Simulation of rinsing behaviour of highly-viscous milk products from piping systems

Problemstellung: Durch die Konzentration im Lebensmittelsektor entstehen immer größere Produktionseinheiten, in denen Produktion und Abfüll- und Verpackungslinien z. T. räumlich getrennt sind. Damit können beim Anfahren oder Ausspülen der verbindenden Rohrleitungen große Produktverluste entstehen, die zum einen die Rohstoffkosten erhöhen und zum anderen die Abwasserbilanz negativ beeinflussen. Die Mischphasen müssen entweder im Prozess mit geeigneten Aufbereitungsverfahren aufwendig recycliert oder mit dem Abwasser entsorgt werden. Aufgrund des hohen BSB5-Wertes ist dies nicht immer unproblematisch und z. T. mit hohen Kosten verbunden. Als betroffene Produkte sind zum Beispiel Käsematrix, Schmelzkäse, Rahmquark, fermentierte Milchdesserts, Schaumspeisen, Pudding etc. zu nennen. Zielsetzung: Basierend auf den vorhandenen Modellen und nach Aufnahme charakteristischer Produktdaten sollen Mischphasen für komplexe Leitungssysteme integrativ erfasst werden. Insbesondere soll das Anfahr- und Ausspülverhalten von Rohrleitungssystemen mit Krümmern und wenn möglich auch Ventilkonstruktionen modelliert und im Experiment überprüft werden. Fernziel ist die Simulation unterschiedlicher Leitungssysteme, um solche Systeme im Hinblick auf Rohrdurchmesser und Strömungsgeschwindigkeit zu optimieren bzw. Voraussagen über die zu erwartenden Produktverluste machen zu können.