Door: Redactie - 5 februari 2024 |
Waterbeheer is een steeds belangrijker en uitdagender onderwerp, vooral in het licht van zorgen zoals waterschaarste. Daarom wordt er meer waarde gehecht aan desinfectieprocessen. Om te beschermen tegen bacteriën, virussen en andere schadelijke organismen, vereist drinkwater desinfectie en hygiënemaatregelen. Dit geldt ook voor de omgeving, zodat meren en watergerelateerde activiteiten zonder aarzeling kunnen worden genoten. Desinfectieprocessen spelen ook een grote rol in industriële processen. In de drankenindustrie vloeit drinkwater direct in de producten. Dit terwijl men oppervlaktewateren vaak gebruikt als koelmiddel in andere segmenten, zoals energieopwekking. In dit geval zorgt het desinfectieproces ervoor dat er geen biofilms of bacteriële gazons ontstaan in de koelpijpen of tanks, wat de koelcapaciteit kan verminderen.
Verschillende toepassingen gebruiken verschillende desinfectiemiddelen. Ozon is een veelgebruikt desinfectiemiddel in waterbehandelingstoepassingen, omdat het zeer reactief is. Waterdistributienetwerken vertrouwen op chloor of chloordioxide omdat ze een deposito-effect hebben dat ervoor zorgt dat het water veilig de consument bereikt. Bij koeltoepassingen desinfecteert men water vaak met chloordioxide of vrij broom. Deze stoffen breken biofilm direct af en zijn effectief over een breed pH-bereik. Men gebruikt vrij broom als desinfectiemiddel in zeewaterapplicaties. Dit komt doordat chlorering in zeewater vrij broom produceert. In de voedingsindustrie zet men vaak perazijnzuur in. Het fungeert als een breedspectrumdesinfectiemiddel. Voor de behandeling van productwater in de frisdrankproductie gebruikt men desinfectie met vrij chloor of chloordioxide.
De behandeling van ruw water speelt een sleutelrol in termen van de veiligheid en smaak van het eindproduct in de drankenproductie. Hoewel het ruwe water kan variëren afhankelijk van de locatie, hebben fabrikanten strikte eisen met betrekking tot de samenstelling omdat de drank ongeacht de productielocatie dezelfde smaak moet hebben. De behandeling van ruw water vindt plaats in verschillende stappen tijdens de productie van frisdrank. De eerste stap is het meten van de troebelheid van het water en het voeden naar een omgekeerde osmosesysteem om de concentratie van opgeloste stoffen te verminderen, met andere woorden het ontzilten van het water. Dit resulteert in een smaakneutrale behandeling van het water, waardoor de drank een consistente smaak heeft.
Bij omgekeerde osmose keert men het natuurlijke osmoseproces om. Dit gebeurt met een halfdoorlatend membraan onder hoge druk. Water gaat door het membraan, terwijl men andere stoffen tegenhoudt. Als men het ruwe water desinfecteert vóór omgekeerde osmose, moet alle chloor verwijderd worden. Dit doet men bijvoorbeeld via actieve koolfiltratie. Zo beschermt men het membraan.
Het ruwe water ondergaat filtratie om alle chloor te verwijderen. Dit is nodig voordat men de drankstroop toevoegt. Het water moet namelijk chloorvrij zijn. Echter, eenmaal per week gebruikt men een bypass. Dit is voor het reinigen van de leidingen met chloor bij lage temperaturen. Men noemt dit het koude reinigingsproces (koude CIP).
Voor het monitoren van zowel chloorverwijdering als het koude CIP-proces, installeert men amperometrische sensoren. Deze sensoren meet men op twee punten. Ze meten de hoeveelheid vrij chloor.
De speciale uitdaging hier is de afwezigheid van chloor over een langere periode na filtratie. Bij veel amperometrische sensoren leidt deze afwezigheid tot een vertraagd reactiegedrag, waarbij de sensor in wezen in slaap valt. Dit kan resulteren in productverlies. Dit gebeurt wanneer men de drankstroop toevoegt terwijl er onopgemerkt chloor in het ruwe water zit na de filtratie.
De Memosens CCS51E-sensor van Endress+Hauser voor het meten van vrij chloor vertoont geen vertraagde reactie, zelfs niet na een langere periode van inactiviteit, waardoor eventuele chloorpieken niet onopgemerkt blijven. De sensor “merkt” bovendien gechloreerd water op wanneer de filtratie eenmaal per week wordt omzeild. Dit test de functionaliteit van de sensor en zorgt voor elektrochemische activering. Vergeleken met nat-chemische analysatoren, geven amperometrische sensoren continu metingen. De DPD-methode levert elke drie minuten een meetwaarde. Inline metingen met amperometrische sensoren zien geen pieken over het hoofd.
Continue metingen zijn bovendien gunstig voor het regelen van de chloordosering. De snelle meetwaarde betekent een nauwkeurigere dosering: zo weinig mogelijk, maar genoeg voor een betrouwbaar desinfectie proces. Om deze mate van precisie te bereiken, is het nodig om een adequate stroming naar het sensor membraan van 15 cm/s te creëren. Als de sensor eenmaal per jaar wordt gekalibreerd, moet de DPD-kalibratie worden uitgevoerd door het monster dicht bij de sensor te trekken. Het is belangrijk om de cuvet schoon te houden, de vervaldatum van de DPD-reagentia te observeren en luchtbellen in het monster te vermijden.
De amperometrische sensoren vereisen geen reagentia, waardoor ze onderhoudsarm zijn. De nieuwe generatie Memosens-sensoren slaat bovendien meer gegevens op met betrekking tot kalibratie en bedrijfsuren – zoals de elektrolytteller – en de belasting, waardoor het mogelijk is om een efficiëntere onderhoudsstrategie te ontwikkelen die is afgestemd op de toepassing.
Last but not least is de nieuwe generatie sensoren efficiënter als het gaat om inbedrijfstelling. Eenmaal geïnstalleerd, is slechts een korte polarisatiecyclus vereist voordat ze stabiele meetwaarden beginnen weer te geven, waardoor de installatie binnen korte tijd weer volledig functioneel is.
Bij sommige drankenfabrikanten is de behandeling van ruw water zo ver ontwikkeld dat ze niet alleen de vrije chloorniveaus moeten monitoren, maar ook alle desinfectantresten. Totaalchloorsensoren zoals de Memosens CCS53E zijn geschikt voor dit soort metingen. Deze sensor bewaakt betrouwbaar en snel vrij (HC1, OC1) en gecombineerd (chlooramines) chloor, wat leidt tot een nog veiliger product.
Meer informatie bij Endress+Hauser
Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.
IndustrieVandaag is een onafhankelijk platform met het laatste nieuws over de procesindustrie, industrial processing, productie industrie, maakindustrie en elektronica industrie.
Neem contact met ons op:
Tel +31 (0)23 737 07 63
Email via contactpagina
