Forschungstitel:
In-Situ Reinigungsverfahren von Membranfilterpressen mit sensorgesteuerter und bedarfsorientierter Automatisierung
Arbeitsgruppe: Hygienegerechte Produktion
Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
IGF-Vorhaben: 19716 N
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2018 – 2020
Die Reinigung und das Hygienic Design von Anlagen für die Getränke-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie sind für eine hygienegerechte und sichere Produktion unerlässlich. Filtermedien weisen jedoch webartbedingt unzugängliche und somit schwer reinigbare Oberflächen auf. Die Reinigung von Filtern ist oft konservativ ausgelegt, was starre Reinigungsregimes bedeutet. Eine bedarfsorientierte Reinigungsweise birgt gerade in diesem Bereich viel Optimierungspotential.
Die Effizienz der Reinigung von Filtertüchern konnte mithilfe pulsierender Strahlen in Vorarbeiten gesteigert werden. Zudem fand die Entwicklung einer optischen Rückstandserkennung statt. Nun werden beide Konzepte verbunden und auf das System Membranfilterpresse übertragen. Angestrebt ist dabei eine Reinigungseinheit mit pulsatorisch betriebener Düsenlanze und eine optische Kameraeinheit zur Rückstandsanalyse. Über eine Schnittstelle wirkt der optische Sensor auf die Reinigungseinheit und weist noch unzureichend gereinigte Stellen aus. Die Kombination aus beiden Komponenten ermöglicht eine bedarfsorientierte Reinigung und stellt somit eine effiziente, optimierte und ressourcensparende Reinigungsmethode dar.
Die automatisierte und bedarfsorientierte Reinigung wird in Laborversuchen untersucht und relevante Einflussparamater bestimmt. Parallel hierzu erfolgt die Entwicklung des Algorithmus zur Dokumentation des Verschmutzungszustands. An einer Membranfilterpresse aus dem Bereich der Biermaischeseparation wird das Verfahren im Industriemaßstab umgesetzt und zur Praxisreife gebracht. Die Umsetzung an einem Maischefilter findet aufgrund der Praxisrelevanz und der Eignung von Biermaische als komplexe Modellverunreinigung statt. Die hier vorgestellte Reinigungstechnologie kann damit leicht auf andere Filterpressensysteme übertragen werden, sodass mit den Forschungsergebnissen in einem breiten Anwenderfeld Reinheit erhöht, Kontaminationen vermieden und eine erhöhte Produktsicherheit gewonnen werden kann.
Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.