Państwa niezawodny partner w zakresie środków czyszczących w przemysłowych instalacjach wodnych

Kwaśne środki czyszczące są pierwszym wyborem, gdy osady mineralne lub tlenkowe są obecne w systemach wodnych z powodu wytrącania się z krążącej wody lub reakcji korozyjnych.

Typowe złoża:

• Węglan wapnia (wapno ) z twardej wody zasilającej lub odgazowania CO₂

• Siarczan wapnia (gips), często w przemysłowych obiegach chłodniczych o wysokim obciążeniu siarczanami.

• Tlenki żelaza (rdza, magnetyt) w wyniku korozji tlenowej lub procesów rozruchowych

• Krzemiany z kwasu krzemowego w wodzie surowej

• Powłoki mieszane z wapna, żelaza i substancji organicznych

Zasada działania:
Kwasy takie jak kwas fosforowy, kwas cytrynowy, kwas sulfamowy lub specjalne mieszanki rozpuszczają te osady, reagując z minerałami i przekształcając je w sole rozpuszczalne w wodzie.

Praktyczny przykład:
W wyparnej wieży chłodniczej o wysokiej zawartości wapna, czyszczenie kwasem może poprawić wymianę ciepła nawet o 20% i jednocześnie zapobiec tworzeniu się biofilmu, ponieważ usuwana jest mineralna baza biofilmu.

Alkaliczne środki czyszczące są stosowane, gdy w systemie dominują zabrudzenia organiczne lub tłuste - często w przemyśle spożywczym, napojów lub papierniczym, ale także w systemach membranowych.

Typowe powłoki organiczne:

• Biofilmy (bakterie, algi, grzyby) z matrycą organiczną

• Smary, oleje i smary z procesów produkcyjnych

• Osady białka lub skrobi z przetwarzania żywności

• Pozostałości polimerów z flokulantów lub dodatków produkcyjnych

Zasada działania:
Alkaliczne środki czyszczące często zawierają wodorotlenek sodu lub wodorotlenek potasu w połączeniu ze środkami powierzchniowo czynnymi i środkami kompleksującymi w celu rozbicia struktur organicznych, zmydlenia tłuszczu i rozproszenia cząstek.

Praktyczny przykład:
W papierni zastosowanie specjalnego alkalicznego środka czyszczącego CIP zmniejszyło straty ciśnienia w wymiennikach ciepła o 30% i wydłużyło żywotność systemu o kilka tygodni.

Oksydacyjne środki czyszczące są najskuteczniejszym wyborem w przypadku konieczności usunięcia zanieczyszczeń mikrobiologicznych lub silnie usieciowanych osadów organicznych, które są odporne na czysto kwaśne lub zasadowe środki czyszczące.

Typowe zastosowania:

• Eliminacja biofilmów Legionella w systemach wody chłodzącej

• Dezynfekcja systemów RO/membranowych po skażeniu mikrobiologicznym

• Czyszczenie separatorów mokrych w systemach powietrza wylotowego

• Higienizacja sieci ciepłowniczych po długim przestoju

Zasada działania:
Środki utleniające, takie jak podchloryn sodu, kwas nadoctowy lub nadtlenek wodoru, atakują matrycę organiczną, niszczą ściany komórkowe i jednocześnie dezynfekują.

Praktyczny przykład:
Wydajność permeatu systemu RO w przemyśle napojów została zwiększona o 25%, a zanieczyszczenia mikrobiologiczne zostały całkowicie wyeliminowane dzięki połączeniu wstępnej obróbki utleniającej i kwaśnego oczyszczania końcowego.

Typowy proces czyszczenia obejmuje

1. Analiza: Próbka wody i, w razie potrzeby, próbka powłoki w celu określenia rodzaju powłoki.

2. Wybór środka czyszczącego: Wariant kwaśny, zasadowy lub utleniający w zależności od powłoki i materiału

3. Dozowanie i cyrkulacja: w obiegu zamkniętym (CIP) lub offline z pompą zewnętrzną

4. Czas kontaktu: od 30 minut do kilku godzin, w zależności od grubości powłoki.

5. Płukanie: wodą demineralizowaną lub odchlorowaną do momentu usunięcia pozostałości środków chemicznych.

6. Neutralizacja: W razie potrzeby przed odprowadzeniem do ścieków

7. Obróbka końcowa: np. za pomocą inhibitorów korozji lub biocydów

Częstotliwość czyszczenia zależy w dużej mierze od typu systemu, jakości wody, obciążenia i standardowych specyfikacji.
Proaktywne czyszczenie jest bardziej opłacalne niż reagowanie na całkowite awarie.

Zalecane odstępy czasu:

• Obwody chłodzące: co najmniej 1-2 × rocznie lub w przypadku utraty ΔT >2 K lub wzrostu ciśnienia o >0,5 bara.

• Systemy kotłów: w przypadku tworzenia się kamienia >0,5 mm lub osadów zawierających magnetyt >200 mg/l

• Systemy RO/membranowe: z SDI >5 lub wzrostem ΔP >15%.

• Systemy ciepłownicze: z wartościami żelaza >1 mg/l lub widocznym ładunkiem osadu

• Zakłady spożywcze/farmaceutyczne: zgodnie z planem HACCP/GMP, często co tydzień lub co miesiąc.

Wskazówka: Częstotliwość czyszczenia można zoptymalizować poprzez monitorowanie online różnicy ciśnień, różnicy temperatur i liczby bakterii.

Czyszczenie chemiczne w systemach wodnych musi być zgodne z przepisami prawnymi, technicznymi i branżowymi:

• VDI 2047 / 42. BImSchV: Higiena w wyparnych systemach chłodzenia - biofilm i legionella muszą być sprawdzane

• VDI 2035: Kotły i systemy ciepłej wody użytkowej - brak osadów ma zasadnicze znaczenie dla efektywności energetycznej

• PED (dyrektywa dotycząca urządzeń ciśnieniowych): Obróbka chemiczna nie może uszkodzić urządzeń ciśnieniowych

• WHG / TA Luft: Odprowadzanie wody płuczącej tylko po neutralizacji i zatwierdzeniu.

• Przemysł spożywczy i farmaceutyczny: HACCP, GMP, stosowanie środków czyszczących zgodnych z FDA

• Systemy membranowe: Proszę przestrzegać zatwierdzeń producenta w celu uzyskania gwarancji.

Ochrona materiałów systemowych jest kluczową kwestią w czyszczeniu na sucho. ALMA AQUA bierze to pod uwagę:

1. Analiza materiałów - Jakie metale, tworzywa sztuczne lub powłoki są stosowane?

2. Temperaturverträglichkeit – Viele Werkstoffe haben Temperaturgrenzen, z. B. Aluminium <60 °C bei Säurereinigung.

3. Tolerancja zakresu pH - materiały takie jak miedź lub mosiądz reagują wrażliwie na silnie kwaśne lub zasadowe środowisko.

4. Dodatek inhibitora - Nasze środki czyszczące zawierają inhibitory ochrony metalu, które tworzą tymczasową warstwę pasywną podczas czyszczenia.

5. Etap neutralizacji - Po czyszczeniu system jest dostosowywany do neutralnego pH, aby zapobiec korozji wtórnej.

Praktyczny przykład:
Podczas czyszczenia płytowego wymiennika ciepła z płytami tytanowymi zastosowano specjalny środek czyszczący stabilizowany inhibitorem kwasu cytrynowego, aby usunąć zarówno kamień, jak i biofilm - bez uszkadzania tytanu lub uszczelek.

Tak - często ma to sens.
Przykład: Alkaliczny środek czyszczący ze środkami powierzchniowo czynnymi rozpuszcza biofilm, który jest następnie poddawany działaniu utleniającego biocydu w celu zabicia wszelkich pozostałych zarazków.
W przypadku systemów membranowych oferujemy również produkty 2 w 1, które umożliwiają czyszczenie i dezynfekcję w jednym kroku.

Analiza powłoki jest często czynnikiem decydującym o powodzeniu lub niepowodzeniu czyszczenia.
Bez analizy często wybierany jest niezoptymalizowany środek czyszczący, co może prowadzić do niepełnego usunięcia lub uszkodzenia materiału.

Korzyści z analizy nawierzchni:

• Identyfikacja rodzaju pokrycia: pokrycie mineralne, organiczne, biologiczne lub mieszane

• Optymalizacja chemiczna: wybór składników aktywnych, zakresu pH i temperatury

• Unikanie wadliwej chemii: np. stosowanie kwasu na biofilm → brak efektu

• Optymalizacja systemu: wnioski dotyczące składu chemicznego wody, punktów dozowania i trybu pracy

Metody analityczne:

• Mikroskopia (mikroskopia świetlna i skaningowa mikroskopia elektronowa)

• Analiza fluorescencji rentgenowskiej (XRF) do oznaczania pierwiastków

• Termograwimetria (TGA) do separacji organiczno-mineralnej

Praktyczny przykład:
W obiegu chłodzenia w procesie wytłaczania tworzyw sztucznych analiza osadów wykazała mieszany osad wapniowo-fosforanowy. Zamiast standardowego czyszczenia kwasem, przeprowadzono ukierunkowane czyszczenie chelatem - usuwając 100% osadów i nie uszkadzając materiału.

Czyszczenie CIP (Cleaning in Place) to standardowy proces przywracania wydajności systemów membranowych, takich jak odwrócona osmoza (RO), nanofiltracja (NF), ultrafiltracja (UF) lub mikrofiltracja (MF).

Cel:

• Usuwanie zanieczyszczeń (organicznych, biologicznych, mineralnych)

• Przywrócenie przepływu permeatu

• Redukcja różnicy ciśnień (ΔP)

• Wydłużenie żywotności membrany

Optymalna procedura:

1. Analiza danych dotyczących wydajności (przepływ permeatu, ΔP, retencja soli) → Wybór odpowiedniego środka czyszczącego

2. Wybór chemikaliów w zależności od rodzaju powłoki:

   • Kwaśne środki czyszczące do kamienia, tlenków metali, krzemianów

   • Alkaliczne środki czyszczące do zanieczyszczeń organicznych, biofilmu, tłuszczu

   • Środki czyszczące bez utleniania (dla membran poliamidowych, ponieważ chlor powoduje uszkodzenia)

3. Przygotowanie: płukanie permeatem lub wodą dejonizowaną, kontrola temperatury (zwykle 25-35 °C).

4. Faza cyrkulacji: 30-60 minut na obwód, zmiana kierunku przepływu w celu mechanicznego poluzowania osadów

5. Faza reakcji: Pozostawić roztwór w spoczynku na 30-60 minut.

6. Płukanie: permeatem lub wodą demineralizowaną, aż przewodność wody płuczącej będzie stabilna.

7. Dokumentacja: zużycie chemikaliów, zmierzone wartości, efekt czyszczenia

Wskazówka:
Regularne czyszczenie CIP przed osiągnięciem krytycznych wartości granicznych (np. wzrost ΔP >15%, utrata strumienia >10%) znacznie wydłuża żywotność membran i zmniejsza biofouling w dłuższej perspektywie.

Legionella to bakterie przenoszone przez wodę, które kolonizują biofilmy i mogą powodować legionellozę, gdy tworzą się aerozole (np. w wieżach chłodniczych lub mokrych separatorach).
Sama dezynfekcja często nie jest wystarczająca, ponieważ biofilmy działają jak warstwa ochronna.

Zrównoważone podejście:

1. Analiza przyczyn źródłowych: próbki wody, liczba bakterii, pomiar biofilmu, analiza przepływu (identyfikacja martwych stref)

2. Mechaniczne i chemiczne usuwanie biofilmu:

   • Alkaliczne środki czyszczące ze środkami powierzchniowo czynnymi do rozbijania matrycy biofilmu

   • Późniejsza dezynfekcja utleniająca (np. kwas nadoctowy, chlor, dwutlenek chloru)

3. Planowanie dezynfekcji uderzeniowej:

   • Dawkowanie w zwiększonym stężeniu przez ograniczony czas

   • Cyrkulacja i pełny przepływ przez wszystkie części systemu

   • Zgodność z czasem kontaktu zgodnie z VDI 2047 / 42. BImSchV

4. Kontrola uzupełniająca: liczba bakterii, analiza PCR specyficzna dla bakterii Legionella

5. Zapobieganie długoterminowe:

   • Ciągłe dozowanie biocydów w niskich stężeniach

   • Modyfikacje powierzchni, unikanie martwych stref

   • Regularne analizy płytki nazębnej i biofilmu

Praktyczny przykład:
W wieży chłodniczej z powtarzającą się inwazją legionelli, dwustopniowy proces czyszczenia (alkaliczny + utleniający) i późniejszy ciągły program biocydów utrzymywał obciążenie bakteriami stale poniżej wartości granicznych - udokumentowane zgodnie ze specyfikacjami VDI 2047 Arkusz 2.