O seu parceiro fiável para agentes de limpeza em sistemas de água industriais

Os produtos de limpeza ácidos são a primeira escolha quando estão presentes depósitos minerais ou oxídicos nos sistemas de água devido à precipitação da água em circulação ou a reacções de corrosão.

Depósitos típicos:

• Carbonato de cálcio (cal) proveniente de água de alimentação dura ou de desgaseificação de CO₂

• Sulfato de cálcio (gesso), frequentemente em circuitos de arrefecimento industriais com uma carga elevada de sulfatos

• Óxidos de ferro (ferrugem, magnetite) devido à corrosão pelo oxigénio ou a processos de arranque

• Silicatos de ácido silícico na água bruta

• Revestimentos mistos de cal, ferro e materiais orgânicos

Princípio de ação:
Os ácidos como o ácido fosfórico, o ácido cítrico, o ácido sulfâmico ou misturas especiais dissolvem estes depósitos reagindo com os minerais e convertendo-os em sais solúveis em água.

Exemplo prático:
Numa torre de arrefecimento evaporativa com um elevado teor de cal, a limpeza com ácido pode melhorar a transferência de calor até 20% e, ao mesmo tempo, evitar a formação de biofilme, uma vez que a base mineral do biofilme é removida.

Os produtos de limpeza alcalinos são utilizados quando a sujidade orgânica ou gordurosa domina o sistema - frequentemente na indústria alimentar, de bebidas ou de papel, mas também em sistemas de membranas.

Revestimentos orgânicos típicos:

• Biofilmes (bactérias, algas, fungos) com matriz orgânica

• Gorduras, óleos e lubrificantes de processos de produção

• Depósitos de proteínas ou amido provenientes do processamento de alimentos

• Resíduos de polímeros de floculantes ou aditivos de produção

Princípio de ação:
Os produtos de limpeza alcalinos contêm frequentemente hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio combinado com tensioactivos e agentes complexantes para quebrar as estruturas orgânicas, saponificar a gordura e dispersar as partículas.

Exemplo prático:
Numa fábrica de papel, a utilização de um produto de limpeza CIP alcalino especial reduziu a perda de pressão nos permutadores de calor em 30 % e prolongou a vida útil do sistema em várias semanas.

Os produtos de limpeza oxidativos são a escolha mais eficaz quando é necessário remover a contaminação microbiológica ou depósitos orgânicos altamente reticulados que são resistentes a agentes puramente ácidos ou alcalinos.

Aplicações típicas:

• Eliminação de biofilmes de legionella em sistemas de água de arrefecimento

• Desinfeção de sistemas RO/membranas após contaminação microbiana

• Limpeza de separadores húmidos em sistemas de exaustão de ar

• Higienização das redes de aquecimento urbano após um longo período de paragem

Princípio de ação:
Os agentes oxidantes como o hipoclorito de sódio, o ácido peracético ou o peróxido de hidrogénio atacam a matriz orgânica, destroem as paredes celulares e desinfectam ao mesmo tempo.

Exemplo prático:
A produção de permeado de um sistema RO na indústria de bebidas foi aumentada em 25% e a contaminação microbiológica foi completamente eliminada por meio de um pré-tratamento oxidativo combinado e pós-limpeza ácida.

Um processo de limpeza típico inclui:

1. Análise: Amostra de água e, se necessário, amostra do revestimento para determinar o tipo de revestimento

2. Escolha do agente de limpeza: Variante ácida, alcalina ou oxidante, consoante o revestimento e o material

3. Doseamento e circulação: Num circuito fechado (CIP) ou offline com bomba externa

4. Tempo de contacto: Entre 30 minutos e várias horas, dependendo da espessura do revestimento

5. Enxaguamento: Com água desmineralizada ou água desclorada até à eliminação dos produtos químicos residuais

6. Neutralização: Se necessário, antes da descarga nas águas residuais

7. Pós-tratamento: por exemplo, com inibidores de corrosão ou biocidas

Os intervalos de limpeza dependem muito do tipo de sistema, da qualidade da água, da carga e das especificações padrão.
A limpeza proactiva é mais eficiente em termos de custos do que reagir a falhas totais.

Intervalos recomendados:

• Circuitos de arrefecimento: pelo menos 1-2 × por ano ou se a perda de ΔT >2 K ou o aumento de pressão >0,5 bar

• Sistemas de caldeiras: para incrustações >0,5 mm ou lamas com magnetite >200 mg/l

• Sistemas RO/membrana: com SDI >5 ou aumento de ΔP >15 %

• Sistemas de aquecimento urbano: com valores de ferro >1 mg/l ou carga de lamas visível

• Fábricas de produtos alimentares/farmacêuticos: de acordo com o plano HACCP/GMP, frequentemente semanal a mensal

Sugestão: A frequência de limpeza pode ser optimizada através da monitorização em linha da pressão diferencial, da diferença de temperatura e da contagem de bactérias.

A limpeza química em sistemas de água tem de cumprir os regulamentos legais, técnicos e específicos do sector:

• VDI 2047 / 42º BImSchV: Higiene em sistemas de arrefecimento evaporativo - controlo de biofilme e legionella

• VDI 2035: Caldeiras e sistemas de água quente - a ausência de depósitos é essencial para a eficiência energética

• PED (Diretiva relativa aos equipamentos sob pressão): O tratamento químico não deve danificar os equipamentos sob pressão

• WHG / TA Luft: Descarga de água de enxaguamento apenas após neutralização e aprovação

• Indústria alimentar e farmacêutica: HACCP, GMP, utilização de produtos de limpeza compatíveis com a FDA

• Sistemas de membranas: Respeitar as aprovações do fabricante para obter a garantia

A proteção dos materiais do sistema é uma questão fundamental na limpeza a seco. Por isso, o ALMA AQUA tem este facto em consideração:

1. Análise de materiais - Que metais, plásticos ou revestimentos são utilizados?

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

3. Tolerância à gama de pH - Materiais como o cobre ou o latão reagem de forma sensível a ambientes fortemente ácidos ou alcalinos.

4. Adição de inibidores - Os nossos produtos de limpeza contêm inibidores de proteção de metais que formam uma camada passiva temporária durante a limpeza.

5. Etapa de neutralização - Após a limpeza, o sistema é ajustado a um pH neutro para evitar a pós-corrosão.

Exemplo prático:
Ao limpar um permutador de calor de placas com placas de titânio, foi utilizado um produto de limpeza especial de ácido cítrico estabilizado com inibidor para remover o calcário e o biofilme - sem danificar o titânio ou os vedantes.

Sim - muitas vezes faz sentido.
Exemplo: Um produto de limpeza alcalino com tensioactivos dissolve o biofilme, que é depois tratado com um biocida oxidativo para matar quaisquer germes restantes.
Para sistemas de membrana, também oferecemos produtos 2 em 1 que permitem a limpeza e a desinfeção num só passo.

A análise do revestimento é frequentemente o fator decisivo entre o sucesso e o fracasso de uma limpeza.
Sem análise, é frequentemente selecionado um agente de limpeza que não está optimizado, o que pode levar a uma remoção incompleta ou a danos no material.

Benefícios da análise do pavimento:

• Identificação do tipo de revestimento: mineral, orgânico, biológico ou misto

• Otimização química: seleção de ingredientes activos, gama de pH e temperatura

• Evitar a química incorrecta: por exemplo, utilização de ácido no biofilme → sem efeito

• Otimização do sistema: Conclusões sobre a química da água, pontos de dosagem e modo de funcionamento

Métodos analíticos:

• Microscopia (microscopia eletrónica de luz e de varrimento)

• Análise por fluorescência de raios X (XRF) para determinação de elementos

• Termogravimetria (TGA) para separação orgânica/mineral

Exemplo prático:
Num circuito de refrigeração de um processo de extrusão de plástico, uma análise de depósitos revelou um depósito misto de cálcio e fosfato. Em vez da limpeza com ácido padrão, foi efectuada uma limpeza com quelato específica - com 100 % de remoção do depósito e sem danos materiais.

A limpeza CIP (Cleaning in Place) é o processo padrão para restaurar o desempenho dos sistemas de membrana, como osmose inversa (RO), nanofiltração (NF), ultrafiltração (UF) ou microfiltração (MF).

Objetivo:

• Eliminação de incrustações (orgânicas, biológicas, minerais)

• Restauração do fluxo de permeado

• Redução da pressão diferencial (ΔP)

• Prolongamento da vida útil da membrana

Procedimento ótimo:

1. Analisar os dados de desempenho (fluxo de permeado, ΔP, retenção de sal) → Selecionar o agente de limpeza adequado

2. Seleção de produtos químicos de acordo com o tipo de revestimento:

   • Produtos de limpeza ácidos para calcário, óxidos metálicos, silicatos

   • Produtos de limpeza alcalinos para incrustações orgânicas, biofilme, gordura

   • Produtos de limpeza sem oxidação (para membranas de poliamida, uma vez que o cloro provoca danos)

3. Preparação: lavagem com permeado ou água desionizada, controlo da temperatura (geralmente 25-35 °C)

4. Fase de circulação: 30-60 minutos por circuito, mudar a direção do fluxo para soltar mecanicamente os depósitos

5. Fase de reação: Deixar a solução em repouso durante 30-60 minutos

6. Enxaguamento: Com permeado ou água desmineralizada até que a condutividade da água de enxaguamento seja estável

7. Documentação: consumo de produtos químicos, valores medidos, efeito de limpeza

Sugestão:
A limpeza CIP regular antes de serem atingidos valores limite críticos (por exemplo, aumento de ΔP >15 %, perda de fluxo >10 %) aumenta significativamente a vida útil das membranas e reduz a bioincrustação a longo prazo.

As legionelas são bactérias de origem hídrica que colonizam biofilmes e podem causar legionelose quando se formam aerossóis (por exemplo, em torres de arrefecimento ou separadores húmidos).
A desinfeção por si só não é muitas vezes suficiente, uma vez que os biofilmes actuam como uma camada protetora.

Abordagem sustentável:

1. Análise da causa principal: amostras de água, contagem de bactérias, medição do biofilme, análise do fluxo (identificar zonas mortas)

2. Remoção mecânica e química do biofilme:

   • Produtos de limpeza alcalinos com tensioactivos para quebrar a matriz do biofilme

   • Desinfeção oxidativa subsequente (por exemplo, ácido peracético, cloro, dióxido de cloro)

3. Planeamento da desinfeção por choque:

   • Dosagem em concentração aumentada durante um período de tempo limitado

   • Circulação e fluxo completo através de todos os componentes do sistema

   • Conformidade com o tempo de contacto de acordo com a VDI 2047 / 42º BImSchV

4. Controlo de acompanhamento: contagem de bactérias, análise PCR específica da Legionella

5. Prevenção a longo prazo:

   • Dosagem contínua de biocidas em baixas concentrações

   • Modificações da superfície, evitar zonas mortas

   • Análises regulares da placa bacteriana e do biofilme

Exemplo prático:
Numa torre de arrefecimento com infestação recorrente de legionella, um processo de limpeza em duas fases (alcalina + oxidativa) e o subsequente programa contínuo de biocidas mantiveram a carga bacteriana permanentemente abaixo dos valores-limite - documentados de acordo com as especificações da VDI 2047 Folha 2.