NL2016829B1 - Vloeistofbehandelingssysteem voor het indikken van rauwe melk en werkwijze daarvoor - Google Patents

Abstract

De vinding betreft een vloeistofbehandelingssysteem, in het bijzonder voor het indikken van melk, en werkwijze daarvoor. Het systeem volgens de vinding omvat: - een inlaat ingericht voor het ontvangen van verse rauwe melk; - een met de inlaat verbonden drukvat, waarbij het drukvat is voorzien van een druksysteem ingericht voor het realiseren van een druk van ten minste bar in het drukvat; - een omgekeerd osmose membraan voor het filteren van de rauwe melk; - een pomp voor het onder druk uit het drukvat verpompen van de rauwe melk door of langs het omgekeerde osmose membraan; en - een permeaat-uitlaat voor het afgescheiden water en een melk-uitlaat voor de ingedikte melk.

Description

VLOEISTOFBEHANDELINGSSYSTEEM VOOR HET INDIKKEN VAN RAUWE MELK EN

WERKWIJZE DAARVOOR

De onderhavige vinding betreft een vloeistofbehandelingssysteem voor het indikken van een vloeistof, bij voorkeur in het bijzonder rauwe melk. Deze rauwe melk heeft in het bijzonder betrekking op koemelk, echter is daartoe niet uitsluitend beperkt.

Bij de conventionele productie van melk wordt de melk op een boerderij geproduceerd en daarbij opgeslagen in een tank. Vervolgens wordt de geproduceerde melk met behulp van tankauto’s opgehaald en getransporteerd naar een verwerkend bedrijf. Op het verwerkende bedrijf wordt de melk geconcentreerd, ofwel ingedikt, door het verwijderen van water. Het concentreren van melk wordt in de industrie in het bijzonder op grote schaal toegepast voor het maken van bijvoorbeeld melkpoeder en gecondenseerde melk.

Een probleem bij het conventionele melkproces is dat grote hoeveelheden water worden opgeslagen, gekoeld en getransporteerd. Water vormt immers een hoofdbestanddeel van melk. Bij de uiteindelijke verwerking van melk tot een gewenst product, waaronder melkpoeder, kaas en yoghurt is een groot deel van dit water niet vereist en zelfs overbodig. In de industrie wordt dan ook (een groot deel van) het water van de melk gescheiden.

Uit de praktijk is het bekend om bij het indikken van melk ultrafiltratie toe te passen door de melk te voeren langs of door een filtratiemembraan. Dit wordt met name toegepast bij relatief grote melkveebedrijven, in het bijzonder bedrijven met meer dan 2000 melkkoeien. Bij deze afmetingen is het melkveebedrijf tevens een melkverwerkingsbedrijf. Dit wordt met name toegepast bij dergelijke grote bedrijven die zijn gehuisvest op afgelegen locaties.

Een probleem bij membraanfiltratie is dat kosten voor deze installaties veelal groot zijn, zodat deze niet op effectieve wijze bruikbaar zijn voor kleinere melkveebedrijven.

Een verder probleem is dat door membraanfiltratie een verlies optreedt van melkcomponenten, zoals eiwitten, lactose en mineralen. Hiermee gaat de melkkwaliteit achteruit.

De onderhavige vinding heeft dan ook als doel een vloeistofbehandelingssysteem voor het indikken van rauwe melk te verschaffen die, ook op een schaal van relatief kleine melkveebedrijven, effectief toegepast kan worden.

Dit doel wordt bereikt door het verschaffen van een vloeistofbehandelingssysteem volgens de vinding dat geschikt is voor het indikken van rauwe melk, waarbij het systeem omvattende: een inlaat ingericht voor het ontvangen van verse rauwe melk; een met de inlaat verbonden drukvat, waarbij het drukvat is voorzien van een druksysteem ingericht voor het realiseren van een druk van ten minste 10 bar in het drukvat; een omgekeerd osmose membraan voor het filteren van de rauwe melk; een pomp voor het onder druk uit het drukvat verpompen van de rauwe melk door of langs het omgekeerde osmose membraan; en een permeaat-uitlaat voor het afgescheiden water en een melk-uitlaat voor de ingedikte melk.

Door het vloeistofbehandelingssysteem te voorzien van een drukvat dat werkzaam is verbonden met een druksysteem kan bij voorkeur in hoofdzaak het gehele systeem onder een overdruk, in het bijzonder een overdruk worden gezet van ten minste 10 bar, bij voorkeur ten minste 12 bar, met meer voorkeur ten minste 15 bar, en met de meeste voorkeur ten minste 20 bar. Met het hanteren van een overdruk van ten minste 15 of 20 bar resulteert in een effectief indikkingsproces. Door met het druksysteem een overdruk te verschaffen wordt bewerkstelligd dat tijdens de behandeling van de rauwe melk geen grote drukverschillen optreden, in het bijzonder geen significante drukval. Het is gebleken dat door de behandeling uit te voeren op een in hoofdzaak constante druk in het systeem, bijvoorbeeld geen vetbolletjes in de melk kapot gaan.

Een verder bijzonder voordeel van het op een in hoofdzaak hoge druk uitvoeren van het behandelingsproces, is dat er geen grote fluctuaties in de stroomsnelheid van de melk voorkomen. Door deze meer constante melkstroomsnelheid treden onder meer minder botsingen van deeltjes in de melk op. Zo zullen er bijvoorbeeld door de reductie in botsingen minder vetbolletjes in de melk kapot gaan. Door dit kapot gaan van deeltjes volgens de vinding te vermijden, of ten minste te reduceren, wordt vermeden dat de melk onbruikbaar of minder geschikt wordt voor melkproducten, zoals kaas, (drink)mclk en dergelijke.

Bij voorkeur wordt met het behandelingssysteem volgens de vinding het volume van de melk gereduceerd tot 30-60% van het oorspronkelijke volume, bij voorkeur 40-50%. Hierbij wordt de 30% reductie bijvoorbeeld toegepast voor verdere verwerking tot een kaasproduct, en wordt de 50% reductie toegepast voor verwerking tot melkpoeder.

Door het voorzien van een omgekeerd osmosemembraan wordt bewerkstelligd dat in hoofdzaak water door het membraan zal dringen zodanig dat de afgevoerde permeaatstroom in hoofdzaak uitsluitend uit water bestaat. Dit heeft tot gevolg dat alle overige componenten in de melk, waaronder gesuspendeerde deeltjes, macromoleculen, meerwaardige zouten, kleine opgeloste stoffen, en zouten, in de behandelde melk aanwezig blijven. Het afgescheiden water wordt vervolgens via een permeaatuitlaat afgevoerd. Het is als bijkomend voordeel gebleken dat de kwaliteit van het afgescheiden water zelfs de kwaliteit van drinkwater benadert of zelfs evenaart. Een melkuitlaat transporteert de ingedikte melk verder voor (gekoelde) opslag in een melktank en/of transport met een tankauto. Het omgekeerde osmosemembraan is bij voorkeur voorzien met doorlaatopeningen in het bereik van 0,1-1 nm. Het is gebleken dat betreffende doorlaatopening een afscheiding van water uit de rauwe melkstroom mogelijk maken, waarbij relevante inhoudsstoffen in de (ingedikte) melk behouden blijven zodanig dat de melkkwaliteit ook behouden blijft.

Het druksysteem is in het bijzonder ingericht voor het realiseren van een druk in het systeem van ten minste 10 bar. Het is gebleken dat bij een dergelijke druk een betere afscheiding van water door middel van het omgekeerde osmosemembraan wordt bewerkstelligd. Het druksysteem kan hierbij gebruik maken van een directe gasdruk waarbij de druk door het gas direct op de melk wordt uitgeoefend, of een indirecte gasdruk waarbij druk in het systeem met een expansievat-principe wordt opgebouwd door een membraan-scheiding als het ware op te blazen of leeg te laten, waarmee een druk in het systeem respectievelijk verhoogd of verlaagd kan worden.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm omvat het druksysteem een voorraadvat dat is ingericht voor het toevoeren van inert gas aan het drukvat. Dit voorzien van een voorraadvat voor het druksysteem wordt in het bijzonder toegepast bij een zogeheten direct druksysteem waarbij het bij voorkeur inerte gas in contact is met het te behandelen melk. Het is gebleken dat hiermee een effectief behandelingssysteem wordt verkregen waarbij met een beperkte hoeveelheid onderdelen een systeem op een hogere druk gebracht en gehouden kan worden tijdens de behandeling van de melk. Dit vergroot de robuustheid en reinigbaarheid van het behandelingssysteem in deze uitvoeringsvorm volgens de vinding.

Bij voorkeur betreft het inert gas stikstof en/of als alternatief (zuivere) lucht. Het is gebleken dat toepassen van met name een inert gas, zoals stikstof, de melkkwaliteit niet nadelig beïnvloedt. Bijkomend kan stikstof op effectieve wijze worden toegevoerd aan het systeem indien het vereist is om een systeem op druk te brengen en/of te houden.

Het permeaat van het systeem betreft in het bijzonder uit de melk afkomstig water dat gebruikt kan worden voor andere doeleinden. Dit water is in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm van een hoge temperatuur, bijvoorbeeld van zo’n 37 °C. Dit water kan worden gebruikt als drinkwater voor kalveren of koeien en/of ten behoeve van (voor)reiniging van onderdelen van het melksysteem of andere systemen. In geval van water op de genoemde hoge temperatuur is het ook mogelijk om energie te onttrekken aan deze waterstroom om daarmee de energie-efficiëntie van een behandelingssysteem in deze uitvoeringsvorm volgens de vinding verder te vergroten.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het systeem verder een warmtewisselaar voor het op temperatuur houden van verse rauwe melk.

Door het voorzien van een warmtewisselaar kan de verse rauwe melk die wordt behandeld in het behandelingssysteem op een gewenste temperatuur worden gehouden, bijvoorbeeld zo’n 37 °C. Bijkomend kan met de warmtewisselaar tevens een in hoofdzaak constante temperatuur tijdens het behandelingsproces worden bewerkstelligd. Het is gebleken dat hiermee de melkkwaliteit in hoofdzaak behouden kan blijven zodanig dat geen kwaliteitsverlies optreedt tijdens het behandelingsproces.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het systeem verdere een recirculatie leiding voor het recirculeren van de melk over of langs het omgekeerde osmosemembraan.

Door het voorzien van een recirculatieleiding wordt bewerkstelligd dat de melk meerdere keren langs het omgekeerde osmosemembraan gevoerd kan worden. Hiermee kan een verdere indikking van de behandelde melk worden gerealiseerd. In het bijzonder behoort het tot de mogelijkheden om in deze uitvoeringsvorm het indikkingsproces van de rauwe melk af te stemmen op het beoogde doel van de rauwe melk.

Zo behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden om rauwe melk voor kaasproductie bijvoorbeeld 30% in volume te reduceren en rauwe melk voor de productie van melkpoeder bijvoorbeeld 50% in volume te reduceren. Door deze afstemming van het proces op de beoogde bestemming van de geproduceerde rauwe melk wordt het behandelingssysteem volgens de vinding op effectieve wijze inzetbaar en vormt daarmee onderdeel van het totale productieproces van de zuivelproducten.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding ligt de temperatuur van de rauwe melk in het bereik van 35-40 °C, met meer voorkeur in het bereik van 36-38 °C, en bedraagt met de meeste voorkeur 37 °C.

Het is gebleken dat door de behandeling van de verse rauwe melk op een temperatuur van in het bijzonder zo’n 37 °C het indikkingsproces op effectieve wijze kan verlopen, in het bijzonder in combinatie met de verhoogde systeemdruk, zonder dat melkkwaliteit achteruit gaat. In het bijzonder verschaft verwerking van de warme melk een grotere flux /permeaat opbrengst bij het omgekeerd osmose membraan dan bij lagere melktemperaturen. Hiermee wordt het indikkingsproces als het ware versneld en kan de verblijfstijd van melk in het behandelingssysteem relatief kort blijven. Dit heeft bijkomend als gevolg dat de invloed van bacteriën op de melk beperkt blijft. In het bijzonder blijft de kwaliteitswaarde van de melk behouden, onder meer ten aanzien van gehalten aan vet, lactose en dergelijke.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding is het druksysteem ingericht voor het verschaffen van een druk in het bereik van 10-100 bar, met meer voorkeur in het bereik van 12-25 bar en wordt met de meeste voorkeur zo’n 20 bar gerealiseerd.

Het is gebleken dat in een dergelijke momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm met een systeemdruk van zo’n 20 bar het indikkingsproces op effectieve wijze verloopt. Dit heeft bijvoorbeeld tot gevolg dat met de relatief beperkte verblijftijd van melk binnen het systeem een goed indikkingsrendement wordt behaald.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de pomp een lobbenpomp.

Door het voorzien van een verdringerpomp, in het bijzonder een lobbenpomp, kan een in hoofdzaak constante melkstroom worden verschaft met een in hoofdzaak constante, of althans nagenoeg constante, snelheid. Hierdoor worden snelheidsverschillen tijdens het behandelingsproces vermeden en blijft de melkkwaliteit in hoofdzaak behouden. Voorts wordt door het toepassen van een lobbenpomp bewerkstelligd dat het optreden van drukverschillen wordt geminimaliseerd. Dit heeft eveneens een positief effect op het behoud van de melkkwaliteit.

In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige vinding is de inlaat werkzaam verbonden met een melkrobot.

Door de inlaat van het vloeistofbehandelingssysteem werkzaam te verbinden met een melkrobot wordt een effectief indikkingsproces voor melk mogelijk gemaakt. Dit wordt bewerkstelligd doordat de melkrobot een geleidelijke toevoer van melk aan het behandelingssysteem verschaft. Hierdoor kan het behandelingssysteem op continue of semi-continue wijze worden bedreven en wordt de melk bij voorkeur direct behandeld direct vanuit de melkrobot voordat de melk in de gekoelde melktank wordt gebracht. Door de geleidelijke toevoer kan het behandelingssysteem relatief kleinschalig worden uitgevoerd. Dit maakt het vloeistofbehandelingssysteem volgens de vinding in deze uitvoeringsvorm voordelig en effectief toepasbaar.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het indikken van verse rauwe melk, de werkwijze omvattende de stappen: het aan een vloeistofbehandelingssysteem in één van de hiervoor besproken uitvoeringsvormen aanvoeren van rauwe melk; het door het toevoeren van een gas onder druk brengen van het systeem; het met de pomp door het systeem voeren van de verse rauwe melk; het met het omgekeerde osmosemembraan afscheiden van water uit de verse rauwe melk; en het separaat afvoeren van afgescheiden water en de ingedikte melk.

De werkwijze verschaft soortgelijke effecten en voordelen als beschreven voor het vloeistofbehandelingssysteem. In het bijzonder verschaft de werkwijze een effectieve manier voor het reduceren van het volume van verse rauwe melk waardoor transport effectiever kan worden uitgevoerd zonder dat daarbij de kwaliteit van de melk achteruit gaat.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm wordt het systeem onder (ovcr)druk gebracht door het toevoeren van een inert gas, bijvoorbeeld stikstof. Door toevoeren van een inert gas wordt bewerkstelligd dat het gehele systeem onder een relatief hoge druk wordt bedreven, zodanig dat drukveranderingen en drukschommelingen worden vermeden. In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm wordt hierbij gebruik gemaakt van een directe gasdruk, zoals voorgaand reeds nader is toegelicht.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm wordt de te behandelen melk gerecirculeerd door of langs het omgekeerde osmose membraan. Hierdoor kan het indikken naar het gewenste indikkingspercentage worden ingesteld. Hierbij behoort het zelfs tot de mogelijkheden om het indikkingspercentage af te stemmen op de beoogde verdere verwerkingsbestemming van de geproduceerde melk.

Bij voorkeur ligt de temperatuur van de melk in het bereik van 35-40 °C, met meer voorkeur in het bereik van 36-38 °C, en bedraagt de temperatuur met de meeste voorkeur zo’n 37 °C. Het blijkt dat bij deze temperatuur een effectief behandelingsproces wordt bewerkstelligd.

De gehanteerde druk in het behandelingssysteem bedraagt bij voorkeur zo’n 10-100 bar, bij meer voorkeur zo’n 12-25 bar, en bedraagt met de meeste voorkeur zo’n 20 bar. Het is gebleken dat bij een dergelijke druk het meest effectieve indikkingsproces wordt verschaft.

Volgens de vinding behoort het nadrukkelijk tot de mogelijkheden de diverse opties en uitvoeringsvormen te combineren tot nieuwe opties en uitvoeringsvormen. Zo behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden genoemde temperaturen en de drukken te combineren, en in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm combinatie hiervan met een warmtewisselaar een eventuele recirculatie.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: figuur 1, een vloeistofbehandelingssysteem volgens de vinding; figuur 2, een schematische weergave van het effect van toepassing van het omgekeerd osmose membraan in het systeem volgens de vinding; figuur 3, een alternatief vloeistofbehandelingssysteem volgens de vinding; figuren 4-5, verder alternatieve vloeistofbehandelingssystemen volgens de vinding; figuur 6, een nog verder alternatief vloeistofbehandelingssysteem volgens de vinding.

Melkbehandelingssysteem 2 (figuur 1) is werkzaam verbonden met melkrobot 4. Door middel van lobbenpomp 6 en een (gas)druksysteem wordt melk gevoerd naar omgekeerd osmose membraan 8. Het door membraan 8 afgescheiden water wordt via permeaat-uitlaat 10 afgevoerd en eventueel gebruikt voor verdere toepassingen. De ingedikte melk wordt vervolgens verder getransporteerd naar gekoelde melktank 12. Vervolgens zal melk worden opgehaald voor verdere verwerking uit melktank 12.

Het effect van toepassing van omgekeerde osmose membraan 8 voor het indikkingsproces voor melk wordt toegelicht aan de hand van illustratief werkingsprincipe 14 (figuur 2). Aangevoerde rauwe melkstroom 16 omvat gesuspendeerde deeltjes, geselecteerde macromoleculen, meerwaardige zouten en kleine opgeloste stoffen, zouten, en water. Indien melkstroom 16 behandeld wordt met micro-filtratiemembraan 18 zullen enkele gesuspendeerde deeltjes worden tegengehouden en worden overige componenten gescheiden van de melkstroom. Hierbij is micro-filtratiemembraan 18 typisch voorzien van openingen met een poriegrootte in het bereik van 0,1-20 μηι. Melkstroom 20 kan in het getoonde illustratieve werkingsprincipe 14 als alternatief met ultra-filtratiemembraan 22 worden behandeld. Hiermee worden naast de gesuspendeerde deeltjes ook een aantal geselecteerde macromoleculen in de melk. Overige componenten worden echter doorgelaten. Ultra-filtratiemembraan 22 heeft typisch openingen in het bereik van zo’n 2 nm tot 0,1 pm. Bijvoorbeeld zouten worden echter doorgelaten en derhalve afgevoerd uit de melkstroom. Indien gebruik gemaakt zou worden van nano-fïltratiemembraan 26 voor melkstroom 24 is het mogelijk ook meerwaardige zouden en kleine opgeloste stoffen in de melkstroom te behouden. Nano-fïltratiemembraan 26 heeft typisch openingen van zo’n 1 nm.

Volgens de vinding wordt gebruik gemaakt van omgekeerd osmose membraan 30. Voor melkstroom 28 volgens het illustratieve werkingsprincipe 14 blijven hiermee alle relevante componenten, inclusief zouten, behouden in de melkstroom en wordt uitsluitend een afgescheiden waterstroom 32 verschaft. Uit werkingsprincipe 14 volgt dat bij toepassing van omgekeerde osmose in het indikkingsproces volgens de vinding relevante componenten op effectieve wijze in de melkstroom behouden blijven en uitsluitend waterstroom 32 wordt afgescheiden tijdens het indikkingsproces.

Alternatief melkbehandelingssysteem 102 (figuur 3) behandelt in de getoonde uitvoeringsvorm melk afkomstig van melkrobot 104. Lobbenpomp 106 voert melk door of langs omgekeerd osmose membraan 108. Permeaat-uitlaat 110 voert water af uit systeem 102. Via de melkuitlaat wordt ingedikte melk uit systeem 102 gebracht naar gekoelde melktank 112. Systeem 102 is voorzien van drukvat 114 waarin melk afkomstig van melkrobot 104 wordt gebracht. Druksysteem 116 met beveiligingscomponenten realiseert de gewenste druk in systeem 102. Hiertoe is druksysteem voorzien van separate gastank 118, in het bijzonder voor stikstof, waarmee via reduceerventiel 120 en klep 122 gas gevoerd kan worden in drukvat 114. Systeem 102 is verder voorzien van warmtewisselaar 124 en een aantal kleppen 126, 130 en sensoren 128.

In getoonde behandelingssystemen 2, 102 wordt melk via melkrobot 4, 104 aangevoerd. In continu behandelingssysteem 2 wordt melk via pomp 6 naar membraan 8 gebracht en vervolgens wordt de ingedikte melk in melktank 12 gebracht. Water wordt afgevoerd via permeaat-uitlaat 10. In semi-continu of batch systeem 102 wordt melk gebracht in drukvat 114. Drukvat 114 wordt vervolgens op druk gebracht met behulp van druksysteem 116, waaronder gastank 118. Met behulp van lobbenpomp 106 wordt melk vanuit drukvat 114 gevoerd naar of langs membraan 108 en via warmtewisselaar 124 teruggevoerd naar drukvat 114. Water wordt semi-continu afgevoerd via membraan 108 en permeaat uitlaat 110. De in te dikken melk wordt bij voorkeur gerecirculeerd over pomp 106, membraan 108, warmtewisselaar 124 en drukvat 114. Indien het gewenste indikkingspercentage is bereikt kan via klep 130 de ingedikte melk naar melktank 114 worden gebracht. Condities zoals temperatuur, stroomsnelheid en druk kunnen met sensoren 128 worden gemeten. Systeem 102 wordt hierbij in de getoonde uitvoeringsvorm van (over)druk gehaald.

Diverse experimenten zijn uitgevoerd met systeem 102. Ten behoeve van de experimenten wordt gebruik gemaakt van een drukvat van zo’n 30-45 liter, waarbij een gehanteerde druk tot maximaal zo’n 25 bar is toegepast. Pomp 106 betrof in de experimenten een zogeheten lobbenpomp met een debiet van zo’n 1000 liter per uur. Uit dit experiment is gebleken dat indikkingspercentages van 40-50% realiseerbaar zijn zonder significant verlies van melkkwaliteit, bij voorkeur gebruik makend van warmtewisselaar 124.

Systeem 102 kan worden bedreven met gebruik making van stikstof om drukvat 114 op de gewenste systeemdruk te houden. Als alternatief of aanvullend behoort het in een alternatieve uitvoeringsvorm ook tot de mogelijkheden gebruik te maken van steriele lucht die op de gewenste druk is gebracht. Indien systeem 102 batchgewijs wordt bedreven zal bij het bereiken van het gewenste indikkingspercentage de systeemdruk bij voorkeur worden afgelaten en de ingedikte melk uit drukvat 114 verder worden getransporteerd. Steriele lucht wordt in een mogelijke uitvoeringsvorm verkregen door omgevingslucht te filteren en vervolgens op druk te brengen, bijvoorbeeld een druk van zo’n 20 bar.

In een energetisch gunstige uitvoeringsvorm kan bij het reduceren van de systeemdruk in systeem 102 gas worden teruggevoerd naar gastank 118. In deze uitvoeringsvorm kan het gas bijvoorbeeld steriele lucht, stikstof of een ander geschikt gas zijn.

Alternatief systeem 202 (figuur 4) omvat in de getoonde uitvoeringsvorm diverse overeenkomstige componenten als getoond voor systeem 102 in figuur 3. Drukvat 214 is in systeem 202 voorzien van membraan 206 waardoor een type expansievat wordt verkregen. Melk blijft via aanvoer 218 aan een eerste zijde van membraan 206 en een drukmiddel, bijvoorbeeld water, blijft aan de andere, tweede zijde van membraan 206 aangevoerd uit tank of vat 210. Hiermee kan op effectieve en gecontroleerde wijze de systeemdruk in systeem 202 worden ingesteld en bewaakt.

Verder alternatief systeem 302 (figuur 5) omvat separaat expansievat 304 voorzien van membraan 306. In de getoonde uitvoeringsvorm wordt met behulp van aanvoer 308 en met hoge druk pomp 310 door een eerste medium, bijvoorbeeld water, een gas, bijvoorbeeld stikstof, op druk gebracht. Hiermee is de systeemdruk in systeem 302 regelbaar en beheersbaar. In een huidige uitvoeringsvorm is expansievat 304 een aantal malen groter voorzien dan drukvat 114.

In systeem 102 kan desgewenst een continu indikkingsproces met een batchgewijze afvoer worden gecombineerd. Drukvat 114 kan hierbij op de systeemdruk blijven. Afvoertank 112 wordt dan voorkeur voorzien in de processtroom voorafgaand aan een conventionele melktank. Afvoertank 112 ontvangt ingedikte melk. Bij gewenste afvoer van de ingedikte melk uit afvoertank 112 wordt bij voorkeur enkel afvoertank 112 op normale druk gebracht. Overige componenten van systeem 102 blijven hierbij bij voorkeur op de systeemdruk. Hiermee is het mogelijk het indikkingsproces continu te laten verlopen terwijl het afvoeren batchgewijs wordt uitgevoerd.

Desgewenst behoort het tot de mogelijkheden om de druk van afvoertank 112 niet te reduceren door gas af te laten en daarentegen gas te herbruiken door deze terug te voeren naar gastank 118. Hiermee wordt een energetisch gunstige uitvoeringsvormvorm verkregen.

Optioneel behoort in de verschillende uitvoeringsvormen tot de mogelijkheden tweede membraan 108 te voorzien, bijvoorbeeld in systeem 402 (figuur 6). Membranen 108 a,b kunnen afzonderlijk worden gereinigd terwijl het proces door kan blijven lopen. Hierbij hoeft enkel het te reinigen membraan 108 van de systeemdruk gehaald te worden. Dit maakt een effectief indikkingsproces mogelijk. Systeem 402 kan continu of batchgewijs worden bedreven.

De onderhavige vinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

Claims (15)

1. Vloeistofbehandelingssysteem voor het indikken van rauwe melk, het systeem omvattende: een inlaat ingericht voor het ontvangen van verse rauwe melk; een met de inlaat verbonden drukvat, waarbij het drukvat is voorzien van een druksysteem ingericht voor het realiseren van een druk van ten minste 10 bar in het drukvat; een omgekeerd osmose membraan voor het filteren van de rauwe melk; een pomp voor het onder druk uit het drukvat verpompen van de rauwe melk door of langs het omgekeerde osmose membraan; en een permeaat-uitlaat voor het afgescheiden water en een melk-uitlaat voor de ingedikte melk.

2. Vloeistofbehandelingssysteem volgens conclusie 1, waarbij het druksysteem een voorraadvat omvat ingericht voor het toevoeren van een inert gas aan het drukvat.

3. Vloeistofbehandelingssysteem volgens conclusie 1 of 2, waarbij het inert gas stikstof omvat.

4. Vloeistofbehandelingssysteem volgens conclusie 1, 2 of 3, het systeem verder omvattende een warmtewisselaar voor het op temperatuur houden van de verse rauwe melk.

5. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het systeem is voorzien van een recirculatieleiding voor het recirculeren van melk over of langs het omgekeerde osmose membraan.

6. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de temperatuur van de rauwe melk ligt in het bereik van 35-40 °C, bij voorkeur in het bereik van 36-38 °C, en met de meeste voorkeur zo’n 37 °C bedraagt.

7. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het druksysteem is ingericht voor het verschaffen van een druk in het bereik van 10-100 bar, bij voorkeur in het bereik van 12-25 bar, en bedraagt met de meeste voorkeur zo’n 20 bar.

8. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het omgekeerde osmose membraan is voorzien van doorlaatopeningen in het bereik van 0,1-1 nm.

9. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de pomp een lobbenpomp omvat.

10. Vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de inlaat werkzaam is verbonden met één of meer melkrobots.

11. Werkwijze voor het indikken van verse rauwe melk, omvattende de stappen: het aan een vloeistofbehandelingssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies aanvoeren van verse rauwe melk; het door het toevoeren van een gas onder druk brengen van het systeem; het met de pomp door het systeem voeren van de verse rauwe melk; het met het omgekeerde osmosemembraan afscheiden van water uit de verse rauwe melk; en het separaat afvoeren van afgescheiden water en de ingedikte melk.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het onder druk brengen van het systeem het toevoeren van een inert gas omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, verder omvattende de stap van het recirculeren van de te behandelen melk door of langs het omgekeerde osmose membraan.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij de temperatuur tijdens de behandeling ligt in het bereik van 35-40 °C, bij voorkeur in het bereik van 36-38 °C, en met de meeste voorkeur zo’n 37 °C bedraagt.

15. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 11-14, waarbij de behandeling wordt uitgevoerd op een druk in het bereik van 10-100 bar, bij voorkeur in het bereik van 12-25 bar, en bedraagt met de meeste voorkeur zo’n 20 bar.