Reinigung an Ort und Stelle (CIP)
prozessintegrierte Reinigung
Das Cleaning in Place-Reinigungsprinzip besteht seit rund 50 Jahren und ist eine der Standardmethoden für die Reinigung prozesstechnischer Systeme. Es wird hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, in denen kritische Hygieneanforderungen bestehen, z. B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder in der Pharmaindustrie. CIP-Systeme ermöglichen die Reinigung von Kesseln, Reaktionsgefäßen, Rohrleitungen oder Maschinen mit Wasser, Wärme und Chemikalien, ohne diese zu zerlegen. KVP ist sehr effizient und kann in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt werden.
Was ist Reinigung an Ort und Stelle
Cleaning in Place (CIP) ist eine stationäre Methode zur Reinigung prozesstechnischer Systeme. Es reinigt die Oberflächen der Systeme, die mit dem Produkt in Kontakt kommen, ohne sie zerlegen zu müssen. KVP ist im Allgemeinen ein integrales Funktionselement in automatisierten Systemen und Prozessen.
Vorteile der Reinigung an Ort und Stelle
Niedrige Energiekosten des Reinigungssystems
Gute reproduzierbare Reinigungsergebnisse
Einhaltung strenger Hygieneanforderungen
Wirtschaftliche Produktionsprozesse
Gute Überprüfbarkeit des Reinigungsprozesses
Verkürzung der Reinigungszeiten
Reduzierung der Reinigungskosten
Kontrollierte Reinigung abgestimmt auf die Prozesse
Weniger Abfallprodukte
Aufbau und Komponenten der KVP-Systeme
Wichtige Komponenten eines CIP-Systems sind die Mess- und Dosiertechnik, die Konzentrat- und Anwendertanks sowie der Wärmetauscher. Säuren und Laugen wie Salpetersäure und Natronlauge sind in mehreren Konzentratbehältern des Systems enthalten. Die genaue Konzentration der Anwenderlösung wird in den Anwendertanks durch Mischen mit Wasser eingestellt. Der Ätztank ist mit einem Wärmetauscher ausgestattet, der die gewünschte Temperatur und damit die erforderliche Viskosität der Ätzlösung gewährleistet. Weitere Bestandteile des Reinigungssystems sind Tanks zum Reinigen von Wasser und je nach Anwendung Tanks für Reinstwasser oder Desinfektionsmittel wie Peressigsäure.
Der CIP-Prozess
Je nach hergestelltem Produkt und Verschmutzungsgrad des Produktionssystems besteht der gesamte Reinigungsprozess aus verschiedenen Schritten. Im ersten Schritt spült das CIP-System mit Wasser und entfernt die grobe Verschmutzung. Die Reinigung erfolgt dann mit einem alkalischen Konzentrat. Durch Spülen mit Wasser wird die Reinigungslauge entfernt. Mit Hilfe von Säure können Kalkablagerungen im nächsten Schritt entfernt werden. Die Säure wird anschließend auch mit Wasser ausgespült. Desinfektionslösung wird im folgenden Prozessschritt verwendet, um Mikroorganismen abzutöten. Durch Spülen mit Wasser wird das Desinfektionsmittel aus dem System entfernt.
Die KVP-Anwendungsbereiche
Chemische und pharmazeutische Industrie
Das wichtigste Anwendungsgebiet ist die Behälterreinigung in verfahrenstechnischen Systemen, wie sie in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden.
Nahrungsmittelindustrie
In der Lebensmittelindustrie finden sich KVP-Systeme beispielsweise in Käsemolkereien, Molkereien oder in der Milchtrocknung. Sie gewährleisten die Einhaltung der strengen Hygieneanforderungen.
Getränkeindustrie
Hohe Hygienestandards müssen auch in der Getränkeindustrie sowie in Brauereien eingehalten werden. Dort werden daher häufig KVP-Systeme eingesetzt.
Öl-und Gasindustrie
In der Öl- und Gasindustrie halten CIP-Reinigungssysteme beispielsweise Tanks und Rohrleitungen sauber.
KVP und die Anforderungen an die Pumpentechnologie
CIP-Reinigungsprozesse stellen hohe Anforderungen an die verwendete Pumpentechnologie. Die Qualität und Leistung der Spülpumpe sind entscheidende Faktoren für den Erfolg des Reinigungsprozesses. Die Probleme bei der Verwendung von KVP sind häufig auf ein schlecht funktionierendes Rückgabesystem zurückzuführen. Dies führt zu einem erhöhten Einsatz von Reinigungsmitteln sowie zu Wärme und Arbeitszeit. Darüber hinaus muss mehr Abfall entsorgt werden.
Um dies zu vermeiden, muss sichergestellt sein, dass das Rückgabesystem die Reinigungslösungen schnell und effizient zurückgibt. Eine schlecht funktionierende oder falsch eingestellte Spülpumpe erfüllt diese Anforderung nicht. Dies führt zu einem Rückstau der Reinigungslösung und einem schlechten Reinigungsergebnis. Nur eine zuverlässige und leistungsstarke Spülpumpe, die genau auf die gewünschte Durchflussmenge abgestimmt ist, sorgt dafür, dass immer frisches Reinigungsmittel die zu reinigenden Oberflächen erreicht und den Schmutz effektiv entfernt.
Die Flüssigkeitsgeschwindigkeit ist für das Reinigungsergebnis von großer Bedeutung. Für optimale Ergebnisse dürfen die angegebenen Werte weder überschritten noch unterschritten werden. Bei Verwendung von Hochdruckreinigungsköpfen muss die verwendete Pumpentechnologie den erforderlichen Arbeitsdruck liefern.
Warum ist KVP wichtig?
Strengere Hygienevorschriften
Immer strengere Hygienevorschriften gelten nicht nur für verfahrenstechnische Systeme in der Lebensmittel- oder Getränkeindustrie. Zunehmend strengere Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften stellen auch höhere Anforderungen an die Sauberkeit von Produktionsanlagen in verschiedenen Sektoren. Glänzende Oberflächen sind selten ein Hinweis auf die Sauberkeit der Systeme. Insbesondere in Behältern, Tanks, Rohrleitungen und Maschinen müssen die Oberflächen, die mit den verschiedenen Medien und Produkten in Kontakt kommen, gründlich gereinigt und desinfiziert werden. CIP erfüllt diese Aufgabe.
Wirtschaftlichkeit
Aus wirtschaftlicher Sicht müssen prozesstechnische Systeme kontinuierlich produzieren. Systemausfallzeiten müssen so kurz wie möglich gehalten werden. Die Demontage des Systems für die notwendigen Reinigungsarbeiten muss unter allen Umständen vermieden werden, um Produktionsausfälle zu minimieren.
Kosteneinsparungen
CIP-Systeme können hohe Kosteneinsparungen erzielen, indem sie den Reinigungsprozess in die prozesstechnischen Verfahren integrieren und automatisieren. In den Systemen installierte Sender und Sensoren melden Daten zu Durchfluss, Druck und Leitfähigkeit. Die Daten können verwendet werden, um genau zu bestimmen, wann ein Behälter sauber ist. Im Vergleich zu manuellen CIP-Prozessen kann die automatisierte CIP-Lösung die Betriebskosten erheblich senken. Dies spart Reinigungsaufwand und Zeit und reduziert die Menge an Reinigungsmittel. Das System macht sich schnell bezahlt und sorgt für sichere, hygienische Betriebsabläufe.
Energieeffizienz
Steigende Energiekosten machen KVP-Systeme auch immer attraktiver. Der Reinigungsprozess ist sehr energieeffizient und reduziert den Energieverbrauch sowohl des Prozesses als auch des Reinigungssystems. Dank automatisierter Prozesse mit genau einstellbaren Durchflussraten, Temperaturen und Einwirkungszeiten der Reinigungskonzentrate können nicht nur perfekte Reinigungsergebnisse, sondern auch ein optimierter Energieverbrauch erzielt werden.
Ursprünglich entwickelt, um die hohen Hygieneanforderungen für die Lebensmittel- und Milchindustrie zu erfüllen, wird das CIP-Reinigungsprinzip heute in vielen Branchen und prozesstechnischen Systemen angewendet. Rohrleitungen, Behälter, Tanks, Reaktionsgefäße und Maschinen können automatisch gereinigt werden, ohne die Systeme zu zerlegen. Die Integration des Reinigungsprozesses in den gesamten Prozessablauf der Produktionssysteme ist in der Regel problemlos möglich.
