Milchdetektion in Rohrleitungen So bewahren Sie mit der Trübungsmessung den Durchblick

Autor / Redakteur: Alina Moritz / Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Die Trübungsmessung ist ein echter Allrounder. Sie erkennt zuverlässig, ob Milch oder Wasser durch die Rohrleitung fließt und sorgt dafür, dass bei der CIP-Reinigung auch wirklich alles klar geht.

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OUSAF11: optischer Sensor zur glasfreien Milchdetektion in CIP-Lösungen, Phasentrennung Milch/ Wasser und Erkennung von Produktverlusten im Auslauf
OUSAF11: optischer Sensor zur glasfreien Milchdetektion in CIP-Lösungen, Phasentrennung Milch/ Wasser und Erkennung von Produktverlusten im Auslauf
(Bild: Endress+Hauser)

Die Phasenseparation innerhalb der CIP-Reinigung von Rohrleitungen gehört zur täglichen Betriebsroutine in der milchverarbeitenden Industrie. Entscheidend für diese Separation ist das Erkennen von Milch und Wasser, bestimmt wird sie über die Trübung des Mediums.

Dieses Messverfahren wird nicht nur bei der CIP-Reinigung angewendet, sondern dient auch zur Überwachung des Molkereiabwassers. Produkteinträge in das Abwassersystem werden anhand der Trübungsbestimmung schnell und zuverlässig erkannt. Kosten, die durch Produktverlust und bei der Abwasserreinigung entstehen, können so kontrolliert und gering gehalten werden.

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Zum Einsatz kommt das Messverfahren auch bei der Be- und Entladung der Lieferfahrzeuge, beispielsweise zur Eingangskontrolle bei der Milchlieferung oder um zu prüfen, ob noch Milchreste im Tank sind. Damit kann der Betreiber Prozessstörungen vermeiden und Kosten einsparen.

Einsatz in einer Molkerei

Für den Einsatz der Trübungsmessung entschied sich auch die Molkerei Ammerland, eine der größten unabhängigen Molkereien in Deutschland. Über eine Milliarde Liter pro Jahr werden an den Produktionsstandorten Oldenburg und Wiefelstede angeliefert und verarbeitet, mehr als 40 % der gesamten Produktion sind für den weltweiten Export in über 50 Länder bestimmt.

Die Molkerei Ammerland, die heute über 2000 Landwirte aus der Region als Mitglieder der Genossenschaft zählt, hatte 1885 ganz klein angefangen: Damals schlossen sich sieben Landwirte aus dem niedersächsischen Ammerland zu einer der ersten Molkereigenossenschaften Norddeutschlands zusammen.

Glasloser Trübungssensor

In der CIP-Anlage bei Ammerland wurde ein glasloser Trübungssensor OUSAF11 installiert. Er detektiert nun die Abschwächung des Lichts im nahen Infrarotbereich (NIR), das durch die im Medium gegebene Trübung verursacht wird. Der CIP-fähige Sensor ist für Messungen bei Temperaturen bis zu 130 °C ausgelegt.

Mit der Phasenseparation können die aus den Anlagen zurückfließenden Reinigungsmedien, entsprechend ihres Verschmutzungsgrades unterschieden und verschiedenen Vorratstanks zugewiesen werden. Aus Gründen des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit werden die Reinigungsmedien im Kreislauf geführt und mehrfach genutzt. Verwendet werden Laugen, Säuren und Wasser als Reinigungsmedien.

Bei Ammerland wird der Produktionsturm mit Lauge gespült, die durch das hier produzierte Milchpulver stark verschmutzt ist. Durch die Messung der Leitfähigkeit wird hier zwischen den Reinigungsmedien unterschieden, der Verschmutzungsgrad der Medien wird durch die Absorption detektiert, so Thomas Lotz, Mechatronikleiter bei Ammerland in Wiefelstede. Die verschmutzte Lauge wird im Kreislauf gefahren und gelangt wieder in den Laugentank zurück.

Da das Milchpulver beim Vorspülen nicht komplett entfernt werden kann, ist ein zweiter Reinigungsgang nötig. Damit die Lauge nach dem ersten Spülvorgang direkt verworfen wird und nicht zum zweiten Mal in den Produktionsturm gelangt, setzt die Molkerei jetzt neuerdings den Trübungsmesser ein und ist damit auf der sicheren Seite.

Einfacher Einbau

Der Einbau der Messsonde erfolgte unkompliziert und der weitere Verlauf der Trübungsmessungen sowie der Datenexport über die Auswerteeinheit ebenso problemlos, berichtet Lotz.

Ausgegeben werden die Trübungseinheiten mithilfe des Transmitters CVM40, an dem bis zu zwei Trübungssensoren angeschlossen werden können. Er vereint die Messwert- und Datenaufnahme inklusive der Datenverwaltung in einem Gerät. Die Datenaufzeichnung über viele Wochen erfolgt mittels internem Speicher, auf SD-Karte oder USB-Stick, womit die Daten in Office-Programme exportiert oder direkt in der mitgelieferten Read-Win-Software angezeigt werden.

Neben den optischen Eingängen kann der Anwender weitere Analogeingänge für extern erzeugte Messwerte wählen. Als Ausgänge bietet der CVM40 neben den 4…20 mA die Möglichkeit, über Feldbusanbindung via Profibus DP und Modbus RTU/TCP zu gehen.

Lotz: „Die Messung hat ergeben, dass wir durchaus über Trübung fahren können. So erreichen wir einen stabilen Messwert, der uns erlaubt, darüber Handlungen vorzunehmen. Ich denke, die Messung mit dem Sensor OUSAF11 und dem Transmitter CVM40 ist dazu bestens geeignet.“

* Die Autorin arbeitet als Produktmanagerin Analysenmesstechnik, Endress+Hauser Weil am Rhein. E-Mail-Kontakt: info@de.endress.com

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