מערכות CIP/SIP למתקני תהליך

תהליך CIP ‏(Cleaning in Place) כולל תהליכים מכניים וכימיים, המשמשים בעיקר בתעשייה הפרמצבטית, הקוסמטית ובתעשיית המזון. בתהליך זה מנוקים מכלים, צנרת ושסתומים בין מחזורי הייצור בכל המשטחים הבאים במגע עם המוצר – ללא פירוק מוקדם.

ניסיון מעשי וניסויים מראים: אפקט הניקוי המכני תלוי במהירות הזרימה ובטורבולנטיות של נוזל הניקוי. בנוסף, הטמפרטורה והריכוז של תמיסת הניקוי משפיעים על מהירות הניקוי. לכן יש לקבוע גורמים אלה כבר בשלב תכן מערכת הניקוי.

בטיחות המוצר, היגיינה ויעילות

תהליך ה-CIP ממלא תפקיד מרכזי בבטיחות המוצר ובהיגיינה. במקביל, המתקן צריך לפעול ביעילות מרבית ולעמוד מושבת לזמן קצר בלבד. חשובים במיוחד העלויות הגוברות של מים ואנרגיה וכן צריכת כימיקלים המותאמת למוצרים הרלוונטיים.

לכן מי שמפתח תהליכי ניקוי חייב להכיר את תכונות חומרי העזר והחומרים הפעילים ולבחור את חומר הניקוי המתאים. חומר ניקוי לא מתאים עלול להאריך משמעותית את זמני הניקוי או אף למנוע ניקוי מלא.

מידת יסודיות הניקוי תלויה בגורמים רבים. מלבד סוג הלכלוך, נכללים בהם טיב המשטחים הבאים במגע עם המדיה וההתקנות שלהם. מכריעים באותה מידה פינות, קצוות, סידורי אטמים ואזורי זרימה חלשה – למשל בחיבורי T, בשקעים או בכיפות – וכן תנאי ההפעלה.

במה תלויה יעילות הניקוי

• אמצעים תכנוניים באזורי המתקן שיש לנקות (GMP – Good Manufacturing Practice)
• בחירת חומרים ותכונות חומר מתאימות
• חומרי ניקוי מתאימים
• תנאי ניקוי נכונים

מהלך ניקוי CIP בתעשייה הפרמצבטית

1. 1בדיקת החזקת לחץתחילה נבדקת אטימות המתקן.
2. 2שאיבת ואקום והתכהבמוצרים המכילים שומן, המתקן מרוקן בוואקום, שאריות המוצר מותכות בקיטור טהור ומנוקזות בריכוז גבוה.
3. 3שטיפה מקדימה חמההשטיפה המקדימה החמה מסירה לכלוך גס.
4. 4ניקוי בסיסי (אלקלי)ניקוי באמצעות חומר בסיסי (אלקלי), לעיתים בתוספת חומרים השומרים טוב יותר על חלקיקי הלכלוך בריחוף.
5. 5שטיפה חמה לאחר הניקויבזמן הריקון נשטפים החוצה חומרי הניקוי ושאריות המוצר.
6. 6שטיפה ב-Purified Waterלאחר מכן מתבצעת שטיפה במים מטוהרים בזמן הריקון.
7. 7ניקוי חומציחומר חומצי מסיר משקעי אבנית ומשקעי בסיס.
8. 8שטיפה חוזרת ב-Purified Waterלאחר מכן המתקן נשטף שוב במים מטוהרים.
9. 9SIP – Sterilization in Placeריקון אזור המתקן בוואקום, ויסות לחץ הקיטור עד לתחום הלחץ העודף וניקוז הקונדנסט.
10. 10ייבושלבסוף המתקן מיובש בוואקום, למשל באוויר נכנס חם וסטרילי.

ניתן להתאים את המהלך ואת משכי השלבים. גם ריכוז חומר הניקוי משתנה. בנוסף, ניתן לשלב את תרכיזי חומרי הניקוי בתמיסה טרייה לכדי תמיסת ניקוי בעלת פעולה מיטבית (ניקוי ממכלי אגירה).

Sterilization in Place (SIP)

Sterilization in Place הוא עיקור במקום של מתקני תהליך בקיטור טהור. גם כאן אין צורך בפירוק. כל הרכיבים הבאים במגע עם המוצר מעוקרים.

תהליך ה-SIP פועל בדרך כלל עם קיטור טהור רווי. לטמפרטורת עיקור של 121 °C נדרש לחץ עודף של כ-1 bar. בהתאם לדרישות, הטמפרטורה מווסתת ומתועדת כפונקציה של לחץ הקיטור וזמן המגע.

יש לרוקן בוואקום את חלקי המתקן המיועדים לעיקור לפני העיקור בקיטור. כך לא נוצרים כיסי אוויר, והטמפרטורה מתפזרת במהירות ובאופן אחיד.

מערכות CIP המשולבות במתקני תהליך

כל המשטחים הפנימיים של מתקן התהליך מנוקים בעיקר בתהליך Cleaning in Place. ההומוגנייזר משמש כיחידת ההזרמה של תמיסת ה-CIP. רכיבי ציוד נוספים כוללים למשל:

• צינור יניקה לנוזלים
• מוט יניקה לאבקות
• מכל פאזה

יש לתכנן את מתקן הערבוב כך שכמה שיותר מוצר יגיע למכלי היעד. הדבר כולל גם את ההזנה למכונת מילוי. כך נותר מעט מוצר שיורי, ורק כמות מזערית מגיעה לשפכים.

לכן יש לבצע את קרקעית המכל, מגרדי הדופן ופני השטח, וכן את אורך קו הריקון ושיפועו אחרי ההומוגנייזר, כך שככל האפשר לא יישארו שאריות. בנוסף, כל הצנרת בתוך מתקן התהליך צריכה להיכלל בתהליך ה-CIP.

רכיבי ציוד נוספים לתהליך ה-CIP אסור שיהוו מקור לזיהום פיזיקלי, כימי או מיקרוביולוגי. בנוסף, מרווחי אוויר (air gaps) לפני כל חיבורי השפכים מונעים זיהום חוזר.

תהליך ניקוי במתקנים קוסמטיים

תהליך ה-CIP במתקנים קוסמטיים כולל בדרך כלל את השלבים הבאים:

1. 1שטיפה חמה במעבר רציףחלקי המתקן והצנרת נשטפים במעבר רציף במים חמים. כך שאריות המוצר מגיעות ישירות לשפכים, מבלי ללכלך את ציוד ה-CIP.
2. 2ניקוי בסיסי (אלקלי)תמיסה בסיסית בטמפרטורה של כ-70 °C עוברת סירקולציה ומסירה את כל שאריות המוצר הנראות לעין. לאחר מכן מתבצעת שטיפה נוספת בזמן ריקון המכל.
3. 3ניקוי חומצי וחיטויחומר חומצי ממיס משקעי אבנית. לאחר מכן מים חמים עוברים סירקולציה עד שרכיבי הציוד מגיעים ל-80–90 °C למשך פרק זמן מוגדר (חיטוי תרמי).
4. 4שטיפה קרה לסיוםלבסוף מתבצעת שטיפה במים דה-מינרליים קרים בסירקולציה דרך ראשי שטיפה, ושטיפה נוספת בזמן הריקון.

שלבים אלה יכולים לבוא זה אחר זה, לחזור על עצמם או להתבטל – עם או בלי חומרי ניקוי נוספים.

כאופציה, חיישן מוליכות מנטר את איכות הניקוי (מי שטיפה סופית < 50 µS/cm ב-20 °C).

חברת SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH תומכת בכם בתכן מתקני CIP ו-SIP, במהלכי ה-CIP וברכש ציוד התהליך הנלווה.

שאלות נפוצות על מערכות CIP ו-SIP

מה ההבדל בין CIP ל-SIP?

CIP ‏(Cleaning in Place) מנקה מכלים, צנרת ושסתומים ללא פירוק. SIP ‏(Sterilization in Place) מעקר לאחר מכן את חלקי המתקן הבאים במגע עם המוצר – גם כן ללא פירוק – בקיטור טהור, בדרך כלל ב-121 °C.

אילו גורמים קובעים את הצלחת הניקוי?

מכריעים: מהירות הזרימה (בצנרת כ-1–4 m/s), הטמפרטורה, הריכוז וזמן המגע של תמיסת הניקוי, לחץ ההתזה בראשי הניקוי, חומר הניקוי המתאים ותכן היגייני ללא אזורי זרימה חלשה.

כיצד מתנהל ניקוי CIP טיפוסי?

מקובלים שטיפה מקדימה חמה, ניקוי בחומר בסיסי, שטיפת ביניים, ניקוי בחומר חומצי נגד משקעי אבנית ושטיפה סופית במים מטוהרים – ובהתאם לדרישות, לאחר מכן SIP וייבוש. ניתן להתאים את סדר השלבים ואת משכם.

כיצד נבדקת הצלחת הניקוי?

למשל באמצעות חיישן מוליכות במי השטיפה הסופית (ערך מנחה < 50 µS/cm ב-20 °C). מהלכים אוטומטיים לחלוטין ומתועדים מבטיחים תוצאות הדירות.

דברו איתנו

שירותי ייעוץ נוספים