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Verfahrenstechnik 11/2019

Verfahrenstechnik 11/2019

TOP-THEMA I FOOD &

TOP-THEMA I FOOD & BEVERAGE Der entscheidende Hebel Längere Standzeit von Sterilfiltern sorgt für mehr Nachhaltigkeit Die immer höheren Ansprüche, die an die Prozess- und Produktintegrität gestellt werden, aber auch Umstellungen im Produktionsprozess durch Anpassungen an aktuelle Marktbedingungen fordern das Filtrations- Management heraus. Ein entscheidender Hebel für eine wirtschaftliche Filtration in den Produktionsprozessen von Wasser, Bier, Wein, Softdrinks und Milchprodukten ist die Standzeit der Filter. Zu den neuen Filterkonstruktionen, mit denen die Filtrationsprozesse wirtschaftlicher gestaltet werden können, gehören die (P) SRF-Baureihe für die sterile Fitration von Druckluft und Gasen sowie die LifeTec Tiefen- und Membranfilterelemente für die Vor-, Fein- und Entkeimungsfiltration. Die LifeTec-Flüssigkeitsfilter mit ihren einsatzspezifischen, plissierten Filtermedien stehen in vier verschiedenen Größen – 10, 20, 30 und 40" – und mit sieben verschiedenen Anschlussvarianten zur Verfügung, sodass sie in allen gängigen Gehäusekonstruktionen einsetzbar sind. Ein hoher Sicherheitsfaktor und ein positiver wirtschaftlicher Effekt ergeben sich beim Einsatz von mehrplätzigen Gehäusen, die wie gewohnt einen Austausch auch einzelner Filterkerzen zulassen. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zu den bisher bekannten Filterkonstruktionen ist der stabilere PP-Filterelementemantel, dessen rautenförmige Ausschnitte nicht nur die Statik optimieren, sondern auch die Strömungsverhältnisse verbessern. Bei der (P) SRF-Baureihe sind es ebenfalls die besonders ausgestatteten Filtermedien, durch die ein sehr niedriger Differenzdruck, eine lange Lebensdauer und extrem hohe Rückhalteraten bis in den Bereich von 3 nm realisiert werden können. Auch unter extremen Bedingungen erfolgt die sichere Abtrennung von Mikroorganismen. Die robuste Bauweise dieser Filter mit ihrem Edelstahlstützmantel erlaubt eine vergleichsweise höhere Anzahl von Sterilisationszyklen. Mehr als 160 Zyklen werden erreicht. Nach Dampfsterilisation beträgt die Zeit beim Trockenblasen nur wenige Sekunden. Stillstandzeiten, Energieverbrauch und die mechanische Belastung des Filtermediums werden deutlich reduziert. Die hohe Temperaturtoleranz erlaubt Anwendungen bis 200 °C. Zudem ist ein Einsatz in Applikationen mit VPHP (verdampftes H 2 O 2 ) und Ozon-Sterilisation möglich. Standzeitverlängerung durch Integritätstests … Um die deutlich besseren Standzeiten der neuen Filter maximal nutzen zu können, haben sich in der Praxis Integritätstests bewährt, die sich an den Betriebsstunden und 01 Geöffnetes mehrplätziges PF-EG Filtergehäuse bestückt mit 40" LifeTec-Filtern Autorin: Susanne Fulko, Marketing Managerin Communications, Donaldson Filtration Deutschland GmbH, Haan 26 VERFAHRENSTECHNIK 11/2019

FOOD & BEVERAGE I TOP-THEMA 02 Sterilfilter der Baureihe (P)-SRF zeichnen sich durch hohe Rückhalteraten aus, eine Sterilisation mit verdampftem H 2 O 2 und Ozon ist möglich 03 03 Das Filter-Test-Center für die Durchführung von Integritätstests 04 Das Membra-Check-Integritätstestgerät „Die neuen Filter erreichen bei der Filtration von Druckluft deutlich längere Standzeiten.“ den jeweiligen Produktionsbedingungen orientieren. In einem Unternehmen der Molkereiindustrie haben Langzeittests mit den neuen (P)-SRF C-Filtern bei der sterilen Filtration von Druckluft eine Standzeitverlängerung um das Dreifache ergeben im Vergleich zu bisher eingesetzten Filtertypen. Dabei wurden die Filterelemente etwa alle zwei bis drei Monate auf ihre Integrität geprüft, um die Standzeit optimal auszuschöpfen und die Prozessintegrität sicherzustellen. Dieses Unternehmen setzt im eigenen Labor ein Testgerät ein, das die Integrität der Steril tiefenfilter prüft. Dort hat sich erwiesen, dass der Einsatz des Filter-Test-Centers (FTC) direkt am Produktionsstandort wirtschaftlich sinnvoll ist, obwohl Filterher steller wie Donaldson Sterilitätstests auch als Serviceleistung anbieten. Die Durchführung des Tests erfolgt in Anlehnung an EN 1822 und ASTM (American Society for Testing and Materials) D 2986-91. Über einen Aerosolgenerator wird ein Paraffinölnebel mit einem Partikelspektrum zwischen 0,1 bis 0,5 µm erzeugt. Mit diesem Prüfnebel wird das Filterelement beaufschlagt. Hinter dem Element wird mit einem Laserpartikelzähler die Anzahl der Partikel gemessen, die das Filterelement passiert haben. Ein „steriles“ Element muss dabei einen sogenannten LOG-Reduction Value (LRV) von größer als 7 pro cm² Filterfläche haben. Das bedeutet, dass von ursprünglich 10 7 Partikeln pro cm² Filterfläche maximal ein Partikel pro cm² das Medium durchdringen darf. Der LRV ist dann größer als 7, das Element ist integer und kann als Sterilfilter eingesetzt werden. 02 … mit entsprechenden Testgeräten Das Filter-Test-Center zeichnet sich durch eine leichte Bedienbarkeit und menügesteuerte Benutzerführung aus. Alle Arbeitsschritte werden in einem LCD-Display angezeigt. Der Bediener ist immer über den aktuellen Status informiert und bekommt sukzessive angezeigt, welchen Schritt er als nächstes durchzuführen hat. Im Gerät wird nach dem Start und in festgelegten Abständen ein Nullwertabgleich sowie eine Messung der Test-Aerosolkonzentration durchgeführt, sodass es stets zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse liefert. Diese Ergebnisse werden bewertet (gut/schlecht) und können über einen Drucker ausgedruckt oder über eine serielle Schnittstelle direkt am PC abgerufen werden. Eine sehr flexibel einsatzbare Alternative zum FTC ist das handliche Membra-Check Integritätstestgerät, das für hydrophobe und hydrophile Membranfilter zum Einsatz kommt. Abgesehen von Integritätstests kann dieses Messgerät als Kalibrator für Druckaufnehmer (0–6 bar) verwendet werden und ist in der Lage, unbekannte Volumina 04 zu ermitteln (z. B. Upstream-Anlagenvolumen eines Filtergehäuses 0,1–32 l). Das Testgerät ist aufgrund der integrierten Software GMP/GLP-geeignet. Es verfügt über 100 Programm-Speicherplätze sowie 40 Speicherplätze für Testergebnisse. Mit der internen Softwareversion „CFR“ werden alle Besonderheiten der FDA-Richtlinie 21CFR11 berücksichtigt: Rückverfolgbarkeit, elektronische Signatur, verschiedene Passwortebenen etc. Für Messungen vor Ort ohne PC oder als Stand-alone-Lösung ist ein Drucker vorhanden. Brau: Halle 7, Stand 309 Fotos: Donaldson www.donaldson.com VERFAHRENSTECHNIK 11/2019 27