In deze aflevering van ZwitterCo Unfiltered beantwoorden Jon Goodman, Scott Brown en Leonid Semenihin vragen van klanten over reinigingsprogramma's voor membraansystemen. Het team vergelijkt de reinigingsmethoden voor ultrafiltratie-, omgekeerde osmose- en nanofiltratiesystemen in Noord-Amerika en Europa, en bespreekt waarom deze programma's zo verschillend kunnen zijn, afhankelijk van de regio, de toevoerstroom en het systeemontwerp.
Luister hier naar aflevering 7.
Reiniging is een van de meest gestelde vragen van ZwitterCo-klanten, en tegelijkertijd een van de minst gestandaardiseerde onderdelen van het beheer van een membraansysteem. In deze aflevering van ZwitterCo Unfiltered sprak presentator John Goodman met Leonid Semenihin, verkoopingenieur voor Europa bij ZwitterCo, en Scott Brown, die zich richt op de zuivelindustrie in Noord-Amerika, over hoe reinigingsprogramma's werken voor ultrafiltratie, omgekeerde osmose en nanofiltratie, en waarom die programma's er zo verschillend uitzien, afhankelijk van de locatie van een fabriek.
Temperatuur en de basisprincipes van oppervlakteactieve stoffen
Het gesprek begon met twee vragen die ZwitterCo vaak hoort. De maximale bedrijfstemperatuur voor Evolution-membranen is 55 °C, met een reinigingstemperatuur van 50 °C. Dit komt overeen met de limieten van conventionele membranen die op polyester dragers zijn gegoten, waardoor Evolution-elementen direct als vervanging kunnen dienen. Wat betreft de keuze van oppervlakteactieve stoffen, was het advies om anionische oppervlakteactieve stoffen te vermijden bij volledige systeembelasting en kationische oppervlakteactieve stoffen, zoals quaternaire ammoniumverbindingen, volledig te mijden.
Niet-ionische oppervlakteactieve stoffen hebben de voorkeur. Een veelvoorkomend probleem voor klanten is dat in bijsluiters en veiligheidsinformatiebladen (SDS) niet altijd wordt vermeld of een samengesteld reinigingsmiddel of een enzympreparaat een anionische of niet-ionische oppervlakteactieve stof bevat. Het is daarom raadzaam dit rechtstreeks bij de leverancier van reinigingsmiddelen na te vragen.
Waarom Europese en Noord-Amerikaanse schoonmaakprogramma's van elkaar verschillen
Leonid legde uit dat chloor grotendeels is uitgefaseerd in Europese reinigingsprogramma's, omdat reactiebijproducten van chloorhoudende middelen giftig en bioaccumulerend kunnen zijn, en er niet voor al deze middelen voedselveiligheidslimieten zijn vastgesteld. In plaats daarvan vertrouwen veel Europese klanten op PHT-reiniging, een programma met een hoge pH-waarde en hoge temperatuur, waarbij de laatste alkalische fase wordt uitgevoerd bij 60 tot 70 °C en een pH tussen 10 en 12, in plaats van de standaard 50 °C. PHT wordt bijna uitsluitend gebruikt bij ultrafiltratie; omgekeerde osmose en nanofiltratie volgen in Europa grotendeels dezelfde reinigingsstappen als in Noord-Amerika, omdat standaard RO-elementen de temperaturen op PHT-niveau niet kunnen weerstaan.
Warmte kan ook dienen als een op zichzelf staande ontsmettingsstap. Door een systeem 20 tot 30 minuten op 70 °C te houden, wordt een batchpasteurisatie uitgevoerd zonder toevoeging van chemicaliën. Sommige klanten combineren deze wachttijd met de uiteindelijke alkalische fase om in één stap te ontsmetten en te reinigen.
De afweging wordt duidelijk bij grotere, complexere systemen, waar het lastig wordt om de temperatuur gelijkmatig over elk leidingsegment te regelen. Sommige klanten die met dit probleem te maken kregen, zijn overgestapt van thermische reiniging naar perazijnzuur als reinigingsmiddel. Perazijnzuur wordt ook in Europa gebruikt, maar vaker als oxidatiemiddel om de reinigingsprestaties te verbeteren dan als ontsmettingsmiddel. ZwitterCo beschikt nog niet over eigen gegevens over het gebruik van Evolution PCM- of Evolution SF-membranen bij 70 °C voor ontsmetting, en er worden momenteel tests uitgevoerd met geïnteresseerde klanten.
Een typisch Noord-Amerikaans programma
Scott beschreef een veelvoorkomende reinigingsprocedure in de VS: een productiespoeling en een korte bezinkingsspoeling, gevolgd door een alkalische "vuilwas" van ongeveer 15 minuten met een pH van 10.5 tot 10.7 om het grootste deel van het vuil los te maken, nog een spoeling, en vervolgens een bijtende was die 20 tot 25 minuten wordt gerecirculeerd met een pH van ongeveer 11. Veel programma's voegen daarna nog een enzymwas toe met een pH van 9 tot 10, die op een lagere temperatuur wordt uitgevoerd om de enzymactiviteit te behouden.
Die enzymreinigingsstap is doorgaans het duurste en meest tijdrovende onderdeel van het programma. Omdat Evolution-membranen niet zo snel vervuilen als conventionele elementen, hebben sommige klanten de enzymreiniging volledig kunnen overslaan. Scott schat dat dit een besparing oplevert van ongeveer 45 minuten reinigingstijd, plus nog eens 15 tot 20 minuten spoeltijd en spoelwater, bovenop de besparing op chemische kosten.
Aan de Europese kant merkte Leonid op dat klanten die plantaardige eiwitten gebruiken soms wel drie afzonderlijke enzymatische stappen in één programma uitvoeren: een stap om eiwitvervuiling af te breken, een lipase-stap voor vetvervuiling en in sommige gevallen een cellulase-stap voor vezelvervuiling.
Waarom geen twee planten op dezelfde manier schoonmaken
Beide gasten waren het erover eens dat reinigingsprogramma's zelfs binnen één land sterk uiteenlopen. Scott wees op verschillen in de lokale waterhardheid, van Idaho tot Californië, Texas en New Mexico, of een installatie gezuiverd of onthard bronwater gebruikt, de leeftijd van de separatoren en de neiging van installaties om ver boven hun oorspronkelijke ontwerpcapaciteit te draaien. Een klant in Noord-Californië die overstapte op een wekelijkse warmtereiniging, nadat hij de systeeminstellingen had aangepast (die het systeem oorspronkelijk bij 122 °C hadden uitgeschakeld), zag zijn bacterieproblemen verdwijnen.
Voor omgekeerde osmose en nanofiltratie in het bijzonder beschreef Leonid het typische Europese programma als volgt: een voorwas met een alkalische oplossing, een volledige alkalische wasbeurt, een enzymatische reiniger, een zure stap om het enzym te inactiveren en reststoffen te verwijderen, en een laatste alkalische stap. Ultrafiltratie voegt daarna nog een thermische ontsmettingsstap toe; RO slaat deze over omdat het membraan de temperatuur niet kan verdragen. In Noord-Amerika wordt bij RO-ontsmetting doorgaans perazijnzuur gebruikt bij een lage temperatuur van ongeveer 70 °C in plaats van warmte, omdat verhitting van perazijnzuur gasvorming veroorzaakt en een onveilige omgeving creëert.
Neem contact op met ZwitterCo voor meer informatie over uw schoonmaakprogramma.
Als u wilt weten hoe uw eigen reinigingsprogramma ervoor staat, of het nu gaat om vragen over de selectie van oppervlakteactieve stoffen, PHT-reiniging of hoe ver u kunt gaan met het verminderen van enzymstappen, neem dan contact op met ZwitterCo om uw specifieke systeem en toepassing te bespreken.
