El desafío
La central lechera Crailsheim consumía hasta la fecha una gran cantidad de agua pura. Entre otras, para aplicaciones como el uso de agentes de limpieza, como agua de mando, para el enjuague de centrifugadoras, para las lavadoras de moldes, las torres de refrigeración de retorno y para el enjuague intermedio en todas las limpiezas de tanques y tuberías. El consumo de ácido peracético como desinfectante era de aprox. 800 litros al mes. El objetivo establecido era reducir los costes de las aguas residuales y el agua pura así como los gastos en agentes químicos desinfectantes mediante la reutilización del agua de vapores condensados resultante en el proceso de producción.
La solución
Para alcanzar el objetivo fijado, ProMinent aplicó la desinfección del agua de vapores condensados por medio del dióxido de cloro. Ya desde hace tiempo se ha conocido que el dióxido de cloro es un desinfectante inestable pero muy reactivo. La importancia del dióxido de cloro en la desinfección del agua ha crecido mucho en los últimos años. Entre otras cosas, porque no produce la formación de productos de reacción indeseados, como por ej. clorofenoles, trihalogenometanos y cloraminas. El dióxido de cloro es un desinfectante muy activo que actúa sobre las proteínas celulares y ácidos nucleicos. También fomenta la descomposición de biopelículas en los sistemas de tuberías y forma una protección eficaz contra reinfecciones.
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Planta de dióxido de cloro Bello Zon® con
módulo de alimentación y 2 módulos de dosificación |
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Agua refrigerante 1.000 l |
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Vapor condensado caliente 80.000 l |
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Condensador de suero |
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Vapor condensado frío 160.000 l |
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Calentador de leche |
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Torre de refrigeración
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Vapor condensado previo al sistema de dosificación de ClO2 |
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Suministro de agua pura |
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Vapor condensado después del sistema de dosificación de ClO2 |
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Vapor condensado después de la dosificación de ClO2 |
En el condensador se extrae el agua procedente del suero que surge durante la fabricación de queso. De ahí surge el concentrado de suero y el llamado vapor condensado. En la central lechera Crailsheim se diferencia entre el vapor condensado frío y el caliente. Por término medio, se producen al día unos 200.000 litros de vapor condensado frío y caliente, de los que el vapor condensado frío supone la mayor parte con aprox. 160.000 - 170.000 litros. Circula con aprox. 14 m3/h en un tanque de 160.000 litros, y el vapor condensado caliente con aprox. 2 m3/h en uno de 80.000 litros. Los vapores condensados fríos tienen una temperatura de unos 18°C y los calientes, sobre los 50°C.
En la salida de los dos tanques, se extraen con bombas de extracción corrientes parciales en las tuberías de bypass y se conducen al sistema de dosificación de dióxido de cloro. Entonces, los vapores condensados fríos y calientes separados se admiten en sendos módulos de dosificación de ClO2 con dióxido de cloro. Para ello, en el módulo de dosificación la corriente de bypass se distribuye en dos ramales. La corriente principal, que más adelante a una altura de aprox. un metro vuelve a dirigirse al tanque, se admite dependiendo del valor de medición con unos 1,5 ppm. De antemano, mediante el regulador de redox y de ClO2 se mide la concentración de ClO2 presente. De ahí se extrae la cantidad de aporte de ClO2. Esta se corresponde con la dosificación de carga principal. El ramal secundario, que alimenta a la tubería de entrada de vapor condensado, se admite de manera proporcional a la cantidad con aprox. 1,0 ppm. Esta se corresponde con la dosificación de carga básica. La entrada de vapor condensado en el tanque se realiza en la parte superior. La dosificación de carga básica sirve para evitar una capa de concentración de ClO2 en el tanque y, de esta manera, impedir la formación de una biopelícula en la región superior.
Se procede al almacenaje intermedio en los tanques intermedios de los vapores condensados así tratados. Antes de volverse a usar los vapores condensados calientes y fríos, se aprovecha su energía mediante un intercambiador térmico. Después de esto ya pueden emplearse con otros fines en la instalación. Ejemplo de esto son la aplicación de agentes de limpieza, como agua de mando y para enjuagar las centrifugadoras y en ocasiones para las lavadoras de moldes. No obstante, la mayor parte se emplea en las torres de refrigeración de retorno y en el enjuague intermedio para todas las limpiezas de tuberías y tanques. El propio vaporizador recibe del mismo modo vapores condensados. Una vez finalizadas estas aplicaciones, los vapores condensados se desechan.
La propia planta de dióxido de cloro recibe de manera proporcional a la cantidad agua pura. De los agentes químicos diluidos, que son ácido clorhídrico (9%) y clorito sódico (7,5%), se genera una solución original de hasta 1000 ppm y se almacena de modo intermedio en el depósito de reserva del módulo de alimentación. La regulación del módulo de alimentación la realiza un control PLC de Siemens que controla el nivel de llenado del depósito de alimentación y que dispone de diferentes dispositivos de seguridad, que regulan, por ejemplo, la entrada de agua en la planta de dióxido de cloro en caso de avería. Desde el módulo de alimentación se transfiere la solución original preparada a través de la bomba de membrana de aire comprimido de manera constante a cada uno de los módulos de dosificación. Mediante la técnica de regulación y medición de ClO2 y de los mandos de los módulos de dosificación, se abren y cierran las válvulas de membrana necesarias para la dosificación. Las piezas de la instalación están montadas por orden en los armarios de acero fino y constituyen una unidad compacta.
Beneficios para los clientes
El uso de dióxido de cloro como desinfectante y, en consecuencia, la posible reutilización de los vapores condensados constituyen un considerable ahorro en gastos para el usuario de la instalación. Antes de la transformación, fundamentalmente se empleaba agua pura para los campos de aplicación mencionados. Como desinfectante se utilizaba ácido peracético. El consumo de ácido peracético era de aprox. 800 litros al mes, con una dosificación de 30 - 50 ppm. El consumo de agentes químicos de la planta de dióxido de cloro era de unos 250 litros por agente químico, con una dosificación media de 1,25 ppm. A un precio medio de unos 1,50 € por kg de ácido peracético y aprox. 1,00 € por kg de ácido/lejía para el dióxido de cloro, en este caso resulta un ahorro de costes de hasta el 40% en agentes químicos. En cuanto al consumo de agua fresca, resulta un ahorro del 40% en caso de que se utilicen únicamente los vapores condensados. La satisfacción también es plena en lo referente a la microbiología. Los vapores condensados tratados cumplen todos los requisitos al respecto.