2015 Brunnenwasser für Brauerei mit Chlordioxid desinfizieren

Im Hochland von Äthiopien entstand 2015 die vermutlich weltgrößte Brauerei der Firma Dashen. In einer sonst sehr wasser-armen Umgebung wurden Brunnen gebohrt, die täglich mehrere tausend Kubikmeter Wasser fördern. 132 km oder 150 Minuten mit dem Auto entfernt, außerhalb der Stadt Debre Birhan („Berg des Lichtes“), wurde neben den Brunnen ein großes Gelände für die Brauerei erschlossen. Hier trafen traditionelle afrikanische Lebensweisen auf europäische Technologie.

Beschreibung

Das Brunnenwasser wird gefördert, danach über geschlossene Sandfilter aus Edelstahl in Behälter geleitet und danach mehrfach im Kreis über diese Filter aufbereitet. Natürlich wird zur Optimierung ein Flockungsmittel genutzt und der pH-Wert eingestellt. Die 4 Behälter mit jeweils mehreren tausend Kubikmetern Volumen werden als Vorrat und Reserve für die Produktion von 4 Tagen genutzt. Als Schutz vor bakteriellen Infektionen wird das Wasser sofort nach der Filterung konstant mit Chlordioxid desinfiziert. Während der Lagerung im Behälter wird das Wasser bewegt und die Konzentration des Chlordioxides auf einem konstanten Wert gehalten.

Produktion von Chlordioxid

Das zur Desinfektion genutzte Chlordioxid wird vor Ort aus Salzsäure und Natriumchlorit hergestellt. Die Chemikalien kommen von einem örtlichen Lieferanten und werden in Behälter abgefüllt. Die Reaktion zu Chlordioxid wird über die Verdünnung mit Wasser in einen risikoarmen Bereich gebracht. Diese Anlagen waren 12 Monate zuvor durch die Firma DOSATRONIC GmbH aus Deutschland geliefert worden. Trotz Einweisung des Mitarbeiters aus dem südafrikanischen Ingenieurbüros war es vor Ort nicht gelungen, die Generatoren in Betrieb zu nehmen. Hier musste ich helfen.

Messung

Die Messung der Konzentration des Chlordioxides erfolgt stetig an mehreren Punkten des Systems. Das Mess-System DOSACompact ist eine Kombination aus Potenziostatischer Messung von Desinfektionsmitteln, der Redox- und der pH-Wert-Messung. Unter Kompensation der Temperatur und des Volumenstromes können damit sehr genaue Messwerte erreicht werden. Die Referenzmessung und die Kalibrierung erfolgt durch das eigene Labor der Brauerei. Die Herausforderung bestand darin, das örtliche Personal in die Zusammenhänge der Parameter und in die Voraussetzungen einer Messung einzuweisen.

Die Messwerte werden auf meine Initiative per 4…20mA-Signal in die zentrale Steuerung übernommen und dort protokolliert. Eine Übertragung über das bessere ModBus-RTU-Protokoll war leider in der zentralen Steuerung nicht geplant.

Steuerung

Die Volumenströme des Wassers außerhalb der Behälter werden von Messgeräten erfasst. Diese Messgeräte liefern der zugeordneten Membranpumpe ein 4…20mA-Signal. Die Dosierung, einmal eingestellt, erfolgt proportional zum Volumenstrom.

Die Konzentration im Behälter wird gemessen und mit einem Sollwert verglichen. Der Regler im DOSACompact arbeitet über einen PI-Regler und gibt digitale Impulse mit unterschiedlichen Abständen an die zugeordnete Magnet-Membranpumpe aus.

Die Mess- und Dosieranlagen laufen seitdem ohne Unterbrechung und ermöglichen die Produktion von bestem Bier.