Stauben unerwünscht: Handhabungs- und Reinigungstechniken rund um Pulver und Granulate

Misch- und Agglomerationsprozesse für Schüttgüter spielen in der Lebensmittel produzierenden Industrie eine bedeutende Rolle. Puddingpulver, Fertigsuppen, Backmischungen, Müslis und Cerealien sind nur einige Anwendungsbeispiele. Hinter all diesen Produkten steht ein komplexer verfahrenstechnischer Prozess, der maßgeblich die Produkteigenschaften und deren Güte bestimmt. Farbe, Geschmack, Löslichkeit, Rieselfähigkeit und Haltbarkeit sind Qualitätskriterien, die durch die zur Anwendung kommenden Misch- und Agglomerationsverfahren bestimmt werden.

Ein Kriterium für die Qualität getrockneter Getränke- und Suppenpulver ist deren Löslichkeit. Die Verbraucher verlangen heute leicht lösliche und gut handhabbare Instant-Pulver. Eine bessere Löslichkeit, speziell bei niedrigen Temperaturen, lässt sich erreichen, indem der Feinstaubanteil im Produkt weitestgehend reduziert wird. Möglich machen dies moderne Agglomerationsverfahren, die in den Trocknungsprozess integriert werden und bei denen das Pulver so lange im Kreislauf geführt wird, bis es eine ausreichende Korngröße erreicht hat und der Feinstaub fast vollständig gebunden ist.
Die Kehrseite der Medaille: Mit der Weiterentwicklung der Sprühtrocknung haben die Risiken für die Entstehung von Staubexplosionen in der Produktion zugenommen.

Den "großen Knall" verhindern
Im statistischen Mittel ereignet sich in Deutschland täglich eine Staubexplosion. Mehl, Kaffee, Kakao oder getrocknete Pflanzenextrakte - bei entsprechend feiner Verteilung als Staubwolke sind alle organischen Stoffe dazu in der Lage, bei Vorhandensein einer Zündquelle explosionsartig zu reagieren. Bei der Herstellung, Förderung und Lagerung von Pulvern sind die Voraussetzungen zur Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre häufig gegeben und es wundert nicht, dass die Lebensmittelindustrie mit einem Anteil von rund 25 Prozent zu den am häufigsten betroffenen Branchen zählt.
Lebensmittelproduzenten dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nur solche Betriebsmittel einsetzen, die den Anforderungen der europäischen Richtlinie ATEX 100a genügen. Zu den Anlagen, die erfahrungsgemäß stärker gefährdet sind, gehören Sprühtrockner, Wirbelschichtgranulatoren, Pelletierer, Separatoren sowie Filter, Staubsammler und Zyklone. Für die Hersteller der Prozesstechnik bedeutet dies, dass sie die Anlagen so entwickeln und konstruieren müssen, dass sie selber keine Zündquelle darstellen und dass - im Fall der Fälle - die Auswirkungen einer bereits angelaufenen Explosion eingeschränkt werden. Eine der am häufigsten eingesetzten Maßnahmen ist die Druckentlastung. Dabei wird eine definierte Fläche (Berstscheibe) am Behälter durch die Explosion zerstört und der Überdruck entweicht kontrolliert in einen gefahrlosen Bereich. Problematisch ist, dass sich Explosionen durch Rohrleitungen in andere Anlagenteile fortpflanzen können. Diese sekundären Explosionen erreichen ein gewaltigeres Ausmaß als die ursprüngliche Explosion. Schnellschlussschieber und Explosionsentkopplung durch Einblasen von Löschpulver verhindern die Explosionsfortpflanzung.

Im Trend: reinigungsfreundliches Design
Generell nähern sich die Qualitätsansprüche in der Lebensmittelherstellung immer mehr denen der Pharmaindustrie. Häufige Produktwechsel und Änderungen der Rezeptur verlangen den Anlagen ein Höchstmaß an Reinigungsfreundlichkeit und Umstellungskomfort ab. Das "Hygienic Design" rückt in den Mittelpunkt der Investitionsentscheidungen. Anlagen zur Verarbeitung von Schüttgütern bilden dabei keine Ausnahme. Neben konstruktiven Details - keine Ecken und Toträume, bessere Fließ- und Auslaufeigenschaften - spielt die werkzeugfreie Zerlegbarkeit eine Rolle, um Reinigungs- und Umstellungszeiten zu minimieren.
Bei der Rohstoffanlieferung verliert Sackware an Bedeutung, da diese personalintensiv und mit einem hohen Reinigungs- und Entsorgungsaufwand verbunden ist. Der Trend geht zu mittleren Gebinden (BigBags), Containern und zur Anlieferung durch Silofahrzeuge. Bei der BigBag-Anlieferung können die Gebinde in Entleerstationen staubdicht angedockt und selbst schwierige Produkte sicher entleert werden. Bei Anlieferung mit Silofahrzeugen werden die Rohstoffe pneumatisch in Silos umgefüllt. Innerhalb pneumatischer Fördersysteme spielen die Dosierorgane eine entscheidende Rolle. Fall- oder Durchblasschleusen sind mit Auszugsvorrichtungen versehen, so dass sich der Rotor zum Reinigen seitlich herausziehen und schnell wieder einbauen lässt. Auch hier gilt: Je sauberer eine Produktionsanlage, desto geringer das Risiko einer Explosion.