Woda i higiena w przemyśle spożywczym
1
Od autorów Szanowni Państwo To już drugie, tematycznego e-wydanie FoodFakty NAWIGATORA, który jest niejako magazynem do samodzielnego wydruku, udostępnianym Państwu za darmo dzięki naszym Partnerom i Klientom, którym serdecznie dziękujemy za wsparcie i współpracę. Tematyka FoodFakty NAWIGATORA skoncentrowana jest na wybranych, szczególnie interesujących branżę spożywczą zagadnieniach, które przedstawimy jako dogłębną analizę tematu, popartą najnowszymi doniesieniami naukowymi, prawnymi i technicznymi przygotowanymi przez ekspertów w danej dziedzinie. Mamy nadzieję, że stanie się on użytecznym i poręcznym narzędziem w codziennej pracy managera branży spożywczej. Tematem wiodącym drugiego wydania FoodFakty NAWIGATORA jest Woda i higiena w przemyśle spożywczym. Woda odgrywa niezwykle istotną rolę w branży spożywczej. Jest niezbędna na wielu etapach procesów produkcyjnych, w różnych zastosowaniach. Z tego opracowanie dowiecie się Państwo m.in.: • Jakiej wody potrzebuje przemysł spożywczy? • Jakie są metody badań wody – analizy mikrobiologicznej? • Kiedy niezbędne jest uzdatnianie wody i jakie metody powinny zostać zastosowane w konkretnych sektorach? • Jakie są kluczowe cechy systemów odwodnień? • Jak utrzymać powierzchnie urządzeń bez osadów i produktów korozji? • Jak zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia biologicznego w wieżach chłodniczych z kontrolą uzdatniania wody i odmulania? Zapraszamy do lektury! Zespół FoodFakty Firmy zainteresowane współpracą przy tworzeniu ff NAWIGATORA zapraszamy do kontaktu: foodfakty@foodfakty.pl
Podziękowania Serdecznie dziękujemy wszystkim firmom za wsparcie w opracowaniu i przygotowaniu ff NAWIGATORA
PARTNER GŁÓWNY
PARTNER INSTYTUCJONALNY
PARTNERZY WSPIERAJĄCY
Spis treści CZĘŚĆ 1: PROBLEMY MIKROBIOLOGICZNE WODY DLA PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO 8
Technologie zdefiniowanych substratów w wykrywaniu Escherichia coli (dr hab. inż. Dorota Kręgiel, prof. PŁ)
13
Woda przewodnik po metodach analizy mikrobiologicznej (Katarzyna Oleksy, FoodFakty)
17
Inteligentne panele pomiarowe do badania jakości wody pitnej (Bartłomiej Biczysko, Endress+Hauser)
19
Naukowcy opracowali szybszą metodę testowania toksycznych metali w żywności i wodzie (Katarzyna Oleksy, FoodFakty)
CZĘŚĆ 2: HIGIENA PRODUKCJI W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM 23
Kluczowe cechy systemów odwodnień - rozwiązania ACO dla posadzek w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym (ACO)
26
Usuwanie i przenoszenie alergenów przy użyciu metod wycierania i czyszczenia w sklepach spożywczych oraz w punktach gastronomicznych (Katarzyna Oleksy, FoodFakty)
CZĘŚĆ 3: UZDATNIANIE WODY, KIERUNKI WYKORZYSTANIE WODY I WYMAGANIA JAKOŚCIOWE DLA RÓŻNYCH GAŁĘZI PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO 30
Uzdatnianie wody w przemyśle spożywczym – przegląd najważniejszych zagadnień związanych z jakością wody (Piotr Pisarski, Klarsan)
36
Dezynfekcja wody i ścieków z zastosowaniem lamp UV – case study food & beverage (Lit-UV)
39
Profilaktyka w zakresie utrzymania powierzchni urządzeń bez osadów i produktów korozji (J. Marjanowski, A. Nalikowski, Marcor)
45
Zdecentralizowane uzdatnianie wody: zmniejsz ryzyko zanieczyszczenia biologicznego w wieżach chłodniczych z kontrolą uzdatniania wody i odmulania (Marco Witte, Grundfos)
CZĘŚĆ 4: PRZEGLĄD RYNKU – OFERTA FIRM UZDATNIAJĄCYCH WODĘ NA POTRZEBY PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO
4
Część 1: Problemy mikrobiologiczne wody dla przemysłu spożywczego
Bezpieczeństwo wody przy produkcji, przetwarzaniu i przygotowywaniu żywności
Woda i produkcja żywności Niektóre czynności związane z działalnością rolniczą i przetwórczą są powszechnie uważane za zwiększające zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności i określane jako czynniki ryzyka. Należą do nich: użycie wody (zwłaszcza przed zbiorami i po nich), nawozy biologiczne, zarządzanie środowiskowe oraz praktyki stosowane przy postępowaniu z żywnością. Warzywa i owoce mogą ulec zanieczyszczeniu w polu lub podczas wstępnego przygotowywania, wskutek użycia niskiej jakości wody lub bezpośredniego nawożenia roślin w polu odchodami.
Nie każda woda jest bezpieczna • Woda źródlana może być zanieczyszczona. • Woda ze studni wierconych we własnym zakresie może stwarzać większe ryzyko. • Jakość wody może ulec pogorszeniu w zakładach przetwórstwa żywności. • Bakterie mogą namnażać się w zanieczyszczonej wodzie używanej przy produkcji żywności. • Powstanie niektórych ognisk chorobowych przypisuje się zanieczyszczeniu wody przed zbiorami lub po nich (zwłaszcza płody rolne).
Dokładne, szybkie, proste. Zatwierdzone do użycia. Bezpieczeństwo wody jeszcze nigdy nie było tak ważne, a zapotrzebowanie na dokładne metody analityczne tak duże jak obecnie. Metody opracowane przez firmę IDEXX umożliwiają wykrywanie bakterii z grupy coli / E.coli, Pseudomonas aeruginosa i Enterokoków dzięki jednemu, prostemu w użyciu systemowi.
Metoda IDEXX – pełne zaufanie Metody opracowane przez firmę IDEXX – światowego lidera w badaniach mikrobiologicznych wody – to gwarancja wiarygodności i rzetelności. Zostały one dopuszczone do użycia przez organy regulacyjne w całej Europie. Pozwalają uzyskać dokładne, potwierdzone wyniki w ciągu zaledwie 18-24 godzin, co umożliwia szybkie wykrywanie i podejmowanie dalszych czynności.
Metody do badań wody firmy IDEXX Colilert®-18
Pseudalert®
Enterolert®-DW
Wykrywa jednocześnie bakterie z grupy coli / E.coli, umożliwiając uzyskanie wyników w zaledwie 18 godzin. Dzięki tak krótkiemu czasowi inkubacji wyniki próbek pobranych po południu można odczytać następnego dnia rano, co znacząco usprawnia przebieg pracy. Metoda Colilert®-18/Quanti-Tray® to norma ISO obowiązująca na całym świecie przy wykrywaniu w wodzie bakterii z grupy coli i E.coli (ISO 9308-2:2012).
Wykrywa bakterie P. aeruginosa i umożliwia uzyskanie ostatecznych wyników w ciągu 24 godzin bez dodatkowych czynności potwierdzających. Metoda Pseudalert® została przyjęta jako międzynarodowa norma ISO obowiązująca przy wykrywaniu w ciągu 24 godzin Pseudomonas aeruginosa w wodzie przeznaczonej do spożycia, wodzie butelkowanej, szpitalnych systemach wodno-kanalizacyjnych, basenach i spa (ISO 16266-2:2018).
Wykorzystując tę samą, prostą w użyciu platformę, Enterolert-DW wykrywa Enterokoki z większą dokładnością i swoistością niż metoda ISO 7899-2. Przy użyciu wraz z systemem Quanti-Tray® umożliwia uzyskanie wyników ilościowych w ciągu 24 godzin.
Więcej informacji można uzyskać pod numerem telefonu + 48 665 790 999 wyślij e-mail na adres dagmara-dziedzina@idexx.com lub wejdź na stronę www.idexx.pl/pl/water/
© 2020 IDEXX Laboratories, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. AD 20200720-1130-00 ® Colilert, Enterolert, Pseudalert i Quanti-Tray są znakami towarowymi lub zarejestrowanymi znakami towarowymi firmy IDEXX Laboratories, Inc. lub jej oddziałów w Stanach Zjednoczonych i/lub innych krajach. Z Polityką prywatności firmy IDEXX można zapoznać się na stronie idexx.com.
CERTYFIKAT ISO 9001:2015 CERTYFIKAT ISO 14001:2015
NORMA ISO 16266-2:2018 NORMA ISO 9308-2:2012 ZGODNOŚĆ Z NORMĄ ISO 11133:2014 AKREDYTACJA ZGODNIE Z NORMĄ ISO 17025:2017
T
echnologie zdefiniowanych substratów w wykrywaniu escherichia coli
wprowadzenie Bakterie Escherichia coli należą do tzw. grupy coli, która z kolei przynależy do rodziny Enterobacteriaceae. Bakterie te są charakteryzowane jako względnie beztlenowe, gramujemne pałeczki, nie tworzące przetrwalników. Pałeczki E. coli naturalnie występują w dolnym odcinku przewodu pokarmowego ludzi i zwierząt ciepłokrwistych. W kale u ludzi i zwierząt E. coli występują w koncentracji około 109/gram i stanowią około 1% całkowitej biomasy w jelicie grubym. W przeciwieństwie do innych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, E. coli zwykle nie występuje naturalnie w środowisku roślinnym, glebie lub wodzie. Chociaż E. coli są częścią naturalnej mikrobioty kału, niektóre szczepy tych bakterii mogą powodować choroby żołądkowo-jelitowe oraz inne poważne problemy zdrowotne. Pałeczki E. coli są bardzo wrażliwe na stres środowiskowy. Ich czas przeżycia w wodzie zależy od wielu czynników, w tym temperatury, ekspozycji na światło słoneczne, obecności innych mikroorganizmów oraz rodzaju wody (wody gruntowe, powierzchniowe lub wody uzdatnione). Bakterie przeżywają około 4–12 tygodni w temperaturze 15–18 °C w wodzie średnio zanieczyszczonej. Brak zdolności wzrostu E. coli do namnażania w wodzie, w połączeniu z krótkim czasem przeżycia w tym środowisku oznacza, że wykrywanie bakterii E. coli w wodzie i systemach wodnych jest dobrym wskaźnikiem dla wykrywania stosunkowo niedawnego zanieczyszczenia wody ściekami. Choć nowoczesne techniki mikrobiologiczne umożliwiają wykrycie szerokiego spektrum bakterii chorobotwórczych, wirusów i pierwotniaków, w rutynowych badaniach wody wykrywa się tylko kilka rodzajów/ gatunków bakterii. Powodem są głównie wysokie koszty związane z rutynowym oznaczaniem wszystkich patogenów oraz bardzo długi czas takiej analizy. Zamiast tego w analizie sanitarnej wody stosuje się określone wskaźniki mikrobiologiczne, których wykrywanie jest tańsze i mniej czasochłonne. Proste, niedrogie techniki oparte na metodach hodowlanych i/lub enzymatycznych umożliwiają testowanie większej liczby próbek, co daje dokładniejszy obraz jakości badanej wody. Nowsze metody molekularne mogą zapewnić łatwą i szybką metodę wykrywania patogenów lub wskaźników, jednak do tej pory
8
stosowanie testów molekularnych w rutynowej analizie wody nie jest jeszcze stosowane. Odpowiednie wskaźniki sanitarne stosowane w analizie wody: bakterie grupy coli i E. coli, paciorkowce kałowe oraz laseczki Clostridium perfringens wykazują kilka idealnych cech: pochodzenie jelitowe, występowanie w stosunkowo dużej liczbie w wodzie zanieczyszczonej ściekami, brak namnażania w wodzie oraz stosunkowo łatwa wykrywalność za pomocą prostych i niedrogich metod analitycznych. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne pochodzenia jelitowego stanowią największe zagrożenie dla zdrowia publicznego. Już w XIX wieku bakterie E. coli uznano za dobry wskaźnik zanieczyszczenia fekalnego. Zostały one zidentyfikowane jako jedyny gatunek w grupie coli występujący wyłącznie w przewodzie pokarmowym ludzi i innych zwierząt ciepłokrwistych, a następnie wydalany w dużych ilościach z kałem. Poza tym E. coli nie rozmnażają się w środowisku wodnym i mają żywotność tego samego rzędu co patogeny jelitowe. Cechy te umożliwiają wykrycie bakterii E. coli nawet przy znacznym rozcieńczeniu ścieków. Obecnie coraz większą uwagę zwraca się na wirusy i pierwotniaki w systemach wodnych. Chociaż E. coli jest dobrym wskaźnikiem wegetatywnych form patogenów bakteryjnych, takich jak Salmonella czy
„
Proste, niedrogie techniki oparte na metodach hodowlanych i/lub enzymatycznych umożliwiają testowanie większej liczby próbek, co daje dokładniejszy obraz jakości badanej wody.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Campylobacter, okazało się, że jest ona mniej efektywnym wskaźnikiem obecności w wodzie wirusów i pierwotniaków. W porównaniu z pierwotniakami i niektórymi wirusami, bakterie E. coli i pozostałe pałeczki grupy coli wykazują ograniczoną przeżywalność w wodzie i są bardziej podatne na wiele środków dezynfekujących powszechnie stosowanych w technologii wody wodociągowej. Przeżywalność wirusów w środowisku wodnym jest bardzo zróżnicowana. Chociaż mogą one z natury przetrwać dłużej niż bakterie, mogą mieć także i znacznie krótszą żywotność. Wynika to z faktu, że są to formy znacznie mniejsze od komórek bakteryjnych i pozbawione mechanizmów obronnych, dzięki czemu ulegają łatwiej fagocytozie przez inną mikroflorę obecną w wodzie. Badania wykazały również, że bakterie grupy coli w określonych warunkach mogą być wykorzystane do pośredniego wnioskowania o obecności patogennych pierwotniaków. Zatem obowiązek wykrywania określonych wirusów lub pierwotniaków w rutynowej analizie wody wydaje się tylko kwestią czasu. Jakość mikrobiologiczna wody pitnej Wykrywanie bakterii należących do grupy coli i E. coli jest istotnym elementem monitorowania jakości mikrobiologicznej wody pitnej. Starsze metody wykrywania bakterii grupy coli i E. coli, wykorzystujące np. bulion laurylotryptozowy lub agar Endo nie pozwalały na odróżnienie kolonii E. coli od innych rodzajów/gatunków bakterii z grupy coli (rys. 1). Dlatego wymagane były liczne testy potwierdzające. Na przykład klasyczny test „IMViC” wykorzystywał proste reakcje biochemiczne do różnicowania bakterii w obrębie grupy coli. Do przeprowadzenia testów potrzebne były jednak dodatkowe pożywki i odczynniki, co czyniło procedury długimi i kosztownymi. Już w latach 90-tych XX wieku badania pozwoliły na wskazanie dwóch enzymów charakterystycznych dla odpowiednio bakterii grupy coli i E. coli: beta-galaktozydazy oraz beta-glukuronidazy Później opracowano tzw. technologie zdefiniowanych substratów stosowanych w pożywkach lub testach pozwalające na jednoczesne i bardzo precyzyjne wykrywanie i oznaczanie ilościowe bakterii grupy coli i E. coli. Technologia zdefiniowanych substratów opiera się na zasadzie, że tylko docelowy drobnoustrój, w tym przypadku E. coli, może wykorzystywać niezbędne składniki odżywcze z określonej pożywki. Różne metody oparte na wykrywaniu specyficznych enzymów zostały zatwierdzone
9
przez amerykańską U.S. EPA, francuską AFNOR, czy też Polski Komitet Normalizacyjny. Opracowano metody enzymatyczne do równoczesnego zliczania i różnicowania bakterii z grupy coli oraz E. coli. Wszystkie analizy na obecność E. coli powinny być prowadzone zgodnie z zaleceniami właściwego organu. W wielu przypadkach zaleca się badanie wody wyłącznie w akredytowanych laboratoriach, które nie tylko przeprowadzą analizę, ale także pobiorą próbki do badań. Wszelkie stosowane zestawy testowe powinny spełniać minimalne wymagania dotyczące dokładności i wykrywania (czułości), a sprzęt musi być regularnie sprawdzany i kalibrowany.
,,
Metody wykrywania E.coli stosowane obecnie Obecnie metody, które wykrywają i potwierdzają obecność E. coli, wykorzystują enzym beta-D-glukuronidazę, unikalny enzym konstytutywny stwierdzony u E. coli,
Rys. 1. Wzrost bakterii grupy coli na podłożu Endo
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
a także u niektórych rodzajów z rodziny Enterobacteriaceae (Shigella i Salmonella), natomiast nieobecny u innych bakterii z grupy coli. Najczęściej stosowane metody wykrywania E. coli i beta-D-glukuronidazy wykorzystują zdolność hydrolizy 4-metylombeliferylo-beta-D-glukuronidu (MUG) z wytworzeniem 4-metylombelliferonu, który fluoryzuje w świetle UV o długości fali ok. 360 nm. Inne metody detekcji wykorzystują różne substraty chromogenne, np. 3-indolyl-R, 5-bromo-3-indolyl-R, 5-bromo4-chloro-3-indolyl-R, 5-bromo-6-chloro-3indolyl-R, 6-chloro-3-indolyl-R czy też 6-fluoro3-indolyl-R (R=glukuronid). Jednak najczęściej spotykanymi substratami chromogennymi stosowanymi dla wykrywania beta-Dglukuronidazy są 5-bromo-4-chloro-3-indolylo glukuronid (kolor niebieski) lub p-nitrofenylo beta-D-glukuronid (kolor żółty). Często metody oparte na wykrywaniu enzymów, które wykorzystują określoną mieszaninę substratową, również hamują wzrost bakterii innych niż bakterie z grupy coli, co znacznie ułatwia detekcję i nie powoduje zakłóceń w odczycie wyników. Rutynowa kontrola wody w kierunku bakterii grupy coli i E. coli najczęściej opiera się na metodzie filtracji membranowej, wykorzystującej agar chromogenny (zawierający 2–3 substraty chromogenne) oraz inkubację w temperaturze 37 °C. (rys. 2).
dla grupy coli i E. coli są niewystarczające i mogą dawać fałszywie dodatnie/ujemne wyniki. Okazało się bowiem, że niektóre szczepy E. coli mogą nie tworzyć beta-Dglukuronidazy, tworzenie indolu z tryptofanu w temperaturze 44 °C nie jest cechą wyłączną dla E. coli, gdyż np. niektóre szczepy z rodzaju Klebsiella, np. K. oxytoca dają pozytywne testy na obecność tryptofanazy. Ponadto, niektóre szczepy E. coli są indolo-ujemne, a nawet nie wykazują zdolności wzrostu w temp. 44 °C. Konwencjonalne testy na obecność bakterii grupy coli i E. coli, wykorzystujące metodę filtracji membranowej i wzrost w obecności substratów chromogennych, są czasochłonne gdyż wymagają potwierdzenia. Wobec tego poszukiwane są nowe metody dające jednoznaczne wyniki w wykrywaniu i identyfikacji tych bakterii. Ta strategia badawcza została zastosowana w komercyjnym teście Colilert, pozwalającym na jednoczesne badanie ilościowe liczby bakterii grupy coli i E. coli w wodzie bez potrzeby przeprowadzania badań potwierdzających. Ta technologia wykorzystuje specyficzne substraty, ONPG (o-nitrofenylobeta-D-galaktopiranozyd) i MUG (4-metyloumbelliferylo-beta-D-glukuronid), hydrolizowane odpowiednio przez betagalaktozydazę i beta-glukuronidazę. Bakterie z grupy coli obecne w 100 ml próbki wody metabolizują bezbarwny ONPG i uwalniają żółty wskaźnik (rys. 3).
Rys. 2. Wzrost bakterii Escherichia coli (kolonie fioletowe) na agarze chromogennym Wykrywanie bakterii grupy coli jest oparte na zdolności tych bakterii do tworzenia beta-Dgalaktozydazy. Jednak i tu zaleca się wykonanie dodatkowych testów potwierdzających: dla bakterii grupy coli testów dla wykrywania oksydazy, a dla bakterii Escherichia coli – oprócz detekcji beta-D-glukuronidazy – sprawdzenia fermentacji laktozy w temperaturze 44 °C oraz produkcji indolu z tryptofanu. Liczne badania naukowe oraz raporty z badań laboratoryjnych wielokrotnie bowiem udowadniały, że standardowe analizy
10
Rys. 3. Testy Colilert po inkubacji
,, „
Często metody oparte na wykrywaniu enzymów, które wykorzystują określoną mieszaninę substratową, również hamują wzrost bakterii innych niż bakterie z grupy coli, co znacznie ułatwia detekcję i nie powoduje zakłóceń w odczycie wyników.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Tabela. Obecność bakterii grupy coli i E. coli w próbkach wody – oznaczenie ilościowe w 100 ml wody metodą filtracji membranowej (FM) oraz Colilert Nr próbki
Colilert
FM
Liczba bakterii grupy coli
Liczba E. coli
Liczba bakterii grupy coli
Liczba E. coli
1.
43
10
41
11
2.
88
38
76
34
3.
45
19
41
12
4.
101
38
82
30
5.
41
12
40
12
6.
118
71
105
72
7.
48
11
44
11
8.
145
79
105
76
9.
56
22
50
18
10.
59
15
64
19
11.
48
29
46
20
12.
28
13
29
13
13.
45
29
45
26
14.
29
14
31
13
15.
25
19
25
20
16.
118
59
106
45
17.
24
19
23
18
18.
145
55
136
54
19.
78
38
72
36
20.
78
40
70
38
21.
145
78
138
74
22.
20
13
18
13
23.
130
74
122
75
24.
23
12
24
14
25.
43
12
42
11
26.
36
21
32
21
27.
43
12
42
11
28.
38
19
33
18
29.
41
11
43
12
30.
95
41
93
40
31.
109
38
107
39
32.
74
22
68
22
33.
45
36
45
38
34.
66
53
60
49
11
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Rys. 4. Test Colilert po inkubacji oglądany w świetle UV Z kolei pałeczki E. coli hydrolizują bezbarwny MUG i uwalniają niebieski fluorogen, widoczny w świetle UV o długości fali 365 nm (rys. 4). Ponieważ aktywności tych dwóch enzymów są bardzo specyficzne, inne bakterie obecne w wodzie w tych warunkach nie są zdolne do wzrostu i ewentualnej ingerencji w końcowy wynik testu. Wyniki badań porównawczych, prowadzone w Katedrze Biotechnologii Środowiskowej Politechniki Łódzkiej, obejmujące analizę sanitarną różnych prób wody w kierunku bakterii grupy coli i E. coli, przedstawiono w tabeli. Badania wykonano metodą filtracji membranowej, inkubując filtry na podłożu Chromocult Coliform Agar oraz metodą Colilert. Uzyskane współczynniki korelacji dla wyników uzyskanych dwiema metodami wynosiły 0,985025 dla bakterii grupy coli oraz 0,986066 dla E. coli. Podsumowanie Metoda Colilert ma kilka zalet w porównaniu z filtracją membranową. Największe znaczenie mają korzyści dla zdrowia publicznego wynikające ze skróconej analizy próbek wody. Eliminacja kroków potwierdzających, stosowanych w tradycyjnych metodach, oszczędza około 24–48 godzin. Test Colilert jest szybki i łatwy w wykonaniu oraz interpretacji wyników. Metodyka Colilert opiera się na aktywności enzymatycznej, która w mniejszym stopniu zależy od stanu fizjologicznego bakterii w porównaniu z metodami hodowlanymi.
12
To bardzo ważne, bowiem zmiany w składzie chemicznym wody, temperatura oraz pH mogą powodować stres komórkowy i w konsekwencji hamować wzrost bakterii na selektywnych podłożach agarowych. W tych niesprzyjających warunkach bakterie przechodzą często w stan niehodowalności, znany jako stan VBNC (ang. Viable but NonCulturable). W tym stanie fizjologicznym bakterie nie są zdolne do wzrostu, ale wykazują określone aktywności enzymatyczne, np. funkcje oddechowe, integralność membran i transkrypcję genów. Zatem analizy enzymatyczne mają tu zdecydowaną przewagę nad metodami hodowlanymi w wykrywaniu bakterii w środowisku wodnym. Metoda Colitert została już zatwierdzona lub zaakceptowana dla analizy wód pitnych w kilku krajach Unii Europejskiej, również w Polsce. Literatura 1. Kręgiel D. Testy Colilert® – Szybkie wykrywanie oraz ilościowe oznaczanie bakterii grupy coli. Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski, 2013, 3–4, 32–35. 2. Otlewska A., Dybka K., Kręgiel D. System Colilert – postęp w analizie mikrobiologicznej wody. Przemysł Spożywczy, 2013, 3, 18–22. 3. Sundram A., Bailey I.W., Green E. The application of new technology used for identifying bacteria from water samples. WISA 2000 Biennial Conference, Sun City, South Africa, 2000.
dr hab. inż. Dorota Kręgiel, prof. PŁ Biotechnolog, autorka ponad 400 publikacji naukowych, kierownik projektów NCN, NCBiR, grantów na grant MNiSW, ekspert w programie INVENTORUM, współautorka patentów polskich i międzynarodowych oraz ekspertyz przemysłowych, organizatorka seminariów szkoleniowych dla pracowników przemysłu. Członek rad programowych czasopism polskich oraz zagranicznych, członek PTM i FEMS, ISEKI Food Association-Deputy National Representative of Poland.
W
oda
– przewodnik po metodach
analizy mikrobiologicznej
Kluczowe punkty analizy mikrobiologicznej wody: • Badania mikrobiologiczne wody pozwalają wykryć organizmy wskaźnikowe raczej jako oznakę zanieczyszczenia fekaliami niż pod kątem określonych patogenów. • Należy przestrzegać prawidłowych procedur pobierania próbek zgodnie z międzynarodowymi standardowymi protokołami. • Rutynowe badania mikrobiologiczne zasobów wody pitnej, wód rekreacyjnych i wód środowiskowych są niezbędne dla ochrony zdrowia publicznego. Program testowania Najbardziej skutecznym sposobem sprawdzania zapasów wody pod kątem zanieczyszczenia odchodami jest analiza mikrobiologiczna, a dla przemysłu wodnego opracowano szereg metod testowych przeznaczonych do tego celu. Zamiast przeprowadzać osobne testy dla każdego z potencjalnych patogenów, wirusów lub pasożytów, które mogą znajdować się w wodzie, mikrobiologowie testują organizmy wskaźnikowe, które są obecne zawsze, gdy występują jelitowe patogeny i wirusy. Bakterie z grupy coli i inne organizmy wskaźnikowe Bakterie z grupy coli są terminem stosowanym do oznaczenia grupy bakterii Gram-ujemnych, które mogą fermentować laktozę z wytwarzaniem kwasu i gazu w ciągu 48 godzin w temperaturze 35 ˚C lub 44–44,5 ˚C. Te cechy pozwalają na łatwą izolację, wykrywanie i liczenie w laboratorium oraz są złotym standardem w testowaniu mikrobiologicznym wody. Są one obecne zawsze, gdy podczas badania wody wykryto patogeny jelitowe lub wirusy. Wysoka liczba bakterii grupy coli niekoniecznie oznacza zanieczyszczenie mikoorganizmami patogennymi pochodzenia kałowego i wymaga drugiego kroku w celu odróżnienia bakterii grupy coli pochodzenia kałowego od bakterii grupy coli pochodzenia środowiskowego. Escherichia, Enterobacter, Klebsiella to bakterie z grupy coli pochodzenia kałowego, a Citrobacter i Serratia znajdują się w roślinach i glebie. Bakterie z grupy coli pochodzenia kałowego są odporne na temperaturę, mogą przetrwać w temperaturze 44–44,5 ˚C, co pozwala na proste rozróżnienie między tymi dwoma typami. Mikrobiolog będzie szukał liczby bakterii z grupy coli w kale, takich jak E. coli, których jedynym siedliskiem jest jelito, a życie poza nim jest krótkotrwałe; są one postrzegane jako idealny organizm wskaźnikowy. Ich obecność w próbce wody pitnej oznacza, że woda jest niebezpieczna do spożycia przez ludzi.
13
Obecność paciorkowców/Enterokoków jest dowodem zanieczyszczenia kałem. Paciorkowce kałowe mają tendencję do dłuższego utrzymywania się w środowisku niż termotolerancyjne bakterie z grupy coli i są wysoce odporne na suszenie. Możliwe jest zatem izolowanie paciorkowców kałowych od wody, która zawiera niewiele lub nie zawiera termotolerancyjnych bakterii z grupy coli, na przykład gdy źródło zanieczyszczenia jest odległe w czasie lub przestrzeni od miejsca pobierania próbek. Paciorkowce kałowe rosną w lub na podłożu zawierającym azydek sodu, w temperaturze 37–44 °C. Zazwyczaj są one wykrywane przez redukcję barwnika (najczęściej związek zawierający tetrazolium) lub przez hydrolizę eskuliny. Konwencjonalne metody mogą dawać „wyniki fałszywie dodatnie” i mogą być wymagane dodatkowe testy potwierdzające. Szybkie metody Technologia zdefiniowanego podłoża® (DST) opracowana przez IDEXX może dać wyniki w ciągu 24 godzin. IDEXX Colilert wykorzystuje test kolorymetryczny ONPG do wykrywania bakterii z grupy coli oraz fluorescencyjny test MUG dla E. coli. Colilert może jednocześnie wykryć te bakterie w ciągu 18–24 godzin, w zależności od produktu. Może też powodować supresję do 2 milionów bakterii heterotroficznych na 100 ml. Został
„
Wysoka liczba bakterii grupy coli niekoniecznie oznacza zanieczyszczenie mikoorganizmami patogennymi pochodzenia kałowego i wymaga drugiego kroku w celu odróżnienia bakterii grupy coli pochodzenia kałowego od bakterii grupy coli pochodzenia środowiskowego.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
zatwierdzony przez US EPA i jest uwzględniony w amerykańskich standardowych metodach badania wody i ścieków. Począwszy od 2014 roku metoda Colilert-18 posiada status normy ISO (9308-2), a w wielu krajach używa się tej technologii jako złotego standardu w testach wody, np. w Finlandii i Irlandii. Test Enterolert-E firmy IDEXX do wykrywania enterokoków oparty jest na opatentowanej przez IDEXX technologii wskaźnikowych substratów odżywczych DST* (*Defined Substrate Technology). Enterokoki metabolizują zawarty w teście wskaźnikowy substrat odżywczy co wywołuje fluorescencję próbki. DST poprawia dokładność i eliminuje potrzebę stosowania niebezpiecznych środków hamujących, jak azydek sodu stosowanych w tradycyjnych mediach. Filtracja membranowa Analizy wody przeprowadza się typową metodę filtracji membranowej (FM), przepuszczając znaną objętość wody przez sterylny filtr membranowy o wielkości porów wystarczająco małej, aby zatrzymać komórki bakteryjne (zazwyczaj 0,45 µm). Filtr jest następnie przenoszony aseptycznie na powierzchnię płytki agarowej lub wkładki chłonnej nasyconej odpowiednim selektywnym podłożem i inkubowany. Kolonie mogą rozwijać się na powierzchni filtra i można je policzyć oraz zbadać bezpośrednio. Metody FM są szybkie i łatwe do wykonania, wymagają niewielkiej przestrzeni inkubatora i mogą w razie potrzeby poradzić sobie z dużymi ilościami wody. W ciągu ostatnich 30 lat stały się preferowanymi metodami mikrobiologicznego badania wody w odniesieniu do organizmów wskaźnikowych. Istnieje kilka oficjalnie opublikowanych metod opartych na FM, w szczególności szereg metod ISO, takich jak ISO 9308-1 dla bakterii z grupy coli i E. coli i ISO 7899-2 dla enterokoków. Pożywki hodowlane Opracowano wiele pożywek selektywnych do wykrywania organizmów wskaźnikowych w wodzie metodami FM. Zalecane pożywki dla bakterii z grupy coli i E. coli obejmują bulion laurylosiarczanowy lub agar, agar MI (MUGal (fluorogen) i IBDG (chromogen)) i bulion oraz agar glukuronidowy z błoną laktozą. Agar z membraną enterococcus (mEA) i agar z membraną Enterococcus Indoxylß-D-glukozydem (mEI) można stosować do wykrywania i oznaczania liczby enterokoków, podczas gdy agar siarczynowy z tryptozą i cykloseryną bez żółtka jaj można stosować do hodowli Clostridium perfringens na filtrach membranowych. Pseudomonas aeruginosa można również wykryć metodą FM przy użyciu agaru Pseudomonas.
14
Następnie można zastosować dalszą hodowlę lub testy biochemiczne w celu potwierdzenia tożsamości podejrzanych kolonii rosnących na filtrach umieszczonych na selektywnych podłożach. Coraz częściej w mikrobiologii wody stosuje się czynniki chromogenne i fluorogenne. W oparciu o wykrycie określonych enzymów w docelowym gatunku bakterii przez substraty zawierające grupy chromogenne lub fluorogenne, wytwarzające wysoce diagnostyczne kolorowe kolonie, podłoża te mogą być mniej surowe niż inne podłoża selektywne, co daje mniej wyników fałszywie ujemnych i skraca wymagany czas, aby potwierdzić wyniki. Przykłady obejmują serię pożywek ChromoCult® produkowanych przez Merck oraz serię przygotowanych pożywek chromogennych BBL™ do testowania wody. Metody hodowlane Techniki wykorzystujące metody hodowlane na płytkach nie są wystarczająco czułe do wykrywania organizmów wskaźnikowych i patogenów w wodzie, chociaż nadal są rutynowo stosowane do liczenia bakterii heterotroficznych. Potrzebne są metody umożliwiające badanie większej objętości wody (zwykle 100 ml). Przez wiele lat metodą z wyboru była technika wielokrotnej probówki „najbardziej prawdopodobnej liczby” (MPN), w której zmierzone objętości próbki wody są dodawane do szeregu probówek zawierających pożywki różnicowe i inkubowane. Wzrost jest wskazywany przez zmianę koloru w pożywce, a wynik jest obliczany na podstawie rozkładu dodatnich probówek. Chociaż metoda ta jest prosta i niedroga pod względem wyposażenia i materiałów, jest pracochłonna i wymaga dużej ilości miejsca w inkubatorze. Jest to również metoda
„
Techniki wykorzystujące metody hodowlane na płytkach nie są wystarczająco czułe do wykrywania organizmów wskaźnikowych i patogenów w wodzie, chociaż nadal są rutynowo stosowane do liczenia bakterii heterotroficznych.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
pośrednia i nie pozwala na dalsze badanie poszczególnych kolonii. Testy MPN dla rutynowej mikrobiologii wody zostały obecnie w dużej mierze zastąpione metodami filtracji membranowej (FM), chociaż mogą one nadal być przydatne do sporadycznych testów przeprowadzanych w małych laboratoriach lub w terenie, a dostępne są komercyjne zestawy testowe oparte na metodach MPN dla bakterii z grupy coli i enterokoków.
Podczas wybuchu SARS-CoV-2 w jednym z badań przeprowadzonych w Holandii znaleziono ślady wirusowego RNA w ściekach w oczyszczalniach. Wirus został wykryty przez zastosowanie RT-PCR przeciwko trzem fragmentom genu białka nukleokapsydu (N13) i jednemu fragmentowi genu białka otoczki (E), przy czym najbardziej wrażliwy jest zestaw startera/sondy N1, a następnie zestawy N3 i E do wykrywania SARS-CoV-2 w ściekach.
Legionella w chłodniach kominowych Badania na Legionella sp. w chłodniach kominowych powinny być przeprowadzane regularnie i muszą być częścią programu badań zakładu. Na przykład Legionella pneumophila jest organizmem uwielbiającym ciepło, który ma wyższą tolerancję na chlor niż większość bakterii i może żyć w komórkach pasożytów, chroniąc się przed tymi metodami czyszczenia. Wieże chłodnicze zapewniają odpowiednie warunki dla L. pnuemophila i niestety zapewniają też idealny transport dla jej rozprzestrzeniania się za pomocą kropelek do atmosfery, które mogą potencjalnie być wdychane przez ludzi znajdujących się w pobliżu i powodować zapalenie płuc.
W ostatnich latach mikrobiologowie wody coraz bardziej zdają sobie sprawę ze znaczenia biofilmów dla populacji mikrobiologicznych w systemach wodnych. Biofilmy są obecnie rozpoznawane jako złożone społeczności mikroorganizmów, które tworzą się na powierzchniach. Biofilmy zazwyczaj składają się z różnych komórek drobnoustrojów, potencjalnie włączając patogeny, w matrycy złożonej z egzopolisacharydów (EPS) wydzielanych przez niektóre gatunki bakterii. Biofilmy rozwijają się z czasem, stając się bardziej złożone i rozległe, i mogą chronić pojedyncze komórki bakteryjne przed chlorem i innymi związkami przeciwdrobnoustrojowymi w wodzie.
Parametry jakości wody Oprócz testów na organizmy wskaźnikowe i niektóre specyficzne patogeny, rutynowo przeprowadza się również nieselektywną liczbę kolonii w celu określenia populacji obecnych bakterii heterotroficznych. Zliczenia w dwóch wartościach temperatury (22˚C i 37 ˚C) zazwyczaj wykonuje się w celu uzyskania informacji o ogólnej populacji mikrobiologicznej wody i wykrycia nagłych zmian w jakości wody. Liczby kolonii w temp. 37 ˚C były w przeszłości wykorzystywane do wskazania zanieczyszczenia kałem, ale ogólnie metoda ta nie jest uważana za wiarygodną.
Biofilmy są również niezwykle trudne do usunięcia z powierzchni i mogą działać jako sporadyczne źródło zanieczyszczenia mikrobiologicznego, ponieważ komórki bakteryjne są usuwane z matrycy do otaczającej wody. Obecnie wiadomo, że większość bakterii w systemach dystrybucji wody pitnej jest obecna w biofilmach, a nie żyje w samej wodzie. Patogeny izolowane z biofilmu obejmują Salmonella Typhimurium, Campylobacter sp., Pseudomonas aeruginosa i Aeromonas hydrophila.
Szybkie metody Mimo że większość oficjalnych metod mikrobiologicznej analizy wody nadal opiera się na tradycyjnych metodach hodowli i metodach FM, potrzeba czasu, aby uzyskać wyniki, zwykle 24–48 godzin, skoncentrowano się na alternatywnych, szybkich metodach. Połączenie FM z wykrywaniem i liczeniem QPCR jest szczególnie szybkim i skutecznym sposobem analizy próbek wody. Główną wadą tej metody jest to, że może wykrywać nieżywotne komórki i przeceniać populację, ale wydaje się prawdopodobne, że metody oparte na QPCR staną się coraz ważniejsze w mikrobiologii wody, co doprowadzi do opracowania komercyjnych produktów podobnych do tych, które są już stosowane do analizy żywności.
15
Legionella pneumophila jest obecnie znana jako główny patogen w domowych systemach wodnych, ze względu na jej skłonność do tworzenia biofilmów na rurach do dystrybucji wody, a także w komórkach pasożytów drobnoustrojowych. Biofilmy mogą wpływać na ogólną mikrobiologiczną jakość wody, wywoływać nieprzyjemne smaki i zapachy oraz przyspieszać korozję w systemach dystrybucji. Obecność znacznego wzrostu biofilmu może utrudniać uzyskanie reprezentatywnych próbek wody i może wpływać na wyniki analizy mikrobiologicznej. Wysoka liczba heterotroficznych płytek może wskazywać na tworzenie się biofilmu w systemach dystrybucji. W niektórych przypadkach konieczne może być pobranie próbek biofilmów bezpośrednio za pomocą wacików lub umożliwienie tworzenia się filmu na powierzchni usuwalnych metalowych kuponów lub w specjalnie zaprojektowanych odcinkach rurociągów.
,, „
Badania na Legionella sp. w chłodniach kominowych powinny być przeprowadzane regularnie i muszą być częścią programu badań zakładu
„
„
Biofilmy mogą wpływać na ogólną mikrobiologiczną jakość wody, wywoływać nieprzyjemne smaki i zapachy oraz przyspieszać korozję w systemach dystrybucji.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Filtracja membranowa Typową metodę FM analizy wody przeprowadza się przepuszczając znaną objętość wody przez sterylny filtr membranowy o wielkości porów wystarczająco małej, aby zatrzymać komórki bakteryjne (zazwyczaj 0,45 µm). Filtr jest następnie przenoszony aseptycznie na powierzchnię płytki agarowej lub wkładki chłonnej nasyconej odpowiednim selektywnym podłożem i inkubowany. Kolonie mogą rozwijać się na powierzchni filtra i można je policzyć i zbadać bezpośrednio.
,,
Metody FM są szybkie i łatwe do wykonania, wymagają niewielkiej przestrzeni inkubatora i mogą w razie potrzeby obsłużyć bardzo duże ilości wody. W ciągu ostatnich 30 lat stały się preferowanymi metodami mikrobiologicznego badania wody w odniesieniu do organizmów wskaźnikowych. Istnieje kilka oficjalnie opublikowanych metod opartych na FM, w szczególności szereg metod ISO, takich jak ISO 9308-1 dla bakterii z grupy coli i E. coli oraz ISO 7899-2 dla enterokoków. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) opublikowała oficjalne metody mikrobiologiczne do testowania wody. Laboratoria rutynowo badające wody pitne, wody rekreacyjne i próbki środowiskowe powinny stosować odpowiednią oficjalną metodę zalecaną przez ich lokalny organ. Zaleca się, aby laboratoria testujące zapasy wody do użytku przemysłowego, takie jak przetwórstwo żywności, stosowały te same metody, gdy zaopatrzenie w wodę musi być odpowiedniej jakości.
16
Pod względem wyposażenia metody FM wymagają odpowiedniego aparatu filtracyjnego składającego się z podstawy podtrzymującej porowatą tarczę, na której umieszczony jest filtr, oraz sterylnego lejka filtracyjnego, który można przymocować do podstawy, mocując filtr na swoim miejscu. Na rynku dostępnych jest wiele różnych systemów filtracyjnych, w tym wiele jednostek w postaci kolektorów, dzięki czemu więcej niż jedna próbka może być filtrowana jednocześnie. Dla wygody dostępne są również sterylne jednorazowe lejki filtracyjne. Dostawcami są Millipore, Sartorius i Membrane Solutions. Jednostka filtrująca jest podłączona do odpowiedniego źródła podciśnienia, aby pobrać próbki przez filtr. Może to być linia próżniowa lub samodzielna jednostka pompowa. Dostępne są teraz kompaktowe agregaty pompowe zaprojektowane specjalnie do stosowania metodami FM. Przykładem jest urządzenie Millipore EZ-Stream, które może przepuszczać przefiltrowaną próbkę bezpośrednio do spustu, oszczędzając w ten sposób czas spędzony na opróżnianiu i czyszczeniu pojemników na odpady używanych w tradycyjnych laboratoryjnych pompach próżniowych. Różne filtry membranowe są dostępne do różnych zastosowań, ale mikrobiologiczna analiza wody jest zazwyczaj przeprowadzana za pomocą mieszanych filtrów na bazie estru celulozy o średnicy 47 mm i wielkości porów 0,45 µm. Źródło: https://www.rapidmicrobiology.com/test-method/theory-andpractice-of-microbiological-water-testing
„
Laboratoria rutynowo badające wody pitne, wody rekreacyjne i próbki środowiskowe powinny stosować odpowiednią oficjalną metodę zalecaną przez ich lokalny organ. Zaleca się, aby laboratoria testujące zapasy wody do użytku przemysłowego, takie jak przetwórstwo żywności, stosowały te same metody, gdy zaopatrzenie w wodę musi być odpowiedniej jakości.
„
I
nteligentne panele pomiarowe do badania jakości wody pitnej
wprowadzenie Pomiary jakości wody pitnej i do celów spożywczych odgrywają kluczową rolę w prowadzeniu procesów uzdatniania, ponieważ tylko bezpieczna, sprawdzona pod względem bakteriologicznym oraz fizykochemicznym woda może trafiać do sieci dystrybucji oraz odbiorców. Z tego względu miarodajny i skuteczny monitoring parametrów jakościowych zawsze należy prowadzić, opierając się na godnej zaufania aparaturze kontrolno-pomiarowej. Monitoring niezwykle potrzebny Jakość wody przygotowywanej do spożycia zależy od wielu parametrów. W wodach podziemnych obecność jonów żelaza i manganu wskazuje na przykład na konieczność prowadzenia procesów aeracji w specjalnych kolumnach. Dla wód powierzchniowych z kolei podwyższona wartość konduktywności może świadczyć o zawartości jonów soli w wodzie. Jeśli jest ich zbyt dużo, skutkiem będzie gromadzenie osadów w instalacji. Dlatego taka woda musi zostać poddana odpowiednim procesom. Sprawdzane są również pH, stężenie tlenu rozpuszczonego oraz zawartość chloru w formie, w jakiej jest on dodawany na potrzeby dezynfekcji (np. chlor wolny). W znakomitej większości instalacji bardzo istotnym parametrem jest mętność wody. W procesach filtracji jej pomiar pozwala na ocenę skuteczności pracy złóż filtracyjnych, a także pozwala monitorować sieć dystrybucyjną w aspekcie wtórnego zanieczyszczenia. W Polsce, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dn. 13 listopada 2015 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, dopuszczalny limit wartości zmętnienia na wyjściu z zakładu uzdatniania wody wynosi ≤ 1 NTU. Wiedza o wartościach pomiarowych poszczególnych parametrów dostarcza informacji na temat czystości wody i pomaga w podjęciu właściwych działań. Monitoring procesów uzdatniania wody, zapobiegając awariom elementów instalacji, maksymalizuje ich efektywność przy zachowaniu dopuszczalnych wartości poszczególnych wskaźników z jednoczesną możliwością dokumentacji oznaczeń potwierdzających jakość wody.
17
Rozwiązania dla wydłużenia czasu eksploatacji zakładu – panele pomiarowe Endress+Hauser Znane dotychczas moduły pomiarowe zintegrowane na odpowiednich panelach znalazły zastosowanie głównie w energetyce, zwłaszcza ze względu na szerokie możliwości adaptacji. Wszystkie niezbędne do skutecznego monitoringu wody pomiary są instalowane i grupowane w odpowiednie układy. Kompaktowość takiego rozwiązania i jego praktyczność są nie do przecenienia. Pomiary są wykonywane on-line, próbka, np. wody zasilającej, pochodzi bezpośrednio z procesu, przepływa przez odpowiednie armatury z czujnikami zamontowanymi na panelu pomiarowym. Przepływający strumień próbki dociera do wylotu z panelu i jest zawracany do ścieków.
„
... nasze rozwiązania panelowe są wyposażone w najnowocześniejsze technologie, zapewniające najbardziej dokładne i wiarygodne wartości, nawet w bardzo niskich zakresach.
Wiemy, jak duże znaczenie ma dla Państwa rzetelny monitoring procesów uzdatniania wody. Dlatego też nasze rozwiązania panelowe są wyposażone w najnowocześniejsze technologie, zapewniające najbardziej dokładne i wiarygodne wartości, nawet w bardzo niskich zakresach.
Fot. 1. Panele pomiarowe zapewniają wszystkie niezbędne sygnały pomiarowe dla kontroli procesu i diagnostyki
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Prostota i funkcjonalność z wysokim IQ dzięki Memosens i Liquiline Dzięki temu, że nasze urządzenia opierają się na technologii cyfrowej Memosens, zawsze gdy wymagane są czynności obsługowe, można je z odpowiednim wyprzedzeniem zaplanować i przygotować się do wykonania obsługi w sposób jak najmniej inwazyjny i szybki. Z technologią Memosens oraz Heartbeat Technology można zyskać nawet więcej: sygnały pomiarowe są w sposób ciągły, bez zakłóceń, przesyłane do przetwornika. W rezultacie otrzymują Państwo zawsze dokładne i wiarygodne wartości pomiarów jakości wody oraz status poszczególnych urządzeń, które są zainstalowane na panelu. Jeżeli zmierzone wartości są nieprawidłowe, natychmiast generowane są czytelne komunikaty, żeby można było podjąć odpowiednie działania we właściwym miejscu. Ponadto wszystkie wartości i zdarzenia są bezpiecznie rejestrowane. Nasze rozwiązania panelowe zostały przetestowane w bardzo wielu zakładach. Zawsze są one projektowane przez naszych ekspertów technicznych w taki sposób, by jak najbardziej spełnić wszelkie wymagania i warunki. Decydując się na panel pomiarowy, otrzymują Państwo rozwiązanie, które jest idealnie dopasowane do Państwa aplikacji. Wszystko, co jest potrzebne, to tylko podłączenie go do procesu. Przetworniki pomiarowe serii Liquiline CM44X ułatwiają codzienną pracę i obsługę urządzeń. W sposób automatyczny rozpoznają każdy podłączony czujnik i odczytują dane zapisane w jego pamięci. W ten sposób zainstalowany sensor jest gotowy do pracy natychmiast, a czas bez pomiaru, np. z powodu konserwacji czujnika, wynosi dosłownie kilka sekund. Dodatkowo, dzięki zintegrowanym modelom kalibracji zapisanym w oprogramowaniu przetworników, uruchomienie konkretnego pomiaru jest natychmiastowe, a uzyskiwane wyniki są zgodne z odpowiednimi wytycznymi. Ważne jest też bezproblemowe integrowanie do każdego systemu kontroli procesu poprzez 0/4 – 20 mA, HART, PROFIBUS DP, Modbus TCP, Modbus RS485, EtherNet IP i web serwer.
,,
Technologia Memosens w pigułce: czujniki bezstykowo przesyłają mierzone wartości do przetwornika sygnałem pozbawionym zakłóceń. Od momentu wprowadzenia technologii Memosens na rynek w 2004 r. została ona uznana za wiodący standard w świecie analizy fizykochemicznej cieczy.
18
Fot. 2. Moje wrażenia dotyczące panelu mogę podsumować krótko – bezawaryjny, niewymagający konserwacji, idealny – Rolf Buegler, kierownik
Podsumowanie Inteligentne rozwiązania do monitorowania procesów uzdatniania wody wymagają optymalnych rozwiązań, jak np. paneli pomiarowych, specjalistycznych urządzeń analitycznych, gwarantujących minimalne koszty utrzymania i jak najkrótsze czasy przestojów, a także pozwalających przedłużyć żywotność zakładu. Panele pomiarowe są odpowiednio przygotowane i dostosowane do konkretnych potrzeb. Dodatkowo umożliwiają one prowadzenie wiarygodnej dokumentacji parametrów procesu. Sprzyjają optymalizacji stanów magazynowych i polepszają efektywność zarządzania zakładem. Integracja z systemami nadrzędnymi może się odbywać wszystkimi znanymi standardami komunikacji. Z naszymi rozwiązaniami zyskują Państwo pewnego partnera – dostawcę pomiarów, służącego doradztwem i globalnym wsparciem, oferującego łatwe w integracji i obsłudze, sprawdzone panele do monitoringu jakości wody pitnej. Dowiedz się więcej: https://eh.digital/panele_analityczne_pl
Bartłomiej Biczysko Menadżer produktu Analiza fizykochemiczna cieczy Absolwent Politechniki Wrocławskiej, Wydział Inżynierii Środowiska. Industry Manager branży Life Science w Endress+Hauser. Opiekun branży i linii produktów do analizy cieczy od 7 lat.
N
aukowcy opracowali szybszą metodę testowania toksycznych metali w żywności i wodzie
wprowadzenie Wiedza o tym, czy żywność i woda, które spożywamy są wolne od toksycznych i rakotwórczych metali, może być teraz znacznie szybsza i prostsza do pozyskania. Naukowcy z Uniwersytetu w Johannesburgu opracowali skuteczną i bardziej czułą metodę testowania niebezpiecznych poziomów metali ciężkich, takich: jak arsen, kadm i chrom, w warzywach i wodzie. Metodę można również stosować do testowania innych produktów spożywczych. Możliwe jest jednoczesne badanie kilku metali i dodanie automatyzacji. Niezbędne oprzyrządowanie jest łatwo dostępne w laboratoriach w krajach rozwijających się. Czy to jest bezpieczne? Naukowcy z Uniwersytetu w Johannesburgu opracowali szybką i bardziej ekonomiczną metodę bezpośredniej identyfikacji toksycznych i rakotwórczych metali ciężkich w warzywach i wodzie pitnej. Metale śladowe, takie jak: ołów (Pb), arsen (As), kadm (Cd) i tal (Tl) są toksyczne nawet w bardzo niskich stężeniach (poziomach). Sześciowartościowe związki arsenu, kadmu i chromu są również uznawane za czynniki rakotwórcze przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC) oraz Amerykański Narodowy Program Toksykologiczny (NTP). Łącząc dokładnie znane techniki, metoda ta umożliwia jednoczesne badanie kilku metali śladowych. Wg prof. Philiswa Nomngongo, autorki tej metody, jest to prosta, szybka i czuła metoda dla laboratoriów o ograniczonych zasobach. Przyczyni się ona również do poprawy jakość żywności dla konsumentów. Badanie dostarcza danych, które można wykorzystać jako odniesienie przy ustalaniu lub poprawianiu wytycznych dotyczących maksymalnych dopuszczalnych poziomów tych metali w warzywach i wodzie. Metoda jest przyjazna dla środowiska i zgodna z zasadami zielonej chemii analitycznej. Nie wprowadza zanieczyszczeń wtórnych. Nowa kombinacja technik We wcześniejszych badaniach stosowano podobne metody, ale do analizy zanieczyszczeń organicznych. To pierwszy raz, kiedy adsorbent na bazie gliny łączy się z metodą ekstrakcji punktu mętnienia w celu jednoczesnej analizy metali śladowych w warzywach i wodzie pitnej. W tej metodzie zamieniamy stałe próbki warzyw w postać płynną. Umożliwia to bezpośrednią analizę metali śladowych za pomocą odpowiedniego instrumentu analitycznego. Bezpośrednia, jednoczesna analiza oznacza, że więcej próbek warzyw można analizować w tym samym czasie i szybciej niż było możliwe wcześniej.
,,
Metoda wykorzystuje wspomaganą ultradźwiękami ekstrakcję punktu mętnienia
19
i dyspersyjną ekstrakcję mikro-fazy stałej do wstępnego zatężenia próbek warzyw i wody. Próbki są następnie bezpośrednio analizowane za pomocą optycznej spektrometrii emisyjnej z plazmą sprzężoną indukcyjnie. Wynik badania otrzymuje się w ciągu kilku godzin. Chemia jak aplikacja mobilna Aby zidentyfikować metale śladowe w żywności i wodzie, potrzebne są analityczne techniki chemiczne. Mówi się, że ewoluują one z czasem, podobnie jak aplikacje na telefony komórkowe. Twórcy aplikacji na telefon mogą naprawiać błędy w oprogramowaniu bez całkowitego przepisywania aplikacji. Dodają poprawki do nowej wersji, a użytkownicy pobierają nową, aby skorzystać. Chemicy analityczni są jak programiści, aktualizują istniejącą metodę, aby była zgodna z nowymi zasadami chemii analitycznej. W tym przypadku jednym z celów autorów metody było znaczne zmniejszenie ilości niebezpiecznych rozpuszczalników tradycyjnie stosowanych w badaniach metali śladowych.
„
Metoda jest przyjazna dla środowiska i zgodna z zasadami zielonej chemii analitycznej. Nie wprowadza zanieczyszczeń wtórnych.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Trudne do wykrycia Na całym świecie w warzywach i wodzie pitnej pojawiają się niepożądane metale śladowe. Metale te należą do wielu zanieczyszczeń, które mają poważny wpływ na zdrowie ludzi. Monitorowanie zawartości metali w żywności i napojach może stanowić wyzwanie dla laboratorium. Po pierwsze, często laboratoria nie mogą bezpośrednio mierzyć niektórych metali śladowych w żywności, ponieważ występują one w „zbyt małych dawkach”: sprzęt nie jest przeznaczony do wykrywania tak niskich stężeń. Oznacza to, że do wykrywania obecności niektórych metali śladowych potrzebne są zaawansowane metody i kosztowny sprzęt. Po drugie, warzywa są z natury bardzo złożone, jeśli chodzi o dokładną analizę pierwiastków chemicznych. Tworzy to długie i czasochłonne procedury przygotowania próbek do badań metali. W połączeniu oznacza to, że monitorowanie metali śladowych w produktach rolniczych jest generalnie powolne, kosztowne i może być wykonywane tylko przez wysoko wykwalifikowanych naukowców. W przypadku krajów rozwijających się monitorowanie może być z tego powodu niedostępne. Więcej niż dobra rzecz Aby zachować zdrowie, ludzie muszą jeść warzywa i pić wodę. Warzywa wysokiej jakości zawierają wiele mikroelementów, w tym metale śladowe, których organizm potrzebuje do prawidłowego funkcjonowania. Jednak zbyt duże dawki niektórych metali mogą powodować choroby, chociaż objawy zdrowotne, takich chorób jak rak, mogą pojawić się po wielu latach. Inne są zaś tak toksyczne, że bardzo małe ich ilości mogą powodować poważne choroby w ciągu dni lub tygodni. Ludzie powinni spożywać żywność zawierającą niektóre metale śladowe, takie jak: miedź, cynk i żelazo. Ale nie te toksyczne, jak między innymi: ołów, arsen, kadm i rtęć. Z jednej strony warzywa stanowią istotny składnik pożywienia człowieka, a z drugiej akumulują metale ciężkie. Znajomość poziomu zanieczyszczenia metalami spożywanych przez nas warzyw i wody, może mieć wpływ na zdrowie i jakość życia. Wszechobecne metale ciężkie Niechciane metale wpływają na uprawy i wodę pitną na całym świecie.
20
Zanieczyszczenia metalami ciężkimi z urbanizacji, fabryk, kopalń i innych gałęzi przemysłu przenoszą się do źródeł wody pitnej i tej wykorzystywanej do nawadniania w rolnictwie. Niektóre nawozy stosowane w rolnictwie, w tym ponownie wykorzystany osad ściekowy, wpływają również na uprawy roślin. Wiele z tych metali ulega bioakumulacji w organizmie człowieka, zwierząt, w roślinach i środowisku. Oznacza to, że metali nie można usunąć, a wynikające z tego schorzenia można tylko leczyć, a nie wyleczyć. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) i rządy krajowe publikują wytyczne dotyczące wody pitnej i inne normy, które pokazują, jakie poziomy metali w żywności i wodzie mogą mieć wpływ na zdrowie ludzi. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) oraz amerykański Narodowy Program Toksykologiczny (NTP) publikują listy znanych i prawdopodobnych czynników rakotwórczych dla ludzi. Źródło: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-08/uojftc080120.php
Katarzyna Oleksy Absolwentka SGGW w Warszawie (Międzywydziałowe Studium Towaroznawstwa: specjalizacja – Technologia Żywności). Koordynator opracowań tematycznych FoodFakty Nawigator oraz FoodFakty Nawigator LEX.
Zrównoważony wpływ na środowisko Płytki
3M™ Petrifilm ™ Czy wciąż korzystasz z płytek agarowych w badaniach wskaźników mikrobiologicznych? W przypadku odpowiedzi twierdzącej tracisz ogromną szansę, nie tylko na poprawę produktywności i dokładności laboratorium, ale również na spełnienie celów Twojej firmy dotyczących zrównoważonego rozwoju. ™ Płytki 3M™ pomagają zmniejszyć wpływ na środowisko w porównaniu z użyciem płytek agarowych w czterech kluczowych obszarach:
79% 76% Woda Energia 79% Woda
79% 75% Woda Emisja gazów
cieplarnianych
75% Emisja gazów
cieplarnianych
66% 75% Odpady Emisja gazów
cieplarnianych
76% 66% Energia Odpady
Dowiedz się więcej na 3M.com/Sustainability
Część 2: Higiena produkcji w przemyśle spożywczym
K
luczowe cechy systemów odwodnień
– rozwiązania ACO
dla posadzek w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym
Jako światowy lider w dziedzinie systemów odwodnienia obszarów produkcji spożywczej, w tym artykule podzielimy się wiedzą o podstawowych czynnikach, na które należy zwrócić uwagę, aby w sposób optymalny dobrać system odwadniania do pracy w strefach wysokiej higieny. Higieniczne odwodnienia kluczowe dla producentów żywności Higienicznie zaprojektowane odwodnienie ma kluczowe znaczenie dla firm związanych z żywnością. Przy prawidłowo dobranych systemach odwodnienie staje się praktycznie niewidoczne, ale w przypadku nietrafionego doboru straty generowane przez nieplanowany przestój produkcji, czy skażenie gotowego produktu są niewspółmiernie duże do wartości odwodnienia, a uszczerbek na marce jest wręcz nie do oszacowania. Niskiej lub nieprawidłowej jakości systemy odwodnienia stają się świetnym inkubatorem dla bakterii i innych mikroorganizmów, i nawet najdoskonalsze metody czyszczenia nie są w stanie zniwelować złego wpływu.
Promień > 3 mm Wszystkie promienie są większe niż 3 mm, co znacząco poprawia komfort i skuteczność zabiegów czyszczących.
,,
Higienicznie zaprojektowany system odwadniający zminimalizuje ryzyko zakażenia bakteryjnego i zapobiegnie zakażeniu krzyżowemu w całym zakładzie przetwórstwa żywności. Należy również nadmienić, że właściwe zaprojektowany system zmniejszy również koszty i czas potrzebne dla jego konserwacji. Co ważne, dobrze zaprojektowany, wysokiej jakości system odwadniający – wykonany ze stali nierdzewnej w pełni pasywowanej przez trawienie – zapewni również bezpieczeństwo pracownikom, zapobiegając urazom w miejscu pracy związanym z poślizgiem i minimalizując koszty operacyjne, zapewniając szybkie, łatwe i ciągłe czyszczenie.
Brak zakładek materiału przy spawaniu Głęboko tłoczony, jednolity korpus o gładkiej powierzchni to gwarancja braku szczelin, w których mogą mnożyć się drobnoustroje.
Suchy korpus samoczyszczący Brak stojącej wody w korpusie eliminuje możliwość mnożenia się bakterii, oraz zapobiega powstawaniu nieprzyjemnych zapachów.
Profilowane krawędzie Wypełnione, gładko profilowane krawędzie zapewniają stabilny i równomierny spływ cieczy z posadzki do kanału odpływowego. Zastosowana obudowa minimalizuje ryzyko powstawania spękań posadzkowych, będących siedliskiem groźnych bakterii.
ACO City Zrównoważone
więcej aplikacji systemowych na www.aco.pl/aco-city
systemy odwodnienia miast
Porty morskie, nabrzeża
Zakłady przemysłowe
Przemysł spożywczy Obiekty sportowe Biurowce
Kolejnictwo
Hotele
Centra handlowe
Obiekty edukacyjne Przemysł farmaceutyczny
Budownictwo wielorodzinne Drogi i ulice Budownictwo indywidualne
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Więc jakich kluczowych cech należy szukać podczas oceny różnych systemów odwadniających? Jako absolutne minimum zalecamy: 1. System odwadniania został zaprojektowany zgodnie z najlepszymi praktykami-zasadami higienicznymi projektowania określonymi przez European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Oznacza to np., że narożniki takie zaokrągla się minimalnym promieniem 3 mm, spoiny muszą być ciągłe i nie mogą być wykonywane na rogach ani na zakład, a powierzchnia odwodnienia musi być gładka ze współczynnikiem chropowatości od 0,3 do 0,5 mikro-metrów.
,,
2. Odwodnienie jest wykonane ze stali nierdzewnej w gatunku minimum AISI304, AISI316. Dla bezpieczeństwa produkcji żywności, jedyną realną opcją przy wyborze rozwiązania odwadniającego jest konstrukcja wykonana ze stali nierdzewnej. Stal nierdzewna jest łatwiejsza do czyszczenia i utrzymania w czystości niż systemy wykonane z innych materiałów, takich jak: tworzywo, beton czy żeliwo. O wyborze gatunku stali decydować powinny warunki pracy, czynniki takie jak: kwasowość i temperatura, ale także metodologia czyszczenia, która jest stosowana na zakładzie. 3. Twój system odwadniający ze stali nierdzewnej powinien być w pełni pasywowany przez trawienie w zanurzeniu, co pozwala na stworzenie właściwej warstwy ochronnej w całej objętości, minimalizując możliwość powstania korozji i wżerów. Jest to kluczowe zalecenie EHEDG, a producenci, którzy nie poddają w pełni pasywacji swoich produktów, a tylko punktowo, np. spawy, niespełnianą tego wymagania, co może skutkować problemami z użytkowaniem.
24
SKUTECZNE UTRZYMANIE HIGIENY W PRZEMYŚLE NAPOJOWYM
Kompleksowe procesy mycia i dezynfekcji we wszystkich obszarach środowisk produkcyjnych o dużych wyzwaniach. Nasze produkty zostały przetestowane na wszystkich znanych urządzeniach produkcyjnych oraz rozlewniczych osiągając bardzo dobre wyniki. Testy wykazały również, że rozawiązania KERSIA sprawdzają się doskonale przy stosowaniu z mniej znanymi urządzeniami.
Stabilne produkty na bazie kwasu nadoctowego oraz nadtlenku wodoru Produkty wytwarzane w polskim zakładzie na bazie 5 oraz 15% kwasu nadoctowego spełniają najwyższe normy jakościowe w celu zapewnienia bezpieczeństwa pracowników oraz dostarczenia najlepszych wynik ów mikrobiologicznych.
Skuteczność wobec COVID-19 Skuteczne oraz stabilne PRODUKTY OPARTE NA ALKOHOLU ETYLOWYM pozwolą zminimalizować ryzyko przenoszenia się wirusa. Dezynfekcja rąk oraz powierzchni produktami KERSIA to: - SZYBKI CZAS DZIAŁANIA - CHIRURGICZNA SKUTECZNOŚĆ - KOMPATYBILNOŚĆ MATERIAŁOWA - BRAK TOKSYCZNYCH POZOSTAŁOŚCI
Niepruszewo, ul. Kasztanowa 4, 64-320 Buk • tel.: +48 887 200 208 • www.kersia-group.com • biuro@kersia-group.com
U
suwanie i przenoszenie alergenów przy użyciu metod wycierania i czyszczenia w sklepach spożywczych oraz w
punktach gastronomicznych
wprowadzenie W lipcu 2020 r. w czasopiśmie Journal of Food Protection opublikowano wyniki najnowszych badań przeprowadzonych przez FDA, które koncentrują się na tym, w jaki sposób istniejące zalecenia dotyczące wycierania i czyszczenia powierzchni mających kontakt z żywnością wpływają na obecność alergenów pokarmowych w żywności. Według FDA istniejące zalecenia dotyczące wycierania i czyszczenia powierzchni mających kontakt z żywnością koncentrują się głównie na zapobieganiu skażeniu żywności przez mikroorganizmy, takie jak bakterie i wirusy. Skuteczność tych zaleceń dotyczących wycierania i czyszczenia w zakresie zapobiegania przenoszeniu alergenów spożywczych w placówkach handlowych i gastronomicznych pozostaje niejasna. W badaniach przeprowadzonych przez FDA dotyczących usuwania i przenoszenia alergenów za pomocą metod wycierania i czyszczenia stosowanych w placówkach handlu detalicznego i gastronomii zbadano: • Usuwanie alergenów z powierzchni przez wycieranie ręcznikami papierowymi, ściereczkami frotte i chusteczkami odkażającymi nasączonymi roztworem alkoholowym i czwartorzędowym chlorkiem amonu; • Czyszczenie powierzchni skażonych alergenem za pomocą procedury płukania i dezynfekcji powietrzem; • Przenoszenie alergenów z zanieczyszczonych chusteczek na wiele powierzchni. Przebieg badań Powierzchnie mające kontakt z żywnością (stal nierdzewna, teksturowane tworzywo sztuczne i drewno klonowe) zostały zanieczyszczone żywnością zawierającą: orzeszki ziemne, mleko i jajka oraz poddane różnym procedurom wycierania i czyszczenia w celu analizy. Do eksperymentów związanych z przenoszeniem alergenów, wszystkie z trzech rodzajów wcześniej wymienionych powierzchni zostały wytarte suchymi chusteczkami papierowymi oraz wilgotnymi ściereczkami zanieczyszczonymi alergizującymi produktami spożywczymi, każdy rodzaj powierzchni w czterech powtórzeniach. W celu wykrycia obecności resztek alergenów na wycieranych lub czyszczonych powierzchniach zastosowano specyficzne do wykrywania obecności alergenów urządzenia. Chociaż ręczniki papierowe i suche ściereczki nie okazały się być skuteczne w usuwaniu alergizujących resztek pokarmów,
26
to ściereczki frotte zamoczone w wodzie lub roztworze dezynfekującym oraz procedura mycia, płukania i dezynfekcji powietrzem okazały się skuteczne w usuwaniu alergenów z powierzchni. Alergeny obecne na suchych chusteczkach przenoszone były na wytarte nimi powierzchnie. Co więcej, stwierdzono minimalne lub brak przeniesienia alergenu na powierzchnie, gdy zanieczyszczoną alergenem ściereczkę frotte zanurzono w roztworze odkażającym przed wytarciem nią powierzchni. Pełna metoda czyszczenia (płukanie-odkażanie-dezynfekcjasuszenie powietrzem) i namaczanie ściereczki frotte w roztworze odkażającym przed wycieraniem powierzchni okazało się być skutecznym zabiegiem i usuwało alergen oraz minimalizowało przenoszenie alergenu. Ogólnie w badaniu stwierdzono, że: • Mokre ściereczki i chusteczki były bardziej skuteczne w usuwaniu alergenów z powierzchni niż suche chusteczki. • Wstępne zeskrobanie resztek żywności z powierzchni przed pełnym czyszczeniem wspomagało usuwanie alergenów. • Przechowywanie ściereczek frotte w roztworze dezynfekującym zminimalizowało przenoszenie alergenu między powierzchniami. • Alergeny były trudniejsze do usunięcia z teksturowanej powierzchni z tworzywa sztucznego niż ze stali szlachetniej lub powierzchni drewnianych.\ Źródło: https://meridian.allenpress.com/jfp/article/83/7/1248/429977/ Allergen-Removal-and-Transfer-with-Wiping-and
„
... namaczanie ściereczki frotte w roztworze odkażającym przed wycieraniem powierzchni okazało się być skutecznym zabiegiem i usuwało alergen oraz minimalizowało przenoszenie alergenu.
„
Katarzyna Oleksy Absolwentka SGGW w Warszawie (Międzywydziałowe Studium Towaroznawstwa: specjalizacja – Technologia Żywności). Koordynator opracowań tematycznych FoodFakty Nawigator oraz FoodFakty Nawigator LEX.
Czytelników już dziś zapraszamy do lektury, a Firmy, które chcą zaprezentować się w tym numerze - do kontaktu z redakcją.
Część 3: Uzdatnianie wody, kierunki wykorzystanie wody i wymagania jakościowe dla różnych gałęzi przemysłu spożywczego
U
zdatnianie wody w przemyśle spożywczym
– przegląd
najważniejszych zagadnień związanych z jakością wody
Wprowadzenie Woda odgrywa niezwykle istotną rolę w procesach związanych z przemysłem spożywczym. Jest potrzebna na wielu etapach produkcyjnych, w różnych zastosowaniach. Niejednokrotnie konieczne okazuje się jej szczególne przygotowanie pod względem parametrów. Jakiej wody potrzebuje przemysł spożywczy? Kiedy niezbędne jest uzdatnianie? Jakie metody uzdatniania wody powinny zostać zastosowane w konkretnych sektorach? Pod pojęciem przemysłu spożywczego kryje się wiele branż, w tym choćby: mleczarstwo, browarnictwo, przetwórstwo o-w, cukiernictwo, przemysł piekarniczy. Tak naprawdę każdy z tych sektorów ma nieco inne zapotrzebowanie na wodę i wykorzystuje ją w inny sposób. W każdym powinna spełniać nieco inne oczekiwania dotyczące parametrów. Właśnie z tego powodu nie da się jednoznacznie zdefiniować, jakiej konkretnie jakości powinna być woda do przemysłu spożywczego. Niniejszy artykuł to przegląd najważniejszych aspektów dotyczących zastosowań wody w przemyśle spożywczym oraz zarys istotnych kwestii związanych z koniecznością dostosowania jej właściwości do potrzeb.
,,
Woda w przemyśle spożywczym niejedno ma zadanie Woda stanowi jeden z najpowszechniejszych surowców wykorzystywanych w przemyśle spożywczym. Mycie, płukanie, blanszowanie, pasteryzacja, ogrzewanie, chłodzenie, higiena, sprzątanie, dezynfekcja urządzeń to nadal nie są wszystkie zadania, do których jest wykorzystywana w codziennym funkcjonowaniu przedsiębiorstw. Generalnie w kontekście przemysłu spożywczego wykorzystywaną wodę klasyfikuje się na trzy rodzaje: • Woda technologiczna. • Woda techniczna. • Woda wtórna.
30
Pierwszy rodzaj, woda technologiczna, to woda wchodząca w skład produktu, stosowana do obróbki surowca i mycia surowca. W przypadku tego rodzaju wody niezbędne jest utrzymanie jakości zgodnej z przyjętymi normami wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, jednak w wielu sektorach stawiane są znacznie wyższe wymagania (choćby pod kątem mikrobiologicznym). Drugi rodzaj, czyli woda techniczna, to woda wykorzystywana do celów pośrednich, jak choćby obsługa i zasilanie maszyn. Z kolei woda wtórna to woda pochodząca z odzysku po procesach technologicznych. To doskonały sposób, stosowany przez coraz większe grono przedsiębiorców, do zmniejszenia zużycia wody w zakładzie, jednak przed ponownym wykorzystaniem musi zostać poddana procesom uzdatniania. Skąd pobierać wodę na cele przemysłowe? Większość przedsiębiorstw związanych z przemysłem spożywczym decyduje się na czerpanie wody z własnego ujęcia, zazwyczaj w postaci studni głębinowej. Taka sytuacja ma miejsce głównie ze względu na aspekt ekonomiczny. Omawiana gałąź ma duże zapotrzebowanie na wodę, a koszty jej pozyskiwania są coraz wyższe. Woda z własnego ujęcia jest w stanie pokryć znaczną część zapotrzebowania zakładów (szacuje się, że nawet do 80%). Rzadziej, ale zdarza się, że przedsiębiorstwa dodatkowo podejmują decyzję o czerpaniu wody z lokalnej sieci wodociągowej.
„
Jednymi z branż zużywających największe ilości są mleczarska oraz mięsna. Rozwiązaniem jest wdrożenie mechanizmów zgodnych z zasadami gospodarki cyrkularnej, opierających się o oczyszczanie wody, a następnie jej ponowne wykorzystanie.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Coraz więcej przedsiębiorców decyduje się na wdrożenie działań proekologicznych, mających na celu między innymi ochronę zasobów wody, ale też zapewnienie jak najniższych kosztów produkcyjnych. Zróżnicowanie zakładów pod względem wielkości produkcji, asortymentu, stosowanych technologii powoduje różnice w ilości wykorzystywanej wody. Jednymi z branż zużywających największe ilości są mleczarska oraz mięsna. Rozwiązaniem jest wdrożenie mechanizmów zgodnych z zasadami gospodarki cyrkularnej, opierających się o oczyszczanie wody, a następnie jej ponowne wykorzystanie. Przemysłowe oczyszczalnie ścieków stanowią sposób na ochronę środowiska oraz niższe koszty działalności. Jaka woda jest potrzebna w sektorach przemysłu spożywczego? Każda gałąź przemysłu żywieniowego posiada swoje warunki jakościowe względem wody, które mają wpływ na produkt końcowy.
Przemysł owocowo-warzywny Woda w przemyśle owocowo-warzywnym jest głównie wykorzystywana do przygotowania surowców – procesu czyszczenia i mycia. Niezbędnym jest, aby spełniała wytyczne rozporządzenia ze szczególnym uwzględnieniem parametrów mikrobiologicznych. Ponadto woda nie powinna charakteryzować się zbyt wysokim stopniem twardości. Jeśli wartość będzie zbyt wysoka, wpłynie niekorzystnie na barwę warzyw i owoców. Twarda woda ma
w browarnictwie jest wykorzystywana do przechowywania drożdży, rozcieńczania stężonych brzeczek, zacierania słodu, w procesach filtracji piwa oraz mycia butelek. Konkretne rodzaje piwa wymagają wody o określonym rodzaju twardości. Jakość wyprodukowanego piwa jest w dużej mierze uzależniona od jakości wykorzystywanej wody.
„ Mleczarstwo W przemyśle mleczarskim bardzo duże znaczenie ma odpowiednie przygotowanie wody pod kątem usunięcia jonów: żelaza, magnezu, miedzi. Ich obecność ma wpływ na przyspieszenie procesu jełczenia tłuszczu. Jeśli w wodzie będzie zbyt wysokie stężenie żelaza, może to spowodować wystąpienie rdzawych plam na powierzchni masła, sera. Wszystkie wymienione substancje mogą też niekorzystnie oddziaływać na właściwości organoleptyczne produktów końcowych.
Przemysł piekarniczy oraz cukierniczy W przemyśle piekarniczym zazwyczaj wykorzystuje się wodę średnio twardą ze względu na to, że korzystnie wpływa na uelastycznienie glutenu w cieście. Z kolei w przemyśle cukierniczym woda powinna być miękka, o niskiej zawartości soli nieorganicznych. Użycie twardej wody znacznie pogarsza walory smakowe gotowych wyrobów.
także niekorzystny wpływ na przebieg takich procesów technologicznych, jak gotowanie. Browarnictwo Oprócz spełnienia podstawowych norm, woda do produkcji piwa powinna posiadać niską zawartość azotanów – nawet niewielkie stężenia są w stanie zahamować rozwój drożdży. Ponadto pożądana jest niska zawartość chlorków, niewielki potencjał korozyjny, niski poziom twardości magnezowej, niska zawartość soli. Woda
31
Mrożonki W wyrobie mrożonek niezbędna jest woda prawie całkowicie lub całkowicie zdemineralizowana. Niedopuszczalnym jest, aby woda pozostawiała po sobie osady. Do produkcji najczęściej wykorzystywana jest woda pozbawiona jakichkolwiek substancji.
Każdy zakład ze względu na używane technologie, sprzęt, produkt końcowy i proces produkcyjny, potrzebuje wody w różnych ilościach, o różnych parametrach.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Wymagania stawiane wodzie w przemyśle spożywczym Każdy zakład ze względu na używane technologie, sprzęt, produkt końcowy i proces produkcyjny, potrzebuje wody w różnych ilościach, o różnych parametrach. Nie zważając na to, jest kilka kryteriów, które powinna spełniać niezależnie od przeznaczenia. Woda nie powinna: • zawierać substancji oddziałujących na właściwości organoleptyczne, • cząstek stałych oraz zawiesin, • substancji zaburzających w jakikolwiek sposób procesy produkcyjne, • substancji sprzyjających powstawaniu osadów na odcinkach linii produkcyjnych. Woda technologiczna Rozporządzenie nr 178/2002, ustanawiające ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego, definiuje wodę jako środek spożywczy. W związku z tym musi ona być w pełni bezpieczna dla zdrowia. W Polsce powinna spełniać kryteria ustalone w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z dnia 7 grudnia 2017 r. Dokument ten określa wymagania pod względem fizykochemicznym, bakteriologicznym oraz organoleptycznym stawiane wodzie przeznaczonej na cele spożywcze. Rozporządzenie jest zgodne z Dyrektywą Rady 98/83/WE w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dokument obowiązujący w Polsce wyraźnie określa, że „woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego, jeżeli jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych”. W przemyśle żywieniowym są jednak technologie, które wymagają wody o jeszcze lepszych parametrach niż ma posiadać przeznaczona na cele spożywcze. Jakość wody stosowanej w przemyśle spożywczym powinna być utrzymana na niezmiennie wysokim poziomie. Z tego właśnie względu jest stale poddawana kontrolom sanepidu oraz kontrolom wewnętrznym w przedsiębiorstwie. Woda techniczna Normy i obostrzenia dotyczą również wody wykorzystywanej w celach technicznych, w tym do obsługi urządzeń. Z tego względu należy przede wszystkim brać pod uwagę zalecenia producentów i ich wymagania dotyczące jakości stosowanej wody.
32
Woda kotłowa, wykorzystywana w zakładach, nie powinna zawierać substancji sprzyjających pienieniu się, powstawaniu osadów oraz korozji. Dokumentem zawierającym ustalenia w tym zakresie jest norma PN-EN 1295212:2006: Kotły wodnorurkowe i urządzenia pomocnicze. Część 12: Wymagania dotyczące jakości wody zasilającej i wody kotłowej oraz norma PN-EN 12953-10, Kotły płomienicowo– płomieniówkowe. Część 10. Woda przeznaczona do wykorzystania w procesach energetycznych nie może zawierać żadnych zanieczyszczeń mechanicznych, substancji organicznych. Nie powinna też posiadać związków odpowiedzialnych za tworzenie korozji oraz osadów. W tym wypadku najlepiej trzymać się ściśle określonych norm stawianych przez producentów urządzeń. W przypadku wody przeznaczonej na cele przeciwpożarowe, nie ma żadnych konkretnych wytycznych określających właściwości wody. Wymagania dotyczące pary wodnej w przemyśle spożywczym Omawiając temat parametrów wody w przemyśle spożywczym, nie należy pomijać także powszechnie wykorzystywanej pary wodnej w wielu jego sektorach. Ta, podobnie jak woda technologiczna, często wchodzi w bezpośredni kontakt z produkowaną żywnością. Z tego względu bardzo istotne jest restrykcyjne podejście do jej parametrów. Nie powinna zawierać żadnych substancji zanieczyszczających żywność, ani tym bardziej stanowiących zagrożenie dla zdrowia lub życia ludzkiego. Jakość pary wodnej w dużej mierze zależy od parametrów wody dostarczanej, środków chemicznych wykorzystywanych w procesach jej uzdatniania, rodzaju urządzeń wykorzystywanych do jej wytwarzania. Para wodna w przemyśle spożywczym jest wykorzystywana jako para: energetyczna, do technologii ogólnych, do żywności oraz do sterylizacji. Niemniej jednak można wyróżnić dwa podstawowe typy: 1. Para techniczna – w wykorzystywanych procesach nie ma kontaktu z żywnością, przez co może zawierać substancje wykazujące szkodliwość dla zdrowia. 2. Czysta para – nie może zawierać żadnych substancji szkodliwych dla zdrowia, ponieważ jest wykorzystywana w procesach produkcji żywności i ma z nią bezpośrednią styczność. Para wodna powinna spełniać normy zgodne z obowiązującym rozporządzeniem dotyczącym jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Z kolei kotły parowe
„
Jakość wody stosowanej w przemyśle spożywczym powinna być utrzymana na niezmiennie wysokim poziomie. Z tego właśnie względu jest stale poddawana kontrolom sanepidu oraz kontrolom wewnętrznym w przedsiębiorstwie.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
oraz wytwornice pary stosowane do wytwarzania pary czystej, powinny posiadać odpowiednie certyfikaty zgodności dotyczące bezpieczeństwa technicznego oraz certyfikaty higieniczne. Materiały zastosowane w urządzeniach ciśnieniowych, służących wytwarzaniu pary czystej, muszą spełniać wymagania w zakresie bezpieczeństwa higienicznego (Rozporządzenie WE 178/2002, Rozporządzenia WE 852/2004, Rozporządzenia WE 1935/2004, Rozporządzenia WE 2023/2006 oraz Normie PN-EN 16722+A1:2009) oraz wymagania w zakresie bezpieczeństwa technicznego tj. Dyrektywy Ciśnieniowej 97/23/WE. Wymagania dotyczące samych wytwornic pary zostały zapisane w normach DIN58946. Część 7. Woda zasilająca wytwornice pary. Metody uzdatniania wody w przemyśle spożywczym Znacząca ilość wód podziemnych, powierzchniowych, opadowych, wykorzystywanych w przemyśle żywieniowym wymaga uzdatniania. Uzdatnianie wody należy rozumieć, jako dostosowanie parametrów do wymagań warunkowanych przez przeznaczenie. Wpływ na dobór metod ma także rodzaj ujęcia, z którego czerpana jest woda. Woda wodociągowa przeważnie wymaga zastosowania mniej rozbudowanych systemów uzdatniania wody niż woda z ujęć własnych. Projektowane stacje są wyposażone w filtry do oczyszczania wody z zanieczyszczeń mechanicznych. W tym celu wykorzystuje się: filtry narurowe, filtry multicartridgowe, kolumny filtracyjne. Ponadto w przedsiębiorstwach korzystających z wody z sieci do regulacji parametrów wody wybierane są: kolumny węglowe do usuwania chloru, zmiękczacze wody do redukcji stopnia twardości, systemy demineralizacji do obniżenia zasolenia wody, lampy bakteriobójcze w celu zabezpieczenia mikrobiologicznego. W przypadku wody z własnego ujęcia dodatkowo najczęściej niezbędna okazuje się redukcja: żelaza, manganu, związków amonowych, siarkowodoru oraz innych zanieczyszczeń. Z tego względu, oprócz urządzeń stosowanych przy wodzie wodociągowej, uzdatnianie wody wymaga również doboru odżelaziaczy i odmanganiaczy wody oraz innych urządzeń, mających na celu usuwanie występujących w wodzie szkodliwych związków. Wielkość i wydajność urządzeń, wchodzących w skład stacji uzdatniania wody, uzależniona jest od występujących rodzajów i stężeń zanieczyszczeń, wymagań zakładu oraz zużycia wody.
33
Dezynfekcja wody i ochrona przed mikroorganizmami Światowa Organizacja Zdrowia podkreśla, jak bardzo istotne jest odpowiednie zabezpieczenie wody, zwłaszcza tej wykorzystywanej w branży spożywczej, pod kątem mikrobiologicznym. Niezależnie od ujęcia wody, powinna być chroniona przed możliwością powstania skażenia. Jest to szczególnie ważne w przypadku przedsiębiorstw, które magazynują wodę. Rozwiązaniem jest wdrożenie odpowiedniej dezynfekcji. Skuteczny system dezynfekcji umożliwia wyniszczanie oraz praktycznie całkowitą redukcję mikroorganizmów. Często wybieraną metodą są przemysłowe lampy bakteriobójcze, opierające swoje działanie na promieniowaniu ultrafioletowym. To metoda, która nie ma wpływu na skład chemiczny wody, nie powoduje powstawania produktów ubocznych dezynfekcji, nie ma konieczności dozowania środków chemicznych. Zastosowanie do dezynfekcji środków chemicznych opartych o chlor wymusza stałe kontrolowanie jakości wody, jednak okazuje się niezbędne w celu oczyszczenia instalacji i zabezpieczenia jej przed skażeniem wtórnym oraz w przypadku zbiorników magazynujących wodę. Dobrze sprawdzą się stacje dozowania środków chemicznych, takich jak podchloryn lub dwutlenek chloru.
„
Światowa Organizacja Zdrowia podkreśla, jak bardzo istotne jest odpowiednie zabezpieczenie wody, zwłaszcza tej wykorzystywanej w branży spożywczej, pod kątem mikrobiologicznym.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
W celu osiągniecia jak najlepszych efektów ochrony przed mikroorganizmami, w tym także przed rozwojem biofilmu w instalacjach, rozsądnym wyborem będzie system dezynfekcji, składający się z lampy bakteriobójczej oraz systemu stałego bądź okresowego dozowania właściwie dobranych dawek środków chemicznych. Przemysłowe zmiękczacze wody Przemysłowe zmiękczacze wody pojawiają się w zakładach związanych z branżą spożywczą dość często. Niekiedy ich zadaniem jest doprowadzenie parametrów wody wykorzystywanej w produkcji, do norm związanych z jakością samego produktu docelowego. Najczęściej są wykorzystywane w celu ochrony urządzeń produkcyjnych przed osadem, wydłużenia ich żywotności, zmniejszenia awaryjności. Filtracja wody na węglu aktywnym Dość popularnym rozwiązaniem w przemyśle spożywczym jest zastosowanie filtrów działających w oparciu o węgiel aktywny. To metoda stosowana zwłaszcza w zakładach, w których niezbędne jest usuwanie chloru z wody, ale nie tylko. Złoże doskonale radzi sobie między innymi z: metalami ciężkimi, pestycydami, węglowodorami aromatycznymi. Filtry węglowe są wykorzystywane na przykład w przedsiębiorstwach produkujących napoje, rozlewniach wody w celu zapewnienia odpowiednich właściwości organoleptycznych produktu docelowego. Urządzenia działające w oparciu o procesy membranowe Do przygotowania wody technologicznej często wybierane są urządzenia działające w oparciu o procesy membranowe: ultrafiltracja, nanofiltracja, odwrócona osmoza. W ten sposób można oczyścić wodę z substancji o wielkości cząstek, cząsteczek, jonów, co jest wymagane w niektórych sektorach przemysłu spożywczego. Oczyszczanie wody w obiegach zamkniętych W przypadku obiegów zamkniętych niezbędne jest przeprowadzanie odnowy wody. Istnieje możliwość pogorszenia jakości wody na skutek pojawienia się zanieczyszczeń wtórnych, korozji, tworzenia się warstwy biofilmu. Do spadku jakości wody może dojść również w procesie jej magazynowania lub dystrybucji. Należy brać to pod uwagę. Najlepszym rozwiązaniem w tym przypadku będzie system oczyszczania, dopasowany do potrzeb zakładu, który przygotuje wodę wtórną do ponownego zastosowania.
34
Od czego zacząć? Warto zgłosić się do firmy wyspecjalizowanej w doborze metod i projektowaniu stacji uzdatniania wody. W zależności od potrzeb, dobierane są formy współpracy najlepiej spełniające oczekiwania. Niezbędne będzie przeprowadzenie kompleksowej analizy wody oraz wizja lokalna. Na tej podstawie wybierane są odpowiednie metody i konstruowana jest stacja uzdatniania wody, która pozwoli na uzyskanie wymaganych parametrów. Warto zdecydować się na współpracę z doświadczoną placówką, która bazuje na najlepszych dostępnych komponentach. Niezbędny surowiec w przemyśle spożywczym Nie ulega wątpliwości, że woda to niezbędny i podstawowy surowiec w prawidłowym prosperowaniu zakładów z gałęzi przemysłu spożywczego. Restrykcyjne podejście do jej odpowiedniej jakości jest niezwykle istotne, ponieważ ma styczność z produktami, które bezpośrednio oddziałują na odbiorców. Jakość wody ma również ogromny wpływ na żywotność, stan i bezpieczeństwo eksploatacji instalacji wodnych w zakładzie. Wdrożenie metod uzdatniania wody w przedsiębiorstwach prawie zawsze okazuje się konieczne. Warto poświęcić temu zagadnieniu więcej czasu i wybrać rozwiązania, które przyniosą oczekiwane efekty. Artykuł powstał przy współpracy z doświadczoną kadrą inżynierską polskiej firmy Klarsan, oferującej kompleksowe usługi w zakresie uzdatniania wody. Firma Klarsan zajmuje się przygotowaniem wody na cele: przemysłowe, socjalno-bytowe, rekreacyjne i medyczne. Oferta obejmuje rozwiązania do przemysłu oraz klientów indywidualnych pod marką Ecoperla.
,,
Autor: Piotr Pisarski Ekspert z firmy Klarsan
Uzdatnianie wody
Kompleksowe usługi dla domu, przemysłu, sektora HoReCa:
Wizja lokalna i konsultacje, oferta
Analiza wody i testy obciążeniowe
Prace projektowe, montaż, serwis
Przykładowe realizacje:
Stacja uzdatniania wody dedykowana ogrodnictwu, której głównym zadaniem jest demineralizacja. W skład stacji wchodzą zmiękczacze wody i przemysłowy system odwróconej osmozy. Ponadto zastosowano proces kondycjonowania wody z udziałem antyskalantów.
Stacja uzdatniania wody do kompleksowej poprawy jakości wody. W skład realizacji wchodzą odżelaziacze wody oraz stacje ze złożem wielofunkcyjnym. Na drodze uzdatniania usuwane są między innymi: żelazo, mangan, wysoki stopień twardości wody.
KLARSAN, 90-630 Łódź, ul. Lipowa 60/62
tel.: +48 42 279 64 00
Przemysłowa lampa bakteriobójcza przeznaczona do dezynfekcji i ochrony przed mikroorganizmami za pośrednictwem promieniowania ultrafioletowego. Metoda nie wymaga stosowania żadnych środków chemicznych do prawidłowego działania.
e-mail: biuro@klarsan.pl
www.klarsan.pl
D
ezynfekcja wody i ścieków z zastosowaniem lamp uv
–
case study food & beverage
wprowadzenie Powszechnie wiadomo, że wskaźnikowe i chorobotwórcze mikroorganizmy negatywnie wpływają na smak, kolor, zapach i trwałość produktów oraz napojów. Dezynfekcja wody wykorzystywanej w procesie ich wytwarzania jest obowiązkowym etapem, dzięki któremu uzyskujemy bezpieczne i jakościowe produkty
,,
Wymagania dotyczące stopnia dezynfekcji są w przemyśle spożywczym znacznie wyższe niż w sieci wodociągowej. Woda nie powinna bowiem zawierać zanieczyszczeń, które mogłyby powstawać w procesie chlorowania lub ozonowania. Jedyną możliwą metodą w takim przypadku jest zastosowanie promieniowania UV. Zmniejszenie zanieczyszczenia mikrobiologicznego wody pozwala ograniczyć ilość płukań urządzeń i rurociągu, co wpływa na zmniejszenie ilości przerw technologicznych. Case study #1 Kraj: Holandia Zastosowanie: przemysł spożywczy, linia technologiczna, produkcja skrobi ziemniaczanej Wydajność: 6000 m3/doba
na korzyść UV został dokonany ze względu na bezpieczeństwo procesu, tzn. braku wpływu na środowisko naturalne i ludzi oraz wysoką skuteczność w stosunku do wirusów, bakterii, pierwotniaków i grzybów. System UV zapewnia dawkę 40mJ/cm2 szeroko stosowaną w UE, zapewniającą wysoki niezawodny stopień dezynfekcji. Na podstawie danych zużycia wody system UV sam reguluje moc żarników tak, aby dawka UVC była utrzymywana na poziomie minimum 40mJ/ cm2. Pozwala to zaoszczędzić nawet do 50% zużycia energii. Ważnym kryterium dla zamawiającego przy wyborze urządzeń była możliwość integracji systemu LIT YUKON z systemem automatycznego kontrolowania produkcji oraz łatwość obsługi systemu. System mechanicznego oczyszczania kwarcowych osłon pozwala utrzymywać czystość osłon, co wydłuża odstępy czasu między chemicznymi płukankami (oczyszczanie systemu) do 4–5 miesięcy. Parametry doboru
Jakość skrobi ziemniaczanej zależy bezpośrednio od jakości surowca. Jednym z najważniejszych etapów jest mycie ziemniaków. Ziemniaki dostarczane na linię technologiczną są dokładnie oczyszczane z brudu i myte. Woda pod wysokim ciśnieniem usuwa resztki łodyg, ziemię, kamienie i pasek z powierzchni bulw, po czym czyste już ziemniaki są rozdrabniane. I dla tej właśnie wody są stawiane bardzo wysokie wymagania, w tym i pod względem mikrobiologicznym. Zastosowanie w praktyce Jedną z największych firm w Holandii produkująca skrobię ziemniaczaną obsługuje system dezynfekcji UV – LIT Yukon, który stanowi barierę przed zanieczyszczeniem mikrobiologicznym wody używanej do mycia ziemniaków. System został uruchomiony w 2009 r. i był pierwszym doświadczeniem firmy związanym z wykorzystaniem UV w swoim technologicznym schemacie. Wybór
36
Wydajność
6000 m3/doba
Transmitancja
90%
Typ wdrożonego systemu
Yukon
Ilość reaktorów
1
Case study #2 Kraj: Rosja Zastosowanie: produkcja napojów, PepsiCo Wydajność: 1х75 m3/h, 4х50 m3/h Do 2016 r. największy we wschodniej Europie zakład produkujący soki i napoje wykorzystywał urządzenia UV małej mocy oparte na żarnikach rtęciowych. Urządzenia UV były stosowane do uzdatniania wody używanej przy produkcji soków. Po przystąpieniu zakładu do grupy PepsiCo konieczne było dostosowanie produkcji i urządzeń do międzynarodowych standardów jakości. Głównymi kryteriami przy doborze urządzeń UV były: zwiększenie
„
Na podstawie danych zużycia wody system UV sam reguluje moc żarników tak, aby dawka UVC była utrzymywana na poziomie minimum 40mJ/cm2. Pozwala to zaoszczędzić nawet do 50% zużycia energii.
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
skuteczności dezynfekcji, bezpieczeństwo procesu dezynfekcji dla klienta i personelu obsługującego, kontrola i wizualizacja wszystkich parametrów pracy urządzenia UV i przekazywanie danych do systemu przedsiębiorstwa SCADA. Opis schematu uzdatniania wody Źródłem wody dostarczanej do zakładu jest studnia artezyjska. Woda jest oczyszczana najpierw przez mechaniczne filtry węglowe, później zgodnie ze schematem technologicznym wodę przepuszcza się przez system odwróconej osmozy. Po powyższej obróbce woda trafia do zbiorników, a stamtąd dwoma liniami (o wydajności 100m3/h każda) na linię produkcji soków. Rozwiązanie LIT Dla poprawienia niezawodności i bezpieczeństwa schematu technologicznego firma LIT zamontowała urządzenia UV w dwóch punktach tegoż schematu. W pierwszej kolejności zainstalowano system LIT LENA DUV-A oparty na niskociśnieniowych amalgamatowych żarnikach dużej mocy, aby chronić drogie membrany odwróconej osmozy przed powstaniem po filtrach węglowych biofilmu. Podobne instalacje LIT LENA DUV-A wykonano za zbiornikiem na wodę na każdej z linii w pobliżu punktu napełniania. Systemy te stanowią barierę ochraniającą końcowego klienta.
LIT LENA DUV-A posiada certyfikaty zgodności z europejskimi normami i zapewnia dawkę min. 40 mJ/m2, skuteczną w destrukcji szerokiego spektrum mikroorganizmów chorobotwórczych i wskaźnikowych. Zgodnie z zasadami Food GMP, wytycznymi EHEDG oraz wewnętrznymi wymaganiami przedsiębiorstwa opracowano wizualizacje trybów pracy systemu UV. Na ekranie wyświetlacza w czasie rzeczywistym wyświetla się bieżąca dawka promieniowania UV, czas pracy żarników oraz intensywność promieniowania UV mierzona przez certyfikowany selektywny czujnik UV. Wszystkie dane są przekazywane do systemu przedsiębiorstwa SCADA za pośrednictwem interfejsu cyfrowego. Po wdrożeniu do systemu technologicznego przedsiębiorstwa urządzeń LIT UV opartych na niskociśnieniowych żarnikach amalgamatowych w miejsce starych systemów UV, wydłużył się czas między planowanymi przerwami technologicznymi (serwisowymi), polepszyła się mikrobiologiczna jakość wody, co do której przedsiębiorstwo miało bardzo wysokie wymagania. Opinia inżyniera przedsiębiorstwa: „Przedsiębiorstwo jest zadowolone z urządzeń UV produkcji LIT. Są łatwe w obsłudze. Wyświetlane komunikaty dotyczące trybu pracy i statusu urządzenia są proste i zrozumiałe. Wymiana żarników jest nieskomplikowana i nie zajmuje dużo czasu. Urządzenia posiadają zdalne sterowanie. Jakość wody pod względem mikrobiologii – taka jakiej oczekiwaliśmy.” Parametry doboru (linia rozlewu)
Zamiana systemu na urządzenia z żarnikami amalgamatowymi wynika z faktu, że żarniki te nie zawierają płynnej rtęci, dlatego są całkowicie bezpieczne dla personelu i gotowego produktu. Ponadto żarniki LIT serii DB-HO będąc żarnikami niskiego ciśnienia, w odróżnieniu od średniociśnieniowych, nie wytwarzają ubocznych produktów w dezynfekowanej wodzie. Żywotność amalgamatowych żarników niskiego ciśnienia wynosi 16 000 godzin.
37
Wydajność/linia
100 m3/h
Współczynnik transmitancji
100%
Typ wdrożonego systemu
LIT LENA DUV-A, ONORM validated
Ilość reaktorów
2
Parametry doboru (ochrona membran) Wydajność/linia
75 m3/h
Współczynnik transmitancji
98%
Typ wdrożonego systemu
LIT LENA DUV-A, ONORM validated
Ilość reaktorów
1
„
LIT LENA DUV-A posiada certyfikaty zgodności z europejskimi normami i zapewnia dawkę min. 40 mJ/m2, skuteczną w destrukcji szerokiego spektrum mikroorganizmów chorobotwórczych i wskaźnikowych.
„
Artykuł powstał przy współpracy z firmą LIT, która jest wiodącym światowym projektantem i producentem systemów do uzdatniania i dezynfekcji wody i ścieków promieniami UV. Cały proces produkcji jest zgodny z międzynarodową normą ISO 9001. www.lit-uv.com
P
rofilaktyka w zakresie utrzymania powierzchni urządzeń bez osadów i produktów korozji
wprowadzenie Poważnymi problemami pojawiającymi się w trakcie eksploatacji układów chłodzenia, w których rolę czynnika chłodzącego spełnia woda, jest występowanie osadów kamienia wodnego jako izolatora wymiany ciepła, korozyjnego niszczenia elementów konstrukcyjnych instalacji, a także skażenia mikrobiologicznego. Wszystkie wymienione procesy mają swoje źródło w nieodpowiednim przygotowaniu wody jako czynnika chłodniczego. Należy zatem zwrócić uwagę na: • właściwe uzdatnienie wody uzupełniającej układ chłodzenia, • utrzymanie jakości wody w obiegu układu chłodzenia poprzez odfiltrowywanie części wytrąconych osadów mineralnych i biologicznych, • nieprzekraczanie pewnych stężeń składników fizykochemicznych wody poprzez regulację poziomu dozwolonego zasolenia, • korekcję chemiczną wody antyskalantami i inhibitorami korozji, • wprowadzenie do układu wodnego biocydów dla zatrzymania procesu porastania biofilmu i zakwitów glonów. Uzdatnianie wody na cele chłodnicze – najpopularniejsze metody fizykochemiczne, ich wady i zalety Eksploatowanie wyparnych obiegów chłodzących wymaga odpowiedniego przygotowania wody. Zaniechania na tym etapie najczęściej wywołują katastrofalne skutki w postaci całkowitego zarastania powierzchni wymiany ciepła osadami mineralnymi lub przeciwnie – intensywną i niszczącą dla materiałów konstrukcyjnych korozją. Świadomość tych problemów u projektantów, wykonawców i użytkowników wyparnych obiegów chłodzenia jest na szczęście w dzisiejszych czasach na tyle wysoka, że praktycznie nie zdarzają się przypadki całkowitego braku procesów uzdatniania wody. Poniżej w sposób skrótowy opisano najpopularniejsze technologie uzdatniania wody. Zmiękczanie na silnie kwaśnym kationicie, pracującym w cyklu sodowym Zmiękczacz przeciwdziała wytrącaniu się osadów kamienia wodnego. Woda częściowo zmiękczona do poziomu twardości 4–6°dH nie wytrąca dużych ilości osadów wapniowo– magnezowych i jednocześnie nie wzmaga procesów korozyjnych. Za pomocą złoża jonowymiennego w zmiękczaczu, usuwana jest twardość węglanowa i stała, gdyż usuwane są jony wapnia i magnezu, zgodnie z reakcją: Kt – Na2 + Ca(HCO3)2 → Kt – Ca + 2NaHCO3 Kt – Na2 + CaCl2 → Kt – Ca + 2NaCl. Usunięcie z wody jonów wapnia i magnezu, a więc kationów osadotwórczych, i zastąpienie ich jonem sodowym; posiadającym wysoką rozpuszczalność w połączeniu z wieloma anionami, np. CO32-, SO42-; gwarantuje zahamowanie procesów wytrącania się osadów. Wymieniony przez jonit kation sodu tworzy w wodzie wodorowęglan sodowy NaHCO3. Związek ten hydrolizuje w wodzie, zarówno na gorąco, jak i na zimno. Reakcja przesuwa się cały czas z lewa na prawą
39
stronę, gdyż wskutek przedmuchu wody powietrzem ulatnia się uwolniony dwutlenek węgla, powstały z rozkładu słabego kwasu węglowego. NaHCO3 + H2O → NaOH + H2O + CO2 ↑ Stąd też uzdatnianie wody tą metodą prowadzi do jej alkalizacji (pojawia się NaOH) i wzrostu odczynu pH, o ile jest równocześnie w instalacji prowadzony przedmuch wody powietrzem, tak jak zachodzi to w układach wyparnych z wymuszoną wentylacją. Zmiękczacze są regenerowane w znany sposób, za pomocą roztworów chlorku sodu NaCl, czyli soli kuchennej. Należy zaznaczyć, że technika zmiękczania wody na kationicie nie wpływa na zmniejszenie jej przewodnictwa. Na rys. 1 zilustrowano proces zachowania się zmiękczonej wody w obiegu wyparnym chłodzenia z jej negatywnymi efektami. Demineralizacja wody w metodzie amonowej Jest to absolutnie nowa metoda, autorstwa Jana Marjanowskiego, która po 6-letnich badaniach uzyskała patent nr UP RP – P.406782 w marcu 2020 r. W swoim działaniu
„
Eksploatowanie wyparnych obiegów chłodzących wymaga odpowiedniego przygotowania wody. Zaniechania na tym etapie najczęściej wywołują katastrofalne skutki w postaci całkowitego zarastania powierzchni wymiany ciepła osadami mineralnymi lub przeciwnie – intensywną i niszczącą dla materiałów konstrukcyjnych korozją.
Rys. 1. Zmiękczacze automatyczne pracujące w cyklu sodowym w wyparnym układzie chłodzenia
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
wykorzystuje te same urządzenia co w metodzie zmiękczania sodowego. Różnica polega na zastosowaniu innego rodzaju kationitu, a do jego regeneracji – sole amonowe. Podczas przepływu wody przez złoże jonitowe następuje wprowadzenie lotnego składnika (z regeneracji). Następnie woda obiegowa w układzie zostaje przedmuchana powietrzem z wentylatora. Wówczas sole powodujące twardość węglanową wody wraz z lotnym składnikiem, ulatniają się z parą wodną i zmniejszają przewodnictwo wody. W tab. 1 przedstawiono porównanie metody amonowej tradycyjnego zmiękczania wody. Metoda jonitowego podczyszczania wody obiegowej – nerka wody chłodniczej Autorska metoda MARCOR jonitowego podczyszczania wody w układzie wyparnym chłodzenia polega na filtrowaniu kilku procent wody obiegowej. Następuje zatrzymywanie soli w przepływie przez jonity, zamiast jej upustu do kanalizacji i wymiany części na świeżą. Na rys. 3 przedstawiono ilustracyjnie zasadę działania technologii. Demineralizacja metodą odwróconej osmozy Podstawą procesu demineralizacji na membranach jest zjawisko osmozy, polegające na transporcie rozpuszczalnika przez warstwę membrany półprzepuszczalnej. Demineralizacja wody metodą odwróconej osmozy, na cele zasilania obiegów wyparnych, jest procesem stosowanym znacznie rzadziej aniżeli zmiękczanie. Zastosowanie tego procesu swoje uzasadnienie znajduje tam, gdzie przewodnictwo wody jest wysokie (zwykle powyżej 1000 µS/cm), co uniemożliwia jej ekonomiczne zatężanie w obiegu wyparnym. Należy przy tym pamiętać, że
Rys. 2. Ilustracja działania metody amonowej wykorzystującej regenerację kationitu solami amonowymi
Rys. 3. Ilustracja metody podczyszczania wody obiegowej skraplacza wyparnego na jonitach Tab. 1. Porównanie metody zmiękczania metodą amonową i sodową dla chłodni wyparnej
Fot. 1. Nerka wody chłodniczej dla skraplacza amoniaku o mocy 2,3 MW
40
Zmiękczanie sodowe wody zasilającej chłodnię
Zmiękczanie amonowe wody zasilającej chłodnię
Brak zmiany zasolenia wody po zmiękczaczu sodowym w stosunku do wody wodociągowej. W wodzie obiegowej następuje systematyczne zatężanie soli. Składniki wody obiegowej są nielotne.
Brak zmiany zasolenia wody bezpośrednio po zmiękczaczu amonowym w stosunku do wody wodociągowej. W wodzie obiegowej następuje ulatnianie się części lotnych składników wody, przez co spada zasolenie wody obiegowej.
Ryzyko korozji elementów ocynkowanych poprzez wzrost odczynu pH i zasolenia.
Niska zdolność do korozji elementów ocynkowanych, łatwość utrzymania niższego zasolenia i odczynu pH.
Wyższe zapotrzebowanie na chemię korekcyjną wg poziomu zasolenia.
Mniejsze zapotrzebowanie na chemię korekcyjną adekwatnie do zasolenia.
Wysokie straty na odsalanie.
Niskie straty wody na odsalanie.
Brak korozji elementów miedzianych.
Wymagane dodatkowe inhibitory korozji miedzi, jeśli znajduje się w układzie.
100 95 75
25 5 0
standardowe systemy odwróconej osmozy przy produkcji wody uzdatnionej generują także w sposób ciągły zasolony ściek, w ilości od 25% wody podawanej na system. Woda zdemineralizowana nie może być również jedynym źródłem zasilania obiegu chłodzącego i należy stosować jej podmieszanie wodą surową, dla uzyskania wymaganego poziomu twardości ogólnej (4–6°dH). Wyjątkiem są tu jedynie obiegi całościowo wykonane ze stali nierdzewnych (chromowo–niklowych), które mogą być zasilane wyłącznie wodą zdemineralizowaną. Jednak stężenie chlorków w obiegu powinno być mniejsze niż 50 mg/l ze względu na korozję wżerową tej stali. KONDYCJONOWANIE FIZYKOCHEMICZNE WODY OBIEGOWEJ W SYSTEMIE WYPARNYM Z uwagi na proces zatężania składników rozpuszczonych w wodzie, spowodowany częściowym odparowaniem wody, również woda cyrkulująca w obiegu wymaga odpowiedniego kondycjonowania. Bardzo często użytkownik zobligowany jest do zachowania określonych parametrów jakościowych wody obiegowej przez wytyczne producenta urządzeń, co często związane jest z dotrzymaniem warunków gwarancji. Bez zastosowania odpowiednich rozwiązań w zakresie kondycjonowania wody, utrzymanie wymaganych jej parametrów jest praktycznie niemożliwe.
41
Kontrola zasolenia wody obiegowej i cykli zatężania – automatyczne układy odsalania Poprzez zasolenie wody obiegowej rozumiemy stężenie wszystkich rozpuszczonych w niej soli wyrażone w mg/dm3. Pomiędzy zasoleniem wody chłodzącej a jej przewodnictwem elektrycznym istnieje w przybliżeniu liniowa zależność, dlatego często jako miarę zasolenia wody obiegowej przyjmuje się jej przewodnictwo wyrażane w µS/cm lub mS/ cm. Zasolenie wody obiegowej w układach z odparowaniem wzrasta w sposób ciągły, w wyniku ubytku wody przez odparowanie. Rozpuszczone w wodzie obiegowej sole nie odparowują, w efekcie czego ich stężenie systematycznie rośnie. Wysokie zasolenie jest czynnikiem niepożądanym w układach chłodzenia i może powodować korozję elementów konstrukcyjnych, wytrącanie się dużych ilości osadów mineralnych. Konieczne
Fot. 2. System do demineralizacji wody metodą odwróconej osmozy
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
w postaci osadu. W takim wypadku najlepiej jest obliczać cykle zatężania na podstawie pomiarów stężenia tych jonów, które nie tworzą nierozpuszczalnych soli. Bardzo dobrym wskaźnikiem jest w tym przypadku stężenie chlorków, które najdokładniej odzwierciedla wzrost zasolenia wody obiegowej względem wody uzupełniającej.
Fot. 3. Układ odsalania dla obiegów wyparnych jest utrzymywanie zasolenia na stałym, dopuszczalnym poziomie. W praktyce kontrola zasolenia wody obiegowej sprowadza się do okresowego odsalania układu, tzn. zrzutu części zasolonej wody obiegowej, przy jednoczesnym uzupełnieniu układu wodą uzupełniającą co najmniej zmiękczoną, korzystnie o niskim zasoleniu. Najwygodniejszą i optymalną formą kontroli zasolenia jest automatyczny układ odsalający. W układzie tym elektroniczny miernik przewodnictwa steruje otwieraniem i zamykaniem elektrozaworu spustowego, na podstawie pomiarów z sondy kondunktancji (przewodnictwa) zanurzonej w zbiorniku z wodą obiegową. Otwarcie zaworu następuje po przekroczeniu tzw. progowej wartości przewodnictwa, podawanej np. w normach opracowanych przez producentów urządzeń chłodniczych. Z reguły mieści się ona w zakresie pomiędzy 1200 a 2500 µS/cm. Poniżej wartości progowej elektrozawór pozostaje zamknięty. Istotną wartością w kontroli jakości wody obiegowej jest tzw. ilość cykli zatężania (N). Wyraża ona stosunek zasolenia wody obiegowej do wody uzupełniającej układ. Przykładowo: jeżeli woda obiegowa posiada zasolenie na poziomie 1000 mg/dm3, a układ jest uzupełniany wodą o zasoleniu 250 mg/ dm3, to ilość cykli zatężania wynosi N = 4. Analogicznie można ilość cykli zatężania wyliczać z wartości przewodnictwa dla wody obiegowej i uzupełniającej. W układach, gdzie może dochodzić do wytrącania osadów z wody obiegowej, wyznaczanie cykli zatężania na podstawie zasolenia lub przewodnictwa może być obarczone dużym błędem, ze względu na eliminowanie z wody obiegowej części soli
42
Kondycjonowanie chemiczne wody obiegowej – dodatki funkcjonalne dla ochrony przed korozją i wytrącaniem osadów Chemiczne kondycjonowanie wody obiegowej w wyparnych obiegach chłodzenia to ostatni, ale wcale nie najmniej istotny, etap w procesie uzdatniania wody. Prawidłowy dobór środków chemicznych oraz ich dawek warunkuje końcowy sukces użytkownika w utrzymaniu czystych powierzchni wymiany ciepła i zapobieganiu korozji materiałów konstrukcyjnych systemu. Stosowane środki chemiczne dzielą się na trzy główne grupy, według spełnianych funkcji: • Inhibitory osadów, • Inhibitory korozji, • Biocydy. W niniejszym artykule omówione zostaną dwie pierwsze grupy chemikaliów kondycjonujących. Inhibitory osadów Jest to bardzo szeroka grupa związków chemicznych o różnorakim mechanizmie działania przeciwosadowego. Wyróżnia się tu m.in.: stabilizatory twardości, antyskalanty, związki chelatujące i związki dyspergujące. Współcześnie stosowane inhibitory osadów zaliczają się do jednej z poniższych kategorii: • polifosforany – sole kwasów polifosforowych, • związki fosfoniowe – organiczne sole i kwasy zawierające grupę fosfoniową R-PO33-,
Fot. 4. Efekty makrodziałania inhibitora osadów. Po lewej skraplacz prowadzony bez inhibitora, po prawej ten sam skraplacz po 2 miesiącach od wprowadzenia dawkowania inhibitora osadów BIOFOSFOMAR EKO (efekt czyszczący prewencyjny)
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
•
polimery akrylowe – organiczne polimery wytworzone z kwasu akrylowego i metakrylowego, • kopolimery i terpolimery – złożone polimery organiczne, zbudowane z dwu lub więcej monomerów. Związki z grupy polimerów, kopolimerów i terpolimerów działają na zasadzie dyspergowania już wytrąconych soli. Nie dopuszczają one do agregacji wytrąconych związków mineralnych i utrzymują je w stanie wysokiej dyspersji. Inhibitory korozji Inhibitory korozji to związki chemiczne, które powodują wyraźne zmniejszenie szybkości korozji w wyniku hamowania procesu anodowego lub katodowego, albo obu tych procesów łącznie. Inhibitory korozji dzielimy na trzy podstawowe grupy: Inhibitory anodowe – w większości są anionami. W roztworach elektrolitów wędrują one do powierzchni anody tworząc z jonami rozpuszczającego się metalu trudno rozpuszczalne związki, które pasywują powierzchnię metalu. Dlatego też inhibitory anodowe często nazywa się pasywatorami. Przykłady: ortofosforany PO43-, krzemiany SiO32-, azotyny NO2-, chromiany CrO42-. Inhibitory katodowe – hamują szybkość procesu katodowego. Wynik ten można osiągnąć przez zmniejszenie aktywnej powierzchni katod. Taki efekt wywierają substancje (np. Ca(HCO3)2 i ZnSO3) tworzące trudno rozpuszczalne w wodzie związki z jonami OH- wydzielającymi się na powierzchni katod. Inhibitory mieszane – charakteryzują się równoczesnym hamowaniem procesu katodowego i anodowego. Takie działanie wykazują głównie inhibitory organiczne zawierające w swej cząsteczce atom azotu lub siarki. Cechuje je zdolność do adsorbowania się na całej powierzchni metalu (tzn. zarówno na obszarach anodowych, jak i katodowych), przez co następuje znaczne zmniejszenie powierzchni metalu kontaktującej się ze środowiskiem agresywnym. Przykłady: aminy, poliaminy, surfaktanty, tanina. Dobór właściwego inhibitora korozji powinien być dokonywany na podstawie specyfiki danego układu: • jakość wody w układzie – surowa, zmiękczona, zdemineralizowana, • materiały konstrukcyjne użyte w instalacji – metale, stopy, tworzywo sztuczne, • stopień narażenia środowiska i personelu – toksyczność inhibitora, stosowane dawki.
43
Właściwie dobrany inhibitor korozji powinien zapewnić znaczną redukcję szybkości korozji chronionych materiałów konstrukcyjnych. Dla większości metali i stopów mówi się w tym przypadku o zadowalającym poziomie spowolnienia szybkości korozji w danym środowisku, czyli takim, który w okresie przynajmniej 10 lat nie skutkuje awarią urządzenia, wykonanego z danego metalu. Monitoring jakości wody. Indeksy stabilności wody Stały bądź okresowy monitoring jakości wody w układzie chłodzenia jest elementem mającym decydujące znaczenie dla optymalizacji warunków pracy całego układu. Monitorowaniu powinny podlegać parametry jakościowe wody w trzech podstawowych grupach: • podstawowe parametry fizykochemiczne wody obiegowej, • parametry mikrobiologiczne, • stężenia dozowanych środków korekcyjnych. Pomiary podstawowych parametrów fizykochemicznych wody obiegowej przeprowadza się w celu określenia, jakie tendencje dominują w układzie – czy układ jest narażony na korozję, czy też na zarastanie osadami? W tym celu przeprowadza się pomiary wybranych parametrów wody, takich jak: odczyn pH, temperatura, twardość wapniowa, zasadowość m i p, zasolenie całkowite oraz stężenie chlorków i siarczanów. Na podstawie zmierzonych parametrów można obliczyć wartości tzw. indeksów stabilności wody.
Rys. 5. Charakterystyka wód na cele chłodnicze na podstawie interpretacji indeksu Langeliera
Rys. 6. Charakterystyka wód na cele chłodnicze na podstawie interpretacji indeksu CSI
Rys. 7. Charakterystyka korozyjna wód na cele chłodnicze na podstawie interpretacji indeksu Larsona-Skolda
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Indeksy te są pewnymi i miarodajnymi wskaźnikami, określającymi jakie tendencje posiada woda obiegowa w układzie chłodzenia. Najczęściej stosowane są trzy indeksy: – Indeks stabilności Langeliera (w skrócie z ang. LSI) – na jego podstawie można oszacować jak duża jest w układzie tendencja do wytrącania osadów węglanów wapnia i magnezu (kamień wodny). Optymalne wartości indeksu Langeliera mieszczą się w zakresie od –0,5 do 0,5. Przyjmuje się, że w tym zakresie wytrącanie osadów nie zachodzi w ogóle. Zakres indeksu od 0,5 do 2,0 to obszar słabego strącania osadów. Warunkowo dopuszcza się pracę układu chłodzenia w tym zakresie. Natomiast przy wartościach indeksu przekraczających 2,0 występuje proces szybkiego wytrącania dużych ilości węglanów wapnia i magnezu, mogący prowadzić do kompletnego zarastania powierzchni wymiany ciepła. Praca układu chłodzenia przy tych wartościach indeksu jest nie zalecana, a przy bardzo wysokich wartościach wręcz niedopuszczalna. – Indeks nasycenia kalcytem (w skrócie z ang. CSI) – wskaźnik określający potencjał do wytrącania z badanej wody kalcytu (podstawowej formy krystalicznej węglanu wapnia – CaCO3). Wyrażany jest jako stosunek iloczynu aktywności jonów wapniowych i węglanowych do iloczynu rozpuszczalności kalcytu. Wartości powyżej 1,0 wskazują na tendencje do wytrącania kalcytu na powierzchni stali, natomiast poniżej 1,0 informują o skłonności wody do rozpuszczania osadów kalcytu. Zakres skutecznego działania antyskalantów często jest limitowany dopuszczalną górną granicą CSI. – Indeks stabilności Larsona-Skolda (w skrócie z ang. ILS) – jest obliczany na podstawie zmierzonych stężeń chlorków i siarczanów w wodzie obiegowej. Informuje o potencjalnym zagrożeniu materiałów konstrukcyjnych korozją wżerową, powodowaną przez jony chlorkowe i siarczanowe. Nawet w przypadku optymalnych wartości indeksu Langeliera, indeks Larsona-Skolda może przyjmować wysokie wartości, świadczące o narażeniu na korozję wżerową, ponieważ oba te indeksy odnoszą się do innego mechanizmu korozji (indeks Langeliera – korozja równomierna, indeks Larsona-Skolda – korozja wżerowa). Optymalny jest zakres wartości indeksu poniżej 0,8, a dopuszczalny poniżej 1,2. Powyżej wartości 1,2 należy liczyć się z możliwością wystąpienia w układzie korozji wżerowej, tym intensywniejszej im wyższa wartość indeksu.
Podsumowanie Właściwe przygotowanie wody zasilającej oraz obróbka wody obiegowej w układzie chłodzenia wymagają szerokiej wiedzy specjalistycznej i znajomości procesów przebiegających w układzie (odparowanie, zatężanie, alkalizacja itp.). Opracowanie technologii przygotowania wody należy zawsze rozpoczynać od rozpoznania układu pod względem materiałów konstrukcyjnych i rodzaju zastosowanych urządzeń (skraplacze, wieże wyparne, sprężarki, pompy). Kolejnym etapem jest dobór odpowiedniej techniki przygotowania wody uzupełniającej (zmiękczanie, dekarbonizacja, demineralizacja). Ostatni etap, zmierzający do osiągnięcia właściwej jakości wody obiegowej, jest najbardziej złożony i wymaga zastosowania niejednokrotnie całej gamy metod korekcyjnych – począwszy od filtracji, poprzez automatyczne odsalanie, po dozowanie środków chemicznych. Nieodzowne dla prawidłowego funkcjonowania układu chłodzenia jest też prowadzenie przynajmniej okresowego monitoringu, wyniki którego będą stanowić podstawę do ewentualnej korekty, w prowadzonych procesach obróbki wody. Skala problemu przygotowania i obróbki wody oraz stopień jego skomplikowania skłaniają raczej do konkluzji, iż optymalnym rozwiązaniem jest powierzenie tego zagadnienia w całości wyspecjalizowanej firmie zewnętrznej (outsorcing), która będzie w stanie zagwarantować zarówno kompleksowy serwis urządzeń wykorzystywanych do przygotowania i kondycjonowania wody, jak i zapewnić ciągłość dostaw wymaganych środków chemicznych oraz odpowiedni poziom monitoringu i obsługi analitycznej. Przedsiębiorstwo MARCOR w swojej ofercie posiada wszystkie urządzenia niezbędne do właściwego uzdatniania wody. Ponadto z powodzeniem od ponad 30 lat produkuje atestowane preparaty chemiczne do kondycjonowania wody obiegowej. Własne laboratorium oraz doświadczeni technolodzy gwarantują bezpieczeństwo układów wodnych oraz eliminację awarii.
mgr inż. Jan Marjanowski, właściciel Założyciel i właściciel firmy. Absolwent Politechniki Gdańskiej i pracownik Katedry Zabezpieczeń Przeciwkorozyjnych. Ekspert w zakresie uzdatniania wody, ochrony przeciwkorozyjnej, chemicznego oczyszczania i środków korekcyjnych do wody kotłowej i chłodniczej. Posiada ponad 40 patentów i wzorów użytkowych w zakresie szeroko pojętej chemii energetycznej i antykorozji, ponad 40 lat doświadczenia zawodowego w branży. Uprawnienia CLDT.
mgr Arkadiusz Nalikowski, dyrektor ds. techniczotechnologicznych Specjalista w zakresie uzdatniania wody, doboru chemicznych środków korekcyjnych do układów wody chłodzącej i kotłów oraz zabiegów chemicznego oczyszczania. Absolwent Uniwersytetu Gdańskiego na Wydziale Chemii. Ponad 25 lat doświadczenia zawodowego w branży
Z
decentralizowane uzdatnianie wody: zmniejsz ryzyko zanieczyszczenia biologicznego w wieżach chłodniczych
z kontrolą uzdatniania wody i odmulania
wprowadzenie W artykule opisano wyzwania związane z wodą, przed którymi stoją takie branże, jak: przemysł spożywczy, farmaceutyczny, chemiczny itp. Skupiono się na niezawodnej metodzie uzdatniania wody w wieżach chłodniczych, która w połączeniu z optymalizacją procesu odmulania stanowi największą szansę na poprawę efektywności wykorzystania wody. Przedstawiając spostrzeżenia i fakty oraz dane liczbowe dotyczące pracy wieży chłodniczej omówiono również, w jaki sposób usługi związane z procesem uzdatniania wody mogą pomóc w rozwiązaniu potrzeb klientów. Globalny niedobór wody dotyka coraz większej liczby krajów na całym świecie, zmuszając różne gałęzie przemysłu do głębszego zastanowienia się, w jaki sposób można ograniczyć jego skutki. Woda jest szeroko stosowana w różnych gałęziach przemysłu jako bezpośredni składnik produktów lub podstawowych procesów, np. w procesach mycia i czyszczenia. Ponadto sektor dostarczania mediów coraz częściej skupia się na aplikacjach związanych z regulacją temperatury. Przemysłowe wieże chłodnicze mają specjalne potrzeby i wymagania dotyczące wody, z której korzystają. Ich eksploatacja może prowadzić do wysokiego zużycia wody słodkiej i wywierać dodatkowy, negatywny wpływ na sytuację wodną w danej społeczności. Jeżeli woda nie spełnia wymagań w zakresie parametrów chemicznych i biologicznych, eksploatacja może być kosztowna, praca nieefektywna, a w przypadku wysokiego zanieczyszczenia biologicznego nawet niebezpieczna. Typowe wyzwania związane z wodą przemysłową Według UE niedobór wody dotyka około 11% populacji Europy. Może się to wydawać niską liczbą, ale w regionie Morza Śródziemnego już 20% ludzi żyje w ciągłej sytuacji niedoboru wody. Liczba ta może wzrosnąć do 50% w okresie letnim [1]. To tylko jeden z przykładów efektu niedoboru wody, a na całym świecie można znaleźć wiele innych.
,,
Segment przemysłowy stanowi dużą część tego problemu. Przewiduje się, że zapotrzebowanie na wodę w przemyśle wytwórczym wzrośnie o 400% do 2050 r. [2], ponieważ wiele gałęzi przemysłu wykorzystuje duże ilości wody. W tym kontekście segment obsługi wody przemysłowej musi znaleźć sposoby na odejście od jednorazowego jej wykorzystania i przejście na zrównoważone metody gospodarowania wodą. Na rynkach przemysłowych woda odgrywa ważną rolę jako: rozpuszczalnik, ciecz chłodząca, ciecz do mycia i czyszczenia,
45
oraz jest wykorzystywana w wielu innych zastosowaniach. Za każdym razem, gdy używamy wody, zmieniamy również jej zawartość, a więc jej jakość. W wielu krajach władze zmuszają przedsiębiorstwa produkcyjne do wdrażania zdecentralizowanego systemu uzdatniania wody, z minimalnym zrzutem cieczy (MLD) lub zerowym zrzutem cieczy (ZLD). Ma to na celu nie tylko zmniejszenie zużycia wody ze źródeł konwencjonalnych, ale także zmniejszenie obciążenia komunalnych oczyszczalni ścieków i uniknięcie zanieczyszczenia obiegu wody substancjami przemysłowymi. Ogólny obieg zużycia wody i zerowego zrzutu cieczy przedstawiono na rysunku 1. Ponowne wykorzystanie wody jako rozwiązanie Aby zmniejszyć zanieczyszczenie i zużycie wody, wiele firm skłania się ku ponownemu wykorzystaniu wody. Ponowne wykorzystanie wody ma miejsce wtedy, gdy zużyta woda jest oczyszczana do jakości, która umożliwia jej ponowne wprowadzenie do obiegu wody w zakładzie. Ponowne wykorzystanie wody w procesach podstawowych nie jest jeszcze doskonałe, ale widzimy coraz większą liczbę firm wykorzystujących wodę po procesach uzdatniania metodami mechanicznymi, chemicznymi lub biologicznymi. Przykładem jest ponowne wykorzystanie wody do kontroli temperatury w wieżach chłodniczych. Takie instalacje zużywają duże ilości wody we wszystkich gałęziach przemysłu i wymagają mniejszych inwestycji kapitałowych niż uzdatnianie wody dla procesów podstawowych. Rodzaj zanieczyszczeń i procesy uzdatniania wody
Rys. 1. Obieg wody przemysłowej
„
Jeżeli woda nie spełnia wymagań w zakresie parametrów chemicznych i biologicznych, eksploatacja może być kosztowna, praca nieefektywna, a w przypadku wysokiego zanieczyszczenia biologicznego nawet niebezpieczna.
„
różnią się w zależności od sektora przemysłu. Ze względu na pierwotne zanieczyszczenia ryzyko ponownego powstawania warstw biologicznych jest niezwykle duże w przypadku ponownego użycia wody, nawet jeśli cały proces jest ściśle kontrolowany. Z tego powodu uzdatnianie wody odgrywa ważną rolę w kontekście ponownego użycia wody. Przykład: Kontrola powstawania warstw biologicznych Jako przykład weźmiemy pod uwagę wieżę chłodniczą zakładu przemysłowego w Singapurze. Wieża chłodnicza pracująca w układzie otwartym jest zamontowana na dachu budynku przemysłowego. Do instalacji przedostają się piasek, kurz i zanieczyszczenia z powietrza, które odrywają się z rozpylanej wody i osadzają w zbiorniku wody chłodzącej, co prowadzi do powstawania niepożądanych osadów. W budynku znajdują się obiekty biurowe i produkcyjne, w których pracuje około 200 osób. Instalacja znajduje się w rejonie gdzie średnia temperatura zewnętrzna wynosi 25–30 °C. Budynek wymaga stałej klimatyzacji, więc system musi zapewnić chłodzenie 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Instalacja składa się z dwóch wież i dwóch agregatów chłodniczych o przepływie 26 l/s. Jakość wody jest utrzymywana tylko przy użyciu systemu UV działającego na obejściu. Wieża chłodnicza jest ręcznie czyszczona w miesięcznych odstępach czasu przez personel obsługowy, co wykorzystuje cenne zasoby ludzkie. Woda jest wymieniana w cyklach dwutygodniowych, co prowadzi do wysokiego zużycia wody świeżej przy rosnących taryfach za odprowadzane ścieki. Cały system jest skonfigurowany na działanie w trybie praca/gotowość. Po trzech latach zaobserwowano warstwę biofilmu oraz spadek całkowitej sprawności, co zwiększyło zapotrzebowanie na utrzymanie i prace z tym związane (rysunek 2). W rezultacie stwierdzono, że zamontowany na obejściu system UV nie zapewnia żadnego efektu dezynfekcji.
Sprawdzone systemy dezynfekcji Jednym ze sposobów rozwiązania problemu z zanieczyszczeniem biologicznym i usunięcia istniejącego biofilmu jest zastosowanie do dezynfekcji generatora Oxiperm Pro wytwarzającego dwutlenek chloru zamiast zamontowanego systemu UV. Dwutlenek chloru (ClO2) to sprawdzona metoda usuwania zanieczyszczenia biologicznego w wieżach chłodniczych. Pozwala to również na zwiększenie odstępów czasowych pomiędzy kolejnymi czyszczeniami, które są wykonywane ręcznie przez pracowników zakładu. Dodatkowo firma Grundfos proponuje cyfrowe pompy dozujące do dozowania antyskalantów i korekty wartości pH. Wszystkie trzy substancje chemiczne są monitorowane przez system pomiarowy, który mierzy stężenie dwutlenku chloru, wartość pH i przewodność w obiegu recyrkulacyjnym. Zamiast ciągłego dozowania stosuje się metodę dozowania szokowego. Liczba dawek dziennych jest mnożona przez cztery. Jednakże, stężenie w wodzie jest mierzone w sposób ciągły online, a cztery dawki są dozowane tylko wtedy, gdy stężenie ClO2 spadnie poniżej pewnego poziomu. Ta metoda ma na celu maksymalne zmniejszenie stosowania dwutlenku chloru. Ogólny schemat procesu uzdatniania można zobaczyć na rysunku 3. Zadaniem nowego układu jest zmniejszenie strat energii spowodowanych przez biofilm, zmniejszenie zapotrzebowanie na środki chemiczne oraz skrócenie czasu pracy związanej z czyszczeniem. Rozwiązanie powinno również zapewnić oszczędności w zużyciu wody, ponieważ eliminuje konieczność wymiany całej wody w wieży co dwa tygodnie.
„
Jednym ze sposobów rozwiązania problemu z zanieczyszczeniem biologicznym i usunięcia istniejącego biofilmu jest zastosowanie do dezynfekcji generatora Oxiperm Pro wytwarzającego dwutlenek chloru zamiast zamontowanego systemu UV.
Instalacja powinna być utrzymywana w czystości, aby zapobiegać zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu tak długo, jak to możliwe. W celu usunięcia zanieczyszczeń z instalacji przed uruchomieniem zostało wykonane końcowe ręczne czyszczenie. Punkt dozowania znajduje się na rurociągu zasilającym wody chłodzącej. Pomiar dwutlenku chloru odbywa się na rurociągu odprowadzającym wody chłodzącej.
Rys. 2. Warstwa biofilmu w rurach i w zbiorniku wieży chłodniczej Rys. 3. Ogólny schemat układu uzdatniania przemysłowej wieży chłodniczej
46
„
Woda i higiena w przemyśle spożywczym
Dane techniczne rozwiązania:
Parametry doboru
Przygotowanie chemiczne wody dla wież chłodniczych Generator Oxiperm Pro wytwarza roztwór dwutlenku chloru o stężeniu maks. 2 g/l i wydajności maks. 60 g/h. Opis systemu w tabeli. Do kontroli dozowania zamontowano system pomiarowosterujący. Cały system jest podłączony do modułu BMS lub SCADA w celu dostarczenia dokumentacji i informacji.
26 l/h
Przepływ wody chłodzącej
96,3 m /h
Przepływ wody chłodzącej
0,5 ppm
Stężenie CIO2 wymagane podczas pracy
46,8 g/h
Oczekiwana maks. wydajność CIO2
3
Wybrany system 60 g/h
Oxiperm Pro 60
2 g/l
[CIO2]
60 l/h
Wydajność dozowania
Metoda dezynfekcji
Rys. 4. Schemat systemu dezynfekcji z możliwością pomiaru przepływu i zużycia środków chemicznych Precyzyjne dozowanie środków chemicznych w wieżach chłodniczych Uzdatnianie wody w wieży chłodniczej wymaga niezwykle dokładnego dozowania środków chemicznych. Pozwala to na utrzymanie właściwej jakości wody i wysokiej wydajności całkowitej. Przedłuża to również okres użytkowania zasobu. Nowoczesne cyfrowe pompy dozujące zamontowane w systemach dostarczanych przez firmę Grundfos zapewniają precyzyjne dozowanie środków chemicznych [3]. Na rys. 5 pokazano optymalną kontrolę dozowania zapewnioną dzięki zastosowaniu silnika krokowego, nawet przy małych wydajnościach.
4 n/dzień
Liczba dawek dziennie
2h
Czas pracy na dawkę
46,8 l
Wymagana objętość na dawkę
4h
Okres czasu między dawkami (godziny)
120 l
Zdolność produkcyjna między dawkami (od zakończenia pierwszej dawki do rozpoczęcia drugiej dawki)
Zużycie środków chemicznych 187,2 l
Dzienne zużycie roztworu CIO2
374,4 g
Dzienne zużycie CIO2
11,5 l
Dzienne zużycie NaCIO2 (EN 938) 7,5%
10,2 l
Dzienne zużycie HCI (EN 939) 9%
w porównaniu z wartością zadaną. Ponadto typoszereg pomp SMART Digital zapewnia łatwą integrację z instalacją. Prosty w obsłudze wyświetlacz z menu tekstowym zapewnia dostęp do informacji na temat statusu pompy i ułatwia operatorom systemu codzienną pracę. Komunikacja między pompą a elementami instalacji nie stanowi już żadnego problemu. Podłączenie modułu E-Box umożliwia komunikację na wiele różnych sposobów z nadrzędnymi sterownikiem PLC. Dzięki temu operatorzy i pracownicy zajmujący się konserwacją mogą w dowolnym momencie skorzystać z informacji o wszelkich zakłóceniach mających wpływ na pracę całej instalacji. Kontrola procesu odmulania Jak wspomniano powyżej, istnieje wysokie ryzyko rozmnażania się materii biologicznej po kolejnych etapach uzdatniania w procesie ponownego użycia wody. Może to prowadzić do korozji, powstawania osadów i kamienia, co z kolei powoduje korozję, zatykanie się i obniżenie ogólnej wydajności wieży chłodniczej.
Rys. 5. Funkcja FlowControl i wykres indykatorowy Zintegrowana funkcja pomiaru wydajności (FCM) kontroluje wydajność dozowania. Może również przekazywać informację zwrotną o rzeczywistej wartości przepływu
47
Prawidłowe procesy uzdatniania wody zasilającej, w połączeniu z dodanymi środkami chemicznymi do jej kondycjonowania w obiegu wody chłodzącej wieży chłodniczej, mogą zmniejszyć negatywny wpływ powstawania osadów i warstw biologicznych. Jednak po pewnym czasie stężenie zanieczyszczeń jest zbyt duże, co powoduje duży wzrost kosztów eksploatacji.
Gdy stężenie osiągnie określony poziom (który zależy od konstrukcji wieży chłodniczej), należy usunąć wszystkie osady i cząstki stałe (tzw. proces odmulania) i dodać świeżą wodą (wodą uzupełniającą), aby zapewnić prawidłową pracę całej instalacji. Termin „cykle stężenia” (COC) określa zależność pomiędzy stężeniem łącznej ilości rozpuszczonych substancji stałych (TDS) w wodzie chłodzącej i TDS w wodzie uzupełniającej. Jest to jeden z kluczowych parametrów kontroli wydajności wieży chłodniczej.
Firma Grundfos opracowała aplikację ułatwiającą zarządzanie środkami chemicznymi w aplikacjach dozujących. Zarządzanie niebezpiecznymi substancjami chemicznymi, raportowanie, rejestracja i nadzór nie będą już stanowiły problemu dla użytkowników wież chłodniczych. Wszystkie komponenty działają doskonale samodzielnie, ale dzięki aplikacji do zarządzania środkami chemicznymi można dodać kolejny stopień bezpieczeństwa, zapewniając jednocześnie zgodność z przepisami.
Na przykład, gdy stężenie substancji stałych w wodzie chłodzącej podwoiło się w stosunku do stężenia w wodzie uzupełniającej, wartość COC wynosi 2. COC o wyższej wartości zapewnia mniejsze zużycie wody. Bezpośredni pomiar TDS jest trudny w praktyce – zamiast tego można wykorzystać pomiar wartości pośredniej, tj. przewodności elektrycznej (EC).
Przygotowanie środków chemicznych na miejscu w połączeniu z technologią cyfrowego dozowania oraz urządzeniami pomiarowymi i sterującymi zapewnia bezpieczne i niezawodne działanie instalacji. W przypadku dostawców środków chemicznych i producentów systemów dozujących lub firm eksploatujących rozwiązanie to pomaga zabezpieczyć obsługę środków chemicznych i działanie całego systemu chłodzenia.
Do pomiaru można wykorzystać urządzenie kontrolnopomiarowe DID firmy Grundfos, które składa się z dwóch czujników przewodności (jednego dla wody uzupełniającej i jednego dla wody chłodzącej) oraz jednostki sterującej (CU 382). Urządzenie będzie w sposób ciągły mierzyć przewodność, zapewniając stałą kontrolę zmieniających się właściwości wody lub ryzyka korozji związanego ze wzrostem stężenia soli w obiegu wieży chłodniczej. Pozwala to na kontrolowanie cykli COC wieży chłodniczej w dowolnym momencie, bez konieczności czekania na wyniki laboratoryjne lub pomiary ręczne. Aby kontrolować wartości graniczne dla przewodności wody w obiegu chłodzącym, sterownik może albo wysyłać sygnał przez magistralę Fieldbus do sterownika zewnętrznego, albo przez wbudowany łącznik przekaźnika stykowego sterować zaworem odmulania. Zapewnia to automatyczne odprowadzenie wody o wysokim stężeniu substancji stałych, bez konieczności angażowania personelu technicznego. System dezynfekcji firmy Grundfos zapewnia niezawodne i bezpieczne działanie Opisana powyżej metoda dezynfekcji zapewnia właścicielowi i operatorom budynku bezpieczną eksploatację i niezawodną pracę instalacji chłodzenia. Rozwiązanie to pozwala obniżyć koszty operacyjne poprzez zmniejszenie zużycia środków chemicznych, optymalizację procesów i efektywności energetycznej oraz obniżenie kosztów obsługi. Dodatkowo pomoże zmniejszyć zużycie wody i liczby roboczogodzin związanych z czyszczeniem instalacji i raportowaniem.
48
Wymagany jest długoterminowy monitoring, aby uzyskać pełne informacje o korzyściach płynących z instalacji. Jednakże na podstawie opisanego tutaj przykładu można zauważyć następujące korzyści: • Znaczne zmniejszenie ryzyka powstawania zanieczyszczeń biologicznych • Znaczne zmniejszenie zagrożeń dla zdrowia spowodowanych legionellą i obsługą środków chemicznych • Oszczędność kosztów związanych z oczyszczaniem wody dzięki optymalizacji procesów Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, w jaki sposób firma Grundfos może pomóc zmniejszyć ryzyko powstawania zanieczyszczeń biologicznych w wieżach chłodniczych, skontaktuj się z nami. https://pl.grundfos.com/campaigns/ isolutions/industry.html Źródło: [1] EC. Water Reuse. Background and policy context UN – Water and Jobs [2] OECD. OECD Environmental Outlook to 2050: The Consequences of Inaction. OECD Publishing, Paris. 2012 [3] University of Applied Sciences, Weihenstephan Triesdorf, Institute of food technology. „How good is the Grundfos SMART Digital DDA FCM really…”
Autor: Marco Witte, Grundfos.
„
,,
Opisana powyżej metoda dezynfekcji zapewnia właścicielowi i operatorom budynku bezpieczną eksploatację i niezawodną pracę instalacji chłodzenia. Rozwiązanie to pozwala obniżyć koszty operacyjne poprzez zmniejszenie zużycia środków chemicznych, optymalizację procesów i efektywności energetycznej oraz obniżenie kosztów obsługi. Dodatkowo pomoże zmniejszyć zużycie wody i liczby roboczogodzin związanych z czyszczeniem instalacji i raportowaniem.
„
Część 4: Przegląd rynku – oferta firm uzdatniających wodę na potrzeby przemysłu spożywczego (W poniższej tabeli zebraliśmy dla Państwa ofertę firm uzdatniających wodę na potrzeby przemysłu spożywczego. Zestawienie usystematyzowane zostało według nazw firm w porządku alfabetycznym, a w jego przygotowaniu posiłkowaliśmy się informacjami dostępnymi na stronach internetowych wymienionych firm).
FIRMA
PROCESY I TECHNOLOGIE UZDATNIANIA WODY
KOMPONENTY
Akwa Filtry Aqua Full Aqua Serwis Aqua Soft Aqualine BluePlanet BPSerchem Chemitech CM Systems Ecosoft/BWT Eko Serwis Ekotechnika Enfoss Envicon Eurowater
MECHANICZNOFIZYCZNOCHEMICZNE X X X X X X X X X X X X
X X X X X
DEZYNFEKCJA
TECHNIKI MEMBRANOWE
X X X X X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X X X X
www.eurowater.pl
EUROWATER Sp. z o.o. jest działającym od ponad 25 lat w Polsce oddziałem duńskiej firmy EUROWATER A/S zajmującej się uzdatnianiem wody dla przemysłu. Firma jest producentem gotowych urządzeń do uzdatniania wody w oparciu o własne rozwiązania techniczne oraz własną produkcję zbiorników ciśnieniowych, układów sterujących wraz z automatyką. Obszarem działania firmy jest uzdatnianie wody dla potrzeb większości gałęzi przemysłu, w tym przemysłu spożywczego. Zatrudniona kadra zapewnia fachową obsługę od zaproponowania rozwiązania technologicznego przez przygotowanie dokumentacji technicznej z uzgodnieniami, montaż, uruchomienie, oraz szkolenie personelu eksploatującego dostarczone urządzenia. Firma prowadzi również na terenie Polski serwis gwarancyjny i pogwarancyjny ze swoich biur w Gdańsku, Warszawie oraz Wrocławiu. Biorąc pod uwagę szeroki asortyment produktów, wieloletnie doświadczenie i ogromne zaangażowanie EUROWATER ma możliwość opracowania i realizowania złożonych projektów dotyczących różnorodnych zastosowań, zarówno tradycyjnych, jak i specjalnych. Słyną one z niezawodności, trwałości i minimalnych wymagań sprzętowych. Wynika to ze starannego doboru materiałów, wieloletniego doświadczenia oraz obszernej wiedzy technicznej. Obecnie firma posiada na terenie Polski ponad tysiąc instalacji stacji uzdatniania wody w przemyśle. EUROWATER jest międzynarodową grupą z własnymi oddziałami w całej Europie obsługując Klientów z ponad 30 lokalnych biur. Sieć biur zapewnia szerokie kontakty z rynkiem światowym i nadaje nam pozycję wiodącego dostawcy stacji uzdatniania wody w Europie. Festo X X Filtrexpol X X X Genesis X X X Global Concepts X X X Granimex X X X X
FIRMA
PROCESY I TECHNOLOGIE UZDATNIANIA WODY
KOMPONENTY
Grundfos H2Optim Hycrolab Hydro System Hydropath i4tech In Water Intech Klarsan Klarwod Krevox Kurita LIT-UV
MECHANICZNOFIZYCZNOCHEMICZNE X X X X X X X X X X X X
X X X X X
DEZYNFEKCJA
TECHNIKI MEMBRANOWE
X X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X X X
www.lit-uv.com/pl/
Firma LIT jest wiodącym światowym projektantem i producentem systemów do uzdatniania i dezynfekcji wody, powietrza i powierzchni promieniami UV. LIT posiada własne centrum naukowo-produkcyjne mieszczące się w Erfurcie (Niemcy). Oddziały i przedstawicielstwa LIT znajdują się: w Holandii, Chinach, na Węgrzech, w Bułgarii, Hiszpanii, w Czechach, w Niemczech, w Polsce. Jesteśmy producentem lamp amalgamatowych niskiego ciśnienia o wysokiej mocy i skuteczności. Pozwala to nam na stosowanie unikalnych rozwiązań „na zamówienie” i gwarantuje stałą dostępność części zamiennych z naszych magazynów. LIT UV specjalizuje się w projektowaniu, produkcji, montażu i serwisie systemów do dezynfekcji UV o szerokim zakresie zastosowań. Z zakładów produkcyjnych w Niemczech, LIT UV dostarcza klientom zarówno produkty seryjne, jak i indywidualne rozwiązania „pod klucz“. Na całym świecie LIT UV wprowadziła do eksploatacji ponad 9000 systemów UV, w tym największy na świecie zakład dezynfekcji wody pitnej (5,1 mln m3/dobę). Nasze atuty: – urządzenia LIT UV posiadają certyfikaty – ÖVGW (Austria); DVGW (Niemcy),USEPA (USA); Atest PZH – urządzenia LIT UV pracują na całym świecie uzyskując bardzo dobre wyniki; – indywidualne podejście do każdego klienta; – konkurencyjne ceny, gwarancja, serwis. Codziennie urządzenia LIT dezynfekują powyżej 25 milionów litrów wody na całym świecie! LumiTech X
FIRMA
PROCESY I TECHNOLOGIE UZDATNIANIA WODY
KOMPONENTY
Marcor
MECHANICZNOFIZYCZNOCHEMICZNE X
X
DEZYNFEKCJA
TECHNIKI MEMBRANOWE
X
X
www.marcor.com.pl
Przedsiębiorstwo MARCOR Jan Marjanowski sprawnie prosperuje na rynku krajowym i zagranicznym od 1990 r. kompleksowo zajmując się uzdatnianiem wody oraz usuwaniem skutków jej złej jakości, wykorzystując wiedzę praktyczną i wieloletnie doświadczenie zawodowe Jana Marjanowskiego. Profil produkcji i usług: •Preparaty chemiczne do usuwania osadów mineralnych i pochodzenia biologicznego z instalacji wodnych. W naszej ofercie, obok tradycyjnych środków czyszczących, znajdują się preparaty do usuwania kamienia w systemie on-line, bez konieczności wyłączania urządzenia z ruchu. • Produkcja i sprzedaż preparatów do uzdatniania i kondycjonowania (biocydy, antyskalanty, inhibitory korozji) do układów chłodzenia, kotłów, wytwornic pary i innych układów wód technologicznych. •Systemy uzdatniania wody – technologia, projekt, wykonanie, serwis:stacje odżelaziania i odmanganiania; filtry z węglem aktywnym; stacje zmiękczania; stacje demineralizacji (jonitowe i membranowe); systemy filtracyjne: RO, UF. • Systemy zagospodarowania i odzysku wód po-procesowych (kondensaty z wyparek, permeaty, etc) – urządzenia polisher. • Usługi chemicznego czyszczenia w tym kotłów (uprawnienia UDT) i skraplaczy oraz innych instalacji wodnych. • Trawienie i pasywacja urządzeń: stal czarna, stal nierdzewna. • Zapobieganie i eliminacja korozji cynku tzw. „białej rdzy” oraz pasywacja i repasywacja powłok cynkowych. • Kontroling korozyjny – pomiary online szybkości korozji np. wewnątrz instalacji. • Kompleksowe rozwiązywanie problemów związanych ze złą jakością wody (audyty wodne, ekspertyzy, rozwiązywanie trudnych i nietypowych problemów związanych z występowaniem korozji). RADINER – doskonale znana na rynku seria preparatów do chemicznego usuwania osadów kamienia wodnego i produktów korozji z instalacji ciepłej wody użytkowej oraz wymienników ciepła, od ponad 25 lat cieszy się świetną opinią wśród zakładów energetyki cieplnej, przedsiębiorstw branży spożywczej, spółdzielni mieszkaniowych czy firm instalatorskich.
MCC Metrolog Oriontec PolymemTech Proeurosystem Promat Woda Salher Techwater TermoTechnika Tomwater Torstech
X X X X X X X X X X
X X X X X X X
X X X X X X X X X X X
X X X X X X X
FIRMA
PROCESY I TECHNOLOGIE UZDATNIANIA WODY
KOMPONENTY
Unitex Veolia Water Technologies Vitrochem Watersystem
MECHANICZNOFIZYCZNOCHEMICZNE X X X X
X X
DEZYNFEKCJA
TECHNIKI MEMBRANOWE
X X X X
X X X X
www.watersystem.com.pl
Watersystem jest wyspecjalizowanym dostawcą systemów uzdatniania wody i ścieków dla wielu gałęzi przemysłu. Oferujemy kompleksowe i zindywidualizowane podejście do każdego problemu związanego z wodą, począwszy od projektu przez budowę, rozruch, a skończywszy na serwisie systemów. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w uzdatnianiu wody i ścieków oferujemy produkty wysokiej jakości, a tym samym zapewniamy osiągnięcie wymaganych parametrów i żywotność przy niskich kosztach eksploatacji Nasza szeroka gama rozwiązań obejmuje zarówno technologie uzdatniania wody, jak i oczyszczania ścieków. To zintegrowane, ogólne podejście czyni Watersystem wyjątkowym dostawcą na rynku gospodarki wodno-ściekowej. Kompleksowość naszych usług to dla Państwa gwarancja profesjonalnej i wszechstronnej współpracy z jednym partnerem biznesowym. Dzięki temu mogą Państwo wdrażać optymalne ekonomicznie i technologicznie rozwiązania przyjazne środowisku, a tym samym podnosić konkurencyjność swojego przedsiębiorstwa na rynku. Gdzie działamy? • Przemysł informatyczny • Przemysł paliwowy • Przemysł rolniczy • Przemysł energetyczny • Obiekty basenowe, parki wodne • Budownictwo przemysłowe i komercyjne Oferowane technologie: Filtracja mechaniczna • Odżelazianie i odmanganianie • Ultrafiltracja, mikrofiltracja • Zmiękczanie jonowymienne • Odwrócona osmoza • Elektrodejonizacja • Korekcja chemiczna wody • Dezynfekcja wody • Woda pitna • Woda procesowa • Recykling wody • Woda kotłowa • Woda grzewcza • Oczyszczanie ścieków • Odzysk wody deszczowej i szarej
Watertech Wigo Wodar
X X X
X X X
X X X
X X
FIRMA
PROCESY I TECHNOLOGIE UZDATNIANIA WODY
KOMPONENTY
Wofil
MECHANICZNOFIZYCZNOCHEMICZNE X
DEZYNFEKCJA
TECHNIKI MEMBRANOWE
X
X
www.wofil.pl
Firma WOFIL od 20 lat jest producentem zaawansowanych technologicznie systemów oczyszczania wody i ścieków w technologii ozonowania. Technologie WOFIL bazują na procesach naturalnie zachodzących w przyrodzie, dzięki czemu są przyjazne środowisku i bezpieczne dla ludzi. Jako lider branży – WOFIL stawia na innowacyjne rozwiązania, czego przykładem jest SPID – system produkcji roztworu OWWO, ekologicznego środka biobójczego na bazie ozonu. System dostosowywany jest do potrzeb klienta, co daje gwarancję skuteczności i optymalizacji kosztów zakupu oraz eksploatacji. Cechy/korzyści systemu: • mobilność (możliwość transportu oraz zastosowania praktycznie w każdym miejscu) • niskie koszty użytkowania •wysoka wydajność • wszechstronność – możliwość wykorzystania w wielu dziedzinach przemysłu spożywczego, np. przy produkcji napojów, przy myciu i dezynfekcji butelek oraz opakowań, do mycia i dezynfekcji powierzchni owoców, warzyw i mięsa • niezawodność Roztwór OWWO szybko i skutecznie neutralizuje: • Bakterie Coli • Listeria monocytogenes • Bakterie Salmonelli • Pseudomonas aeruginosa • Clostridium perfringens • Bakterie Legionelli Systemy WOFIL od wielu lat pomagają podnosić standardy procesów produkcyjnych w kilkuset polskich i zagranicznych zakładach spożywczych – w trosce o zdrowie i bezpieczeństwo konsumentów.
Xylem
X
X
HIGIENA W PRZEMYŚLE NAPOJOWYM
Mikrobiologia wody Colilert -18 Enterolert Legiolert Pseudalert ®
®
®
®
SKONTAKTUJ SIĘ JUŻ TERAZ Niepruszewo, ul. Kasztanowa 4, 64-320 Buk; tel.: +48 887 200 208, www.kersia-group.com
www.idexx.pl/pl/water/ © 2020 IDEXX Laboratories, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. AD 20200818-1441-00 ® Colilert, Enterolert, Lergiolert i Pseudalert są znakami towarowymi lub zarejestrowanymi znakami towarowymi firmy IDEXX Laboratories, Inc. lub jej oddziałów w StanachZjednoczonych i/lub innych krajach. Z Polityką prywatności firmy IDEXX można zapoznać się na stronie idexx.com.
ULTRAVIOLET DISINFECTION Tel.: +48 603 304 366, +48 601 223 928 Email: poland@lit-uv.pl www.lit-uv.com Inżynier z PepsiCo: „Przedsiębiorstwo jest zadowolone z urządzeń UV produkcji LIT. Są łatwe w obsłudze. Wyświetlane komunikaty dotyczące trybu pracy i statusu urządzenia są proste i zrozumiałe. Wymiana żarników jest nieskomplikowana i nie zajmuje dużo czasu. Urządzenia posiadają zdalne sterowanie. Jakość wody pod względem mikrobiologii - taka jakiej oczekiwaliśmy.”
Prawa autorskie - Niniejsze opracowanie podlega prawom autorskim i prawom do bazy danych Prokonsument Sp. z o.o. Nie może być, w części ani w całości, kopiowany, reprodukowany, sprzedawany, wykorzystywany w celach innych niż niekomercyjne. W przypadku kopiowania, powielania lub używania w celach niekomercyjnych zawsze należy podać odpowiednie odniesienie z powiadomieniem o prawach autorskich. Żadne z postanowień niniejszego dokumentu nie może stanowić licencji, bezpośredniej lub pośredniej, wynikającej z jakichkolwiek praw autorskich lub praw do bazy danych Prokonsument Sp. z o.o. Cała zawartość niniejszej opracowania chroniona jest prawami własności przemysłowej i intelektualnej. Wszelkie znaki towarowe, logo, zdjęcia, rzuty graficzne itp. zawarte w niniejszym opracowaniu stanowią własność Prokonsument Sp. z o.o. lub osób trzecich. Ich używanie, kopiowanie i/lub rozpowszechnianie bez uprzedniej zgody właściwego podmiotu jest niedozwolone. Dostęp do wersji online tego dokumentu odbywa się za pomocą portalu www.foodfakty.pl poprzez wypełnienie odpowiedniego formularza. Opracowania nie należy ich udostępniać osobom trzecim. Zastrzeżenie - Niniejszy dokument zawiera informacje pochodzące z literatury opublikowanej przez strony trzecie lub innych zasobów publicznych wyłącznie do celów ogólnych. Mimo dołożenia wszelkich starań, by informacje publikowane w niniejszym opracowaniu były prawdziwe oraz dokładne, Prokonsument Sp. z o.o. w konsekwencji Prokonsument Sp. z o.o. nie ponosi żadnej odpowiedzialności za jakiekolwiek błędy, nieścisłości lub pominięcia w treści tego dokumentu, które nie mają zastępować porad udzielanych przez ekspertów lub innych specjalistów. Ani Prokonsument Sp. z o.o., ani żadna inna strona zaangażowana w tworzenie, produkcję lub dostarczanie tego dokumentu nie może być przedmiotem jakichkolwiek bezpośrednich, pośrednich, przypadkowych lub umyślnych roszczeń wynikających z użycia dokumentu przez jakąkolwiek osobę. Informacje zawarte w niniejszym opracowaniu nie są prawnie wiążące i nie stanowią oferty handlowej, w tym w rozumieniu art. 66 § 1 Kodeksu cywilnego. Zawarte w opracowaniu informacje nie stanowią zapewnienia, w szczególności w rozumieniu art. 556 Kodeksu cywilnego.