Kosten reduzieren durch wirtschaftliche Reinigungskonzepte

Membrananlagen: eine betriebswirtschaftliche Betrachtung aus dem Blickwinkel der Reinigung

Langfristig erfolgreich wirtschaften, statt kurzfristig Kosten reduzieren – eine betriebswirtschaftliche Sichtweise berücksichtigt vielschichtige Aspekte bei der Produktionsplanung. Deswegen setzt das Unternehmen Horpovel als Spezialist für die Säuberung von Membranfiltrationsanlagen auf umfassende und bis ins kleinste Detail durchdachte Reinigungskonzepte. Das Ziel: Optimierung der Wirtschaftlichkeit von Membrananlagen.

Membranfiltrationsanlagen gewinnen im Bereich der Lebensmittelproduktion an Bedeutung, weil sie aufgrund ihrer vielfältigen Nutzbarkeit in weitergehenden Prozessen einsetzbar sind. Horpovel widmet sich seit jeher der Aufgabe, anfallende Kosten aus dem Blickwinkel der Reinigung prozessübergreifend zu analysieren und zu optimieren. Die Erfahrung zeigt: Das Anziehen einzelner Stellschrauben führt zu gravierenden Auswirkungen in der Gesamtbilanz.

Betriebskosten analysieren, Wirtschaftlichkeit erhöhen

Die Firma Horpovel versteht sich als ganzheitlicher Partner für Betriebe, wenn es um aufeinander abgestimmte Reinigungskonzepte für die Membranfiltration geht. Daher steht bei der Beratung von Kunden die fachmännische Säuberung ihrer Anlagen und deren Wirtschaftlichkeit im Fokus – vor allem die Reduktion von Betriebskosten; spielen diese für die Gesamtkostenbilanz eine große Rolle. Aus ökonomischer Sicht lassen sich drei ausschlaggebende Einflussfaktoren bestimmen: Reinigung, Produktion und Ersatzinvestition für einen Membrantausch.

 

Reinigungskosten

Die Verbindlichkeiten für die Reinigung einer Membrananlage beeinflussen erheblich die Gesamtbilanz, als da sind:

  • Kosten der Reinigungsmittel
  • Kosten für Wasser
  • Kosten für elektrische Energie zum Betrieb der Anlage
  • Kosten für Dampfenergie zum Erreichen der Reinigungstemperatur
  • Kosten durch die Nichtverfügbarkeit der Anlage

Die Kosten für Reinigungsmittel schwanken: Sie hängen ab von der eingesetzten Membran, dem gewählten Reinigungsverfahren, der mechanischen Leistung der Anlage bei Reinigung und dem erzeugten Produkt.
Generell ist es erstrebenswert, eine geringe Reinigungsmittelkonzentration zu wählen. Dies geschieht in Abhängigkeit des Reinigungsverfahrens und durch die gegebenen Möglichkeiten der Membran. Je stabiler die Membran, desto einfacher ist es, hochalkalische und hochsaure Reinigungsmittel einzusetzen.

Die Kosten für die Spülung einer Membran sind ebenfalls nicht zu unterschätzen. Als Faustregel ist von einem 2,5- bis 3-fachem Anlagenvolumen auszugehen, um die zuletzt verwendeten Chemikalien auszuspülen. Sowohl die Art des Spülens, als auch die Auswahl des Reinigungsmittels kann einen Einfluss haben. Es trifft die pauschale Aussage zu: „Alles, was in die Anlage eingebracht wird, muss ausgespült werden". Eine präzise eingestellte Dosierung der Reinigungsmittel (in Abhängigkeit der zugelassenen Werte aus den Membrandatenblättern) muss erfolgen, um neben der gewünschten Reinigungseffektivität die notwendige, restlose Ausspülung zu erreichen. Der Einsatz einer automatisierten Chemiedosierung lohnt.

Stellschraube Reinigung: Da während der Reinigung beträchtliche Energiemengen für den Betrieb der Pumpen und für die Aufheizung der Reinigungswässer verbraucht werden, ergibt jede eingesparte Minute an Reinigungszeit eine Verringerung der Energiekosten. Voraussetzung ist die gezielte Anpassung des Säuberungsprozesses an die Bedingungen an Ort und Stelle. Die resultierende, erhöhte Anlagenverfügbarkeit bedeutet einen großen betriebswirtschaftlichen Gewinn. Ziel ist es, nach der Reinigung keinerlei Reinigungsmittelreste in der Anlage zu finden, die zu einer negativen Beeinflussung des Produktes führen.

Produktionskosten

Die Kosten der Produktion bei Filtrationsanlagen werden sowohl durch die energetischen Kosten der Membrananlage als auch durch die Kosten von nicht „zurückgehaltenen", permeatseitig verlorenen Inhaltsstoffen bedingt.

Stellschraube Produktion: Die durchschnittliche Produktionsleistung der Anlage erhöht sich stellenweise durch einen früheren Reinigungszeitpunkt. Darüber hinaus beeinflusst die Art und die Qualität der Reinigung die Produktionsleistung. Abhängig von der Art und Aggressivität der Reinigung fällt die Produktionsleistung besser oder schlechter aus.
Bezüglich der Rückhaltung der Membran kann durch die Schrittfolge, die Druckverhältnisse sowie die Temperaturen bei der Produktion Einfluss genommen werden. So ist es bei bestimmten Konfigurationen gewünscht, frühzeitig eine Sekundär-Membran durch Fouling aufzubauen, um mittels dieser eine bessere Rückhaltung zu erzielen.

Ersatzinvestitionskosten

Membrananlagen weisen hohe Ersatzinvestitionskosten auf. Der eingebaute Membransatz neigt zur Alterung und muss abhängig vom Einsatzbereich und der Beanspruchung regelmäßig ausgetauscht werden. Zur Beurteilung des perfekten Austauschzeitpunktes der Membran sollte neben der aktuell erreichten Durchflussleistung, die Qualität der Rückhaltung bedacht werden. Diese Vorgehensweise führt durch Optimierung des Austauschzeitpunktes zum Kostengleichgewicht zwischen Austauschkosten sowie den Produktions- und Reinigungskosten.

Stellschraube Ersatzinvestition: Beeinflusst werden kann der Zeitpunkt des Membrantausches durch den Grad der mechanischen, thermischen- und chemischen Beanspruchung der Membran. Eine optimal eingestellte Reinigung (Temperaturwechsel, Chemieauswahl und Konzentration sowie Häufigkeit der Reinigung) begünstigt den Zeitpunkt des Membrantausches.

Zusammenfassung

Die Summe aller Faktoren ist ausschlaggebend - eine komplette, kompetente Analyse und Anpassung des Reinigungskonzeptes reduziert die Betriebskosten und maximiert die Effizienz einer Membranfiltrationsanlage. Horpovel bietet hierfür ein umfassendes Monitoring an – im Fokus: frühzeitig Defizite aufdecken und den kostenoptimalen Betrieb der Filtrationsanlagen sichern.