Turbulenzen erwünscht

Wilco Fauth

Bei pflanzlichen Rohstoffen treten im Wesentlichen zwei Arten von Verschmutzungen auf, die zuverlässig entfernt werden müssen: Verschmutzungen mit einem hohen Gewicht wie Sand, Lehm, Steinchen, Glas oder Eisenteilchen sowie Verschmutzungen mit einem geringen Gewicht. Zur letzten Gruppe zählen Staub, Kunststoff, Insekten oder Federn. Außerdem sind kleine Produktteilchen zu entfernen, die beispielsweise beim Schneiden der Kräuter, Gemüse und Salate als Abfall entstehen. Andernfalls würden diese die Haltbarkeit des Endproduktes negativ beeinflussen.

Voraussetzung für eine optimale Reinigung der Rohstoffe ist, dass das Waschmedium im Querstrom, d.h. in einem Winkel von 90° auf das Produkt trifft (Abb. 1). Eine andere wesentliche Einflussgröße ist die Waschzeit. Je länger diese ist, desto bessere Reinigungsergebnisse lassen sich erzielen.

Wasser-Flotationsanlagen sind einfach aufgebaut und günstig in der Anschaffung. Sie haben sich besonders bei der Reinigung von solchen Produkten bewährt, bei denen die Abtrennung der Schmutzteilchen erst nach einer gewissen „Einweichzeit“ möglich ist.

Das zur Reinigung benötigte Waschwasser gelangt auf verschiedenen Wegen in die Anlage: Die Wasserinjektion erfolgt an der Vorderseite der Anlage, durch ihren Boden und durch ihre Wände. Wesentlich ist, dass die Strömung immer in Richtung des Anlagenausgangs führt. Da die zu reinigenden Produkte unterschiedlich groß sind und verschiedene spezifische Gewichte haben, setzt dieses Unternehmen ein doppeltes Injektionssystem an der Eingangsseite der Waschanlage ein. Auf diese Weise kann der Anwender in Abhängigkeit von den spezifischen Eigenschaften der zu waschenden Produkte den Ober- oder Unterstrom in der Anlage genau einstellen.

Ausschlaggebend für den Reinigungserfolg sind turbulente Strömungen. Die Injektionspunkte in den Anlagenwänden erzeugen spiralförmige turbulente Strömungen. Wellenförmige turbulente Strömungen werden mit dem Wasserinjektor am Boden der Anlage erzeugt. Die zur Reinigung notwendigen turbulenten Wasserströmungen haben aber auch Nachteile: Sie reißen die Schmutzteilchen mit sich und wirbeln sie auf. Eine Abtrennung aus dem Produktstrom ist somit äußerst schwierig, denn schwere Schmutzteilchen können sich nur in strömungsfreien Zonen absetzen. Die Abtrennung der leichten Schmutzpartikel erfolgt an der Wasseroberfläche, d. h. diese Teilchen müssen nach oben geführt werden.

In Luft-Flotationswaschanlagen nutzt man Luft zur Erzeugung turbulenter Strömungen. Mitteldruckventilatoren blasen diese in das Waschwasser. Der Einsatz von Luft bietet zwei Vorteile: Die mechanische Belastung der zu waschenden Produkte ist deutlich geringer. In Abhängigkeit von der Art der Verschmutzung und der Produkte lässt sich die Verweilzeit in der Anlage besser einstellen.

Die Luft wird an mehreren Stellen in das Waschwasser eingebracht. Dazu dienen manuelle oder automatische Klappen. Die Luftmenge wird an jedem Injektionspunkt durch einfaches Öffnen bzw. Schließen der Klappe geregelt.

Die Luft sorgt für turbulente Strömungen im oberen Bereich des Wasserbeckens. Im unteren Teil des Beckens entstehen ruhige Zonen, in denen sich schwere Schmutzteilchen absetzen können. Außerdem sorgt die Luft für einen Auftrieb, der leichte Verschmutzungen an die Wasseroberfläche führt.

Bei der Ausschleusung des gereinigten Produktes ist darauf zu achten, dass die strömungsfreien, ruhigen Zonen im unteren Teil des Waschbeckens nicht gestört werden. Deshalb hat dieses holländische Unternehmen hierfür ein spezielles System entwickelt, das am Ausgang der Anlage angebracht ist. Das Wasser wird in eine Kammer gepumpt. Diese ist so gestaltet, dass es nur zu einer aufwärts gerichteten Strömung kommen kann, die das gereinigte Produkt aus der Anlage schwemmt.

Beim Betrieb von Luft-Flotationswaschanlagen muß der Anwender darauf achten, dass Luft die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln wie Chlor oder Obstsäuren verringert.

Sehr leichte Kräuter und Salate, beispielsweise Spinat, Kerbel, Brunnenkresse oder Feldsalat, schwimmen auf der Wasseroberfläche. Um einen optimalen Reinigungseffekt sicherzustellen, werden sie mit Hilfe von Wasserschleiern oder Druckrollen unter die Wasseroberfläche gedrückt. Unter dem Gesichtspunkt der mechanischen Produktbelastung sind Wasserschleier deutlich schonender als Druckrollen. Allerdings stören Wasserschleier durch ihre Bremswirkung in gewissem Umfang die Produktförderung.

Zur Abtrennung der leichten Schmutzteilchen verwendet man Separationstrommeln und Separationsschirme. Die Wirkungsweise der relativ schwer zu reinigenden Separationstrommeln ist einfach: Sie drücken das Produkt unter die Wasseroberfläche, wobei die Kontaktzeit der Trommel mit dem Produkt recht kurz ist. Die Schmutzpartikel wandern durch die Perforation der Trommel und werden von einem Querwasserstrom zur Filtereinheit gespült. Auch der Separationsschirm drückt die zu reinigenden Produkte unter die Wasseroberfläche, allerdings über die gesamte Länge des Schirms. Separationsschirm und Produkt haben somit über lange Zeit Kontakt. Die Schmutzteile strömen durch die Perforation des Schirms, werden mit der Strömung des Waschwassers zum Anlagenausgang transportiert und gelangen über eine Rinne zur Filtereinheit. Die Separationsschirme sind in unterschiedlichen Längen und Perforationen erhältlich. Die montagefreundlich gestalteten Komponenten lassen sich in verschiedenen Wasch-stufen einbauen. Ob Separationstrommel oder Separationsschirm zum Einsatz kommen, hängt von den Eigenschaften des zu reinigenden Produkts und von der Art der abzutrennenden Verschmutzungen ab.

Zur Abscheidung der Schmutzpartikel können statische Filter oder Filtertrommeln eingesetzt werden. Während die statischen Filter manuell gereinigt werden müssen, sind die Trommelfilter selbstreinigend. Sie befinden sich in der Regel außerhalb der Waschanlage. Die Entwässerung der gewaschenen Produkte erfolgt auf Entwässerungsbändern, in Entwässerungvibratoren oder -trommeln. Welche Einrichtung zur Anwendung kommt hängt von den Wünschen des Anwenders ab.

Die Flotationswaschanlagen stehen in ein-, zwei- oder dreistufiger Ausführung in einem Leistungsbereich 50 bis 3000 kg/h zur Verfügung. Des Weiteren bietet das Unternehmen auch Hybridanlagen an, die mit Wasser- und Luftinjektionsystemen ausgestattet sind. Die Flotationswaschanlagen können mit folgenden Extras ausgestattet werden:

• Oberkappen mit oder ohne Absaugungseinheit,

• Kühlsystem zur Temperierung des Waschwassers,

• Dosiereinheiten für Desinfektionsmittel wie Chlor oder Obstsäure,

• UV-Reinigungsysteme sowie Membranfiltereinheiten.

Halle 14.1, Stand G61/63

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