Váš spoľahlivý partner v oblasti odpeňovačov a kontroly peny v priemyselných vodných systémoch

Tvorba peny v chladiacich, kotlových a odpadových systémoch má vždy fyzikálno-chemický základ: plynové bubliny (väčšinou vzduch) sú stabilizované povrchovo aktívnymi látkami v kvapaline, takže nepraskajú.

Časté príčiny podľa procesu:

• Chladiace vodné systémy: povrchovo aktívne látky z biocídnych programov, organické produkty rozkladu z biofilmov, úniky z výmenníkov tepla (napr. vniknutie oleja)

• Kotlové zariadenia/odparovače: Vysoký obsah tuhých látok (TDS), organické znečistenie, olej alebo tuky, nedostatočné odsoľovanie

• Biologické čistiarne odpadových vôd: predávkovanie živinami, vniknutie povrchovo aktívnych látok z odpadových vôd z výroby, vysoká koncentrácia bielkovín alebo sacharidov

• Papierenský priemysel: živice, lepidlá a lignín z úpravy vlákien

• Chemický priemysel: vedľajšie produkty reakcií, povrchovo aktívne látky alebo polyméry z procesov

Praktický príklad:
V priemyselnom zariadení na spracovanie tukov viedlo minimálne množstvo oleja v chladiacej vode k vzniku stabilnej, vysoko viskóznej peny, ktorá zmizla až po použití špeciálneho odpeňovača obsahujúceho silikón.

Účinok odpěňovačů je založen na několika mechanismech:

1. Lokálne zníženie povrchového napätia: Odpěňovač cielene destabilizuje medznú vrstvu penovej lamely, čím tekutina rýchlejšie odteká z bubliny.

2. Ukladanie hydrofóbnych častíc: Dispergované častice (napr. oxid kremičitý) narúšajú stabilitu penotvorných látok a pôsobia ako „miesta predpísaného zlomu“ v stene bubliny.

3. Výmena tekutiny v lamele: kvapôčky oleja vytláčajú vodu zo steny bubliny a spôsobujú jej kolaps.

4. Dlhodobý účinok vďaka prostriedkom proti peneniu: Niektoré prísady vytvárajú na povrchu kvapaliny ochranný film, ktorý zabraňuje opätovnému peneniu.

Rozdiel v závislosti od formulácie:

• Odpěňovače obsahující silikon: extrémně rychlý účinek, velmi nízké dávkování

• Odpěňovače bez silikónu: o niečo pomalší, ale stabilnejší dlhodobý účinok

• Na báze polyéteru alebo vosku: teplotne stabilný a vhodný pre použitie s horúcou vodou

• Odpěňovače obsahující silikón:

  • Oblasť použitia: chladiace okruhy, čistenie odpadových vôd, chemické procesy

  • Výhody: Veľmi rýchly účinok, vysoká účinnosť pri nízkych dávkach

  • Nevýhoda: Môže viesť k nevratnému upchaniu membránových systémov (RO, UF).

• Odpěňovače bez silikónu (polyether, vosky, minerálne oleje):

  • Oblasť použitia: potravinársky priemysel, membránové systémy, aplikácie s obmedzeniami týkajúcimi sa silikónu

  • Výhody: kompatibilný s membránou, bez zvyškov silikónu

  • Nevýhoda: väčšinou je potrebné vyššie dávkovanie

• Biologicky rozložiteľné odpěňovače:

  • Oblasť použitia: Biologické čističky, aby sa nezabrzdila mikrobiálna aktivita

  • Výhody: Šetrný k životnému prostrediu, rýchlo sa rozkladá

  • Nevýhoda: Vo väčšine prípadov nie je tak dlhotrvajúci ako produkty na báze silikónu.

• Vysokoteplotný odpěňovač:

  • Oblasť použitia: kotlové zariadenia, odparovače, procesy >100 °C

  • Výhody: Teplotná a tlaková stabilita, žiadna strata účinnosti pri vysokých teplotách

Praktický príklad:
V papierni s procesnou vodou s vysokým obsahom živice dokázal penu rozbiť iba silikónový odpeňovač – test bez silikónu viedol k oneskorenému účinku a vyššej spotrebe.

Naše odpěňovače sa používajú v mnohých odvetviach, napr.:

• Systémy chladiacej vody: pena spôsobená biocídnymi programami alebo organickým znečistením

• Kotlové zariadenia/výparníky: Penenie spôsobené rozpustenými tuhými látkami alebo olejmi

• Biologické čistenie odpadových vôd: tvorba peny pri vysokom zaťažení proteínmi alebo povrchovo aktívnymi látkami

• Papierenský priemysel: pena v príprave surovín a papierenských strojoch

• Chemický priemysel: pena v reaktoroch a počas syntetických procesov

• Potravinársky priemysel: pena vo fermentoroch, CIP procesoch alebo pri príjme surovín

Optimálne dávkovanie závisí od chemického zloženia vody, množstva peny, teploty a typu zariadenia.
Postup pri použití ALMA AQUA:

1. Analýza situácie s penou na mieste (odber vzoriek, test tvorby peny)

2. Laboratórne testy s rôznymi typmi odpěňovačov na stanovenie účinnosti

3. Pilotné dávkovanie v zariadení s rôznymi množstvami

4. Monitorovanie: výška peny, trvanie peny, možné interakcie s inými prísadami

5. Jemné nastavenie: automatické dávkovanie pomocou senzorov alebo manuálne v intervaloch

Tip: Trvalé preventívne dávkovanie je často účinnejšie ako čisto reaktívne šokové dávkovanie.

Áno – nesprávny výber alebo dávkovanie môže spôsobiť značné problémy:

• Biologické čističky odpadových vôd:

  • Niektoré odpěňovače môžu brániť prenosu kyslíka do kvapaliny, čo spomaľuje rozklad CHSK.

  • Silikónové častice sa môžu hromadiť v kale a zhoršovať jeho usadzovacie vlastnosti.

  • Riešenie: Používajte biologicky odbúrateľné odpěňovače, ktoré nemajú negatívny vplyv na biomasu.

• Membránové systémy:

  • Produkty obsahujúce silikón často vedú k nevratnému znečisteniu membrány.

  • Aj najmenšie množstvá môžu spôsobiť hydrofobizáciu pórov membrány a výrazne znížiť prietok.

  • Riešenie: Používajte formulácie bez obsahu silikónu, kompatibilné s RO, ktoré spĺňajú požiadavky výrobcu.

Praktický príklad:
V zariadení na reverznú osmózu viedlo nekontrolované použitie odpeňovača obsahujúceho silikón k 40 % strate prietoku permeátu – škodu bolo možné obmedziť až čistením membrány špeciálnymi dispergačnými prostriedkami.

V závislosti od oblasti použitia je potrebné dodržiavať rôzne smernice:

• Potravinársky priemysel: Antipenidlá musia byť v súlade s FDA alebo EÚ pre kontakt s potravinami (napr. nariadenie (EÚ) č. 10/2011).

• Oblasť odpadových vôd: Dodržiavajte nariadenie o odpadových vodách (AbwV), zohľadnite biologickú rozložiteľnosť.

• Chladiace veže / odparovacie chladiace zariadenia: Použitie musí byť kompatibilné s programami na ochranu proti biocídom a korózii (VDI 2047 / 42. BImSchV).

• Membránové systémy: Dodržiavajte pokyny výrobcu, aby ste neprišli o záruku.

Áno – a v mnohých procesoch je to dokonca ekonomickejšie.
Preventívne použitie znižuje riziko náhleho vzniku peny, ktorý vedie k zastaveniu výroby alebo strate efektívnosti.
Príklad: V papierenskom stroji viedlo kontinuálne nízke dávkovanie k trvalému odstráneniu peny a zabránilo nákladným prerušeniam výroby.

Vo väčšine prípadov v priebehu sekúnd až niekoľkých minút.
Rýchlosť účinku závisí od zaťaženia, teploty a prúdenia.
Produkty obsahujúce silikón pôsobia obzvlášť rýchlo, produkty bez silikónu často o niečo pomalšie, ale za to sú dlhodobo stabilné.

Áno – a dôsledky siahajú od výpadkov výroby až po poškodenie zariadení:

• Chýbajúci účinok: Ak odpěňovač nie je vhodný pre daný typ peny, nedosiahne sa požadovaný účinok (napr. bezsilikónový prostriedok proti veľmi stabilnej silikátovej pene).

• Nezlučiteľnosť s inými prísadami: Môže spôsobiť flokáciu, olejový film alebo reakčné produkty, ktoré narušujú meracie prístroje.

• Poškodenie materiálu: Niektoré rozpúšťadlá v odpeňovačoch môžu poškodiť tesnenia alebo povlaky.

• Poruchy procesu: V biologických čistiacich stupňoch alebo membránových zariadeniach môže nesprávny odpěňovač výrazne ovplyvniť výkonnosť.

Preto platí: „
“ ( Najprv vyskúšajte, potom používajte). ALMA AQUA vždy odporúča pred trvalým použitím odpěňovača vykonať testovanie na mieste alebo v laboratóriu. Tým sa zabezpečí správny účinok, kompatibilita a dlhodobá zlučiteľnosť.

Účinná analýza príčin penenia začína systematickým zaznamenávaním všetkých relevantných prevádzkových údajov a parametrov vody.
ALMA AQUA postupuje v niekoľkých krokoch:

1. Pozorovanie prevádzky na mieste

   • Vizuálna analýza konzistencie peny (suchá, vlhká, viskózna)

   • Zaznamenávanie podmienok procesu (teplota, prietok, pH, prívod vzduchu)

2. Odber vzoriek a laboratórna analýza

   • Pena: vyšetrenie na prítomnosť povrchovo aktívnych látok, tukov, bielkovín, polymérov

   • Voda v zariadeniach: analýza CSB, TSS, olejov, povrchového napätia

   • Mikrobiologické testy: Detekcia produktov biofilmu (EPS, druhy baktérií)

3. Skontrolujte históriu procesu

   • Posledné zmeny vo vode alebo stratégii dávkovania

   • Použitie nových prísad alebo surovín

   • Zmeny vo výrobe alebo intervaly čistenia

4. Simulácia v laboratórnom meradle

   • Úprava penotvorby pomocou vody v zariadení s cieľom otestovať vhodné odpěňovače

Praktický tip:
Mnohé prípady tvorby peny sú multifaktoriálne – napr. kombinácia povrchovo aktívnych látok + biofilm + znečistenie tuhými látkami. V takýchto prípadoch je najúčinnejšia kombinovaná stratégia odstránenia príčin peny a použitia odpěňovača.

Krátkodobé odstraňovanie peny je zvyčajne jednoduché – výzvou je dlhodobá kontrola peny.
ALMA AQUA odporúča na tento účel optimalizáciu procesu v 4 krokoch:

1. kontrola zdrojov

   • Zníženie zaťaženia povrchovo aktívnymi látkami alebo tukmi pri zdroji

   • Optimalizácia čistiacich procesov s cieľom minimalizovať množstvo zvyškov chemikálií v obehu

2. Optimalizácia parametrov procesu

   • Zníženie rýchlosti prúdenia v kritických oblastiach

   • Predchádzanie nadmernému vnikaniu vzduchu alebo plynu do čerpadiel a potrubí

3. Varianty dlhodobého dávkovania

   • Použitie odpěňovačů v nízkých dávkách jako prevence

   • Kombinácia s dispergátormi na odstránenie stabilizátorov peny (napr. častíc)

4. Pravidelné monitorovanie

   • Online meracie systémy pre výšku peny alebo povrchové napätie

   • Dokumentácia sklonu k peneniu, dávkovacích množstiev a podmienok zariadenia

Praktický príklad:
V papierni sa podarilo znížiť tvorbu peny o 95 % prostredníctvom kontinuálneho dávkovania teplotne stabilného odpěňovača a súčasného prispôsobenia obsahu vzduchu v potrubí procesnej vody – bez negatívnych vplyvov na výrobný proces.