DE102012005309A1

DE102012005309A1 - Method for treating process water of the food and beverage industry and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE102012005309A1
Application number: DE201210005309
Authority: DE
Inventors: Verena Blomenhofer
Original assignee: ZIEMANN INTERNAT GmbH; Ziemann International GmbH
Current assignee: ZIEMANN HOLVRIEKA GMBH, DE
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-19
Also published as: WO2013139457A1

Abstract

Bei der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, insbesondere bei Brauereien, wird neben dem für die Produkte selbst erforderlichen Wasser, dem Produktwasser, mit Trinkwasserqualität gemäß der aktuellen Trinkwasserverordnung eine größere Menge an Prozesswasser benötigt, das ebenfalls Trinkwasserqualität haben muss, um das Produkt aus den einzelnen Behandlungsanlagen auszuschieben und innerhalb der Betriebsanlage zu anderen Behandlungsanlagen hin zu verschieben. Auch beim Reinigen der mit dem Produkt in Berührung kommenden Anlagenteilen und Verbindungsleitungen wird Prozesswasser mit Trinkwasserqualität benötigt. Bisher wird dieses Prozesswasser unabhängig von seiner aktuellen Qualität als Abwasser entsorgt. Das erfordert die Neugewinnung von großen Wassermengen mit Trinkwasserqualität. Dieses Erfordernis soll vermindert werden. In den Leitungen (2; 29; 30), die Prozesswasser führen, kommen Teilströme mit Trinkwasserqualität vor. Daher wird in einer Messstrecke (3) mit einschlägigen Sensoren (4; 5; 6; 7) von sämtlichen Teilströmen die Qualität erfasst, daraus in einer Auswerteschaltung (8) ein entsprechendes Steuersignal (10) erzeugt und damit eine auf die Messstrecke (3) folgende Weiche (12) so gesteuert, dass Teilströme mit Trinkwasserqualität in den Trinkwasserbereich zurückgeführt werden und nur die Teilströme ohne Trinkwasserqualität an eine Entsorgungsstelle weitergeleitet werden.In the food and beverage industry, especially in breweries, in addition to the required for the products themselves water, the product water, drinking water quality in accordance with the current Drinking Water Ordinance requires a larger amount of process water, which must also have drinking water quality to the product from the individual treatment plants move out and move to other treatment facilities within the plant. Even when cleaning the plant components and connecting lines that come into contact with the product, drinking water quality process water is required. So far, this process water is disposed of as wastewater regardless of its current quality. This requires the recovery of large amounts of drinking water quality. This requirement should be reduced. In the lines (2, 29, 30) that carry process water, partial streams of drinking water quality occur. Therefore, in a measuring section (3) with relevant sensors (4; 5; 6; 7), the quality is recorded by all partial streams, from this an evaluation circuit (8) generates a corresponding control signal (10) and thus one to the measuring section (3). following turnout (12) controlled so that partial streams with drinking water quality are returned to the drinking water area and only the partial streams without drinking water quality are forwarded to a disposal site.

Description

In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie werden sowohl für die Produkte selbst wie auch für deren Herstellung Wasser benötigt. Für die Produkte muss das Wasser (Produktwasser) Trinkwasserqualität nach der aktuellen Trinkwasserverordnung 2001 (TrinkwVO 2001) haben. Bei den Herstellungsvorgängen, z. B. beim Ausschieben von Produkten aus Rohrleitungen oder beim Reinigen der Produktionsanlagen im CIP-Verfahren (Cleaning-In-Place), muss das Wasser, das im folgenden Prozesswasser genannt wird, immer dann auch Trinkwasserqualität haben, wenn die Anlagen oder Anlagenteile mit den Produkten in Berührung kommen können. Bei solchen Herstellungsvorgängen, wie z. B. beim Heizen oder Kühlen, bei denen das Wasser mit den Produkten nicht in Berührung kommen kann, muss es nicht Trinkwasserqualität nach der TrinkwVO 2001 haben.In the food and beverage industry, water is needed both for the products themselves and for their production. For the products, the water (product water) must have drinking water quality according to the current Drinking Water Ordinance 2001 (TrinkwVO 2001). In the manufacturing operations, for. For example, when pushing out products from pipelines or when cleaning the production plants in the CIP process (cleaning-in-place), the water, which is called process water in the following, must always have drinking water quality if the plants or plant components with the products can come into contact. In such manufacturing operations, such. For example, when heating or cooling, where the water can not come into contact with the products, it does not have drinking water quality according to the Drinking Water Ordinance 2001 have.

Bei der Lebensmittelindustrie und der Getränkeindustrie ist das Mengenverhältnis zwischen Produktwasser und Prozesswasser mit Trinkwasserqualität unterschiedlich. Bei Brauerein, die im Folgenden näher betrachtet werden, beträgt das Verhältnis etwa 1 zu 3. Bei einer Brauerei mit einem Bierausstoß von beispielsweise 1 Mio hl/a ergibt sich daraus neben dem Produktwasser ein Bedarf an Prozesswasser mit Trinkwasserqualität von 2,5–3,0 Mio hl/a.In the food industry and the beverage industry, the quantitative ratio between product water and process water varies with drinking water quality. In breweries, which are considered in more detail below, the ratio is about 1 to 3. In a brewery with a beer output of, for example, 1 million hl / a results in addition to the product water a need for process water with drinking water quality of 2.5-3, 0 million hl / a.

Die verschiedenen Anlagenteile einer Brauerei, wie z. B. Maischebottich, Läuterbottich, Würzepfanne, Whirlpool, Gärtanks, Lagertanks, Filtrations- und Abfüllanlagen sowie die sie verbindenden Rohrleitungen, werden aufgrund unterschiedlicher Verweildauer des Produktes in ihnen zu unterschiedlichen Zeitpunkten und mit unterschiedlichen Behandlungszeitspannen einer Reinigung unterzogen. Bei den großvolumigen Anlagenteilen wird in der Regel eine Sprühreinigung angewendet. Bei den Rohrleitungen wird die Reinigung der einzelnen Leitungsabschnitte im Zuge einer Komplettfüllung durchgeführt. Bei diesen Reinigungsvorgängen werden zumindest in der Anfangsphase Reinigungsmittel, wie z. B. Natronlauge, eingesetzt. Danach folgen ein Spülgang oder mehrere Spülgänge mit Spülwasser, das heißt mit Prozesswasser mit Trinkwasserqualität, um die Reinigungsmittel und die von ihnen von den Anlagenteilen abgelösten Produktreste oder Schmutzstoffe auszuschwemmen. Beim Ausschieben des Inhaltes der Rohrleitungen zu Beginn oder zum Ende von Produktionsschritten wird ebenfalls Prozesswasser mit Trinkwasserqualität eingesetzt.The various plant components of a brewery, such. As mash tun, lauter tun, wort kettle, whirlpool, fermentation tanks, storage tanks, filtration and bottling plants and their connecting pipes are subjected due to different residence time of the product in them at different times and with different treatment periods of a cleaning. In the case of large-volume plant components, spray cleaning is usually used. In the piping, the cleaning of the individual pipe sections is carried out in the course of a complete filling. In these cleaning operations, at least in the initial phase detergent, such. B. sodium hydroxide solution used. This is followed by a rinse cycle or several rinses with rinse water, that is to say with process water of drinking water quality, in order to rinse out the cleaning agents and the product residues or contaminants which they have removed from the system components. When extracting the contents of the pipes at the beginning or end of production steps, process water with drinking water quality is also used.

Wegen ihrer Belastung mit Spülmitteln, Produktresten und Schmutzstoffen müssen diese Prozesswasserströme einschließlich der Spülwasserströme entsorgt werden. Das geschieht bisher nach dem sogenannten „end-of-pipe”-Verfahren, wie es in der Dissertation von Simon Walter „Untersuchung verfahrenstechnischer Möglichkeiten zur Brauchwasserkreislaufführung in der Brauerei”, TU München, vom 03.05.2005 beschrieben ist. Das bedeutet, dass diese Prozesswässer einschließlich der Spülwasserströme einer mechanischen und/oder biologischen Nachbehandlung unterzogen werden. Im günstigsten Fall kann davon ein kleiner Teil zu Brauchwasser aufbereitet und als Brauchwasser verwendet werden. Der weitaus größere Teil kann weiterhin nur als Abwasser angesehen werden, das zusammen mit dem aufbereiteten Brauchwasser nach seiner erneuten Verwendung als Ganzes dem Abwassersystem zugeführt wird.Because of their exposure to detergents, product residues and contaminants, these process water streams including the flush water streams must be disposed of. So far, this is done according to the so-called "end-of-pipe" method, as described in the dissertation by Simon Walter "Investigation of procedural options for process water circulation in the brewery", TU Munich, dated 03.05.2005. This means that these process waters, including the rinsing water streams, undergo a mechanical and / or biological after-treatment. In the best case, a small part of it can be treated to service water and used as process water. The much larger part can continue to be regarded only as wastewater, which is fed together with the treated process water after its reuse as a whole the sewage system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zumindest denjenigen Teil des Prozesswassers zurückzugewinnen, der ohne eine zusätzliche Behandlung Trinkwasserqualität hat oder der mit einer zusätzlichen Behandlung Trinkwasserqualität erreichen kann. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is to recover at least that part of the process water which, without additional treatment, has drinking water quality or which can achieve drinking water quality with additional treatment. This object is achieved by a method according to claim 1.

Dadurch, dass in der vom Entstehungsort des Prozesswassers herkommenden Abflussleitung an der Messstelle durch wenigstens einen Sensor eine charakteristische Eigenschaft des Prozesswassers ermittelt wird, die für die Entscheidung wichtig ist, ob es sich um Wasser mit Trinkwasserqualität oder ohne Trinkwasserqualität handelt, kann nach Auswertung des Sensorsignals in dem Steuergerät ein entsprechendes Steuersignal an die Weiche geschickt werden und diese so eingestellt werden, dass der erfasste Teilstrom in die weiterführende Leitung für Trinkwasser oder in die weiterführende Leitung für belastetes Wasser geleitet wird.Characterized in that in the originating from the source of process water drain pipe at the measuring point by at least one sensor a characteristic property of the process water is determined, which is important for the decision whether it is water with drinking water quality or without drinking water quality, after evaluation of the sensor signal in the control unit, a corresponding control signal are sent to the switch and these are adjusted so that the detected partial flow is passed into the continuos line for drinking water or in the continuing line for contaminated water.

Mit einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 2 kann ein weiteres Kriterium oder können mehrere weitere Kriterien für die Unterscheidung zwischen Trinkwasser und belastetem Wasser erfasst werden. Dadurch kann die Trennsicherheit erhöht werden.With a further development of the method according to claim 2, a further criterion or several further criteria for the distinction between drinking water and contaminated water can be detected. As a result, the separation safety can be increased.

Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird vermieden, dass Ströme oder Teilströme des Prozesswassers von unterschiedlichen Entstehungsorten vor der Messstelle zusammentreffen und sich miteinander vermischen und dass dadurch eine getrennte Erfassung verhindert wird.In a further development of the method according to claim 3 prevents streams or streams of process water from different sources of origin in front of the measuring point meet and mix with each other and that thereby a separate detection is prevented.

Durch einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 4 können nicht nur entweder/oder-Entscheidungen sondern auch graduelle Entscheidungen getroffen werden.By a further development of the method according to claim 4 not only either / or decisions but also gradual decisions can be made.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 5 kann bei Teilströmen des Prozesswassers mit geringen Abweichungen von den Sollwerten durch die zusätzliche Behandlung die Qualität des Teilstromes auf eine höhere Qualitätsstufe angehoben werden und so dieser Teilstrom mit Wasser mit vergleichbarer Wasserqualität, z. B. trinkwasserähnlicher Qualität, zusammengeführt werden.In a further development of the method according to claim 5, in partial streams of the process water with small deviations from the desired values by the additional treatment, the quality of Partial flow can be raised to a higher quality level and so this partial flow with water of comparable water quality, eg. B. drinking water-like quality, are brought together.

Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 6 kann man bei Teilströmen mit geringer Belastung durch die mechanische Filtrierung die Qualität des Teilstromes auf eine höhere Qualitätsstufe anheben und so mit Wasser vergleichbarer Wasserqualität zusammenführen.In a further development of the method according to claim 6, it is possible to raise the quality of the partial flow to a higher quality level for partial flows with low load by the mechanical filtration and thus merge water quality comparable to water.

Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 7 kann bei einem Teilstrom mit geringem Verschmutzungsgrad mittels der Sterilfiltrierung die Qualität des Teilstromes so weit angehoben werden, dass der Teilstrom zumindest als Brauchwasser verwendet werden kann.In a further development of the method according to claim 7, the quality of the partial flow can be raised so far in a partial flow with low pollution level by means of sterile filtration, that the partial flow can be used at least as process water.

Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 8 kann man Teilströme des Prozesswassers mit verhältnismäßig geringem Verschmutzungsgrad von denjenigen Teilströmen mit verhältnismäßig starkem Verschmutzungsgrad trennen und dem Teilstrom mit dem geringsten Verschmutzungsgrad durch eine zusätzliche Behandlung eine höhere Qualitätsstufe verschaffen.In a further development of the method according to claim 8 can separate partial streams of process water with relatively low degree of contamination of those partial streams with relatively high degree of contamination and provide the partial flow with the lowest degree of contamination by an additional treatment a higher quality level.

Mit einer Weiterentwicklung des Verfahrens nach Anspruch 9 wird erreicht dass bei einem Teilstrom mit hohem Verschmutzungsgrad durch die mechanische Filterung und/oder durch die biologische Behandlung die Schmutzfracht vermindert wird und dadurch die weitere Entsorgung des betreffenden Teilstromes erleichtert wird.With a further development of the method according to claim 9 is achieved that in a partial flow with a high degree of contamination by the mechanical filtering and / or by the biological treatment, the pollution load is reduced, thereby facilitating the further disposal of the relevant partial flow.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Verfahren nach Anspruch 1 auf günstige Weise durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst.The invention is also based on the object of specifying a device with which the method according to claim 1 can be carried out in a favorable manner. This object is achieved by a device having the features specified in claim 10.

Dadurch, dass in der vom Entstehungsort des Prozesswassers herkommenden Abflussleitung eine Messstelle oder Messstrecke angeordnet ist, an der wenigstens ein Sensor für wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Prozesswassers angeordnet ist, und zwar etwa ein Sensor für die Trübung und/oder ein Sensor für den pH-Wert und/oder ein Sensor für die elektrische Leitfähigkeit und/oder ein Sensor für die Dichte und den daraus abgeleiteten Qualitätsparameter (Extraktgehalt), und dadurch, dass der Sensor ein der Eigenschaft entsprechendes Messsignal erzeugt, und dadurch, dass ein Steuergerät vorhanden ist, das jedes Messsignal eines Sensors mit einem Referenzwert vergleicht und daraus ein Referenzsignal bildet und das aus mehreren Referenzsignalen ein einheitliches Steuersignal bildet, und dadurch, dass ein auf die Messstelle folgender Abschnitt der Abflussleitung als Weiche ausgebildet ist, an die zwei weiterführende Abflussleitungen angeschlossen sind und die mit einem Stellantriebe ausgestattet ist, und dadurch, dass das Steuergerät über eine Signalleitung mit dem Stellantriebe der Weiche gekoppelt ist, wird beim Auftreten eines für Trinkwasser charakteristischen Signals die Weiche auf die entsprechende weiterführende Abflussleitung eingestellt, wohingegen sie beim Auftreten eines für belastetes Prozesswasser charakteristischen Signals auf die andere weiterführende Abflussleitungen eingestellt wird. Dadurch können diejenigen Teilströme mit Trinkwasserqualität, die im Nachlauf der Spülvorgänge auftreten oder als Ausschubwasser eingesetzt werden, in den Trinkwasserkreislauf zurückgeführt werden. Das vermindert sowohl die Menge des neu zu gewinnenden Trinkwassers wie auch die Menge des zu entsorgenden Abwassers.By arranging in the discharge line originating from the place of origin of the process water a measuring point or measuring section at which at least one sensor for at least one characteristic property of the process water is arranged, namely a sensor for the turbidity and / or a sensor for the pH Value and / or a sensor for the electrical conductivity and / or a sensor for the density and the quality parameter derived therefrom (extract content), and in that the sensor generates a measurement signal corresponding to the property, and in that a control device is present compares each measuring signal of a sensor with a reference value and forms a reference signal and which forms a uniform control signal from a plurality of reference signals, and in that a section of the discharge line following the measuring point is designed as a switch to which two further outflow lines are connected and which a Stell equipped drives, and in that the control unit is coupled via a signal line with the actuators of the switch, the switch is set to the corresponding secondary outflow line when a signal characteristic of drinking water, whereas on the occurrence of a signal characteristic for loaded process water on the other continuing drainage lines is set. As a result, those streams with drinking water quality, which occur in the wake of rinsing or used as Ausschubwasser be returned to the drinking water cycle. This reduces both the amount of drinking water to be recovered and the amount of waste water to be disposed of.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12 kann sie auch zum Behandeln von Prozesswasser in denjenigen Bereichen der Getränkeindustrie eingesetzt werden, in deren Prozesswasser Alkohol bzw. organische Säuren auftreten.In one embodiment of the device according to claim 11 or claim 12, it can also be used for treating process water in those areas of the beverage industry, occur in the process water alcohol or organic acids.

Mit einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 13 kann das Verfahren gemäß Anspruch 1 auch bei solchen Betrieben der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zur Behandlung des Prozesswassers angewendet werden, bei denen aufgrund des Betriebsaufbaues und/oder des Betriebsablauf an unterschiedlichen Orten Prozesswasser anfällt, das neben belasteten Teilströmen auch Teilströme mit Trinkwasserqualität enthält, indem die Ströme oder Teilströme von unterschiedlichen Entstehungsorten nicht gleichzeitig sondern nacheinander der Messstelle oder Messstrecke zugeleitet werden, so dass ein Vermischen von Teilströmen unterschiedlicher Wasserqualität vermieden wird.With an embodiment of the device according to claim 13, the method according to claim 1 can also be used in such operations of the food and beverage industry for the treatment of process water in which due to the operational structure and / or operation at different locations process water accumulates, in addition to polluted partial flows Also contains streams with drinking water quality by the streams or streams from different sources not simultaneously but sequentially the measuring point or measuring section are fed, so that a mixing of partial streams of different water quality is avoided.

Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 14 wird erreicht, dass die Betriebssteuergeräte an den Entstehungsorten des Prozesswassers über die Steuersignalleitung auf die Auswahl der am besten in Betracht kommen den Absperrvorrichtung und auf den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens dieser Absperrvorrichtung einwirken können.By means of an embodiment of the device according to claim 14, it is achieved that the operating control devices at the sources of production of the process water via the control signal line can act on the selection of the shut-off device and on the time of opening and closing of this shut-off device.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 15 wird erreicht, dass zumindest von einem der Teilströme aus der ersten Weiche diejenigen Anteile mit geringerer Belastung von denjenigen mit höherer Belastung getrennt werden können, wodurch sie entsprechend ihren Eigenschaften einer darauf ausgerichteten weiteren Behandlung unterzogen werden können, ohne gegenseitige Behinderung.In one embodiment of the device according to claim 15 it is achieved that at least one of the partial flows from the first turnout, those parts with less stress can be separated from those with higher load, whereby they can be subjected according to their properties of a further treatment oriented thereto, without mutual disability.

Dadurch, dass bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 16 das Messsignals mit einem zwei- oder mehrstufiger Referenzwert vergleichbar ist, mittels dessen ein zwei- oder mehrstufiges Referenzsignal ableitbar ist, können nicht nur entweder/oder-Entscheidungen sondern auch graduelle Entscheidungen getroffen werden und ein zwei- oder mehrstufiges Steuersignal erzeugt werden, mittels dessen die als Dreifachweiche oder als Mehrfachweiche ausgebildet Weiche auf eine entsprechende Betriebsstellung einstellbar ist, so dass der erfasste Teilstrom in eine von zwei oder mehr weiterführenden Leitungen hinleitbar ist, in deren Verlauf der Teilstrom an unterschiedliche Bestimmungsorte hinleitbar ist. Characterized in that in one embodiment of the device according to claim 16, the measurement signal is comparable to a two- or multi-level reference value, by means of which a two- or multi-level reference signal is derivable, not only either / or decisions but also gradual decisions can be made and two-stage or multi-stage control signal can be generated, by means of which the switch designed as a triple switch or a multi-turn switch can be set to a corresponding operating position, so that the detected partial flow can be conducted into one of two or more continuing lines, in the course of which the partial flow can be conducted to different destinations is.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 17 ist es möglich, den betreffenden Teilstrom in einer auf seine Eigenschaften abgestimmten Behandlungsvorrichtung zu behandeln.In one embodiment of the device according to claim 17, it is possible to treat the relevant partial flow in a matched to its properties treatment device.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten hydraulischen und elektrischen Schaltplanes einer Vorrichtung näher erläutert, aus dem sich auch die Erläuterungen des Verfahrens ergeben.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to a hydraulic and electrical circuit diagram of a device shown in the drawing, from which also the explanations of the method result.

Das bei den einzelnen Produktionsschritten eingesetzte Prozesswasser und das beim Reinigen unterschiedlicher Anlageteile anfallende Prozesswasser wird in einer Abflussleitung 2 einer Behandlung und/oder der Entsorgung zugeführt. Ein Abschnitt der Abflussleitung 2 ist als Messstelle oder Messstrecke 3 ausgebildet, bei der Sensoren 4 ... 7 für eine charakteristische Eigenschaft des Prozesswassers angeordnet sind, von denen jeder ein der betreffenden Eigenschaft entsprechendes Messsignal erzeugt. Dazu gehören insbesondere der Sensor 4 für die Trübung, der Sensor 5 für den pH-Wert, der Sensor 6 für die Leitfähigkeit und der Sensor 7 für die Dichte und den daraus abgeleiteten Qualitätsparameter (Extraktgehalt). Deren Messsignale werden an eine Auswerteschaltung weitergeleitet, die als Steuergerät 8 bezeichnet wird, Darin werden die eingehenden Messsignale der Sensoren 4 ... 7 mit je einem vorgegebenen Referenzsignal verglichen und daraus je ein Steuersignal 9 erzeugt, aus denen ein resultierendes Steuersignal 10 erzeugt wird. Um die Mess- und Steuersignale voneinander unterscheiden zu können, werden sie bei Bedarf mit dem Bezugszeichen der betreffenden Signalleitung gekennzeichnet.The process water used in the individual production steps and the process water resulting from the cleaning of different parts of the system become a drain line 2 a treatment and / or disposal supplied. A section of the drainage line 2 is as a measuring point or measuring section 3 trained in the sensors 4 ... 7 are arranged for a characteristic property of the process water, each of which generates a measurement signal corresponding to the respective property. These include in particular the sensor 4 for the haze, the sensor 5 for the pH, the sensor 6 for the conductivity and the sensor 7 for the density and the derived quality parameter (extract content). Their measurement signals are forwarded to an evaluation circuit, which acts as a control unit 8th This is where the incoming measurement signals of the sensors are 4 ... 7 each compared with a predetermined reference signal and from each a control signal 9 generates, from which a resulting control signal 10 is produced. In order to be able to distinguish the measuring and control signals from one another, they are identified, if necessary, by the reference symbol of the relevant signal line.

Ziel dieses Vergleiches der Messsignale mit ihren vorgegebenen Referenzsignalen ist die Feststellung, ob der in der Messstrecke 3 überprüfte Teilstrom des Prozesswassers Trinkwasserqualität hat oder nicht.The aim of this comparison of the measurement signals with their predetermined reference signals is to determine whether the in the measurement path 3 checked partial stream of process water has drinking water quality or not.

Ein auf die Messstrecke 3 folgender Abschnitt der Abflussleitung 2 ist als Weiche 12 ausgebildet, an die zwei weiterführende Abflussleitungen 13 und 14 angeschlossen sind. Die Weiche 12 ist mit einem Stellantrieb 15 ausgestattet, mittels dessen die Weiche 12 auf die Weichenstellung eingestellt wird, die dem resultierenden Steuersignal 10 des Steuergerätes 8 entspricht.One on the measuring section 3 following section of the drainage line 2 is as a switch 12 trained, to the two secondary drain lines 13 and 14 are connected. The soft 12 is with an actuator 15 equipped by means of which the switch 12 is set to the switch position, the resulting control signal 10 of the control unit 8th equivalent.

Auf diese Weise können vor allem diejenigen Teilströme des Prozesswassers aus den Nachspülvorgängen und die Teilströme des Ausschubwassers, die nicht belastet sind und Trinkwasserqualität haben, in den Trinkwasserkreislauf zurückgeführt werden. Für diesen Teil des Prozesswassers muss nicht Trinkwasser neu gewonnen werden.In this way, especially those partial streams of process water from the Nachspülvorgängen and the partial streams of Ausschubwassers that are not polluted and drinking water quality, are returned to the drinking water cycle. Drinking water does not have to be reclaimed for this part of the process water.

Wenn im Folgenden besonders auf die Verhältnisse bei Brauereien eingegangen wird, ist in der Messstrecke 3 ein weiterer Sensor 17 für Alkohol als weiterem Kriterium von Bedeutung.If, in the following, particular attention is paid to the conditions in breweries, this is in the measuring section 3 another sensor 17 for alcohol as a further criterion of importance.

Unabhängig von den bisherigen Sensoren 4 ... 7 und 17 kann es wichtig sein, in der Messstrecke 3 zusätzlich einen Sensor 18 für organische Säuren anzuordnen, weil daraus Rückschlüsse auf eine organische Belastung des Prozesswassers gezogen werden können.Independent of the previous sensors 4 ... 7 and 17 It may be important in the measuring section 3 additionally a sensor 18 to arrange for organic acids, because conclusions can be drawn on an organic load of the process water.

Wenn bei der Prüfung eines Teilstromes festgestellt wird, dass der überprüfte Teilstrom nicht Trinkwasserqualität hat, dann bleibt immer noch die Frage, ob dieser Teilstrom gering, mittel oder stark belastet ist.If it is determined during testing of a partial flow that the tested partial flow does not have drinking water quality, then the question still remains whether this partial flow is low, medium or heavily loaded.

Bei einer nur geringen Belastung ist zu prüfen, ob dieser Teilstrom des Prozesswassers in der weiterführenden Abflussleitung 13 durch eine geeignete Behandlung auf Trinkwasserqualität angehoben werden kann. Dafür kann beispielsweise ein Filter 19 angeordnet sein, dessen Permeat Reinwasser oder Trinkwasser 21 ist und dessen Retentat, z. B. abgetrennte Belastungsstoffe, entsorgt werden.If there is only a slight load, check whether this partial flow of process water is in the secondary drain line 13 can be raised to drinking water quality by appropriate treatment. For example, a filter can do this 19 be arranged, whose permeate pure water or drinking water 21 is and its retentate, z. B. separated contaminants, be disposed of.

Bei denjenigen Teilströmen des Prozesswassers, die von der Weiche 12 in die weiterführende Abflussleitungen 14 abgeleitet worden sind, weil sie für eine Aufbereitung zu Trinkwasser, d. h. für eine Behandlung bis zum Erreichen der Trinkwasserqualität, nicht in Betracht kommen, ist es zweckmäßig zu prüfen, ob sie mittel oder stark belastet sind. Dafür ist ein Abschnitt der Abflussleitungen 14 als zweite Messstrecke 23 ausgebildet. Diese ist gleich oder zumindest ähnlich der ersten Messstrecke 12 ausgebildet. Die dort aufgenommenen Messsignale werden in dem weiteren Steuergerät 24 ausgewertet und daraus ein Steuersignal 25 erzeugt, das an eine nachfolgenden zweite Weiche 26 geschickt wird, um diese entsprechend einzustellen. Diese Weiche 26 ist gleich oder zumindest ähnlich der ersten Weiche 12 ausgebildet und mit einem Stellantrieb 15 ausgestattet. An die Weiche 26 sind zwei weiterführende Abflussleitungen 27 und 28 angeschlossen.In those partial streams of process water, by the switch 12 into the secondary drainage pipes 14 have been derived because they are not considered for treatment to drinking water, ie for a treatment until reaching the drinking water quality, it is useful to check whether they are medium or heavily loaded. For that is a section of the drainage pipes 14 as a second measuring section 23 educated. This is the same or at least similar to the first measurement section 12 educated. The measured signals recorded there are in the further control unit 24 evaluated and from it a control signal 25 generated at a subsequent second turnout 26 is sent to adjust them accordingly. This switch 26 is the same or at least similar to the first switch 12 trained and with an actuator 15 fitted. To the switch 26 are two secondary drainage pipes 27 and 28 connected.

An jede der weiterführenden Abflussleitungen 27 und 28 können unterschiedliche Behandlungsvorrichtungen angeschlossen sein, mittels der die darin abfließenden Teilströme einer gezielten Nachbehandlung unterzogen werden können, die ihre Qualität verbessert oder zumindest ihre Entsorgung erleichtert.To each of the continuing drainage pipes 27 and 28 may be connected to different treatment devices, by means of which the effluent streams flowing thereinto a targeted post-treatment can be subjected, which improves their quality or at least facilitates their disposal.

Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist aufgrund des Vergleichs der Messsignale mit nur einem einzigen Referenzwert nur eine einstufige entweder/oder-Entscheidung möglich. Bei einer in der Zeichnung nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist das erste Steuergerät wie auch das weitere Steuergerät mit einem zwei- oder mehrstufigen Referenzwert für eines oder mehrere der Messsignale ausgerüstet, so dass einzelne oder alle Messsignale mit einem zughörigen zwei- oder mehrstufigen Referenzwert verglichen werden können und daraus ein zwei- oder mehrstufiges Steuersignal gebildet werden kann.In the apparatus described above, due to the comparison of the measurement signals with only a single reference value, only a one-step decision is possible. In a modified embodiment, not shown in the drawing, the first control device as well as the further control device is equipped with a two- or multi-level reference value for one or more of the measurement signals, so that individual or all measurement signals can be compared with a zughörigen two- or multi-level reference value and from this a two- or multi-stage control signal can be formed.

Dann kann die daran angeschlossene Weiche als Dreifach- oder als Mehrfachweiche ausgebildet sein, an die eine entsprechende Anzahl weiterführender Abflussleitungen angeschlossen sind.Then the switch connected to it can be designed as a triple or as a multiple switch, to which a corresponding number of secondary outflow lines are connected.

Eine solche Dreifach- oder Mehrfachweiche kann beispielsweise in der Art eines Hahnes mit Hahnküken ausgebildet sein, der entgegengesetzt zur üblichen Durchflussrichtung betrieben wird, d. h. bei dem das Hahnküken als Zuflussleitung dient und bei dem der Hahnkörper mehrere Auslassöffnungen aufweist, an die je eine weiterführende Abflussleitung angeschlossen ist.Such a triple or multiple diverter, for example, be designed in the manner of a cock with stopcock, which is operated in the opposite direction to the usual flow direction, d. H. in which the stopcock serves as an inflow line and in which the stopcock body has a plurality of outlet openings, to each of which a further outflow line is connected.

Bei Betrieben, bei denen an mehreren Orten zu unterschiedlichen Zeiten Prozesswasser anfällt, die also beispielsweise die Abflussleitungen 2, 29 und 30 für Prozesswasser aufweisen, ist es zweckmäßig, in der Abflussleitung 2 vor der ersten Messstrecke 3 eine Absperrvorrichtung 31 einzuschalten, die mit einem Stellantrieb 34 gekoppelt ist, in der weiteren Abflussleitung 29 eine Absperrvorrichtung 32 einzuschalten, die mit einem Stellantrieb 35 gekoppelt ist und in der weiteren Abflussleitung 30 eine Absperrvorrichtung 33 einzuschalten, die mit einem Stellantrieb 36 gekoppelt ist.In farms where process water is produced at different locations at different times, ie the drainage pipes, for example 2 . 29 and 30 For process water, it is useful in the drain line 2 before the first measuring section 3 a shut-off device 31 turn on that with an actuator 34 is coupled, in the further drain line 29 a shut-off device 32 turn on that with an actuator 35 is coupled and in the further drain line 30 a shut-off device 33 turn on that with an actuator 36 is coupled.

Es ist außerdem zweckmäßig, nach dem Anschluss der Abflussleitungen 29 und 30 und vor der ersten Messstrecke 3 ein Durchflussmessgerät 37 anzuordnen, das entweder ein Durchflusssignal oder ein Leersignal erzeugt. Diese Messsignale werden von einem zweiten Steuergerät 38 ausgewertet. Bei einem Leersignal des Durchflussmessgerätes 37 erhält der Stellantriebe eines der Absperrvorrichtungen den Steuerbefehl zum Öffnen dieser Absperrvorrichtung. Dadurch wird gewährleistet, dass immer nur einer der Prozesswasserströme in die Messstrecke 3 gelangt und dessen Messergebnis von den anderen Prozesswasserströmen nicht gestört oder gar verfälscht werden kann.It is also useful after connecting the drainage pipes 29 and 30 and before the first test section 3 a flow meter 37 to arrange which generates either a flow signal or an empty signal. These measurement signals are from a second controller 38 evaluated. With an empty signal of the flowmeter 37 receives the actuators one of the shut-off the control command to open this shut-off. This ensures that only one of the process water flows into the measuring section 3 and whose measurement result can not be disturbed or even falsified by the other process water streams.

Darüber hinaus ist es zweckmäßig, das zweite Steuergerät 38 über eine Steuersignalleitung 41 mit den Betriebssteuergeräten der Entstehungsorte des Prozesswassers zu verbinden, so dass die Betriebssteuergeräte an den Entstehungsorten des Prozesswassers über die Steuersignalleitung 41 auf die Auswahl der am besten in Betracht kommenden Absperrvorrichtung und auf den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens dieser Absperrvorrichtung einwirken können.In addition, it is expedient to use the second control unit 38 via a control signal line 41 to connect with the operation control devices of the place of origin of the process water, so that the operation control devices at the sources of the process water via the control signal line 41 can act on the selection of the most appropriate shut-off device and on the timing of opening and closing this shut-off device.

Bei sehr weitläufigen Betriebsanlagen kann es zweckmäßig sein, statt nur einer Messtrecke 3 oder einer Tandemmessstrecke 3 und 23 zwei oder mehr solcher Messstrecken und die zugehörigen Anlagenteile an unterschiedlichen Orten des Betriebsgeländes anzuordnen, um überlange Verbindungsleitungen mit entsprechend großem Hohlvolumen zu vermeiden. Das gilt auch für das Nachrüsten bestehender Betriebsanlagen.For very extensive operating systems, it may be appropriate, instead of just one measuring section 3 or a tandem test track 3 and 23 To arrange two or more of such measuring sections and the associated system parts at different locations of the site, to avoid overlong connecting lines with a correspondingly large hollow volume. This also applies to the retrofitting of existing facilities.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Abflussleitungdrain line
33: Messstelle/MessstreckeMeasuring point / measuring distance
44: Sensorsensor
55: Sensorsensor
66: Sensorsensor
77: Sensorsensor
88th: Steuergerätcontrol unit
99: Steuersignalcontrol signal
1010: resultierendes Steuersignalresulting control signal
1212: Weicheswitch
1313: Abflussleitungdrain line
1414: Abflussleitungdrain line
1515: Stellantriebactuator
1616: Teilströmesubstreams
1717: Sensorsensor
1818: Sensorsensor
1919: Filterfilter
2121: TrinkwasserDrinking water
2222: Retentatretentate
2323: 2. Messstrecke2nd measuring section
2424: Steuersignalcontrol signal
2525: Steuersignalcontrol signal
2626: 2. Weiche2nd switch
2727: Abflussleitungdrain line
2828: Abflussleitungdrain line
2929: Abflussleitungdrain line
3030: Abflussleitungdrain line
3131: AbsperrvorrichtungShut-off
3232: AbsperrvorrichtungShut-off
3333: AbsperrvorrichtungShut-off
3434: Stellantriebactuator
3535: Stellantriebactuator
3636: Stellantriebactuator
3737: DurchflussmessgerätFlowmeter
3838: Steuergerätcontrol unit
3939: Steuersignalcontrol signal
4141: SteuersignalleitungControl signal line

Claims

Process for treating process water in the food and beverage industry, comprising the following process steps: - the process water is passed from the point of origin through at least one outflow line ( 2 ) to a measuring point ( 3 ), - at the measuring point ( 3 ) is determined by means of a sensor ( 4 ... 7 ) generates a measurement signal corresponding to the property for at least one characteristic property of the process water, - the measurement signal is generated in a control unit ( 8th ) is compared with a reference value and from this a control signal ( 9 ), - the process water is discharged from the measuring point ( 3 ) to a switch ( 12 ) with at least two drain lines ( 13 ; 14 ), - the switch ( 12 ) is controlled by the control signal ( 9 ) to the control signal ( 9 ) set the corresponding switch position, - the process water is passed through the open drain line ( 13 : 14 ) to the destination connected thereto.

Method according to claim 1 with the further method steps: - at the measuring point ( 3 ) by means of at least one further sensor ( 17 ; 18 ) generates a further measuring signal corresponding to the further property for at least one further property of the process water, - each further measuring signal is generated in the control unit ( 8th ) compared with a reference value and formed therefrom another control signal, - in the control unit ( 8th ) is calculated from the individual control signals ( 9 ) according to predetermined criteria a resulting control signal ( 10 ), which is connected to the switch ( 12 ) is forwarded.

Method according to Claim 1 or 2 with the further method steps: if different partial flows with different properties are produced at different sources of production of the process water, the different partial flows are determined according to predetermined criteria by a second control device ( 38 ) at different times to the measuring point ( 3 ),

Method according to one of claims 1 to 3 with the further method step: - the measuring signals of the existing sensors ( 4 ... 7 ) are stored in the control unit ( 8th ) by means of a fuzzy logic controller to the control signal or to the resulting control signal ( 10 ) processed.

Method according to claim 4 with the further method step: the stream or the partial streams of the process water are moved downstream of the switch ( 12 ) through the relevant discharge line ( 13 ; 14 ) supplied to an additional treatment.

Method according to claim 5, with the further method step: the stream or the partial streams of the process water with a low degree of contamination are moved downstream of the switch (FIG. 12 ) at least one mechanical filtration ( 19 ).

Method according to claim 5 or 6, with the further method step: the stream or the partial streams of the process water with a low degree of contamination are transferred downstream of the switch ( 12 ) subjected to sterile filtration.

Method according to one of claims 5 to 7, with the further method steps: - the stream or the partial streams of the process water with a higher degree of contamination after the (first) switch ( 12 ) to a second measuring point or measuring section ( 23 ), - at the second measuring section ( 23 ) is determined by at least one sensor ( 4 ... 7 ) generates a measurement signal corresponding to the property for at least one property of the process water, - the measurement signal is generated in a control unit ( 24 ) is compared with a reference value and from this a second control signal ( 25 ), - the process water is from the second measuring section ( 23 ) to a second switch ( 26 ) with at least two drain lines ( 27 ; 28 ), - the second switch ( 26 ) is controlled by the second control signal ( 25 ) to which this control signal ( 25 ) set corresponding switch position, - the partial flow of process water with relatively low pollution (average degree of pollution) is in the one drain line ( 27 ) and the partial stream of process water with relatively heavy pollution (high degree of contamination) is transferred to the other discharge line ( 28 ).

Method according to claim 5 and claim 8, with the further method steps: the stream or the substreams of the process water having a higher degree of soiling become after the first and / or the second switch ( 26 ) at least one mechanical filtration ( 19 ) and / or a biological treatment.

Device for carrying out the method according to claim 1, having the features: - it is a discharge line ( 2 ) for the process water to be treated, - a section of the discharge line ( 2 ) is used as a measuring point or 3 ), - in the measuring section ( 3 ) is at least one sensor ( 4 ... 7 ) for at least one characteristic property of the process water which generates a measurement signal corresponding to the property in question, namely a sensor ( 4 ) for turbidity and / or - a sensor ( 5 ) for the pH and / or - a sensor ( 6 ) for the electrical conductivity and / or - a sensor ( 7 ) for the extract content, - it is a control unit ( 8th ), in which each measuring signal of a sensor ( 4 ... 7 ) is compared with a reference value and from which a reference signal is formed and - in which a plurality of reference signals a uniform control signal ( 10 ), - one on the measuring section ( 3 ) the following section of the discharge line ( 2 ) is a switch ( 12 ), - to the two secondary drainage pipes ( 13 ; 14 ) are connected and - with an actuator ( 15 ), - the control unit ( 8th ) is via a signal line ( 10 ) with the actuator ( 15 ) of the switch ( 12 ) coupled.

Apparatus according to claim 10, having the feature: - in the measuring section ( 3 ) is a sensor ( 17 ) for the alcohol content.

Apparatus according to claim 10 or 11, having the feature: - in the measuring section ( 3 ) is a sensor ( 18 ) For the content of organic acids.

Device according to one of claims 10 to 12, having the features: - it is more than one discharge line ( 2 ; 29 ; 30 ) of a different place of origin of process water to be treated, - each of these further outflow lines ( 2 ; 29 ; 30 ) is equipped with a shut-off device ( 31 ; 32 ; 33 ) equipped with an actuator ( 34 . 35 ; 36 ), - in front of the measuring section ( 3 ) of the primary effluent line ( 2 ) is a flowmeter ( 37 ), which generates either a flow signal or an empty signal, - it is a second control device ( 38 ) present the signals of the flow meter ( 37 ) and, in the case of an empty signal, a control signal ( 39 ) for opening to one of the shut-off devices ( 31 ; 32 ; 33 ) of the further discharge lines ( 2 ; 29 ; 30 ) sends.

Device according to claim 13, having the features: - the second control device ( 38 ) is connected via a control signal line ( 41 ) connected to the operation control devices of the place of origin of the process water

Device according to one of claims 10 to 14, having the features: - after the first switch ( 12 ) is in the secondary discharge line ( 14 ) for loaded process water a second measuring section ( 23 ), - the second measuring section ( 23 ) is the same or at least similar to the first measurement path ( 12 ), - it is another control unit ( 24 ), in which each measuring signal of a sensor ( 4 ... 7 ) the second measuring section ( 23 ) is compared with a reference value and from which a reference signal is formed and - in which a plurality of reference signals a uniform control signal ( 25 ), - one on the second measuring section ( 23 ) the following section of the associated discharge line ( 14 ) is a switch ( 26 ), - to the two secondary drainage pipes ( 27 ; 28 ) are connected and - with an actuator ( 29 ), - the further control device ( 24 ) is via a signal line ( 25 ) with the actuator ( 29 ) of the second switch ( 26 ) coupled.

Device according to one of claims 10 to 12, having the features: - in the first control device ( 8th ) and / or the further control device ( 24 ) is compared at least one of the measured signals with a two- or multi-level reference value, it is a two- or multi-level reference signal from a two- or multi-stage control signal, - the connected switch is designed as a triple switch or as a multiple switch, with a two- or multi-stage actuator is equipped, by means of which the switch is adjustable according to the two- or multi-stage control signal to a corresponding operating position.

Device according to one of claims 10 to 16, with the feature: - on at least one of the further outflow lines ( 21 ; 22 ; 27 ; 28 ) An additional treatment device is connected.