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Wasser sparen mit Brüdenkondensat

Optimierter Water-Footprint für Molkereien
Wasser sparen mit Brüdenkondensat

Envirochemie_Aufbereitung_von_Brüdenkondensat
Mit einer Anlage zum Recycling von Brüdenkondensat kann wertvolles Frischwasser gespart werden (Modell) Bild:  Envirochemie
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Molkereien müssen Produktionsabwässer behandeln und ableiten, gleichzeitig beziehen sie große Mengen an Frischwasser für die Produktion. Stellen Molkereien im Wesentlichen trockene Produkte her, entsteht gewissermaßen nebenbei Wasser. Wer also zum Beispiel sein Brüdenkondensat aufbereitet, kann den Frischwasserbedarf reduzieren. Ein Wassermanagement mit interessanten Vorteilen.

Brüdenkondensat ist für viele Molkereien eine wachsende Herausforderung. Die Flüssigkeit, die zum Beispiel bei der Produktion von Milchpulver entsteht, muss in vielen Ländern eigentlich in eine Kläranlage – schließlich enthält sie Milchbestandteile. Das verursacht Kosten und Aufwand und stellt damit für die Molkereien ein größer werdendes Problem dar, denn die Nachfrage nach Milchpulver steigt global an. Zahlreiche Molkereien verstärken deshalb seit Jahren ihre Produktion. Gleichzeitig aber haben sie einen hohen Wasserbedarf, etwa für Kühl- oder Reinigungswasser. Sie zahlen also einerseits für die Entsorgung eines produkthaltigen Wassers, benötigen aber andererseits Wasser. Wenn man bedenkt, dass Milch zu etwa 86 % aus Wasser besteht, liegt es nahe, dieses Wasser zu nutzen, anstatt es zu entsorgen.

Ausgeklügeltes Zusammenspiel

Den Wasserfußabdruck zu verbessern war die Maßgabe, mit der 2017 eine große Molkerei an Envirochemie herantrat. Die Molkerei hatte bereits versucht, ihr Brüdenkondensat selbst aufzubereiten, dann aber gemerkt, dass das nicht so einfach ist. Für die Aufbereitung von Brüdenkondensat ist ein ausgeklügeltes Zusammenspiel von biologischen und chemisch-physikalischen Prozessen notwendig. Das heißt: Um aus Brüdenkondensat tatsächlich Prozesswasser zu machen, braucht es jede Menge Wasseraufbereitungsexpertise. Envirochemie bekam den Zuschlag für das Projekt und begann, in der Molkerei eine größere Pilotanlage aufzubauen. Das war in dieser Dimension neu für das Unternehmen. Schließlich geht es nicht nur darum, bestimmten Hygienevorschriften zu entsprechen, die Anlage sollte auch möglichst leicht zu bedienen und zu reinigen sein sowie automatisch funktionieren.

Um dies zu erreichen, haben die Experten von Envirochemie Erfahrungen aus verschiedenen Bereichen der Abwasserbehandlung kombiniert: Das daraus resultierende Ergebnis, die mehrstufige Envopur-Revap-Anlage, verbindet die biologischen Behandlungsverfahren Biomar und die Membranverfahren Envopur von Envirochemie. Auf die Pilotanlage folgte eine größere Anlage. Die Molkerei wird in naher Zukunft 120 m3 Brüdenkondensat pro Stunde recyceln. Diese Menge beweist, dass das Verfahren in verschiedenen Größenordnungen funktioniert. Damit lässt es sich gut auf andere Molkereien übertragen.

Verschärfte Restriktionen

Die Frage der effizientesten Entsorgung des Brüdenkondensats stellt sich heutzutage zahlreichen Molkereien. Früher konnte man das Brüdenkondensat ableiten, in manchen Ländern auch direkt in Prozessen einsetzen, was aber zu unangenehmen Gerüchen und Ablagerungen führt. Verschärfte Restriktionen weltweit haben hier den Druck erhöht. Dazu kommt, dass die Wasserknappheit zunehmend zu einem wichtigen Faktor für die Branche wird. Manche Molkereien wurden vor 30 Jahren gebaut, die Wasserleitung von damals ist für heutige Erweiterungspläne aber viel zu klein. Hinzu kommen Probleme für Molkereien in Regionen, wo generell Wasser rarer ist. Früher war Wasser günstig und in vielen Gegenden mehr als ausreichend vorhanden. Klimatische Veränderungen einerseits und verstärkte Produktionssteigerungen andererseits haben das für zahlreiche Molkereien verändert.

Das Besondere an der Anlagenlösung mit Envopur Revap ist die Kombination mehrerer Verfahren: In einem ersten Schritt werden Substanzen biologisch abgebaut und mit einem Biofilter abfiltriert, anschließend Mikroorganismen und Resttrübung durch Ultrafiltration entfernt. In einem weiteren Schritt werden Salze und letzte organische Substanzen durch Umkehrosmose beseitigt. Darüber hinaus sind je nach den örtlichen Anforderungen zusätzliche Desinfektionsstufen mit UV-Strahlung oder Chlordioxid möglich. Beim Prozess werden 80 % Effizienz und Ausbeute erreicht, was wiederum das daraus resultierende Abwasser auf 15 bis 20 % reduziert.

Wasser vielseitig verwendbar

Schon ab 25 m3 Brüdenkondensat pro Stunde kann eine Aufbereitung sinnvoll sein. Wenn Molkereien besonders hohe Preise für Frischwasser oder Abwasser bezahlen, kann sich das Verfahren teilweise sogar bereits bei 10 m3/h lohnen. Gerade bei Molkereien kommt es häufiger vor, dass die Abwasseranlagen ohnehin überlastet sind, weil auch diese ursprünglich für andere Kapazitäten konzipiert wurden. Auch die Auflagen haben sich fast überall verschärft.

Das durch die Aufbereitung des Brüdenkondensats gewonnene Wasser können die Molkereien auf vielfältige Weise einsetzen: Als Spülwasser, als Kühlturmzusatzwasser oder als Kesselspeisewasser. Zwar ist aufbereitetes Brüdenkondensat kein Trinkwasser, aber es kann alle notwendigen Eigenschaften haben, für die ansonsten Trinkwasser im Prozess benutzt wird. Nach der Umsetzung einer solchen Aufbereitungsanlage liegen deshalb die Kosten bei etwa 0,75 Euro pro m3 Wasser, inklusive Abschreibung und Betriebskosten. Durch die eingesetzte Membrantechnik ist es keimfrei, durch die Umkehrosmose besonders salzarm. Zusätzlich ist es lagerfähig. Und mit geeigneter Anlagetechnik kann daraus auch Prozesswasser erzeugt werden, das die EU-Trinkwasser-Richtlinie erfüllt. Außerdem entlastet es die eigene Kläranlage.

Platz- und energiesparend

Ein weiterer Vorteil: Die Anlage ist kompakt. Obwohl sie aus mehreren Stufen besteht, lässt sie sich problemlos auf engeren Räumen installieren. Zusätzlich ist sie energiesparend, weil sie mit vielen biologischen Reinigungsstufen arbeitet. Anlagenvarianten, die die Flüssigkeit direkt auf die Umkehrosmose pumpen, sind im Vergleich dazu viel schwieriger und aufwändiger.

Bei Envirochemie geht man davon aus, dass das Thema in Zukunft noch relevanter wird. Die Problematik rund um mögliche Engpässe beim Trinkwasser wird eher noch zunehmen. Damit könnten auch die Kosten für Prozesswasser weiter steigen. Abfallreduktion und Energierückgewinnung werden auch in Zukunft wichtige Themen sein. Wasser sparen heißt auch, CO2 zu sparen und so lässt sich mit der Aufbereitung von Brüdenkondensat auch der CO2-Fußabdruck optimieren.

Envirochemie GmbH, Rossdorf


Autor: Klaus Dickhoff

Abteilungsleiter Projektierung und Vertrieb,

Envirochemie

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