltes<br />

Wasser aus einem Fluss o<strong>der</strong> See kann zur Vorkühlung von Eiswasser verwendet werden.<br />

Erreichbare Umweltvorteile<br />

Der Verbrauch an elektrischer Energie wird, je nach Temperatur des Flusswassers, in einem gewissen Grad<br />

gesenkt.<br />

Medienübergreifende Effekte<br />

Es wird Energie für das Pumpen des Wassers zum Kühlturm benötigt. Das Flusswasser wird unverschmutzt,<br />

aber mit leicht erhöhter Temperatur zurückgeführt.<br />

Betriebsdaten<br />

In einer Beispielmolkerei wird kaltes Flusswasser in einen Kühlturm gepumpt, wo das warme Wasser eines<br />

geschlossenen Eiswassersystems vor <strong>der</strong> abschließenden Kühlung in einem Eiswassertank vorgekühlt wird. Das<br />

Flusswasser wird dann in den Fluss zurückgeführt. Das System spart Kühlenenergie, die einer Temperaturabsenkung<br />

um 7 – 10 °C entspricht.<br />

Anwendbarkeit<br />

Anwendbar, wenn die Anlage in <strong>der</strong> Nähe eines kaltes Wasser führenden Flusses liegt.<br />

Wirtschaftlichkeit<br />

Das System erfor<strong>der</strong>t Rohrleitungen vom Fluss <strong>und</strong> zurück sowie ein effizientes Pumpsystem <strong>und</strong> einen<br />

Vorratstank. Eine Beispielmolkerei gab Investitionskosten in Höhe von etwa 230.000 EUR <strong>und</strong> jährliche<br />

Einsparungen von etwa 23.000 EUR an.<br />

Anlass für die Umsetzung<br />

Geringere Energiekosten.<br />

Beispielanlagen<br />

Eine Molkerei in Schweden.<br />

Referenzliteratur<br />

[42, Nordic Council of Ministers, et al., 2001]<br />

4.2.10.3 Geschlossener Kühlkreislauf<br />

Beschreibung<br />

Wasser wird zur Kühlung beispielsweise eines Pasteurisators o<strong>der</strong> Fermenters verwendet. Das Wasser wird über<br />

einen Kühlturm o<strong>der</strong> einen an eine zentrale Kühlanlage angeschlossenen Kühler rezirkuliert, d. h., es wird<br />

erneut gekühlt <strong>und</strong> zu dem zu kühlenden Gerät zurückgeleitet. Wenn Algen- o<strong>der</strong> Bakterienwachstum unterb<strong>und</strong>en<br />

werden muss, können dem umlaufenden Wasser Chemikalien zugesetzt werden. An<strong>der</strong>nfalls kann das<br />

Kühlwasser zu Reinigungszwecken weiterverwendet werden.<br />

Erreichbare Umweltvorteile<br />

Verringerung des Wasserverbrauchs <strong>und</strong> weniger Abwasserbehandlung.<br />

Medienübergreifende Effekte<br />

Zum Kühlen des Kühlwassers wird möglicherweise Energie verbraucht. Es ist unter Umständen möglich, etwas<br />

von dieser Wärme rückzugewinnen.<br />

Betriebsdaten<br />

Angaben zufolge können mit geschlossener Kühlung gegenüber einem offenen System 80 % des Wasserverbrauchs<br />

eingespart werden. In Gegenden, in denen Wasser knapp ist, kann dies von Bedeutung sein.<br />

Durchlaufkühlwasser, das nicht mit den Nahrungsmittelmaterialien in Berührung kommt, kann keine<br />

Kontaminationen einschleppen <strong>und</strong> kommt für die direkte Abgabe in Gewässer in Frage; allerdings ist es<br />

thermisch belastet. Wenn nicht kontaminiertes Durchlaufkühlwasser durch eine Kläranlage geleitet wird, so<br />

294 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

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