Magermilch pasteurisiert 9 % TM Magermilch pasteurisiert 9 % TM Magermilch pasteurisiert 9 % TM Magermilchkonzentrat 48 % TM Magermilchkonzentrat 48 % TM Magermilchkonzentrat 48 % TM 34 % TM Permeat 34 % TM Permeat Hochkonzentrator Hochkonzentrator Hochkonzentrator Permeat Permeat Permeat Brüden Abbildung 3: Schema UO – HoKo Abbildung 4: Schema UO – UO – HoKo Abbildung 5: Schema UF – UO – HoKo (vereinfachte Darstellung nach Steinhauer, T., Meyer, P., Husby, S. and Kulozik, U. (2012), “Hochkonzentrieren und dabei weniger Energie verbrauchen”, dmz, No. 24, pp. 31–33) wie es in Abb. 2 dargestellt ist. Diese Lösung findet vor allem in Bestandsanlagen Einsatz als „vereinfachte“ Kapazitätserweiterung. Hierbei werden in vielen Fällen die Möglichkeiten der Umkehrosmose nicht erschöpfend genutzt. Ein häufig anzutreffender Anwendungsfall dieser Variante ist in Käsereien, in denen die Molke auf diese Weise verarbeitet wird. Kommerziell verfügbare Technologien Als Weiterentwicklung des zuvor genannten Verfahrens sind auch zwei Verfahren verfügbar, die bereits auf den Eindampfer in der Vorkonzentration verzichten können (siehe hierzu auch Abb. 3 und 4). In der ersten Variante wird die Magermilch mit einer ausschließlichen Umkehrosmose in mehreren Stufen auf min. 34 % TS konzentriert und dann in einem Hochkonzentrator auf die Zieltrockenmasse für die Trocknung eingedickt. Das Permeat wird aus dem System entfernt. Nach den uns vorliegenden Angaben hat dies jedoch keine ausreichend hohe Qualität um die in Deutschland üblichen Werte für eine Direkteinleitung zu erreichen. Dies führt dazu, dass dieses dem Abwasser zugeführt werden müsste. Aus diesem Grund ist dieses Konzept in Deutschland eher nicht anwendbar (Abb. 3). In der zweiten Variante (Abb. 4) wird dieses Problem durch eine weitere nachgeschaltete Umkehrosmose, häufig auch als Polisher bezeichnet, behoben. Dieser Polisher arbeitet das Permeat des eigentlichen Konzentrierungsprozesses soweit auf, dass dieses eine Direkteinleiterqualität erreicht. Darüber hinaus wird hierdurch ein Trockensubstanzverlust vermieden, indem die dort zurückgewonnenen Inhaltsstoffe dem Prozess wieder zugeführt werden. Weiter ermöglicht es dieses Konzept in den sogenannten Loops (analog zu den Stufen im Eindampfer) mit den hohen Trockenmassen etwas offenere bis hin zu Nanofiltrationsmembranen einzusetzen, um so die Leistung der Anlage zu erhöhen. Diese Leistungserhöhung resultiert aus dem etwas geringen osmotischen Druck der zu überwinden ist, da monovalente Salze eine solche Membran passieren können. In der Literatur beschriebene Variante Die in Abb. 5 dargestellte Variante beruht auf dem Ansatz, die störende Proteindeckschicht bei der Umkehrosmose durch vorheriges Abtrennen der Proteine mittels Ultrafiltration zu eliminieren. Hierdurch soll sich die Leistungsfähigkeit der Umkehrosmose verbessern. Hierbei werden zwei Konzentrate hergestellt, erst das Proteinkonzentrat der Umkehrosmose Umkehrosmose Umkehrosmose Umkehrosmose Ultrafiltration und aus dem resultierenden UF-Permeat ein Konzentrat mittels Umkehrosmose. Im Anschluss sind die beiden Konzentrate wieder miteinander zu vereinen. Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass hierdurch beinahe der gesamte Volumenstrom in zwei Verfahrensschritten zu bearbeiten ist. Nur das sehr kleine Volumen, das als Proteinkonzentrat aus dem Ultrafiltrationsprozess abgezogen wird, ist nicht mit der Umkehrosmose zu bearbeiten. Dieses Konzept ist noch jung, inwieweit dies in der Praxis Anwendung finden wird, ist noch nicht abzusehen. Ahlemer Ansatz zur Hochkonzentration von Magermilch Wie bei den zuvor beschriebenen filtrationsbasierenden Varianten bereits angedeutet Retentat Ultrafiltration 2 2016 | moproweb.de 41 Retentat
molkerei-industrie_02_2016
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