PR ROC’s · riskante nieuwe taak voor de melker. In die perio-de werden regels en aanbevelingen...

November 1995

Praktijkonderzoek

Reinigi

ng en

afva

lwater

rond d

e melk

winning

Proefstation voor deRundveehouderij,

Schapenhouderij enPaardenhouderij

Waiboer-hoeve

RegionaleOnderzoek

Centra

PR ROC’s

Colofon

Uitgever:Proefstation voor de Rundveehouderij,

Schapenhouderij en Paardenhouderij (PR)Runderweg 6, 8219 PK Lelystad.

Telefoonnr. 0320-293211, Fax. 0320-241584.e-mail. [email protected]

Redactie en fotografie:Afdeling Voorlichting van het PR.

Drukker:Drukkerij Cabri bv

Lelystad

ISSN 0921-8874

Eerste druk 1995 / oplage 4250

Overname is toegestaan, mits vanuitdrukkelijke bronvermelding voorzien.

Losse nummers zijn uitsluitend verkrijgbaar doorƒ 20,– over te maken op Postbanknr. 2307421

van het Proefstation PR te Lelystadmet vermelding: Themaboek ’Reiniging en afvalwater

rond de melkwinning’ 1995

Geïnteresseerden kunnen donateur van het PRworden. Informatie is verkrijgbaar bij het PR.

De uitgever aanvaardt geen aansprakelijkheidvoor gevolgen bij gebruik van in deze publikatie

vermelde gegevens.

InhoudsopgaveVoorwoord.......................................................... 1Wat moet een boer met zijn melkspoel-water?................................................................. 2 Reiniging apparatuur, een optimaalproces?............................................................... 7Bespaar water door hergebruik.................... 13Optimalisatie reiniging boerderijtanks......... 19Reinigingssystemen met elkaar vergeleken........................................................ 25Eisen aan reiniging bij automatisch melken....................................... 29Locale zuivering afvalwater........................... 32Reiniging van melkwinningsinstallatiesop proef- en praktijkbedrijven ...................... 39Milieusparend reinigen melkwinnings-apparatuur........................................................ 41Berekening van water- en energieverbruik bij de melkwinning.......................................... 47Optimalisatie spoeleffect (1).......................... 50Optimalisatie spoeleffect (2).......................... 54Kortere wachttijd na voorspoelen verminderttemperatuurverlies tijdens de reiniging...... 59Koud voorspoelen hoopvol! .......................... 63Goed afschot melkleiding geeft weinig restwater .......................................................... 66Afvalwaterbeperking bij de melkwinning .... 69Vervoederen van voorspoelwater niet zonder risico’s.................................................. 72Veiligheid verspuiten reinigingsvloeistofin de melkstal................................................... 76Beperkte tweede reiniging kan risicovormen voor melkkwaliteit............................. 77Hittereiniging een alternatief ......................... 81Voorraadreiniging op de boerderij ................ 84Minder afvalwater door voorraadreiniging .. 88Doorschuifreiniging ........................................ 92Afvoer reinigingswater uit melk-winningsinstallaties ........................................ 96Afvalwater voldoet niet aan lozingseisenvoor riool .......................................................... 99Invloed reinigingsmiddelen op mest-samenstelling................................................. 102Testen reinigingsmiddelen voor melk-winningsinstallaties ...................................... 105Niet minder reinigingsmiddel gebruikenbij extra waterontharding............................. 107Warmtepomp voor water van 80ºC............. 109

Reiniging en afvalwater rond de melkwinning 1

Voorwoord

De zorg voor de kwaliteit van boerderijmelk komtde laatste tijd weer versterkt in de aandacht.Daarnaast is de zorg voor het milieu een belang-rijk aandachtspunt in de melkveehouderij. Dezetwee ingangen komen samen in de titel van dethemadag, die aanleiding was voor deze uitgave.De reiniging van melkwinningsapparatuur heefttot voor enkele jaren betrekkelijk weinig aandachtgehad in het onderzoek. Bij de invoering van demelkleidingssystemen en boerderijtanks werddeze reiniging terecht gezien als een moeilijke enriskante nieuwe taak voor de melker. In die perio-de werden regels en aanbevelingen opgesteldzodat ook onder minder gunstige omstandighe-den nog een goed resultaat bereikt kon worden.Het grondstoffenverbruik en de lozingen stondennauwelijks in de aandacht. Mede dankzij goedebegeleiding is de melkkwaliteit voortdurend ver-beterd.Op het melkveebedrijf bleek aandacht voor het”melkspoelwater” nodig te zijn. Dit water zouaanzienlijk bijdragen aan het mestvolume. Ener-gieverbruik en vervuiling speelden uiteraard ookeen rol. Door het PR werd een onderzoekplan op-gesteld, gericht op milieutechnisch betere werk-wijzen met behoud of verbetering van de melk-kwaliteit bij beheerste kosten. De NederlandseOnderneming voor Energie en Milieu (NOVEM)gaf dit onderzoek een belangrijke ondersteuningvanuit het programma Agrarische Sector.Bij het onderzoek was een voortdurend contactmet belanghebbenden in de veehouderij, voor-lichting en industrie. Naast interne rapportagesverschenen talrijke artikelen en een viertal PR-publikaties. Ook werden de resultaten uitgedra-

gen via demo-projecten, vooral op de RegionaleOnderzoek Centra.

Het is zinvol om een themadag te houden voordiegenen die direct betrokken zijn bij de advise-ring aan de melkveehouders. De inleidingen opdie dag zijn gebundeld in dit themaboek. Ook dediverse artikelen die over deze materie versche-nen zijn, zijn in deze publikatie ondergebracht.Daarbij is gekozen voor een groepering in de the-ma's reiniging als zodanig, beperking en herge-bruik van (voor)spoelwater, reinigingssystemen,afvalwater, reinigingsmiddelen en, tenslotte, dewarmtepomp voor heet water. Dit laatste onder-werp is een voorbeeld van onderzoek dat nogniet afgerond is en verder wordt onderzocht.

Bij de inleiders tijdens de themadag komen en-kele namen voor van betrokkenen van buiten hetPR. Wij zijn hen bijzonder erkentelijk voor hun bij-drage aan deze dag en aan dit themaboek.

De toepassing van de resultaten van dit onder-zoek kan bijdragen tot beperking van de milieu-belasting door de melkveehouderij. Het werk zalongetwijfeld ook ten goede komen aan de kwali-teit van boerderijmelk. Beide aspecten kunnenhet imago van de sector verbeteren. Wij vertrou-wen erop dat de melkveehouderij de vruchten zalplukken.

dr.ir. J. Verheij,Afdelingshoofd Melkwinning

Reiniging en afvalwater rond de melkwinning2

Wat moet een boer met zijn melkspoelwater?

A.W. van Bergen (Waterschap Friesland)

Melkspoelwater is water dat ontstaat bij de reiniging van de melkwinningsinstallatie.En als een melkveehouder dat kwijt wil, is het afvalwater. Dan heeft hij een pro-bleem. Een melkveehouder kan kiezen uit diverse technische mogelijkheden ennatuurlijk speelt de financiële kant een rol. Daarnaast is het van belang te weten metwelke regels hij rekening moet houden. Wie zich enigszins verdiept in de juridischeaspecten van de sanering van melkspoelwaterlozingen raakt al snel verstrikt in ver-boden, vergunningen, ontheffingen, heffingen, circulaires, enzovoort. Deze regelsworden uitgevoerd door gemeenten en waterschappen. Bij gemeenten en water-schappen blijken er dan ook nog eens verschillen te zijn. De melkspoelwaterproble-matiek heeft de laatste jaren steeds meer aandacht gekregen. Langzamerhand ont-staat er dan ook wat meer duidelijkheid. De juridische kanten van een zestal optieskomen in dit artikel aan de orde. Voorlopig doet een melkveehouder er in geval vantwijfel goed aan bij zijn gemeente of waterkwaliteitsbeheerder te informeren naar demogelijkheden ter plaatse.

Sanering puntbronnenMelkspoelwater ontstaat bij de reiniging van demelkwinningsinstallatie en de melktank. Hetloopt door een leiding en komt uiteindelijk, al danniet vermengd met andere (afval)produkten, inhet milieu terecht. Het beleid in Nederland is erop gericht om de belasting van het milieu met af-valprodukten zoveel mogelijk te beperken. Ophoofdlijnen is dit verwoord in nota's als hetNMP+ en de Derde Nota Waterhuishouding.Overheden hebben zich de afgelopen jaren sterkgericht op het terugdringen van verontreinigingenuit puntbronnen. Een sanering van een puntbronkan in de praktijk verschillende vorm krijgen, va-riërend van beëindiging van een lozing tot hettreffen van zuiveringstechnische voorzieningen.De aandacht verschoof in de loop der jaren vangrotere industriële naar kleinere bedrijfsmatige lo-zingen. Ook de individuele huishoudens blijvenniet meer buiten schot.De wetgever heeft in de loop der jaren een com-plex aan regels opgebouwd. Met dat instrumen-tarium in de hand werd en wordt gewerkt aan hetrealiseren van beleidsdoelen als bijvoorbeeld hetterugdringen van de fosfaatemissie. Een ”simpe-le” afvalwaterstroom mondt dan al gauw uit ineen woud van regels. Regels die bovendiensoms razendsnel lijken te veranderen.

Van verboden naar mogelijkhedenWordt het melkspoelwater op oppervlaktewater

geloosd dan heeft de melkveehouder te makenmet de regionale waterkwaliteitsbeheerder. InNederland zijn er zo'n dertig instanties die zichdaarmee bezighouden. In Groningen en Utrechtligt deze taak nog bij de provinciebesturen. In derest van ons land bij waterschappen die opererenonder namen als waterschap, zuiveringschap of(hoog)heemraadschap. Afvalwater, en dus ook melkspoelwater, wordtgeloosd op oppervlaktewater of in de bodem. Inhet eerste artikel van de Wet verontreiniging op-pervlaktewater (1970) staat dat lozen zonder ver-gunning verboden is. Na het verstrijken van deovergangstermijn uit het Lozingenbesluit bodem-bescherming is het sinds 1 juli 1992 niet meertoegestaan zonder ontheffing te lozen in de bo-dem.Deze regelgeving dwingt een melkveehouder omna te denken over de juridische mogelijkhedenen onmogelijkheden van verschillende manierenom zijn melkspoelwater af te voeren. Grofweg is

Figuur 1 Zes verwijderingsopties in de praktijk

hergebruiklozing op de riolering

opvang in de mestkelderaparte opvang en afvoer per as

aparte opvang en verspreiden over het landna zuivering lozing

in de bodem of op oppervlaktewater


een zestal verwijderingsopties (zie figuur 1) te on-derscheiden.De keuze uit deze opties is in de praktijk niet zogroot als zij op papier lijkt. De ligging van een be-drijf, de inrichting van het bedrijf en de bedrijfs-voering zijn nu eenmaal niet zomaar te verande-ren. Enig inzicht in de juridische kant van demelkspoelwaterproblematiek is voor adviseurs,leveranciers, en natuurlijk de melkveehouder zelf,nuttig. Want in Nederland kennen wij geen abso-lute verboden en dus zijn er mogelijkheden.

Een handvat voor de praktijkZo langzamerhand tekent zich toch iets meer afhoe overheden agrarische afvalwaterstromenkunnen beoordelen. Een belangrijk stuk daarbij iseen circulaire van het ministerie van VROM: de”Voorlopige richtlijnen voor het bevoegd gezagten aanzien van agrarische afvalwaterlozingen” inde wandelgangen de Circulaire Agrarische Afval-waterstromen (CAA) genoemd. Deze richtlijnenzijn opgesteld ter ondersteuning van lagere over-heden die met de uitvoering van regelgeving zijnbelast.In de Wet milieubeheer is in artikel 10.1 een zo-genoemde verwijderingsladder vastgelegd. Dezeladder is vereenvoudigd in figuur 2 weergegeven. Het beleid is er op gericht dat het ontstaan vanafvalwater zoveel mogelijk wordt voorkomen endat niet te voorkomen afvalwater (zoveel moge-

lijk) wordt hergebruikt. Preventie en/of hergebruikvan het afvalwater heeft de voorkeur. Pas op hetmoment dat deze mogelijkheden zo goed moge-lijk zijn benut komen de andere verwijderingsop-ties in beeld en kan, binnen de wettelijke kaderseen keuze worden gemaakt.Per afvalwaterstroom, die op een agrarisch be-drijf kan ontstaan, geeft de circulaire aan welkeverwijderingsopties er zijn en welke daarvan devoorkeur genieten. Voor melkspoelwater wordendrie gelijkwaardige verwijderingsopties aangege-ven:- Het reinigingswater van de melkinstallatie lo-

zen op de mestkelder.- Het reinigingswater apart opvangen en gelijk-

matig verspreiden over de bodem.

Figuur 2 De verwijderingsladder

preventie

hergebruik en nuttige toepassing

lozen op of transport naarriolering of zuiveringsinstallatie

gelijkmatigverspreiden over de bodem

lozen op oppervlaktewater

puntlozing in de bodem

In de praktijk wordt afvalwater meestal in mestkelders/mestsilo’s geloosd.


- Het reinigingswater lozen op de riolering of peras afvoeren.

Deze richtlijnen hebben het karakter van aanbe-velingen. Het bevoegde gezag kan deze aanbe-velingen desgewenst omzetten in verplichtingenvoor het lozende bedrijf in kwestie.

Beleid uitvoeren met mix van instrumentenOm anderen te bewegen mee te werken aan hetrealiseren van de doelen die wij ons in Nederlandhebben gesteld op milieugebied, hebben lagereoverheden de beschikking over verschillende in-strumenten waarin verplichtingen worden vastge-legd.Er is een tendens dat steeds minder gebruik wordtgemaakt van min of meer éénzijdige sturing doorde overheid. Het verlenen (of weigeren) van eenvergunning of een ontheffing is nog geen verledentijd. Maar andere instrumenten als doelgroepen-overleg, convenanten, en procedureel eenvoudi-gere instrumenten als een meldingensysteem win-nen terrein. Over de sanering van melkspoelwater-lozingen is dan ook het nodige overleg gevoerdmet bijvoorbeeld het Landbouwschap, zijn bro-chures aan de betrokkenen toegezonden of zijnmelkveehouders individueel bezocht en geïnfor-meerd. Ook de financiële prikkels om burger enbedrijf tot milieuvriendelijker gedrag te stimulerendoen het goed. Een melkveehouder runt een be-drijf en is dus niet gebaat bij investeringen, be-heerskosten en heffingen die vermijdbaar zijn.

MogelijkhedenAlle zes verwijderingsopties komen in Nederlandvoor en zijn dus mogelijk, waarmee niet gezegd isdat elke optie ook overal te realiseren is. Dat ver-schilt per situatie. De bottle-neck zit soms in debeperkingen van technische of financiële aard. In

een andere situatie is er riolering aanwezig ofstaat een overheid een bepaalde optie niet toe.Er is dan ook geen optie in het bijzonder aan tebevelen zonder de praktische uitvoerbaarheid,de kosten en de geldende regels gezamenlijk inogenschouw te nemen. Wel kan worden gesteld,dat preventieve maatregelen (waterbesparing) opalle opties een gunstig effect hebben.

1 HergebruikMelkspoelwater dat wordt hergebruikt als vee-drinkwater of schrobwater, wordt niet geloosd.Tegelijk wordt leidingwater bespaard. Het is danook niet verwonderlijk dat hergebruik hoogscoort op de verwijderingsladder. Om van belem-merende regels af te komen heeft deze optie al-leen zin als er geen afvalwaterstroompje resteert.Ook als er van een afvalwaterstroompje sprake isblijven het Lozingenbesluit en de Wvo van toe-passing.

2 Lozing op riolering Wanneer er riolering ligt of aangelegd wordt, ishet aantrekkelijk om daar op aan te sluiten. Demelkveehouder is van het afvalwater uit zijn be-drijf en woongedeelte af. Binnen bepaalde af-standsgrenzen is aansluiting verplicht. Een ge-meente investeert nu eenmaal niet in een duurstuk infrastructuur om daar vervolgens geen af-valwater mee in te zamelen. De gemeentelijkezorg voor de doelmatige inzameling en transportvan afvalwater is een taak die sinds enige tijd ookin de Wet milieubeheer is verankerd. Voor hetbuitengebied kunnen Gedeputeerde Staten vande provincie vrijstelling verlenen.Om de kosten voor aanleg en het beheer van deriolering te dekken, heffen de meeste gemeenteeen rioolrecht. Een klein aantal gemeenten kentdeze heffing (nog) niet en dan zijn de kosten in-gebakken in een andere belasting, bijvoorbeeldde onroerende zaak belasting. De hoogte van hetrioolrecht verschilt per gemeente. In heel het landis echter sprake van een aanzienlijke stijging.Elke gemeente staat voor hoge kosten om het ri-ool te verbeteren, maatregelen te treffen om deverontreiniging van oppervlaktewater door riool-overstorten te verminderen of om nieuwe perce-len aan te kunnen laten sluiten op het rioolstelsel.Via de riolering komt het afvalwater in de rioolwa-terzuiveringsinstallatie terecht en wordt daar ge-zuiverd. De rioolwaterzuiveringsinstallaties wor-den beheerd door de waterkwaliteitsbeheerders.Ook daarvoor worden kosten (verontreinigings-heffing) bij de burger en het bedrijf verhaald.

Met de mest moet afvalwater emissie-arm wordenuitgereden.


3 Lozing in de mestkelderWanneer de capaciteit van de mestkelder vol-doende is, kan het melkspoelwater daarin wor-den geloosd. Vermengd met mest wordt het danafgevoerd. Bij verspreiding over het land geldende regels uit het Besluit Gebruik Dierlijke Mest-stoffen. Het volume neemt toe, en daarmee dekosten van het emissie-arm uitrijden. Door veelveehouders met voldoende capaciteit van demestkelder is deze optie gekozen. Rioolrecht enverontreinigingsheffing hoeven bij deze optie niette worden afgedragen. Op de verwijderingslad-der scoort deze optie redelijk; het melkspoelwa-ter wordt op het bedrijf zelf verwerkt.

4 Aparte opvang en afvoer per asWanneer het melkspoelwater apart wordt opge-vangen kan het in een rioolwaterzuiveringsinstal-latie worden gezuiverd. Verschillende gemeentenhebben ontvangstpunten in hun rioolstelsel aan-gewezen en ook zijn de meeste zuiveringsinstal-laties geschikt (te maken) om spoelwater te ont-vangen. In de praktijk blijkt dat de verschillen tus-sen gemeenten onderling en waterschappenonderling groot zijn. Dit varieert van ”met dat ge-sleep van spoelwater beginnen we hier niet aan”tot duidelijke afspraken met gemeente/water-schap en de toeleverende melkveehouder oftransporteur over een nette aanlevering van hetmelkspoelwater. Omdat bij deze optie gebruik wordt gemaakt vande rioolwaterzuiveringsinstallatie brengt het wa-terschap de kosten in rekening. In een aantal ge-vallen hanteert men een bedrag per kubieke me-ter; andere waterschappen innen verontreini-gingsheffing. Wordt geloosd in het rioolstelseldan zullen de meeste gemeenten ook rioolrechtvragen.In de praktijk blijkt dat van deze optie weinig ge-bruik wordt gemaakt. Het apart opvangen, trans-porteren en afleveren is nogal omslachtig. Ookwordt deze optie wel vergeleken met het beken-de paard achter de wagen: de belasting van hetmilieu door het transport weegt zwaarder dan debelasting door het melkspoelwater.

5 Aparte opvang en verspreiden over het landRond het verspreiden over het land van melk-spoelwater is heel wat afgepraat en nog steedslaait die discussie her en der op. Melkveehou-ders en vele anderen vinden het vreemd dat hetspoelwater wel met, maar niet zonder de mestmag worden uitgereden. In de Circulaire Agrari-sche Afvalwaterstromen is het gelijkmatig ver-

spreiden over het land één van de opties. Hier-voor is dan wel een ontheffing van de gemeentevereist waaraan in ieder geval de volgende voor-waarden zijn verbonden:

- slechts het gebruik van biologisch afbreekbarereinigings- en ontsmettingsmiddelen is toege-staan;

- de ontheffing wordt voor maximaal 2 jaar ver-leend (afhankelijk van resultaten van onder-zoek kan de termijn worden verlengd);

- er mag niet meer dan 50 m3 afvalwater perhectare per jaar worden verspreid.

Ook voor deze optie is geen rioolrecht en veront-reinigingsheffing verschuldigd. Wel vragen ge-meenten een bedrag aan leges voor het verlenenvan de ontheffing. Een aantal gemeenten en de politie staat niet tetrappelen voor deze optie. Argument daarvoor isdat de optie het moeilijker maakt om te controle-ren of een melkveehouder zich aan de ont-heffingsvoorwaarden en de mestregelgevinghoudt.

6 Na zuivering lozen in de bodem of op opper-vlaktewater

In binnen- en buitenland wordt ervaring opge-daan met kleine zuiveringssystemen voor de be-handeling van afvalwater. Het zuiveren van melk-spoelwater (eventueel met andere afvalwater-stromen) op het bedrijf staat in Nederland nog inde kinderschoenen. De exploitatie van een instal-latie vraagt de nodige tijd en aanzienlijke kosten.Daarnaast maken de wisselende zuurgraad ende toegevoegde reinigingsmiddelen het moeilijkom een eenvoudig te bedienen installatie te ont-werpen tegen acceptabele kosten.Er wordt de laatste tijd steeds meer ervaring op-gedaan met zuivering van afvalwater door middelvan een rietfilter. Voor de lozing vanuit dat filter inoppervlaktewater of de bodem is weer een ver-gunning of ontheffing vereist. Aan waterkwali-teitsbeheerders wordt dikwijls de vraag gesteldaan welke lozingseisen een zuiveringsvoorzie-ning moet voldoen. Een duidelijk antwoord zult uniet krijgen. Per situatie wordt getoetst of eenzuiveringsvoorziening als een ”best uitvoerbaretechniek” wordt gezien en of het ontvangendeoppervlaktewater geschikt is om op te lozen.Voor deze optie is eveneens een ontheffing ofvergunning nodig en worden leges in rekeninggebracht. Wordt op oppervlaktewater geloosddan wordt tevens een heffing opgelegd. De kos-


ten worden ook verhoogd, omdat ter controlevan het functioneren van voorzieningen de ver-plichting wordt opgelegd om het effluent van deinstallatie te bemonsteren en te analyseren.Er zitten aan deze optie dus nogal wat mitsen enmaren. En inderdaad, deze opties is dan ook opéén van de onderste sporten van de ladder tevinden.Of dat terecht is, is maar de vraag. Het is tochniet zo gek als dichtbij de bron het vrijkomendeafvalwater wordt gezuiverd. Naar verwachting zaldeze optie een vlucht nemen als het effluent eendusdanige kwaliteit heeft dat het weer terugge-voerd kan worden in het bedrijf. Dan wordt eenflinke sprong gemaakt op de ladder.

TenslotteHet zal duidelijk zijn dat een verwijderingsoptiedie hoog op de verwijderingsladder staat geno-

teerd, minder belemmeringen van regels onder-vindt dan een optie op de onderste sporten vande verwijderingsladder. Hoog op de ladder wordthet jurisch struikgewas ontweken en kijkt u uitover het bos met regels.De Circulaire Agrarische Afvalwaterstromen heeftwel wat ordening aangebracht in de benaderingvan de verschillende verwijderingsopties voormelkspoelwater. Gemeenten en waterschappenhouden echter nog een aanzienlijke vrijheid omde aanbevelingen uit de circulaire wel of niet toete passen. Het blijft daarom voorlopig verstandigom bij de gemeente zelf of de regionale water-kwaliteitsbeheerder navraag te doen. Voor eenverantwoorde keuze uit de opties is het goed omte weten wat door de betreffende instantieswordt toegestaan en met welke kosten (heffingenen/of leges) de melkveehouder rekening moethouden.

Rioolwaterzuiveringsinstallatie Joure.

Foto

: W. W

alst

ra


Reiniging apparatuur, een optimaal proces?G.M.V.H. Wolters (PR)

De veehouder/melker is verantwoordelijk voor een goede melkkwaliteit. Het niveauvan het kiemgetal in de melk wordt bepaald door een drietal bronnen: infectie via dekoe, besmetting via de apparatuur en bacteriegroei in de melkkoeltank. Problemendoor bacteriegroei in de melkkoeltank zijn in Nederland drastisch gereduceerd doorde introductie van de melkwacht. Naar schatting is op 50 % van de Nederlandsemelkveebedrijven een melkwacht aanwezig. Besmetting via de apparatuur is in veelgevallen de belangrijkste bron voor een verhoogd kiemgetal. Het reinigingsresultaat,en daarmee de besmetting via de apparatuur, is sterk afhankelijk van de aanleg vande apparatuur, de werking van de reinigingsautomaat, de gebruikte grondstoffen ende attentie van de melker. In de praktijk wordt de reiniging nauwelijks gecontroleerddoor de melker, zodat nogal eens fouten optreden die niet vroegtijdig worden gesig-naleerd. Controles worden pas uitgevoerd als blijkt dat de melkkwaliteit afneemt, indit geval in de vorm van een verhoogd kiemgetal.

InstallatieHet doel van het reinigen is het volledig verwijde-ren van melkresten. Een eerste vereiste voor eengoed reinigingsresultaat is een goed aangelegdeinstallatie. In een technische aanbeveling uit1984 voor melkmachine-installaties zijn aanbe-velingen gedaan waaraan melkwinningsappara-tuur (exclusief melkkoeltank) moet voldoen. Ditzijn voorwaarden op het gebied van constructie,materiaal, aanleg en werking. Deze aanbevelin-gen zijn met name opgesteld vanuit melktech-nisch oogpunt, waarbij enige algemene opmer-kingen zijn opgenomen met betrekking tot dereiniging. Vanuit reinigingsoogpunt naar een melkinstallatiekijken, levert dan soms een aantal punten op, diereinigingstechnisch niet verantwoord zijn. Het rei-nigen stelt bijvoorbeeld aan het stromingsbeeldeisen die tegengesteld zijn aan het melken. Metandere woorden, het hygiënisch ontwerpen enaanleggen van melkinstallaties laat wel eens tewensen over.Wat wordt nu onder een 'sanitair' aangelegde in-stallatie verstaan? Dit is een installatie die mak-kelijk en goed te reinigen is. De basis hiervoor isbeschreven in de technische aanbevelingen 84.Op een aantal proef- en praktijkbedrijven is ge-keken of de melkleidinginstallaties 'sanitair' zijnte noemen. Hierbij is een aantal zaken gesignal-eerd die hygiënisch onverantwoord lijken of nietovereenkomen met de technische aanbevelin-gen.

MateriaalVoor melkwinningsapparatuur wordt met nameroestvaststaal, rubber en kunststof gebruikt. Detijdige vervanging van rubber onderdelen is eenpunt van aandacht. Rubber vertoont na verloopvan tijd cracking; het oppervlak wordt ruwer en erontstaan meer hechtingsplaatsen voor bacteriën.In de praktijk worden tepelvoeringen met een ze-kere regelmaat vervangen, variërend van 6maanden tot enkele jaren. Rubber slangen e.d.die niet aan pulsatie onderhevig zijn, worden veelminder frequent vervangen.

ConstructieDe installatie moet zo zijn aangelegd dat op alleplaatsen waar melk kan komen, ook reinigings-vloeistof langs moet kunnen stromen. Dat bete-kent afwezigheid van dode hoeken en dode ein-den in de installatie. Enkele gesignaleerde pro-bleempunten zijn de vacuümleiding boven deluchtafscheider, de overloopbeveiliger, luchtinjec-tor direkt op de melkleiding en het aftappuntachter de melkpomp (dood eind). In principemoeten deze onderdelen worden opgenomen inhet reinigingscircuit. Soms kan worden volstaanmet periodieke handmatige reiniging, maar dit isveel minder betrouwbaar.

AanlegVolgens de technische aanbevelingen moet demelkleiding een geleidelijke afloop hebben naarde luchtafscheider. In de praktijk worden voor


doorloopmelkstallen 1 % en voor grupstallen 0,5% afschot aangehouden. Op de 8 proefbedrijvenvoldoet geen enkele installatie volledig aan dezenorm. Op veel bedrijven zijn verzakkingen zodater zelfs een negatief afschot is. Het gemeten af-schot varieert van - 1 % tot + 1 %. Deze metin-gen tonen aan dat er in de praktijk nog veel teverbeteren valt.

VerbindingenIn een melkleidingsinstallatie komen verschillen-de verbindingen voor. Volgens de technischeaanbevelingen moeten alle verbindingsstukkenvan binnen glad zijn afgewerkt en vrij zijn van na-den. Bij gebruik van verbindingsmoffen dient ertussen de beide leidingeinden een afstand te zijn,die tenminste drie keer de wanddikte van de lei-ding bedraagt. Het gebruik van klemmen is toe-gestaan.In de praktijk wordt aan deze eisen niet altijd vol-daan. Voorbeelden hiervan zijn: niet glad afge-werkte gelaste roestvaststalen melkleiding, nietgoed gelaste roestvaststalen melkleiding waar-door roestvorming optreedt, niet glad afgewerkteboring in de melkleiding (bramen), afstand tussen2 leidingeinden minder dan drie keer de wand-dikte, uitstekende aansluitnippel aan binnenkantvan de klauw. Veel voorkomende verbindingen zijn afdichtrin-gen van rubber. Deze worden vaak sterk vervuildaangetroffen. Voorbeelden hiervan zijn afdicht-rubber in melkproduktiemeters, melkklauwen,zadeltje van aansluitnippel op melkleiding. Hier-voor geldt dat deze periodiek handmatig gerei-nigd dienen te worden. In de praktijk blijkt dat deveehouder zich in veel gevallen niet bewust isvan de noodzaak van een periodieke schoon-maak van de vervuilde onderdelen. Gebruik vanafdichtringen dient zoveel mogelijk voorkomen teworden.Verder komen veel overgangen van roestvast-staal naar rubber voor in de vorm van nippels,waarop slangen worden aangesloten. Ook hiertreedt soms sterke vervuiling op en is periodiekecontrole en reiniging van belang. In de praktijkwordt regelmatig gebruik gemaakt van dubbeleklemmen om een rubberen of siliconen slangvast te zetten. De ruimte tussen de 2 klemmenkan sterk vervuilen, waardoor dit punt tijdens hetmelken een duidelijke besmettingsbron is. Uit ditoogpunt is het beter om slechts één, goedwer-kende klem te gebruiken.In hoeverre verdergaande hygiënische principesworden toegepast in de melkwinning, is nu nog

een economische afweging. Wegen de meerkos-ten op tegen het gederfde inkomen en het ver-minderd verbruik van grondstoffen bij de reini-ging? Vaak is dat nog niet het geval.

ReinigingOm met een sanitair aangelegde installatie melkvan goede kwaliteit te kunnen leveren, dient ookhet reinigingsproces goed uitgevoerd te worden.Een randvoorwaarde hierbij is dat de grondstof-fen water, energie en chemicaliën zo optimaalmogelijk worden ingezet, om een duurzaam sys-teem te creëren.De aanbevelingen voor een optimale reinigingzijn enige jaren geleden beschreven door dewerkgroep Reiniging. Samen met het onderzoekdat sindsdien door het Proefstation voor deRundveehouderij is uitgevoerd, kan een aantal ei-sen voor een goede reiniging worden opgesteld.Hierbij gaat het om eisen aan standaardreiniging,bestaande uit de drie processen voorspoeling,hoofdreiniging en naspoeling.

VoorspoelingHet voorspoelen dient om zoveel mogelijk restenmelk uit de installatie te verwijderen. Om dit tebereiken dient dit een eenmalige spoeling te zijnmet water met een temperatuur van 40 tot 60 °C.In de praktijk wordt nog regelmatig tijdens devoorspoeling gecirculeerd. Dit is ten sterkste af teraden. Het criterium voor een goede voorspoe-ling is de afwezigheid van melk in het laatstespoelwater. Belangrijke parameters voor een effi-ciënte voorspoeling zijn een verhoogd vacuüm(50-60 kPa) en/of luchtinjecties.

HoofdreinigingBij gebruik van een gecombineerd reinigings- endesinfectiemiddel wordt tijdens de hoofdreinigingde hele installatie gereinigd en gedesinfecteerd.Hierbij wordt gebruik gemaakt van water van 60tot 80 °C. Alleen middelen die voor de melkwin-ning zijn toegelaten dienen hiervoor in de aanbe-volen concentratie gebruikt te worden, vaak0,5%. Met deze vloeistof wordt 7-10 minuten ge-circuleerd. Voor een effectieve werking van dereinigingsoplossing moet de hoeveelheid melk-resten in de circulatievloeistof minimaal zijn. Eénvan de kriteria voor een goede hoofdreiniging iseen eindtemperatuur van minimaal 40 °C. Vooreen goede mechanische werking van de vloeistofdient de gemiddelde vloeistofsnelheid in de in-stallatie minimaal 1,5 m/s te bedragen.


NaspoelingHet naspoelen met koud leidingwater is om ach-tergebleven resten van de reinigingsoplossing uitde installatie te verwijderen. Om dit te bereikendient dit evenals de voorspoeling een eenmaligespoeling te zijn. Voor een optimale uitvoering vande naspoeling gelden dezelfde aanbevelingen alsvoor de voorspoeling. Het criterium voor eengoede naspoeling is de afwezigheid van reini-gingsmiddel in het laatste spoelwater.

Voor alle drie processen geldt dat het pulsatie-systeem in werking dient te zijn. Tussen melkenen reinigen kan het vacuüm worden gehand-haafd, om te voorkomen dat melkresten in nadenen kieren gaan zitten en met de reiniging nietmeer wordt verwijderd. Voor een zo efficiënt mo-gelijke uitvoering van de drie processen, dienthet verplaatsen van vloeistof minimaal te zijn. Ditbetekent dat na elk proces de installatie enigeminuten gedraineerd moet worden. Daarnaastzijn een automatische drainage van persleidingen luchtafscheider en juiste aanleg van de instal-latie van wezenlijk belang. Om buffering van vloeistof in de luchtafscheidertijdens de processtappen zo veel mogelijk tevoorkomen, moet de luchtafscheider reeds bijeen lage vullingsgraad worden geleegd. Hiertoemoet een aparte niveauschakeling in de luchtaf-scheider worden aangebracht. Daarnaast is decapaciteit van de melkpomp van essentieel be-lang voor een goede reiniging. Deze dient vol-doende groot te zijn. In de praktijk is de capaci-teit van de melkpomp vaak te klein. Bij het toe-passen van een verhoogd vacuüm neemt demelkpompcapaciteit nog verder af, waardoor ditonderdeel een duidelijk knelpunt kan zijn.

RestvloeistofBij een minimale hoeveelheid restvloeistof wordtelke spoelgang beter benut:- De voorspoeling hoeft minder melk uit de in-

stallatie te spoelen

- In de hoofdreiniging zit minder voorspoelwater.De temperatuur van de oplossing en de con-centratie reinigingsmiddel blijven hierdoor ho-ger. Kouder voorspoelwater verlaagt de tem-peratuur, water verdunt de oplossing en deaanwezige melk inactiveert o.a. de desinfectie-component aktief chloor

- De naspoeling hoeft minder reinigingsvloeistofuit te spoelen. Hierdoor is de kans op residuenin de melk kleiner.

Op een achttal proefbedrijven is onderzocht waarzich in de installatie restwater bevindt. Hierbij isgekeken naar de hoeveelheid restwater na 5 mi-nuten draineren. Een overzicht van de gemeten hoeveelheid rest-water op de proefbedrijven staat in tabel 1. Hier-bij is uitgegaan van de situatie dat na de melk-pomp een automatisch drainagepunt aanwezigis. Dit betekent dat de persleiding en de luchtaf-scheider worden gedraineerd.

Gemiddeld blijft er 3 liter restvloeistof achter na 5minuten draineren met een automatische draina-ge. Het merendeel hiervan (75 %) blijft achter inde melkleiding. Deze hoeveelheid is sterk afhan-kelijk van het afschot en de lengte van de melk-leiding. In de melkstellen met onderdelen (inclu-sief meters of glazen) blijft ongeveer 15 % achter.Dit is afhankelijk van het aantal melkstellen en hetsoort onderdeel. De laatste 10 % blijft achter inde luchtafscheider en melkpomp mits deze ge-draineerd is. Als niet wordt gedraineerd neemt dehoeveelheid restvloeistof toe met de inhoud vande persleiding en een aantal liters uit de luchtaf-scheider. Deze hoeveelheid varieert op de achtproefbedrijven van 7 tot 20 liter, met een gemid-delde van 10 liter. Het gemiddelde versleep vanvloeistof tussen twee spoelbeurten is 3 liter bijautomatische drainage en minimaal 13 liter bijniet-automatische drainage.Hieruit blijkt duidelijk dat het meeste restwater inde melkleiding achterblijft. Uit laboratorium-me-tingen blijkt dat in een leiding die niet op afschotligt, grote hoeveelheden restwater achter kunnenblijven. Na drie minuten is het meeste water uitde leidingen gedraineerd, langer draineren heeftnauwelijks nog effect. Draineren met luchtzuigenonder vacuüm heeft vooral effect bij leidingen dievlak liggen (0%). Bij een negatief afschot blijf hetwater achter in de leiding en stroomt de luchteroverheen. Bij een licht positief afschot (0,5 %)heeft luchtzuigen een klein positief effect. Dit ef-fect is het grootst voor leidingen met een kleinediameter.

Tabel 1 Gemiddelde hoeveelheid restwater (l) na 5min. draineren van 8 proefbedrijven.

Restwater Spreiding

Melkstellen 0,5 0,1-0,7(inclusief meters of glazen)Luchtafscheider + melkpomp 0,3 0,2-0,3Melkleiding 2,3 0,2-5,2

Totaal 3,0 1,3-5,5


Afkoeling tijdens de hoofdreinigingIn een aantal proeven is gekeken naar de invloedvan diverse factoren op de afkoeling tijdens dehoofdreiniging. Tussen voorspoeling en hoofd-reiniging zit een bepaalde wachttijd waarin de in-stallatie afkoelt. Vaak is de wachttijd langer dannodig voor drainage door de vultijd van de spoel-bak. Verkorten van de wachttijd van 15 naar 5minuten, geeft een verhoging van de eindtempe-ratuur hoofdreiniging van 3 °C. Opvallend wasdat de eindtemperatuur nauwelijks veranderde,wanneer tijdens het wachten de installatie ondervacuüm werd gehouden (luchtzuigen).De afkoeling is sterk afhankelijk van de grootteen de gebruikte materialen in de melkinstallatie.Met name roestvaststaal geleidt warmte goed enkoelt daardoor snel af. De circulatiesnelheid van de reinigingsvloeistofwordt o.a. bepaald door het toegepaste vacuümen de eventuele luchtinlaat. Het reinigen met eenvacuüm van 60 kPa geeft globaal een snelheids-verhoging van 20% ten opzichte van reinigen bij40 kPa. Uit metingen blijkt dat ondanks de hoge-re snelheid en dus meer circulaties per tijdseen-heid er geen aantoonbaar effect op de eindtem-peratuur na 10 minuten is vast te stellen. Hetzelf-de effect wordt waargenomen voor dehoeveelheid luchtinlaat. Extra luchtinlaat via demelkleiding of via de spoelleiding geeft geen an-dere eindtemperatuur dan in een systeem waar-bij op deze plaatsen geen lucht wordt toegelaten.Gesteld kan worden dat de afkoeling per tijds-eenheid gelijk is. De hoeveelheid vloeistof die pertijdseenheid door de installatie stroomt is echterniet altijd gelijk. De resultaten van een aantal ver-schillende spoelprogramma's zijn weergegevenin tabel 2. Hierbij kan nogmaals opgemerkt wor-den dat de eindtemperatuur na 5 en 10 minutencirculeren bij alle proeven gelijk is.

Bij het spoelprogramma 'water en lucht ge-mengd' wordt continu water en lucht via de op-zuigleiding opgezogen. Bij het spoelprogramma

’water en lucht kolommen’ wordt met een be-paalde regelmaat lucht geïnjecteerd op de spoel-leiding. De frequentie en de tijdsduur van deluchtinjectie geeft ook een bepaalde variatie inaantal circulaties per 8 minuten. Reinigen in kolommen met een verhoogd va-cuüm geeft het grootste aantal circulaties bij ge-lijke afkoeling. In de praktijk is dit te realiserendoor een extra vacuümregulateur, die tijdens dereiniging een hoger vacuüm instelt. Kolommenzijn te realiseren met door de automaat gestuur-de kleppen in de opzuigleiding. Meer praktischeen goedkopere oplossingen zijn een spoelpulsa-tor of een vlottersysteem. Duidelijk is dat het aantal circulaties per tijdseen-heid sterk kan verschillen. In de praktijk zullenook dergelijke verschillen aanwezig zijn. Naastvacuümniveau en luchtinlaat is nog een aantalfactoren te noemen die van belang is voor de cir-culatiesnelheid, te weten capaciteit vacuüm-pomp, diameter opzuigleiding, melkleidingsys-teem (inhoud e.d.) en capaciteit melkpomp.In deze proef is niet gekeken naar het verschil inreinigend effect van de verschillende spoelpro-gramma's. Verondersteld wordt dat het reinigendeffect beter is naarmate de circulatiesnelheid ho-ger is. Verder onderzoek is noodzakelijk.

Op ROC Zegveld is gekeken in hoeverre tijds-winst voor een praktijksituatie haalbaar is. Bijdeze optimalisatie zijn geen wijzigingen in dehoeveelheid water aangebracht. Op dit bedrijfwordt alleen gereinigd met warmteterugwin-ningswater, zonder doorverwarmen. Verkortingvan de vultijden voor de voorspoeling en hoofd-reiniging zijn gerealiseerd door de aansluiting vande waterleiding op het warmteterugwinningsvaten van de warmteterugwinning naar de reini-gingsautomaat te verruimen van 15 naar 22 mm.Hierdoor wordt de vultijd van de spoelbak gere-duceerd van 10 naar 4 minuten. Daarnaast is decirculatietijd gereduceerd van 9 naar 7 minuten.De rest van het reinigingsprogramma is niet ge-

Tabel 2 Aantal circulaties per 8 minuten circuleren met verschillende spoelprogramma’s (omgevingstemperatuur 14 °C)

Spoelprogramma Bedrijfsvacuüm Opgezogen Aantal circulaties Opzuig (kPa) vloeistof per 8 minuten snelheid

(l/min) (m/s)

Water 40 50 8 0,8Water en lucht gemengd 40 25 4 0,4Water en lucht kolommen 40 75 12 1,7Water 60 85 14 2,3Water en lucht gemengd 60 42 6 1,7Water en lucht kolommen 60 110 18 3,3


Figuur 1 De vijf reinigingsfactoren

gebruiksconcentratie temperatuur

mechanische werking mens tijdsduur

Reiniging berust op de vijf factoren die in fi-guur 1 zijn voorgesteld en waarop nu kortwordt ingegaan. De aanbevolen concentra-tie aan chemische middelen is nodig om hetvuil los te maken en zwevend te houden,alsmede om bacteriën te doden. Verderdient het voor waterbehandeling en het ver-mijden of verwijderen van aanslag in het cir-cuit. De mechanische werking of turbulentie iseen moeilijk punt, en in de praktijk somseen zwakke schakel. Circulatiereinigingvindt plaats in een leidingsysteem, en devacuümpomp levert de drijvende kracht inde leidingen. Turbulentie in de vloeistofwordt bevordert door middel van het al danniet bewust lucht in te laten, bijv. door eenspoelpulsator. De snelheid en de reinigendewerking van een door de vacuümpompaangezogen waterkolom is afhankelijk vano.a. vacuümpompcapaciteit, luchtinlaat(plaats, frequentie en hoeveelheid), weer-standen, drukverval e.d. Een zekere tijd is nodig om de aanwezigechemische middelen werkzaam te laten zijn.In het algemeen kan men stellen dat bij eenhogere temperatuur de reiniging aanzienlijkefficiënter verloopt. Een te hoge tempera-

tuur geeft een neerslag van eiwit, een telage temperatuur een afzetting van vuil envet. Deze eerste 4 factoren zijn tot op zeke-re hoogte inwisselbaar.De mens tenslotte staat in het centrum vande reiniging. Hij dient er voor te zorgen datde installatie gereed is om te reinigen, zorgtvoor de uitvoering van de reiniging bij afwe-zigheid van een reinigingsautomaat en con-troleert of de reiniging goed wordt uitge-voerd. In de praktijk blijkt met name dezelaatste funktie niet of nauwelijks te wordenuitgevoerd.

Op het merendeel van de melkveebedrijvenin Nederland wordt het reinigingsproces ge-stuurd door een automaat die reageert optijd- en/of niveauschakeling. Het program-ma berust op tijdssturing. De hoeveelheidspoelwater wordt in nagenoeg alle gevalleningesteld met een niveausensor, waarmeevaak direkt de vacuümpomp wordt ge-stuurd. Oudere types reinigingsautomatenbeschikken soms nog over een tijdgestuur-de niveauregeling (met name gecombineer-de automaat voor melkleiding en melkkoel-tank). Geautomatiseerde controle van hetreinigingsproces vindt nauwelijks plaats.


wijzigd. Deze maatregelen resulteren in een 5 °Cverhoogde eindtemperatuur. De resultaten vande optimalisatie staan in figuur 2.Gedurende langere tijd is de melkkwaliteit op ditbedrijf gevolgd. Optimalisatie van de reinigingvan de melkleidinginstallatie heeft geen invloedop de microbiologische melkkwaliteit gehad.

ProcescontroleEen foutieve reiniging wordt vaak pas opgemerktals er problemen ontstaan met het kiemgetal vande melk. Om te besparen op deze faalkosten, enom betere garanties te kunnen geven dat melkvan goede kwaliteit wordt afgeleverd, is het zin-vol om het reinigingsproces te controleren.Net als de melkwacht, die een juiste werking vande melkkoeltank electronisch bewaakt, is ge-tracht om dit soort hulpmiddelen te betrekken bijde reiniging van de melkleidingsinstallatie Hierbijwordt uitgegaan van de reinigingsfactoren tijd,temperatuur, concentratie en mechanische wer-king.Vaak wordt het reinigingsproces met tijdsinterval-len gestuurd. Bij controle van de temperatuur ismet name de eindtemperatuur van de hoofdreini-ging van belang. Deze kan het best worden ge-meten in de persleiding. Controle op de concen-tratie van reinigingsmiddel is mogelijk met geleid-

baarheidsmeting, die is afgestemd op het ge-bruikte middel. Uiteraard moet de meting pasplaatsvinden nadat de vloeistof goed gemengdis. Ook is temperatuurcorrectie nodig. Melkrestenhebben nauwelijks effect op de geleidbaarheid.Voor een juiste meting dient het meetpunt onderhet vloeistofniveau te zitten, bijv. in de perslei-ding.Een directe controle van de mechanische wer-king is nog niet mogelijk gebleken, maar va-cuümniveau lijkt een goede afgeleide meting. Af-hankelijk van het meetpunt kunnen eisen wordengesteld aan het percentage van de circulatietijdwaarbij het vacuüm een bepaald niveau over-schrijdt. Meting van het vacuümniveau kan te-vens worden gebruikt voor de controle van ko-lommen en controle op de werking van de lucht-injector.Bovenstaande metingen kunnen worden inge-bouwd in een reinigingswacht. De zekerhedendie deze reinigingswacht biedt, worden beperktdoor de kwaliteit van de aanleg van de installatieen de afstelling van de reinigingsautomaat. Omdeze onzekerheden te beperken zou een contro-le-protocol opgesteld moeten worden voor hettesten van de reiniging. Dit protocol zou opgeno-men dienen te worden in het systeem van perio-diek onderhoud van de melkinstallatie.

Figuur 2 Het verloop van het reinigingsproces in de tijd (minuten) en de temperatuur (°C) in de spoelbak op ROCZegveld, bij standaard- en geoptimaliseerde standaardreiniging

55 38

56 43

0 10 20 30 40 50 60

temperatuur

standaard

temperatuur

optimalisatie

tijd (minuten)

vullen 1 voorspoelen drainage/vullen 2 hoofdreiniging

drainage/vullen 3 naspoelen drainage


Bespaar water door hergebruikJ.A.M. Boerekamp (PR)

Afvalwater van de reiniging van melkleidinginstallaties en melkkoeltanks wordt in depraktijk meestal geloosd in de mestput en indien aanwezig op de riolering. Bij de rei-niging komen drie verschillende afvalstromen vrij, die voor verschillende doelen nog-maals te gebruiken zijn. Het voorspoelwater kan aan vee vervoederd worden, hethoofd- en/of naspoelwater kan worden gebruikt voor het schoonspuiten van demelkstal, of opnieuw worden gebruikt voor de reiniging van de melkleidinginstallatie.Om een indruk te krijgen van het waterverbruik voor het schoonspuiten van de melk-stal is op een vijftigtal melkveebedrijven gedurende een jaar het waterverbruikgemeten. Daarnaast is gekeken naar mogelijkheden voor waterbesparing bij hetschoonspuiten. Uit deze inventarisatie blijkt dat het waterverbruik bij lage druk tweekeer zo hoog is als dat bij hoge druk. De grootte van de stal heeft hier nauwelijksinvloed op. Een van de eenvoudigste manieren om water te besparen bij het schoon-spuiten van de melkstal is het gebruik van een rubber trekker of bezem vóórdatwordt schoongespoten. Op deze manier kan al gauw 10 - 20 % water wordenbespaard.

De melkleidinginstallatie en melkkoeltank wordenvaak in drie spoelgangen gereinigd: voorspoelen,hoofdreinigen en naspoelen. Bij het voorspoelenworden resten melk zo goed mogelijk wegge-spoeld. Bij de hoofdreiniging wordt gecombi-neerd alkalisch reinigings- en desinfectiemiddelgebruikt voor de reiniging en desinfectie. Het na-spoelen dient voor het verwijderen van resten rei-nigings- en desinfectiemiddel. Dit (afval)waterkan eenvoudig opnieuw worden gebruikt. Echterniet alle afvalstromen zijn geschikt voor alle doel-einden, omdat ze melk of reinigingsmiddel bevat-ten. Het afvalwater van het schoonmaken vanmelkstellen en melkstal bevat mestresten. Dit af-valwater is als zodanig niet geschikt voor herge-bruik. Op bijna alle melkveebedrijven gaat dit af-valwater direct naar de mestkelder en wordt metde mest uitgereden.

VoorspoelwaterOp ongeveer 30 % van de melkveebedrijven inNederland wordt het afvalwater geloosd op deriolering. Hiervoor moet verontreinigingsheffingworden betaald. De heffing wordt uitgedrukt inaantal vervuilingseenheden (VE). De prijs van éénVE verschilt in Nederland per waterschap. Voor1995 varieert dit van ƒ 58,80 tot ƒ 138,00 perVE. Per 1 januari 1996 wordt de heffing verhoogdvan 3 naar 6 VE’s. De melkresten in het voor-spoelwater zijn het meest vervuilend. Als het

voorspoelwater, vanaf 1 januari 1996, niet meerwordt geloosd op de riolering én dit automatischgebeurt (driewegklep) dan wordt de heffing ver-laagd naar 3 VE. Het voorspoelwater gaat danniet meer naar de riolering, maar komt in veel ge-vallen in de mestkelder terecht. In dat geval moe-ten kosten voor opslag en uitrijden worden bere-kend. Door de aanwezige melkresten is het voorspoel-water niet geschikt voor het schoonspuiten vande melkstal, maar kan het worden gebruikt alsdrinkwater voor koeien of kalveren. In plaats vanhet voorspoelwater te lozen in de mestkelderwordt bespaard op kosten voor opslaan en uitrij-den van afvalwater. Vervoederen bespaart tevensop de hoeveelheid drinkwater. Op de proefbedrijven Zegveld, Aver Heino en DeMarke is onderzocht of vervoederen mogelijk isen of dit effect heeft op de kwaliteit van het drink-water. Gedurende anderhalf jaar is voorspoelwa-ter vervoederd aan het melkvee. Kwalificatie vanhet voorspoelwater als drinkwater heeft plaats-gevonden aan de hand van de grenswaarden uittabel 1.

ROC ZegveldOp ROC Zegveld wordt het voorspoelwater vande reiniging van melkleiding en melkkoeltank ge-loosd in een centrale vlotterbak. Deze bak staatin verbinding met de drinkbakken voor het vee.


Omdat de hoeveelheid te vervoederen voor-spoelwater maar een fractie is van de drinkwater-behoefte van het vee, wordt slootwater, uit eenstromende sloot, gebruikt ter aanvulling van dewatervoorraad. Het KMnO4-gehalte van hetslootwater op dit bedrijf is van nature te hoog(veengebied). Toevoegen van voorspoelwaterverhoogt deze waarde nauwelijks. Het ROC iszeer tevreden over de wijze waarop het voor-spoelwater wordt hergebruikt. In de maandenjuni tot en met augustus zijn de koeien het groot-ste gedeelte van de dag niet in de stal, waardoorhet voorspoelwater niet wordt opgedronken.

Hierdoor kan bederf van melkresten optredenmet als gevolg het vrijkomen van stank. Gedu-rende deze periode wordt het voorspoelwaterdaarom in de mestput geloosd.

ROC Aver HeinoOp dit ROC wordt ook water van de voorspoe-ling van melkleiding en melkkoeltank vervoederd.Op dit bedrijf wordt de melkleidinginstallatie vóórde voorspoeling eerst gespoeld met 10 liter wa-ter om verstopping van het drinkwatersysteemdoor te veel resten melk te voorkomen. Het voor-spoelwater wordt geloosd in een reservoir bovenéén drinkbak in de ligboxenstal. Aanvulling vanhet drinkwater uit het centrale vlottersysteemvindt plaats met leidingwater. Ook ROC Aver Hei-no is tevreden over het systeem. In de weidepe-riode, wanneer koeien weinig in de stal zijn,wordt het voorspoelwater in de mestput geloosd.

De MarkeNa de reiniging van melkleiding en melkkoeltankwordt het voorspoelwater geloosd in de centralevlotterbak, die, via een ringleiding, in verbindingstaat met de drinkbakken voor het melkvee. In de

Tabel 1 Grenswaarden voor de beoordeling van dedrinkwaterkwaliteit voor rundvee

Kenmerk Kwalificatie drinkwater

Geschikt Ongeschikt

Totaal kiemgetal (kve/ml1) < 100 000 > 100 000KMnO4-getal2 (mg/l) < 50 > 200Faecale streptococcen (kve/ml1) < 100 > 100

1 kve/ml = kolonie vormende eenheden per ml2 water met een KMnO4-getal tussen 50 en 200 mg/l is minder geschikt

voor gebruik als drinkwater.

Schoonspuiten van de melkstal onder hoge druk verbruikt gemiddeld de helft van spuiten bij lage druk.


beginperiode van de proef zijn er problemen ge-weest, die veroorzaakt werden door te veel melk-resten. Om problemen te voorkomen is de voor-spoeling verbeterd en is de eerste 15 l voorspoel-water in de mestkelder geloosd. Door dezeaanpassingen is de melkvervuiling in het drink-watersysteem sterk verminderd. In de centralevlotterbak wordt het voorspoelwater met leiding-water aangevuld. De kwaliteit van het drinkwatervoldoet op De Marke nagenoeg altijd aan denorm en het melkvee heeft geen voorkeur vooreen bepaalde drinkbak. Toch is dit bedrijf gestoptmet vervoederen door dat men problemen hadmet stank en vervuiling van de centrale vlotter-bak. De bedoeling op dit bedrijf is dat vervoederdwordt vanuit één aparte drinkbak, dit is echternog niet aangelegd. Bij eventuele problemen, zo-als stank of een overmatige hoeveelheid drijven-de stoffen, kan deze aparte drinkbak beter ge-leegd, schoongemaakt en opnieuw gevuld wor-den.

Perspectief vervoederenHet vervoederen van voorspoelwater aan het veeis een makkelijke manier om (afval)waterbespa-ring te bereiken. De drinkwaterbehoefte van koei-en met een produktie van 20 - 40 l/dag, bedraagt70 - 170 l/koe/dag. Eén melkgevende koe kan alvoldoende zijn om het voorspoelwater te gebrui-ken als drinkwater!Uit de ervaringen van de proefbedrijven blijkt dathet vervoederen van voorspoelwater mogelijk is.Voorspoelwater kan handmatig worden vervoe-derd aan het vee. Dit is echter wel een gesleepmet water. Makkelijker is het om het automatischte laten verlopen. Het is wenselijk het systeemregelmatig te inspecteren en schoon te makenom vervuiling te voorkomen. Het lozen van deeerste liters voorspoelwater in de mestput draagtbij tot het voorkomen van verstoppingen enstank en overschreiden van de grenswaarden. Het vee moet voldoende water in de ligboxenstaldrinken, zodat het voorspoelwater snel genoegwordt opgedronken en weinig kans heeft te be-derven. In weideperioden waarin het vee weinigin de ligboxenstal drinkt, kan het voorspoelwaterbeter in de mestkelder worden geloosd. In dezeperiode zijn geen problemen met mestopslag enkan het afvalwater makkelijk worden afgevoerd.In de praktijk wordt vervoederen steeds vakertoegepast, waarbij veehouders positief zijn overhun systeem. Het is een eenvoudige manier omde hoeveelheid afvalwater in de mestkelder tebeperken.

HoofdreinigingsoplossingHet water van de hoofdreiniging bevat 0,5 % al-kalisch gecombineerd reinigings- en desinfectie-middel of 0,5 % zuur reinigingsmiddel. In het al-gemeen wordt 1 à 2 keer per week met zuur ge-reinigd. De hoofdreinigingsoplossing kan binnende reiniging opnieuw worden gebruikt, zoals bijdoorschuifreiniging en voorraadreiniging. Daar-naast kan de reinigingsoplossing gebruikt wor-den voor het schoonspuiten van de melkstal. Ditmoet vanwege gezondheidsredenen onder lagedruk gebeuren. Onder hoge druk ontstaat name-lijk een nevel met reinigingsmiddel en deze kande luchtwegen aantasten.Bij menging van zuur en alkalisch reinigingsmid-del kunnen (giftige) gassen ontstaan. Het is daar-om niet aan te bevelen ook zure reinigingsoplos-sing te gebruiken voor het schoonspuiten van demelkstal. Uit veiligheidsoogpunt kan het besteeen dichte opvangbak met 'schoorsteen' wordengebruikt als opslag voor reinigingsoplossing. Bijhet per ongeluk mengen van zuur en alkalischereinigingsoplossing kunnen vrijkomende gassenworden afgevoerd.Het is echter nog niet bekend wat de invloed isvan resten reinigingsmiddel op gegalvaniseerd ij-zer, tegels en andere materialen in de melkstal,omdat het systeem daarvoor nog te kort wordtgebruikt. Het is te verwachten dat sommige ma-terialen sneller aan vervanging toe zijn, maar ditis niet aangetoond.

NaspoelwaterHet water van de naspoeling bevat resten reini-gingsmiddel. De concentratie daarvan is echterlaag. Om de hoeveelheid afvalwater te beperkenkan het naspoelwater worden gebruikt binnen dereiniging voor voorspoelen of doorschuifreiniging.In de praktijk wordt het veelal gebruikt voor hetschoonspuiten van de melkstal. Wanneer wordtschoongespoten met hoge druk is de hoeveel-heid naspoelwater vaak voldoende. In de praktijkwordt vaak zowel hoofdreiniging als naspoelinggebruikt voor het schoonspuiten van de melkstalonder lage druk. De hoeveelheid water van de reiniging is voorveehouders niet altijd voldoende, zodat in hetopvangvat voor hergebruik een vlotter geplaatstwordt, zodat extra leiding-/bronwater kan wor-den gebruikt.

Om een indruk te krijgen van de hoeveelheid wa-ter die gebruikt wordt voor het schoonspuitenvan de melkstal is een oriënterend onderzoek


uitgevoerd. Voor dit onderzoek is het waterver-bruik gemeten bij een vijftigtal willekeurig geko-zen melkveebedrijven met doorloopmelkstal. Opde bedrijven zijn watermeters geplaatst die twee-wekelijks door de veehouder zijn afgelezen. Doelstelling bij het onderzoek was het waterver-bruik en de werkwijze bij het schoonspuiten inkaart te brengen om vervolgens de optimale rei-nigingsmethodiek aan te kunnen geven.

Op de praktijkbedrijven is de reinigingsmethodein kaart gebracht door eenmalig de reiniging bijte wonen. De hygiënische staat van onderdelenvan de melkstal is tijdens de inventarisatie beoor-deeld. De beoordeling heeft aan de hand van eenbeoordelingsschaal plaats gevonden. Bij een be-oordeling ’voldoende’ is het desbetreffend on-derdeel op het oog schoon en toonbaar. Naastdeze gegevens zijn van het bedrijf nog een aantalalgemene gegevens verzameld, zoals o.a. type

melkstal, aantal standen en oppervlakte van demelkstal.In tabel 2 staat het gemiddeld waterverbruik,waarbij onderscheid is gemaakt tussen hoge enlage druksystemen. Voor lage druk is nog onder-scheid gemaakt tussen twee systemen: herge-bruik en slang (waterdruk). Met hergebruik wordtschoonspuiten met hoofd- en/of naspoeling be-doeld. Met slang worden alle andere spuiten op(bron)waterdruk, eventueel met spuitpistool, be-doeld. Uit de resultaten blijkt een duidelijk verschil tus-sen hoge en lage druksystemen. Het waterver-bruik bij lage druk is ongeveer twee keer hogerdan bij hoge druk. Tussen waterslang en herge-bruik is geen verschil in waterverbruik gevonden.Het waterverbruik tussen veehouders met eenvergelijkbare melkstal varieert enorm. Bij hogedruk is geen verband aan te wijzen tussen aantalstanden en waterverbruik. Bij lage druk is een

Tabel 2 Gemiddeld waterverbruik (l/melkmaal) bij schoonspuiten melkstal voor hoge en lage drukspuit

Aantal bedrijven Waterverbruik s.e.d

Hoge druk 17 86,3 33,3Lage druk 22 161,6 71,9

slang (waterdruk) 16 167,2 72,7hergebruik 6 137,5 69,7

Voorspoelwater kan aan vee worden vervoederd.


stijgende lijn waar te nemen, al is de variatie aan-zienlijk. De verwachting tijdens het onderzoek was dathet waterverbruik tijdens het onderzoek zou da-len, omdat veehouders meten wat het waterver-bruik is en daardoor bewuster omgaan met hunwater. Dit is echter niet zo gebleken. Het water-verbruik is op de bedrijven over de weken vrijconstant. Op nagenoeg alle bedrijven is de hygiënischestaat als voldoende tot goed beoordeeld. Opsommige bedrijven is een enkel onderdeel, bijv.wanden, hekwerk, als onvoldoende beoordeeld.Er is echter geen relatie tussen hygiënische staatvan de melkstal en waterverbruik gevonden. Na de inventarisatie is op een aantal de bedrijvengetracht het waterverbruik door aanpassing vande reinigingsmethode te verminderen. Enkeleaanpassingen zijn o.a. het gebruik van een rub-ber trekker of bezem vóór het schoonspuiten enminder lang schoonspuiten. Niet alle bedrijvenhebben meegewerkt aan vermindering, omdat eral weinig water verbruikt werd of omdat ze hetidee hadden niet in verbruik terug te kunnen. Debedrijven, die meegewerkt hebben aan vermin-dering zijn nog twee maanden intensief gevolgdom te achterhalen of het waterverbruik inderdaadverminderd kon worden. De resultaten van dezebedrijven staan in tabel 3.Uit tabel 3 volgt dat 9 van de 12 bedrijven inder-daad water hebben bespaard. De besparing va-rieert van 1 tot 58 m3 per jaar. Op een paar be-drijven wordt de melkstal nu, voorafgaand aanhet schoonspuiten, met een bezem of rubbertrekker schoongeveegd. De besparing die opdeze bedrijven wordt gehaald varieert van 8 - 23% (12 - 38 m3/jaar).

Het onderzoek naar het waterverbruik is bij deveehouders als positief ervaren. De meeste zijnzich beter bewust van het, in een aantal gevallen,zeer hoge waterverbruik. Een aantal van henheeft, of gaat maatregelen treffen om het water-verbruik verder te verminderen door het water

Tabel 3 Gemiddeld waterverbruik per bedrijf vóór en na verminderen (l/melkmaal) en behaalde besparing (%;m3)

Gemiddeld waterverbruik (l/melkmaal) WaterbesparingBedrijf vóór verminderen na verminderen (%) (m3/jaar)

Lage druk2 219,6 206,9 5,8 9,3

20 176,3 174,7 0,9 1,246 245,1 170,1 30,6 54,878 312,0 233,7 25,4 57,991 205,8 190,4 7,5 37,794 210,3 173,5 17,5 26,997 119,3 111,4 6,6 5,8

Hoge druk3 73,2 56,6 22,7 12,1

17 162,2 135,6 16,4 19,542 99,4 111,3 - 12,0 - 8,793 80,6 98,5 - 22,2 - 13,1

103 121,9 128,8 - 5,7 - 5,1

Met een driewegklep kan het water van hoofd- en/ofnaspoeling in een bak worden opgevangen voor herge-bruik.


van de reiniging van de melkleiding te gebruikenvoor het schoonspuiten van de melkstal. Opdeze manier komt ook minder water in de mest-kelder terecht.

ConclusieBij de reiniging van melkleiding en melkkoeltankkomt afvalwater vrij dat in principe voor 100 %gebruikt kan worden voor andere doeleinden.Het (afval)water kan nogmaals binnen de reini-ging worden gebruikt, voor voorspoelen of voordoorschuif- of voorraadreiniging. In de praktijkwordt veel hergebruik van spoelwater toegepast,

waarbij het hoofd- en/of naspoelwater gebruiktwordt voor het schoonspuiten van de melkstal.Het voorspoelwater kan worden vervoederd aanhet vee. In de praktijk wordt vooral afvalwatervan de melkleiding nogmaals gebruikt en vanmelkkoeltank veel minder. Een van de redenen isdat de hoeveelheid hoofd- en naspoelwater vande melkleiding voldoende is voor het schoon-spuiten van de melkstal. Daarnaast is de hoe-veelheid afvalwater van melkkoeltank beperkt ende investering voor hergebruik daardoor relatiefduur. Dit kan dan beter in de mestkelder wordengeloosd worden.


Optimalisatie reiniging boerderijtanksW. Wiegersma (PR)

De Rijdende Melk Ontvangst kan in de tijd rond het melken geen melk ophalen bij demelkveehouder. Als de melk vlak voor het melken opgehaald wordt, zou de veehou-der moeten wachten tot de reiniging afgelopen is. Tijdens en vlak na het melken is demelk onvoldoende gekoeld en mag deze nog niet door de RMO worden opgehaald.Omdat de zuivelindustrie een efficiënte aanwending van transportmiddelen geduren-de 24 uur per dag wenst, probeert men de tijd waarin de RMO melk kan ophalen tevergroten. Het PR en de Noordelijke zuivelindustrie zijn, samen met enkele melkkoel-tankleveranciers, een project gestart waarin de mogelijkheden voor een snelleretankreiniging onderzocht worden. Het doel is een aangepast reinigingsprogramma teontwikkelen dat eenvoudig en tegen lage kosten geïnstalleerd kan worden. Voor-waarde bij dit onderzoek is dat een minstens gelijkblijvende melkkwaliteit gewaar-borgd blijft. In een volgende fase van het onderzoek zal een meer ingrijpende, con-structieve verandering van de reiniging onderzocht worden. Het doel hiervan is dereiniging te verkorten en de reinigingsmethode te verbeteren.

De melkkoeltank heeft sinds haar introductie opde boerderij al vele ontwikkelingen doorgemaakt.De reiniging werd in het begin geheel handmatiguitgevoerd. Naarmate de tanks groter werden,werd de behoefte aan een automatische reinigingook groter omdat men met de borstel niet meeralle onderdelen van de tank kon bereiken. Tegen-

woordig wordt bijna iedere melkkoeltank auto-matisch gereinigd, waarbij het reinigingspro-gramma de volgende fasen doorloopt:- Voorspoeling: verwijdering van melkresten met

koud of lauw water; soms twee keer.- Hoofdreiniging: reiniging en desinfectie met

een gecombineerd reinigings- en desinfectie-

De reinigingsduur varieert van 30 tot 75 minuten, afhankelijk van grootte en type.


middel (dosering 0,5%); een keer in de tweeweken reiniging met een zuur reinigingsmiddel.Voor de reiniging wordt heet water gebruikt(eindtemperatuur 40°C).

- Naspoeling: verwijdering van restanten reini-gingsmiddel en slib met koud water; somstwee keer.

Tijdens deze fasen circuleert het water met be-hulp van een reinigingspomp: het water wordt,afhankelijk van het type tank, via een sproeibol,sproeikop of holle roerderas in de tank gepompten over de binnenwand van de tank versproeid,waarna het via de uitlaat terugstroomt naar depomp. Een uitzondering hierop vormen de tanksmet het zgn. 'spatter-spray'-reinigingssysteem.Bij dit systeem circuleert het water niet maardraait de roerder met hoge snelheid door het wa-ter. Reinigingsschoepjes onder de roerderbladenversproeien het water door de tank.

StandaardreinigingBij de tanks in Nederland varieert de reinigingvan 30 tot 75 minuten, afhankelijk van de grootteen het merk van de tank. Vooral de reiniging vantanks met het 'spatter-spray' reinigingssysteemduurt lang, wat voornamelijk door het vullen vande tank met water wordt veroorzaakt. In het hierbeschreven onderzoek zijn twee verschillendetanks onderzocht, afkomstig van de twee groot-ste melkkoeltankleveranciers in Nederland. In hetvooronderzoek werd vastgesteld hoe de huidigereiniging (standaardreiniging) verloopt. Tabel 1vermeldt de resultaten. Het reinigingssysteem

van tank 1 (inhoud 7.100 l) bestaat uit een holleroerderas en nozzles onder de roerderbladen, diehet water in de tank versproeien. In tank 2 (in-houd 13.240 l) komt het water via een sproeikopin de tank. Deze sproeikop wordt via de uitlaat inde tank gestoken.De verschillende spoelfasen overlappen elkaargedeeltelijk (behalve tussen draineren en vullen).Bijvoorbeeld tijdens het vullen van de tank startde voorspoeling, de hoofdreiniging of de naspoe-ling al. Het zelfde geldt voor de drainage: het wa-ter wordt al afgevoerd terwijl de reinigingspompnog loopt. Door deze overlapping zijn de vul- encirculatietijden langer dan uit tabel 1 blijkt. In tank1 wordt tijdens de circulatie nog 1 tot 1,5 minuutwater ingelaten. Het vullen van tank 2 duurt tothet begin van de drainage. De totale circulatietijdtijdens voorspoeling, hoofdreiniging, eerste entweede naspoeling zijn voor tank 1 resp. 6, 10, 5en 4 minuten; voor tank 2 zijn de circulatietijdenresp. 4, 12, 4 en 5 minuten.

Zoals uit tabel 1 blijkt is de tijd die het program-ma van tank 2 nodig heeft om te vullen veel lan-ger dan de vultijd van tank 1. De vultijd van tank2 is 43% van de reinigingsduur terwijl dit bij tank1 slechts 24% is. Ter vergelijking is tevens dehoeveelheid water, die tijdens vullen in de tankwordt gelaten, in tabel 1 vermeld. Het verschil inde vultijden wordt voornamelijk veroorzaakt doorverschillende stromingsweerstanden in de toe-voerleiding naar de tank. Voor tank 1 levert dezeweerstand een debiet (= hoeveelheid water perminuut) van 15 l/min; het debiet van tank 2 is

Tabel 1 Duur (min) en theoretisch waterverbruik (l) van de spoelfasen van tank 1 (holle roerderas/nozzles) en tank 2(insteek sproeikop).

Tank 1 Tank 2Spoelfase Duur Waterverbruik Duur Waterverbruik

Vullen, koud+heet 3 67Vullen, koud 5 28Vullen, heet 2 28Voorspoeling 5 3Drainage 2 3Vullen 3 67 8 108Hoofdreiniging 9 11Drainage 4 3Vullen 2 34 5 46Naspoeling 1 5 3Drainage 2 3Vullen 3 67 5 51Naspoeling 2 3 4Drainage 4 4

Totaal 45 235 59 261Percentage vultijd (%) 24 43


ruim 2,5 keer zo laag, nl. 5,7 l/min. Het vullenvoor bijvoorbeeld de hoofdreiniging duurt hier-door 19 minuten.Een debiet van 15 l/min wordt echter niet altijdgehaald, vooral het heet water-debiet blijkt vaakte laag te zijn omdat soms tegelijkertijd de melk-leiding gereinigd wordt. Hierdoor is het waterver-bruik lager dan voorgeschreven (tabel 2).

Uit tabel 2 volgt dat ook het waterverbruik vantank 2 vaak lager is dan voorgeschreven. De rei-niging van de tank en de melkleiding vindt hierechter nooit tegelijkertijd plaats. Mogelijk is de

stromingsweerstand iets groter dan aangenomenwordt.

Kennelijk worden de tanks ook met deze kleinerehoeveelheid water goed gereinigd omdat hetnooit tot problemen heeft geleid. Mogelijk kan dehoeveelheid water nog verder gereduceerd wor-den, waardoor de vultijden verder verkort kunnenworden.

Verkorten reinigingsduurIn de eerste fase van dit onderzoek wordt ge-tracht de reinigingsduur te verkorten door wijzi-

Tabel 2 Theoretisch en werkelijk waterverbruik en het verschil tussen theoretisch en werkelijk waterverbruik (l) vantank 1 en 2.

Tank 1 Theoretisch Werkelijk S.e.d. Verschil

Koud water 135 119 4 16Heet water 101 75 7 26 n*) = 10Totaal 236 194 9 42Tank 2

Koud water 125 106 6 19Heet water 137 126 4 11 n*) = 6Totaal 262 232 9 30

*) n = aantal metingen.

De RMO kan langer melk ophalen wanneer de duur van de tankreiniging wordt verkort.


gingen aan te brengen in het bestaande reini-gingsprogramma.Er zijn 4 mogelijkheden om de tankreinigingstijdte verkorten:

1 Verkorten vultijdOmdat de totale vultijd van tank 1 relatief kort is,lijkt een verdere verkorting niet zinvol. De totalevultijd van tank 2 kan wel verkort worden, name-lijk door het debiet te vergroten. Geprobeerdwordt om deze te verhogen van 5,7 naar 7 l/min.De totale vultijd voor de voorspoeling, hoofdreini-ging en beide naspoelingen is dan resp. 8, 16, 7en 8 minuten. De vultijd wordt hierdoor met 7 mi-nuten verkort en is dan nog 35% van de totalereinigingsduur.

2 Eénmaal naspoelenDe tweede naspoeling is destijds geïntroduceerdom de hoeveelheid slib en/of residuen reinigings-middel die in de tank achterblijven te verkleinen.De concentratie aan reinigingsmiddelresiduen inmelk is afhankelijk van de hoeveelheid melk in detank en de hoeveelheid restwater die na reinigingin de melktank achterblijft. Bij dit laatste puntspeelt het afschot van de tank een belangrijke rol.Met de juiste dosering reinigings- en desinfectie-middel en twee keer naspoelen kan een voldoen-de lage residu-en slibconcentratie bereikt wor-den. Bij het weglaten van de tweede naspoelingbestaat de kans dat deze residuen weer in gehal-te toenemen. Dit moet voorkomen worden. Doorhet actief chloorgehalte in het laatste naspoelwa-ter te bepalen wordt een indruk gekregen van deresidu-concentratie in het restwater.

Tank 1Op tank 1 is een aangepast reinigingsprogrammageïnstalleerd. Volgens dit programma wordt detank slechts één keer nagespoeld met 67,5 l.Daarnaast is het programma zodanig aangepastdat de opeenvolgende fasen direct op elkaaraansluiten. De reinigingsduur is hierdoor terugge-bracht naar 33 minuten (73% van de oude tijd). Gedurende de eerste 7 weken van de proefperio-de is gebleken dat de actief chloor- en slibcon-centratie inderdaad zijn toegenomen. Het actiefchloorgehalte in het laatste naspoelwater is ge-stegen van 0 mg/kg naar ca. 4 mg/kg. Dit is eenaanzienlijke toename. Deze verhoogde actiefchloorconcentratie in het naspoelwater kan tenkoste van de melkkwaliteit gaan als te veel reini-gingsmiddelresiduen in de melk terechtkomen.Dit laatste is niet aanvaardbaar. Bij het huidige

reinigingsprogramma zijn twee achtereenvolgen-de naspoelingen blijkbaar essentieel. Daaromwordt de naspoeling van 67,5 l gesplitst in tweenaspoelingen van (in eerste instantie) 34 l. Beidenaspoelingen kunnen in ca. 4 minuten uitgevoerdworden als het vullen direkt wordt opgevolgddoor draineren en als het water slechts 1 minuutcirculeert. De tank wordt, bacteriologisch gezien, nogsteeds goed gereinigd met het nieuwe program-ma. Om dit te controleren worden swab- enspoelmonsters genomen. Met een swab (sterielwattestokje) worden verschillende onderdelenvan de tank, zoals mangat en roerder, bemon-sterd. De spoelmonsters worden ca. 9 uur na dereiniging genomen met behulp van steriele half-volle melk. Het aeroob kiemgetal in de spoel-monsters varieert van 30 tot 1100 kolonie vor-mende eenheden/ml, maar er is geen stijgendetrend waar te nemen. Uit de swabmonsters blijktdat het mangat (dekselring), de uitlaat en de bo-venkant van de tank het moeilijkst te reinigen zijn.

Tank 2Het weglaten van de tweede naspoeling in hetreinigingsprogramma van tank 2 zal leiden toteen reinigingsduur, inclusief de kortere vultijden,van 40 min (69% van de oude reinigingstijd).Echter, uit een berekening volgt dat ook bij dezetank het actief chloorgehalte sterk toeneemt (van0 tot 3 à 4 mg/kg) als maar één keer wordt nage-spoeld. Daarom worden twee naspoelingen meteen minimale duur (8 min) aan het programmatoegevoegd. Er wordt dan twee keer nagespoeldmet 42 l water, dat 3 minuten circuleert. De reini-ging duurt dan 45 minuten (75% van de oude rei-nigingstijd).

3 Verkorten hoofdreinigingHet water circuleert tijdens de hoofdreiniging vantank 1 en 2 resp. 10,5 en 12 minuten. Dit is vrijlang. Omdat niet bekend is wat de noodzakelijkecirculatietijd tijdens de hoofdreiniging is, wordtonderzocht in hoeverre de pomptijd tijdens dehoofdreiniging verkort kan worden.

Tank 1Bij tank 1 is de pomptijd verkort naar 7 minuten.Tegelijk met deze wijziging zijn ook de draineertij-den verkort omdat deze soms onnodig lang zijn.De draineertijden van de hoofdreiniging en de na-spoeling zijn daarom teruggebracht van 3,75naar 2,25 minuten. Met deze wijzigingen duurt dereiniging 28 minuten (62% van de oude duur).


Deze verkorting lijkt geen invloed te hebben ophet reinigend effect: het aëroob kiemgetal in despoelmonsters blijft stabiel. Hieruit volgt dat dehoofdreiniging nog steeds goed wordt uitge-voerd.

Tank 2Bij tank 2 heeft verkorten van de circulatietijd tij-dens de hoofdreiniging (én voor- en naspoeling)geen effect op de totale reinigingsduur. De totalereinigingsduur wordt bij deze tank alleen bepaalddoor de vul- en draineertijden. De duur van decirculatie hangt daardoor (onder andere) af vande vultijd. Verkorten van de hoofdreiniging kandoor de pomp later te laten starten.

4 Verkorten voor- en naspoelingDe noodzakelijke circulatietijd tijdens de voor- ennaspoeling is niet bekend. Deze tijd zou daaromook verkort kunnen worden. De pomptijd vantank 1 tijdens de voor- en naspoeling is resp. 6, 5(1e) en 4 minuten (2e). Onderzocht zal worden ofeen circulatietijd van 1 minuut mogelijk is. Bij tank 2 hangt de circulatietijd tijdens de voor-en naspoeling, net als bij de hoofdreiniging, afvan de vultijd. De circulatietijden (4 en 5 min) zou-den verkort kunnen worden maar dit heeft geen

effect op de totale reinigingsduur.

Verbetering reinigingsmethode: spoelen viaeen externe spoelbakEen betere oplossing voor het geheel verwijderenvan de restanten melk en reinigingsmiddel tijdensde voor- en naspoeling is te spoelen volgens hetverdringings- in plaats van het verdunningsprinci-pe. Met het verdunningsprincipe wordt bedoelddat restanten melk en reinigingsmiddel verdundworden met het spoelwater. Deze methode isniet optimaal, omdat met vervuild water wordtgecirculeerd waardoor er altijd een zekere hoe-veelheid melk of reinigingsmiddel in de tank ach-terblijft. De reiniging volgens het verdunnings-principe kost veel tijd en water. Wanneer het ver-dringingsprincipe wordt toegepast kunnenrestanten melk en reinigingsmiddel mogelijk snel-ler uitgespoeld worden met minder water.

VerdringingsprincipeDe verbeterde methode van voor- en naspoelenwerkt volgens het verdringingsprincipe waarbijhet benodigde spoelwater, dat al (gedeeltelijk)klaarstaat in bijvoorbeeld een externe spoelbak,de restanten uit de tank duwt. Met een niveau-meter in de spoelbak kan de juiste hoeveelheid

De tank moet goed op afschot staan waardoor minder restwater achterblijft.


water geregeld worden. Het water wordt met dereinigingspomp in de tank gebracht en wordt ver-volgens meteen geloosd (open drainage). Hetwater circuleert dus niet waardoor geen vermen-ging met restanten melk of reinigingsmiddel op-treedt. Deze restanten en ook het slib wordenhierdoor beter uitgespoeld. Naast een beterevoor- en naspoeling levert dit mogelijk ook tijd-winst op omdat het water niet meer circuleert.Tevens staat het water al (gedeeltelijk) klaar in despoelbak: tijdens de drainage van de voorspoe-ling en de hoofdreiniging kan het vullen van despoelbak al starten.

ConclusieUit de eerste resultaten van het onderzoek mettank 1 volgt dat verkorting van de reinigingsduurmogelijk is. In eerste instantie kan de reinigingverkort worden van 45 naar 28 minuten door hetweglaten van de tweede naspoeling, het verkor-ten van de hoofdreiniging, kortere draineertijdenen het direct op elkaar aan laten sluiten van despoelfasen. De bacteriologische gesteldheid vande tank blijft stabiel. Echter, het weglaten van detweede naspoeling is riskant vanwege een tehoog actief chloorgehalte in het restwater na detankreiniging. Dit kan worden opgelost door denaspoeling te vervangen door twee korte na-spoelingen. Dit lijkt de enige oplossing binnen dedoelstelling van de eerste fase van het onder-zoek, namelijk het verkorten van de tankreinigingdoor wijziging van het bestaande reinigingspro-

gramma. Door de circulatietijd tijdens de voor- ennaspoeling te verkorten wordt de reinigingsduurverder verkort.

De reinigingsduur van tank 2 kan mogelijk van 60naar 45 minuten verkort worden. Dit is mogelijkdoor de vultijden te verkorten en de twee huidigenaspoelingen te vervangen door twee kortere. Dekorte naspoelingen moeten de reinigingsmiddel-residuen voldoende verwijderen.

Deze conclusies zijn gebaseerd op resultatenverkregen op een korte termijn. Het is van belangdat ook op de lange termijn naar het effect vaneen kortere tankreiniging wordt gekeken. Zijndeze resultaten positief dan kan het aangepastereinigingsprogramma op een eenvoudige manierop andere tanks (type tank 1 en tank 2) wordengeïnstalleerd.

Reinigen via een externe spoelbak is een betereoplossing voor het residu-probleem dan tweekeer naspoelen. Dit is een meer ingrijpende ver-andering die in een tweede fase van het onder-zoek bekeken wordt. Bij deze reinigingsmethodewordt er voor- en nagespoeld volgens het ver-dringingsprincipe. Als deze methode van reini-ging beter (en sneller) blijkt te zijn, kan overwo-gen worden deze reinigingsmethode op nieuwetanks te introduceren.


Reiniging melkmachineOngeveer 70% van de bedrijven maakt voor hetreinigen van de melkmachine gebruik van eenreinigingsautomaat. De hoeveelheid spoelwaterwordt meestal geregeld met een niveauschake-ling. Dit betekent dat de hoeveelheden watervoor de voor- en naspoeling en de hoofdreiniginggelijk zijn. Een juiste afstelling van de niveau-schakelaar is daarom van groot belang. Daar-naast zijn er bedrijven waarbij de reiniging hand-matig wordt uitgevoerd. Het waterverbruik is bijdeze bedrijven doorgaans minder. Met name dehoeveelheid voorspoelwater is bij handreiniginglager. De eerste stap om de hoeveelheid afvalwatervanuit de melkmachine te beperken, is het juistafstellen van de huidige reiniging. Voor het bepa-len van de hoeveelheid water kan gebruik wor-den gemaakt van de volgende formule: 20 liter +3 tot 5 liter per melkstel. In tabel 1 is voor diversemelkstallen de benodigde hoeveelheden watervoor de reiniging weergegeven.

Het blijkt dat er in de praktijk situaties voorkomenwaarbij te veel water wordt verbruikt. Het op-nieuw afstellen van de reiniging kan in deze ge-vallen al een grote besparing opleveren. Ook hetafschot van de leidingen is belangrijk. Hierdoorblijft er weinig water achter in de installatie entreedt er geen vermenging van de voorspoelingen hoofdreiniging op.Het aanpassen van het reinigingssysteem moetaltijd in samenspraak met de leverancier gebeu-ren. Het mag nooit ten koste gaan van de melk-kwaliteit.

WaterbesparingMeestal gaan we bij de reiniging van melkmachi-nes uit van een waterverbruik van 20 liter + 5 li-ter/melkstel. Door een betere afstelling is het in

veel gevallen mogelijk het waterverbruik perspoeling terug te brengen. Een vermindering van1 liter/melkstel is wellicht haalbaar. Deze bespa-ring kan men bereiken door een betere afstelling,maar daarnaast is het ook mogelijk het vacuümtijdens het reinigen te verhogen van bijvoorbeeld45 naar 55 kPa. Uit onderzoek van het Proefsta-tion voor de Rundveehouderij blijkt dat door va-cuümverhoging het waterverbruik voor de voor-spoeling met circa 40% kan worden terugge-bracht. Wellicht kan ook bij de hoofdreiniging ende naspoeling een besparing worden bereikt.Vrijwel dezelfde resultaten werden verkregendoor luchtinjectie toe te passen. Doordat er tij-dens de reiniging kolomvorming van het waterontstaat wordt een betere reiniging gerealiseerd.Toepassing van zowel vacuümverhoging énluchtinjectie samen geeft geen extra waterbe-sparing.Het aanbrengen van vacuümverhoging of lucht-injectie tijdens de reiniging is eenvoudig te doenmet een geringe investering.Bij een optimale reiniging is een goede fase-scheiding tussen voorspoeling en hoofdreinigingvan groot belang. Momenteel kan een aantal fa-brikanten van melkwinningsapparatuur een reini-gingsautomaat leveren, waarbij de hoeveelheidwater voor de verschillende spoelingen afzonder-lijk is in te stellen. In de praktijk wordt de voor-spoeling ingesteld op 50-65% van de hoofdreini-ging. In sommige gevallen kan ook het naspoel-water worden gereduceerd. Bij veehouders is erveel belangstelling voor deze apparatuur.

Hergebruik reinigingswaterHet water dat vrijkomt bij de reiniging van demelkinstallatie kan voor een deel opnieuw ge-bruikt worden. Het voorspoelwater is niet ge-schikt voor hergebruik, omdat dit water melkres-ten bevat. Momenteel lopen er proeven om dit

Reinigingssystemen met elkaar vergelekenH. Wemmenhove (IKC-RSP)

Het lozen van het afvalwater op het oppervlaktewater is zonder vergunning niet toe-gestaan. Veel veehouders hebben daarom bericht gehad, het lozen van het afvalwa-ter vanuit de melkwinningsinstallatie te saneren. De grootste afvalwaterstroom komtvrij bij de reiniging van de melkmachine. Er zijn diverse reinigingsystemen op demarkt, waarbij gekeken is naar het terugdringen van de hoeveelheid afvalwater. Indit artikel worden de diverse systemen met elkaar vergeleken.


water te vervoederen aan het vee. Het water vande hoofdreiniging bevat resten reinigingsmiddelen is geschikt voor hergebruik met uitzonderingvan de zuurspoeling. Het naspoelwater is vrijwelschoon en geschikt om opnieuw te gebruiken. Een veehouder kan het vrijkomende reinigings-water (hoofd- en naspoelen) gebruiken voor hetschoonspuiten van de melkstal. Uit ervaringenvan veehouders is bekend dat de hoeveelheidwater die vrijkomt bij de hoofdreiniging en de na-spoeling juist voldoende is om de melkstal meeschoon te spuiten. Dit gebeurt onder lage druk.In sommige gevallen heeft men hiervoor zelfs on-voldoende water. Het is belangrijk dat het op-slagvat voor het opvangen van het reinigingswa-ter voldoende groot is. Ook bestaan er voorzie-ningen om water, wat al gebruikt is voor denaspoeling of hoofdspoeling, geheel of gedeelte-lijk te gebruiken voor de voorspoeling.Door het verminderen van het waterverbruik enhet hergebruiken van water kan een veehouder deomvang van de afvalwaterstroom verlagen met20-40%. Apparatuur voor hergebruik wordt inmid-dels door de meeste melkmachinefabrikantenaangeboden; de kosten zijn ongeveer ƒ 4000,--.

Nieuwe reinigingssystemenMomenteel krijgt een aantal reinigingsmethodenveel aandacht Dit zijn de hittereiniging, de voor-raadreiniging en de doorschuifreiniging. Dezedrie reinigingsmethoden zijn onlangs beproefddoor het Proefstation voor de Rundveehouderijen blijken goed te kunnen reinigen.

HittereinigingHierbij wordt de melkmachine-installatie gedu-rende 2 minuten op een temperatuur gehoudenvan minimaal 77ºC. Bij deze temperatuur vindtdesinfectie van de installatie plaats. Er worden

dan ook geen reinigings- en desinfectiemiddellentoegepast. De aanvangstemperatuur van het rei-nigingswater bedraagt 98ºC. Om kalkaanslag tevoorkomen wordt bij iedere reiniging zuur toege-voegd. Er wordt per reiniging één spoeling uitge-voerd. Hiervoor is circa 16 liter heet water permelkstel nodig (Engels onderzoek). Hittereinigingwordt nogal eens toegepast door boerderijzuivel-bereiders. Hittereiniging kan worden geoptimali-seerd door het laatste spoelwater op te vangenen hiermee de volgende keer een voorspoelinguit te voeren. Uit onderzoek blijkt dat hiermeeeen besparing van 5 liter water per melkstel kanworden gerealiseerd. De extra investering vooreen hittereiniger bedraagt circa ƒ 4000,--

VoorraadreinigingBij voorraadreiniging wordt de reinigingsoplos-sing van de hoofdreiniging gedurende één weekgebruikt. Hierdoor wordt op de hoeveelheid af-valwater en op de reinigingsmiddelen bespaart.De hoeveelheid water die per spoeling nodig is,is gelijk aan de hoeveelheid van de standaardrei-niging. Voorraadreiniging vraagt een extra inves-tering van ongeveer ƒ 6000,--. Deze manier vanreinigen is wel onderzocht, maar wordt nog niettoegepast in de praktijk. In de zuivelindustriewordt dit principe van reiniging wel toegepast.

Doorschuifreiniging Bij de doorschuifreiniging wordt het naspoelwa-ter bij de volgende spoeling gebruikt voor dehoofdreiniging. Daarna wordt het opgevangen envervolgens gebruikt voor de voorspoeling. Hier-door is een besparing op het afvalwater afkom-stig van de melkinstallatie van 66% te realiseren.Voor het schoonspuiten van de melkstal is echterweer leidingen/of bronwater nodig. Hiermeekomt de besparing in bedrijfsverband op circa

Tabel 1 Hoeveelheid water voor de reiniging van standaardmelkmachine

Staltype Aantal melkstellen Water/reiniging Afvalwater/jaar(l) (m3)

GrupstallenGrupstal 3 87 - 105 63 - 75Grupstal 5 105 - 135 75 - 98

DoorloopmelkstallenOpen melkstal 6 114 - 150 83 - 110Visgraat 8 132 - 180 96 - 130Open melkstal 8 132 - 180 96 - 130Visgraat 12 168 - 240 123 - 175 Visgraat 16 204 - 300 149 - 219

Melkinstallaties met een ruime melkleiding (> 50 mm) gebruiken circa 40% meer water.


40%. In Nederland draait een 25-tal van dezesystemen. De doorschuifreiniging kost ongeveerƒ 9.000,-- meer dan een standaard reinigings-automaat. De jaarkosten van dit systeem zijn invergelijking met andere systemen hoog.

Financieel voordeelForse besparingen op de reinigingsmiddelen ofafvalwater hoeven niet direct te leiden tot eenkostenbesparing. Het is daarom belangrijk de di-verse systemen door te rekenen in bedrijfsver-band. Hoe groot de besparingen zijn wordt aande hand van een voorbeeldbedrijf weergegeven.Dit bedrijf is doorgerekend met het computerpro-grama WWE (warm water en energie) van PR enIKC. Hierbij zijn vier situaties bekeken:A - Een standaardreiniging;B - Een standaardreiniging waarbij het water van

de hoofdreiniging en van de naspoelingwordt hergebruikt voor het schoonspuitenvan de melkstal;

C - Een geoptimaliseerde reiniging, waarbij hetvoorspoelwater met 50% is verminderd enwaarbij de hoeveelheid water dat nodig isvoor de reiniging met 1 liter per melkstel isterug gebracht. (in plaats van 20 liter + 5 li-ter/melkstel, is nu 20 liter + 4 liter/melkstelgebruikt);

D - Een geoptimaliseerde reiniging zoals bij C isomschreven, waarbij bovendien hergebruikvan het spoelwater plaatsvindt.

UitgangspuntenAls voorbeeld is gerekend met een bedrijf met 60melkkoeien. Dit bedrijf heeft een 10-stands vis-graat melkstal, met een standaard melkinstalla-tie. Voor de warmwatervoorziening maakt deveehouder gebruik van een electrische boiler.Voor het schoonspuiten van de stal wordt eengemiddeld niveau aangehouden; dit betekentvoor deze stal een waterverbruik van 164 liter perdag. Het afvalwater wordt opgeslagen in demestkelder en met de mest uitgereden.Voor opslagkosten en uitrijkosten is ƒ 10,-- perm3 gerekend. In figuur 1 zijn de verschillende mogelijkhedenmet elkaar vergeleken.Daarnaast wordt de geoptimaliseerde reiniging,waarbij ook hergebruik plaatsvindt (situatie D)vergeleken met de diverse reinigingssystemen.Hierbij is eveneens uitgegaan van een geoptima-liseerde reiniging. De resultaten zijn weergegevenin figuur 2.

BesparingHet is vanzelfsprekend dat een geoptimaliseerdereinigingsmethode een besparing oplevert. Debesparing die dit bedrijf (5V5 met 60 melkkoeien)realiseert op het energieverbruik, de reinigings-middelen en het beperken van de hoeveelheidafvalwater, bedraagt 13%. Omgerekend bete-kent dit een besparing van ruim duizend guldenper jaar. Bij hergebruik van het water van dehoofdreiniging en de naspoeling voor hetschoonspuiten van de melkstal geeft dit een ver-mindering van het afvalwater van circa 100 m3.Dit levert nogmaals een besparing van circa dui-zend gulden op aan opslag en uitrijkosten.Uit figuur 2 blijkt dat voorraadreiniging, hittereini-ging en doorschuifreiniging duurder zijn dan de

Figuur 1 Jaarkosten bij verschillende reinigings methoden

Figuur 2 Jaarkosten bij 4 reinigingssystemen

jaarkosten (%)

jaarkosten (%)

120

100

80

60

40

20

0A B C D

Reinigingsmethode

140

120

100

80

60

40

20

0hitte voorraad doorschuif geoptim. stand.(D)

Reinigingssystemen


geoptimaliseerde standaardreiniging met herge-bruik.Bij voorraadreiniging zijn de energiekosten en deinvesteringskosten iets hoger dan bij de stan-daardreiniging. Hierdoor nemen de jaarkosteniets toe. Bij doorschuifreiniging zijn de investe-ringskosten behoorlijk hoger waardoor ook detotale jaarkosten stijgen. Bij hittereiniging zijn hetvooral de energiekosten die de jaarkosten verho-gen.

EcotaxMet ingang van 1 januari 1996 wordt de zoge-naamde ecotax, ook wel kleinverbruikersheffinggenoemd, ingevoerd. Dit heeft tot gevolg dat deenergieprijzen stijgen. De kosten voor electriciteitgaan dan met 3,5 cent per kWh omhoog. Degasprijzen stijgen in 1996 eveneens met 3,5 centper m3. In 1997 en 1998 wordt de gasprijs we-

derom verhoogd tot een totaal van 11,2 cent in1998. Het doel van deze belasting is het energie-verbruik terug te dringen. Door de eco-tax stijgenmet name de kosten van hittereiniging, omdat ditsysteem relatief veel energie gebruikt.

SamenvattingDoor de huidige reiniging te optimaliseren, en hetafvalwater voor een deel te hergebruiken is nietalleen een besparing op de hoeveelheid afvalwa-ter mogelijk, maar ook een aanzienlijke kosten-besparing te realiseren. Hittereiniging, voorraad-reiniging en de doorschuifreiniging geven wel eenbesparing op afvalwater en eventueel op reini-gingsmiddelen, maar de totale jaarkosten komenmeestal hoger uit. De invoering van de ecotaxbrengt hier geen verandering in. De resultatenvan hitte-reiniging worden door de ecotax on-gunstig beïnvloed.

Voor de reiniging van een 2 x 6 visgraat melkstal is ongeveer 200 liter water per keer nodig.


Eisen aan de reiniging bij automatisch melkenE. Schuiling (PR)

Een logische stap in de ontwikkeling van machinaal melken is het automatiseren vanhet aansluiten van het melkstel. Deze stap heeft echter vergaande gevolgen, omdatnu de veehouder niet meer bij het melken aanwezig hoeft te zijn. De ’melkrobot’bestuurt niet alleen het melkproces maar ook het reinigingsproces. Het thema vandeze publikatie is een betere beheersing van de reiniging. Bij de ontwikkeling van demelkrobot heeft dit aspect echter nog geen of weinig aandacht gehad.

InleidingDe standaard werkwijze bij machinaal melken inNederland is dat er twee of drie keer daags wordtgemolken. Aansluitend wordt de melkinstallatiegereinigd en ontsmet, zodat er bij de volgendemelkbeurt zonder verdere handelingen kan wor-den begonnen met melken. Voor de reiniging iseen zee van tijd beschikbaar, omdat het melkenper keer maar anderhalf uur in beslag neemt. Hetmelken is dus duidelijk een discontinue activiteit.Bij automatisch melken wordt getracht geduren-de een zo groot mogelijk deel van de dag te mel-ken, om zodoende een zo groot mogelijke capa-citeit (te melken dieren per installatie) te realise-ren en om koeien meermaal daags te kunnenmelken (verhoging van de melkproduktie). Hetreinigen van de installatie is nu een tijdrovendebezigheid, die de capaciteit vermindert en hetkoeverkeer kan ontregelen. Gewenst is dan ookdat het reinigen van de installatie weinig frequenten kortdurend kan worden uitgevoerd.

De huidige situatieIn diverse landen wordt gewerkt aan de ontwik-keling van een melkrobot. Nederland neemt hier-bij een belangrijke positie in, ondanks dat Neder-

land geen grote traditie heeft op het gebied vanfabricage van melkwinningsapparatuur. Bij de ontwikkeling van de melkrobot neemt hetaansluiten van de melkbekers een centrale plaatsin. Sensoren voor de detectie van de spenen ende benodigde hydrauliek voor een nauwkeurigeen robuste positionering van de melkbekers leve-ren vele problemen op. Een tweede aandachts-veld vormt de toepassing van en het manage-ment rond een installatie in de praktijk.De laatste twee fabrikanten uit tabel 1 hebben nuop meerdere praktijkbedrijven installaties ge-plaatst (resp. ca. 20 en 15). De aandacht gaathierbij uit naar de performance van de installatie:welk deel van de koeien wordt aangesloten, hoe-veel koeien kunnen er per dag worden gemolkenen hoeveel onderhoud is er nodig. De reiniging van de installatie is (nog) geen puntvan grote aandacht. Voor een omvangrijke intro-ductie van automatisch melken in de praktijk isechter het behoud en zo mogelijk verbeteringvan de goede melkkwaliteit onontbeerlijk. Naastde besmetting van de melk vanuit de installatiespelen risico's met vrije vetzuren en het automa-tisch onderkennen en afscheiden van melk vanslechte kwaliteit.

Tabel 1 Ontwikkelaars van automatische melkinstallaties (melkrobots)

Firma Land Stadium

Alfa Laval/Silsoe Engeland ontwikkeling

Cemagref Frankrijk ontwikkeling

Düfelsdorff Duitsland ontwikkeling

Gascoigne Melotte Nederland ontwikkeling

Lely Nederland praktijk

Prolion Nederland praktijk

30 Reiniging en afvalwater rond de melkwinning

Opbouw installatieQua constructie verschilt een automatischemelkinstallatie niet wezenlijk van een standaardinstallatie: alle onderdelen voor het onttrekkenvan de melk aan de uier en het transport van demelk naar de opslagtank zijn aanwezig. De om-vang van de installatie is echter veel kleiner: hetaantal standen varieert van 1 tot 4, afhankelijkvan de firma en de omvang van de veestapel. Deconstructie is ingewikkelder doordat er meerkleppen en meetinstrumenten (geleidbaarheid,temperatuur, vacuüm etc.) zijn ingebouwd in hetgedeelte waar melk doorheen stroomt. Bij eengoede aanleg, waarbij er zorg gedragen wordtvoor de afwezigheid van dode hoeken en vol-doende turbulentie tijdens de reiniging, geeft ditgeen grote problemen. Een veel wezenlijker verschil met standaardin-stallaties is echter dat de melkapparatuur langeretijd achtereen gebruikt wordt, zonder een reini-ging. De melkinstallatie is daardoor voortdurendgevuld met melk. Nu heeft verse melk van natureeen bacteriegroeiremmende werking (peroxida-se-thyocyanaat-H2O2-systeem, xanthine-oxida-se, lactoferrine, lysozym, immunoglobulinen),waardoor de bacteriegroei wordt geremd. Tevenszal, afhankelijk van de oorsprong van de bacte-riën, aanpassing van de bacteriegroei gebeuren,zodat deze vertraagd op gang komt. Deze pro-cessen zijn natuurlijk afhankelijk van de tempera-tuur. Indien er voortdurend met verse melk wordtgespoeld, zal het melktransporterend gedeelteweinig oude melk bevatten, waarin bacteriegroeiongeremd kan plaatsvinden. Op basis hiervan iste verwachten dat langere tijd achtereen gemol-ken kan worden, zonder de melkkwaliteit nega-tief te beïnvloeden. Door het Proefstation voor deRundveehouderij is dit gegeven in een aantal on-derzoeken uitgevoerd, met zowel gesimuleerdeals echte robotinstallaties. Het onderzoek heeft aangetoond dat bij continumelken de melkkwaliteit tussen twee reinigings-beurten terugloopt. Het aantal bacteriën in demelk, dat in de koeltank stroomt, neemt expo-nentieel toe (zie figuur 1). Een vertienvoudigingvan het kiemgetal van de instromende melk in dekoeltank vond in het onlangs uitgevoerde onder-zoek plaats in ongeveer 14 uur. Dit komt overeenmet eerder onderzoek. Voor specifieke bacteriënis het beeld niet anders. Ook voor thermoresis-tente bacteriën en psychrotrofen is er een expo-nentiële toename gedurende het melkmaal ge-vonden. Er zijn aanwijzingen dat deze toename beïnvloed

wordt door de omgevingstemperatuur, alhoeweldit in het laatste onderzoek niet werd bevestigd.Het aantal gemolken koeien per uur had, doormeer of minder doorspoelen met verse melk,geen invloed op de bacteriële groei. Ook hetspoelen van een gedeelte van de melkapparatuurmet water indien er langere tijd geen koeien ko-men, had geen positief effect.

ReinigingsstrategieënEen goede reiniging van een automatische melk-installatie moet

- weinig tijd vragen,- weinig water en energie verbruiken,- geen residuen in de melk geven en vooral- een schone en ontsmette installatie leveren.

Bij continu melken blijkt dat er een voortdurendetoename is van het kiemgetal. Deze ongewenstestijging van het kiemgetal kan worden beperktdoor een aantal maatregelen.

Aanpassing reinigingsfrequentie De bacteriële groei is exponentieel in de tijd. On-der de omstandigheden zoals bij de onderzochteinstallatie blijkt dat de installatie iedere 8 uur ge-reinigd moet worden, als we een maximale ver-meerdering met een factor twee tot vier accepte-ren.

Koelen van de melk in de installatie Als de gehele melkinstallatie ongekoeld is, blijft erwarme melk achter, met name in de persleiding ende luchtafscheider. Het is technisch mogelijk dezemelk te koelen, waardoor bacteriegroei wordt ge-remd. Het nadeel is echter dat het extra energievraagt, zowel om de melk te koelen als de installa-tie weer op te warmen bij de reiniging.

Figuur 1 Bacteriegroei in een automatische melkin-stallatie

klemgetal60

50

40

30

20

10

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

tijd (uren)

kve/ml (x 1000)


Beperking restmelkDoor de hoeveelheid restmelk in de installatie tebeperken, blijft er weinig melk langere tijd onge-koeld. Bij doorspoelen met verse melk zal er danook weinig vermenging plaatsvinden, zodat denatuurlijk aanwezige remming maximaal wordtbenut. Vermenging van melk kan vooral plaats-vinden in het melkopvanggedeelte voor de melk-pomp. Het schakelmechanisme voor de melk-pomp moet daarom zorgvuldig worden afge-steld: weinig restmelk en toch niet blinddraaien.De persleiding moet over een zo groot mogelijkdeel afschot hebben naar de koeltank, zodatdeze zichzelf draineert.Gunstig voor de hoeveelheid restmelk is ook eenzo klein mogelijk melkvoerend gedeelte van deinstallatie.

Procescontrole en -besturingDoordat een aantal sensoren (bijvoorbeeld tem-peratuur en geleidbaarheid) al is ingebouwd en ertevens verwerkings- en sturingsmogelijkhedenzijn, is procesbewaking van de reiniging eenvou-dig in te brengen. Een hittereiniging is daardoorop goed controleerbare wijze uit te voeren.

Verkorten reinigingsduurEen besparing op reinigingstijd is te bereikendoor meerdere spoelbakken te gebruiken, zodattijdens de reiniging niet op het vullen van de

spoelbak gewacht hoeft te worden. Een goedvoorbeeld hiervan is de doorschuifreiniging en deoptimalisatie van het reinigingsproces zoals opDe Marke. De reinigingstijd kan hierdoor wordenbeperkt tot 20 minuten.

ConclusieDrie keer daags reinigen van een automatischmelkinstallatie lijkt vooralsnog noodzakelijk. Doorde reinigingstijden zorgvuldig te kiezen, kan ge-bruik gemaakt worden van 'stille' periodes in hetkoeverkeer, waardoor de hinder voor de dierenbeperkt blijft. Tevens kan door een optimalisatievan de reiniging (door gebruik van meerderespoelbakken) de benodigde tijd beperkt blijven.Een verdere verbetering is te bereiken door zoweinig mogelijk restmelk in de installatie achter telaten. Het spoelen met water van gedeeltes vande installatie lijkt vooralsnog weinig effect te heb-ben, maar gedetailleerd onderzoek is nog nietuitgevoerd.In vergelijking met een standaardinstallatie voor75 koeien is de robot gunstig qua water en ener-gieverbruik bij de reiniging, met name omdat deinstallatie klein is waardoor er weinig water nodigis. Een 8 stands melkstal met melkmeters vraagtplusminus 200 liter water per reiniging, een melk-robot daarentegen 50 tot 100 liter. Een verdereoptimalisatie van de reiniging kan zowel resultaatals verbruik nog verbeteren.

Een automatische melkinstallatie in werking.


Een evenwichtige afweging tussen decentraalzuiveren en andere verwerkingsmethoden kan(nog) niet worden gemaakt, omdat er veel ondui-delijkheden bestaan over decentrale zuivering.Vragen daarbij zijn onder meer:- welke zuiveringstechnieken zijn toepasbaar en

betrouwbaar voor de behandeling van agra-risch afvalwater?

- welke lozingseisen worden gesteld aan het ge-zuiverde water?

- wat zijn de kosten voor locale zuivering?- is locale zuivering controleerbaar (door vergun-

ningverlener) en hanteerbaar (door veehou-der)?

DuurzaamheidAlvorens wordt ingegaan op de mogelijkhedenvan decentrale zuivering, is het noodzakelijk omvast te stellen hoeveel water een zuiveringssys-teem te verwerken zal krijgen en wat de samen-

Locale zuivering afvalwaterP.G.B. Hermans

(Witteveen + Bos, Raadgevende ingenieurs b.v.)

In de melkveehouderij worden diverse afvalwaterstromen geproduceerd, waaronderspoelwater melkapparatuur. Naast de richtlijnen vanuit de wetgeving, kan ook locale(decentrale) zuivering van het afvalwater een goede oplossing bieden voor de pro-blematiek van het melkspoelwater. Om een antwoord te geven op bovenstaande vra-gen, heeft de Gewestelijke Raad van het Landbouwschap in Noord-Holland aanWitteveen+Bos Raadgevende ingenieurs b.v. gevraagd de ontbrekende kennis overdecentrale zuivering aan te vullen. De kerntaak van het project ”AgrarischAfvalwater Buitengebied; Decentraal zuiveren” is het maken van een vergelijkingtussen de reeds bestaande verwerkingsmethoden en decentraal zuiveren.

Deel van een zandfilter waarop water wordt gesproeid. Het water is voorbehandeld in een septic tank. Het zandfilterwordt gedraineerd, waarna gezuiverd water wordt geloosd. Het naastliggende filter is nog in aanleg.


stelling van het water zal zijn. Beide aspecten zijnimmers van groot belang bij de keuze van hettype systeem en de grootte ervan.

Een belangrijk uitgangspunt bij het vaststellenvan de genoemde aspecten is het streven naareen duurzame oplossing. Voor de afvalwaterpro-blematiek betekent duurzaamheid:stap 1: Benutting van de mogelijkheden voor

vermindering van het watergebruik.stap 2: Benutting van de mogelijkheden voor

hergebruik van het (afval)water.stap 3: Verwerking van afvalwater.

Dit houdt in dat eerst de mogelijkheden voor ver-mindering en hergebruik in beeld worden ge-bracht, voordat het mogelijk is aan te geven welkwater (hoeveelheid en samenstelling) gezuiverdmoet worden en welke technieken daarvoor kun-nen worden ingezet.

Agrarische afvalwaterstromenOp de melkveehouderij worden veel soorten af-valwaterstromen geproduceerd. De studie die nuwordt uitgevoerd is direct gericht op de afvalwa-terstromen die samenhangen met de melkwin-ning: reinigen van de melkinstallatie, de melktanken stalschrobwater (tezamen: melkspoelwater).Dit betekent dat een aantal stromen niet naderwordt beschouwd. Redenen hiervoor zijn velerlei:op jaarbasis is de omvang beperkt en komenstromen onregelmatig vrij (reinigen landbouwma-chines en voederbieten), door goede bedrijfsvoe-ring kan de afvalwaterstroom voorkomen worden(perssap), stromen komen slechts voor op speci-fieke locaties (zuivelproduktie) of de verwerkings-

methode is duidelijk (restanten ontsmettingsmid-del naar de mestopslag).De problematiek van het melkspoelwater kan nietlos worden gezien van de totale afvalwaterpro-blematiek in buitengebieden. Daarom is ge-streefd naar een totaalaanpak van het probleem.Als gevolg hiervan is de behandeling van huis-houdelijk afvalwater meegenomen in de speur-tocht naar goede behandelingstechnieken.

Bedrijf en bedrijfsvoeringUit inventarisaties van ondermeer IKC en RIZAblijkt dat de afvalwaterhoeveelheid en -samen-stelling per melkveehouder sterk kan verschillen,afhankelijk van de bedrijfsgrootte, het type melk-installatie en de manier van spoelen van de melk-installatie en melktank. Het rekenvoorbeeld gaattelkens uit van een bedrijfsgrootte van 80 koeienen 12 melkstellen. Daarbij wordt onderscheid ge-maakt tussen de conventionele melkinstallatie eneen ruim gedimensioneerde melkinstallatie metmelkmeters (elk dezelfde vuilvracht maar anderewaterhoeveelheden). Verder is ervan uitgegaandat huishoudelijk afvalwater wordt geproduceerddoor vier personen, met een totale hoeveelheidvan 540 liter per dag. Tabel 1 geeft een overzichtvan de hoeveelheden afvalwater die jaarlijks wor-den geproduceerd.

Hergebruik waterAan het hergebruik van water is reeds aandachtbesteed in een andere inleiding op deze thema-dag. De mate van hergebruik is uitermate be-langrijk voor de bepaling van de hoeveelhedenafvalwater die uiteindelijk in een zuiveringssys-teem moeten worden behandeld. Vandaar dat

Tabel 1 Hoeveelheid afvalwater per jaar (m3)

Aanvoer Conventionele Ruim gedimensioneerdeMelkinstallatie Melkinstallatie met meters

Melkinstallatie - voorspoelwater 58 118

- hoofdspoelwater 54 114

- naspoelwater 58 118

- zure spoeling 4 4

Melktank - voorspoelwater 13 13

- hoofdspoelwater 8 8

- naspoelwater 13 13

- zure spoeling 5 5

Stalschrobwater 150

Huishoudelijk afvalwater 197


ook hier aandacht aan hergebruik wordt besteed.

De mogelijkheden voor hergebruik, waarmee re-kening is gehouden, zijn:- voorspoelwater

Bevat de hoogste concentratie zuurstofbin-dende stoffen van de drie spoelwaterfracties.De belangrijkste hergebruiksmogelijkheid is alsveevoer, hoewel hier een aantal praktische be-zwaren aan kleeft.Aangezien zuiveringssystemen worden ont-worpen op piekbelastingen (vracht of debiet) ishet zinvol in elk geval dit voorspoelwater tehergebruiken.Als het voorspoelwater niet wordt hergebruikt,wordt geadviseerd aan deze stroom prioriteittoe te kennen voor afvoer naar de mestopslag(het vet in deze waterstroom kan mogelijk voorproblemen zorgen in het zuiveringssysteem).

- hoofdspoelwaterDeze fractie bevat aanzienlijk minder zuurstof-

bindende stoffen dan het voorspoelwater,maar wel een relatief hoge concentratie fos-faat. Deze hoeveelheid fosfaat komt overeenmet de hoeveelheid van ongeveer 40 perso-nen. Het gebruik van fosfaatvrij reinigingsmid-del, een tendens die reeds is ingezet, zal eensterke verbetering brengen in de kwaliteit vandit water.De belangrijkste hergebruiksmogelijkheid is alsstalschrobwater.

- naspoelwaterIs de schoonste van de drie stromen. De belangrijkste hergebruiksmogelijkheid vannaspoelwater is als stalschrobwater. Gezien de samenstelling is dit water eventueelook te gebruiken als spoelwater in het huis-houden (toiletspoeling). Omdat hiervoor eenapart watercircuit moet worden aangelegd, isvooralsnog alleen van hergebruik als stal-schrobwater uitgegaan.

Geen hergebruik is toegekend aan de - zure spoeling: een geringe hoeveelheid spoel-

water met lage pH, die verstorend werkt opeen biologisch zuiveringsproces. Daarom isuitgegaan van afvoer naar de mestopslag;

- stalschrobwater: moet worden afgevoerd naarde mestopslag, omdat het mestresten bevat;

- huishoudelijk afvalwater: is sterk vervuild enhygiënisch onbetrouwbaar.

Op basis hiervan kan worden afgeleid dat:- er onvoldoende ruimte is in de mestopslag

voor de berging van alle afvalwater, indien demestopslag is uitgelegd op 10 liter per koe enper dag;

- er vaak wel capaciteit is om ook het sterk ver-ontreinigde voorspoelwater in de mestopslagte bergen;

- bij een conventionele melkinstallatie veelal allemelkspoelwater kan worden hergebruikt omvervolgens te worden opgeslagen in de mest-opslag. In dat geval hoeft geen melkspoelwa-ter behandeld te worden in een decentrale zui-vering;

- ruim gedimensioneerde melkinstallaties metmelkmeters vaak net voldoende ruimte hebbenin de mestopslag voor de berging van voor-spoelwater, stalschrobwater en zure spoeling;

- bij een ruim gedimensioneerde melkinstallatiemet melkmeters een hoeveelheid afvalwaterresteert, die overeenkomt met ongeveer dehelft van de hoeveelheid huishoudelijk afvalwa-ter. Indien dit wordt hergebruikt voor toilet-

Septic tank - Biorotor combinatie. Op de voorgrond zijnde inspectieluiken van een septic tank zichtbaar endaarachter de biorotor. Normaal is deze afgedekt. Hetafgebeelde systeem verwerkt afvalwater voor één huis-houden (5 vervuilingseenheden).


spoeling (±30% van de totale hoeveelheid af-valwater = 59 m3/jaar), resteert nog slechts 112- 59 = 53 m3/jaar.

Uit het bovenstaande kan worden geconclu-deerd dat, als alle hergebruiksmogelijkhedenwerkelijk worden benut, het melkspoelwaterpro-bleem sterk wordt gereduceerd en voor conven-tionele melkinstallaties zelfs niet meer bestaat.Dat het probleem in praktijk omvangrijker is,komt omdat hergebruiksmogelijkheden niet vooralle melkveehouders even acceptabel zijn. Hierbijkan globaal de volgende rangorde in afnemendeacceptatie worden aangegeven:

1. hoofd- en naspoelwater als stalschrobwater;2. voorspoelwater vervoerderen;3. hoofd- en naspoelwater in grijswatercircuit.

Eisen voor lozing van gezuiverd waterLozing van het behandelde water kan in principeop twee manieren plaats vinden:- in de bodem; de Wet Bodembescherming is

van toepassing;- op het oppervlaktewater, Wet Verontreiniging

oppervlaktewater is van toepassing.De Wet bodembescherming verbiedt alle lozin-gen in de bodem, tenzij wordt voldaan aan eenaantal randvoorwaarden. In principe is de lozingin de bodem van melkspoelwater (bedrijfsafval-water), al dan niet gecombineerd met huishoude-lijk afvalwater, verboden (dit verbod is niet vantoepassing als de lozing geschiedt via vloei-, be-zink-, biezen- of rietvelden). Het blijkt echter datbij modaal of maximaal hergebruik en toepassingvan fosfaatvrije spoelmiddelen de samenstellingvan het spoelwater redelijk overeen komt met dievan huishoudelijk afvalwater.

De Wet Verontreiniging oppervlaktewater schrijftvoor dat voor de lozing van waterstromen eenvergunning van de waterkwaliteitsbeheerder isvereist. In de praktijk verschillen de lozingseisensterk van beheerder tot beheerder. Van belang isvaak de functie en gevoeligheid van het ontvan-gende oppervlaktewater, de omvang en vervui-ling van de te lozen waterstroom en de bestem-ming van het gebied waarin de ontvangende wa-ter is gelegen. Het is om deze reden niet mogelijkom concrete lozingseisen, die mogelijk gesteld

Detail van dezelfde biorotor. Te zien zijn de verticale schijven waarop een bacterielaag zal groeien. De schijvendraaien op een horizontale as door het afvalwater, waarop lucht in het water wordt geslagen. Dergelijke systemenzijn kant-en-klaar verkrijgbaar.


gaan worden in lozingsvergunningen, op te ne-men.

Rekening houdend met rendementen van decen-trale zuiveringssystemen (Individuele Behande-ling Afvalwater, IBA’s) en gangbare basiszuive-ring, zouden effluenteisen als volgt kunnen lui-den:

Zuurstof vragende stoffenBasiszuivering van circa 75% verwijdering vanhet Totale Zuurstof Verbruik (TZV). Voor huishou-delijk afvalwater komt dat overeen met een ver-wijdering van circa 125-150 mg Chemisch Zuur-stof Verbruik/l (CZV) en 25-40 mg BiologischZuurstof Verbruik/l (BZV).Bij een modaal en maximaal hergebruik komt deafvalwatersamenstelling redelijk overeen met dievan huishoudelijk afvalwater en lijkt het ook rede-lijk dergelijke rendementen bij melkspoelwater teverwachten.

StikstofBasiszuivering in Individuele Behandeling Afval-water-systemen bereikt 50-60% NKj-verwijde-ring, resulterend in effluentconcentraties van 36-60 mg Kj-N/l. Het stikstofgehalte komt bij alle wij-zen van hergebruik redelijk overeen met hetgehalte in huishoudelijk afvalwater. Daarom zouvoor de stikstofverwijdering de Individuele Be-handeling Afvalwater rendementen kunnen wor-den gevolgd.Daar staat tegenover dat waterkwaliteitsbeheer-ders in kleine zuiveringsinrichtingen zelf vaak af-valwater zuiveren tot 15 mg N-totaal/l (= NKj + ni-traat), waardoor in lozingsvergunningen veelaleen strengere eis kan worden opgenomen.

FosfaatFosfaatverwijdering in Individuele BehandelingAfvalwater-systemen leidt in het algemeen toteen effluentconcentratie van circa 4 mg P/l.Deze concentratie kan ook in melkspoelwaterworden bereikt, als gebruik wordt gemaakt vanfosfaatvrije spoelmiddelen. Waterkwaliteitsbe-heerders verwijderen in kleine zuiveringsinrichtin-gen zelf fosfaat tot een concentratie van 2 mg P-totaal/l.

ZuurgraadOver het algemeen moet het te lozen water eenneutrale zuurgraad hebben (6,5-9,0). Het spoel-water is licht alkalisch, met een zuurgraad van8,2. Indien het melkspoelwater tezamen met het

huishoudelijk afvalwater wordt geloosd, ligt dezuurgraad binnen aanvaardbare grenzen. Het lo-zen van de zure spoeling zal niet tot de mogelijk-heden behoren.

Overige stoffenOver het algemeen zullen eisen worden gesteldaan het lozen van afvalwaterstromen die zwaremetalen en/of bestrijdingsmiddelen bevatten. Inhet melkspoelwater komen deze verbindingenniet voor.

Toepasbare zuiveringssystemenVoor de selectie van toepasbare zuiveringssyste-men is een aantal criteria gehanteerd als kosten,verwijderingsrendementen, bedrijfsvoering (on-derhoud, toezicht, bediening, veiligheid), gevoe-ligheden (fluctuaties in concentraties, verontreini-gingen, calamiteuze lozingen, debiet), afvalstoffen(emissies van effluent en slib) en praktijkerva-ringen met dergelijke systemen.

Zuiveringssystemen kunnen worden onderschei-den in systemen voor biologische en niet biologi-sche waterzuivering, en systemen die een com-binatie vormen tussen beiden. In het kort wordende toepasbare systemen beschreven:

Biologische zuiveringssystemen-anaëroobDe omvang en samenstelling van de spoelwater-stroom, ook in combinatie met huishoudelijk af-valwater, is niet geschikt voor het toepassen vananaërobe technieken. Daarbij komt dat anaërobezuiveringssystemen nauwelijks bijdragen aan deverwijdering van nutriënten (stikstof en fosfaat).

Biologische zuiveringssystemen-aëroobBij aërobe zuivering van afvalwater worden afval-stoffen door micro-organismen met behulp vanzuurstof omgezet en/of afgebroken. Systemendie hiervoor kunnen worden gebruikt, zijn geba-seerd op de combinatie van deze drie compo-nenten. Verschillen treden op in de wijze waaropzuurstof aan het systeem wordt toegevoegd, enhoe wordt voorkomen dat de micro-organismenuit het systeem spoelen. Bij het ontwerp van der-gelijke systemen is het bovendien van belang datniet meer afvalstoffen (-water) aan het systeemworden toegevoegd dan de organismen kunnenverwerken. In de praktijk betekent dit dat het zui-veringssysteem wordt uitgelegd op de hoeveel-heid afvalwater en vervuiling die in een specifiekesituatie optreedt.Aërobe zuivering op kleine schaal is een bewe-


zen techniek voor huishoudelijk afvalwater.Reeds eerder is aangegeven dat de samenstel-ling van melkspoelwater min of meer gelijk aanverdund huishoudelijk afvalwater. Dit betekentdat melkspoelwater naar verwachting tot eenvergelijkbaar niveau kan worden gereinigd metdezelfde technieken.

De volgende systemen zijn gangbaar:- biorotor

Een systeem waarbij micro-organismen ge-hecht zitten aan schijven, die op een horizonta-le as ronddraaien. De schijven zijn gedeeltelijkondergedompeld in water. Door de ronddraai-ende beweging van de schijven wordt zuurstofuit de lucht in het water gebracht en vervol-gens gebruikt voor de afbraak van afvalstoffen.Om te voorkomen dat grove delen in de bioro-tor komen, dient voor het systeem een bezink-tank of een septic tank opgenomen te zijn.Hierin vindt bezinking plaats en wordt circa30% van de Biologisch Zuurstof Verbruik reedsverwijderd (dit is met name van belang in com-binatie met huishoudelijk afvalwater; melk-spoelwater bevat nauwelijks bezinkbare stof-

fen).Periodiek zullen organismen in de vorm vanslibvlokken loslaten van de schijven. Om tevoorkomen dat deze vlokken vervolgens in heteffluent terecht komen, kent de biorotor eenbezinktankje of een zeeftrommel. Het afge-scheiden slib kan worden teruggevoerd naarde septic tank.

- oxydatiebedOok in een oxydatiebed zitten de organismengehecht aan een oppervlak: veelal kleinekunststof ringen in een gepakte kolom. Het tezuiveren water wordt boven in de kolom overde ringen gesprenkeld, waarna het door de ko-lom sijpelt. Door een natuurlijke luchttrek doorde kolom wordt zuurstof aan het water toege-voegd. Ook een oxydatiebed kent een voorge-schakelde septic tank en een nageschakeldebezinktank.

- actief-slibinstallatieDe organismen in een actief-slibinstallatie zit-ten niet gehecht aan een oppervlak, maar zwe-ven in de vorm van vlokken rond in het afval-

Een ingegraven septic tank - oxydatiebedsysteem voor vijf vervuilingseenheden. Van links naar rechts zijn te zieneen pompput (met ontluchting), inspectieluiken van een septic tank en de deksel van het ingegraven oxydatiebed.De schakelkast staat in tijdelijke opstelling.


water. Om te voorkomen dat de slibvlokkenmet het effluent worden geloosd, wordt eendergelijke installatie voorzien van een nage-schakelde bezinktank. Het slib dat hierin be-zinkt wordt teruggebracht naar de installatie,om voldoende organismen in het systeem tehouden (retourslib). Zuurstof wordt in het watergebracht door middel van geforceerde beluch-ting: lucht wordt mechanisch ingeblazen. Ac-tief-slibinstallaties worden vooraf gegaan dooreen septic tank.

De restprodukten van deze biologische syste-men zijn slib en effluent, terwijl een aanzienlijkdeel van de afvalstoffen worden omgezet in kool-zuurgas dat naar de lucht ontwijkt. Biologischniet afbreekbare stoffen verdwijnen in het efflu-ent, tenzij ze direct bezinken of eerst worden in-gevangen in de slibvlokken.

Eenvoudige scheidingssystemen (niet biologisch) De werking van de eenvoudige systemen berustop bezinking, waarvoor onder meer septic tankskunnen worden toegepast. Het rendement vande tanks is circa 30% voor Biologisch ZuurstofVerbruik en Chemisch Zuurstof Verbruik. Nutriën-ten worden niet tot nauwelijks verwijderd, omdatze veelal in opgeloste vorm voorkomen.De toepassing voor uitsluitend melkspoelwater(hoofd- en naspoeling) zal nauwelijks tot zuive-ringsrendement leiden, aangezien het water na-genoeg geen bezinkbare stoffen bevat. Wel zorgthet gebruik van een septic tank, als voorzuiveringvoor een biologisch systeem, voor uitvlakkingvan de aanvoer (temperatuur, verdunning hoofd-spoelwater met naspoelwater).

Complexe scheidingssystemen (niet biologisch) Soms worden vlokkingsfiltratie en hyperfiltratieals bruikbaar alternatief genoemd. In werkelijk-heid zijn deze systemen nauwelijks haalbaar voorde behandeling van melkspoelwater en/of voorhuishoudelijk gebruik. Niet alleen zijn de kostenvoor deze technieken op kleine schaal exorbitanthoog, ook door ingewikkelde bedrijfsvoering enongewenste restprodukten (chemisch slib, brijn)zijn deze technieken ongeschikt. Hetzelfde geldtvoor systemen op basis van ionwisseling enelektrodialyse, die wel worden genoemd voor(kleinschalige) behandeling van afvalwater uit deglastuinbouw.

Gecombineerde systemenDe werking hiervan berust op de combinatie vanbiologische zuivering en de fysische werking vanhet systeem. Systemen zijn het (opgehoogde) fil-tratiebed, zandfilter en helofytenfilters.

Al deze systemen kenmerken zich in de eersteplaats door de filterende werking van het zand-bed, waarover het afvalwater wordt verspreid.Resterende bezinkbare stoffen en colloïdale de-len worden afgevangen. Daarnaast ontstaat in detoplaag van het filterbed een bacterielaag, die af-valstoffen uit het water afbreekt of omzet. Als hetfilterbed beplant is met bijvoorbeeld riet zullen inbeperkte mate nutriënten door het gewas wor-den opgenomen, en daardoor uit het water wor-den verwijderd. Dergelijke planten dragen meerbij doordat de wortelstructuur de zandlaag openhoudt. Hierdoor ontwikkelt zich een betere bio-film en wordt de bovenlaag van het filter belucht.Om te voorkomen dat de zandfilters meteendichtslaan, worden ook deze systemen vooraf-gegaan door een septic tank.


Reiniging van melkwinningsinstallaties op proef- enpraktijkbedrijven

B.A. Slaghuis (PR)

Een goede reiniging van melkwinningsinstallaties is een zeer belangrijke voorwaardeom melk van goede kwaliteit te winnen. Het succes van een goede reiniging is o.a.afhankelijk van de reiningstemperatuur, de concentratie van het reinigingsmiddel, detijdsduur en de manier van vloeistofstroming door de installatie. Deze laatste faktor

Om een beeld te krijgen van hoe gereinigd wordten wat de invloed daarvan is op de melkkwaliteit,is op een twintigtal bedrijven de reiniging geana-lyseerd en is de melkkwaliteit bekeken. Een be-langrijk doel daarbij was om te komen tot advie-zen over constructie van de melkinstallatie enover de manier van reinigen. De bedrijven zijnvoor een gedeelte geselecteerd, vanwege eenbepaalde constructie van de installatie of vanwe-ge een bepaalde manier van reinigen. De twintigbedrijven omvatten een aantal proefbedrijven en

een aantal praktijkbedrijven die de melk verwerk-ten tot boerenkaas. Aan de melk van deze laatstebedrijven worden hogere eisen gesteld voor watbetreft de melkkwaliteit. Omdat de melk rauwverwerkt wordt dienen er zo weinig mogelijk kie-men van bepaalde soorten aanwezig te zijn enworden er hoge eisen gesteld aan de reiniging endesinfectie van de melkinstallatie.

UitvoeringDe twintig bedrijven zijn een aantal keren be-zocht voor het nemen van melkmonsters en voorhet inventariseren van de reiniging en de con-structie van de installatie. Van deze twintig bedrij-ven was van een aantal bekend dat ze soms pro-blemen hadden met de melkkwaliteit. De overigebedrijvenhadden een goede melkkwaliteit. Dereiniging werd gecontroleerd door de water- enmiddeldosering te meten, de temperaturen tij-dens de reiniging op te nemen en mate van tur-bulentie (manier van vloeistofstroming) na tegaan. Van het eerste melkmaal in de tank werdeen monster genomen voor bacteriologisch on-derzoek. Deze melkmonsters werden onderzochtop een aantal groepen bacteriën. Zoals kiemendie groeien bij 30 ºC (kiemgetal), sporen boter-zuurbacteriën, lactobacillen en coli-achtigen (delaatste drie groepen zijn niet gewenst bij de kaas-bereiding). Op de bedrijven waar op grond vande eerste resultaten de kwaliteit nog niet vol-doende was, werden meerdere monsters melkgenomen, ook tijdens het melken. Incidenteelwerden ook spoelmonsters van de installatie ge-nomen. Daarvoor werd een mengsel van sterielemelk en water door de installatie gepompt en cir-ca 5 minuten gecirculeerd, waarbij voor en na decirculatie een monster genomen werd. Deze ma-nier van bemonsteren kan iets zeggen over dekwaliteit van dereiniging. Inspectie van de binnenkant van een melkklauw.


ResultatenOmdat elke installatie weer anders aangelegd isen de reiniging op verschillende manieren ver-loopt, is het moeilijk aan te geven hoe een idealereiniging er uit zou moeten zien. Toch kunnen welopmerkingen gemaakt worden over de resulta-ten. De gemiddelde kiemgetallen van de bedrij-ven waren goed. Het gemiddelde was kleinerdan 10.000 kiemen per ml. De grens bij de melk-controle ligt bij 100.000 kiemen per ml. Er wasgeen verschil tussen de proefbedrijven en depraktijkbedrijven. Er werden wel verschillen ge-vonden tussen de twee typen bedrijven voor watbetreft het aantal lactobacillen enpropionzuur-bacteriën. Op de proefbedrijven lag het gemid-delde niveau hoger dan op de praktijkbedrijven.Voor wat betreft de lactobacillen kan een verkla-ring liggen in de manier van reinigen. Op eenaantal praktijkbedrijven wordt namelijk gereinigdbij hogere temperaturen, dat wil zeggen dat de-eindtemperatuur tijdens de hoofdreiniging zo’n 2minuten op ongeveer 72 ºC gehouden wordt. Opdeze manier wordt de installatie als het ware ge-pasteuriseerd en worden veel bacteriën gedood.

Het lijkt erop dat eventuele problemen met teveellactobacillen verholpen kunnen worden doordeze reiniging bij hogere temperatuur. Daarbijmoet wel opgemerkt worden dat de reiniginggoed dient te verlopen. Dat wil bijvoorbeeld zeg-gen dat alle onderdelen van de installatie dezehoge temperaturen moeten bereiken. Daarommoet voldoende lang gecirculeerd worden endient de reinigingsvloeistof op temperatuur teblijven.Waarschijnlijk worden ook de propion-zuurbacteriën door deze reiniging bij hogere tem-peratuur gedood. Naast reinigen hebben ook devoorbehandeling en de manier van melken in-vloed op de melkkwaliteit. Op één bedrijf werdnamelijk een hardnekkige besmetting met coli-achtigen veroorzaakt door slechte uierbouw enveel luchtzuigen en afvallen van melkstellen tij-dens het melken.In het algemeen kan gezegdworden dat de reiniging op de onderzochte be-drijven goed was. Met een enkele uitzonderingvoor praktijkbedrijven die kaas maken. Hier wasde kwaliteit bijzonder goed. Maar dit komt ookomdat daar hogere eisen aan de kwaliteit gesteldworden.

Het roestvaststaal moet glimmen........... .........en stroef aanvoelen.


Het afvalwaterprobleem van melkwinningsappa-ratuur staat al geruime tijd in de belangstellingdoor het, sinds 1 juli 1992 ingevoerde Lozingen-besluit Bodembescherming en de al bestaandeWet Verontreiniging Oppervlaktewater. Uitrijdenvan spoelwater over het land en lozen op het op-pervlaktewater zijn hierdoor verboden, waardoorriool en mestput als enige alternatieven overblij-ven. Slechts een beperkt aantal melkveebedrij-ven zijn aangesloten op het riool, zodat het over-grote deel naar de mestopslag verdwijnt. Dit be-tekent soms investeren in extra opslagcapaciteiten hoge kosten voor emissie-arm afvoeren vandit produkt. Zo kan het gebeuren dat de afvoervan (afval)water vele malen duurder is dan deaankoop van water.

Het waterverbruik per koe per dag voor de reini-ging van melkwinningsapparatuur bedraagt 7-15liter, afhankelijk van het type installatie. Jaarlijksgaat het om een hoeveelheid afvalwater van 7miljoen m3, op basis van 10 liter per dier per dag.Voor een standaardbedrijf (standaardinstallatiemet 8 melkstellen, IKC-1992) is het jaarlijkse wa-terverbruik in m3 voor de diverse onderdelen alsvolgt:

- reiniging melkapparatuur 132 - reiniging melktank 33 - schoonspuiten melkstal 90 - overige 20 Totaal 275 m3

Uit dit overzicht is duidelijk dat de reiniging vanmelkapparatuur de grootste post is. Brongerichtebesparingen op dit gebied hebben dan ook grotebetekenis voor de totale hoeveelheid afvalwater.Brongerichte besparingen betekenen ook eengereduceerd verbruik van water en mogelijk

energie en chemicalien. Dit is gunstig uit milieu-oogpunt, en levert mogelijk ook voor de veehou-der nog economische voordelen op.

In eerste instantie heeft het onderzoek zich voor-namelijk op de reiniging van de melkleidinginstal-latie gericht. Mogelijke oplossingsrichtingen wor-den onderzocht binnen het project reiniging vanmelkwinningsapparatuur. Dit door de NOVEM(Nederlandse Onderneming voor Energie en Mi-lieu) medegefinancierde project heeft tot doeleen aanzienlijk lager verbruik van water, reini-gingsmiddelen en energie te bewerkstelligen. Pri-maire eis hierbij is dat de melkkwaliteit minimaalgelijk blijft. Daarnaast moeten besparende maat-regelen voor de veehouder economisch rendabelzijn.

Reiniging melkleidinginstallatie De reiniging wordt in Nederland op vrij uniformewijze uitgevoerd in drie procesgangen: voorspoe-len, hoofdreinigen en naspoelen. De voorspoelingdient om zoveel mogelijk melkresten te verwijde-ren. Tijdens de hoofdreiniging vindt zowel reini-ging als desinfectie plaats. Hiervoor wordt vrijweluitsluitend gebruik gemaakt van gecombineerdereinigings- en desinfectiemiddelen op basis vanloog en chloor. De alkalische hoofdreiniging wordtperiodiek afgewisseld met zuur ter verwijderingvan kalkaanslag. Tijdens de naspoeling wordenzoveel mogelijk resten chemicaliën verwijderd. Een klein deel van de melkleidinginstallatieswordt gereinigd met hittereiniging. Het reinigendeen desinfecterende effect wordt bereikt door eenverhoogde temperatuur, zonder chemische mid-delen. Bij de standaardreiniging wordt een aanzienlijkehoeveelheid water gebruikt per spoelgang, af-hankelijk van het aantal melkstellen, dimensione-

Milieusparend reinigen melkwinningsapparatuurG.M.V.H. Wolters (PR)

Om de afvalwaterstroom op bedrijfsniveau te reduceren, kan gedacht worden aanbrongerichte besparingen en aan hergebruik van afvalwater. In dit artikel wordendiverse mogelijkheden van brongerichte besparingen bij vooral de reiniging van demelkleidinginstallatie belicht. Het gaat hierbij met name om een reductie van het ver-bruik aan leidingwater, energie en chemicalien. Dit gaat gepaard met een reductievan het afvalwater. Ook worden enige mogelijkheden voor hergebruik van dezevloeistoffen voor het schoonspuiten van de melkstal besproken.


ring van de installatie en eventuele aanwezigheidvan melkproduktiemeters of melkmeetglazen. Bij-hittereiniging is het water- en chemicaliënverbruiklager, terwijl het energieverbruik aanzienlijk hogeris.Voor beide systemen is het water-, energie- en, inmindere mate, het chemicaliënverbruik geopti-maliseerd. Daarnaast zijn variaties op de stan-daardreiniging ontwikkeld door de verschillendevloeistoffen na de reiniging niet te lozen, maar zeopnieuw binnen de reiniging opnieuw te gebrui-ken.

Standaardreiniging De drijvende kracht voor het spoelwater tijdensde reiniging is het vacuum. De laatste jaren is ditvacuum tijdens het melken steeds meer ver-laagd, en daarmee ook tijdens het reinigen. Be-kend is dat door na een kolom water lucht in telaten, de vloeistofsnelheid aanzienlijk verhoogdwordt. Bij de hoofdreiniging wordt tijdens het cir-culeren periodiek lucht ingelaten, zodat de vloei-stof dan nog een redelijke snelheid heeft. Bij devoorspoeling echter wordt de vloeistof vaak bijeen laag vacuum in een keer opgezogen.Proeven hebben uitgewezen, dat vemoging vanhet vacuum tijdens de voorspoeling van 40 naar60 kPa, de uitspoeling van de melkresten aan-zienlijk kan versnellen, zodat met minder water

hetzelfde uitspoeleffect kan worden bereikt. Hier-bij kunnen reducties worden bereikt tot 50% vande norm. Hetzelfde effect kan ook worden bereiktdoor tijdens de voorspoeling periodiek lucht in telaten, dus niet de waterbak in een keer leeg zui-gen, maar tussentijds lucht te injecteren. Ditgeeft, ook bij een vacuum van 40 kPa een aan-zienlijke verbetering (zie voor meer infommatiehet artikel ”Optimalisatie spoeleffect” elders in ditperiodiek).

Doorschuifreiniging Bij doorschuifreiniging wordt hetzelfde water driekeer gebruikt voordat het wordt geloosd. Erwordt schoon leidingwater voor de naspoelinggebruikt. Het naspoelwater van de vorige reini-gingsbeurt wordt voor de hoofdreiniging gebruikten de hoofdreinigingsoplossing van de vorigebeurt wordt voor de voorspoeling gebruikt. Voordeel van dit systeem is het gereduceerdewater- en energieverbruik. Reinigingstechnischheeft dit systeem ook voordelen. Er vindt eengoede fasenscheiding plaats. Doordat met tweespoelbakken wordt gewerkt, verloopt het reini-gingsproces zeer snel, wat gunstig is voor hetreinigend effect en een aanzienlijke energiebe-sparing oplevert. Dit komt tot uitdrukking in deeindtemperatuur van de hoofdreiniging. Bij destandaardreiniging was de eindtemperatuur

Schema doorschuifreiniging


40°C, bij de doorschuifreiniging 52°C, bij gelijkeaanvangstemperatuur. Overschakelen naar de doorschuifreiniging heeftgeen negatieve invloed op de melkkwaliteit. Demicrobiologische melkkwaliteit wordt zelfs enigs-zins verbeterd, met name door de hogere eind-temperatuur.

Beperkte tweede reiniging Bekend is dat een aantal veehouders niet na elkemelkbeurt een volledige reiniging uitvoeren. Opeen zestal praktijkbedrijven (bedrijven die reedsjaren eerste klas melk leveren) werd dit op ver-zoek getest. Hierbij werd na de ochtendmelkingeen volledige reiniging uitgevoerd, na de avond-melking werd de installatie alleen voorgespoeld.Op vijf van de zes bedrijven bleef het kiemgetalvan de tankmelk op hetzelfde niveau. Op hetzesde bedrijf was deze beperkte reiniging niet af-doende. Er werd duidelijke aanslag in de installa-tie waargenomen, met wisselende kiemgetallen.De reiniging op dit bedrijf was niet optimaal. Re-gelmatig was de eindtemperatuur van de hoof-dreiniging lager dan 35°C. De toepasbaarheidvan dit systeem is mede afhankelijk van een goe-de, sanitaire aanleg van de installatie en het juistfunctioneren van de reiniging. Deze randvoor-

waarden zijn lang niet altijd in de praktijk aanwe-zig.Uit proeven blijkt dat met name de melkstellen,met bijbehorende afvoerslangen en eventueelmeetapparatuur na een grondige voorspoelingnog verontreinigd zijn, zodat tussen melkbeurtenbacteriegroei optreedt. Deze bacteriegroei is dui-delijk hoger dan in een goed gereinigd melkstel.Gladde oppervlakken, zoals een melkleiding, ge-ven na een goede voorspoeling vergelijkbarebacteriegroei als een goed gereinigde melklei-ding. Op zich is beperkte tweede reiniging eenrelatief eenvoudig systeem, dat makkelijk uitvoer-baar is. Probleem blijft echter dat gevaren voorde melkkwaliteit niet goed kunnen worden inge-schat. Een zeker risico voor microbiologischeproblemen zal blijven bestaan. Daarnaast lijktdeze werkwijze in strijd met het toenemende be-lang van kwaliteitsborging.

Voorraadreiniging Bij voorraadreiniging wordt de hoofdreinigings-oplossing gedurende een week gebruikt voor dereiniging van de melkleidinginstallatie. Om waterte besparen wordt tevens het naspoelwater naverwarmen de volgende keer gebruikt voor devoorspoeling.

Schema voorraadreiniging


Tabel 2 Waterverbruik en afvalwaterstromen (m3/jaar) bij diverse reinigingssystemen, bij een melkveebedrijfmet 80 melkkoeien en visgraat melkstal met 10 melkstellen, ruim gedimensioneerd met melkproduk-tiemeters

Reinigingssysteem

Standaard Doorschuif Hitte Voorraad

Voorbehandeling koeien 15 15 15 15Voorspoeling melkleiding 77Hoofdreiniging melkleiding 77 80 17Naspoeling melkleiding 77 77 77Reiniging melkstellen 30 30 30 30Reiniging tank 38 38 38 38Schoonspuiten melkstal

Hogedrukspuit 47 47 47 47Lagednukspuit1 95 95 95 95

Hogedrukspuit voor melkstal Totale afvalwaterstroom 361 207 210 224Na hergebruik2 314 207 210 224

Lagedrukspuit voor melkstal Totale afvalwaterstroom 409 255 258 272Na hergebruik3 314 255 218 272

1 Gemeten op één praktijkbedrijf. Hierbij komt hogedruk overeen met 60 bar, lagedruk met 3-4 bar. 2 Alleen hergebruik van vloeistof zonder reinigingsmiddel en melk voor hogedrukspuit 3 Hergebruik van vloeistof zonder melk voor lagedrukspuit

Voordeel van dit systeem is het sterk geredu-ceerde water- en chemicaliënverbruik. Daarnaastvindt ook energiebesparing plaats. Om het sys-teem goed te laten werken, is een zeer goede fa-senscheiding noodzakelijk. Ook hier is de eind-temperatuur van de hoofdreiniging 10-15°C ho-ger dan bij standaardreiniging, bij dezelfdeaanvangstemperatuur.Ook dit systeem heeft geen negatieve invloed opde melkkwaliteit.

Hittereiniging Bij hittereiniging wordt water van tegen het kook-punt (98°C) direct na het melken in een keer doorde installatie gezogen en daarna afgevoerd. Omneerslag van kalk te voorkomen wordt er aan hetbegin van de reiniging een hoeveelheid zuur toe-gevoegd (reiniging oud).

Voordeel van deze reinigingsmethode is het ge-ringere waterverbruik en het afwezig zijn van che-mische desinfectiemiddelen. Zeker uit het oog-punt van residuen in de melk is dit een pluspunt.Het grote nadeel van hittereiniging is de groteenergiebehoefte. Om aan de norm van twee mi-nuten 77°C te voldoen, moet een aanzienlijk hoe-veelheid heet water door de installatie wordengevoerd. Energiebesparing betekent in deze situ-atie ook waterbesparing. Verkorten van de spoelleiding en isolatie van despoelleiding tot aan de putrand levert een kleineenergiebesparing op. Hierdoor ontstonden ech-ter problemen met het uitvlokken (‘aanbranden’)van melkeiwit in de installatie. Daarom werd eenvoorspoeling geïntroduceerd. Hiervoor wordt ge-bruik gemaakt van het laatste deel van de hitte-reiniging van de vorige reinigingsbeurt. Dit wordt

Tabel 1 Overzicht van verbruik van water, energie en chemie bij verschillende reinigingssystemen ten opzicht vande huidige standaard reiniging van de melkleidinginstallatie

Systeem Leidingwater Energie Chemicaliën

Geen Welwarmtepomp warmtepomp

Standaardreiniging 100 100 100 100Doorschuifreiniging 33 58 88 100Voorraadreiniging 40 70 110 40Hittereiniging oud 57 242 n.v.1)

Hittereiniging nieuw 35 189 n.v.1)

1) n.v. = niet vergelijkbaar


in een gelsoleerd vat opgeslagen tot na de vol-gende melking (reiniging nieuw). Ook hergebruikbinnen de reiniging dus. Voor een bedrijf met een ruim gedimensioneerdeinstallatie met melkproduktiemeters wordt 18 literwater van 97°C per melkstel als norm aangeno-men. Op een praktijkbedrijf is deze norm na hetinbouwen van de voorspoeling gereduceerd totelf liter heet water per melkstel, met een beterdesinfecterend effect. Het kiemgetal van de melkwas lager in de geoptimaliseerde situatie ten op-zichte van de uitgangssituatie.

Besparing aan water, energie en chemie Met bovenstaande gegevens kan een vergelijkingten aanzien van water-, energie en chemiever-bruik met de verschillende systemen voor de rei-niging van de melkleidinginstallatie, zie tabel 1.Hierbij zijn alleen de systemen die een goede rei-niging bewerkstelligen, meegenomen. Bij hetenergieverbruik is uitgegaan van twee verschil-lende situaties: geen en wel warmtepomp voorwarmteterugwinning aanwezig, bij het gebruikvan elektriciteit als energiebron.

Alle ‘nieuwe’ systemen hebben een aanzienlijk la-ger waterverbruik dan de standaardreiniging. Ener-

getisch zijn met name doorschuif- en voorraadrei-niging aantrekkelijk, mits er geen wammtepompop het bedrijf aanwezig is. De geoptimaliseerdehittereiniging heeft nog steeds een aanzienlijk ho-ger energieverbruik dan de standaardreiniging. Be-sparing op chemicalien is tot nu toe alleen nogmaar mogelijk door het toepassen van voorraad-reiniging. Bij hittereiniging wordt een ander typechemicalien toegepast dan bij standaardreiniging,zodat vergelijking niet zinvol is.

Schoonspuiten melkstal Een tweede punt waar veel water wordt gebruikt,is voor het schoonspuiten van de melkstal. Pre-cieze gegevens over de hoeveelheid water diewordt gebruikt voor het schoonspuiten van demelkstal zijn niet bekend. Aangenomen wordt dater tussen bedrijven aanzienlijkeverschillen voorkomen, een en ander afhankelijkvan de spuitmethode, afwerking van de melkstalen de aard vanhet schoon zijn van de melkstal. Naar dit water-verbruik onder praktijkomstandigheden wordt opkorte termijn nader onderzoek verricht. In depraktijk wordt nu reeds veelvuldig gebruik ge-maakt van hergebruik van reinigingsvloeistoffenvoor het schoonspuiten van de melkstal. Hier-


mee kan vaak op vrij eenvoudige wijze de totaleafvalwaterstroom worden gereduceerd. Bij her-gebruik van reinigingsvloeistof moet onderscheidgemaakt worden tussen vloeistof afkomstig vande voorspoeling, hoofdreiniging en naspoeling.Door de melkresten in het voorspoelwater isdeze vloeistof alleen nog geschikt om te vervoe-deren aan het vee. Voor schoonspuiten van demelkstal is deze vloeistof minder geschikt.Hoofdreinigings- en naspoelvloeistof kunnen her-gebruikt worden voor het schoonspuiten van demelkstal. Hierbij kan vloeistof die chemicalien be-vat (hoofdreinigingsoplossing) alleen onder lagedruk worden verspoten. Daarnaast moet wordenvoorkomen dat afvalwater van een zure reiniging-wordt gemengd met afvalwater van de alkalischereiniging. Zeker in gevallen waar niet alleenhoofdreinigings- en naspoelvloeistof van de melk-leidinginstallatie, maar óók van de melkkoeltankworden opgevangen in een opslagvat, neemt dekans op foutieve menging toe. Bij menging ont-staat mogelijk chloorgas, gevaarlijk voor de ge-zondheid en zeer corrosief.In hoeverre zowel hoofdreinigings- als naspoel-vloeistof voor het schoonspuiten van de melkstalinteressant zijn, is afhankelijk van de bedrijfssitu-atie. Sommige bedrijven zullen alleen aan het na-spoelwater voldoende hebben, om de stalschoon te spuiten. Naspoelwater alleen kan welonder hoge druk verspoten worden. Investerin-gen voor hergebruik zijn ook zeer afhankelijk vande bedrijfsomstandigheden.

Afvalwater op bedrijfsniveau Combineren van het waterverbruik voor hetschoonspuiten van de melkstal, hergebruiksmo-gelijkheden en nieuwe reinigingssystemen geefteen duidelijk beeld van de afvalwaterstromen op

bedrijfsniveau en de besparingsmogelijkheden.In tabel 2 is een overzicht gegeven van deze af-valwaterstromen voor een bepaald bedrijfstype.Vervangen van standaardreiniging door door-schuifreiniging geeft een reductie van ongeveer40% van het totale afvalwater voor de melkwin-ning. Wordt echter bij standaardreiniging vloei-stof hergebruikt voor het schoonspuiten van demelkstal, dan bedraagt de reductie nog 15-30%.Ook hittereiniging en voorraadreiniging levert eenaanzienlijke afvalwater reductie op. Een en anderwordt sterk bepaald door de hoeveelheid die no-dig is voor het schoonspuiten van de melkstal.Deze hoeveelheid varieert sterk per bedrijf. Het is afhankelijk van de omstandigheden op eenmelkveebedrijf wat economisch de meest aan-trekkelijke optie is. Onderdelen als energievoor-ziening (gas of elektriciteit), afvoermogelijkhedenvan afvalwater en opslagmogelijkheden in demestput spelen hierbij een rol.

Tenslotte Er zijn duidelijk mogelijkheden aanwezig om wa-ter-, energie en chemicalien te besparen bij dereiniging van melkwinningsapparatuur. Dit leverttevens een gereduceerde afvalwaterstroom opWelke optie het meest aantrekkelijk is, is sterk af-hankelijk van de bedrijfsomstandigheden.Het resultaat van deze besparingen zal een meermilieuverantwoorde reiniging zijn, maar zal ookmogelijk ook minder veiligheidsmarge (‘overkill’)inhouden. Het risico, dat er iets mis gaat, met ge-volgen voor de melkkwaliteit, is niet denkbeeldig.Verder onderzoek richt zicht dan ook met nameop dit punt, bewaken en beveiligen van het reini-gingsproces. Dit spoort zeer goed met het toene-mende belang van kwaliteitsborging, ook op deboerderij.


Berekening van water- en energieverbruik bij demelkwinning

J. Aalenhuis en J.A.M. Boerekamp (PR)C.J.A.M. de Koning (IKC-RSP)

Na elke melkbeurt wordt de melkleidinginstallatie gereinigd. Meestal wordt eerstvoorgespoeld met lauwwarm water om alle melkresten uit de installatie te verwijde-ren. Daarna wordt met een hete reinigings- en desinfectieoplossing gecirculeerd envervolgens wordt met koud water nagespoeld. De te reinigen melkleidinginstallatiesop de melkveebedrijven verschillen in aantal melkstellen, diameter van de melk- enspoelleiding en het aanwezig zijn van melkproduktiemeters of melkmeetglazen.Hierdoor heeft ieder bedrijf zijn eigen water- en energiebehoefte. Voor de verwar-ming van het water kunnen verschillende energiebronnen worden gebruikt.

Op het PR is in samenwerking met het IKC-RSP,een computermodel ontwikkeld voor het water-en energieverbruik bij de melkwinning. Dit reken-programma WWE (= Warm Water Energie) bere-kent voor een bedrijf hoeveel water en energievoor de reiniging van de melkleiding en het overi-ge in de melkstal wordt verbruikt. Tevens wordtberekend hoeveel afvalwater ontstaat. Een aantalopties naast elkaar worden weergegeven.

OpbouwWWE berekent de behoefte aan water en ener-gie. Deze is onder meer afhankelijk van:- Reinigingsmethode:

standaard- ,hitte- ,doorschuif- of voorraadrei-niging.Standaard: Na voorspoelen met lauw-warmwater wordt gedurende 5 - 10 minuten warmwater door de melkleidinginstallatie gecircu-leerd. Vervolgens wordt met koud water nage-spoeld.Hitte: Heet water (98°C) wordt éénmalig doorde melkleiding gespoeld. Er wordt niet voor- ofnagespoeld.Doorschuif: Voor de naspoeling wordt schoonwater gebruikt; voor de hoofdreiniging wordthet naspoelwater van de vorige reiniging ge-bruikt en voor de voorspoeling het water vande hoofdreiniging van de vorige reinigings-beurt.Voorraad: De reinigingsoplossing wordt eenaantal reinigingsbeurten gebruikt (bijv. eenweek).

- Diameter melkleiding:standaard (38 of 51 mm) of ruim (63 of 76 mm).

Een ruim gedimensioneerde melkleiding vraagtmeer water voor de reiniging.

- Aanwezigheid van melkproduktiemeters.Deze vragen eveneens extra water, afhankelijkvan het type melkproduktiemeter.

- Aantal reinigingsbeurten van de melktank.Als de hoeveelheid warm water voor de hoofd-en de tankreiniging bekend is, kan het verbruikaan reinigingsmiddelen worden bepaald. Ookwordt rekening gehouden met de behoefte aanwarm water voor het schoonmaken van de melk-stellen en het voorbehandelen. Daarnaast bere-kent WWE de totale behoefte aan water voor demelkwinning.Het energieverbruik voor de warmwatervoorzie-ning wordt niet alleen bepaald door de warmwa-terbehoefte maar ook door het rendement van deboiler en de gekozen energiebron. Elektriciteit,aardgas, propaangas en olie kunnen energie-bronnen zijn.

Energiebesparende apparatuurHet programma kan de economische haalbaar-heid van energiebesparende apparatuur, zoalsvoorkoeler en warmtepomp, berekenen. Bij het koelen van melk komt warmte vrij. In eenwarmtepomp kan deze warmte worden overge-dragen aan water. Hierdoor ontstaat per twee li-ter warme melk ongeveer één liter warm watervan 55°C. Dit water kan worden doorverwarmdtot de gewenste boilertemperatuur. Hierdoor kaneen energiebesparing van ongeveer 60 % wor-den bereikt.Een voorkoeler verlaagt de energiebehoefte vanhet koelen omdat de melk door leiding- of bron-


water wordt gekoeld tot ca. 20 ºC alvorens het demelkkoeltank in gaat. Door voorkoelen ontstaatook minder warmtepompwater. Beide apparatenbrengen echter ook vaste kosten met zich mee.

KostenWWE geeft een overzicht van de kosten vanenergie, water, reinigings- en verwarmingsappa-ratuur, reinigingsmiddel en energiebesparendeapparatuur. Kosten van apparatuur worden bere-kend op basis van de vervangingswaarde.

VoorbeeldVoor het berekenen van het water- en energiever-bruik worden gegevens ingevoerd. In tabel 1

staat een overzicht van de belangrijkste invoer-gegevens voor een bedrijf.Stel dat dit bedrijf de aanschaf van een warmte-pomp (vervangingswaarde 4000 gld) overweegt.Voor de situatie zonder en met warmtepomp, ziede resultaten in tabel 2. In dit voorbeeld zijn de kosten van het verwar-men van water relatief laag, omdat gas als ener-giebron wordt gebruikt. Door het gebruik van dewarmtepomp wordt 1133 m3 (60 %) gas be-spaard. De koelkosten zijn bij gebruik van eenwarmtepomp echter hoger, omdat de condensa-tietemperatuur van de koelvloeistof hoog gehou-den wordt om warm water van 55 ºC te kunnenmaken. De besparing aan energiekosten wordt in ditvoorbeeld teniet gedaan door de vaste kostenvan de warmtepomp en de extra koelkosten.Aanschaf van een warmtepomp is hier, bij gas alsenergiebron, economisch dus niet aantrekkelijk.

UitbreidingenBij het schoonspuiten van de melkstal kangekozen worden voor het gebruik van eenhoge- of lagedrukspuit. Het waterverbruik vanbeide systemen is verschillend.Bij reiniging van de melktank zijn er twee veel-gebruikte reinigingssystemen: een sproeibol eneen spatter-spraysysteem. Er is onderscheidgemaakt, omdat de systemen sterk verschillenin waterverbruik.

Het praktijkonderzoek gaat verder en nieuwe

Tabel 1 Belangrijke invoergegevens van WWE met dewaarden voor een voorbeeldbedrijf

Reinigingsmethode StandaardAantal melkstellen 8Diameter melkleiding StandaardMelkmeting d.m.v. Melkmeetglazen

Waterverbruik:- hoofdreiniging 60 l/keer- voor-/naspoelen 60 l/keer- schoonspuiten melkstal 128 l/keer

Begintemperatuur:- hoofdreiniging 80 ºC- voorspoelen 45 ºC

Energiebron voor verwarming AardgasVervangingswaarde gasboiler 1400 gldMelkleverantie per jaar 600.000 kgConc. reinigingsmiddelen 0,5 %Frequentie zuurreiniging 1 keer per week

Prijzen:- Water 1,20 gld/m3

- Elektriciteit 0,22 gld/kWh- Gecomb. alkalisch reinigingsmiddel 1,25 gld/l- Zuur reinigingsmiddel 2,50 gld/l

Tabel 2 Resultaten invoergevens van tabel 1 zonderen met warmtepomp

Zonder Metwarmtepomp warmtepomp

Verbruik per jaar:Water (m3) 288 288Energie:- koelen melk (kWh) 9000 10200- verwarmen water (m3) 1877 744Reinigingsmiddel:- gecombineerd alkalisch (l) 257 257- zuur (l) 26 26

Kosten (gld/jaar):Gasboiler 315 315Warmtepomp - 740Water 346 346Energie:- koelen 1980 2244- verwarmen 938 372Reinigingsmiddelen 387 387

Totale kosten 3966 4404Twee liter (koe)warme melk levert, via een warmtepompongeveer 1 liter warm water van 55ºC.


onderzoekresultaten zullen in het programmaworden verwerkt. Op deze wijze wordt inge-speeld op nieuwe ontwikkelingen in de praktijk.

Reinigingswater wordt uiteindelijk afvalwater.Afvalwater dat in de mestput terecht komt, vergt

opslagruimte en moet worden uitgereden. DoorWWE op te nemen in het bedrijfsbegrotingspro-gramma van het PR (BBPR) kunnen de kostenhiervan meegenomen worden. Dit geeft een bete-re vergelijking van de verschillende reinigingsme-thoden.

WWE berekent de behoefte aan water, energie en reinigingsmiddel.


Optimalisatie spoeleffect (1)H.J. Soede (PR)

De reiniging van een melkleidingsinstallatie vraagt veel water, afhankelijk van hetaantal melkstellen, wel of geen melkmeters/melkmeetglazen en de diameter van demelkleiding. De hoeveelheid voor- en naspoelwater is via een niveauschakelaar totnu toe vaak gelijk aan de hoeveelheid hoofdspoelwater. Door nu deze voor- ennaspoeling te optimaliseren kan er mogelijk met minder water een zelfde resultaatbereikt worden. Optimalisatie kan plaatsvinden door een juiste afstelling van deinstallatie (afschot van de leidingen e.d.) en een goede drainage na het melken. In ditonderzoek is gekeken of het verhogen van het vacuüm en het toepassen van luchtin-jecties een optimalisatie in de uitspoeling geeft. Het onderzoek is medegefinancierddoor de NOVEM (Nederlandse Onderneming voor Energie en Milieu).

Een goede voorspoeling betekent dat zoveel mo-gelijk melkresten uit de installatie verwijderd moe-ten worden. Bij de naspoeling gaat het om hetverwijderen van eventuele residuen van reini-gingsmiddelen. In de reinigingsstal op de Wai-boerhoeve is onderzoek gedaan om deze voor-

en naspoeling, te optimaliseren. De 2 x 3 opentandem melkstal is speciaal voor het reinigings-onderzoek ingericht. De stal is uitgevoerd meteen laagliggende 50 mm melkleiding zondermelkmeters/melkmeetglazen. Daarnaast is er eenlaagliggende 75 mm melkleiding. Beide leidingenhebben een directe spoelleiding op de melklei-ding, van dezelfde diameter als de melkleiding,zodat rechtstreeks spoelen van de melkleidingmogelijk is. Er is voor elke zijde van de stal eenlaagliggende 38 mm spoelleiding en voor beidezijden samen één 30 mm hoogliggende spoellei-ding.Met een besturingseenheid is het mogelijk om dehoeveelheid water en lucht te bepalen die in hetsysteem worden ingelaten. Op elke spoelleidingzijn twee tijdgestuurde kleppen gemonteerd, éénvoor de inlaat van water en één voor de inlaat vanlucht. Op deze manier is het mogelijk om meerkleine voorspoelingen te doen met tussentijdseen luchtinjectie. Door drie vacuümregulateurskan het vacuum worden ingesteld op 40, 50 en60 kPa. In deze proef wordt het effect van luchtin-jecties en vacuümhoogte op het uitspoelen vanvervuiling onderzocht.

Meetapparatuur Om inzicht te krijgen in het resultaat van de uit-spoeling zijn een aantal meetpunten in de installa-tie aangebracht. Door de geleidbaarheid van hetspoelwater te meten kan worden bepaald of hetvoor- en naspoelwater vuil of schoon is (geleid-baarheid gelijk aan melk is vuil water en geleid-baarheid gelijk aan water is schoon water) De ge-leidbaarheid wordt gegeven in een percentage

De besturingseenheid met kleppen om de hoeveelheidingelaten water en lucht te variëren.


Figuur 1 Uitspoelcurve met en zonder luchtinjectie Figuur 2 Uitspoelcurve 2 zijden van luchtafscheideropen en 1 zijde open

Vervuiling Vervuiling100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Hoeveelheid spoelwater0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Hoeveelheid spoelwater

zonder lucht met lucht 2 zijden 1 zijde

vervuiling van 0% tot 100%. Daarnaast wordt dehoeveelheid verbruikt voor- en naspoelwater be-paald aan de hand van de pomptijd van de melk-pomp en een bijbehorende pompkarakteristiekdie wordt gecorrigeerd voor het vacuümniveau inde luchtafscheider. De meetapparatuur is mobielgemaakt zodat ook in de praktijk gemeten kanworden.

ResultatenVoor de eerste serie metingen is gekozen voorhet 50 mm melkleidinginstallatie. Dit is gedaanomdat dit systeem vrij eenvoudig is en het eenveel voorkomende installatie in de Nederlandsemelkveehouderij is. In de volgende paragraafworden de metingen besproken, eerst volgen eenaantal inleidende metingen die een optimalisatielaten zien. Daarnaast worden de resultaten vaneen dubbele laagliggende 38 mm spoelleiding eneen enkele hoogliggende 30 mm spoelleiding be-sproken .

Verbeterde uitspoeling van vervuilingDe norm van de hoeveelheid voor- en naspoelwa-ter zoals die voor deze installatie geldt is: 20 + 6 (aantal melkstellen) x 5 = 50 liter water perspoelbeurt. Bij de eerste uitspoelcurve is de

normhoeveelheid in één keer door de installatiegespoeld. De doorgetrokken lijn in de grafiekdaalt na 20 liter tot 0% vervuiling, na 30 liter stijgtde lijn en komt er nog, een hoeveelheid vervuilingvrij. Deze vervuiling komt vrij uit de dode hoekenvan de installatie op het moment dat er via despoelleiding lucht wordt ingelaten, deze luchtin-laat wordt veroorzaakt doordat de spoelbak leegis en er via de spoelleiding lucht wordt aangezo-gen. De stippellijn laat een uitspoelcurve met de-zelfde hoeveelheid water zien maar bij deze voor-spoeling is om de 10 liter lucht ingelaten. Dezeuitspoelcurve laat zien dat de installatie na 35 literschoon is. Het vacuüm bij deze metingen is 50kPa.

De uitspoelcurve met luchtinlaat na elke 10 liter isvervolgens verder geoptimaliseerd. Dit is bereiktdoor één zijde van de luchtafscheider voor 90%af te sluiten. Hierdoor moet 90% van het voor- ennaspoelwater de installatie rond en kan het nietvia de kortste weg de luchtafscheider inlopen. Deoverige 10% gaat via het korte einde de luchtaf-scheider in. Door deze eenzijdige afsluiting wordtde vervuiling uit dode hoeken van de installatiemakkelijk verwijderd en is de installatie na 25 literop 0% vervuiling.


Figuur 3 Uitspoelcurve bij 40 kPa en bij 60 kPa

De proefinstallatie met de verschillende melkleidingen.

Vervuiling100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Hoeveelheid spoelwater

40 k Pa 50 k Pa

De laatste grafiek laat het verschil zien tussen eenuitspoeling met een laag vacuüm (40 kPa), en eenhoog vacuüm (60 kPa). De uitspoelcurve met hetlage vacuüm laat zien dat de installatie na 30 literschoon is. Bij het hoge vacuüm is de snelheid vanhet voor- en naspoelwater hoger en daardoorvindt er een snellere uitspoeling van de vervuilingplaats, de installatie is na 22 liter schoon .

Er is een optimalisatie van het spoeleffect bereiktdoor een juiste afstelling van de installatie, éénzij-dige afsluiting van de luchtafscheider en eengoed afschot van de leidingen. Een goede draina-ge na elke spoel- of melkbeurt zorgt ervoor dat erminder vervuiling uitgespoeld behoeft te worden.Daarnaast is het effect van de luchtinlaat en va-cuümverhoging duidelijk waarneembaar. Deluchtinlaat en het verhoogde vacuüm veroorza-ken een hogere snelheid en turbulentie van hetspoelwater, hierdoor ontstaat een efficiëntere uit-spoeling van de vervuiling.

50 mm melkleiding 2 x 38 mm, lage spoelleidingDe eerste serie metingen is uitgevoerd met dedubbele 38 mm spoelleidingen. Er zijn spoelcur-ves gemaakt met de volgende variaties: wel engeen luchtinjecties en vacuümhoogtes van 40, 50en 60 kPa. De resultaten staan in tabel 1. In deze

tabel staan de liters voor- en naspoelwater dienodig zijn om 99% van de vervuiling uit te spoe-len. Verhoging van het vacuüm heeft een signifi-cant effect. Luchtinjectie daarentegen heeft alleeneffect bij een laag vacuüm (40 kPa).

50 mm melkleiding 1 x 30 mm, hoge spoelleiding De tweede serie metingen is uitgevoerd met éénenkele hoogliggende spoelleiding. Dezelfde varia-ties als bij de eerste serie zijn ook hier vergeleken.De uitkomsten van de hoge leiding geven een-zelfde beeld als de dubbele lage spoelleiding (zietabel 2). De verschillen tussen de variabelen zijnechter veel kleiner. Dit verschil zou kunnen komendoordat de snelheid die bij de dubbele spoel-leiding wordt gehaald in de enkele spoelleidingafneemt. Op de plek waar de snelheid van hetspoelwater gewenst is, namelijk in de melkklauwen in de melkleiding, is deze al afgezwakt.

Tabel 1 Hoeveelheid spoelwater om 99% vervuilinguit te spoelen bij een dubbele spoelleiding

Variatie wel luchtinjectie geen luchtinjectie

40 kPa 31,2 liter 37,6 liter50 kPa 31,3 liter 23,5 liter60 kPa 25,3 liter 22,7 liter


De turbulentie en snelheid van het water bevordert de snelheid van uitspoelen.

Vermindering van spoelwater te bereikenDe norm die voor een installatie van deze omvanggeldt is 50 liter per spoelbeurt. Door een goedeafstelling van de (proefinstallatie) kan de normmet 25% worden verlaagd tot 37,5 liter spoelwa-ter, bij een vacuüm van 40 kPa. Door het toepas-

sen van luchtinjectie of het verhogen van het va-cuüm van 40 kPa naar 60 kPa, kan bij de dubbelespoelleiding in de proefstal de norm nog eensmet ongeveer 25% worden verlaagd tot 25 literspoelwater. Bij een enkele hoge spoelleiding gaatdeze vermindering van 50% niet op. Hier is demaximale vermindering 35%. Een goede uitspoe-ling met minder water dan de norm kan wordenbereikt door een aantal zaken. Een goed aange-legde installatie met een goed afschot van de lei-dingen. Bij rondgaande melkleidingen, kan éénzijde van de luchtafscheider voor 90% worden af-gesloten. Drainage tussen de spoelgangen, maarvooral ook na het melken, vermindert de hoeveel-heid uit te spoelen vervuiling.

Tabel 2 Hoeveelheid spoelwater om 99% vervuilinguit te spoelen bij een enkele spoelleiding

Variatie wel luchtinjectie geen luchtinjectie

40 kPa 36,2 liter 38,7 liter50 kPa 33,9 liter 37,3 liter60 kPa 34,4 liter 34,6 liter


Optimalisatie spoeleffect (2)H.J. Soede (PR) en R.P. Laan (stagiair CAH Dronten)

De reiniging van een melkleidinginstallatie vraagt veel water, afhankelijk van het aan-tal melkstellen, wel of geen melkproduktiemeters/melkmeetglazen en de diametervan de melkleiding. De hoeveelheid voor- en naspoelwater is via een niveauschake-laar tot nu toe vaak gelijk aan de hoeveelheid hoofdspoelwater. Aanbevelingen vande werkgroep ”Reinigen” (1988) geven aan dat de hoeveelheid voor- naspoelwaterkan worden teruggebracht naar 75% van de norm. Door nu deze voor- en naspoel-ling te optimaliseren kan er mogelijk met minder water een zelfde resultaat bereiktworden. Optimalisatie kan plaatsvinden door een juiste afstelling van de installatie(afschot van de leidingen e.d.) en een goede drainage na het melken. In dit onder-zoek is gekeken of het verhogen van het vacuüm en het toepassen van luchtinlaten(injecties) een optimalisatie van de uitspoeling geeft. Het onderzoek is medegefinan-cierd door de NOVEM.

Een goede voorspoeling betekent dat zoveel mo-gelijk melkresten uit de installatie verwijderd wor-den. Bij de naspoeling gaat het om het verwijde-ren van residuen van reinigingsmiddelen. In eenspeciaal ingerichte 2 x 3 open tandem melkstalop de Waiboerhoeve zijn diverse proeven uitge-voerd. De stal is uitgevoerd met een laagliggen-de, rondgaande 50 mm en 75 mm melkleidingmet diverse gangbare hoog- en laagliggendespoelleidingen en een directe spoelleiding op demelkleiding. Op de 50 mm melkleiding kunnenmelkmeetglazen worden aangesloten en op de75 mm melkleiding melkproduktiemeters.Met een besturingseenheid is het mogelijk om dehoeveelheid water en lucht te bepalen die in hetsysteem worden ingelaten, met twee tijdgestuur-de kleppen op de spoelleiding . Na iedere opge-zogen kolom uit de spoelbak wordt er directlucht achter de kolom ingelaten. Zo krijgt de ko-lom spoelwater extra snelheid. De volledige hoe-veelheid voorspoelwater wordt zo opgedeeld in(kolommen) met tussentijds een luchtinlaat. Dedrie gebruikte vacuümniveaus tijdens het onder-zoek kunnen worden ingesteld met drie vacuüm-regulateurs. In dit onderzoek wordt het effect vanluchtinlaten in de spoelleiding en melkleiding enhet vacuümniveau op het uitspoelen van vervui-ling onderzocht.

MeetapparatuurOm inzicht te krijgen in het resultaat van de uit-spoeling zijn een aantal meetpunten in de instal-latie aangebracht. Door de geleidbaarheid te me-

ten van het spoelwater direct na de melkpompwordt bepaald hoeveel procent vervuiling nog inhet spoelwater aanwezig is. Hierbij is 100% ver-vuiling melk en 0% vervuiling schoon water. Ookwordt de verbruikte hoeveelheid spoelwater bijde behorende vervuilingspercentages geregis-treerd. De meetapparatuur is mobiel gemaakt zo-dat ook gemeten kan worden op praktijkbedrij-ven.

ResultatenDe manier van uitspoelen is afhankelijk van vormen constructie van het te spoelen onderdeel. De-len waar een snelle doorstroom van spoelwatermogelijk is worden gespoeld door verdringing, ditzijn onderdelen zoals: melkmeetglazen en lucht-afscheider met een voldoende snelle afvoer,melkleiding en melkslangen. Delen waar hetspoelwater in blijft staan (buffering) door onvol-doende snelle afvoer of een bepaalde constructieworden gespoeld door middel van verdunning.De vervuiling wordt verdund met spoelwater envervolgens afgevoerd. Onderdelen die op dezemanier gespoeld worden zijn: Melkmeetglazenen luchtafscheider met langzame afvoer, melk-klauw, melkstroomindicator en melkproduktie-meter. In de proefstal op de Waiboerhoeve zijndiverse systemen doorgemeten waarna ze in depraktijk zijn getoetst.

Proefmetingen 50 mm melkleidingsysteemDe meetresultaten laten zien dat er ten opzichtevan de norm zeer grote reductie voor- en na-


spoelwater mogelijk zijn. Het effect van spoelenmet een hoog vacuüm is het grootst bij een in-stallatie waar geen bufferende onderdelen in aan-wezig zijn. Het hoge vacuüm geeft een goedeverdringingsspoeling te zien. Bij het spoelen vanmelkmeetglazen met melkstroomindicatorengeeft verhogen van het vacuüm minder effectomdat er gespoeld wordt door verdunning. Hetspoelen door verdunning verloopt sneller wan-neer er in kolommen gespoeld wordt. De vervui-ling wordt zo na elke kolom verdund en vervol-gens afgevoerd. Tevens bleek dat het spoelenmet een dubbele lage spoelleiding minder watervraagt dan het spoelen met een enkele hogespoelleiding.Uit de tabel blijkt dat het effect van vacuüm nietopgeteld mag worden bij het effect van kolom-men. Er is in dat geval maar en kleine meerwaar-de bereikt. In het algemeen kan gesteld wordendat reductie's van 30% tot 50% mogelijk zijn.

Proefmetingen 75 mm melkleidingsysteemBij het spoelen van het 75 mm systeem zijn gelij-ke conclusies te trekken als bij het 50 mm mel-kleidingsysteem. Bij deze proef is alleen gemetenbij een dubbelle laagliggende 38 mm spoellei-ding. De melkleiding wordt gespoeld door hetspoelwater van de zes aangesloten melkstellenen een extra toevoerslang rechtstreeks op demelkleiding naast de luchtafscheider. Op demelkleiding worden na toevoer van water luchtin-jecties gegeven om kolommen te maken die deruime 75 melkleiding spoelen. Bij gebruik vaneen aparte spoelleiding (vanuit de spoelbak) opde melkleiding is het waterverbruik hoger terwijlde uitspoeling niet sneller verloopt. Bij het 75 mmmelkleidingsysteem zonder melkproduktiemetersgeeft verhogen van het vacuüm van 40 naar 60kPa een reductie van spoelwater met 55%. Doorte spoelen in kolommen kan eveneens een be-sparing van 55% worden gerealiseerd. Deze be-sparingen zijn ten opzichte van de norm van 65liter.

Het spoelen van Afikim melkproduktiemetersvraagt een andere aanpak. Bij de huidige werk-wijze wordt de melkmeetkamer om de acht se-conden geleegd. De gehele meter zal vol lopendoordat de aanvoer van spoelwater groter is dande afvoer. De vervuiling wordt zo verdund en af-gevoerd. Voor het onderzoek hunnen de kleppenvan de melkproduktiemeters worden gestuurd ineen optimale frequentie. Door de melkproduktie-meters eerst snel door te laten stromen is demeeste vervuiling verdwenen (verdringing), ver-volgens wordt de melkmeterklep gesloten en kande meter vollopen met 2,7 liter spoelwater zodatde bovenkant van de melkproduktiemeter wordtbevochtigd (verdunning). Er wordt dus gespoeldin kolommen. Dit geeft een snellere uitspoelingdan wanneer de vervuiling wordt verdund en inde melkproduktiemeter blijft hangen (reinigings-stand). De behaalde reductie ten opzichte vanuitspoelen in de reinigingsstand is 50%. Het ver-hogen van het vacuüm heeft geen effect omdatdit teniet wordt gedaan door de buffering in demelkproduktiemeters. In tabel 2 zijn de behaaldereducties van het 75 mm systeem weergegeven.

Praktijkmetingen grupstal De grupstal waar de resultaten getoetst zijn,heeft een rondgaande melkleiding van 80 meteren een diameter van 53 mm. De zeven melkstel-len zijn geplaatst op kelkjetters. Na het melkenwordt eerst een sponsje door de melkleiding ge-zogen om de laatste melk uit de melkleiding tedrukken. Vanwege de lange melkleiding en hetdaardoor minimale afschot zit er nog veel melk inde melkleiding als met de voorspoeling wordt be-gonnen. Het sponsje is een goed hulpmiddel omde trage drainage op te vangen. Het effect vandit sponsje op de uitspoeling is weergegeven infiguur 1. Spoelen bij gebruik van 60 liter zondersponsje geeft een eindvervuiling van 2%. Bij ge-bruik van het sponsje is de installatie schoon na35 liter. Het spoelen bij een vacuüm van 60 kPaen in drie kolommen van 15 liter geeft een scho-

Tabel 1 Reductie spoelwater (%) ten opzichte van de norm, bij verschillende spoelleidingen

Melkleidingsysteem vacuüm + vacuüm kolommen normkolommen (l)

50 mm systeem met melkmeetglazen- enkele 30 mm hoogliggende spoelleiding 35 30 35 50- dubbele 32 mm hoogliggende spoelleiding 40 35 4050 mm systeem zonder melkmeetglazen- dubbele 38 mm laagliggende spoelleiding 55 50 40- enkele 30 mm hoogliggende spoelleiding 45 35 30 50- dubbele 32 mm hoogliggende spoelleiding 45 40 35


Turbulentie en ........................................................................................................................snelheid van het spoelwater ....................

ne installatie na gebruik van 25 liter. Er is een re-ductie van 50% bereikt.

Praktijkmetingen visgraatstalDeze melkstal is een 2 x 5 visgraat met een rond-gaande 53 mm melkleiding met Metatron melk-meters die door hun kleine inhoud geen extra wa-ter vragen. Naast de dubbele laagliggende spoel-leiding is er een extra spoelleiding op demelkleiding. De norm voor deze installatie is 60 li-ter. Bij het spoelen in drie kolommen van 15 liter(40 kPa) is de installatie na 25 liter schoon. Bij hetspoelen met een verhoogd vacuüm (60 kPa) heefthet spoelwater zoveel snelheid dat de melkpomphet vervuilde water niet voldoende snel kan af-voeren. Daardoor blijft de vervuiling hangen in deluchtafscheider (buffering). Als er geen automati-sche drainage plaatsvindt komt er een grote hoe-veelheid van deze vervuiling in de volgendespoelbeurt. In dit geval geeft vacuüm verhogeneen minder optimale uitspoeling. Uit de spoelcur-ves blijkt dat bij een vacuümniveau van 60 kPa enhet opzuigen in kolommen van 15 liter de installa-tie schoon is bij 25 liter. Op de tradionele manieris 50 liter nodig. Een besparing van 50% ten op-zichte van de praktijk. De resultaten van de prak-tijkmetingen komen overeen met de proefmetin-gen waarin vergelijkbare reducties zijn gehaald.

ConclusiesOptimalisatie van het spoelen van melkwinnings-installaties kan op een aantal manieren wordenbereikt. De drie belangrijkste factoren wordenachtereenvolgens besproken. n De grootte en aanleg van de installatie speelt

een rol bij de bepaling van de hoeveelheidspoelwater. Bij een goede sanitaire aanleg kuntu denken aan: voldoende afschot in de leidin-gen, gebruik van gladde materialen (RVS) eneen goede (automatische) drainage om eenbetere scheiding te maken tussen de verschil-lende spoelbeurten. Het is daarom ook aan tebevelen om na elke spoelbeurt (ook na hetmelken) de installatie (automatische) te draine-ren. Bij een goede sanitair aangelegde installa-tie blijft weinig restmelk en -water achter zodater ook weinig uitgespoeld hoeft te worden.

n Het spoelen in kolommen heeft een aantalvoordelen. Aangetoond is dat door te spoelenin kolommen de spoeling efficiënter verloopten minder water vraagt. Door kleine portieswater door de installatie te sturen met lucht er-achter wordt de snelheid van het spoelwaterverhoogd en neemt het spoeleffect toe. Hetvooruitstuwen van vervuiling wordt bevorderden bij het verdunnen geef je na elke kolom dekans om de vervuiling af te voeren. Dit effect is

Tabel 2 Reductie spoelwater (%) ten opzichte van de norm, bij verschillende spoelleidingen

Melkleidingsysteem vacuüm + vacuüm kolommen normkolommen (liter)

75 mm systeem zonder melkproduktiemeters- dubbele 38 mm laagliggende spoelleiding 60 55 55 6575 mm systeem met melkproduktiemeters- dubbele 38 mm laagliggende spoelleiding 50 20 50 85


het grootst bij bufferende onderdelen. Bij hethandmatig reinigen is het spoelen in kolommeneenvoudig te realiseren. Tijdens het voor ennaspoelen kan de opzuigslang na bv elke 20 li-ter uit de bak worden gehaald. De kolomgroot-te is afhankelijk van het aantal en diameterspoelleiding. Bij het automatische spoelenbiedt een toevoerklep of luchtinjector (spoel-pulsator) uitkomst. Door de kleine luchtinlaatblijft het temperatuurverlies van het spoelwaterbeperkt. In verder onderzoek wordt dit tempa-ratuurverlies nader gekwantificeerd.

n De drijvende kracht van het spoelwater is hetvacuüm. De laatste jaren is dit vacuüm uit oog-punt van beter melken, steeds verlaagd. Voorhet spoelen geldt echter dat een hoog vacuüm(50-60 kPa) een betere uitspoeling van vervui-ling geeft. De melkpomp moet echter bij spoe-

len met verhoogd vacuüm voldoende capaci-teit hebben om het spoelwater af te voeren. Bijeen te kleine capaciteit blijft een hoeveelheidvervuiling achter in de luchtafscheider. Bij eenhoog vacuüm wordt het spoelwater snelleraangevoerd en de melkpompcapaciteit neemtaf. In tabel 3 is de melkpompcapaciteit weer-gegeven bij verschillende vacuümniveaus.

Een extra regulateur die wordt gestuurd door dereinigingsautomaat kan een verhoogd vacuüm(bij een voldoende pompcapaciteit) bewerkstelli-gen.Het optimaliseren van voorspoelen geeft een be-sparing van water en energie. Daarnaast is erminder afvalwater zodat (bij lozing op de mest-put) er minder opslag- en uitrijkosten zijn. Voorde optimalisering van de naspoeling kunnen de

Figuur 1 Uitspoelcurve melkleidinginstallatie grupstalFiguur 1 Uitspoelcurve melkleidinginstallatie grupstal Figuur 2 Uitspoelcurve 2 x 5 visgraatstal met melk-produktiemeters

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

0 10 20 30 40 50 60

Hoeveelheid (l)

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

0 10 20 30 40 50 60

Hoeveelheid (l)

50 liter 40 kPa zonder spons

50 liter 40 kPa met spons

3 x 15 liter 60 kPa met spons

Vervuiling (%) Vervuiling (%) 50 liter 40 kPa

3 x 15 liter 60 kPa

Foto

’s: W

agen

inge

n P

ers

..........................................................................bevordert de snelheid van uitspoelen


genoemde spoeltechnieken ook toepast wor-den. De hoeveelheid voorspoelwater is geba-seerd op 1% restvervuiling. Uit het oogpunt vanresiduen reinigingsmiddel in de melk lijkt hetraadzaam om uit te gaan van een lagere restver-vuiling bij de naspoeling. Verhogen van vacuümen spoelen in kolommen tijdens de hoofdreini-

ging kan een betere turbulentie van het watergeven en zo een betere reiniging. Verder onder-zoek zal zich richten op de gewenste snelheidvan water, reinigingsmiddelconcentratie en tem-peratuur van het water en de invloed van luchtin-laat op de eindtemperatuur tijdens de hoofdrei-niging.

Tabel 3 Invloed vacuüm op pompcapaciteit van 2 in de proef gebruikte melkpompen

Vacuümniveau (kPa) 30 40 50 60

Melkpomp A (l/sec) 2,25 2,00 1,75 1,50Melkpomp B (l/sec) 2,7 2,5 2,3 2,1


Afkoeling door wachttijdenDe voorspoeling wordt in het algemeen uitge-voerd met lauwwarm water. Dit wordt gedaan ommelkresten beter te verwijderen en de installatieop temperatuur te brengen/houden. Na de voor-spoeling wordt de installatie veelal met luchtdrooggezogen, waarna de spoelbak wordt ge-vuld met heet water voor de hoofdreiniging. Tus-sen voorspoelen en het begin van de hoofdreini-ging kan zo wel 15 minuten zitten. De op tempe-ratuur gebrachte installatie is in die tijd afgekoelden moet door de hoofdreiniging opnieuw opge-warmd worden. Korte wachttijden verminderende afkoeling, waardoor makkelijker een hogereeindtemperatuur gehaald kan worden. Afkoelingtijdens de wachttijden wordt beïnvloed door deomgevingstemperatuur en het wel of niet lucht-zuigen. In figuur 1 is de afkoeling na een voor-spoeling van 30ºC en 45ºC te zien. De twee me-tingen zijn uitgevoerd in een 2 x 3 open-tandemmelkstal met een 50 mm roestvrijstalen (RVS)melkleiding met melkmeetglazen. De omgevings-temperatuur is bij deze meting 10ºC.

De afkoeling van de hoofdreiniging wordt vooreen groot deel bepaald door de temperatuur vande installatie. Bij lange wachttijden met luchtzui-gen gaat de warmte van het voorspoelen weerverloren. Het is daarom zinvol om de wachttijden

zo kort mogelijk te houden. In tabel 1 zijn voorvier installatietemperaturen, de circulatietempe-raturen weergegeven. De begintemperatuur vande hoofdreiniging is 70ºC, waarna de tempera-tuur in de persleiding na één circulatie, en vervol-gens na steeds twee minuten wordt gegeven. Een installatietemperatuur die 30ºC hoger is,geeft na acht minuten circuleren een temperatuur

Kortere wachttijd na voorspoelen vermindert tem-peratuurverlies tijdens de reiniging

H.J.Soede (PR)

Temperatuur is naast gebruiksconcentratie, mechanische werking en tijdsduur, éénvan de belangrijkste factoren voor een goede reiniging. De eindtemperatuur van dehoofdreiniging moet ± 40ºC zijn. De afkoeling van de hoofdreinigingsoplossing wordtveroorzaakt door een groot aantal factoren. In de praktijk is een groot verschil ge-vonden in afkoeling van vergelijkbare hoofdreinigingen. Een eindtemperatuur van40ºC wordt meestal bereikt door te beginnen met ±70ºC (de variatie is groot; 60ºC tot80ºC). Als de eindtemperatuur lager dan 40ºC is, wordt vaak de boilertemperatuurhoger gezet. Dit is een dure oplossing waarvoor goedkopere alternatieven zijn. Hetverkorten van wachten vultijden kan een oplossing zijn. De belangrijkste factorendie invloed hebben op de afkoeling zijn; tijd, uitvoering van de reiniging en omge-vingstemperatuur. Daarnaast wordt de afkoeling bepaald door de grootte van de in-stallatie, de hoeveelheid water en de begintemperatuur van de hoofdreiniging. Op deproefbedrijven van de Waiboerhoeve zijn metingen gedaan om de afkoeling tijdens

Figuur 1 Temperatuur (ºC) in een RVS melkleiding bijtwee voorspoeltemperaturen en 16 minutenwachttijd met en zonder luchttoevoer

0 2 4 6 8 10 12 14 16Tijd (min)

temperatuur (ºC)

wachten (45 ºC)wachten (30 ºC)

lucht (45ºC)lucht (30ºC)

50

40

30

20

10

0


winst van 6ºC. De extra energie is niet erg effi-ciënt benut (20%). Een hoge installatietempera-tuur kan worden bereikt door warm voor te spoe-len en een korte tijd tussen einde voorspoelen enbegin hoofdreiniging te realiseren. Het werkenmet een dubbele spoelbak, zoals bij het door-schuifreinigingssysteem wordt gebruikt, is eenoplossing. Daarnaast kan de diameter van dewaterleiding worden verruimd om de vultijdenkorter te maken. Wanneer er handmatig wordtgereinigd is het vaak mogelijk de spoelbak te vul-len als de installatie nog draineerd. Ook kan detijdafstelling van de reinigingsautomaat wordengeoptimaliseerd. Vaak zijn de tijden onnodig langen kunnen de spoelbeurten korter na elkaar vol-gen.

Afkoeling tijdens de hoofdreinigingUit de metingen is gebleken dat de begintempe-ratuur van de hoofdreiniging van grote invloed isop de snelheid van afkoelen. Het is logisch dateen hoge begintemperatuur een hogere eindtem-peratuur geeft. Een hoge begintemperatuur geeftechter een groot verval van temperatuur in deeerste circulatie. Een 10ºC hogere begintempera-tuur geeft zo een 3ºC hogere eindtemperatuur.Verhogen van de begintemperatuur is daaromeen dure oplossing.Tijdens het circuleren van de hoofdreinigingsop-lossing wordt in de praktijk vaak een mengsel

van water en lucht gecirculeerd. De verhoudingwater/lucht en de snelheid van deze oplossingverschilt per bedrijf. Uit metingen is gebleken dateen verhoogde circulatiesnelheid, door hoger va-cuüm of luchtinlaat, geen grotere afkoeling geeft.De afkoeling wordt vooral veroorzaakt door decirculatietijd en het soort en hoeveelheid materi-aal (aantal melkstellen en meters melkleiding),RVS koelt sneller af dan rubber. Een snelle circulatie van vloeistof is niet nadeligvoor de eindtemperatuur, maar geeft wel meerturbulentie en daardoor een betere reiniging. Intabel 2 zijn van zes reinigingsprogramma’s metgelijke eindtemperatuur een aantal kenmerkenweergegeven; het bedrijfsvacuüm 40, 60 kPa, hetaantal liters verpompte reinigingsoplossing perminuut en het aantal circulaties in acht minuten. Reiniging in kolommen met een verhoogd va-cuüm geeft het grootste aantal circulaties bij ge-lijke afkoeling. In de praktijk is dit te realiserendoor een extra vacuümregulateur, die tijdens dereiniging een hoger vacuüm instelt. Kolommenzijn te realiseren met door de automaat gestuur-de kleppen. Meer praktische en goedkopere op-lossingen zijn een spoelpulsator of een vlotter-systeem. Het vlottersysteem zorgt ervoor dat ereen voorraad water in de spoelbak wordt verza-meld voordat het opgezogen wordt. Na het waterwordt lucht gezogen tot er weer voldoende waterin de spoelbak aanwezig is. Figuur 2 geeft een

Tabel 1 Temperatuurverloop vier circulatiereinigingen bij verschillende begintemperaturen installatie (ºC)

Installatietemperatuur 40 30 20 10

Begintemp. reiniging 70 70 70 70Temp. na 1 cirulatie 55 53 49 46Temp. na 2 min. 52 51 47 45Temp. na 4 min. 49 47 45 43Temp. na 6 min. 47 45 43 41Temp. na 8 min. 45 43 41 39

Totale afkoeling 25 27 29 31

Tabel 2 Aantal circulaties van zes reinigingsprogramma’s tot eindtemperatuur 40ºC

Reinigingsprogramma Vacuüm Pompsnelheid Aantal circulaties(kPa) (l/minuut) in 8 minuten

Alleen water 40 50 8Water + lucht (gemengd) 40 25 4Water + lucht (kolommen) 40 75 12

Alleen water 60 85 14Water + lucht (gemengd) 60 42 6Water + lucht (kolommen) 60 110 18


schematische weergave van een vlottersysteem.

Bij een verhoogd aantal circulaties kan de circu-latietijd soms worden verkort. Op ROC Zegvelden op De Marke is met gelijke melkkwaliteit decirculatietijd van acht minuten teruggebrachtnaar vijf minuten. Naast circulatietijd is ook hetaantal circulaties van belang.

Een goede installatieEr zijn meerdere zaken die van invloed zijn op deeindtemperatuur, één hiervan is vulverlies. Bij hetvullen van de spoelbak, wat vaak vijf à acht mi-nuten duurt, treedt temperatuurverlies op. De lei-dingen tussen boiler en spoelbak zijn vaak nietgeïsoleerd en lang, waardoor er soms wel 1 à

2ºC verlies optreedt. Vervolgens valt het watervaak spetterend in een grote en brede spoelbakmet een groot verdampingsoppervlak. Dit kan insommige gevallen 3 à 4ºC verlies geven. Tegen-woordig worden daarom ook steeds vaker spoel-bakken gebruikt met een kleiner verdampingsop-pervlak (diep en smal in plaats van breed en on-diep). Een deksel op de spoelbak kan ook onno-dig warmteverlies tegengaan en voorkomt ver-vuilen van de spoelbak.Een grote hoeveelheid restwater heeft ook eennadelige invloed op de eindtemperatuur. Als erna de voorspoeling 10 liter water van 20ºC in deinstallatie achterblijft, geeft dit al een afkoelingvan ± 6ºC op de hoofdreiniging van 80 liter meteen begintemperatuur van 70ºC. Goede aanleg

Figuur 2 Schematische weergave vlottersysteem

watertoevoer luchttoevoer

Vullen spoelbak geeft veel temperatuurverlies !


(vooral afschot, en automatische drainage) ver-kleint de hoeveelheid restwater.

Praktijkmeting op melkvee 2Melkvee 2 van de Waiboerhoeve is een bedrijfmet een 10 stands open tandem met MR 2000melkproduktiemeters en een 25 meter lange, 75mm rondgaande melkleiding. De reiniging wordtgestuurd door een automaat. De totale reinigingduurt 35 minuten en er wordt 120 liter water perspoelbeurt gebruikt. Het vullen van de spoelbakduurt ± vijf minuten bij de voor- en naspoeling en± tien minuten bij de hoofdreiniging. De hoofdrei-niging duurt acht minuten.

Figuur 3 laat het temperatuurverloop van driehoofdreinigingen zien. De voorspoeltemperatuuris bij de drie verschillende reinigingen respectie-

velijk 20, 40 en 60ºC. De tijd tussen voorspoelenen het begin van de hoofdreiniging is ± 12 minu-ten. De omgevingstemperatuur is voor de driemetingen gelijk (15ºC).Een voorspoeling van 60ºC geeft na 12 minutenwachten een installatietemperatuur van 26ºC. Naacht minuten circuleren is de eindtemperatuur inde persleiding 45ºC. Als dezelfde installatie wordtvoorgespoeld met water van 20ºC, dan is de in-stallatie na 12 minuten wachten 15ºC. Na circule-ren is er een eindtemperatuur van 43ºC bereikt.De warme voorspoeling geeft maar een geringeverhoging van de eindtemperatuur (2ºC). Erwordt nog onderzocht hoe groot het effect is vankoud voorspoelen op het verwijderen van melk-resten. Verkorten van de wachttijd geeft een ho-gere installatietemperatuur en minder afkoelingvan de hoofdreiniging.

Figuur 3 Hoofdreinigingstemperatuur (ºC) bij verschillende voorspoeltemperaturen

70

60

50

40

30

20

10

0

0 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tijd (min)

Temperatuur (ºC)

WACHTTIJD CIRCULATIEREINIGING

20 ºC 40 ºC 60 ºC

Voorspoeltemperatuur


In de melkveehouderij komt het vaak voor dat detijd tussen het einde van de voorspoeling en hetbegin van de hoofdreiniging dermate lang is datde melkleidinginstallatie al is afgekoeld voordatde hoofdreiniging begint. Grote melkleidinginstal-laties zullen, afhankelijk van de melkleidingdia-meter, tijdens de reiniging sneller afkoelen dankleinere melkleidinginstallaties, door het grotereoppervlak van de roestvaststalen melkleiding.Samen met een lange wachttijd tussen voor-spoeling en hoofdreiniging zal het op tempera-tuur houden van de installatie door een lauw-warme voorspoeling geen enkel effect hebben. Ineen dergelijke situatie gaat veel energie, in devorm van warmte verloren, daarom is het van be-lang om te bepalen in hoeverre voorspoelen metkoud water van invloed is op de eindtemperatuurvan de hoofdreiniging en het reinigingstechnischresultaat. De hoofdreiniging zal in beide situatieseen eindtemperatuur moeten bereiken van 40°C.Het voorspoelen met koud water kan op bedrijfs-niveau een aanzienlijke hoeveelheid energie be-sparen. Deze reductie van het energieverbruikmag niet ten koste gaat van de melkkwaliteit ende melkleidinginstallatie moet schoon blijven.Wanneer een melkveehouderijbedrijf 100 literwater gebruikt voor de voorspoeling en dit ver-warmt van 10°C tot 45°C, dan is hiervoor op jaar-basis aan elektrische stroom circa 3.000 kWh no-

dig. Bij een energieprijs van ƒ 0,18 per kWh zouvoorspoelen met koud water per jaar een bespa-ring opleveren van ƒ 500,-, afhankelijk van hetrendement van de boiler. Deze besparing geldtmet name voor bedrijven die niet in het bezit zijnvan een warmtepomp omdat hier energie moetworden toegevoerd voor het opwarmen van hetvoorspoelwater.

Standaard reinigingTijdens de eerste helft van 1995 is op Melkvee 2,een proefbedrijf van de Waiboerhoeve, een duur-proef uitgevoerd waarbij de melkleidinginstallatiemet koud water is voorgespoeld.Melkvee 2 beschikt over een 2 x 5 stands open-tandem melkstal met MR 2000 melkproduktie-meters. De rondgaande roestvaststalen melklei-ding heeft een doorsnede van 75 mm en is laag-liggend. Om tijdens de reiniging een goede vloei-stofverdeling over de melkstellen, melkproduktie-meters en melkleiding te krijgen, is naast eenspoelleiding voor de melkstellen tevens eenspoelleiding, voorzien van een luchtinjector,rechtstreeks op de melkleiding aangesloten.Automatische drainage op de persleiding zorgtervoor dat het water dat hierin aanwezig is na ie-dere spoelgang geloosd wordt. Om de uitgangssituatie te kunnen vaststellen isde reiniging, zoals die standaard op het bedrijf

Koud voorspoelen hoopvol!G.H. Klungel (PR)

In de dagelijkse melkveehouderijpraktijk wordt de melkleidinginstallatie na iedermelkmaal gereinigd. Om het reinigend en desinfecterend vermogen van de hoofdrei-nigingsoplossing maximaal te benutten, worden met een voorspoeling melkrestenuit de melkleidinginstallatie verwijderd. In verband met het verwijderen van melkvetwordt vanuit de voorlichting geadviseerd om met lauw-warm water voor te spoelen.Tevens blijft de installatie op temperatuur of zal worden opgewarmd door een lauw-warme voorspoeling. Melktechnische ontwikkelingen hebben de laatste jaren nietalleen gezorgd voor een schonere en snellere wijze van melkwinning, de reiniging iseveneens verbeterd. In een kortdurend vooronderzoek is het effect van het verlagenvan de voorspoeltemperatuur op de melkvervuiling van de hoofdreinigingsoplossingbepaald. Verlaging van de temperatuur van 45°C naar 15°C leidde niet tot een toena-me van de melkvervuiling in de hoofdreinigingsoplosssing. In vervolgonderzoek zijnde effecten van koud voorspoelen gedurende een langere periode bepaald. Hieruitblijkt dat er geen verschil in melkkwaliteit en eindtemperatuur van de hoofdreinigingoptreedt en dat door koud voorspoelen een aanzienlijke hoeveelheid energiebespaard kan worden!


Door koud voorspoelen is energiebesparing mogelijk bij de reiniging.

plaatsvindt, gedurende een periode van zes we-ken gevolgd. Voor de reiniging is circa 100 literwater per spoelgang gebruikt, waarbij de tempe-raturen van het voorspoelwater en de hoofdreini-gingsoplossing gemiddeld respectievelijk 40°Cen 79°C bedroegen. De reiniging werd uitgevoerd met een gecombi-neerd fosfaathoudend reinigings- en desinfectie-middel waarbij tweemaal per week werd gerei-nigd met een zuur reinigingsmiddel.Naast het temperatuurverloop tijdens de reini-ging is ook de vervuiling van de hoofreiniginsop-lossing met melkresten bepaald. Door het Che-misch ZuurstofVerbruik (CZV) van de hoofdreini-gingsoplossing te bepalen, wordt de vervuilingvan deze oplossing met organisch materiaal(melk) bepaald. Hierdoor wordt een indruk ver-kregen van het effect van de voorspoeling op deverwijdering van melkresten uit de installatie.Gedurende een periode van twaalf weken is demelkleidinginstallatie voorgespoeld met koudwater. De temperatuur van dit water bedroeg ge-middeld 10°C.In deze periode zijn exact dezelfde bepalingenuitgevoerd als in de voorgaande periode. Doorhet vaststellen van het temperatuurverloop vande reinigingsoplossing tijdens de reiniging is hetmogelijk om het effect van een koude voorspoe-ling op de eindtemperatuur van de hoofdreini-gingsoplossing aan te geven.

Controle reinigingEen kwaliteitsvermindering van de melk door eenondoelmatige reiniging wordt vaak vooraf ge-gaan door een toenemende vervuiling van demelkleidinginstallatie. Om dit voor te zijn is de melkleidinginstallatie ge-durende de gehele proefperiode wekelijks ge-controleerd op de aanwezigheid van vervuiling.Tijdens deze controles zijn de melkproduktieme-ters, tepelvoeringen en melkklauwen beoordeeldop de aanwezigheid van vuil en aanslag diezichtbaar dan wel voelbaar in de onderdelen aan-wezig was. In de periode waarin lauw-warm is voorgespoeld,werd een geringe vervuiling van de meetelektro-den in de melkproduktiemeters waargenomen.Met deze ’beginvervuiling’ is rekening gehoudenbij de visuele beoordeling van de melkleidingin-stallatie gedurende de periode waarin koud werdvoorgespoeld. Koud voorspoelen heeft voorMelkvee 2, in vergelijking met lauw-warm voor-spoelen enige invloed op de vervuiling van demelkleidinginstallatie. In de standaardperiode werd een gemiddeldCZV-gehalte gemeten van 42 mg O2/l. In 100 literhoofdreinigingsoplossing komt dit overeen metcirca 19 gram melk. In de proefperiode werddaarentegen gemiddeld een CZV-gehalte geme-ten van ca. 70 mg O2/l. Dit komt overeen met 32g melk in de hoofdreinigingsoplossing. Aanslag of


Figuur 1 Temperatuurverloop reiniging bij een lauw-warme voorspoeling

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00 5 10 15 20 25 30 35

tijd (minuten)

temperatuur (ºC)

spoelbak

persleiding

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00 5 10 15 20 25 30 35

tijd (minuten)

temperatuur (ºC)

spoelbak

persleiding

Figuur 2 Temperatuurverloop reiniging bij een koudevoorspoeling

ophoping van vuil in de installatie is zowel tijdensde standaard- als in de proefperiode niet waar-genomen.

TemperatuurEen daling van de temperatuur van het voor-spoelwater kan van invloed zijn op de tempera-tuur van de melkleidinginstallatie voor aanvangvan de hoofdreiniging.In figuur 1 is het temperatuurverloop van hetspoelwater, tijdens een standaard reiniging (lauw-warm voorspoelen), weergegeven. In de uitgangssituatie en de proefperiode werdeen zelfde begintemperatuur van de hoofdreini-gingsoplossing gemeten. De eindtemperatuurvan de oplossing na 5,5 minuten circuleren be-droeg in zowel de uitgangssituatie als de proef-periode 48°C. Een verlaging van de temperatuurvan het voorspoelwater van 40°C naar 10°C hadop Melkvee 2 geen invloed op de eindtempera-tuur van de hoofdreiniging.

MelkkwaliteitVan het tankmelkmonster dat wekelijks genomenwerd, is het totaal kiemgetal, het thermoresistentkiemgetal, het aantal coli-achtigen en het aantallactobacillen bepaald. De kwaliteit van de melk bleef tijdens de proefpe-riode op hetzelfde niveau als die in de uitgangssi-tuatie. Het voorspoelen met koud water biedt perspec-tieven voor de toekomst. Uit de resultaten vanhet uitgevoerde onderzoek blijkt dat koud voor-

spoelen in de proefperiode leidde tot een verho-ging van de melkvervuiling van de hoofdreini-gingsoplossing. Deze verhoging komt echter niettot uiting in een ophoping van vuil en de vormingvan aanslag in de melkleidinginstallatie. Daar-naast verschilt de melkkwaliteit niet van de situ-atie waarin standaard (lauw-warm) wordt voorge-spoeld. Koud voorspoelen heeft op Melkvee 2geen invloed op de eindtemperatuur van dehoofdreinigingsoplossing.Een eindtemperatuur van de hoofdreinigingsop-lossing van 40°C wordt in de melkveehouderij alsgeldende norm gehanteerd. Op Melkvee 2 wordtin de uitgangssituatie gemiddeld een eindtempe-ratuur gehaald van 48°C. Op basis van de gel-dende norm kan de reiniging van Melkvee 2 alsniet-optimaal worden aangemerkt. Er wordt over-matig energie toegevoerd aan de hoofdreini-gingsoplossing. Voor een standaardreiniging is op Melkvee 2 perdag 23 kWh aan electrische energie nodig, aan-genomen dat per spoelgang 100 liter water wordtgebruikt. Voor een reiniging waarbij koud wordtvoorgespoeld, is 16 kWh per dag nodig. Op dezewijze wordt een besparing aan electrische ener-gie, benodigd voor de reiniging van de melklei-dinginstallatie, van 30 % behaald! Op Melkvee 2veranderd reinigingstechnisch en melkkwaliteits-technisch niets wanneer koud wordt voorge-spoeld. Door de goede resultaten die zijn be-haald met koud voorspoelen, zal Melkvee 2 dereiniging blijven uitvoeren met een koude voor-spoeling.


Goed afschot melkleiding geeft weinig restwaterH.J. Soede (PR)

In elke melkleidinginstallatie blijft na reiniging water achter. Door het openen (al danniet automatisch) van drainagekranen wordt een deel van dit restwater verwijderd.Het overige deel komt bij het melken in de melk en beïnvloedt het vriespunt.Daarnaast is een grote hoeveelheid restwater nadelig voor de reiniging.Op de proefbedrijven van de Waiboerhoeve en een ROC zijn metingen gedaan om dehoeveelheid restwater te bepalen.

In een melkleiding met negatief afschot kan veel water achter blijven !

De grootste hoeveelheid restwater, ± 75 %, blijftachter in de melkleiding. In de diverse onderde-len zoals melkstel, melkproduktiemeter of melk-glas, blijft ongeveer 15 % van de totale hoeveel-heid restwater achter. De laatste 10 % is terug tevinden in de luchtafscheider en de melkpompmits deze is gedraineerd. Automatische drainageachter de melkpomp en een goed afschot van demelkleiding zijn de beste oplossingen om dehoeveelheid restwater te verkleinen.Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van ”rei-nigen onder procesbewaking”. Het project ismede gefinancierd door de NOVEM (Nederland-se Onderneming Voor Energie en Milieu), VEMI

(Vereniging van importeurs en fabrikanten vanmelkwinningsapparatuur) en het PZ (Produkt-schap Zuivel).

ReinigingUit reinigingsproeven komt naar voren dat dehoeveelheid restwater in grote mate bepalend isvoor een goede reiniging. Een kleine hoeveelheidrestwater betekent dat er na het melken weinigmelk achterblijft, en na elke spoelgang weinigvloeistof. Het voordeel van een kleine hoeveel-heid restwater is minder versleep van melk ofvloeistof tussen twee spoelgangen. Elke spoel-gang wordt hierdoor beter benut.

1 % afschot


1e De voorspoeling hoeft minder melk uit de in-stallatie te spoelen.

2e In de hoofdreiniging zit minder voorspoelwa-ter. Temperatuur van de oplossing en concen-tratie van het middel blijven hierdoor hoger(melk inactiveert het reinigingsmiddel).

3e De naspoeling hoeft minder reinigingsoplos-sing uit te spoelen. Hierdoor is de kans op re-siduen in de melk kleiner.

VriespuntElke liter water die in de melk terecht komt kost deveehouder minstens 14 cent. Dit komt vooral doorde negatieve grondprijs van melk. Bij overschrij-ding van het quotum kan dit bedrag oplopen totongeveer 1 gulden. Watertoevoeging kost eendoorsneebedrijf ƒ 200,- tot ƒ 1500,-. Bij secuurwerken en een goede installatie is het risico vanvriespuntkorting echter gering. Toevoegen van 4 lwater bij een melkhoeveelheid van 650 kg meteen origineel vriespunt van -0,520 °C geeft eenvriespunt van -0,516 °C. Bij een produktie van 325kg en 4 l water is het vriespunt -0,510 °C. Bij ditvriespunt krijgt de veehouder een waarschuwing.Verdere verlaging van melkproduktie of verhogingvan de hoeveelheid restwater brengt het vriespuntal snel over de kortingsgrens van - 0,505 °C. Be-drijven met een lage melkproduktie per keer eneen in verhouding grote melkleidinginstallatie lo-pen een verhoogd risico.

Waar en hoeveelOp acht proefbedrijven zijn restwaterbepalingengedaan. De bepaling is vijf minuten na het reini-gen en vlak voor een melkbeurt uitgevoerd. Deeerste meting geeft een grotere hoeveelheid dande tweede wat logisch is. De resultaten na vijf mi-nuten draineren zeggen iets over het versleepvan vloeistof tussen twee spoelbeurten. Bij auto-matische drainage blijft er gemiddeld 3 l waterachter. Het grootste deel 2,25 l (75 %) van dezehoeveelheid blijft achter in de melkleidingen.

Deze hoeveelheid is sterk afhankelijk van het af-schot van de melkleiding. In installaties met eenmatig of zelfs plaatselijk negatief afschot, kan wel3,2 l in de melkleiding achterblijven. In de diverseonderdelen zoals melkstellen, melkproduktieme-ters of melkmeetglazen blijft 15 % water achter.De uitvoering en het afschot bepalen in grotemate hoeveel water er in blijft staan. De luchtaf-scheider, melkpomp en het filter bevatten hetminste restwater mits er gedraineerd wordt !Bij gebruik van automatische drainage wordt ertussen elke spoelbeurt gedraineerd en kunnende luchtafscheider en de persleiding leeglopen.Afhankelijk van lengte en afschot van de pers- enmelkleiding kan hier 7 - 20 l achter blijven. Als ermet de hand gedraineerd wordt gebeurt dit vrij-wel altijd na en vlak voor het melken. Tussen despoelbeurten kan er dus een vloeistofversleepzijn van 7 tot 20 l.

Afschot van leidingenUit de voorgaande metingen komt naar voren datin de melkleiding de grootste hoeveelheid rest-water achterblijft. In een laboratoriumproef metdrie verschillende leidingdiameters (Æ 38 mm, Æ50 mm en Æ 75 mm) zijn metingen gedaan welkafschot het beste is. Uit figuur 1 blijkt dat de hoe-veelheid restwater afneemt bij een groter afschot.De winst tussen een afschot van 1,5 % en 2 % ismaar klein, de stap tussen geen afschot (0 %) eneen 0,5 % is zeer groot. Dit geldt voor alle lei-dingdiameters, waarbij in de ruime leiding meerrestwater achterblijft (tabel 2).Voor een leiding op afschot heeft langer dan drieminuten draineren nauwelijks invloed. Het droogzuigen door vacuüm geeft een versnel-de afvoer van restwater. Bij de Æ 38 mm leiding isdit effect veel groter dan bij de Æ 75 mm leiding.In de ruime leiding gaat de lucht met minderkracht over het wateroppervlak. Bij een sterk po-sitief afschot is het effect van luchtzuigen kleinerdan bij een minder positief afschot. Luchtzuigen

Tabel 1 Gemiddelde hoeveelheid restwater (l) van zeven melkleidinginstallaties gemeten op proefbedrijven

Installatie-onderdeel 1 2 3 variatie 3 T variatie T

Niet draineren - - - - - - 10 7 - 205 minuten draineren 0,45 0,25 2,3 0,2 - 3,2 3,0 1,3 - 5,510 uur draineren 0,2 0,1 0,9 0,1 - 1,1 1,2 0,4 - 2,6

1=Melkproduktiemeters of melkmeetglazen en melkstellen 2=Luchtafscheider, melkpomp en filter 3=Melkleiding T=Totaal restwater in de installatie


bij een negatief afschot van leidingen heeft geeneffect, het water blijft in de leiding achter. In eenzes meter lange Æ 75 mm leiding die een negatiefafschot van 0,5 % heeft blijft 5,1 l water achter. Ineen 12 meter lange leiding met hetzelfde afschotblijft niet de dubbele hoeveelheid achter maar welvier keer zoveel! Een leiding die goed op afschotligt maar bij de luchtafscheider omhoog loopt,kan zijn water niet goed afvoeren. De hele leidingtot en met de luchtafscheider moet daarom op af-schot worden gelegd.

TenslotteVoor veel bedrijven geldt dat de melkleiding bijde bouw op afschot is gelegd. Door verzakking,belasting en beschadiging verandert het afschot.Verbetering van het afschot en het plaatsen vaneen automatische drainage geeft een betere rei-niging en vermindert de kans op water in demelk. De melk moet rustig in de luchtafscheiderlopen. Voor doorloopstallen wordt 1 % tot 1,5 %afschot geadviseerd, voor grupstallen 0,5 % tot1 %.

Tabel 2 Hoeveelheid restwater (l) na 10 minuten draineren van drie RVS melkleidingen, met en zonder vacuüm(lengte 6 m, 38, 50 en 75 mm Æ)

Leiding 38 mm 50 mm 75 mm

Vacuüm zonder met zonder met zonder met

Afschot %- 0,75 3,65 3,65 5,8 5,8 8,85 8,85- 0,5 2,25 2,25 3,4 3,4 5,1 5,1- 0,25 1,1 1,1 1,85 1,85 2,7 2,70 0,385 0,09 0,69 0,38 0,995 0,73+ 0,5 0,045 0,03 0,075 0,55 0,13 0,105+ 1 0,025 - 0,045 - 0,04 -+ 1,5 0,01 - 0,01 - 0,015 -

Figuur 1 Hoeveelheid restwater (g) RVS melkleiding bij verschillend afschot % (lengte 6 m, Æ 50 mm)

1000

800

600

400

200

0

-200 2 4 6 8 10 12 14Tijd (min)

Restwater (g)

0% 0,5% 1% 1,5% 2%


Afvalwaterbeperking bij de melkwinningG.M.V.H. Wolters en J.T. Nuninga (PR)

Op de Regionale Onderzoek Centra (ROC's) worden demonstraties ingericht over deafvalwaterproblematiek in de melkveehouderij. Hierbij worden de mogelijkheden vanoptimalisatie van het verbruik van water, energie en chemie bij de reiniging onder-zocht. Daarnaast worden diverse mogelijkheden van hergebruik van reinigingsvloei-stof voor het schoonspuiten van de melkstal en het vervoederen van voorspoelwateraan het melkvee toegelicht en onderzocht.

Het afvalwaterprobleem van melkwinningsappa-ratuur staat al geruime tijd in de belangstellingdoor het, sinds 1 juli 1992 ingevoerde Lozingen-besluit Bodembescherming en de al bestaandeWet Verontreiniging Oppervlaktewater. Om afval-water te reduceren kan gedacht worden aanbrongerichte maatregelen en hergebruik vanspoelvloeistof. Mogelijke oplossingsrichtingenworden onderzocht binnen het project reinigingvan melkwinningsapparatuur. Dit door de NOVEMmedegefinancierde project heeft tot doel eenaanzienlijk lager verbruik van water, reinigings-middelen en energie te bewerkstelligen. Primaireeis hierbij is dat de melkkwaliteit minimaal gelijkblijft.De eerste resultaten vanuit dit project worden alsonderzoeks- en/of demonstratieobjecten op deRegionale Onderzoek Centra gepresenteerd.

Optimalisatie van de reinigingUit de eerste onderzoeken die zijn uitgevoerd omde reiniging van melkleidinginstallaties te optima-liseren, lijkt door verschillende maatregelen eenaanzienlijke besparing van water (en dus afval-water), energie en chemie mogelijk. Een drietalreinigingssystemen worden op de ROC’s uitge-test, namelijk reiniging met water van de warmte-terugwinning zonder doorverwarmen, beperktetweede reiniging en doorschuifreiniging.Water van de warmteterugwinningsinstallatiewordt nu vaak voor de voorspoeling gebruikt enna doorverwarmen met een boiler voor de hoofd-reiniging. Bij warmteterugwinningsinstallaties vanhet boiler-condensor type heeft het water eenbegintemperatuur van 55-60 oC. Om dit watervoor de hoofdreiniging te gebruiken, zullen ener-gieverliezen dus ingeperkt moeten worden. Ditkan worden bewerkstelligd door de vultijden vande spoelbak en de tijd tussen voorspoeling en

hoofdreiniging te minimaliseren. Dit kan door dedimensionering van leidingen e.d. te optimalise-ren, of door een tweede spoelbak te gaan ge-bruiken. Ook wordt isolatie van leidingen en was-bak overwogen. Dit alles is nog duidelijk in deonderzoeksfase.Bij de beperkte tweede reiniging wordt de melk-leidinginstallatie ’s avonds alleen voorgespoeldmet lauwwarm water. ’s Ochtends wordt de in-stallatie volledig gereinigd. Uit een oriënterendonderzoek op een vijftal praktijkbedrijven diereeds jaren eerste kwaliteit melk leverden, wer-den geen nadelige invloeden van deze werkwijzeop de melkkwaliteit vastgesteld. Duidelijk is dateen installatie goed moet zijn aangelegd, en datde reiniging én de voorspoeling goed moetenworden uitgevoerd. Voordat dit systeem in depraktijk verder wordt geadviseerd, moeten de ef-fecten van deze werkwijze op de melkkwaliteitnog nader worden onderzocht.Bij doorschuifreiniging voor de melkleidinginstal-latie wordt al het water één keer voor elke spoel-gang gebruikt voordat het wordt geloosd in demestput. Er wordt schoon leidingwater voor denaspoeling gebruikt. Het naspoelwater van devorige reinigingsbeurt wordt voor de hoofdreini-ging gebruikt en de hoofdreinigingsoplossing vande vorige reinigingsbeurt wordt voor de voor-spoeling gebruikt. Dit systeem is op één praktijk-bedrijf uitgetest en met goed resultaat (praktijk-onderzoek 93-1). Bij dit systeem is goede draina-ge zeer belangrijk.

Hergebruik van reinigingsvloeistofBij hergebruik van reinigingsvloeistof moet onder-scheid gemaakt worden tussen vloeistof afkom-stig van de voorspoeling, hoofdreiniging en na-spoeling. Door de melkresten in het voorspoelwa-ter is deze vloeistof alleen nog geschikt om te


Het is belangrijk dat de hoofdreinigingsoplossing onder lage druk wordt verspoten.

vervoederen aan het vee. Voor schoonspuitenvan de melkstal is deze vloeistof minder geschikt. Hoofdreinigings- en naspoelvloeistof kunnen her-gebruikt worden voor het schoonspuiten van demelkstal. Aanbevolen wordt deze vloeistof danonder lage druk te verspuiten, onder andere van-wege eventuele gezondsheidsrisico's (Praktijk-onderzoek 92-5). Daarnaast moet worden voor-komen dat afvalwater van een zure spoelingwordt gemengd met afvalwater van de alkalischespoeling. Zeker in gevallen waar niet alleen hoofd-reinigings- en naspoelvloeistof van de melklei-dinginstallatie, maar óók van de melkkoeltankworden opgevangen in één opslagvat, neemt dekans op foutieve menging toe. Bij menging ont-staat mogelijk chloorgas, en dat is gevaarlijk voorde gezondheid en zeer corrosief. Het lijkt raad-zaam om na het verspuiten van hoofdreinigings-oplossing de melkstal na te spuiten met schoonleidingwater, om ongewenste inwerking van dechemicaliën te voorkomen. Dit wordt nog in verderonderzoek uitgezocht. In hoeverre zowel hoofdreinigings- als naspoel-vloeistof voor het schoonspuiten van de melkstalinteressant zijn, is afhankelijk van de bedrijfssitu-atie. Sommige bedrijven zullen alleen aan het na-spoelwater voldoende hebben om de stal schoonte spuiten. Naspoelwater alleen kan wél onder

hoge druk verspoten worden. Om één en anderbeter uit te zoeken, wordt binnenkort gestart meteen onderzoek waarbij op praktijkbedrijven hetwaterverbruik en de gebruikte reinigingsmethodiekin de melkstal zal worden geïnventariseerd. Ge-tracht zal worden aan te geven hoe met zo weinigmogelijk water de melkstal gereinigd kan worden.

Vaak moeten nogal wat extra voorzieningen wor-den getroffen om het afvalwater van de reinigingvan de melktank ook te kunnen opvangen enhergebruiken. Afhankelijk van de bedrijfsomstan-digheden, zoals afvoermogelijkheid, opslagcapa-citeit, en mogelijkheid om dit water goed te be-nutten is dit op sommige bedrijven toch een aan-trekkelijke optie.

Op alle ROC's wordt hergebruik van spoelvloei-stof in verschillende vormen toegepast, om aante geven dat er verschillende vormen van herge-bruik zijn, afhankelijk van de bedrijfssituatie. Hier-bij kan worden opgemerkt dat op deze bedrijvenhet waterverbruik voor het schoonspuiten van demelkstal niet geheel representatief is voor de Ne-derlandse veehouderij. Om dagelijks bezoekerste kunnen ontvangen, worden wat betreft de rein-heid van de melkstal extra eisen gesteld.


ROC Bosma ZatheOp dit bedrijf wordt een beperkte tweede reini-ging van de melkleidinginstallatie uitgevoerd. Inhoeverre de installatie en reiniging hiervoor ge-schikt is wordt uitgetest. Om een betere voor-spoeling te bewerkstelligen, werd de circulatie-voorspoeling vervangen door een verdringings-voorspoeling.De hoofdreinigingsoplossing van melkleidingin-stallatie en melkkoeltank worden opgevangen ineen gesloten vat van 300 liter met een ontluch-tingspijp. Op de dag dat de melkkoeltank metzuur wordt gereinigd, wordt ook de melkleidingin-stallatie met zuur gereinigd, zodat vermengingvan loog en zuur wordt voorkomen. Het naspoel-water van melkleidinginstallatie en melkkoeltankwordt in een tweede vat van 300 liter opgeslagen. 's Avonds wordt de melkstal gereinigd met dehoofdreinigingsoplossing onder lage druk. Alshet vat leeg is, wordt overgeschakeld op het na-spoelwater, dat onder hoge druk wordt verspo-ten. 's Ochtends wordt met het restant naspoel-water, aangevuld met schoon leidingwater, demelkstal met een hoge drukspuit gereinigd.

ROC Aver HeinoOok op Aver Heino wordt een beperkte tweedereiniging van de melkleidinginstallatie uitgetest.Om de reiniging te optimaliseren, werd de pers-leiding voorzien van een vacuüm gestuurdedrain. De voorspoeling is een verdringingsspoe-ling.Het voorspoelwater en het tweede gedeelte vanhet naspoelwater van melkleidinginstallatie enmelkkoeltank wordt vervoederd aan het jongveemiddels een aparte drinkwaterbak in de lig-boxenstal. In hoeverre dit door het melkveewordt opgenomen, en of de drinkbak vervuilt, zalhierbij onderzocht worden.De hoofdreinigingsvloeistof en het eerste gedeel-te van het naspoelwater van de melkleidinginstal-latie en melkkoeltank wordt met behulp van een

lage-druksysteem voor de reiniging van de melk-stal gebruikt.

Overige ROC'sOp ROC Zegveld en De Marke wordt het gebruikvan warmteterugwinningswater zonder doorver-warmen verder geoptimaliseerd. Besprekingenzijn gaande over de uitvoering. Op ROC Cranen-donck wordt binnenkort de doorschuifreinigergeïnstalleerd.Op ROC Zegveld en De Marke wordt het voor-spoelwater van de melkleidinginstallatie afge-voerd naar de centrale vlotterbak voor drinkwatervan het vee in de ligboxenstal. Op Zegveld wordthoofdreinigings- en naspoelwater van de melklei-dinginstallatie met een lage-druksysteem voor dereiniging van de melkstal gebruikt. Op De Markeis dit alleen het naspoelwater, met een hogedrukspuit. Hier wordt de hoofdreinigingsoplos-sing geloosd op het riool.Of het rendabel is op deze twee bedrijven om dereinigingsvloeistof van de melkkoeltank op tevangen en her te gebruiken, wordt nog bekeken.Eén en ander is afhankelijk van de waterbehoef-te, opslagcapaciteit en kosten voor aanschaf vanapparatuur.

Verdere informatie op de ROC'sOp de onderzoekcentra worden bovenstaandezaken verder gedemonstreerd. Ook financiëleonderbouwing van de systemen, met bespa-ringsmogelijkheden en kosten zijn duidelijk aan-gegeven. Wat voor de individuele melkveehouderde gunstigste oplossing is, is afhankelijk van debedrijfsomstandigheden. Duidelijk is wel, dat op-slag- en afvoermogelijkheden en kosten hierineen belangrijke rol spelen.Daarnaast wordt het onderzoek voortgezet naarsystemen om het gebruik van water, energie enchemie te optimaliseren. Hierin spelen de proef-boerderijen op de Waiboerhoeve een belangrijkerol.


Vervoederen van voorspoelwater niet zonder risico’sG.H. Klungel, J.A.M. Boerekamp en H.J. Soede (PR)

Afvalwater afkomstig van de reiniging van melkleidinginstallaties wordt vaakgeloosd in de mestput of op het riool. Gebruik van hoofdreinigings- en naspoelwaterals doorschuif- of voorraadreiniging en hergebruik van reinigingswater voor schoon-maakdoeleinden komt in de praktijk al veel voor. Voorspoelwater kan zo niet wordenhergebruikt vanwege het gehalte aan melkresten. Door het vervoederen van ditwater kan verdere beperking van het afvalwater op melkveehouderijbedrijven gere-aliseerd worden. Op drie proefbedrijven is gekeken naar de kwaliteit van het drink-water, wanneer voorspoelwater wordt vervoederd. Ook is gelet op de vervuiling vanleidingen en het vrijkomen van stank. Twee proefbedrijven zullen dit systeem blijventoepassen.

Voorspoelwater varieert in vervuilingsgraadHet water dat vrijkomt na de voorspoeling bevateen zekere hoeveelheid melkresten. Hierdoor ishet niet geschikt voor hergebruik als voorraadrei-niging, doorschuifreiniging of het schoonspuitenvan de melkstal. Uit eerder onderzoek bleek eenbesparing tot 50 % mogelijk als wordt voorge-spoeld in kolommen of bij een verhoogd va-cuümniveau (50 - 60 kPa). Maar wat te doen metde resterende hoeveelheid? De vervuilingsgraadvan 1 liter melk bedraagt 1,65 inwoner equivalen-

ten (i.e.). Woonhuizen worden aangeslagen voor3 i.e.’s. Veehouderijbedrijven aangesloten op deriolering, worden aangeslagen voor twee keer 3i.e.’s. De variatie in vervuilingswaarde van het voor-spoelwater tussen bedrijven is groot. Deze varia-tie is afhankelijk van bedrijfskenmerken zoals deomvang en aanleg van de installatie, maar heeftvooral te maken met de zorgvuldigheid van demelker. Wordt de restmelk na het melken afge-voerd naar de tank, of blijft deze achter in de lei-

Voorspoelwater wordt niet gemeden.


ding? Het afschot van de melkleiding speelt hier-bij ook een belangrijke rol. Door de hoogte vande vervuilingsgraad van voorspoelwater, is dit ineerste instantie alleen geschikt voor lozing in demestput of op het riool. Het vervoederen van ditwater aan vee is een reële mogelijkheid, omdathet zowel bespaart op de hoeveelheid drinkwaterals afvalwater.

DrinkwaterDe kwaliteit van geschikt drinkwater voor rund-vee, wordt door een groot aantal factoren be-paald. Naast fysische kenmerken zoals de aan-wezigheid van drijvende stoffen, smaak en geurwordt de kwaliteit ook bepaald door de aanwe-zigheid van organische verontreinigingen, waar-onder eiwitten en vetten.Op de ROC’s Zegveld en Aver Heino en op DeMarke is gedurende anderhalf jaar voorspoelwatermet melkresten vervoederd aan het vee. Er zijn re-gelmatig een watermonsters genomen uit dedrinkbak voor het vee. Van deze monsters is hetkiemgetal bepaald en het aantal faecale strepto-coccen. De aanwezigheid van faecale streptococ-cen duidt op vervuiling met mest.Tevens is het kaliumpermanganaat-getal (KMnO4)van de watermonsters bepaald.Dit getal is een maat voor de hoeveelheid organi-sche stof in de oplossing. Dit kan naast melk ookmest of (ruw)voer zijn, wat aanleiding kan zijn totbederf van het drinkwater. Kwalificatie van het voorspoelwater als drinkwa-ter heeft plaatsgevonden aan de hand van denormen uit tabel 1.

Bij een KMnO4-getal tussen 50 en 200 mg per li-ter, dan is water, op grond van dit kenmerk, min-der geschikt als drinkwater.

ROC ZegveldOp ROC Zegveld wordt het voorspoelwater ge-loosd in de centrale vlotterbak die in verbindingstaat met de drinkbakken voor het vee. Dagelijkswordt 120 liter voorspoelwater vervoederd. Alsde melktank wordt gereinigd wordt 60 liter extra

geloosd in de centrale vlotterbak. Naast hetvoorspoelwater wordt ook een gedeelte van hetnaspoelwater gebruikt om te vervoederen. Metdit relatief schone water worden eventuele melk-resten in de drinkwaterleidingen van het systeemweggespoeld. Omdat de hoeveelheid te vervoederen voor-spoelwater maar een fractie is van de drinkwater-behoefte van het vee, wordt slootwater gebruiktter aanvulling van de watervoorraad. Dit slootwa-ter wordt uit een stromende sloot opgepompt.Wanneer slootwater wordt vervoederd is het ergbelangrijk dat relatief schoon en helder waterwordt gebruikt. Stilstaand slootwater is daaromniet geschikt.Uit de analyseresultaten van het drinkwater blijktdat de kwaliteit net niet voldoet aan de normenuit tabel 1. Het kiemgetal en KMnO4-getal bevin-den zich steeds boven de norm of net daaronder.Hierbij moet een kanttekening worden geplaatst.Het KMnO4-getal van slootwater ligt van natureop een niveau dat als minder geschikt moet wor-den aangemerkt om te gebruiken als drinkwatervoor rundvee. Omdat slootwater wordt gebruiktter aanvulling op het voorspoelwater, bevindtzich het KMnO4-getal van het drinkwater vaakboven de norm, waardoor de waterkwaliteit alsminder geschikt mag worden aangemerkt. Tochis dit geen belemmering om voorspoelwater tevervoederen aan het vee.

ROC Zegveld is zeer tevreden over de wijzewaarop voorspoelwater wordt hergebruikt. In demaanden september tot en met mei wordt voor-spoelwater geloost in de vlotterbak. De koeienzijn dan veel in de stal aanwezig en drinken vol-doende water uit de drinkbakken om bederf vanmelkresten en daardoor stankoverlast, te vermij-den. In de maanden juni tot en met augustus zijnde koeien het grootste gedeelte van de dag nietin de stal. Gedurende deze periode wordt hetvoorspoelwater geloosd in de mestput.Uit ervaringen van ROC Zegveld is gebleken datin deze periode te weinig voorspoelwater wordtgedronken en dat hierdoor bederf van melkres-

Tabel 1 Grenswaarden voor de beoordeling van de drinkwaterkwaliteit voor rundvee

Kenmerk Kwalificatie van het drinkwater

Geschikt Ongeschikt

Totaal kiemgetal (kve/ml) < 100.000 > 100.000 KMnO4-getal (mg/l) < 50 > 200Faecale streptococcen (kve/l) < 100 > 100


ten optreedt met als gevolg het vrijkomen vanstank. ROC Zegveld gaat na afloop van de proefdoor met het vervoederen van voorspoelwater.

ROC Aver HeinoElke dag wordt 130 liter water, afkomstig van devoorspoeling, geloosd in één van de drinkbakkenin de stal. De drinkbakken staan via drinkwater-leidingen met elkaar in contact. Hierdoor bevindtzich relatief het meeste voorspoelwater in dezedrinkbak. Omdat in de beginperiode van de proefmelkresten bedorven en verstoppingen en stankveroorzaakten, werd de voorspoeling enigszinsaangepast. De melkleiding wordt met 10 liter wa-ter doorgespoeld waarna dit handmatig wordtopgevangen. Hierdoor komen minder melkrestenin het drinkwatersysteem waardoor minder snelbederf van melkresten optreedt. Het water wat vrijkomt bij de voorspoeling van demelktank (150 liter), wordt eveneens geloosd inde drinkbak. Aanvulling van het drinkwater vindtplaats met leidingwater.De kwaliteit van het drinkwater verschilt weinigmet die van ROC Zegveld. Een lager KMnO4-ge-tal op ROC Aver Heino is verklaarbaar omdat hiergeen slootwater wordt gebruikt ter aanvulling vanhet drinkwater.De groepsindeling in de stal van ROC Aver Heinoheeft er toe geleid dat de drinkbak, waarin relatiefhet meeste voorspoelwater aanwezig is, nietdoor de koeien gemeden kan worden. In dezegroep is het de enige drinkbak. Het is daarommoeilijk om uitspraken te doen omtrent de voor-keur van koeien voor voorspoelwater of leiding-water.Ook ROC Aver Heino is tevreden over het sys-teem. Toch moeten hierbij kanttekeningen wor-den gemaakt. De eerste tien liter voorspoelwatermoet handmatig uit de melkleidinginstallatie wor-den verwijderd. De reinigingsautomaat zou opdie wijze moeten worden afgesteld dat deze han-deling automatisch verloopt. Een tweede aan-dachtspunt is het feit dat de koeien in de weide-periode minder vaak in de stal zijn. Omdat dekoeien deze zomer, door bedrijfsmatige proble-men in die periode relatief vaak in de stal waren,zijn weinig problemen opgetreden omtrent hetbederf van melkresten in het water. Het komendeseizoen zal het voorspoelwater, gedurende eenaantal maanden in de weideperiode, waarschijn-lijk worden geloosd in de mestput.

De MarkeNa een melkmaal of tankreiniging wordt het voor-

spoelwater geloosd in de centrale vlotterbak, diein verbinding staat met de drinkbakken voor hetvee. In de beginperiode van de proef kwamenproblemen voor die werden veroorzaakt doormelkresten in het drinkwatersysteem. Om demelkvervuiling van het voorspoelwater te reduce-ren, is de voorspoeling zo aangepast dat de uit-spoeling van melkresten uit de installatie efficiën-ter verloopt en hiervoor minder water nodig is.Daarnaast wordt de eerste 15 liter voorspoelwa-ter, met relatief veel melkresten, middels de reini-gingsautomaat automatisch geloosd in de mest-put. Door deze aanpassingen is de hoeveelheidmelkvervuiling in het drinkwatersysteem sterkverminderd.Elke dag wordt 180 liter voorspoelwater geloosdin de centrale vlotterbak. Wanneer de melktankwordt gereinigd wordt 60 liter voorspoelwater ex-tra geloosd.

De naspoeling van de melktank vindt plaats intwee spoelgangen. Het water van de eerste spoel-gang wordt gebruikt voor het schoonspuiten vande melkstal, terwijl het water van de tweedespoelgang wordt geloosd in de centrale vlotterbakom zo aanwezig vuil in het drinkwatersysteemweg te spoelen. De resterende hoeveelheid drink-water wordt met leidingwater aangevuld.Omdat de drinkbakken worden gevuld middelseen ringleiding, bevindt zich relatief het meestevoorspoelwater in de eerste bak van het systeem.De kwaliteit van het drinkwater voldoet op DeMarke nagenoeg altijd aan de norm en het veeheeft geen voorkeur voor een bepaalde drinkbak.Toch wil De Marke het voorspoelwater in de toe-komst vervoederen middels een drinkbak die nietis aangesloten op het centrale vlottersysteem. De afwijkende geur van het voorspoelwater enhet verstoppen van de drinkwaterleiding metmelkresten zijn hiervoor de redenen. Bij eventu-ele problemen, zoals stank of een overmatigehoeveelheid drijvende stoffen, kan de bak ge-makkelijk geleegd, schoongemaakt en opnieuwgevuld worden.

Vervoederen voorspoelwater afhankelijk vanveehouderHet vervoederen van voorspoelwater aan het veeis, afgezien van mogelijke vervuilingsproblemen,een manier om verdergaande waterbesparing tebereiken. Het is moeilijk om aan te geven hoe een bedrijfhet voorspoelwater het beste kan aanbieden aanhet vee. De hoeveelheid voorspoelwater, de ver-


dunning met ander water en de vorm en lengtevan het drinkwatercircuit zijn factoren die per be-drijf verschillen. Daarnaast bestaat de kans dat,door rotting van melkresten, stank tot overlastkan zijn voor de veehouder. Voorspoelwater kan ook handmatig worden ver-voederd aan het vee. Het is goed mogelijk om deeerste liters voorspoelwater op te vangen in em-mers en dit te gebruiken om bijvoorbeeld aan dekalveren te voeren. In de praktijk komt deze wijzevan vervoederen vaak voor.Door een beperking van het voorspoelwater,door bijvoorbeeld het optimaliseren van de voor-spoeling en door het lozen van de eerste litersvoorspoelwater (met relatief veel melkresten),wordt bereikt dat minder melkresten in het drink-watersysteem komen. Het gevolg hiervan kaneen verbetering van de drinkwaterkwaliteit zijn eneen afname van eventuele stank.Een factor die een grote rol speelt bij de vraagom voorspoelwater te vervoederen en op welkewijze, is de voorkeur van de veehouder. In hoe-verre is drinkwater van een mindere kwaliteit eenbezwaar voor de veehouder? Kan relatief gemak-kelijk en goedkoop voorspoelwater worden ver-voederd? Uit de ervaringen van de proefbedrij-

ven blijkt dat het vervoederen van voorspoelwa-ter perspectieven biedt. Het lozen van de eersteliters voorspoelwater in de mestput draagt bij tothet voorkomen van verstoppingen van leidingenen stank. Daarnaast blijkt dat, wanneer het veerelatief weinig drinkt uit de bakken in de stal, hetvoorspoelwater het best geloosd kan worden inde mestput. Verstoppingen en stank door bederfvan melkresten wordt zo voorkomen. In de perio-de dat het vee in de stal is, wordt het voorspoel-water opgedronken.De behoefte van koeien in een produktiestadiumvan 20 tot 40 kg melk per dag, bedraagt 70 tot170 liter water per koe per dag. Eén hoogproduk-tieve koe is voldoende om het voorspoelwater tegebruiken als drinkwater!Op de drie proefbedrijven is nauwelijks aandachtbesteed aan de reiniging van het drinkwatersys-teem. Het is gebleken dat toch sprake is van op-hoping van melkresten in de leidingen. Op delange duur zal dit tot problemen leiden. Het isdaarom noodzakelijk om, wanneer voorspoelwa-ter wordt vervoederd met het drinkwatersysteem,het systeem regelmatig te inspecteren en te on-derhouden om zo problemen door melkresten tevoorkomen.

Voorspoelwater wordt geloosd in de centrale vlotterbak en gaat daar vandaan naar de drinkbakken in de stal.


Veiligheid verspuiten reinigingsvloeistof in de melk-stal

J.G.P. Verheij (PR)

Eén van de manieren om het waterverbruik te beperken is het schoonspuiten van demelkstal met de reinigingsvloeistof die is gebruikt voor de inwendige reiniging vande melkwinningsapparatuur. Daarbij wordt de vraag gesteld of dit toelaatbaar is voorde persoonlijke veiligheid van de melker. Een gevaar kan nl. zijn, dat bij het schoon-spuiten een nevel ontstaat van de gebruikte vloeistof. Het inademen van deze nevelmet daarin aanwezige reinigings- en desinfectiemiddelen kan in principe gevaarlijkzijn voor de gezondheid.

De meest gebruikelijke situatie in Nederland is,dat met een gecombineerd middel wordt gerei-nigd. Hierin komen stoffen voor die gevaarlijkzouden kunnen zijn, met name loog en chloor-bleekloog.

Loog De concentratie van loog kan geschat worden uithet gebruiksvoorschrift en de procesvoering. Tij-dens de reiniging wordt gewoonlijk 0,5% gedo-seerd van een middel, dat ongeveer 12% loogbevat (natronloog of kaliloog). De beginconcen-tratie is dus circa 0,06%, maar door verdunningmet naspoelwater daalt deze tot ca. 0,03%. Detoegelaten concentraties voor een werkomge-ving zijn vastgelegd in normen in de vorm vanMAC-waarden. Deze bedragen voor natron- enkaliloog 2 mg/m3 lucht. Dit geldt voor langdurigeblootstelling; voor korte periodes mag de grens-waarde verdubbeld worden. De vraag is vervol-gens, hoeveel reinigingsvloeistof in druppeltjes inde vorm van ‘mist’ aanwezig is in de melkstal.Hiervoor geeft het KNMI aan, dat mist bij dezehogere temperaturen al gauw 10 gram vloeibaarwater bevat per m3. Bij het verspuiten gaat hetom onstabiele grove mist, waarbij aanzienlijk ho-gere watergehaltes te verwachten zijn (meer dan50 gram/m3). Maar reeds bij 10 gram water perm3 zit er al 3 milligram loog in de lucht per m3,dus dan is de MAC-waarde al bereikt. Op grondvan de loogopname is het verspuiten op dezemanier dus al niet toelaatbaar.

Chloor Voor chloorbleekloog is een soortgelijke bereke-ning niet te maken want hier is geen MAC-waar-de bekend. De uitgangsconcentratie bedraagtdoorgaans 150 ppm, na verdunning met spoel-

water dus ca. 75 ppm. In feite zal de concentratielager zijn, omdat een deel van het chloor onwerk-zaam is geworden door de desinfecterende wer-king.

Zuur: niet mengen!! De MAC-waarde voor zuur ligt op 25 mg/m3, endeze waarde kan eventueel worden overschre-den bij deze vorm van hergebruik. Toch moet hetverspuiten van zuur vooral om een andere redenafgewezen worden. Bij vermenging van loog enzuur ontstaat chloorgas, dat zeer gevaarlijk isvoor de mens. Daarom verdient het aanbeveling,om bij deze vorm van hergebruik het zure middelniet opnieuw te gebruiken, teneinde vermengingmet loog te voorkomen.

Praktische aanbeveling: spuiten zonder nevelZodra er ‘mist’ ontstaat, die ingeademd kan wor-den, dan blijkt uit het voorgaande, dat de toegela-ten veilige normen worden overschreden. Daarom kan de volgende praktische aanbevelingworden gegeven.

Het verspuiten van gebruikte reinigingsvloeistofwaarin een gecombineerd reinigingsmiddel is ge-bruikt, is niet veilig indien daarbij een zichtbaremist ontstaat, die door de melker kan worden in-geademd.

Dit betekent, dat een spuitsysteem toegepastmoet worden, dat geen mist vormt. Een lagedruk spuit zal doorgaans probleemloos zijn. Bijgebruik van een hoge druk spuit ontstaat meest-al wel mist, tenzij de spuitmond zodanig is aan-gepast dat in combinatie met de toegestane drukgeen mist ontstaat.


Beperkte tweede reiniging kan risico vormen voormelkkwaliteit

J.A.M. Boerekamp en G.M.V.H. Wolters (PR)

Bij het reinigen van de melkleidinginstallatie is een beperkte tweede reiniging eenmogelijkheid om de hoeveelheid afvalwater te verminderen. Hierbij wordt de installa-tie ’s morgens na het melken volledig gereinigd en ’s avonds alleen met lauwwarmwater voorgespoeld. Dit betekent dat ’s avonds 30 % van de hoeveelheid water vaneen volledig uitgevoerde reiniging wordt gebruikt. Op enkele bedrijven, die al jaren-lang eerste klas melk leveren, is de melkkwaliteit gevolgd na overschakelen opbeperkte tweede reiniging. Bij een goed aangelegde installatie en een juist uitgevoer-de reiniging lijkt beperkte tweede reiniging mogelijk, maar kan zelfs dan op een enkelbedrijf toch voor problemen zorgen.

Daarnaast zijn proeven gedaan op de Waiboer-hoeve. Deze hebben laten zien dat vooral delenin de melkleidinginstallatie van rubber en/of metveel overgangen (o.a. rubber-roestvast staal) eenbron van besmetting kunnen vormen. Ze zijnminder goed te reinigen en vormen daardoorsneller een risico voor de melkkwaliteit. Om af-valwater te reduceren zijn er legio mogelijkhedendie minder risico’s geven dan beperkte tweedereiniging, zoals onder andere hergebruik van wa-ter voor het schoonspuiten van de melkstal enoptimaliseren van de reiniging.

PraktijkbedrijvenIn de winter van 1990 en de zomer van 1991 zijnzes melkveebedrijven gevolgd bij het overscha-kelen naar een beperking van de tweede reini-ging. Voor en na de proefperiode van twaalf we-ken was er steeds een controleperiode van zesweken, waarin de installatie twee keer per dagvolledig werd gereinigd. Enkele bijzonderhedenvan de melkleidinginstallatie van de bedrijven

staan in tabel 1.Op alle bedrijven werd met lauwwarm water (30 -60 °C) voorgespoeld en met koud water nage-spoeld. Er was een sterke variatie in uitvoeringvan de hoofdreiniging. De begintemperatuur va-rieerde van 55 tot 80 °C, de eindtemperatuur van28 tot 46 °C. De circulatietijd varieerde van 5 tot12 minuten. Dit geeft al aan dat tussen bedrijvenzeer verschillend is gewerkt. Een overzicht vande hoofdreiniging op de praktijkbedrijven staat intabel 2.

Controle reinigingDe installaties van de bedrijven zijn wekelijks vi-sueel onderzocht op schoon zijn. Op de bedrij-ven 1 t/m 5 werd gedurende de hele periodegeen aanslag gevonden. Op bedrijf 6 hadden demelkproduktiemeters in de proefperiode al naéén week een duidelijk vettige binnenkant. Nadrie weken werd een witte, harde aanslag in demelkproduktiemeters gevonden. Deze aanslagnam duidelijk toe in de proefperiode. Na tien we-

Tabel 1 Beschrijving melkleidinginstallaties praktijkbedrijven

Melkleiding Diameter Aantal Melk- Aantal(h/l)1 (mm) melkmeters lucht- Bijzonderheden

Bedrijf stellen (p/g)2 injectoren

1 l 38 10 g 2 2x voorspoelen2 h 38 4 - 2 grupstal met weidetank3 l 75 12 p 14 l 38 12 g 05 h 38 4 - 0 grupstal6 l 50 6 p 1

1 h/l hoogliggende/laagliggende melkleiding2 p/g melkproduktiemeters/melkmeetglazen


ken werd de proef op dit bedrijf voortijdig ge-staakt. In de rest van de installatie was geen aan-slag zichtbaar. In de tweede proefperiode werdde proef op bedrijf 6 al na vier weken gestaaktvanwege dezelfde aanslagvorming als in de eer-ste proefperiode. Deze aanslag is waarschijnlijkte wijten aan de lage eindtemperatuur en/of aaneen andere waterkwaliteit in combinatie metmelkproduktiemeters. Er wordt op dit bedrijf ge-bruik gemaakt van water van de warmtepompdat niet meer wordt doorverwarmd. Op dagendat de melktank wordt gereinigd, is er dan nietaltijd voldoende warm water beschikbaar, waar-door de eindtemperatuur nog lager wordt. Opbedrijf 4 is de eindtemperatuur lager dan op be-drijf 6 en daar gaat het wel goed. Dit bedrijf heeftechter geen melkproduktiemeters.

MelkkwaliteitOp alle bedrijven is wekelijks een melkmonsteronderzocht op kiemgetal. Toetsing van de resul-taten van de bedrijven 1 t/m 5 gaf geen verschiltussen normale en beperkte tweede reiniging.Het gemiddelde kiemgetal bleef gedurende alleperioden op eenzelfde niveau. De spreiding inkiemgetallen was in de proefperiode in de zomerwel hoger dan in de andere perioden. Op dezebedrijven zou een beperking van de tweede reini-gingsbeurt in de winterperiode uitgevoerd kun-nen worden zonder gevaar voor de melkkwaliteit.In de zomer is de kans op uitschieters groter. Op bedrijf 6 is het verloop van de kiemgetallen inde tijd zeer wisselend, waarbij de grens voorkwaliteitskorting soms werd benaderd.Naast het kiemgetal zijn nog enkele specifiekebacteriesoorten onderzocht, onder andere lacto-bacillen, coli-achtigen en thermoresistenten. Opgeen enkel bedrijf zijn verschillen gevonden tus-sen controle- en proefperiode.

Uit dit onderzoek is gebleken dat op deze prak-tijkbedrijven, die al jaren eerste klas melk leveren,beperkte tweede reiniging mogelijk is, maar dathet op een enkel bedrijf toch fout kan gaan. Be-

perkte tweede reiniging is een goedkope manierom het afvalwater op het bedrijf te reduceren,maar er kleven wel risico’s aan. Reduceren van afvalwater is ook mogelijk doorde reiniging te optimaliseren of water te herge-bruiken voor het schoonspuiten van de melkstal.Op die manier loopt men minder gevaar voor eenminder goede melkkwaliteit en wordt toch dehoeveelheid afvalwater gereduceerd.

ProefbedrijvenNaast deze praktijkbedrijven zijn de RegionaleOnderzoek Centra Aver Heino en Bosma Zathevanaf 1993 een beperkte tweede reiniging gaanuitvoeren. Op Aver Heino gaat dit zonder proble-men.

Tabel 2 Overzicht hoofdreiniging melkleidinginstallatie praktijkbedrijven (éénmalige meting winter 1991)

Bedrijf Hoeveelheid Temperatuur Temperatuur Circulatie-water (l) begin (°C) eind (°C) tijd (min) Bijzonderheden

1 70 68 42 52 80 80 - 7 handmatige reiniging3 90 66 46 114 60 59 28 125 35 80 45 6 handmatige reiniging6 60 55 36 10

Verbindingen (rubber-roestvast staal) kunnen een bronvan besmetting zijn.


Bosma Zathe is in het najaar van 1993 gestoptmet beperkte tweede reiniging. Naast aanslag inmelkmeters en melkleiding waren er regelmatigte hoge kiemgetallen in de melk. De rubber af-sluiter in de lange melkslang was erg slecht envervuild. Bij controle bleek de reiniging niet goedte functioneren. Naast de slechte voorspoelingwas ook de dosering van het reinigingsmiddel telaag. Wat nu de exacte oorzaak van de aanslagen hoge kiemgetallen is geweest is niet duidelijk.Het kan een combinatie van voorspoeling, dose-ring en slecht rubber geweest zijn. Er is niet meer opnieuw begonnen met beperktetweede reiniging op Bosma Zathe, omdat het wa-ter van de reiniging helemaal gebruikt kan wordenvoor het schoonspuiten van de melkstal. Aan dehoeveelheid water die vrij komt bij de standaard-reiniging komt men nog tekort, zodat nog extraleidingwater wordt gebruikt voor het schoonspui-ten van de stal. Beperkte tweede reiniging heefthier als waterbesparing dan ook weinig zin, maarkan wel zorgen voor minder goede melk.

Gestandaardiseerde proefOm de mogelijkheden van beperkte tweede reini-ging beter te kunnen inschatten is onderzoek ge-daan naar het effect van de temperatuur op mo-gelijke bacteriegroei in de installatie. Bij beperktetweede reiniging wordt ’s avonds alleen voorge-spoeld. De verwachting is dat na alleen voor-spoelen meer bacteriën achterblijven in de instal-latie. De proeven zijn uitgevoerd in een proefopstellingop de Waiboerhoeve. De gebruikte 2 x 3 standsopen tandemmelkstal heeft een 50 mm roest-vaststalen melkleiding. Het systeem heeft tweeglazen spoelleidingen van 38 mm. Daarnaast ziter een roestvaststalen spoelleiding direct op demelkleiding naast de luchtafscheider. Per keer isde melkleiding op een uniforme manier vervuildmet koewarme melk. Er zijn drie behandelingenuitgevoerd: niet spoelen, voorspoelen en reini-gen. Na de behandeling is de melkstal 15 uur op20 °C gehouden.Na 15 uur zijn van de installatie spoelmonsters

genomen om een indruk te krijgen van het aantalbacteriën in de installatie. De steriele spoelvloei-stof bestaat uit water en melk in de verhouding6:1. De spoelvloeistof heeft eerst vijf minutendoor de melkleiding gecirculeerd (spoelmonstermelkleiding). Vervolgens heeft dezelfde oplossingnog eens vijf minuten door de gehele installatiegecirculeerd (spoelmonster melkstellen). Despoelmonsters zijn geanalyseerd op kiemgetal,lactobacillen en coli-achtigen (tabel 3).

Bacteriegroei in een melkleiding vindt vooralplaats als er na het melken niets wordt gedaan.Dit is ook te verwachten omdat bij niet spoelenveel melkresten in de installatie achterblijven.Bacteriën kunnen hierin uitgroeien. Wordt de melkleiding goed voorgespoeld metruim, lauwwarm water, dan worden kiemgetallengevonden vergelijkbaar met een melkleiding diestandaard gereinigd is. Bij de melkstellen is al-leen voorspoelen duidelijk slechter dan reinigen.Deze effecten worden ook gevonden voor aan-tallen lactobacillen en coli-achtigen. Duidelijk isdat in een installatie die alleen is voorgespoeld,met name bacteriegroei in de melkstellen, melk-slangen en dergelijke plaats vindt.

Zwakke plekkenIn melkstellen zitten veel rubber onderdelen enveel overgangen van rubber naar roestvaststaal.Vooral op deze overgangen kan makkelijk vuilachterblijven. Deze plekken zijn minder goed tereinigen. Bij beperkte tweede reiniging zijn ditjuist de plekken waar bacteriën achter kunnenblijven en uitgroeien.Naast overgangen zitten in melkstellen ook veelrubber onderdelen. Hierin ontstaan na verloop vantijd haarscheurtjes waar bacteriën zich in kunnenverschuilen. Ze worden dan met de reiniging endesinfectie niet gedood. Tepelvoeringen wordennog wel één of twee keer per jaar vervangen,maar andere rubberonderdelen zoals melkslangenworden minder vaak vervangen en ook daar kun-nen bacteriën zich aan hechten of in verschuilen. Beperkte tweede reiniging kan dan wel op eenaantal bedrijven goed gaan, maar toch blijven errisico’s aan kleven. Vooral onderdelen met over-gangen lopen kans op den duur niet meer goedgereinigd te worden, waardoor aanslag kan ont-staan. Hierdoor kan een verhoging van het kiem-getal optreden.In Nederland is een grote diversiteit aan installa-ties. Zowel aanleg als afstelling van installatieszijn erg verschillend. Hoe groot de veiligheids-

Tabel 3 Kiemgetal in spoelmonsters (x 1000 kve/ml) vaneen installatie die op verschillende manierenis gespoeld

Melkleiding Melkstellen

Standaardreiniging 25 59Voorspoelen 25 140Niet spoelen 840 860


marge op een bedrijf is, is afhankelijk van de aan-leg en installatie van de melkleidinginstallatie ende afstelling van de reiniging. Door deze diversi-teit en de onbekende veiligheidsmarge is hetvooraf niet goed in te schatten hoe groot het risi-co is, wanneer een beperkte tweede reiniging

wordt uitgevoerd. Om afvalwater te verminderen zijn er legio moge-lijkheden die minder risico’s geven dan beperktetweede reiniging. Te denken valt aan hergebruikvan water voor het schoonspuiten van de melk-stal en het optimaliseren van de reiniging.

Het gaat uiteindelijk om de melkkwaliteit.


Hittereiniging een alternatiefH.J.Soede (PR)

Bij het onderzoek naar energie-efficiënt reinigen van melkwinningsapparatuur zijnverschillende alternatieven op de standaardreiniging van melkleidinginstallatiesonderzocht. Werking, waterverbruik en energieverbruik waren belangrijke vergelij-kingspunten. Op een praktijkbedrijf in Friesland is een hittereinigingssysteem getesten geoptimaliseerd. Hierbij bleek het mogelijk om 27% water en 22% energie tebesparen. Dit is gerealiseerd bij een gelijke en soms betere microbiologische melk-kwaliteit. Hittereiniging heeft een lager waterverbruik en daarom minder afvalwaterdan standaardreiniging. Het energieverbruik is daarentegen hoger; het reinigingswa-ter moet immers tot 97ºC worden opgewarmd. Bij hittereiniging worden geen reini-gingsmiddel toegevoegd en er wordt niet gecirculeerd. Wel is het nodig een hoeveel-heid zuur toe te voegen om kalkaanslag te voorkomen. Uit het oogpunt van residuenin de melk is het achterwege laten van een reinigingsmiddel een pluspunt. Dit onder-zoek is medegefinancierd door de NOVEM en Fullwood.

Bij hittereiniging wordt water van 97°C in éénkeer door de melkleidinginstallatie gezogen. Er iséén spoelgang waarin halverwege zuur wordttoegevoegd om kalkaanslag in de installatie tevoorkomen. Voor het proces is een kookketel eneen zuurdoseerapparaat nodig. Op het praktijk-bedrijf werden aan het begin van de proef detemperaturen in de installatie tijdens de reiniginggemeten. De melkstal is een 2 x 5 visgraat metAFIKIM melkproduktiemeters en een ruime (ø75mm) melkleiding.

In de beginsituatie A werd 150 liter water met eentemperatuur van 97°C in 6 minuten door de in-stalltie gevoerd. De temperatuur in de installatiewerd op 4 punten gemeten. In het begin van despoelleiding, in de melkproduktiemeter, in demelkleiding en aan het eind van de persleiding.Bij deze manier van reinigen treden grote warm-teverliezen op. De begintemperatuur van 6 minu-ten 97ºC is gedaald naar 3 minuten 72ºC aan heteind. Dit is aanzienlijk lager dan de norm die 2minuten 77ºC aangeeft. Deze norm is gebaseerdop een doding van alle kiemen door temperatuur.Om deze verliezen te verkleinen en de norm tebereiken is de spoelleiding korter gemaakt engeïsoleerd met een waterafstotend en waterdichtmateriaal. Deze situatie B leidt tot een eindtem-peratuur van 76ºC die gedurende 4 minuten en 5seconden wordt behaald. Door de snellere stij-ging van temperatuur ontstonden er problemen

met aanslag van melkeiwit in de melkklauwen ende melkproduktiemeters. De melkresten moeteneerst voldoende worden verwijderd voordat metheet water kan worden gereinigd en gedesinfec-teerd. Hiervoor werd een voorspoeling met warmwater ingevoerd. Om water en energie te bespa-ren werd de laatste 50 liter van de vorige reini-ging gebruikt. Dit water, waar nog een geringehoeveelheid zuur in zit heeft een temperatuur van65ºC. Het wordt in een geïsoleerd vat bewaardtot de volgende reiniging. Bij de volgende reini-ging is de temperatuur gedaald tot 45ºC, afhan-kelijk van de omgevingstemperatuur en de op-slagtijd. Om de reiniging altijd op dezelfde manier

Figuur 1 Hittereiniging


te laten verlopen, is het systeem geautomati-seerd. Zuurdosering, voorspoeling, hittereinigingen opslag van het laatste spoelwater wordt auto-matisch via een tijdsturing uitgevoerd. Bij gebruikvan 50 liter voorspoelwater en 150 liter heet wa-ter werd een temperatuurbehandeling van 5 mi-nuten 77ºC bereikt. De bereikte temperatuur inde installatie is hoger dan de norm. Uit oogpuntvan energie- en waterbesparing is de hoeveel-heid heet water teruggebracht naar 110 liter. Indeze situatie C wordt 3 minuten en 20 secondeneen temperatuur van 74ºC bereikt.

Microbiologische melkkwaliteitDe microbiologische melkkwaliteit is in de boven-genoemde situaties wekelijks gemeten. De melkis onderzocht op totaal kiemgetal, thermoresis-tenten en lactobacillen. De resultaten zijn weerge-geven in tabel 2. In situatie B werd duidelijk aan-slag in de installatie gevonden. Het kiemgetalwerd dan ook hoger. De aantallen lactobacillenzijn sterk afhankelijk van de ouderdom van de te-pelvoeringen. Aan het begin (situatie A) en halver-wege (situatie C) zijn de tepelvoeringen ver-nieuwd, wat te zien is aan het aantal lactobacillen.

BesparingenStapsgewijs zijn een aantal energiebesparendemaatregelen ingevoerd. Volgens de norm zou ditbedrijf 180 liter water van 97ºC moeten gebrui-ken. Na optimalisatie is de hoeveelheid terugge-bracht tot 110 liter. De energiekosten zijn daaromeveneens afgenomen. Verkorten en isoleren vande spoelleidingen levert een kleine energiebe-sparing op die wel rendabel is. Verminderen vande hoeveelheid water levert de meeste besparin-gen op. Ten opzichte van standaardreiniging isde hoeveelheid energie in de geoptimaliseerdesituatie één keer hoger. Bij gebruik van warmtete-rugwinningsapparatuur of aardgasaansluitingkan dit verschil kleiner worden. De hoeveelheidafvalwater is bij hittereiniging aanzienlijk lager. Bijde geoptimaliseerde reinigingssituatie C komt 80m3 afvalwater vrij. Bij een standaardreiniging isdit 262 m3 afvalwater. In tabel 3 zijn de besparin-gen ten opzichte van de beginsituatie A weerge-geven.

AandachtspuntenOm kalkaanslag in de installatie te voorkomenwordt een hoeveelheid zuur gedoseerd. Bij een

Figuur 1 Het verloop van de temperatuur op een aantal punten in de installatie bij hittereiniging in de beginsituatie(A) en in de eindsituatie (B)

Tabel 1 Tijd-temperatuurcombinaties die worden bereikt in verschillende reinigingssituaties

Reinigingssituatie A B C

Tijd Temp. Tijd Temp. Tijd Temp.(min,sec) (ºC) (min,sec) (ºC) (min,sec) (ºC)

Melkproduktiemeter 3,45 72 5,50 77 4,30 77Melkleiding 2,00 71 3,35 74 2,30 73 Eind persleiding 3,00 72 4,15 76 3,20 74

A B

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Temperatuur (ºC)

TIJD (MIN)

begin spoelleiding

eind persleiding

melkmeter

melkleiding

1009080706050403020100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Temperatuur (ºC)

TIJD (MIN)

begin spoelleiding

eind persleiding

melkmeter

melkleiding


waterhardheid van 8 ºD is 0,5% van de totaal tegebruiken hoeveelheid water voldoende. Bij eenhogere waterhardheid moet meer zuur wordengedoseerd. Bij een waterhardheid van 18 ºDmoet 1% worden gedoseerd. De kalkaanslag dieontstaat in de kookketel moet regelmatig (4 x perjaar) worden verwijderd om rendementsverliesvan de verwarmingselementen te voorkomen. 3mm kalk op een verwarmingselement geeft eenrendementsverlies van 18%.De aantasting van rubberonderdelen door dehoge temperaturen is niet of nauwelijks aanwe-zig. Bij gebruik van een standaardreiniging meteen gecombineerd reinigings- en desinfectiemid-del is deze aantasting groter. Vooral het chloor indeze middelen veroorzaakt de aantasting. Hergebruikmogelijkheden van het afvalwater zijnvergelijkbaar met die bij een standaardreiniging.Omdat er minder afvalwater is, is een investeringin hergebruik apparatuur minder snel rendabel. Het belang van een goede voorspoeling is ook bijhittereiniging aangetoond. Als alle melkrestenworden verwijderd is een desinfectie voldoende.De voorspoeling is verbeterd door de melkpro-duktiemeters zo te schakelen dat het voorspoel-water snel door de installatie stroomt. Het voor-spoelwater staat niet stil en drukt de melkrestenvoor zich uit.

Tabel 2 Gemiddeld aantal bacteriën (kve/ml) voor verschillende reinigingssituaties

Reinigingssituatie A B C

Totaal kiemgetal 7200 16000 3300Thermoresistenten 420 200 190Lactobacillen 11 - 114/31)

kve = kolonie vormende eenheid1) na vervangen van tepelvoeringen

Tabel 3 Gerealiseerde besparingen van energie en water (per jaar) bij de verschillende reinigingssituaties

Reinigingssituatie A B C S1)

Energieverbruik (kWh) 11500 11000 9000 4750Besparing t.o.v. A (%) - +4 +22 +41

Waterverbruik (m3) 110 110 80 262Besparing t.o.v. A (%) - +0 +27 -238

1) standaardreiniging

Het achterwege laten van reinigingsmiddelen bijhittereiniging is een pluspunt vanwege eventueleresiduen in de melk.


WerkwijzeIn de praktijk wordt op enkele boerderijzuivel-bedrijven al voorraadreiniging toegepast. Bij dezebedrijven wordt de reinigingsoplossing in eengoed geïsoleerd voorraadvat de hele week ophoge temperatuur (85°C tot 90°C) gehouden,omdat de melkleidinginstallatie gereinigd en ther-misch gedesinfecteerd moet worden. Om thermi-sche desinfectie te bereiken wordt ongeveer driekeer de normale hoeveelheid water voor dehoofdreiniging gebruikt. Thermische desinfectieis nodig om specifieke bacteriën, lactobacillen, tedoden. Chemische desinfectie alleen is niet vol-doende. Deze lactobacillen kunnen problemengeven bij de bereiding van boerenkaas. Voor de voorraadreiniging wordt normaal alka-lisch gecombineerd reinigings- en desinfectie-middel gebruikt. De concentratie in het begin vande week is echter iets hoger dan normaal, omdatbij elke reiniging wat reinigingsoplossing verlorengaat. Dit verlies wordt na elke reiniging aange-vuld met naspoelwater. In het voorraadvat wordtde reinigingsoplossing door middel van verwar-mingselementen opgewarmd voor de volgendereiniging.

InventarisatieHet systeem is nog niet optimaal en daarom isop praktijkbedrijf A een oriënterend onderzoekuitgevoerd. Op dit bedrijf is gekeken hoe dit sys-teem in de praktijk werkt. Voorraadreiniging isenergetisch niet voordelig, omdat een groterehoeveelheid water tot hogere temperaturen dangebruikelijk moet worden opgewarmd. Op het bedrijf zijn voor en na elke reinigingsbeurtmonsters genomen uit het voorraadvat om gege-vens te verkrijgen over het verloop van de con-centratie reinigingsoplossing. Ook zijn gedurende

de proef monsters genomen van de melk om tekijken naar de microbiologische kwaliteit van demelk.Bij thermische desinfectie moet niet alleen geletworden op de eindtemperatuur van het water inhet voorraadvat, maar vooral op de temperatuurvan de onderdelen in de melkleidinginstallatie. Deeindtemperatuur van het water in het voorraadvatgeeft niet altijd zekerheid over de temperatuurvan de afzonderlijke onderdelen in de installatie.Gedurende een aantal weken is daarom de tem-peratuur van het in- en uitgaande water van de

Voorraadreiniging op de boerderijJ.A.M. Boerekamp en G.M.V.H. Wolters (PR)

Het afvalwaterprobleem van melkleidinginstallaties staat al geruime tijd in de belang-stelling door het, sinds 1 juli 1992, ingevoerde lozingenbesluit binnen de WetBodembescherming en de al bestaande Wet Verontreiniging Oppervlaktewater(WVO). Om water te besparen kan gedacht worden aan hergebruik van reinigings-oplossing door voorraadreiniging. Bij voorraadreiniging wordt de hoofdreinigingsop-lossing niet geloosd, maar een week lang gebruikt om de melkleidinginstallatie te rei-nigen. Op deze manier ontstaat minder afvalwater. Binnen de afdeling melkwinning isonderzoek gedaan naar deze manier van reinigen.

Fasescheiding.......belangrijk!!!


voorraadreiniger geregistreerd. Het bleek echterdat de temperatuur van het retourwater te laagwas, zodat op dit bedrijf niet aan de gestelde eisvan thermische desinfectie werd voldaan. Ditbleek ook uit de aanwezigheid van het aantal lac-tobacillen in de rauwe melk.

Verloop concentratie reinigingsmiddelEr wordt gebruik gemaakt van een gecombineerdalkalisch reinigings- en desinfectiemiddel. Het rei-nigings- en desinfectiemiddel wordt overgedo-seerd, zodat de concentratie reinigingsmiddel inhet begin van de week hoger is dan normaal: ±1%. De concentratie reinigingsmiddel neemt afdoor verdunning van de reinigingsvloeistof. In hetgebruikte systeem wordt halverwege de week ex-tra reinigingsmiddel toegevoegd om verliezen aanconcentratie reinigingsmiddel te compenseren.Uit het verloop is berekend hoeveel water uit hetvoorraadvat verloren gaat en wordt aangevuldmet naspoelwater. De verdunning op het praktijk-bedrijf was ongeveer 10% per reiniging. Door de overdosering is in het begin van de weekhet gehalte actief chloor ook hoger dan normaal.Het actief chloorgehalte wordt in de loop van deweek lager, doordat de reinigingsoplossing wordtverdund. Tevens daalt het actief chloorgehaltedoordat er melkresten in het voorraadvat terechtkomen, die het actief chloor inactiveren. Zeergoed voorspoelen en draineren tussen de spoel-gangen is daarom belangrijk. Uit onderzoek isgebleken dat bij een goede voorspoeling en drai-nage pas na 10-14 reinigingsbeurten al het aan-wezige actief chloor is verdwenen. Wanneer niet goed wordt voorgespoeld komt erdus melk in de reinigingsoplossing. Het verloopvan de melkvervuiling is tijdens de proef ookmeegenomen. Van de reinigingsoplossing wordthet chemisch zuurstofverbruik (CZV) bepaald. Uithet CZV kan worden berekend hoeveel melk nahet voorspoelen in de installatie achterblijft enzodoende het reinigingswater uit het voorraadvatvervuilt. Een normale CZV op dit bedrijf is 115mg O2/l. Tijdens de proef is er een paar keer ge-reinigd door een ander persoon waardoor demelkvervuiling sterk steeg. De scheiding tussenvoorspoelwater en reinigingswater is mindergoed verlopen, zodat er meer melk in de reini-gingsoplossing is gekomen. Deze vervuiling blijftechter de rest van de week in het voorraadvat zit-ten, waardoor de melkvervuiling in het voorraad-vat hoog blijft. Het actief chloor wordt hierdoorgeïnactiveerd. Wanneer handmatig wordt gerei-nigd is het daarom zeer belangrijk dat steeds op

dezelfde manier wordt gereinigd. Dit is waar-schijnlijk persoonsafhankelijk. Bij voorraadreini-ging is het belangrijk de reiniging te auto-matiseren, zodat de reiniging altijd op dezelfdemanier verloopt. Als er in het begin van de weekminder goed wordt voorgespoeld, dan blijft demelkvervuiling de rest van de week in de reini-gingsoplossing. Het blijft dus de hele week be-langrijk om de verschillende fasen van de reini-ging goed van elkaar te scheiden en tussen dereinigingen goed te draineren.

Verder onderzoekIn een tweede onderzoek op praktijkbedrijf B isgekeken naar de toepasbaarheid van voorraad-reiniging bij lagere temperaturen. De starttempe-ratuur was 60°C. Deze temperatuur is gekozen,omdat de warmtepomp deze temperatuur kanbereiken, en deze temperatuur voor normale rei-niging voldoende is. Bij dit onderzoek is weer ge-bruik gemaakt van de bestaande voorraadreini-gers bij boerderijzuivelbereiders. In dit onderzoekis tijdens de voorperiode een aantal weken gerei-nigd bij een hoge temperatuur (begin- en eind-temperatuur van ± 80°C en ± 70°C), en tijdens deproefperiode bij een lagere temperatuur (begin-en eindtemperatuur ± 60°C en ± 50°C). Tijdensde proef is gekeken of er verschillen optreden inde microbiologische melkkwaliteit.Ook op dit praktijkbedrijf is de inhoud van hetvoorraadvat ongeveer drie keer de normale

installatie

voorraadvat

Figuur 1 Schematische tekening voorraadreiniging


hoeveelheid water voor hoofdreiniging. De voor-raadreiniging heeft ook op dit boerderijzuivelbe-drijf als doel de installatie thermisch te desinfec-teren.De proef is uitgevoerd tijdens de winter, omdat indie periode geen boerenkaas werd gemaakt. Op het praktijkbedrijf werd met een automaat ge-reinigd. Er werd goed voorgespoeld en daarnagoed gedraineerd, zodat de melkvervuiling in dereinigingsoplossing op dit bedrijf zeer laag is. Hetverlies aan reinigingsmiddel wordt hier niet ge-compenseerd, zodat alleen een geringe verdun-ning van de reinigingsoplossing door restvoor-spoelwater uit de installatie plaatsvindt. Van dereinigingsoplossing is aan het begin van de weekook het chemisch zuurstofverbruik (CZV) be-paald. Deze CZV is niet afkomstig van de vervui-ling door melk, maar door het reinigingsmiddelzelf. De resultaten van deze proef staan in tabel 1.

De CZV aan het einde van de week is erg laag.De resultaten op basis van de microbiologischemelkkwaliteit lijken ook goed. Het kiemgetal isiets verhoogd, maar nog steeds goed. Het aantalthermoresistente bacteriën is in de reinigingspe-riode bij 60°C wel hoger. In de reinigingsoplossing zijn ook een aantal bac-teriesoorten bepaald. In deze oplossing zatenechter niet of nauwelijks bacteriën.

Evaluatie huidige systeem- het is energetisch niet zo voordelig, omdat

steeds een grote hoeveelheid water, 3 x de

norm, moet worden verwarmd en omdat zeerhoge temperaturen worden gebruikt. Voorboerderijzuivelbedrijven is dit minder erg, om-dat deze een andere eis aan de reiniging stel-len dan gewone melkveebedrijven;

- door vaker gebruiken van de hoofdreinigings-oplossing, een week lang, wordt minder watergebruikt. Tevens ontstaat minder afvalwater;

- de fasescheiding is niet altijd even goed, zodater melkresten in het voorraadvat terecht ko-men. Dit blijft wel de hele week zichtbaar in dereinigingsoplossing. Fasescheiding is bij dezereiniging zeer belangrijk.

De bestaande voorraadreiniging zoals die nuwordt toegepast is dus minder geschikt voormelkveebedrijven. Er zal meer onderzoek gedaanworden naar de toepassing van voorraadreini-ging bij deze bedrijven.

Suggesties voor toekomstig onderzoekToepassen van voorraadreiniging zonder thermi-sche desinfectie op melkveebedrijven lijkt econo-mische- en milieuvoordelen te hebben. Daaromzal dit onderzoek worden voortgezet, in de ver-wachting dat een bredere toepassing mogelijk is.De volgende punten komen daarbij aan de orde:- voorraadreiniging kan met de normale hoe-

veelheid hoofdreinigingswater bij melkveebe-drijven worden gebruikt. Door vaker gebruikenvan de hoofdreinigingsoplossing door voor-raadreiniging, wordt minder water gebruikt enontstaat er minder afvalwater;

Tabel 1 Resultaten melkkwaliteit en melkvervuiling

Monster Melk Reinigingsoplossing

Tempera- Kiemge- Thermo- Lacto- CZVbegin CZVeindtuur tal resisten bacillen(°C) (kve) (kve) (kve) (mg O2/l) (mg O2/l)

Voorperiode:Week: 2 80 1500 430 11 - -

3 80 2700 290 19 - 424 80 2000 68 15 - 565 80 1300 40 6 - 366 80 2600 71 6 - 27

Proefperiode:Week: 7 60 3800 6300 17 10 28

8 60 4800 160 18 8 469 60 3900 740 16 - 25

10 60 3900 890 43 - 3811 60 4800 900 22 - -

kve :kolonie-vormende eenhedenCZV :chemisch zuurstofverbruik, maat voor de melkvervuiling in de reinigingsoplossing- :niet bepaald


- gebruik maken van normale temperaturen, be-gin- en eindtemperatuur van circa 70°C en40°C. Het water voor de hoofdreiniging kan inhet voorraadvat van 40°C naar 70°C wordendoorverwarmd voor de volgende reiniging.Wanneer gebruik gemaakt zou worden van eenboiler moet dit water van 10°C naar 70°C wor-den verwarmd. Energetisch lijkt voorraadreini-ging op deze manier voordeliger.

- bekijken wat de concentratie reinigingsmiddelmoet zijn, en hoe deze concentratie gedurendede week verandert. Het lijkt verstandig om ineen systeem van voorraadreiniging de start-concentratie van het reinigingsmiddel in het vatniet te hoog te maken, omdat dat bijvoorbeeldhet rubber kan aantasten. Doordat de reini-gingsoplossing meerdere keren wordt gebruiktzou minder reinigingsmiddel nodig kunnen zijn,maar bij elke reiniging zal er wat extra reini-gingsmiddel moeten worden toegevoegd omhet verlies van de vorige reiniging te compen-

seren.- fasescheiding is zeer belangrijk, er zal gekeken

worden naar manieren om zo min mogelijkmelkvervuiling en restwater uit de installatie inhet voorraadvat te krijgen. Vooral een draina-gepunt na de melkpomp is belangrijk, omdat inde persleiding vaak veel spoelwater achter-blijft. Een automatische drainageklep is danverstandig. Wanneer goed wordt gedraineerdgaat ook minder reinigingswater uit het voor-raadvat verloren. Het is ook verstandig de rei-niging te automatiseren, zodat de reiniging al-tijd hetzelfde verloopt.

- er is een extra investering nodig voor de voor-raadreiniger. Het voorraadvat moet aan speci-fieke eisen voldoen, omdat hierin warme reini-gingsoplossing wordt bewaard. Ook het ver-warmingselement moet voldoen aan specialeeisen. Er zal gekeken worden naar de eisenwaaraan het materiaal moet voldoen voorvoorraadreiniging.


Minder afvalwater door voorraadreinigingJ.A.M. Boerekamp en G.M.V.H. Wolters (PR)

Sinds april 1993 wordt er op de Waiboerhoeve onderzoek gedaan naar voorraadreini-ging. Bij deze manier van reinigen wordt de reinigingsoplossing niet na elke reiniginggeloosd, maar een week lang gebruikt om de melkleidinginstallatie na het melken tereinigen. Door deze manier van reinigen ontstaat minder afvalwater en kan ook op energie enreinigingsmiddel worden bespaard. Vooral het verminderen van afvalwater is actueelvanwege het in juli 1992 ingevoerde lozingsbesluit bodembescherming. De melkkwa-liteit is tijdens dit onderzoek gelijk gebleven. Het onderzoek is medegefinancierddoor NOVEM.

Figuur 1 Voorraadreiniging

Het principe van voorraadreiniging is weergege-ven in figuur 1. De reinigingsoplossing (voorraad)wordt gedurende één week gebruikt. Ook het na-spoelwater kan opgevangen worden om de vol-gende keer als voorspoelwater te gebruiken.In de zuivelindustrie wordt voorraadreiniging opgrote schaal toegepast. Dagelijks wordt vervui-ling, concentratie reinigingsmiddel en tempera-tuur gecontroleerd. Voor de praktische veehou-der is dit echter niet uitvoerbaar.

In de melkveehouderij wordt voorraadreinigingmomenteel alleen toegepast op een aantal boer-derijzuivelbedrijven (Praktijkonderzoek 5/5). Bijdeze bedrijven wordt een grote hoeveelheid reini-gingsoplossing in een goed geïsoleerd voorraad-vat de hele week op hoge temperatuur (85 - 90°C) gehouden, omdat de melkleidinginstallatie erdoor hoge temperatuur gedesinfecteerd moetworden. Dit is nodig om specifieke bacteriën, lac-tobacillen, te doden. Deze lactobacillen kunnenproblemen geven bij de bereiding van boeren-kaas. Voor melkveebedrijven, die leveren aan defabriek, is geen eis voor lactobacillen. De hittebe-handeling kan op deze bedrijven daarom minderzijn.Naar aanleiding van gunstige resultaten metvoorraadreiniging bij boerderijzuivelbedrijven isop melkvee 4 van de Waiboerhoeve een voor-raadreiniger geïnstalleerd.

StandaardreinigingMelkvee 4 heeft een 2 x 5 visgraat melkstal metMetatron melkproduktiemeters en een 50 mmrondgaande melkleiding.In de oude situatie werd voor de standaardreini-ging 65 liter water per spoelgang gebruikt (norm:

50 - 70 liter). Er werd voorgespoeld met warmte-pompwater van ca. 55 °C. De reiniging begon bij80 °C en na 7 minuten circuleren was de eind-temperatuur gedaald tot 40 °C. Er werd nage-spoeld met koud leidingwater. Twee keer perweek werd een zuurspoeling uitgevoerd.

VoorraadreinigingSinds april 1993 wordt op melkvee 4 gebruik ge-maakt van voorraadreiniging. De voorraadreini-ger bestaat uit twee goed geïsoleerde roestvast-stalen spoelbakken met elk een verwarmingsele-ment. De bovenste bak is voor de voor- en naspoeling.De onderste bak is voor de hoofdreiniging. In bei-


de bakken kan maximaal 120 liter water. Enkeleuren voor de reiniging worden de verwarmings-elementen ingeschakeld. Op deze manier wor-den energieverliezen door uitstraling van warmtebeperkt.De hoeveelheden water per spoelgang zijn inge-steld op 65 liter, gelijk aan de hoeveelheid bijstandaardreiniging. De reinigingsoplossing wordt13 x gebruikt en daarna geloosd. Tijdens de vol-gende reiniging wordt een zuurspoeling uitge-voerd. Voor de daarop volgende reiniging wordtweer een verse reinigingsoplossing gemaakt,waarmee de rest van de week wordt gereinigd.Er wordt in tegenstelling tot standaardreinigingéén keer per week met zuur gereinigd. Dit komtdoor de iets hogere dosering reinigingsmiddel(0,7 %). Daarnaast wordt niet bij elke reinigingkalk in de installatie gebracht, omdat de hoofd-reiniging telkens opnieuw gebruikt wordt.Er wordt voorgespoeld met water van 50 °C. Dehoofdreiniging begint bij 80 °C en daalt na 6 mi-nuten circuleren tot 55 °C. Het naspoelwater gaatéénmalig door de installatie en wordt daarna op-gevangen in de bovenste bak voor de voorspoe-ling van de volgende reiniging. De temperatuurvan het naspoelwater is dan tot 20 °C gestegen.In figuur 2 is het tijds- en temperatuurverloop vande reiniging voor standaard- en voorraadreinigingvergeleken.

Voorraadreiniging verloopt in vergelijking metstandaardreiniging veel sneller, omdat het watervoor de reiniging al klaar staat. Op deze manierontstaan geen verliezen bij het vullen van despoelbak en koelt de melkleidinginstallatie tussenmelken en voorspoelen én tussen voorspoelenen hoofdreiniging minder af. De eindtemperatuurvan de hoofdreiniging is hierdoor ongeveer 15 °Choger.

OptimalisatieBij voorraadreiniging is fasescheiding tussenvoorspoeling en hoofdreiniging zeer belangrijk,om vervuiling met melk in de hoofdreiniging tevoorkomen. Een goede fasescheiding wordt be-reikt door een automatische vacuümgestuurdedrainage na de melkpomp te plaatsen. Tussenelke spoelgang wordt de vacuümpomp uitge-schakeld, zodat de drainageklep open gaat en

Tabel 1 Geometrisch gemiddelde kiemgetal, coli-ach-tigen, lactobacillen en thermoresistenten(kve/ml)

Standaardreiniging Voorraadreiniging

Kiemgetal 4200 5000Coli-achtigen 67 38Lactobacillen 27 34Thermoresistenten 34 58

Figuur 2 Tijds-/temperatuurverloop bij standaard- en voorraadreiniging

standaard

temperatuur (ºC) 55 80 40 15

temperatuur (ºC) 55 80 40 15

0 5 10 15 20 25 30 35

voorraad

vullen 1 voorspoelen drainage/vullen 2 hoofdreiniging

drainage/vullen 3 naspoelen drainage

tijd (minuten)


de persleiding vanzelf leeg loopt. Om de voorspoeling verder te verbeteren zijnluchtinjecties ingebouwd, zodat het voorspoel-water niet in één keer wordt opgezogen maar inkolommen.De concentratie reinigingsmiddel is ingesteld op0,7 %. Tijdens de reiniging gaat ongeveer 15 %reinigingsoplossing verloren door o.a. drainage.Dit tekort wordt aangevuld met leidingwater. Perreinigingsbeurt moet ook reinigingsmiddel wor-den toegevoegd om de concentratie op peil tehouden. De hoeveelheid toegevoegd reinigings-middel is evenredig aan de hoeveelheid leiding-water dat moet worden aangevuld. Het reini-gingsmiddel wordt handmatig aan de zijkant vande voorraadreiniger in een bakje gedoseerd. Hetwordt meegenomen bij het aanvullen van de rei-nigingsoplossing voor de volgende reiniging.

MelkkwaliteitZowel bij de voorraadreiniging als bij de stan-daardreiniging zijn monsters genomen voor demicrobiologische kwaliteit van melk. De resulta-ten van de monsters staan in tabel 1. Er zijn geenverschillen gevonden voor de verschillende bac-teriegroepen bij standaard- en voorraadreiniging.De microbiologische kwaliteit van melk is op ditbedrijf dus gelijk gebleven.

Voorraad gedurende de weekDe concentratie reinigingsmiddel, de organischevervuiling (melkvervuiling) en het actief chloorge-halte van de voorraadoplossing zijn gedurendede week gemeten. Het verloop tijdens de weekstaat in figuur 3. De concentratie reinigingsmiddel wordt gemetenom te controleren of deze op 0,7 % blijft. Het chemisch zuurstof verbruik (CZV) wordt ge-meten om te kijken hoeveel melkvervuiling in dereinigingsoplossing zit. Deze loopt in het beginiets op maar blijft daarna redelijk constant op 50mg O2/l. Dit is 0,18 gram melk per liter. In de helereinigingsoplossing zit 11,6 gram melk.Het streven is naar een melkvervuiling van < 10mg O2/l. De voorspoeling is dus nog niet opti-maal en zal verder verbeterd moeten worden ombeneden 10 mg O2/l te komen.Actief chloor is de desinfectie component van dereinigingsoplossing. Als er melkresten bij de reini-gingsoplossing komen wordt het actief chloorgeïnactiveerd. In figuur 3 neemt het actief chloor-gehalte af en stabiliseert rond 110 mg/kg. Als tij-dens een reiniging door één of andere oorzaakveel meer melk na het voorspoelen achterblijft,

dan wordt het actief chloor volledig geïnacti-veerd. Omdat er dan te veel melkresten in de rei-nigingsoplossing zitten kan het actief chloorge-halte door toevoegen van extra reinigingsmiddelniet meer worden hersteld. Voor de rest van deweek wordt dan met een reinigingsoplossingzonder desinfectiemiddel gecirculeerd.

Milieu-effecten In tabel 2 staan het verbruik aan water, reini-gingsmiddel en energie. De besparing van voor-raadreiniging t.o.v. standaardreiniging is ookweergegeven.Duidelijk is dat door voorraadreiniging het watervoor de reiniging van de melkleidinginstallatiewordt gehalveerd. Vooral voor bedrijven die hetafvalwater in de mestkelder moeten lozen kanhet voordelen geven de hoeveelheid afvalwaterte reduceren. Het afvoeren van afvalwater uit demestkelder kost ongeveer 15 x zoveel dan hetaankopen van leidingwater. Voorraadreiniging isdan één van de mogelijkheden om de hoeveel-heid afvalwater te verminderen.

Uit tabel 2 blijkt ook dat het energieverbruik lagerwordt. Dit geldt echter alleen wanneer geenwarmtepomp op het bedrijf aanwezig is. Is dit wel

Figuur 3 Concentratie reinigingsmiddel, chemischzuurstof verbruik en concentratie actiefchloor van de reinigingsoplossing bij voor-raadreiniging

reinigingsmiddel (%)

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

250

200

150

100

50

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

reinigingsmiddel CZV actief chloor

CZV (mg O2/l)

en actief chloor (mg/kg)

aantal reinigingen


het geval dan moet extra energie worden aange-kocht, omdat het warmtepompwater dan nauwe-lijks gebruikt kan worden voor de reiniging van demelkleidinginstallatie. Het opwarmen van het wa-ter in de voorraadreiniger gebeurt namelijk metelektrische verwarmingselementen.

Besparingen op bedrijfsniveauIn tabel 3 staan het waterverbruik en de afvalwa-terstromen bij standaard- en voorraadreiniging opbedrijfsniveau. Naast het waterverbruik van demelkleidinginstallatie zijn ook andere verbruiks-posten opgenomen.Voorraadreiniging is in de tabel twee keer opge-nomen. In situatie A kan het naspoelwater ge-bruikt worden voor het schoonmaken van demelkstal. Ook kan in deze situatie warmtepomp-water gebruikt worden voor het voorspoelen. Dit

kan energiebesparend werken.In situatie B wordt het water van de naspoelingna verwarmen gebruikt voor de voorspoeling vande volgende reiniging. Omdat bij de naspoelingeen deel van het water in de installatie achter-blijft, wordt dit verlies weer aangevuld metschoon water voor de volgende voorspoeling.Uit de tabel blijkt dat ook bij standaardreiniginghet afvalwater aanzienlijk gereduceerd kan worden door hergebruik voor het schoonmakenvan de melkstal.

TenslotteVoorraadreiniging is in de praktijk nog niet tekoop, maar lijkt voor de toekomst perspectievente bieden. Er zal nog meer onderzoek nodig zijnom het systeem verder te optimaliseren, zodatde bedrijfszekerheid gewaarborgd is.

Tabel 2 Water-, reinigingsmiddelen- en energieverbruik voor standaard- en voorraadreiniging

Standaard Voorraad Besparing (%)

Water (m3): 144 68 53Reinigingsmiddelen (l):

alkalisch 203 78 62zuur 34 17 50

Elektrische energie (kWh):zonder warmtepomp 7470 4710 37met warmtepomp 1950 2170 - 11

Tabel 3 Waterverbruik en afvalwaterstromen (m3) bij standaard- en voorraadreiniging; bedrijf met 55 melkkoeien;standaardinstallatie 2 x 5 visgraat met melkproduktiemeters (65 l per spoelgang)

Standaard Voorraad A Voorraad B1

WaterverbruikVoorspoelen 48 48 7Hoofdreinigen 48 13 13Naspoelen 48 48 48Reinigen melkstellen 30 30 30Reinigen melktank 27 27 27Schoonspuiten melkstal Hoog Laag Hoog Laag Hoog LaagHoge- of lagedruk2 47 95 47 95 47 95

AfvalwaterZonder hergebruik 248 296 213 261 172 220Hergebruik3 201 166Hergebruik4 201 200

1 Het naspoelwater wordt gebruikt als voorspoelwater2 Gemeten op een praktijkbedrijf. Hogedruk komt overeen met 60 bar, lagedruk met 3-4 bar3 Alleen hergebruik van naspoelwater voor hogedrukspuit4 Hergebruik van hoofdreinigingsoplossing en naspoelwater voor lagedrukspuit


DoorschuifreinigingG.M.V.H. Wolters (PR)

Tijdens de reiniging van melkwinningsapparatuur wordt voor elke spoelgang nieuwleidingwater gebruikt. Dit betekent een aanzienlijk verbruik van leidingwater en leverteen grote hoeveelheid afvalwater op. Op een praktijkbedrijf is door Manus Holland,Laporte Delden en PR een reinigingssysteem getest waarbij het water voor de reini-ging van de melkleidinginstallatie meerdere keren wordt gebruikt voor deze reiniging.Dit leverde voor de reiniging van de melkleidinginstallatie een besparing op van 66%leidingwater, ongeveer 40% energie en een vermindering van het afvalwater met66%. Reinigen met dit systeem gaf op dit praktijkbedrijf melk met een goede melk-kwaliteit.

Figuur 1 Schema doorschuifreiniging (pijlen zijn waterstromen)

InleidingHet afvalwaterprobleem van melkwinningsap-paratuur staat al geruime tijd in de belangstel-ling door het, sinds 1 juli 1992 ingevoerde Lo-zingenbesluit Bodembescherming en de al be-staande Wet Verontreiniging Oppervlaktewater.Om afvalwater te reduceren kan gedacht wor-den aan brongerichte maatregelen en herge-bruik van spoelwater. Mogelijke oplossingen

worden onderzocht binnen het project reinigingvan melkwinningsapparatuur. Dit door de NO-VEM medegefinancierde project heeft tot doeleen aanzienlijk lager verbruik van water, reini-gingsmiddelen en energie. Primaire eis hierbij isdat de melkkwaliteit minimaal gelijk blijft.Op een praktijkbedrijf is door Manus Holland,Laporte Delden en PR een reinigingssysteemgetest waarbij het water vóór de reiniging van


de melkleidinginstallatie meerdere keren wordtgebruikt voor deze reiniging; doorschuifreini-ging genoemd.

DoorschuifreinigingHet principe van dit reinigingssysteem is weer-gegeven in figuur 1. Voor de naspoeling wordtschoon leidingwater gebruikt. Voor de hoofdrei-niging wordt het naspoelwater van de vorigereinigingsbeurt gebruikt en voor de voor-spoeling wordt de hoofdreinigingsoplossingvan de vorige reinigingsbeurt gebruikt. Zowordt al het water één keer voor elke spoel-gang gebruikt voordat het wordt geloosd in demestput.Voor de opslag van het naspoelwater en dehoofdreinigingsoplossing zijn 2 goed geïsoleer-de, afgesloten spoelbakken beschikbaar. Dehoofdreinigingsoplossing wordt met een elek-trisch verwarmingselement verwarmd in éénvan beide spoelbakken. Het voorspoelwaterwordt niet naverwarmd.

Doel van dit onderzoek was te kijken of de eisvan minimaal gelijke melkkwaliteit kon wordengerealiseerd met dit reinigingssysteem. Daar-naast werd de reductie van de afvalwater-stroom in kaart gebracht. Ook werden de kos-ten bekeken.

PraktijkbedrijfDe proef werd uitgevoerd op een praktijkbedrijfmet een 2 x 3 open tandem melkstal met melk-produktiemeters en een 76 mm rondgaandemelkleiding. De melkstal werd schoongespotenmet een hogedrukspuit.In de voorperiode werd de melkleidinginstalla-tie normaal gereinigd door een reinigingsauto-maat met een open spoelbak. Tijdens de test-periode van 5 maanden werd de melkleidingin-stallatie gereinigd met de doorschuifreiniger. De begintemperatuur van de hoofdreinigingwas in beide perioden gelijk. Tijdens beide pe-rioden werd gereinigd met een 0,5% Puremel

oplossing, één keer in de week afgewisseldmet Puremel Zuur. Het reinigingsmiddel werdhandmatig gedoseerd. De tankreiniging werdniet gewijzigd.

Goede melkkwaliteitWekelijks werd de melkkwaliteit gecontroleerdop totaal kiemgetal, en een aantal specifiekebacteriegroepen, te weten thermoresistenten,coli-achtigen, lactobacillen en psychrotrofen. Deresultaten van deze proef staan weergegeven inde tabel 1. Duidelijk is dat doorschuifreiniginggeen nadelige invloed heeft op de microbiologi-sche melkkwaliteit. De aantallen coli-achtigenen lactobacillen zijn significant verlaagd bij dedoorschuifreiniging. De andere bacteriën, inclu-sief totaal kiemgetal, laten een geringe (niet sig-nificante) daling zien. Deze verbeterde microbio-logische melkkwaliteit wordt waarschijnlijk ver-oorzaakt door de hogere eindtemperatuur bij dedoorschuifreiniging.

Verbeterde reinigingTen opzichte van de standaard reiniging metéén spoelbak, heeft deze methode duidelijkevoordelen. In de oude situatie stond de boileringesteld op 80°C. Na vullen van de bak werdde reiniging gestart bij 72°C (enigszins afhanke-lijk van de buitentemperatuur). Na 6 minutencirculeren was de eindtemperatuur gedaald totcirca 40°C. Doordat bij aanvang van de doorschuifreinigingzowel de voorspoeling als de hoofdreinigings-oplossing reeds klaar staan (2 spoelbakken),volgen deze twee spoelgangen elkaar zeer snelop. De temperatuur van de hoofdreiniging staatingesteld op 72°C. Na 6 minuten circuleren isde eindtemperatuur gedaald tot ongeveer 52°C.De volgende reinigingsbeurt start de voorspoe-ling met deze reinigingsoplossing, die dan afge-koeld is tot 46-42°C.Zowel de voor- als de naspoeling zijn éénmali-ge spoelingen, er wordt dus niet gecirculeerd.Tussen de spoelingen wordt de installatie ge-durende enkele minuten door beluchtingdrooggezogen. Daarnaast wordt de persleidingna elke spoeling automatisch geleegd. Samenmet een goed aangelegde installatie (goed af-schot van de leidingen e.d.) betekent dit dat hetversleep van spoelgangen is geminimaliseerd,wat ook vereist is voor dit systeem. Daarnaast komt in de bak waarin het naspoel-water wordt gebracht, nooit reinigingsmiddel.Tezamen met de bovengenoemde maatregelen

Tabel 1 Geometrisch gemiddeld aantal bacteriën(kve/ml) in voor- en testperiode

Voorperiode Testperiode

Totaal kiemgetal 6100 5900Thermoresistenten 190 180Coli-achtigen 40 10Lactobacillen 480 70Psychrotrofen 2200 1400


wordt het risico van residuen reinigingsmiddelin de melk geminimaliseerd.

Met de doorschuifreiniger wordt ook de weke-lijkse zuurreiniging uitgevoerd. Dit betekent dateen alkalische voorspoeling gevolgd wordt dooreen zure hoofdreiniging en een zure voorspoe-ling gevolgd door een alkalische hoofdreiniging.Deze werkwijze is enige malen gecontroleerd.Hierbij werd geen chloorgas waargenomen inhet eerste retourwater van de hoofdreiniging.Duidelijk is echter dat deze werkwijze alleen kanworden toegepast als de installatie na elkespoeling goed wordt gedraineerd.

Reductie totale afvalwaterstroomTijdens de testperiode is het waterverbruik voorde doorschuifreiniging en voor het schoonspui-ten van de melkstal gemeten. De overige afval-waterstromen zijn ingeschat. Deze gegevensstaan in tabel 2. Bij de berekening van het tota-le waterverbruik is er van uitgegaan dat bij eenstandaardreiniging van de melkleidinginstallatie76 liter water per spoeling nodig is, net zoveelals voor een spoeling in de doorschuifreinigernodig is. Vervangen van standaardreiniging door door-schuifreiniging geeft op dit praktijkbedrijf eenreductie van 40% van het totale afvalwatervoor de melkwinning. Wordt echter bij stan-daardreiniging het naspoelwater hergebruiktvoor het schoonspuiten van de melkstal, danbedraagt de reductie nog 28%. Hierbij dientopgemerkt te worden dat een groot deel vanhet voorspoelwater van de doorschuif ook

hergebruikt zou kunnen worden, echter metverlaagde druk (het eerste spoelwater met demeeste melkresten moet bij voorkeur geloosdworden, de rest kan mogelijk hergebruikt wor-den). In hoeverre schoonspuiten onder lageredruk extra waterverbruik vergt voor een gelijkresultaat, is niet bekend. De uiteindelijke reduc-tie zal dan tussen de 35 en 40% bedragen.

Economische evaluatieDe jaarkosten van de reiniging van de melklei-dinginstallatie staan in tabel 3. Hierbij is aan-genomen dat de kosten voor de tankreiniging,de melkstalreiniging en de voorbehandelingvan koeien bij beide situaties gelijk zijn. Dezezijn verder dan ook niet meegenomen.De waterkosten zijn afgenomen met 66%. Bijelektrische verwarming is doorschuifreiniginggunstiger. Een besparing van ongeveer 42%elektrische energie wordt hierbij bewerkstelligd.Hierbij dient bedacht te worden dat alleen isgerekend met het hoge dagtarief. Indien voorde ochtendreiniging de hoofdreiniging volledigin nachttarief zou kunnen worden opgewarmd,worden de energiekosten hier nog lager. Door de gereduceerde afvalwaterproduktieworden aanzienlijk lagere kosten gemaakt voorhet opslaan en afvoeren van afvalwater. Hierbijis uitgegaan van afvoer naar de mestopslag. Bijafvoer naar het riool zijn deze kosten aanzienlijklager.

ConclusieMet het trekken van conclusies is voorzichtig-heid geboden. Er is een installatie op één be-

Tabel 2 Waterverbruik en afvalwaterstromen (m3/jaar)

Standaard Doorschuif

Voorbehandeling koeien 15 1 15 1

Reiniging melkleiding 165 55Reiniging melkstellen 7 1 7 1

Reiniging tank 38 1 38 1

Schoonspuiten melkstal 47 47

Totaal afvalwaterstroom 272 162Na hergebruik voor schoonspuitenmelkstal 225 162 2

Afvoerkosten afvalwater (gld) 3 1800 1296Opslagkosten afvalwater (6 mnd) (gld) 1688 1215

1 geschatte hoeveelheden (IKC)2 hergebruik van reinigingswater voor schoonspuiten melkstal dient nader onderzocht te worden3 afvoerkosten (emissie-arm aanwenden mest) ƒ 8,-/m3

bovengrondse opslag ƒ 15,-/m3


drijf getoetst met goed resultaat. De melkkwali-teit is gelijk gebleven, behoudens verbeteringten aanzien van bepaalde bacteriesoorten.Daarnaast is er een aanzienlijk milieuvoordeelbehaald op economisch verantwoorde wijze.Dit systeem mag binnenkort op de markt ver-wacht worden. In het kader van het PR-on-

derzoek naar reiniging van melkwinningsap-paratuur is hiermee voor een aantal bedrijveneen interessante oplossing bereikt. Maar nietalle bedrijven zijn gelijk. Daarom, en ook omdat er verschillende interes-sante opties zijn, worden nog meerdere oplos-singen onderzocht.

Tabel 3 Jaarkosten reiniging melkleidingsinstallatie (gld)

Normaal Doorschuif

elektriciteit aardgas

Waterkosten 208 208 69Energiekosten 1754 697 1011Jaarkosten boiler 240 432Jaarkosten reinigingsapparatuur 750 750 2000Reinigingsmiddel 372 372 372

Totaal 3324 2459 3452

Opslag afvalwater (6 mnd) 1238 1238 413Afvoer afvalwater 1320 1320 440

Totaal 5882 5017 4305

Voor elke spoelgang wordt het water één keer hergebruikt.


Afvoer reinigingswater uit melkwinningsinstallatiesB.A. Slaghuis (PR)

Er zijn bij de gecombineerde reiniging en desinfectie van melkinstallaties drie fasente onderscheiden. De eerste fase is het voorspoelen van de installatie. Met lauw-warm water worden de melkresten zoveel mogelijk verwijderd. De tweede stap is deeigenlijke reiniging. Met een reinigingsoplossing wordt de installatie tegelijkertijdgereinigd en gedesinfekteerd. Als laatste wordt de installatie nagespoeld metschoon koud water om resten reinigings- en desinfectiemiddel te verwijderen. Overde afvoer van reinigingswater uit melkwinninginstallaties heeft men zich in het verle-den nooit zo druk gemaakt. Het water werd afgevoerd naar de mestput, het riool(voor zover aanwezig) of naar het oppervlaktewater. In het kader van het toenemen-de milieubewustzijn verdient deze afvoer de nodige aandacht.

Op basis van onderzoek uit 1975 was de vervui-ling veroorzaakt door het lozen van afvalwatervan melkwinningsinstallaties, vastgesteld opminder dan 3,5 inwoner-equivalenten (i.e.). Dezei.e.'s zijn een maat voor de vervuiling van het af-valwater. Een woonhuis wordt normaal gespro-ken ook aangeslagen voor 3,5 i.e. per dag. Vee-bedrijven werden aangeslagen voor twee keer3,5 i.e. per dag. Bij de zuiveringsschappen bleek dat er een gro-ter aanbod van te zuiveren water was dan waar-

voor betaald werd. Dit was voor de Gemeen-schappelijke Technologische Dienst (GTD) inBoxtel aanleiding om een onderzoek uit te voe-ren op een tiental melkveehouderijbedrijven. Ookde afdeling Melkwinning vond een oriënterendonderzoek noodzakelijk.

InventarisatieEen tiental melkveehouderijbedrijven werd gese-lecteerd op grond van type melkstal en bedrijfs-grootte. Op deze manier werd getracht een

Van het voorspoelwater wordt een monster genomen om het stikstofgehalte te bepalen.


enigszins representatief beeld te krijgen van deNederlandse situatie. De bedrijven werden ver-volgens bezocht en aan de hand van een vragen-lijst werd een inventaisatie gemaakt. Per bedrijfwerd vervolgens de hoeveelheid voorspoelwaterbepaald, tijdens de reiniging van de installatie. Ditwater werd normaal gesproken afgevoerd. Vandit voorspoelwater werd een monster genomen.Dit monster werd samen met een melkmonsteruit de koeltank geanalyseerd op het stikstofge-

halte. Uit de verhouding van stikstof in het voor-spoelwater en in de melk kon de hoeveelheidmelk in het afvalwater globaal berekend worden.Het aantal liters melk werd vermenigvuldigd met1,65 om een benadering te geven voor het aantalinwonerequivalenten (i.e.). Omdat de meeste ver-vuiling wat i.e.'s betreft afkomstig was uit hetvoorspoelwater, is alleen dit water be monsterd.VariatieDe belangrijkste gegevens van de onderzochtebedrijven staan vermeld in tabel 1. Daaruit blijktbijvoorbeeld dat drie grupstalbedrijven in het on-derzoek betrokken zijn geweest. Verder zijn deverschillende afvoermogelijkheden terug te vin-den. De resultaten zijn te vinden in tabel 2. Watopvalt is dat de hoeveelheid voorspoelwaternogal varieert. Ook de hoeveelheid melk in hetvoorspoelwater laat nogal wat variatie zien. Ditheeft dan ook meteen gevolgen voor de grotespreiding in vervuilingswaarden. De variatie isniet terug te voeren op bedrijfskenmerken, zoalsde omvang van de installatie. De constructie vande installatie en de zorgvuldigheid van de melkerzullen waarschijnlijk een grotere invloed hebbenop de vervuiling. Overigens blijken de resultatenovereen te komen met die van de GTD Oost-Bra-bant. Opgemerkt dient te worden dat hetCMMB-onderzoek zich heeft beperkt tot voor-spoelwater van de installaties. Zo is de reinigingvan de koeltank niet meegenomen. Ook het af-valwater uit de melkput is niet bemonsterd. Dezeresultaten zijn dus gemiddeld hoger dan de 3,5i.e. waarvoor tot nu toe steeds aangeslagenwerd. Het zal duidelijk zijn dat zich in de toe-komst wijzigingen zullen voordoen.

KanttekeningenNu is het zo dat dit onderzoek duidelijk heeft ge-maakt dat meer vervuiling gevonden is dan waar-voor men aangeslagen werd. Maar er zijn meer-

Tabel 1 Gegevens van bedrijven in onderzoek

Nr. bedrijf 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Aantal koeien 70 48 31 21 56 48 90 56 49 70Staltype1 v v t t v v v t v vAantal melkstellen 16 8 3 3 8 8 16 7 8 12Melkleiding2 1 1 h h 1 1 1 h h 1Schakeling3 N N T T T N N N T TZuurspoeling4 w w w w t t w w w wAfvoer water5 m z z o m m o m o z

1 v = visgraat, g = grupstal2 1 = laagliggend, h = hoogliggend3 N = niveauschakeling, T = tijdschakeling4 w = wekelijks, t = elke twee weken5 m = mestopslag, z = zinkput, o = oppervlaktewater

De hoeveelheid voorspoelwater wordt bepaald doorwegen.


dere kanttekeningen te plaatsen. Bij de afvoervan reinigingswater naar het riool of naar het op-pervlaktewater zijn heffingen en vergunningen inhet geding. Wordt er afgevoerd op de mestput,dan gaat dit ten koste van de capaciteit van demestopslag. Vergunningen voor lozen op het oppervlaktewa-ter worden steeds vaker ingetrokken en nieuweworden niet meer uitgegeven.Lozen op het riool zal aan veel strengere regelsgebonden gaan worden. Te denken valt aan ho-

gere zuiveringslasten en eisen aan de samenstel-ling van het afvalwater. De pH mag bijvoorbeeldniet te laag of te hoog zijn (niet lager dan 4 en niethoger dan 10). Het afvoeren naar zinkputten zalin de toekomst ook niet meer toegestaan wordenin verband met de Wet op de Bodembescher-ming.

Dit betekent dat nagedacht zal moeten wordenover andere vormen van afvoer van afvalwatervan de reiniging van melkinstallaties.

Tabel 2 Resultaten onderzoek melk in voorspoelwater en berekeningen

Nr. bedrijf 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Gem.

Verhoudingmelk/water 0,031 0,111 0,014 0,070 0,037 0,078 0,034 0,093 0,009 0,25 0,050per spoel-beurt

Voorspoel-water 84 52 37 8 45 44 46 31 34 20 40per spoel-beurt (ltr)

Melk invoorspoel- 2,6 5,8 0,5 0,5 1,6 3,4 1,6 2,9 0,3 0,5 2,0water (ltr)

Aantal i.e.per dag 8,4 19,2 1,8 1,8 5,4 11,2 5,2 9,6 1,0 1,6 6,5


Afvalwater voldoet niet aan lozingseisen voor rioolJ.A.M. Boerekamp (PR)

Sinds juli 1992 is het Lozingenbesluit Bodembescherming ingesteld en is het nietmeer toegestaan het afvalwater te lozen in de bodem. Ook lozen in de sloot is niettoegestaan in het kader van de al bestaande Wet Verontreiniging Oppervlaktewater.Slechts een klein deel van de Nederlandse melkveehouderijbedrijven (35 %) is alaangesloten op de riolering en kunnen hun afvalwater daarop lozen. In veel gemeenten moet de pH van het afvalwater, dat wordt geloosd op de riolering,tussen 6,5 en 10 liggen. Een veehouder kan bij zijn eigen gemeente navragen welkeeisen voor hem van toepassing zijn en of controle van het afvalwater plaatsvindt.

Via het riool komt het afvalwater bij de waterzuivering terecht.

Bro

n: B

ert B

oekh

oven

Waterkwaliteitsbeheerders stellen weinig eisenaan lozing op de riolering. Afvalwater met mest-resten mag niet geloosd worden op het riool,maar al het andere afvalwater van de reinigingwel. Gemeenten kunnen op basis van een lo-zingsverordening wel eisen gaan stellen ter be-scherming van de riolering. Dit heeft met namebetrekking op de pH van het afvalwater, die in hetalgemeen tussen 6,5 en 10 moet liggen. Om aan de lozingseis te voldoen is buffering vanhet afvalwater noodzakelijk, omdat de afval-stroom van een volledige reiniging, alkalisch of

zuur, niet aan deze eisen voldoet. In een buffertank moet het totale afvalwater van 4tot 10 alkalische reinigingen en één zure reiniginggebufferd worden om te kunnen voldoen aan delozingseis. Om zeker te zijn dat de pH aan de eisvoldoet, is het nodig een ruime hoeveelheid afval-water te bufferen. In de praktijk zal dit neer komenop buffering van spoelwater van 6 tot 7 dagen.

AfvalstromenDe afvalstromen die bij de reiniging van de melk-leidinginstallatie of melkkoeltank ontstaan zijn


voorspoel-, hoofdreinigings- en naspoelwater. Inhet voorspoelwater zitten melkresten, terwijlhoofdreinigingswater 0,5 % reinigingsmiddel be-vat. Het naspoelwater is nagenoeg schoon lei-dingwater, maar met resten van het hoofdreini-gingswater.

pH-metingenIn dit onderzoek zijn op laboratoriumschaal afval-stromen nagebootst, vergelijkbaar met de afval-stromen die vrijkomen bij de reiniging van melk-leiding en melkkoeltank. Op deze manier zijn deafvalstromen die ontstaan gesimuleerd. De ge-bruikte middelen zijn een veelgebruikt gecombi-neerd alkalisch middel en een zuur middel. Veelalhebben andere gecombineerde alkalische reini-gings- en desinfectiemiddelen en zure reinigings-middelen een vergelijkbare samenstelling voorwat betreft alkaliteit en desinfectiemiddel. Dezevergelijkbare reinigingsmiddelen zullen in depraktijk ongeveer dezelfde pH’s van het afvalwa-ter geven. Er zijn pH-metingen uitgevoerd van de afzonder-lijke en de gemengde afvalstromen. Het waterdat gebruikt is heeft een hardheid van 7 °D.De gemengde afvalstromen zijn op het laborato-rium 1:1 gemengd, omdat de hoeveelheden perspoelgang in de praktijk veelal gelijk zijn. Tevensis bekeken in welke mate afvalstromen van eenaantal melkmalen gebufferd moeten worden omaan de lozingsnorm te kunnen voldoen.

In tabel 1 staan de pH’s van het water van de af-zonderlijke spoelgangen. Van deze afvalstromenmag alleen het afvalwater van de voor- en na-

spoeling apart geloosd worden. De afvalstromenvan de hoofdreiniging, alkalisch en zuur, voldoenniet aan de eisen voor lozing.Melkresten hebben nauwelijks invloed op de pHvan de reinigingsoplossing. De hoofdreinigings-oplossing bevat normaal minder dan 0,1 % aanmelkresten. De reinigingsoplossing heeft of eente hoge (bij alkalisch) of een te lage (bij zuur) pH.

In tabel 2 staan de pH’s van het afvalwater vaneen totale reiniging. De pH van dit afvalwater(hoofdreinigingsoplossing, voorspoelen na-spoelwater) ligt in de buurt van de pH van de af-zonderlijke reinigingsoplossing. De pH voor lozenvan deze mengsels voldoet niet aan de lozing-snorm.Wanneer de pH van het afvalwater aan de lo-zingseisen moet voldoen, dan moet het afvalwa-ter van meerdere reinigingen worden gemengd.In figuur 1 is de pH weergegeven van verschillen-de verhoudingen alkalische en zure reinigingsop-lossingen. De verhouding alkalische reiniging/-zure reiniging moet tussen 4:1 (vier reinigingen al-kalisch en één reiniging zuur) en 10:1 zitten. Bijandere verhoudingen voldoet de pH niet.

Veiligheid belangrijk !!!!Het is algemeen bekend dat gas ontstaat bijmenging van zure en alkalische reinigingsmidde-len. Bij alkalische reinigingsmiddelen met chloor-bleekloog ontstaat chloorgas. De afvalstromenvan de reiniging bevatten meestal kleine hoeveel-heden zure en alkalische reinigingsmiddelen metchloorbleekloog, zodat er bij mengen van dezeafvalstromen een kleine hoeveelheid chloorgasgevormd kan worden. Chloorgasvorming is te voorkomen door vol-doende neutralisatiemiddel (thiosulfaat) aan hetafvalwater toe te voegen of voorspoelwater te lo-zen. Door het neutralisatiemiddel of de restenmelk in het afvalwater wordt het chloor in de rei-nigingsoplossing geïnactiveerd. Op deze manierhoeft chloorgasvorming geen probleem te zijn.Het neutralisatiemiddel moet, voordat de reini-ging wordt gestart, in het afvoerputje voor het af-

Tabel 1 pH van de afzonderlijke afvalstromen van eenreiniging

Afvalstroom pH

Voorspoeling (met 1 % melk) 6,9Voorspoeling (met 10 % melk) 7,0Hoofdreiniging (0,5 % alkalisch) 11,8Hoofdreiniging (0,5 % zuur) 2,0Naspoeling/leidingwater 7,4

Tabel 2 pH van afvalstromen van een volledige alkalisch of zure reiniging

Afvalstroom pH

Voorspoeling (met 1 % melk) + hoofdreiniging (alkalisch) + naspoeling 11,0Voorspoeling (met 10 % melk) + hoofdreiniging (alkalisch) + naspoeling 10,6

Voorspoeling (met 1 % melk) + hoofdreiniging (zuur) + naspoeling 2,4Voorspoeling (met 10 % melk) + hoofdreiniging (zuur) + naspoeling 2,5


Figuur 1 pH van afvalstromen van volledigealkalische en zure reinigingen

1413121110987654321

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

aantal alkalische reinigingen gemengd met éénzure reiniging

valwater worden gedaan. Het kan dan goed ver-mengen met het afvalwater.In de toekomst zal het aantal vervuilingseenhe-den (VE’s) waarvoor een veehouder voor zijn be-drijf wordt aangeslagen drastisch worden ver-hoogd. Het niet lozen van voorspoelwater kandan een verlaging van het aantal VE’s opleveren.Om ook dan geen problemen met chloorgas tekrijgen, zullen deze veehouders over moetengaan op het toevoegen van voldoende neutrali-satiemiddel.

Buffervat voor zes tot zeven dagenOm afvalwater te mogen lozen zal de afvalwater-stroom van een aantal melkmalen opgeslagendienen te worden in een buffervat, zodat de pHaan de gestelde lozingseisen voldoet. Door ookvoorspoelwater te lozen, is de kans op gasvor-

ming in het buffervat minder, omdat het chloor inalkalische oplossing geïnactiveerd wordt doormelk.Om er zeker van te zijn dat de pH van het afval-water niet te laag wordt, is het verstandig eengroot buffervat te hebben voor zes tot zeven da-gen. Hoe groot het opslagvat moet zijn, zal af-hangen van het aantal keren dat men per weekmet zuur reinigt, de hoeveelheid afvalwater perspoelgang bij de reiniging van de melkleidingin-stallatie en het aantal spoelgangen dat geloosdwordt (voorspoeling en/of hoofdreiniging en/ofnaspoeling). Ook moet rekening gehouden wor-den met de hoeveelheid afvalwater die ontstaatbij de reiniging van de melktank. De melktankwordt doorgaans twee tot drie keer per week ge-reinigd en de hoeveelheid afvalwater die ontstaatis afhankelijk van de grootte van de melktank.Praktisch gezien zou er in het traject van melkstalnaar riool een buffertank gebouwd moeten wor-den. De tank zou liefst afgesloten moeten zijn (bijvoorkeur ondergronds) met een overloop naarhet riool.

Wanneer een veehouder voor de keus staat omeen aansluiting op de riolering te nemen, moet hijer van bewust zijn dat een aansluiting extra kos-ten met zich meebrengt, voor aanleg, rioolrechten vervuilingseenheden (VE’s). Als gemeenten lo-zingseisen stellen en deze ook daadwerkelijkcontroleren moet het afvalwater in een buffertankom aan de lozingseisen te kunnen voldoen. Ookde aanschaf van een buffertank zorgt voor extrakosten, waar vooraf wel rekening mee gehoudenmoet worden.


Invloed reinigingsmiddelen op mestsamenstellingB.A Slaghuis (PR)

Het afvalwater dat vrijkomt bij de reiniging en ontsmetting van melkinstallaties kanop dit moment maar op enkele manieren verwerkt worden. Lozing op het riool enmengen met de mest zijn de belangrijkste. Bij lozing op het riool stellen de waterbe-heerders vaak strenge eisen aan zuurgraad (pH) en aanwezigheid van chloor. In veelgevallen is een veehouderijbedrijf niet aangesloten op een riolering, dus is met demest mengen de enige mogelijkheid.

De dosering van het gecombineerde reinigings- enontsmettingsmiddel is 0,5 %

Tijdens lezingen en excursies komen veehoudersvaak met vragen over reinigingswater van demelkinstallatie en de invloed van dit afvalwaterop de mest. In dit artikel worden de mogelijke ef-fecten beschreven en de invloed op de mestsa-menstelling voor de mineralen.

Reiniging In dit artikel wordt uitgegaan van een voorbeeld-bedrijf. Een bedrijf met 80 koeien en een quotumvan 600.000 kg heeft een melkstal met 8 melk-

stellen, van normale afmetingen en met melk-meetglazen. Voor de reiniging wordt 60 liter waterper spoelgang gebruikt; per reiniging wordt dus180 liter water verbruikt. De dosering van het gecombineerde reinigings-en ontsmettingsmiddel is 0,5%. Er wordt veelaleen keer per week met zuur gereinigd om aansla-gen te verwijderen. In het gecombineerde middelzijn in ieder geval de volgende stoffen aanwezig: - kaliloog of natronloog; - chloorbleekloog ook wel natriumhypochloriet of

”chloor” genoemd; - hardheidsbindende stoffen: polyfosfaten in

fosfaathoudende middelen en fosfaatvervan-gers in fosfaatvrije middelen.

Het zure middel kan bestaan uit o.a. fosforzuur,salpeterzuur, amidosulfonzuur of sulfaminezuur.In tabel 1 is o.a. de totale hoeveelheid van deverschillende bestanddelen die per dag gebruiktworden weergegeven voor zowel de reiniging vande installatie als van de koeltank. Het uitspuitenvan de melkstal is ook meegenomen (2 keer 128liter water). De wekelijkse zuurreiniging is nietmeegenomen in de berekeningen.

MestUit gegevens van het Handboek voor de Rund-veehouderij blijkt dat gemiddeld 11.000 kg dunnemest per dier per stalperiode geproduceerdwordt; ‘s zomers is dit ongeveer 13.000 kg. In ta-bel 1 is de mestproduktie per dag geschat even-als de globale samenstelling van met name diebestanddelen die ook in gecombineerde reini-gings- en ontsmettingsmiddelen voorkomen.

Mengen mest en afvalwaterUit tabel 1 blijkt dat alleen de hoeveelheid afval-water van invloed is op de mestsamenstelling ende bemestende waarde. Deze hoeveelheid extratoegevoegd water kan aanleiding geven tot ver-


Tabel 1 Mineralenproduktie per dag van mest en reinigingsmiddel voor een bedrijf met 80 koeien en een melkin-stallatie die 180 liter water per reinigingsbeurt verbruikt

Mest Mest Reiniging % van de winter- zomer- reinigingperiode periode t.o.v. mest

winterperiode

Hoeveelheid/dag (kg) 4800 5800 766 16Kg N/dag 21,1 26,7 -Kg P2O5 /dag 8,6 10,4 0,032 /0,006 1) 0,4/0,07Kg K2O5/dag 26,4 39,4 0,120/0,084 1) 0,5/0,3K Cl/d 14,4 17,3 0,015 0,1

1) = onderscheid tussen fosfaathoudende/fosfaatarme middelen relatief hoge waarden zijn voor fosfaathoudende middelen

anderingen in de mest zoals ontmenging, vor-ming van drijflagen en korstvorming. Een bere-kende hoeveelheid van minimaal 16 % is al vol-doende om ontmenging te krijgen. Dit probleem kan enigszins verholpen wordendoor te zorgen dat er minder water met mest ge-mengd wordt. Dit betekent dat bij de reinigingvan de installatie en de tank en bij het uitspuitenvan de melkstal water bespaard moet worden.Daarvoor zijn alternatieven uit te proberen, bij-voorbeeld hergebruik van water. Een voordeelhiervan is dat er dan ook minder uitgereden hoeftte worden.

De bijdrage van de minerale reinigingscompo-nenten van het middel aan de mest is klein. Voorde winterperiode is de verhouding mineralen inmest en mineralen in reinigingsmiddel weergege-ven als percentage (zie tabel 1). In de zomer is ereen lage mestproduktie in de stal (koeien lopenbuiten). Maar de bijdrage van mineralen uit mid-delen is ook dan nog niet hoger dan 2%.

Blijft de vraag over wat er gebeurt met de ver-schillende componenten bij mengen met mest. - Het toevoegen van loog zou de pH van de

mest kunnen verhogen, waardoor de ammo-

Zo min mogelijk afvalwater in mestopslag is aan te bevelen.


niakvervluchtiging toeneemt. Loog wordt ech-ter gebufferd door mest, zeker bij deze lagehoeveelheden. Uit berekeningen blijkt datloogtoevoeging in het ongunstigste geval(koeien ‘s zomers alleen in de stal tijdens hetmelken) een pH-verhoging veroorzaakt van ca.0,2 eenheden. Bij deze berekeningen moet be-dacht worden dat de organische stof in demest ook nog bufferend werkt en aangezien ditniet meegenomen is bij de berekeningen zal depH dus minder stijgen. Maar het probleem isdat het afvalwater met hoge pH niet meteengoed door de mest gemengd is. Op een vastpunt wordt het afvalwater in de mestput ge-bracht en plaatselijk zal er dus een veel groterepH-verhoging optreden, afhankelijk van demenging van het afvalwater met de mest. Ophet ‘lozingspunt’ kan dus plaatselijk een duide-lijk hogere pH van de mest gemeten wordenmet als gevolg een verhoogde ammoniakemis-sie.

- Polyfosfaten zullen op den duur gaan ontledentot pyrofosfaten en uiteindelijk fosfaten. Het ex-tra fosfaat dat via reinigingsmiddelen wordtaangevoerd kan een probleem zijn op bedrijvenmet een fosfaatoverschot. Fosfaatvervangerszullen voor zover ze niet met calcium en mag-nesiumzouten gereageerd hebben andere anio-nen binden en dan met name zware metalen

die eventueel in mest aanwezig zijn. Het gedragvan deze stoffen in de mest zal geen proble-men opleveren. De vraag blijft over wat er metdeze stoffen gebeurt wanneer ze in de bodemterecht gekomen zijn.

- Met chloor zijn geen problemen te verwachten.Het bacteriedodende hypochloriet wordt directna contact met mest geïnactiveerd waarbij uit-eindelijk keukenzout en zuurstof ontstaat.Doordat het chloor niet meer actief is na men-ging met mest, zal deze stof geen invloed meerhebben op de groei van bacteriën in de mest.

Conclusie en aanbevelingenHet zal duidelijk zijn dat menging van mest enspoelwater als voornaamste effect verdunningteweeg brengt. Daarbij kan ook ontmenging envorming van drijflagen ontstaan. Op punten waarafvalwater bij de mest komt kan ammoniakemis-sie optreden als gevolg van plaatselijk vrij grotepH-verhogingen. In het algemeen leiden deze re-acties niet tot het ontstaan van milieugevaarlijkestoffen. Op een aantal zaken zal men toch moe-ten letten. - Voor een goede menging zal het nodig zijn re-

gelmatig te ’mixen’. - Zuurspoeling direct naloogreiniging is niet aan te bevelen, vanwegemenging van loog en zuur en het mogelijk vrij-komen van nitreuze dampen.


Testen reinigingsmiddelen voor melkwinningsinstallaties

B.A. Slaghuis (PR)

Om melk van een goede bacteriologische kwaliteit te winnen, is het noodzakelijk,dat de melkwinningsapparatuur na het gebruik wordt gereinigd en ontsmet.Daarvoor wordt tegenwoordig meestal gebruik gemaakt van gecombineerde reini-gings- en ontsmettingsmiddelen op alkalische basis. Deze middelen vallen onderhet regime van de Bestrijdingsmiddelenwet en dienen toegelaten te zijn, voordat zeverkocht mogen worden. Voordat een nieuw middel toegelaten kan worden, dient

De afdeling Melkwinning van het PR is de instan-tie die het beproeven van middelen voor demelkwinning in de praktijk uitvoert. Sinds 1969worden deze gecombineerde reinigings- en ont-smettingsmiddelen beproefd in de boerderijprak-tijk. Om een indruk te geven hoe een beproevinguitgevoerd wordt volgt een beschrijving van de tevolgen werkwijze.Het te beproeven middel ondergaat eerst enkelelaboratoriummetingen. Daarbij wordt o.a. dedichtheid bepaald, in verband met de dosering.Verder wordt gekeken naar de alkaliteit/zuurte-graad en de hardheidsbinding (binding zouten uithet water). Ook de schuimvorming (mag niet te-veel zijn in verband met overlopen van de lucht-afscheider naar vacuümpomp) en eventueel aan-trekkingskracht van vocht (in geval van poeder-vormige middelen) worden onderzocht.

PraktijkbeproevingDe beproeving in de praktijk vindt plaats op driebedrijven. Op deze bedrijven zijn drie verschil-lende melkleidinginstallaties aanwezig. De laat-ste jaren valt de keus op een grupstalbedrijf,een doorloopmelkstal met melkmeetglazen eneen doorloopmelkstal met melkproduktiemeters.Het middel wordt op de drie bedrijven gedurende3 maanden gebruikt voor het reinigen en ont-smetten van de melkleidinginstallatie. De tepel-voeringen en de daarvoor in aanmerking komen-de andere rubber of kunststof onderdelen zijn bijaanvang van de proefperiode door nieuwe ver-vangen. Een aantal weken van tevoren zijn melk-en spoelmonsters genomen om een indruk tekrijgen van de melkkwaliteit en van de reinheidvan de melkleidinginstallatie. Voor de bepaling

van het resultaat van de reiniging worden weke-lijks spoelmonsters genomen van de melklei-dinginstallatie. Aansluitend hierop wordt een vi-suele inspectie uitgevoerd. Ook wordt wekelijkseen monster melk uit de tank geschept.

SpoelenVóór het spoelen van de melkleidinginstallatie cir-culeert 30 tot 50 liter verdunde melk (in de ver-houding 1 deel gesteriliseerde melk op 9 delenwater) gedurende 5 minuten door de melkleiding-installatie. Direct vóór het gebruik wordt van dezespoelvloeistof een monster genomen voor onder-zoek op totaal aantal kiemen ter contrôle opeventuele besmetting van deze vloeistof. Na decirculatie wordt een monster genomen waarin hettotaal aantal kiemen, het aantal thermoresistentekiemen en het aantal coli-achtigen bepaald wor-den. Beoordeling van de resultaten vindt plaats

Controle van de installatie door het nemen van eenmonster van de spoelvloeistof.


via een door het voormalige CMMB opgesteldeschaal. Deze schaal is opgesteld na jarenlangeervaring met deze wijze van onderzoek en kandaarom slechts worden toegepast bij de bovenomschreven wijze van bemonsteren. Na afloopvan de proefperiode van drie maanden, wordenuit elke installatie twee tepelvoeringen verwijderd(willekeurig). Deze tepelvoeringen worden open-gesneden en visueel en microscopisch beoor-deeld. Het resultaat wordt weergegeven in matevan aanwezigheid van aanslag, barstjes en/ofscheurtjes.

NaperiodeIn de naperiode van ongeveer vier weken wordtgereinigd met het op het bedrijf gebruikelijke mid-del volgens voorschrift (van dat middel). Daarbijworden eveneens spoelen melkmonsters geno-men en vindt ook visuele inspectie plaats. Dit ge-beurt om voor- en achteraf een beeld te hebbenvan de situatie op het bedrijf in vergelijking metde beproeving. Wordt er tijdens de inspectieaanslag gevonden of zijn er andere problemen

over de reiniging, dan wordt eerst nagegaan watde oorzaak kan zijn. Is het probleem te wijtenaan de samenstelling en werking van het middel,dan wordt contact opgenomen met de leveran-cier. Wanneer de problemen zodanig zijn dat toe-lating niet plaats kan vinden dan wordt de be-proeving afgebroken. Vaak zijn er dan problemenmet bijvoorbeeld teveel schuim, of aanslag in demelkleidinginstallatie. De melkers op de verschil-lende bedrijven wordt ook gevraagd naar hun be-vindingen met het middel.

ToelatingOp deze manier zijn de afgelopen jaren een kleine60 verschillende middelen beproefd. Van ruim 30middelen is een officieel rapport verschenen endit betekent dat deze middelen toegelaten zijn.De meeste middelen zijn op basis van natronloogen chloorbleekloog (desinfecterende stof) samen-gesteld en zijn dus alkalisch. Slechts enkele mid-delen zijn op basis van zuur met waterstofperoxi-de als desinfecterende stof. Lijsten met toegela-ten middelen zijn verkrijgbaar bij het PR.

Onderzoek van een tepelvoering op aanslag, barstjes en scheurtjes.


Doel en werking reinigingHet doel van reinigen is het verwijderen vanmelkresten. Het verwijderen kan onderscheidenworden in een aantal fasen. Eerst moet het vuilverwijderd worden van het oppervlak (inwendigevan de installatie). Vervolgens moet het vuil op-genomen worden (en blijven) in de reinigingsop-lossing en niet gaan neerslaan op oppervlakken.Bij het reinigen zijn verschillende factoren van be-lang (figuur 1). De mens speelt een belangrijkerol, omdat deze uiteindelijk verantwoordelijk isvoor een goede uitvoering en controle. Een com-binatie van middel, temperatuur, tijd en mechani-sche werking zorgt voor de uitvoering van de rei-niging. Bij de reiniging van melkinstallaties wordt vaakuitgegaan van 0,5% dosering middel bij begin-temperaturen van 60-80ºC en eindtemperaturenvan 35-45ºC gedurende minimaal zeven enmaximaal tien minuten. De gebruikte middelenzijn toegelaten door de Bestrijdingsmiddelenwet.De dosering staat op het etiket.De mechanische werking wordt door het va-cuümniveau in de installatie geregeld. Bij installa-ties met ruimere diameters melkleiding zijn vaakspoelpulsatoren aanwezig, die de vloeistof extrasnelheid kunnen geven.

Werking van reinigingsmiddelenDe meest gebruikte middelen voor de melkwin-ning zijn op basis van kalium- of natronloog enchloorbleekloog. Dit zijn zogenaamde gecombi-neerde (alkalische of basische) middelen, omdatze tegelijkertijd reinigen en ontsmetten. Daar-naast zijn er andere bestanddelen aanwezig, zo-als wateronthardende stoffen en bevochtigendestoffen. Voor de verwijdering van vuil is vooral het loogbelangrijk. Dat zorgt ervoor dat eiwit- en vetres-

ten loskomen van de oppervlakken van de instal-latie. Het loog zorgt ook voor het oplossen of het op-nemen van het vuil in de reinigingsoplossing.Het in oplossing houden van het vuil wordt, naasthet loog, ook voor een gedeelte door wateront-hardende stoffen gedaan. De wateronthardendestoffen kunnen polyfosfaten zijn of, zoals de laat-ste tijd veel verkocht wordt, fosfaatvrije wateront-hardende stoffen.Verder bevat het reinigingsmiddel soms bevoch-tigende stoffen, die ervoor zorgen dat vuil beterverwijderd wordt uit hoeken en gaten, omdat deoppervlaktespanning van de reinigingsoplossingverlaagd wordt. Ze zijn echter niet in alle midde-len aanwezig, omdat schuimvorming in de instal-latie een nadeel kan zijn van dit soort stoffen.Schuim is vaak moeilijk te verwijderen metschoon naspoelwater.

Zin en onzin van wateronthardingLeidingwater bevat vaak nogal wat calcium enmagnesium. Deze stoffen kunnen bij reiniging

Niet minder reinigingsmiddel gebruiken bij extrawaterontharding

B.A. Slaghuis (PR)

Veel veehouders en verkopers van wateronthardingsapparaten denken reinigings-middel te kunnen besparen bij de reiniging van melkinstallaties door wateronthar-ding. Dit is echter niet juist! Voor een goede reiniging en desinfectie is meer nodigdan alleen waterontharding; bij een lagere dosering is er onvoldoende loog en chloor

Figuur 1 Diverse factoren spelen een rol bij hetreinigingsproces

Middel

Mechanische werking

Temperatuur

Tijd

mens


met gecombineerde middelen neerslagen vor-men van calcium- en magnesiumzouten. In com-binatie met melkresten wordt deze neerslagmelksteen genoemd. Deze neerslag is vaakmoeilijk te verwijderen uit de installatie.Om de neerslagen te voorkomen, zijn in midde-len altijd waterhardheidsbindende stoffen aanwe-zig. Soms zijn in de middelen onvoldoende vandeze stoffen aanwezig.Daarom wordt door de fabrikanten geadviseerdregelmatig met zuur te reinigen. Dit is o.a. be-doeld om eventueel al ontstaan melksteen te ver-wijderen. Dit kan betekenen dat de hoeveelheidwaterhardheidsbindende stof niet in alle gevallenvoldoende is om alle calcium en magnesium tebinden. Gedeeltelijk is dit te verklaren doordat inheel Nederland water met verschillende hardhe-den voorkomt en er vaak maar één concentratiemiddel wordt voorgeschreven. In gebieden met water met een hoge hardheids-graad, wordt vooral door verkopers geadviseerdom wateronthardingsapparaten aan te schaffen.Deze apparaten ontharden het water op de boer-derij op verschillende manieren, bijvoorbeelddoor ionenwisseling, door omgekeerde osmoseof door elektromagnetische krachten. Verkoopar-gument bij deze apparaten is dat minder middelgebruikt hoeft te worden.Wat betreft de waterhardheidsbinding kan dit op-gaan, wat betreft de reinigende werking niet (zieook rekenvoorbeeld in kader). Zoals al eerder gemeld, bestaan middelen uitmeerdere componenten. Dit betekent dat bij la-gere doseringen (indien het water onthard is) dereinigende werking minder is, omdat naast min-der loog ook minder chloor aanwezig is. Boven-

dien wordt niet meer volgens het gebruiksvoor-schrift gewerkt, zodat de werking van de midde-len niet meer gegarandeerd wordt. Al met al kan het reinigingsmiddel dan mindergoed zijn werk doen, zodat wel bespaard wordtop middel, maar er extra kosten kunnen komenvanwege onvoldoende reiniging en dus kwali-teitskorting. Waterontharding betekent niet automatisch min-der middel gebruiken. Wel kunnen de fabrikantenerover denken om enkele van hun middelen ietsanders samen te stellen. Zodat er speciale mid-delen voor lagere waterhardheden op de marktkomen met voldoende reinigende en desinfecte-rende werking. Voorlopig is het nog wachten opdie reinigingsmiddelen.

RekenvoorbeeldVeel middelen bevatten 120 g loog per l en40 g chloor per l. Stel dat er 60 g/l hard-heidsbindende stof aanwezig is.Normaal wordt er een 0,5% gedoseerd. Inde reinigingsoplossing is dan ongeveer 0,6g/l loog, 0,2 g/l chloor en 0,3 g/l hardheids-bindende stof aanwezig. Dit is genoeg omde hardheid te binden tot 15 graden Duitsehardheid en voor een goede reiniging endesinfectie.Wordt de helft hiervan gedoseerd, omdathet water een lagere hardheid heeft, dan is0,15 g/l hardheidsbindende stof wel vol-doende, maar 0,3 g/l loog en 0,1 g/l chloorniet voor een goede reiniging en desinfec-tie.


Momenteel hebben ± 12.000 melkveebedrijveneen warmteterugwinningsinstallatie. Dit zijn voor-al bedrijven met 50 of meer melkkoeien, en dieniet beschikken over aardgas. Bij een warmtete-rugwinningsinstallatie wordt de energie, die vrij-komt bij het koelen van melk, met een warmte-pomp aan water overgedragen. Er zijn twee sys-temen: de boiler condensor en de watercondensor. Beide systemen produceren afhanke-lijk van de hoeveelheid te koelen melk warm wa-ter van ± 60°C. Globaal wordt per twee liter melkéén liter warmteterugwinningswater geprodu-ceerd.

In het algemeen komt er bij de koeling van melkmeer warmte uit melk beschikbaar dan nodig isvoor het verwarmen van warm water. De warmtewordt via een water- of luchtgekoelde condensorafgenomen en gaat verloren. Door nu met eenHTWP deze energie wel te benutten zijn energie-

besparingen tot 80% mogelijk. Voor de reinigingvan melkwinningsapparatuur wordt warmtete-rugwinningswater op nagenoeg alle bedrijvendoorverwarmd tot ± 80°C. Er vindt dus een extraaankoop van elektrische energie plaats, terwijl ervoldoende energie in de melk voorhanden is.

Energie in melkDe hoeveelheid energie in melk is hoger dan degemiddelde energiebehoefte aan warmwater opeen bedrijf. Dit is weergegeven in figuur 1 waarde energiewaarde aanwezig in melk en de ener-giewaarde voor de produktie van warmwater(80°C) is uitgezet tegen de totale melkproduktieper jaar. Bij het koelen van 100 kg melk, van 36°Cnaar 4°C, komt ± 3,5 kWh vrij. Een lamp van 100watt zou hier 35 uur op kunnen branden. Dekoelinstallatie gebruikt voor het koelen van 100kg melk 1,5 kWh.

Werking bestaande warmtepompenBij het mechanisch koelen van melk wordt devrijkomende warmte afgegeven aan de omge-ving en gaat in principe verloren. Bij de warmte-pomp wordt deze warmte overgedragen aan wa-ter zodat warm water van ± 60°C ontstaat. In fi-guur 2 is een bestaande warmtepomp in schemaweergegeven.

Het koelgas (freon) wordt door een compressorsamengeperst en naar de condensor gepompt.Bij een warmtepompinstallatie wordt de warmte-wisselaar of condensor gekoeld met water inplaats van lucht, het koelgas condenseert totvloeistof en gaat naar de verdamper van demelkkoeltank. Door een lagere druk bij het ex-pansieventiel verdampt het koelgas. Dit verdam-pen kost warmte die aan de melk onttrokkenwordt. Het verdampte en opgewarmde koelgaswordt weer door de compressor aangezogen ensamengeperst. Dit proces herhaalt zich.

Warmtepomp voor water van 80ºC H.J.Soede en G.M.V.H Wolters (PR)

Samen met een student van de vakgroep koudetechniek van de TU-Delft is de haal-baarheid van een hoge temperatuur warmtepomp (HTWP) onderzocht. De HTWP kanwarmwater van ± 80ºC produceren uit de energie die vrijkomt bij het koelen vanmelk. Op die manier zijn energiebesparingen mogelijk tot 80%. Het onderzoek ismede gefinancierd door de NOVEM (Nederlandse Onderneming voor Energie enMilieu).

Figuur 1 Hoeveelheid energie (MWh/jaar) in melk enenergiebehoefte (MWh/jaar) voor water van80°C bij verschillende bedrijfsgroottes

Energiewaarde (MWh/jaar)

Energie-opbrengst melk

Energiebehoeftewarmwater

Melkquotum (kg x 1000)

60

50

40

30

20

10

0250 350 450 550 650 750


Werking HTWPHet principe van de HTWP is hetzelfde als de be-staande warmtepompen. Bij de HTWP wordtvanuit het koelcircuit van de melkoeltank dewarmte afgegeven aan een tweede circuit metkoelgas in plaats van water (figuur 3). De plaatswaar deze warmte wordt overgedragen is decascade condensor. Het tweede circuit is verge-lijkbaar met het eerste. Een tweede compressorverhoogt de druk van het tot ± 60°C opgewarm-de en verdampte koelgas waardoor de tempera-tuur verder stijgt. De warmte wordt nu door hetkoelgas afgegeven aan een boiler condensor. Erontstaat dan heet water van ± 80°C. Technisch ishet mogelijk om een hogere temperatuur te be-reiken. Het rendement neemt bij hogere tempera-turen echter sterk af. In geval van hittereinigingmoet dan ook in een aparte kookunit wordendoorverwarmd naar 98°C. Als de boiler condens-or vol zit met heet water dan kan de warmte nietmeer worden afgegeven aan het water en neemteen luchtgekoelde condensor de taak over.

Een probleem op dit moment is de keuze van hetkoelgas. Door invoering van het Montreal Proto-col is de keuze beperkt. Het koelgas mag geenChloorverbindingen (CFK) bevatten die de ozon-laag kunnen aantasten. Het tweede circuit van deHTWP moet worden uitgevoerd met koelgas dathoge temperaturen kan overbrengen/verdragen.Voor het eerste circuit wordt R22 of R134a alskoelgas voorgesteld, voor het tweede circuitR123 of R160.

RendementIn tabel 1 is voor een aantal situaties het energie-verbruik en de bijbehorende kosten voor heetwa-terproduktie berekend. Hierbij zijn twee heetwaterverbruiken doorgerekend: 100 m3 en 150 m3 perjaar. Een HTWP levert een energiebesparing van81% ten opzichte van gebruik van een elektrischeboiler. De huidige warmtepompen leveren eenenergiebesparing van 58%. Wanneer echter ge-keken wordt naar het kosten aspect, dan blijkt denieuwe HTWP in alle situaties de duurste oplos-sing, ondanks de grote energiebesparing. Degoedkoopste alternatieven op dit moment zijn hetverwarmen met behulp van gas of met een warm-tepomp. Toepassen van een HTWP wordt aan-trekkelijker als er een grotere heetwaterbehoefteop het bedrijf aanwezig is, bijvoorbeeld in de huis-houding. Daarnaast wordt het systeem aantrekke-lijker bij hogere energie prijzen. In tabel 1 is eenvergelijking gemaakt tussen een energieprijs van20 cent per kW en 25 cent per kW. Het verschil inkosten tussen een HTWP en een elektrische boileris in deze situatie nog maar 100 gulden. Als opeen bedrijf een compleet nieuwe installatie aange-schaft moet worden dan worden de totale kostenmet HTWP gereduceerd met ongeveer 18%,waardoor de economische haalbaarheid gunsti-ger wordt. De toepassing van een HTWP kan te-vens aantrekkelijker worden bij een lagere aan-schafprijs (hier begroot op ƒ 15.000,-) door groteproduktie en / of aanschafsubsidies. Een anderemogelijkheid zou kunnen zijn om een HTWP tehuren of te leasen van het energiebedrijf.

Figuur 2 Schema van een warmtepompinstallatie van het type boiler condensor

C = compressor LC = luchtgekoelde condensorCC = cascade condensor BC = boiler condensorEV = expansieventiel WA = wisselafsluiter


ToekomstDe HTWP is nog niet in de praktijk uitgetest.Waarschijnlijk zal in samenwerking met het ener-giebedrijf, de TU-Delft en de koeltechniek indu-strie komende tijd een prototype gemaakt wor-den. Met dit prototype kan dan getest worden ofeen praktische toepassing in de melkveehouderijhaalbaar is. De technische haalbaarheid van deHTWP is in de studie van de TU-Delft beschre-ven en wordt ondersteund door industrie en

energiebedrijf. De economische haalbaarheid zalechter afhangen van een aantal eerder genoem-de factoren. Energieprijzen blijven stijgen en devervanging van bestaande koelinstallaties neemttoe. Daarnaast wordt de warmwaterbehoefte vanbedrijven groter door een toenemende bedrijfs-omvang. Toepasing van een hittereiniging kan bijeen grote heet waterproduktie met een HTWPaantrekkelijk zijn.

Tabel 1 Energieverbruik (kWh en %) en jaarlijkse kosten (ƒ) , bij een energieprijs van 20 cent en 25 cent, van verschil-lende verwarmingssystemen voor het produceren van water van 80°C

Energieverbruik (kWh/jaar) Totale kosten Totale kosten20 ct/kWh (ƒ) 25 ct/kWh (ƒ)

Heetwaterbehoefte (m3) 100 150 % 100 150 100 150

HTWP (80°C) 1759 2795 19 3691 3886 3788 4033WP (60°C) 4104 6157 42 2008 2419 2214 2727Elektrische boiler 9578 14367 100 2224 3181 2702 3899Gasboiler ---- ---- --- 1321 1828 1561 2187

Figuur 3 Schema uitvoering hoge temperatuur warmtepomp in een melkkoelinstallatie

C1 en C2 = compressor LC = luchtgekoelde condensorCC = cascade condensor BC = boiler condensorEV1 en EV2 = expansieventiel WA = wisselafsluiter


Bijbehorende rapporten en publikaties

Publikatie 80 Milieusparend reinigen melkwinningsapparatuurPublikatie 85 Energie-efficiënt reinigen melkwinningsapparatuurPublikatie 101 Reinigen melkwinningsapparatuur onder procesbewakingPublikatie 104 Berekening water- en energieverbruik melkwinningRapport 161 Effect vacuümverhoging en spoelen in kolommen op uitspoelen van melkPublikatie Melkstalreiniging (in voorbereiding)

PR ROC’s · riskante nieuwe taak voor de melker. In die perio-de werden regels en aanbevelingen...

Documents

Transcript of PR ROC’s · riskante nieuwe taak voor de melker. In die perio-de werden regels en aanbevelingen...