Rengöring av filtreringssystem med spirallindade membran med mindre kemikalier
Nya möjligheter att effektivisera Cleaning in Place (CIP) – utan att kompromissa om livsmedelssäkerheten
Membranfiltrering är en central teknik vid produktion av laktosreducerade produkter, produkter med högt proteininnehåll, växtbaserade alternativ till mjölkbaserade produkter, barnmat med flera livsmedel.
Effektiv rengöring av filtreringssystem är ett viktigt steg vid tillverkning av de här produkterna för att uppnå högsta möjliga livsmedelssäkerhet. Samtidigt står hållbarhet högt på dagordningen i dag.
Snabbare och optimerad rengöring av filtreringssystem med membran kan spela en avgörande roll för såväl miljön som nettoresultatet. En kortare rengöringsprocess utökar inte bara produktionstiden utan förlänger också livslängden för membranen, eftersom rengöringen är det som sliter mest på dem.
”Det har nu blivit möjligt att korta rengöringstiden genom att använda procedurer med färre steg, delvis eftersom nya och ännu mer avancerade, enzymbaserade rengöringsmedel har lanserats på marknaden. Den exakta proceduren är beroende av vilka tillämpningar som körs i filtreringssystemet med membran”, berättar Jacob Jacobsen, Application Technologist på Tetra Pak.
Vid rengöring av membran är en av fördelarna med enzymer att de vanligtvis förlänger membranets livslängd betydligt jämfört med kemikalier som exempelvis klor.
Enzymer eller kemikalier?
Vissa länder och mejerier föredrar fortfarande att använda kemikalier som klor för att rengöra filtreringssystem med membran, främst på grund av traditioner och ekonomi.
Kemikalier som klor och väteperoxid bryter ned proteiner och har samtidigt desinficerande effekt. Enzymer delar upp proteiner i mindre delar och avlägsnar på så sätt smutsen, men de är inte desinficerande. Samtidigt finns det vanligtvis inte något behov av att desinficera membranen, utom i ett fåtal fall när problem uppstår.
Historiskt sett har klor använts i stor omfattning för att rengöra membran, eftersom det är billigt, bryter ned proteiner och effektivt avlägsnar bakterier.
”Av lång erfarenhet vet vi att klor förkortar livslängden för spirallindade membran och att det också är skadligt för miljön. Det är också svårare att dosera, eftersom det förbrukas under rengöringsprocessen så att mer behöver tillsättas under tiden. Det finns också risk för att minimala klorrester kan spåras i de färdiga produkterna i de första produktionsomgångarna efter ett klorsteg”, berättar Jacob Jacobsen.
Enzymer är numera det rengöringsmedel som föredras i stora delar av världen, eftersom de är mer hållbara, delar upp proteiner väldigt effektivt och i allmänhet förlänger membranets livslängd en hel del jämfört med exempelvis rengöring med klor. Dessutom är det enklare att förutse rengöringstiden med enzymer och att dosera dem. Enzymernas aktivitet avbryts helt med hjälp av syra under det efterföljande rengöringssteget. Användningen av membran som kan stå emot högre temperaturer och högre/lägre pH-värden har också gjort det enklare att fasa ut användningen av kemikalier.
Exakt dosering av CIP-kemikalier är en av flera viktiga beståndsdelar för mer hållbar rengöring av spirallindade filtreringssystem med membran.
Återanvända vatten och spara energi
Kortare och mer effektiv Cleaning in Place (CIP) innebär inte bara längre produktionstider och lägre energiförbrukning, utan också mindre vattenförbrukning. Och det finns fler sätt att spara vatten.
”Många stora mejerier renar samtidigt det överblivna permeatvattnet från filtreringen av mjölk och vassle med ett extra filtreringssystem, en så kallad poleringsenhet för omvänd osmos, och återanvänder vattnet till rengöring. Det här ger stora besparingar när det gäller vattenförbrukning och bristen på vatten leder i dag till att allt fler mejerier världen över riktar blickarna mot tekniken. Även små mejerier kan tjäna på att installera en poleringsenhet,” förklarar Jesper Kjeldal, Senior Sales Manager på Tetra Pak.
Nya metoder för att möjliggöra återanvändning av värmen från rengöringsvattnet ligger också på ritbordet.
”När vi sköljer ett filtreringssystem med membran använder vi tiogradigt kranvatten eller vatten från permeattanken på poleringsenheten. Det här vattnet värms upp med ånga i ungefär 10 minuter till 50 °C för att kunna användas till rengöring. Det går att återanvända värmen från det varma, utgående sköljvattnet till att värma det kalla, inkommande sköljvattnet”, berättar Jesper Kjeldal.
På så sätt spolas värmen inte ut i avloppet och går förlorad, utan används som värmekälla till det kalla sköljvattnet. Rengöring med uppvärmt vatten ger en kortare och mer effektiv rengöringscykel. Kortare uppvärmningstid kan också innebära ökad produktionstid.