Prosessilaitteiden desinfiointi ja CIP
Lyhennä CIP-prosessia ja alenna ylläpitokustannuksia
Kaikilla teollisuudenaloilla, elintarviketeollisuudessa, meijereissä, prosessiteollisuudessa ja lääketehtaissa, kulutetaan suuria määriä vettä, energiaa ja kemikaaleja prosessilaitteiden pitämiseksi puhtaina ja desinfioituina.
Laitteet, kuten säiliöt, putket, venttiilit, lämmönvaihtimet ja täyttökoneet, on pidettävä puhtaina mikro-organismeista, biokalvoista, kalkista ja kemikaalijäämistä. Jos prosessilaitteita ei saada pysymään puhtaina, seurauksina saattaa olla:
- Pilaantunut lopputuote
- Tehottomat lämmönvaihtimet
- Paljon kunnossapitoa
- Lisääntynyt kemikaalien, veden ja energian kulutus
Puhdistus paikan päällä
CIP-perusteet
Puhdistus paikan päällä (Clean-in-Place CIP) on yksi yleisimmistä yksikkötoiminnoista kaikilla teollisuusaloilla, ja sillä on ratkaiseva merkitys prosessilaitteiden puhdistamisessa eri erien välissä. Nykyään nämä prosessit ovat täysin automaattisia, ja CIP-keskusasemat on asennettu palvelemaan koko laitoksen prosessilaitteiden puhdistus- ja desinfiointitarpeita. Ne mahdollistavat puhdistussyklit putkien ja säiliöiden sisällä, joihin laitoksen henkilökunta ei muuten pääsisi käsiksi. Tyypillisesti niihin sisältyvät seuraavat vaiheet:
| CIP-syklin vaihe | Tarkoitus | Puhdistusaine | Haasteet |
|---|---|---|---|
| 1. Esihuuhtelu | Poistaa suurimman osan hiukkasista ja orgaanisista aineista ennen puhdistusainetta. | Vesi. | Vaatii paljon vettä, jätevesikuormat. |
| 2. Emäksinen tai hapan puhdistus | Puhdistaa orgaaniset ainekset ja hiukkaset, jotka ovat tarttuneet sisäpintoihin. Hapan puhdistus poistaa myös epäorgaanisia hiukkasia kattilakiven välttämiseksi. Poistaa pinnat, jotka edistävät mikrobien kasvua. | Natrium- tai kaliumhydroksidi, erilaiset hapot. | Kemiallinen käsittely, kallista. |
| 3. Huuhtelu | Huuhtelee emäkset tai hapot tuotteen saastumisen välttämiseksi. | Vesi. | Vaatii paljon vettä, jätevesikuormat. |
| 4. Puhtaanapito ja desinfiointi | Varmistaa mikrobittoman (bakteerittoman, viruksettoman, levättömän) prosessilaitteiston. Pienikin määrä mikrobeja voi aiheuttaa lopputuotteen infektion. | Klooripohjaiset aineet, peretikkahappo (PAA), kuuma vesi, höyry, jodoforit. | Varmistaa bakteerien täydellisen häviämisen. Korkeat kustannukset. |
| 5. Loppuhuuhtelu | Huuhtelee desinfiointikemikaalit, jotta tuotteet eivät saastu. | Vesi. | Lisää aikaa ja veden kulutusta CIP-sykliin. |
Tyypilliset CIP-vaiheet prosessilaitteiden puhdistamisessa ja desinfioinnissa.
Otsoni-CIP
Otsoniteknologia tarjoaa uudenlaisen lähestymistavan prosessilaitteiden puhdistamiseen. Menettely kuluttaa merkittävästi vähemmän vettä, kemikaaleja ja energiaa. Otsoni eliminoi täysin kulut, jotka liittyvät perinteisiin desinfiointitapoihin kemikaaleilla tai kuumalla vedellä. Otsoni ei jätä kemikaalijäämiä, joten loppuhuuhtelua ei tarvita. Otsonia voidaan myös käyttää heti puhdistamisen jälkeen – otsonihuuhtelu. Tämä mahdollistaa 3-vaiheisen CIP-prosessin 5-vaiheisen sijasta. Alla oleva kuva esittää CIP-parannuksia, jotka saadaan aikaan korvaamalla kemikaalit ja hyödyntämällä otsonin ainutlaatuisia ominaisuuksia. Siinä näytetään, miten 5-vaiheinen CIP-sykli voidaan muuttaa 4-vaiheiseksi sykliksi.
Ozonetech RENA Vivo -järjestelmät sopivat täydellisesti yhteen CIP-ratkaisujen kanssa. Ne tarjoavat käyttövalmiin ratkaisun, joka on helppo integroida nykyisiin laitoksiin tai liittää uusiin tiloihin rakennusvaiheen aikana.
Kuumalla vedellä desinfiointia käytetään yleisesti paikoissa, joissa kemikaalien käyttöä pitää välttää. Se on kuitenkin aikaa vievää ja rasittaa mekaanisia laitteita lämmittämisen ja jäähdyttämisen aiheuttaman lämpölaajenemisen ja -supistumisen takia, voi aiheuttaa vuotoja ja tekee järjestelmän kunnossapidosta kallista. Koska otsoni ei jätä jäämiä, se on toimiva kylmädesinfiointijärjestelmä kuuman veden asemesta, ja se säästää suuria määriä energiaa ja siihen liittyviä kustannuksia. Tämä konsepti kuvataan alla.
Otsoni tuotetaan paikan päällä ja tarpeen mukaan, mikä tarkoittaa sitä, että sitä tuotetaan ja käytetään tarvittaessa. Tämä on otsonin tärkein ominaisuus verrattuna perinteisiin kemiallisiin aineisiin. Alla oleva kuva näyttää otsonipitoisuuden ajan mukaan. Vihreä alue esittää prosessilaitteisiin käytettyä otsonipitoisuutta. Kuten kuvasta voi havaita, otsonipitoisuus nousee ajan kuluessa ja saavuttaa riittävän desinfiointitason vain muutamassa minuutissa.
Desinfiointisykli on valmis 5–15 minuutissa riippuen mikro-organismien määrästä ja tyypeistä. Koska otsoni on noin 10 – 1 000 kertaa muita kemikaaleja tehokkaampaa bakteereita, hometta ja viruksia vastaan, desinfiointi voidaan lopettaa muutamassa minuutissa, jolloin laitoksen seisonta-aika on lyhyempi. Tyypillinen otsonin tavoitepitoisuus on 1 ppm kaikentyyppisten epätoivottujen mikro-organismien 3 log-yksikön vähentämiseen 15 minuutissa. Lue lisää otsonin desinfiointiominaisuuksista Desinfiointi-sivultamme.
Seuraava video näyttää RENA Vivo A-sarjan erottamattomana osana CIP-prosessia, esimerkki on panimosta:
Clean-out-of-Place (COP), puhdistus irrallaan prosessista
CIP koskee prosessilaitteiden puhdistamista ja desinfiointia sisäpuolelta, COP koskee säiliöiden, putkien ja lattioiden pintojen desinfiointia. Tavallisesti tässä käytetään vaahtoavia aineita, jolloin puhdistetut alueet ja puhdistamattomat alueet näkyvät selvästi. Otsoni tarjoaa mahdollisuuden välttää kemikaaleille altistuminen COP-vaiheiden aikana, koska otsonijärjestelmä tuottaa otsonia tarpeen mukaan paikan päällä. Otsonin käyttö jättää jälkeensä miedon tuoksun, joka ilmaisee desinfioinnin onnistuneen.
Biokalvon poistaminen
Otsonin voimakkaan puhdistustehon ansiosta mahdolliset biokalvot voidaan poistaa otsonoimalla pidemmän ajanjakson, jolloin otsoni hajottaa soluseinät ja orgaaniset ainekset. Biokalvoja voi esiintyä järjestelmissä, joissa riittämätön desinfiointi tai puhdistus on sallinut bakteerien kasvun tuotannosta jääneessä orgaanisessa aineksessa. Näissä tapauksissa otsoni on erinomainen tapa poistaa biokalvo ja estää tuleva kasvu.
Jäähdytystornit ja suljetut vesijärjestelmät
Tämäntyyppiset järjestelmät eroavat joiltain osin CIP-prosesseista. Suljetuissa vesijärjestelmissä tai jäähdytystorneissa suuret vesimäärät kiertävät hyvin pitkällä hydraulisella retentioajalla. Näissä tapauksissa alle 0,2 ppm:n otsonipitoisuudet riittävät estämään mikrobien kasvun. Pitkillä hydraulisilla retentioajoilla biokalvot voidaan hajottaa tehokkaasti.
Soveltuvat toimialat
Prosessilaitteiden otsonidesinfiointi soveltuu erityisesti panimoihin (external site), meijereihin (external site), offshoreteollisuuteen ja elintarviketeollisuuteen (external site). Elintarviketeollisuus hyödyntää otsonia laajasti myös tuoretuotteiden huuhtelussa.