Grüne Weide mit Kühen, Vogelperspektive

Zero Water - Nachhaltige Wasseraufbereitung für Molkereien

Die weltweite Nachfrage nach Milch, Käse, Joghurt und anderen Milchprodukten steigt. Genauso sorgen Preissteigerungen bei Wasser, Energie und anderen Rohstoffen für Kostendruck. Gesetzliche Vorgaben treiben die Einführung neuer Technologien bei Molkereien zur Optimierung und Kostenkontrolle des Wasserverbrauchs ebenfalls weiter voran. Das neue Ziel lautet: aus weniger mehr machen.

In Molkereien ist der Wasserverbrauch einer der Hauptkostentreiber bei der Verarbeitung der Milch. Wasser ist sowohl im Endprodukt vorhanden, als auch selber ein Primärrohstoff, der zur Herstellung zahlreicher Lebensmittel verwendet wird. Wasser ist zumeist Hauptbestandteil des Produktes und auch im Waschwasser für Cleaning in Place (CIP)-Prozesse zur Desinfektion zu finden. Außerdem kommt es beim Erhitzen von Milch und Milchprodukten sowie als Kühlwasser zum Einsatz.

Für die Produktion von 1 kg eines Milchprodukts werden im Durchschnitt 2-4 Liter Wasser benötigt. Noch größere Mengen – bis zu 14 Liter pro kg Milchprodukt – fallen in Form von Abwasser bei der Verarbeitung, als Dampf in Kühltürmen, bei Kesselspülungen und anderen Reinigungsvorgängen an. Das ist sehr viel Wasser und bietet ebenso viele Möglichkeiten für Einsparungen.

Wachsende Nachfrage bei bleibendem Preisdruck

Milchproduzenten konzentrieren sich verstärkt auf die Verbesserung der Produktions- und Energieeffizienz, auch wenn die globalen Märkte noch stark wachsen. Das jährliche Wachstum von 1 bis 3 % in den vergleichsweise gesättigten Märkten Nordamerikas und Europas wird hauptsächlich nur durch die Nachfrage nach Mehrwertprodukten von gesundheitsbewussten Verbrauchern gesteigert.

Deutlich höher sind die Wachstumsraten in Schwellenländern, in denen immer mehr Menschen Milch, Käse und Joghurt konsumieren. Die Nachfrage nach Produktionsstandorten in diesen Regionen steigt folglich, wobei zwischen 2005 und 2011 allein 60 % des weltweiten Kapazitätsaufbaus in Asien stattfand. Preisvolatilität, höhere Produktionskosten, Wettbewerbsdruck und Umweltbedenken veranlassen die Hersteller allerdings weltweit dazu, kostensparender und effizienter zu arbeiten, während gleichzeitig sichergestellt werden muss, dass Qualitäts- und Hygienestandards eingehalten werden.

Wassersparende Technologien einsetzen

Von den Einflüssen, die eine ökologische Transformation der Milchindustrie aktuell prägen, sind der Wasserverbrauch, die Energiekosten und die Rückgewinnung von wertvollen Inhaltsstoffen aus Abwasser die wichtigsten Treiber des Wandels. Weniger bekannt, aber nicht zu vernachlässigen, sind der Bedarf an Standardisierung, Optimierung von Betriebsabläufen sowie umfassender Service und alternative Mietmodelle.

Auf der Suche nach Lösungen, wenden sich Hersteller zunehmend an spezialisierte Unternehmen wie Veolia Water Technologies für die ganzheitliche Optimierung von Wassernutzung und Abwasserbehandlung. Denn die Wasseraufbereitung in der Lebensmittelindustrie muss nicht nur den Leistungsanforderungen, sondern auch den neuesten hygienischen Standards und behördlichen Vorgaben vollumfänglich entsprechen.

Der Einsatz wassersparender Technologien oder Verfahren, die die Nutzung von Brauchwasser ermöglichen und Abwasser für den Herstellungsprozess wieder aufbereiten, versetzen Molkereien in die Lage, ihren Wasserverbrauch erheblich zu senken, ohne bei Umwelt und Hygiene Abstriche machen zu müssen. Einige wenige Produktionsstandorte setzen mittlerweile auf "Zero Water" und beziehen damit überhaupt kein lokales Trinkwasser mehr für die eigene Produktion mit ein. 

Doch es gibt auch weniger radikale Möglichkeiten um den Wasserverbrauch effektiv zu senken und damit den ökologischen Fußabdruck für Molkereien zu senken:

Kuh im Stall trinkt aus Blauen Wassertrug

Rückgewinnung von Brüdenwasser

Die Wiederverwendung von „Cow Water“ oder Brüdenwasser sorgt aufgrund steigender Rohstoffpreise für eine schnelle Kapitalrendite. Die Kondensatrückgewinnung mit RO-Systemen bietet dabei gleich mehrere Vorteile: Zum einen wird die Abwasserabgabe reduziert und zum anderen kann die Wärmeenergie ebenfalls zurückgewonnen werden. Das Kondensat kann in zahlreichen Bereichen der Anlage wieder verwendet werden, einschließlich als Speisewasser für Kessel und Kühltürme oder CIP-Wasser und sorgt dort für weitere Einsparungen beim Frischwasserbedarf.

Kondensatrückführung ist in mehrfacher Hinsicht eine Quelle von Einsparungen. Das Kondensat ist selber eine gute Wärmequelle und bietet Einsparungen bei den Heizkosten, da es z.B. für das Vorwärmen von Produktions- oder Kesselspeisewasser genutzt werden kann. Das wirkt sich zusätzlich auch auf die Energiekosten allgemein aus, da das bereits heiße Kondensat weniger Energie zum Aufheizen selbst benötigt.

Wir bieten schlüsselfertige und standardisierte Lösungen für Sekundärabwässer zur Wiederverwendung als Brauchwasser für Kühlanlagen, Kessel, CIP-Wasser, zur Boden- und Fahrzeugreinigung, Toilettenspülung oder Bewässerung.

Abwasser zum Rohstoff machen

Für den Bereich Abwasser bietet Veolia eine breite Palette von Technologien zur aeroben Behandlung wie MBBR, MBR, SBR oder konventionelleren Belebtschlamm. Auch zur Erzeugung von Energie und Biogas aus der anaeroben Behandlung von Abwässern mit hoher organischer Belastung liefern wir entsprechende Lösungen.

Konventionelle und fortschrittliche Granulattechnologien wie der Biobed® Advanced-Reaktor von Veolia können vor Ort integriert werden. Andere standardisierte Technologien, wie Biobed® Modular Plants, MBBR und Biosep™ MBR, können mit minimalem Platzbedarf schnell vor Ort eingesetzt werden.

Für die Behandlung von hochfesten Abwässern, die bei der Käse- und Molkeproduktion anfallen, eignet sich beispielsweise perfekt der innovative Memthane® Anaerobic MBR von Veolia, der eine Querstromfiltration (Ultrafiltrationsmembranen) verwendet, um eine hohe CSB/SS/FOG-Entfernung aus den Strömen zu erreichen.

Beispiele aus der Praxis von Molkereien

Die Niederdruckmembranen und Hocheffizienzpumpen des energieeffizienten Systems reduzieren nicht nur den CO2-Ausstoß, sondern auch die Betriebskosten und entfernen bis zu 99% des CSB, Salze und Bakterien. Dadurch wird Wasser erzeugt, das mindestens der Qualität von Trinkwasser entspricht:

Produktionsverluste auffangen und aufbereiten

Ein gutes Beispiel kommt aus der Joghurtherstellung. Der Einsatz von Membrantechnologie ermöglichte bei unserem Kunden eine Rückgewinnung von 1-2% des Produktionsverlustes, der durch die Entsorgung der Spülmilch in das Abwasser während des Chargenprozess entstanden ist. Mit dem Einsatz entsprechender Technologie verbessert sich die Effizienz des Produktionsprozesses der Molkerei und sorgt für eine höhere Rentabilität.

Molkereien recyceln 50 % ihres Abwassers

In Großbritannien konnte Robert Wiseman sein Ziel erreichen, den Wasserverbrauch in seinem Molkereinetzwerk um 25 % zu reduzieren. In der Molkerei Bridgwater ermöglicht eine Umkehrosmose, die Hälfte des täglich anfallenden Prozessabwassers von der 400 m3 zurückzugewinnen und für den Einsatz in der Molkerei zu recyceln.

  
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