Cross-Flow-Anlage zur Laugenaufbereitung im Einsatz in der Schmelzkäseindustrie

Kein bloßes Abfallprodukt: Mit alter Lauge Geld sparen

Cross-Flow-Anlage von Handtmann zur Laugenaufbereitung

Damit Anlagen für die Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln einwandfrei funktionieren, müssen sie entsprechend gereinigt werden. Hierfür setzt man, zum Beispiel in der Käseproduktion, zwei-bis dreiprozentige Lauge ein. Statt diese als bloßes Abfallprodukt zu verwerfen, setzen viele Hersteller auf Recycling und das Know-how der Albert Handtmann Armaturenfabrik GmbH & Co. KG mit Sitz in Biberach. Die Handtmann Cross-Flow-Anlage bereitet die verschmutze Lauge wieder auf und führt sie anschließend in das System zurück. So reduziert der Hersteller seinen Laugenverbrauch auf ein Minimum und schont damit nicht nur die Umwelt, sondern spart auch Kosten.

„Wir hatten einen hohen Verbrauch an Natronlauge und einen hohen Schmutzeintrag im Abwasser. Beides wollten wir reduzieren und die Lauge öfter verwenden und weniger verwerfen“, erklärt zum Beispiel ein Produktionsfachmann aus der Schmelzkäseindustrie. „Deshalb haben wir nach einer kosten-und prozesseffizienten Lösung für die Laugenaufbereitung gesucht und uns für die CF-Anlage von Handtmann entschieden. Das hat sich ausgezahlt: Innerhalb von rund zweieinhalb Jahren hat sich die Investition in die Anlage amortisiert.“

2011 wurde die Cross-Flow-Anlage im Werk installiert und ist seitdem dauerhaft in Betrieb. Dank der effizienten Laugenaufbereitung reduzieren sich der Laugen-und Additivverbrauch, die Abwasserbelastung sowie der Laugenverlust an den einzelnen Satelliten-CIPs (CIP für Cleaning in Place). „Früher haben wir ca. 7.000 Liter Lauge pro Woche verworfen; jetzt kommen wir mit 280 Liter in der Woche aus.“ Das schont nicht nur die Umwelt, sondern auch den Geldbeutel. Die Kosten für Lauge und Additive reduzierten sich im ersten Jahr bereits deutlich. So funktioniert das umweltfreundliche Laugenrecycling: Sämtliche Laugenvolumina, die bisher an den Satelliten-CIP-Stationen verworfen wurden, werden in einen zentralen 60 m3 großen CIP-Tank zurückgeführt. Von dort läuft die verunreinigte Lauge durch die CF-Anlage von Handtmann, wird dort gefiltert und gelangt anschließend wieder in den CIP-Tank. Dieser wiederum speist die Satelliten-CIPs mit der aufbereiteten Lauge. So entsteht ein ökologischer und ökonomischer Recycling-Kreislauf. Pro Tag verarbeitet die Anlage rund 20 m3 verunreinigte Lauge zu reinem Filtrat. „Die Ergebnisse sind unverändert gut bei einer Filterleistung von 99 Prozent“, berichtet der Kunde.

Dass der Laugenverlust bei maximal einem Prozent liegt, war eine der Anforderungen. Zudem wurde die Filterleistung auf 660 l/h festgelegt. Des Weiteren sollte der CSB-Wert (CSB für chemischer Sauerstoffbedarf) reduziert werden. Dieser liegt jetzt dauerhaft bei 3.500 mg/l und damit deutlich unter dem Grenzwert von 5.000 mg/l, welcher vom zuständigen Abwasseramt vorgegeben wird. Die Cross-Flow-Filtertechnologie ist eine vollautomatische und kontinuierliche Membranfiltration. Herzstück der CF-Anlage von Handtmann ist die Keramikmembran, die je nach Aufgabenstellung als Mikro-oder Ultrafiltration bis zu einer Trenngrenze von 5 kD (Kilodalton) eingesetzt werden kann. Zudem zeichnet sich das Keramikmodul durch eine hohe thermische und chemische Beständigkeit aus, sodass sich die CF-Filtertechnologie zum Beispiel auch für die Laugenfiltration in der Lebensmittel-und Getränkeindustrie eignet. Die Langlebigkeit der Keramikmembran war auch ausschlaggebend dafür, dass der Kunde sich für die Anlage von Handtmann entschieden hat. Andere Membranen müssen zum Teil jährlich ausgetauscht werden. In dem beschriebenen Käsewerk ist das Keramikmodul seit 2011 ununterbrochen im Einsatz.

Die Lauge läuft mit einer Temperatur von ca. 60 Grad Celsius durch die Keramikmembran. Einmal pro Woche wird das Keramikmodul mit Säure entkalkt, dafür wird die CF-Anlage für eine Stunde vom System genommen. Bis auf diese kleine Pause läuft die Ultrafiltrationsanlage rund um die Uhr, sieben Tage die Woche – auch am Samstag und Sonntag, wenn kein Produktionsbetrieb ist. Die Cross-Flow-Anlage arbeitet komplett autark und ist mit den anderen Anlagen auf einem zentralen, übergeordneten System verknüpft. So springt die Anlage von Handtmann sogar nach einer Störung eines vorgeschalteten Tanks selbstständig wieder an. 

Dass die CF-Anlage von Handtmann die gewünschten Anforderungen und Einspareffekte auch realisieren kann, das war bereits vorab in der Praxis geprüft worden. Dafür installierten die Spezialisten von Handtmann eine Testanlage, die zwei bis drei Monate vor Ort in der Produktionsstätte im Einsatz war. Nach bestandenem Praxistest erfolgte die Installation und Inbetriebnahme der „richtigen“ CF-Anlage. Und das ging – dank modularer Bauweise der Anlage – besonders schnell. Innerhalb von nur zwei Wochen war die Anlage installiert und in Betrieb genommen worden. „Wir haben das Projekt von Anfang an mit betreut: von der Pilotierung, über die Auslegung der Anlage bis hin zur Inbetriebnahme. Selbstverständlich sind wir auch jetzt immer dann zur Stelle, wenn unser Service und unser Know-how gefragt sind“, betont Christopher Dethlefs, zuständig für den Bereich Filtration und Separation der Albert Handtmann Armaturenfabrik GmbH & Co. KG.