VDI 4075 Blatt 6-2014 Cleaner production (PIUS) - Dairies.pdf

1、ICS 13.020.01, 67.100.01 VDI-RICHTLINIEN Oktober 2014 October 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Produktionsintegrierter Umweltschutz (PIUS) Molkereien Cleaner production (PIUS) Dairies VDI 4075 Blatt 6 / Part 6 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist ver

2、bindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (GEU) Fachbereich Ressourcenmanagement VDI-Handbuch Ressourcenmanagement in der Umwelttechnik VDI-Handbuch Produktion

3、stechnik und Fertigungsverfahren, Band 1: Grundlagen und Planung Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:06.13Entwurf, deutschFormeredition:06/13Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/Available atBeuth VerlagGmbH,10772Berl

4、in AlleRechtevorbehalten/All rightsreserved(a)Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 3 3 Abkrzungen . 3 4 PIUS Manahmen und ihre Bedeutung 3 5 Anwendungsbereiche fr PIUS in Molkereien . 4 6 V

5、orgehensweise 7 6.1 Schritt 1 Definition der Ziele und Wirkungsgrenzen . 12 6.2 Schritt 2 Identifikation der Ein- und Ausgangsstrme . 13 6.3 Schritt 3 Feststellung der Rahmenbedingungen 18 6.4 Schritt 4 Auswahl und Darstellung der Ein- und Ausgangsstrme 18 6.5 Schritt 5 Analyse des PIUS-Potenzials i

6、n Molkereien 18 6.6 Schritt 6 Darstellung des Verbesserungspotenzials durch PIUS im Vergleich zur Istsituation . 20 7 Beispiel eines systematischen Vorgehens . 20 8 Praxisbeispiele von PIUS-Manahmen in Molkereien . 21 Schrifttum 27 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative referenc

7、es . 3 3 Abbreviations 3 4 PIUS measures and their relevance . 3 5 Scope for PIUS in dairies 4 6 Procedure 7 6.1 Step 1 Definition of the objectives and system boundaries . 12 6.2 Step 2 Identification of input and output flows . 13 6.3 Step 3 Determination of the relevant framework 18 6.4 Step 4 Se

8、lection and representation of input and output flows . 18 6.5 Step 5 Analysis of the PIUS potential in dairies 18 6.6 Step 6 Representation of the potential for improvement through PIUS compared with the actual situation . 20 7 Example of a systematic approach . 20 8 Examples from practice for PIUS

9、measures in dairies . 21 Bibliography 27 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 2 VDI 4075 Blatt 6 / Part 6 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und

10、 Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung de

11、r Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4

12、075. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and

13、translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A c

14、atalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4075. Einleitung Die Milchwirtschaft ist urschlich sehr stark mit der Landwirtschaft und der Umwelt verbunden. Die Molkereien in Deutschland verarbeiten im Jahr rund 30 Mio. t Milch zu Produkten

15、 wie Konsum-milch, Butter, Kse und Sauermilcherzeugnissen. Die grte Herausforderung in den nchsten Jahren wird es sein, die weltweit wachsende Nachfrage nach Nahrungsmitteln tierischer Herkunft abzude-cken und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Lebensmittelproduktion zu minimieren. Wie in den a

16、nderen Branchen der Wirtschaft, ist auch in der Milchindustrie in letzter Zeit die Be-deutung der kologisch nachhaltigen Produktion erheblich gestiegen. Die verschrften Rahmenbe-dingungen im Immissions-, Gewsserschutz- und Abfallrecht sowie Anforderungen im Bereich Energiewirtschaft erfordern die St

17、eigerung der Effizienz und eine umweltschonende Milchverar-beitung. In der Praxis finden die prozessbezogenen und produktionsintegrierten Anstze immer fter Anwendung. Um zielgerichtet Verbesserungen zu entwickeln, bentigt der Praktiker insbesondere aus den klei-nen und mittelstndischen Betrieben neb

18、en den Informationen auch ein methodisches Handwerks-zeug. In der Richtlinie VDI 4075 Blatt 1 ist eine branchenbergreifend anwendbare Verfahrenswei-se fr den produktionsintegrierten Umweltschutz (PIUS) beschrieben. Die vorliegende Richtlinie soll eine detaillierte Bewertung sowohl von Teil-schritten

19、 als auch vom Gesamtprozess in Molke-reien ermglichen. Sie ist so angelegt, dass ein Be-zug zu betrieblichen Managementsystemen (Quali-tt, Umweltschutz, Arbeitsschutz) leicht hergestellt Introduction The dairy industry is intrinsically linked very closely to agriculture and the environment. Ger-man

20、dairies process around 30 million t of milk annually to produce products such as milk for gen-eral consumption, butter, cheese and fermented milk products. The greatest challenge in coming years will be to cover the globally rising demand for food products of animal origin and to simulta-neously min

21、imize the environmental impact of food production. The importance of ecologically sustainable produc-tion has increased recently in the dairy industry, as is also the case for all other sectors of industry. The more stringent framework conditions imposed by legislation on immissions, water protectio

22、n and waste, as well as requirements in the energy indus-try, demand an increase in efficiency and environ-mentally friendly milk processing. The process-related and integrated production approaches are increasingly being applied in practice. Practitioners especially those in small and medi-um-sized

23、 enterprises also require methodological tools, in addition to information, in order to devel-op targeted improvements. A cross-industry proce-dure for cleaner production (PIUS) is described in standard VDI 4075 Part 1. The current standard is designed to facilitate a detailed evaluation of both ind

24、ividual steps and the overall process in dairies. It is laid out such that it relates easily to industrial management systems (quality, environmental pro-tection, occupational safety). Furthermore, its ap-plication can also contribute towards a sustained process of improvement within the business. B

25、55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 4075 Blatt 6 / Part 6 3 werden kann. Des Weiteren kann ihre Anwendung auch zu einem kontinuierlichen Verbesserungspro-zess im Unternehmen beitragen. Seit mehr a

26、ls zehn Jahren begleitet die Arbeits-gruppe Technik des Verbands der Deutschen Milchwirtschaft e.V. (VDM) die Entwicklung und Einfhrung des Stands der Technik im Rahmen der EU-BREF-Dokumente“ zur besten verfgbaren Technik 1. Viele Beispiele der vorliegenden Richtlinie berufen sich auf den VDM-Leitfa

27、den Umweltschutz und Stand der Molkereitechnik“ 2 aus dem Jahr 2008. For over ten years, the Technical Working Group of the German Dairy Association (VDM), regis-tered association, has been advising on the devel-opment and implementation of state-of-the-art techniques within the framework of the EU

28、“BREF documents” on the best available techniques 1. Many examples given in the current standard are drawn from the VDM Guide “Environmental Pro-tection and Best Available Techniques in Dairy Engineering” 2, published in 2008. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie wendet sich an Praktiker aus Molke-rei

29、en, die auf Erkenntnisse und Erfahrungen von PIUS bei der Modernisierung oder Planung von Anlagen und insbesondere bei der Optimierung von Produktionsprozessen zurckgreifen wollen, um die Umwelt nachhaltig zu schtzen, die Quali-tt zu optimieren und gleichzeitig die Kosten zu senken. 1 Scope The stan

30、dard is directed at practitioners in dairies who wish to draw on the knowledge and experi-ence provided by PIUS when modernizing or plan-ning facilities and, in particular, when optimizing production processes, in order to sustainably pro-tect the environment, optimize quality and simul-taneously re

31、duce costs. 2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: DIN 11488 Milchwirtschaftliche Maschinen und Anlagen DWA-M 708:2011-10 Abwasser aus der Milch-verarbeitung VDI 4075 Blatt 1:2014-10 Produktionsintegrierter Umweltschutz (PIUS); Gr

32、undlagen und An-wendungsbereich 2 Normative references The following referenced documents are indispen-sable for the application of this standard: DIN 11488 Milk processing machinery and plantDWA-M 708:2011-10 Abwasser aus der Milch-verarbeitung VDI 4075 Blatt 1:2014-10 Cleaner production (PIUS); Ba

33、sic principles and area of application 3 Abkrzungen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet: CIP-Anlage Cleaning-in-Place-Anlage ortsgebundene Reinigung in Anlagen und Rohrleitungen der Lebensmittelwirtschaft FKW Fluorkohlenwasserstoffe HFKW Hydrofluorkohlenwass

34、erstoffe 3 Abbreviations The following abbreviations are used throughout this standard: CIP plant cleaning-in-place plant cleaning in place of plants and pipes in the food industry CFC chlorofluorocarbons HCFC hydrochlorofluorocarbons 4 PIUS Manahmen und ihre Bedeutung Unter dem Begriff PIUS“ werden

35、 sowohl techni-sche als auch organisatorische Vernderungen von Produktionsablufen und/oder Produktionsanlagen verstanden, durch die sich eine deutliche Vermin-derung von Umweltbelastungen erzielen lsst. 4 PIUS measures and their relevance The term “PIUS” is taken to mean both technical and organizat

36、ional changes to production sequenc-es and/or production plants, through which a sub-stantial reduction in environmental pollution is achieved. Simultaneously, with priorities set ac-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI 4075 Blatt 6 / Part 6 Alle Rechte vorbehal

37、ten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Gleichzeitig und mit Prioritten je nach der kon-kreten Betriebssituation sind die Qualitt zu op-timieren und die Kosten zu senken. Dabei wird durch PIUS das Entstehen von Umweltbelastungen nicht erst im Anschluss an den eigentlichen Pro-duktionspr

38、ozess in Form von nachgeschalteten Schutzmanahmen vermindert, sondern bereits innerhalb der einzelnen Produktionsschritte und Teilprozesse. PIUS bietet somit Lsungsanstze fr die Gestal-tung oder Vernderung von Produktionssystemen: einfache organisatorische Manahmen und nde-rungen im laufenden Betrie

39、b, Umplanung, Erwei-terungsplanung bis hin zu Neuplanung von Prozes-sen und Anlagen. Dies fhrt zu einem geringeren oder vernderten Einsatz von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen, sowie zu einer effizienteren Nut-zung von Energietrgern. Das Ergebnis besteht aus einer Verminderung der Umweltauswirkungen

40、 und fhrt vielfach auch zu einer Verbesserung der Ar-beitsbedingungen. PIUS muss sich dabei sowohl an den Kriterien des kologischen, nachhaltigen Wirtschaftens als auch an der einzelunternehmeri-schen Wirtschaftlichkeit messen lassen. PIUS hebt sich so vom herkmmlichen, nachsorgenden Um-weltschutz a

41、b. Als Folgeeffekte des integrierten Ansatzes von PIUS werden prozesstechnische In-novationen angestoen und Risikoverschiebungen zwischen den Umweltmedien (Boden, Wasser, Atmosphre) vermieden. Zustzlich lassen sich durch die Vernderung der Produktionsprozesse Betriebs- und Hilfsstoffe einsparen und

42、Maschi-nenstandzeiten verlngern. cording to the concrete situation of the facility in question, quality is to be optimized and costs are to be reduced. This allows PIUS to reduce the pro-duction of environmental pollutants during the actual individual production steps and sub-processes, and not only

43、 in the form of subsequent implementation of protective measures, after the production process is complete. PIUS thus provides approaches to solutions to be implemented in the design of, or during changes to, production systems: simple organizational measures and changes to ongoing operations, chang

44、es to planning, planning for expansion, through to the new planning of processes and plants. This results in a reduction or changes in the use of raw materi-als, consumables and supplies, as well as more efficient exploitation of energy sources. The out-come is a reduction in the adverse effects on

45、the environment and often also results in an improve-ment in working conditions. In this process, it shall be ensured that PIUS can be measured against the criteria of ecological, sustainable economic man-agement, as well as against the profitability of an individual business. PIUS thus rises above

46、stand-ard post-production environmental protection. The consequences of the integrated PIUS approach are the triggering of process-technical innovation and the avoidance of shifts in risk from one environ-mental medium to another (soil, water, atmos-phere). In addition, supplies and consumables are

47、economized on and machine service life is pro-longed through changes to the production processes. 5 Anwendungsbereiche fr PIUS in Molkereien In Molkereien ist PIUS fr Manahmen insbeson-dere in folgenden Bereichen relevant 2: Wrmeversorgung und Wrmebehandlung von Milch Bei der Herstellung von Milchpr

48、odukten mssen, unabhngig vom zu erzeugenden Endprodukt, alle pathogenen Mikroorganismen abgettet werden. Bei der Wrmebehandlung wird zwischen Kurz-zeiterhitzung sowie der Hocherhitzung und der Ultrahocherhitzung unterschieden. Die Wrmeversorgung der Molkereien erfolgt fast ausschlielich durch eigene

49、 Energiezentralen, in denen die erforderlichen Kesselanlagen und die dazugehrigen Einrichtungen enthalten sind. Die Deckung des Wrmebedarfs, in der Regel durch Dampferzeugung, ist mit umweltrelevanten Emissionen verbunden und stellt neben der Strom-versorgung einen wesentlichen Kostenfaktor dar, 5 Scope for PIUS in dairies PIUS is particularly relevant to measures taken in the following areas in dairies 2: Heat supply and heat tre