Dezinfekcia pary chlórdioxidom

Požiadavky

Mliekareň v Crailsheimu doteraz spotrebovávala veľké množstvo čerstvej vody. Voda je používaná, mimo iného, pre prípravu umývacích roztokov, pre oplachy odstrediviek, pre umývačky foriem, ako prídavná voda do cirkulačných chladiacich okruhov a pre vymývanie nádrží a potrubí. Spotreba kyseliny peroctovej používanej ako dezinfektatnt čerstvej vody bola okolo 800 l/mesiac. Požiadavka zákazníka bol znížiť náklady na čerstvú a odpadovú vodu a súčasne znížiť i náklady na dezinfekčné chemikálie opätovným využitím pary vznikajúcej vo výrobných prevádzkach mliekarne.

Riešenie

K dosiahnutiu tohto cieľa bolo rozhodnuté dezinfikovať paru chlórdioxidom. Chlórdioxid je už dlhú dobu známy ako nestabilný avšak veľmi reaktívny dezinfektant. Využívanie chlórdioxidu obecne pri zdravotnom zabezpečení vody v posledných rokoch výrazne vzrástlo. Jedným z dôvodov tohoto nárastu je skutočnosť, že chlórdioxid nevytvára v priebehu svojho dezinfekčného pôsobenia žiadne vedľajšie produkty ako sú chlórfenoly, trihalometány alebo chloraminy. Chlórdioxid je veľmi účinným dezinfektantom, ktorý pôsobí na bielkovinu v bunke a na kyseliny v jej jadre. Spôsobuje taktiež rýchle rozrušenie biofilmov na vnútorných stenách potrubí a pôsobí proti reinfikovaniu zariadení.

	generátor chlórdioxidu BelloZon® s modulom prípravy dezinfekčného roztoku a s dvoma dávkovacími modulmi		chladiaca voda, 1000 l
	rezervoár horúcich pár, 80 000 l		kondenzátor syrovátky
	rezervoár studenej pary, 160 000 l		ohrievač mlieka
	chladiaca veža
	kondenzát do systému dávkovania ClO2		prívod čerstvej prídavnej vody
	kondenzát zo systému dávkovania ClO2		kondenzát zo systému dávkovania ClO2

 

Z kondenzačného zariadenia syrovátky, ktorá vzniká pri výrobe syrov je získavaná voda. Voda je produktom zahusťovania syrovátky a táto voda sa v terminológii pracovníkov mliekarne označuje ako „pary“ alebo „para“. V mliekarni Crailsheim rozlišujú v tomto zmysle medzi horúcou parou a studenou parou. Denne vzniká v priemere okolo 200 000 litrov horúcej a studenej pary pričom podiel studenej pary činí 160 000 - 170 000 l/deň. Studená para je čerpaná v množstve 14 m³/hod do rezervoáru studenej pary o objeme 160 000 l a horúca para do rezervoáru horúcej pary o objeme 80 000 l. Teplota studenej pary je približne 18 °C, teplota horúcej pary je okolo 50 °C.

Na výstupe z rezervoáru je inštalované obtokové potrubie, ktorým je para vedená do dávkovacieho zariadenia chlórdioxidu. Tu je do horúcej i studenej pary, vzájomne od seba oddelených, dávkovaný chlórdioxid v jednom z dvoch dávkovacích modulov. Prúd v obtokovom potrubí sa v dávkovacom module delí na dve vetvy. Primárny hlavný prúd, ktorý je neskôr vrátený späť do rezervoáru vo výške zhruba jeden meter je nadávkovaný chlórdioxidom vo výške 1,5 mg/l, podľa skutočnej meranej hodnoty. Predtým je skutočná koncentrácia chlórdioxidu overovaná meraním ClO₂ a redox potenciálu. Podľa nameranej hodnoty je následne riadená výška zmienená skutočná veľkosť dávky chlórdioxidu. Do druhotného prúdu vedeného do prívodu pary pred rezervoár je dávkované 1,0 mg/l chlórdioxidu ako základná konštantná dávka. Prívod pary do rezervoárov je v hornej časti rezervoárov. Základná dávka chlórdioxidu slúži k dezinfekcii hornej časti rezervoáru a k zabráneniu vzniku biofilmov v tejto časti.

Ošetrené pary sa vracajú do rezervoárov. Využívaná je i zbytková tepelná energia v nich obsiahnutá a to tak, že pary prechádzajú tepelným výmeníkom pred ich ďalším využitím v mliekarni. Využitím sa rozumie ich pridávanie do čistiacich roztokov, použitie pre prípravu umývacích roztokov, čiastočne pre oplachy odstrediviek. Hlavne sú však využívané ako prídavná vody do cirkulačných chladiacich okruhov a pre vymývanie nádrží a potrubí. Výparník sám je touto parou taktiež ošetrený. Po využití pary v týchto prevádzkach je para vypustená do odpadu.

Dávkovacia stanica chlórdioxidu je napojená na prívod čerstvej vody jej spotreba je úmerná pretekajúcemu množstvu ošetrovanej pary. Zdrojovými chemikáliami pre výrobu chlórdioxidu sú 9%-tná kyselina chlórovodíková a 7,5%-tný chloritan sodný. V zariadení je vyrábaný dezinfekčná roztok chlórdioxidu s koncentráciou 1000 ppm, ktorý je skladovaný v prevádzkovom zásobníku v dávkovacom module priamo na zariadeni. Dávkovací modul je riadení automatom Siemens SPS, ktorý sleduje hladinu dezinfekčného roztoku v prevádzkovom zásobníku a má nastavené zabezpečovacie funkcie, napríklad zastavenie prívodu vody do generátora chlórdioxidu v prípade poruchy. Dezinfekčný roztok je čerpaný membránovým vzduchovým čerpadlom do dávkovacích modulov. Vlastné dávkovanie dezinfekčného roztoku chlórdioxidu je realizované prostredníctvom membránových ventilov , ktorých otváranie a zatváranie je riadené od meranej hodnoty koncentrácie chlórdioxidu. Celé zariadenie je inštalované v nerezových kabinetoch a tvorí jednu kompaktnú jednotku.

Čo zákazník získal:

Použitie dezinfekcie chlórdioxidom umožnilo opakované využitie procesných vôd (pár) vznikajúcich pri prevádzke mliekarne, čo prinieslo významné úspory nákladov v mliekarni. Pred uskutočnením inštalácie dezinfekcie pary bola pre výššie spomenuté prevádzky mliekarne používaná iba čerstvá voda. Táto čerstvá voda bola dezinfikovaná pomocou kyseliny peroctovej. Spotreba kyseliny peroctovej bola rádovo 800 l/mesiac v dávkach 30 - 50 ppm. Momentálne je spotreba zdrojových chemikálií pre výrobu chlórdioxidu okolo 250 l/mesiac každej z chemikálií, pri dávke 1,25 ppm. Úspory len na chemikáliách činia 40 % pôvodných nákladov pri uvažovaní ceny 1,50 € za kilo kyseliny peroctovej a 1,00 € za kilo kyseliny/chloritanu pre generátor chlórdioxidu. Ďalšie úspory vyplynuly z menšej spotreby čerstvej vody vďaka možnosti recyklácie a opätovného využitia pary. Mikrobiologický obraz ošetreného zariadenia je veľmi dobrý. Dezinfikované pary spĺňajú všetky požiadavky, ktoré sú na ne kladené.