Bei vielen Membransystemen gilt die Enzymwäsche als unverzichtbar. Sie ist oft der zeitaufwendigste Schritt im Reinigungsprogramm und in der Regel der chemisch teuerste. Zudem trägt sie maßgeblich zu Ausfallzeiten, hohem Wasserverbrauch und komplexeren Betriebsabläufen bei.
Wenn dieser Schritt wegfällt, sind die Auswirkungen unmittelbar und messbar.
Der Enzymschritt ist Kosten- und Komplexitätstreiber.
Ein Standardprogramm zur Membranreinigung in der Milch- und Lebensmittelverarbeitung umfasst mehrere chemische Schritte – alkalische, saure, Desinfektions- und häufig auch eine Enzymreinigung. Sobald Spülvorgänge hinzukommen, entwickelt sich aus einer scheinbar einfachen Abfolge ein langwieriger, mehrstufiger Prozess.
Jeder Schritt benötigt Zeit zum Erhitzen, Umwälzen und Spülen. Jeder Schritt verbraucht Chemikalien und Wasser. Jeder Schritt erzeugt Abwasser, das aufbereitet werden muss.
Die Enzymwäsche zeichnet sich dadurch aus, dass sie sowohl chemisch intensiv als auch zeitaufwändig ist. In manchen Systemen macht sie einen erheblichen Anteil der gesamten Reinigungschemikalienkosten aus. In anderen bestimmt sie aufgrund der erforderlichen Temperatur und Einwirkzeit die Gesamtdauer des Reinigungsprogramms.
Durch das Weglassen dieses Schrittes ändert sich die Struktur des gesamten Reinigungsprogramms.
Was ändert sich, wenn der Enzymschritt wegfällt?
Feldinstallationen von Evolution-Membranen Es konnte gezeigt werden, dass der Enzymschritt in bestimmten Anwendungen vollständig entfallen kann. In einer Anlage zur Aufbereitung von Molkeabwasser ermöglichten Evolution RO-Membranen die Eliminierung des Enzymreinigungsschritts – des teuersten und zeitaufwändigsten Schritts im gesamten Prozess.
Diese eine Änderung führte zu messbaren betrieblichen Verbesserungen:
- Die Reinigungskosten wurden insgesamt um 57 % gesenkt.
- Der Chemikalienverbrauch wurde um 65 % reduziert.
- Der Wasserverbrauch wurde um 36 % reduziert, was fast 1,000,000 Gallonen pro Jahr entspricht.
Das sind keine marginalen Verbesserungen. Sie spiegeln einen strukturellen Wandel in der Funktionsweise des Systems wider.
Ökonomische Modellrechnungen und Felddaten verschiedener Systeme zeigen ähnliche Trends. In einem Vergleich reduzierte der Wegfall der Enzymwäsche und die Vereinfachung des Reinigungsprogramms die gesamten Reinigungskosten um mehr als 50 %.
Zeit ist die erste Einschränkung, die Sie überwinden.
Jeder Reinigungsschritt kostet Zeit. Das Erhitzen von Lösungen, das Umwälzen von Chemikalien und das Spülen des Systems summieren sich. Durch das Weglassen eines einzigen Schrittes kann je nach Systemauslegung und Betriebsbedingungen eine Stunde oder mehr pro Tag eingespart werden.
Diese Zeit geht wieder in die Produktion zurück.
Im kontinuierlichen Betrieb führt dies direkt zu einem höheren Durchsatz. Im Batch-Betrieb werden Engpässe zwischen den Durchläufen reduziert. In beiden Fällen verbringen die Bediener weniger Zeit mit der Verwaltung von Reinigungsprogrammen und können sich stattdessen auf die Produktion und die Systemstabilität konzentrieren.
Warum dies mit zwitterionischen Membranen möglich ist
Die Möglichkeit, den Enzymschritt zu eliminieren, hängt damit zusammen, wie die Membranoberfläche mit organischen Stoffen interagiert.
Die patentierte zwitterionische Chemie von ZwitterCo bildet eine extrem hydrophile Oberfläche, die organische Ablagerungen aktiv abweist. Durch die Verhinderung organischer Ablagerungen und die Minimierung der Gelbildung erreichen Evolution-Membranen eine höhere Produktivität und lassen sich bei der Reinigung leichter regenerieren.
Durch die geringere Ablagerungsbildung sind keine aggressiven Reinigungsmaßnahmen mehr erforderlich, um die Leistung wiederherzustellen. Einfachere chemische Reinigungsprogramme genügen.
Aus diesem Grund können Systeme, die Evolution-Membranen verwenden, mit weniger Reinigungsschritten betrieben werden und gleichzeitig einen stabilen Fluss und eine gleichbleibende Permeatqualität über die Zeit gewährleisten.
Operative Auswirkungen über die Kosten hinaus
Die Kostenreduzierung ist das sichtbarste Ergebnis, aber nicht das einzige.
Durch den Wegfall des Enzymschritts wird das gesamte Reinigungsprogramm vereinfacht:
- Weniger chemische Übergänge zu managen
- Geringere Schwankungen bei der Reinigungsleistung
- Reduzierter Bedienereingriff
- Minimierter Verbrauch von Reinigungslösungen
In einer Molkereianlage stellten die Betreiber nach dem Umstieg auf Evolution RO die Enzymwäschen vollständig ein und konnten dabei einen stabilen Druck und eine gleichbleibende Flussausbeute gewährleisten.
In einem anderen System führte der Verzicht auf tägliche Enzymwäschen zu einer Verringerung des Chemikalienverbrauchs, des Spülwasserbedarfs und der Arbeitsbelastung des Bedienpersonals bei gleichzeitiger Verbesserung der Gesamtstabilität des Systems.
Diese Änderungen verringern den betrieblichen Aufwand für das Werk, und zwar nicht nur den Kostenposten.
Ein anderer Ansatz für Reinigungsprogramme
Die meisten Membransysteme basieren auf der Annahme, dass sich Ablagerungen bilden und diese intensiv entfernt werden müssen. Reinigungsprogramme sind darauf ausgelegt, diese Einschränkung auszugleichen. Evolutionsmembranen verändern diesen Ansatz.
Indem sie die starke Anhaftung organischer Ablagerungen an der Membranoberfläche verhindern, reduzieren sie den Bedarf an intensiver Reinigung von vornherein. Dies ermöglicht es den Verarbeitern, die Struktur ihrer Reinigungsprogramme zu überdenken.
Statt mehr Chemie und mehr Arbeitsschritte einzuführen, verlagert sich der Fokus darauf, die Leistungsfähigkeit mit weniger Eingriffen aufrechtzuerhalten.
Was dies für die Milch- und Lebensmittelverarbeitung bedeutet
Für Molkerei- und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, wo Reinigungsprogramme täglich durchgeführt werden und Ausfallzeiten sich direkt auf die Produktion auswirken, sind die Folgen erheblich.
Wegfall des Enzymschritts:
- Reduziert die Gesamtbetriebskosten in den demonstrierten Systemen um über 50 %.
- Gibt wöchentlich die Produktionsstunden zurück.
- Vereinfacht den Anlagenbetrieb und reduziert die Variabilität
- Senkt den Bedarf an Wasser, Chemikalien und Abwasserbehandlung.
Es handelt sich um eine Veränderung, die sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch den täglichen Betrieb des Werks betrifft.
Wenn Sie Möglichkeiten zur Senkung der Reinigungskosten oder zur Vereinfachung Ihres Membranbetriebs prüfen, Evolution-Membranen bieten einen direkten Ersatzansatz, der Reinigungsprogramme – einschließlich Enzyme – überflüssig macht, ohne dass Systemänderungen erforderlich sind.
