CIP-system och desinfektion av processutrustning
Förkorta CIP-processen och minska driftskostnader
I hela process- och livsmedelsindustrin, inklusive bryggerier, mejerier och läkemedelsindustrin, förbrukas stora mängder vatten, energi och kemikalier för att bebehålla hygienisk och ren miljö, framför allt i sluten processutrustning.
Utrustning såsom tankar, rör, ventiler och värmeväxlare behöver hållas fria från mikroorganismer, biofilm, avlagringar och kemiska restprodukter för att kvalitetssäkra produktionen. Oaktsam rengöring och sanering kan leda till följande:
- Förstörd slutprodukt – stora volymer kan behöva slängas
- Låg verkningsgrad på värmeväxlare – ökade driftkostnader
- Hög grad av underhåll
- Ökat behov av kemikalier, vatten och energi
Clean-in-place
Grundläggande CIP
Clean-in-Place (CIP) är en av de vanligaste enhetsoperationer inom den industriella sektorn och är viktig för att bibehålla ren processutrustning och oförstörd produkt. Idag är dessa processer till stor del automatiserade med centrala CIP-stationer som används för en hel anläggnings rengörings och desinfektionsbehov. Systemen möjliggör rengörings- och seneringscyklar i sluten utrustning som annars är oåtkomliga genom manuell rengöring. En typisk CIP-cykel består av följande steg:
| Fas i CIP-cykel | Syfte | Medel | Utmaningar |
|---|---|---|---|
| 1. Förskölj | Ta bort den största delen av organiskt material från föregående produktion. | Vatten. | Vattenförbrukning och belastning på avlopp. |
| 2. Lutrengöring eller syra | Tar bort och rengör material som fastnat på ytor i processutrustningen. Syra kan även ta bort oorganiskt material för and undvika avlagringar. Detta tar bort grogrunden för oönskade mikroorganismer och biofilm. | Natrium- eller kaliumhydroxid. Olika typer av syror såsom fosforsyra. | Kemikaliehantering, förbrukningskostnader. |
| 3. Sköljning | Sköljer bort lut och/eller syra från föregående rengöringssteg. | Vatten. | Vattenförbrukning och belastning på avlopp. |
| 4. Sanering & desinfektion | Säkerställ att inga mikroorganismer (bakterier, alger, virus) finns kvar i systemet. Enbart ett fåtal bakterier kan orsaka förstörd produkt i påföljande produktion genom snabb tillväxt. | Klorbaserade desinfektionsmedel, perättiksyra, hetvatten, ånga, jodoforer. | Att mäta och uppnå komplett sanering. Kostnader för kemikalier. Tidskrävande. |
| 5. Slutskölj | Sköljning av resterande kemikalier. Behövs inte om hetvatten används. | Vatten. | Vattenförbrukning, energiförbrukning vid hetvatten, tidskrävande. |
Typical CIP phases in process equipment cleaning and sanitation.
Ozon-CIP
Ozonteknik erbjuder ett ny typ av saneringsprocess som förbättrar och minskar många av de utmaningar som nämns i tabellen ovan. Detta inkluderar lägre vattenförbrukning, kemikalier och dess hantering samt energiförbrukning. Ozon eliminerar användandet av desinfektionskemikalier och hetvatten. Det lämnar inga restprodukter vilket innebär att slutskölj kan uteslutas från CIP-processen. Det är även möjligt att skölja med ozon i CIP-steg nr 3 (tabell ovan) vilket innebär att en 5-stegs CIP kan reduceras till tre (3) eller fyra(4) steg. De övergripande möjligheterna med att använda ozon för att sanera processutrustning illustreras i figurerna nedan.
Hetvattensanering är även mycket vanligt inom många industrier där kemikalier undviks på grund av dess restprodukter eller för att hetta upp hela processutrustningen massa. I många fall kan ozon ersätta även hetvattendesinfektion vilket spar stora mängder energi och kostnader. Detta koncept illustreras nedan.
Ozon produceras in-situ (det vill säga på plats) och vid behov. Detta är en av de viktigaste egenskaperna vid ozonanvändning jämfört med traditionell kemikalie- eller hetvattendesinfektion. Ozon produceras kontinuerligt över saneringscykeln och regleras mot ett riktvärde.
Ett exempel på hur ozonproduktionen går till visas i figuren nedan. Det gröna bandet representerar ozonkoncentrationen i processutrustningen som saneras. Sanering kan uppnås inom några minuter tack vare ozonets starka desinficerande egenskaper och vid mycket låga koncentrationer. Beroende på vilka mikroorganismer som ska inaktiveras kan komplett desinfektion på 3 log-nivå uppnås inom 5-15 minuter vid 0,5-1 ppm då erforderliga CT-värden är 10-1000 gånger lägre jämfört med kemikalier och hetvatten.
Clean-out-of-place (COP)
Medan CIP avser desinfektion i sluten processutrustning innebär COP desinfektion av öppna ytor såsom transportband, rör och golv. I traditionella metoder används desinfektionsmedel med skummande egenskaper för att avgöra om ytor har sanerats eller inte. Saneringen sker ofta för hand. Ozon kan användas även för dessa ändamål genom att använda ozonerat vatten i exempelvis en buffertank. Även denna ozonproduktion sker vid behov vilket eliminerar hantering av kemikalier.
Behandling av biofilm
Tack vare ozonets starka desinficerande egenskaper kan existerande biofilm behandlas med ozonteknik. I många fall kan det kräva en längre saneringsperiod under vilken ozonet bryter ner de lager av mikroorganismer som fått fäste vid en yta i processutrustningen. Dessa ytor kan uppstå om rengöring eller sanering inte varit tillräckligt under produktion. I dessa fall är ozon et utmärkt alternativ till behandling men även långsiktigt förebyggande av biofilm. Slutna vattensystem och kylsystem är typiska exempel där biofilm är vanligt förekommande i form av bakterier eller alger.
Kyltorn och slutna vattenkretsar
Dessa typer av applikationer skiljer sig något från rengöring av processutrustning via CIP. I dessa system circkulerar stora mängder vätska under långa hydraliska uppehållstider. En mycket låg ozonkoncentration, under 0.2 ppm, förebygger effektivt tillväxt av bakterier och andra mikrober som kan ge uphov till legionellautbrott eller biofilm.
Applicerbara branscher
Ozonsanering är speciellt värdefullt för rengörings- och saneringsintensiva branscher som bryggerier (extern sida), mejerier, off-shore och övrig livsmedelsproduktion (extern sida). Vad kan Ozonetech göra för er. Besök våra branschsidor för att lära dig mer om våra tjänster och system.