Váš spoľahlivý partner v oblasti čistiacich prostriedkov pre priemyselné vodné systémy

Kyslé čistiace prostriedky sú prvou voľbou v prípade minerálnych alebo oxidových usadenín vo vodných systémoch, ktoré vznikajú v dôsledku zrážania z obehovej vody alebo korozívnych reakcií.

Typické usadeniny:

• Uhličitan vápenatý (vápno) z tvrdej vody alebo odplyňovanie CO₂.

• Sulfát vápenatý (sadra), často používaný v priemyselných chladiacich okruhoch s vysokým obsahom síranov

• Oxidy železa (hrdza, magnetit) spôsobené koróziou kyslíkom alebo procesmi spúšťania

• Silikáty z kyseliny kremičitej v surovej vode

• Zmesové povlaky z vápna, železa a organických látok

Princíp pôsobenia:
Kyseliny, ako je kyselina fosforečná, kyselina citrónová, kyselina sulfámová alebo špeciálne zmesi, rozpúšťajú tieto usadeniny tým, že reagujú s minerálmi a premieňajú ich na vo vode rozpustné soli.

Praktický príklad:
V odparovacom chladiacom veži s vysokým obsahom vápnika môže kyslé čistenie zlepšiť prenos tepla až o 20 % a zároveň zabrániť tvorbe biofilmu, pretože sa odstráni minerálna základňa biofilmu.

Alkalické čistiace prostriedky sa používajú v prípade, ak v systéme prevládajú organické alebo mastné nečistoty – často v potravinárskom, nápojovom alebo papierenskom priemysle, ale aj v membránových zariadeniach.

Typické organické povlaky:

• Biofilmy (baktérie, riasy, huby) s organickou matricou

• Tuky, oleje a mazivá z výrobných procesov

• Usadeniny bielkovín alebo škrobu z spracovania potravín

• Zvyšky polymérov z flokulačných činidiel alebo pomocných výrobných látok

Princíp pôsobenia:
Alkalické čistiace prostriedky často obsahujú hydroxid sodný alebo hydroxid draselný v kombinácii s povrchovo aktívnymi látkami a komplexotvornými činidlami, ktoré rozkladajú organické štruktúry, zmydľujú tuky a dispergujú častice.

Praktický príklad:
V papierni sa použitím špeciálneho alkalického CIP čistiaceho prostriedku podarilo znížiť tlakovú stratu v tepelných výmenníkoch o 30 % a predĺžiť životnosť zariadenia o niekoľko týždňov.

Oxidatívne čistiace prostriedky sú najúčinnejšou voľbou, ak je potrebné odstrániť mikrobiologické znečistenie alebo silne prepojené organické usadeniny, ktoré sú odolné voči čisto kyslým alebo alkalickým prostriedkom.

Typické použitie:

• Odstránenie biofilmov legionelov v chladiacich vodných systémoch

• Dezinfekcia RO/membránových zariadení po mikrobiálnej kontaminácii

• Čistenie mokrých odlučovačov v odsávacích systémoch

• Hygienizácia diaľkových tepelných sietí po dlhšom odstávke

Princíp účinku:
Oxidanty, ako je chlórnan sodný, kyselina peroxooctová alebo peroxid vodíka, napádajú organickú matrix, ničia bunkové steny a zároveň dezinfikujú.

Praktický príklad:
V prípade RO zariadenia v nápojovom priemysle sa kombináciou oxidačnej predúpravy a kyslej dodatočnej úpravy podarilo zvýšiť priepustnosť o 25 % a úplne eliminovať mikrobiologický výskyt.

Typický proces čistenia zahŕňa:

1. Analýza: Odber vzorky vody a prípadne odber povlaku na určenie typu povlaku

2. Výber čistiaceho prostriedku: Kyslá, alkalická alebo oxidačná varianta v závislosti od povlaku a materiálu

3. Dávkovanie a cirkulácia: V uzavretom okruhu (CIP) alebo offline s externou čerpadlom

4. Doba pôsobenia: V závislosti od hrúbky povrchovej vrstvy medzi 30 minútami a niekoľkými hodinami.

5. Preplachovanie: VE vodou alebo dechlorovanou vodou s regulovanou teplotou, až kým sa neodstránia zvyšky chemikálií.

6. Neutralizácia: V prípade potreby pred vypustením do odpadových vôd

7. Dodatočná úprava: napr. inhibítormi korózie alebo biocídmi

Intervaly čistenia závisia vo veľkej miere od typu zariadenia, kvality vody, zaťaženia a normatívnych požiadaviek.
Proaktívne čistenie je nákladovo efektívnejšie ako reakcia na úplné výpadky.

Odporúčané intervaly:

• Chladiace okruhy: minimálne 1–2 × ročne alebo pri strate ΔT >2 K resp. zvýšení tlaku o >0,5 bar

• Kotlové zariadenia: pri tvorbe kotlového kameňa >0,5 mm alebo bahna obsahujúceho magnetit >200 mg/l

• RO/membránové zariadenia: pri SDI >5 alebo zvýšení ΔP o >15 %

• Systémy diaľkového vykurovania: pri hodnotách železa >1 mg/l alebo viditeľnom množstve bahna

• Potravinárske/farmaceutické zariadenia: podľa plánu HACCP/GMP, často týždenne až mesačne

Tip: Častosť čistenia je možné optimalizovať prostredníctvom online monitorovania rozdielového tlaku, rozdielu teplôt a počtu baktérií.

Chemické čistenie vo vodných systémoch musí spĺňať zákonné, technické a odvetvové predpisy:

• VDI 2047 / 42. BImSchV: Hygiena v odparovacích chladiacich zariadeniach – biofilm a legionely musia byť kontrolované

• VDI 2035: Kotly a zariadenia na ohrev teplej vody – absencia usadenín je nevyhnutná pre energetickú účinnosť

• DGRL (smernica o tlakových zariadeniach): Chemické ošetrenie nesmie poškodiť tlakové zariadenia.

• WHG / TA Luft: Vypúšťanie oplachovej vody len po neutralizácii a schválení

• Potravinársky a farmaceutický priemysel: Používajte čistiace prostriedky v súlade s HACCP, GMP a FDA.

• Membránové zariadenia: Dodržiavajte pokyny výrobcu, aby ste si zachovali záruku.

Ochrana materiálov zariadení je kľúčovou témou v chemickom čistení. ALMA AQUA preto zohľadňuje:

1. Analýza materiálov – Aké kovy, plasty alebo povlaky sú použité?

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

3. Tolerancia pH rozsahu – materiály ako meď alebo mosadz sú citlivé na silne kyslé alebo zásadité prostredie.

4. Prídavok inhibítora – Naše čistiace prostriedky obsahujú inhibítory na ochranu kovov, ktoré počas čistenia vytvárajú dočasnú pasívnu vrstvu.

5. Neutralizačný krok – Po čistení sa systém nastaví na neutrálne pH, aby sa zabránilo ďalšej korózii.

Praktický príklad:
Pri čistení doskového výmenníka tepla s titánovými doskami sa použil špeciálny inhibítorom stabilizovaný čistič na báze kyseliny citrónovej, aby sa odstránil vápenatý povlak aj biofilm bez poškodenia titánu alebo tesnení.

Áno – často to má dokonca zmysel.
Príklad: Alkalický čistiaci prostriedok s povrchovo aktívnymi látkami rozpúšťa biofilm, následne sa vykoná dodatočná úprava oxidačným biocídom, aby sa zničili zostávajúce baktérie.
Pre membránové zariadenia ponúkame aj produkty 2 v 1, ktoré umožňujú čistenie a dezinfekciu v jednom kroku.

Analýza povrchovej úpravy je často rozhodujúcim faktorom medzi úspechom a neúspechom čistenia.
Bez analýzy sa často zvolí neoptimálny čistiaci prostriedok, čo môže viesť k neúplnému odstráneniu nečistôt alebo poškodeniu materiálu.

Výhody analýzy povrchovej úpravy:

• Identifikácia typu povrchu: minerálny, organický, biologický alebo zmiešaný povrch

• Optimalizácia chemických vlastností: výber účinných látok, rozsah pH a teplota

• Predchádzanie nesprávnemu chemickému zloženiu: napr. použitie kyseliny na biofilm → žiadny účinok

• Optimalizácia zariadení: závery týkajúce sa chemického zloženia vody, dávkovacích bodov a prevádzkového režimu

Analytické metódy:

• Mikroskopia (svetelná a rastrová elektrónová mikroskopia)

• Röntgenová fluorescenčná analýza (RFA) na stanovenie prvkov

• Termogravimetria (TGA) na rozdelenie organických/minerálnych látok

Praktický príklad:
V chladiacom okruhu extrudéra plastov bola analýzou usadenín zistená prítomnosť zmesi usadenín fosforečnanu vápenatého. Namiesto štandardného čistenia kyselinou bolo vykonané cielené čistenie chelátmi – s 100 % odstránením usadenín a bez poškodenia materiálu.

Čistenie CIP (Cleaning in Place) je štandardný postup na obnovenie výkonnosti membránových zariadení, ako sú reverzná osmóza (RO), nanofiltrácia (NF), ultrafiltrácia (UF) alebo mikrofiltrácia (MF).

Cieľ:

• Odstraňovanie usadenín (organických, biologických, minerálnych)

• Obnovenie prietoku permeátu

• Zníženie diferenčného tlaku (ΔP)

• Predĺženie životnosti membrány

Optimálny postup:

1. Analýza výkonových údajov (priepustnosť permeátu, ΔP, zadržiavanie soli) → Výber vhodného čistiaceho prostriedku

2. Výber chemikálií podľa typu povrchu:

   • Kyslé čistiace prostriedky na vápenaté usadeniny, oxidy kovov, silikáty

   • Alkalické čistiace prostriedky na organické znečistenie, biofilm, mastnotu

   • Čistiace prostriedky bez oxidácie (pre polyamidové membrány, pretože chlór spôsobuje poškodenie)

3. Príprava: Prepláchnutie permeátom alebo deionizovanou vodou, kontrola teploty (zvyčajne 25–35 °C)

4. Fáza cirkulácie: 30–60 minút na jeden okruh, zmeňte smer toku, aby sa mechanicky uvoľnili usadeniny.

5. Fáza pôsobenia: Nechajte roztok pôsobiť 30–60 minút.

6. Doplňovanie: Permeátom alebo deionizovanou vodou, až kým sa vodivosť v oplachovej vode ustáli.

7. Dokumentácia: Spotreba chemikálií, namerané hodnoty, čistiaci účinok

Tip:
Pravidelné čistenie CIP pred dosiahnutím kritických hraničných hodnôt (napr. nárast ΔP >15 %, strata prietoku >10 %) výrazne zvyšuje životnosť membrán a trvalo znižuje biologické znečistenie.

Legionely sú baktérie žijúce vo vode, ktoré sa usadzujú v biofilmoch a pri tvorbe aerosólu (napr. v chladiacich vežiach alebo mokrých odlučovačoch) môžu spôsobiť legionelózu.
Čistá dezinfekcia často nestačí, pretože biofilmy pôsobia ako ochranná vrstva.

Udržateľný prístup:

1. Analýza príčin: vzorky vody, stanovenie počtu baktérií, meranie biofilmu, analýza prúdenia (identifikácia mŕtvych zón)

2. Mechanické a chemické odstraňovanie biofilmu:

   • Alkalické čistiace prostriedky s povrchovo aktívnymi látkami na rozbitie matice biofilmu

   • Následná oxidačná dezinfekcia (napr. kyselina peroxooctová, chlór, chlórdioxid)

3. Plánovanie šokovej dezinfekcie:

   • Dávkovanie vo zvýšenej koncentrácii po obmedzenú dobu

   • Oběh a úplné pretečenie všetkých častí zariadenia

   • Dodržiavanie kontaktného času podľa VDI 2047 / 42. BImSchV

4. Následná kontrola: stanovenie počtu baktérií, PCR analýza špecifická pre legionely

5. Dlhodobá prevencia:

   • Neustále dávkovanie biocídov v nízkej koncentrácii

   • Úpravy povrchu, zabránenie vzniku mŕtvych zón

   • Pravidelné analýzy povrchových nánosov a biofilmu

Praktický príklad:
V chladiacej veži s opakovaným výskytom legionelov sa pomocou dvojstupňového čistenia (alkalického + oxidačného) a následného nepretržitého programu s použitím biocídov podarilo trvalo udržať kontamináciu baktériami pod limitnými hodnotami – zdokumentované podľa požiadaviek VDI 2047 list 2.