Is úw warmtewis­selaar wél schoon?

Warmtewisselaars en pasteurs spelen een belangrijke rol in de voedingsmiddelenindustrie bij het borgen van de productveiligheid en het langer houdbaar maken. Tegelijkertijd is deze apparatuur berucht: interne lekkages, vervuiling of groei van biofilm vormen ook een risico voor de voedselveiligheid.

Vanwege deze risico’s moeten platen warmtewisselaars en pasteurs regelmatig onderzocht worden op lekkages en vervuiling. “Voorheen moesten deze altijd worden geopend. Juist dit openen vergroot het risico op nieuwe lekkages bij het terugplaatsen en opspannen van platen,” vertelt Marcel Wilmink, algemeen manager van onafhankelijk inspectiebedrijf Bactorforce. “Buizenapparaten waren nog lastiger te onderzoeken.” Bactoforce specialiseerde zich in het lokaliseren van microbiologische risico’s in procesapparatuur. In de voedingsmiddelen en farmaceutische industrie inspecteren zij al 25 jaar installaties als pasteurs, warmtewisselaars, tanks en sproeidrogers. “Twaalf jaar geleden ontwikkelden we een uiterst nauwkeurige en betrouwbare methode om warmtewisselaars en pasteurs te onderzoeken op interne lekkage, zonder deze te hoeven openen. Met deze methode kunnen we ook buizenapparaten eenvoudig inspecteren. Maar voor zowel troubleshooting als validatie van CIP reiniging, was openen nog steeds noodzakelijk, met alle risico’s van dien. Ook daar wilden we een oplossing voor vinden.” 

Organisch koolstof

Om extra bij te dragen aan zowel productveiligheid als kostenbesparing, werkte Bactoforce daarom de afgelopen vier jaar aan een nieuwe inspectiemethode: een inspectie waarmee ze warmtewisselaars en pasteurs zonder ze te openen niet alleen op lekkages, maar ook op vervuiling kunnen inspecteren. Marcel: “Belangrijk was om eerst vast te stelen waarop de inspectie zich precies zou moeten richten. Residuen in de voedingsindustrie bestaan vaak uit componenten van de grondstoffen en/of eindproduct, opgebouwd uit koolhydraten, eiwitten en vetten. Daarnaast is het interessant om installaties op de aan- of afwezigheid van biofilm te kunnen onderzoeken. Het gemeenschappelijke kenmerk van eiwitten, vetten, koolhydraten en biofilm is de aanwezigheid van organische koolstof. De nieuwe inspectie is daarom gebaseerd op het Total Organic Carbon-gehalte, kortweg TOC. We hebben op basis daarvan een kwantitatieve methode ontwikkeld voor het vaststellen van de hoeveelheid vervuiling in het gesloten circuit zonder deze te openen. Bij de TOC-meting wordt een monster in een reactor eerst geoxideerd om koolstofverbindingen vrij te maken. Vervolgens wordt met een zuurreactie de organische van de anorganische koolstof afgesplitst. In een UV-reactor wordt daarna de organische koolstof omgezet in CO2, wat kwantitatief nauwkeurig kan worden gemeten.”

Gevalideerd

Het innovatieve element van de Bactoforce-inspectie is dat deze onuitspoelbaar residu in de installatie kan meten. “De oxidatiereactie vindt plaats in de pasteur of wisselaar. Daarvoor creëren we een vloeistofcircuit met de installatie, enkele slangen en onze pumpunit, en circuleren we de oxidator door het systeem. De oxidator komt in contact met het residu en/of de biofilm. We nemen één of meerdere watermonsters van het circulatiewater. Die monsters analyseren in een mobiele analyse-unit, we meten de zuur- en UV-reactie. Deze meting drukt de koolstofvervuiling uit in mg/l. Deze waarde is maatgevend als hij wordt vergeleken met de koolstofvervuiling van het water dat voor de circulatie is gebruikt, de zogenaamde blanco.” De innovatieve inspectie is de afgelopen twee jaar met uiteenlopende parameters en condities gevalideerd aan de universiteit van Hannover en sinds dit jaar beschikbaar in de Benelux. 

Voordelen

Zonder de installatie te openen, kan Bactoforce nu gesloten flowsystemen als pasteurs, platen- en buizenwarmtewisselaars onderzoeken op onuitspoelbaar organisch residu. Ook leidingen, manifolds, centrifuges, afvulmachines en dergelijke kunnen ermee worden onderzocht. De nieuwe inspectie kan worden toegepast als troubleshooting, reguliere preventieve inspectie en voor validatie of optimalisatie van bestaande (en nieuwe) CIP settings: een juiste CIP levert veel geld op gedurende de gehele levensduur van de apparatuur. “De meting is zo nauwkeurig dat een toename van 1 mg/l in TOC ten opzichte van het blanco spoelwater, al op vervuiling duidt. Daarbij kunnen we geen onderscheid meten tussen de aanwezigheid van residu of biofilm, maar vaak gaan die samen. Bij troubleshooting van een pasteur of wisselaar kunnen we nu wel aantonen of het gaat om een lekkage of om een vervuiling. Deze problemen geven dezelfde symptomen, maar vereisen een totaal andere aanpak. Nu deze defecten vroegtijdig aangetoond kunnen worden, kan de fabrikant tijdig maatregelen nemen; voordat ze gevolgen hebben op het eindproduct.” 

Brandschoon

“Afgelopen jaar hebben klanten, na onze inspectie, de wisselaar geopend om te toetsen of onze bevindingen kloppen, en deels ook om ernstige vervuiling handmatig te verwijderen,” besluit Marcel. “De aangegeven vervuiling werd daarbij altijd bevestigd. Ook konden we een reeks wisselaars aanduiden als schoon. Dat werd in eerste instantie in twijfel gebracht, waarna installaties toch zijn geopend. Daarbij werden steevast brandschone installaties aangetroffen.”

www.bactoforce.nl