Alles regelgerecht – Hygienedesign bei Wirbel- und Strahlschichtanlagen

Produktsicherheit für Nahrungsmittel-, Biotechnik- oder ähnliche Anwendungen

Wirbel- und Strahlschichtanlagen unterschiedlichster Bauform und Größe kommen für Granulations-, Agglomerations-, Coating- oder Wärmeübertragungsprozesse, wie z. B. Trocknung oder Kühlung in verschiedenen Industriezweigen zur Anwendung. In der Lebensmittelindustrie liegt die Herstellung und Konfektionierung unterschiedlichster fester Produktformen mit genau definierten Eigenschaften im Zentrum des Interesses. Neben den Produkteigenschaften sind auch Produktions- und Produktsicherheit wesentliche Elemente bei der Etablierung derartiger Prozesse. Insbesondere die jeweiligen Hygienebedingungen erfordern die Einhaltung spezieller Planungs- und Gestaltungsgrundsätze bei der Anlagenkonzeption.

» Autor: Frank Ohlendorf, Leiter Planung und Konstruktion, Process Technology Food, Feed & Fine Chemicals, Glatt Ingenieurtechnik GmbH

» Im Original veröffentlicht im Fachmagazin Chemie Technik, Ausgabe 10/2012, Hüthig GmbH

Folgende Vorgaben sind beim Hygienedesign derartiger Anlagen, die für Granulations-, Agglomerations-, Coating- oder Wärmeübertragungsprozesse eingesetzt werden, unter anderem zu beachten:

  • EG Richtlinie: 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie);
  • Normen: Sicherheit von Maschinen – Hygieneanforderungen an die Gestaltung von Maschinen EN-ISO 14159, Nahrungsmittelmaschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze – Teil 2: Hygieneanforderungen EN 1672-2;
  • GMP-Richtlinien (GMP = Good Manufacturing Practice);
  • EHEDG-Richtlinien (EHEDG = European Hygienic Engineering & Design Group);
  • FDA (US Food and Drug Administration), 3A-Vorschriften (US 3-A Sanitary Standards).

Neben den gesetzlichen Vorgaben liefern insbesondere die EHEDG-Richtlinien wertvolle Hinweise und Vorgaben zur hygienegerechten sowie aseptischen Gestaltung von Ausrüstungen, Anlagen und komplexen Produktionsstätten. Diese sind auch bei der hygienegerechten Konzeption von Produktionsprozessen für feste Produktformen zu berücksichtigen.

Schwerpunkte bei der Konzeption hygienisch gestalteter Prozessanlagen und kompletter Produktionsstätten sind unter anderem

  • Definition von produktberührenden Bereichen;
  • Festlegen von Hygienezonen;
  • Festlegen des Reinigungskonzeptes sowie der Reinigungsmittel;
  • Festlegen der Produkt-, Rohstoff- und Personalflüsse;
  • Festlegung von möglichen Konstruktionsmaterialien und Oberflächen;
  • Medienversorgung;
  • Ausführung von Hilfskonstruktionen (Stahlbau, feste Decken usw.);
  • Aufstellungsort (Gebäude, Wände, Durchbrüche usw.);
  • Wartungs- und Instandhaltungsanforderungen (Raumbedarf, Hilfsmittel usw.

Darüber hinaus bedürfen insbesondere bei Wirbel- und Strahlschichtanlagen folgende Punkte spezieller Beachtung:

  • konstruktive Gestaltung sämtlicher Details des Wirbelschicht- / Strahlschicht-Apparates selbst (Luftverteiler, innere Oberflächen, Abdichtungen etc.);
  • Planung und Installation des gesamten Prozessluftsystems (Filtration, Konditionierung, Temperierung, Entstaubung, Ventilation etc.);
  • Planung und Installation des gesamten Flüssigkeitssystems bei Granulatoren, Agglomerationsanlagen und Coatern (Förderung, Filtration, Temperierung, Verdüsung etc.);
  • Planung und Installation des gesamten Feststoffsystems (Förderung, Dosierung, Siebung, Mahlung etc.);
  • Ausführung und Einbau von Mess-, Steuer- und Regelungstechnik;
  • Planung und Installation von sicherheitstechnischen Ausrüstungen (Explosionsunterdrückung, Druckentlastung, Brandschutz etc.);
  • Planung und Installation von Ausrüstungen und Anlagen peripherer Verfahrensschritte.

Um hygienekonform produzieren zu können, muss auf die unterschiedlichsten Anforderungen, die sich aus dem gemeinsam mit dem Kunden erarbeiteten HACCP-Konzept ergeben, eingegangen werden. Ein Anlagenbauer aus Weimar verfügt über langjährige Erfahrungen auf diesem Gebiet. Mehrere  Produktionsanlagen mit speziellen Hygiene- und Reinigungsanforderungen wurden bereits erfolgreich im Kundenauftrag errichtet. Das Bild zeigt eine kontinuierlich arbeitende, für staubexplosive Stoffsysteme zugelassene Produktionsanlage, die höchsten Ausführungsansprüchen genügt. Diese Anlage zeichnet sich unter anderem durch ein GMP-Raumkonzept, FDA-zugelassene Komponenten sowie eine Planung und Konstruktion entsprechend den EHEDG-Richtlinien aus.

Bei der Entwicklung und Konstruktion der im Technologiezentrum zur Verfügung stehenden Wirbel- und Strahlschichtanlagen in Labor-, Pilot- und Produktionsmaßstab wurden unter anderem die Hygieneanforderungen der Nahrungsmittelindustrie berücksichtigt. Zusätzlich wurde auch die Anlagenperipherie systematisch untersucht und in enger Zusammenarbeit mit verschiedenen Lieferanten technisch weiterentwickelt und hygienegerecht installiert.

Somit steht eine Anlagentechnik für anwendungstechnische Untersuchungen für den Kunden zur Verfügung, die zusätzlich zu verfahrenstechnischen Daten auch sehr wertvolle Informationen zur technischen Gestaltung in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen liefern kann. Hier sind intensive Diskussionen und eine enge Zusammenarbeit mit den Kunden möglich und angestrebt. Ein Bereich des Technologiezentrums ist als Lebensmittelbetrieb mit etabliertem HACCP-Konzept zugelassen. Die dort gewonnenen Betriebserfahrungen befördern unmittelbar die Weiterentwicklung von Verfahren sowie Apparate- und Anlagentechnik.

Als Systemanbieter für Prozesstechnik zur Feststoffverfahrenstechnik arbeitet der Weimarer Anlagenbauer als aktives Mitglied in der EHEDG-Arbeitsgruppe „Behandlung von Trockenfeststoffen“ (EHEDG-Arbeitsgruppe «dry material handling») an der Erarbeitung von Richtlinien auf diesem Gebiet mit. Die Resultate jahrelanger praktischer Erfahrungen fließen in die entsprechenden Dokumente ein.