GEA は膜ろ過における CIP の水と電力の消費量を半減します

GEA は、2 つの新しいデジタル ツールを使用して、膜濾過プラントの洗浄中の水と電力の消費量を最大 50% 削減します。 GEA Smart Filtration CIP と GEA Smart Filtration Flush のソフトウェア デュオは、CIP (定置洗浄) プロセスに自動的に介入し、リアルタイムの水質に応じて個別にポンプをパルス化し、膜を洗浄します。

すすぎに必要な水の量を最大 50% 削減膜ろ過プラントは、熱ストレスを与えることなく物質を分離または濃縮します。 膜ろ過は主に、新しい食品を含む食品製造と乳製品の加工で使用されます。 一般的な製品の例には、乳タンパク質や魚コラーゲン分離物などがあります。 これまで、この装置の洗浄にはエネルギーと水が大量に消費され、さまざまな化学洗浄剤をポンプで汲み上げて装置全体に一定時間循環させてから水ですすぐ必要があり、3 つまたは 4 つの個別の洗浄ステップが必要でした。

対照的に、GEA スマート フィルトレーション フラッシュセンサーを使用してフラッシングプロセス中に水の透過水質を常に測定し、必要な淡水の量を削減します。 必要な衛生レベルに達するとすぐにソフトウェアがプロセスを停止し、洗浄剤が排出されるため、ブランケットすすぎの間隔と水の量を事前に設定する必要はなくなりました。 プラントの種類とサイズ、および水の性質に応じて、オペレーターは淡水の必要量を最大 50% 削減できます。

節水型 CIP の最適化、CIP インフラストラクチャの小型化 「一般的な乳製品ホエータンパク質の濃縮プロセスでは、直列に接続された 2 ～ 4 つの濾過プラントが必要です。この設定では、洗浄サイクルごとに 100,000 リットルを超える水が必要になる場合があります」と GEA の膜濾過の研究開発エンジニアである Nils Mørk 氏は説明します。 「現在、プラントテストにより、このような大規模プラントでは洗浄ごとに最大 50,000 リットル、小規模生産では CIP ごとに 500 ～ 700 リットルの水を大幅に節約できることがわかっています。」

さらに、プロセスに供給される水の量が減れば、排出する必要がある廃水の量も減ります。 「多くのメーカーは、濾過プラントのフラッシング中のピーク流量がパイプラインの容量を超えることが多いため、濾過システムを連続的に洗浄することしかできません。これにより、スタッフの潜在的な安全上の危険が生じ、生産エリアの汚染を引き起こす可能性があります。当社は、このピーク水流量の問題を Smart で解消します。」給水の圧力変動を大幅に軽減し、排水ラインのオーバーフローを軽減できるため、水を流すことができます。」

脈動ポンプによりエネルギーを最大 50% 削減2 番目のソフトウェア モジュールは、GEA スマート フィルトレーション CIP 、掃除効率を調整するソフトウェアモジュールです。 これにより、ポンプは連続的に動作するのではなく、脈動的に動作します。 その結果、CIP プロセス中のポンプの消費エネルギーが最大 50% 削減されます。 従来、最良の結果は、高いせん断力を使用して洗浄することによって達成されていました（たとえば、強力なすすぎ流による機械洗浄）。このアプローチは、CIP プロセス中に膜全体で許容される最大の圧力降下が適用されることを意味し、これにははるかに高いエネルギー消費が伴います。 GEA スマート フィルトレーション CIP は、有効性を損なうことなく、この非効率な方法を廃止します。

洗濯機の原理 GEA がさまざまな膜プラントに対して実施したテストでは、ポンプが短い間隔でしか動作しない場合でも、時間、温度、化学物質の濃度が一定に保たれていれば、同じレベルの衛生的な洗浄が達成されることが証明されています。 「現在膜プラントに適用されている私たちの方法は、洗濯機でうまく使われている基本原理を反映しています。つまり、衣類を撹拌し、その後に一定の時間を置き、洗浄剤がその役割を果たせるようにするのです」とモーク氏は説明します。

標準的なポンプが全負荷で動作するプラントと比較して、GEA スマート フィルトレーション CIP を備えた小規模生産プラントでは、洗浄ごとに 5 ～ 7 キロワット時を節約できます。 この技術革新のおかげで、大規模な濾過プラントでは、CIP プロセスごとに必要な電力エネルギーが 60 ～ 100 キロワット時削減されます。