Saneamiento de equipos de proceso y CIP

Sanitation and disinfection of process equipment with ozone

Tanto el sector industrial como la industria de alimentación y bebidas, las instalaciones lácteas, la industria de procesos y las plantas farmacéuticas, consumen cantidades de agua, energía y productos químicos para mantener limpios y desinfectados los equipos de proceso. Los equipos como tanques, tuberías, válvulas, intercambiadores de calor y máquinas de llenado deben mantenerse libres de microorganismos no deseados, biopelículas, incrustaciones y residuos químicos. La incapacidad para mantener los equipo de proceso limpios puede dar lugar a lo siguiente:

  • Deterioro del producto final
  • Intercambiadores de calor poco eficientes
  • Alto manenimiento
  • Incremento en la demanda de productos químicos, agua y energía

Limpieza insitu

Fundamentos del CIP

La limpieza in situ (CIP, por sus siglas en inglés) es una de las operación más comunes en todo el sector industrial y es crucial para limpiar los equipos de proceso utilizados en tandas diferentes. A día de hoy estos procesos están plenamente automatizados, con estaciones CIP centralizadas instaladas las cuales dan servico a las necesidades de limpieza y saneamiento de los equipos de proceso de la planta entera. Se puede así establecer ciclos de limpieza en el interior de las tuberías y depósitos que de otra manera no serían accesibles por el personal de la planta. Normalmente este proceso incluyen las siguientes etapas:

Etapas típicas CIP en la limpieza e higienización del equipo de proceso.

Etapa del ciclo CIP Finalidad Agente limpiador Retos
1. Preenjuagado Eliminar la mayoría de las partículas y material orgánico antes de usar el producto de limpieza. Agua. Elevada demanda de agua, carga de aguas residuales.
2. Limpieza con agentes cáusticos o ácidos Limpiar el material orgánico que se han adherido a las superficies internas. La limpieza con ácido también puede eliminar partículas inorgánicas para evitar la formación de incrustaciones. Eliminar superficies que fomentan el crecimiento microbiano. Hidróxidos sodio o potasio, varios ácidos. Manipulación de productos químicos, costosa.
3. Enjuagado Eliminar agentes cáusticos o ácidos para así evitar la contaminación del producto. Agua. Elevada demanda de agua, carga de aguas residuales.
4. Desinfección e higiene Asegurar que el equipo de proceso esté libre de microbios (bacteria, virus, algas). Incluso unos pocos microbios pueden causar infecciones el producto final. Agentes a base de cloro, ácido peracético (PAA), agua caliente, vapor, yodóforos. Asegurar la eliminación completa de bacteria. Elevados costes.
5. Enjuagado final Enjuagar los productos químicos de saneamiento para evitar la contaminación del brebaje. Agua. Añade consumo de tiempo y agua al ciclo CIP.

CIP con ozono

La tecnología del ozono presenta un enfoque novedoso para desinfectar los equipos de proceso y ello con una demanda significativamente menor de agua, productos químicos y energía. El ozono elimina completamente los costes y la manipulacion que causaban los métodos tradicionales de saneamiento al utilizar productos químicos o agua caliente. El ozono no deja residuos químicos después de su uso, lo que significa que no es necesario el enjuague final. También es posible aplicar ozono directamente después de la limpieza - enjuague con ozono. Esto permite un CIP de 3 etapas en lugar de 5 ciclos. La siguiente figura ilustra las mejoras que con el CIP que se pueden hacer, sustituyendo los productos químicos y utilizando las características únicas del ozono. Muestra cómo un ciclo CIP de 5 etapas puede reducirse a un ciclo de 4 etapas.

Los sistemas RENA Vivo de Ozonetech encajan a la perfección en aplicaciones CIP, ofreciendo una solución completa llave en mano que se puede integrar fácilmente en plantas existentes, o conectada durante la construcción de nuevas instalaciones.

Ozone CIP benefits

El saneamiento con agua caliente se usa normalmente en situaciones en las que se quiere evitar el uso de productosquímicos. Sin embargo, consume mucho tiempo y ejerce tensiones en el equipo mecánico durante la expansión y contracción que se produce durante el calentamiento y enfriado, causando fugas y un mantenimiento caro. Este concepto se ilustra seguidamentebajo.

Replacing hot water CIP with ozone

El ozono se poduce insitu y bajo demanda, lo que significa que es generado y aplicado cuando se necesita. Esto constituye una característica clave del ozono en comparación con agentes químicos tradicionales. La figura inferior muestra la concentración de ozono a lo largo del tiempo para una instalación. El área verde ejemplifica el rango de concentración de ozono aplicado sobre el equipo de proceso. Como puede verse, la concentración de ozono aumenta a lo largo del tiempo y alcanza niveles adecuados para la desinfección en cuestión de pocos minutos. El ciclo de limpieza se completa en 5-15 minutes dependiendo de la cantidad y el tipo de microorganismos. Puesto que el ozono es aproximadamente 10-1000 veces más eficaz que otros químicos frente a bacterias, moho y virus, la limpieza puede terminar en pocos minutos, ahorrando un tiempo importante de no actividad para cualquier tipo de instalación. La concentración de ozono típica es 1 ppm para una reducción 3 log de todo tipo de micoorganismos no deseados en 15 minutos. Por favor, lea más sobre los mecanismos de desinfección por ozono en nuestra sección de aplicaciones de desinfección.

Concept of in-situ ozone sanitation in CIP

El siguiente video muestra nuestra serie A RENA Vivo como parte integral de un proceso CIP, concretamente en una fábrica de cerveza:

 

Limpieza fuera de lugar (COP)

Mientras que CIP se refiere a la limpieza y sanemainto del interior de los equipos de proceso, COP se refiere a la higiene de superficies de depósitos, tuberías o suelos. Típicamente se emplean agentes espumantes para para ayudar a la inspección visual de áreas limpias frente a las no limpias. El ozono evita la exposición a productos químicos durante operaciones COP al emplear un sistema de ozono para producir ozono bajo demanda e insitu. El uso de ozono deja un ligero olor tras su uso, indicando que la higiene ha sido existosa.

Eliminación de la biopelícula

Debido al fuerte poder de desinfección del ozono, si existe biopelícula, esta puede eliminarse mediante ozonización a lo largo de un periodo de tiempo prolongado, permitiendo que el ozono rompa las paredes celulares y el material orgánico. La biopelícula puede darse en sistemas en los que una higiene o limpieza insuficiente ha permitido el crecimiento biológico de bacterias sobre el material orgánico resultante de la producción. En tales casos, el uso de ozono es una excelente manera de elimintar la biopelícula y prevenir crecimientos futuros.

Torres de refrigeración y sistemas de agua cerrados

Estas aplicaciones difieren en algunos aspectos de las aplicaciones CIP. En los sistemas de refrigeración cerrados o torres de refrigeración, grandes volúmenes de agua circulan con una retención hidráulica muy larga. En esto casos, concentraciones de ozono por debajo de 0.2 ppm son suficientes para prevenir el crecimiento microbiano. Con grandes tiempos de retención hidráulica,la biopelícula existente puede ser degradado eficazmente.

Industrias de aplicación

El saneamiento con ozono de los equipos de proceso es especialmente valioso en fábricas de cervezas, centrales lacteas, producción en alta mar y producción de alimentos. En la producción de alimentos el ozono se utiliza mucho debido al enjuagado de productos frescos.

 

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