Systemy CIP/SIP dla instalacji procesowych

Metoda CIP (Cleaning in Place) obejmuje procesy mechaniczne i chemiczne stosowane przede wszystkim w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i spożywczym. Zbiorniki, rurociągi i zawory są myte między cyklami produkcyjnymi na wszystkich powierzchniach mających kontakt z produktem – bez wcześniejszego demontażu.

Doświadczenie praktyczne i testy pokazują: mechaniczne działanie myjące zależy od prędkości przepływu i turbulencji cieczy myjącej. Ponadto temperatura i stężenie roztworu myjącego wpływają na szybkość mycia. Dlatego czynniki te powinny być ustalone już na etapie projektowania systemu mycia.

Bezpieczeństwo produktu, higiena i efektywność

Proces CIP odgrywa kluczową rolę dla bezpieczeństwa produktu i higieny. Jednocześnie instalacja ma pracować możliwie efektywnie, a przestoje mają być jak najkrótsze. Szczególnie istotne są rosnące koszty wody i energii oraz zużycie chemikaliów dopasowane do danego produktu.

Kto opracowuje procesy mycia, musi więc znać właściwości substancji pomocniczych i czynnych oraz odpowiednio dobrać środek myjący. Niewłaściwy środek myjący może znacznie wydłużyć czas mycia, a nawet uniemożliwić całkowite umycie.

Dokładność mycia zależy od wielu czynników. Oprócz rodzaju zabrudzenia należą do nich właściwości powierzchni mających kontakt z medium oraz ich instalacji. Równie istotne są narożniki, krawędzie, rozmieszczenie uszczelnień i strefy o słabym przepływie – np. w trójnikach, zagłębieniach lub kopułach – a także warunki eksploatacji.

Od czego zależy skuteczność mycia

• rozwiązania konstrukcyjne w obszarach instalacji przeznaczonych do mycia (GMP – Good Manufacturing Practice)
• odpowiedni dobór i jakość materiałów
• odpowiednie środki myjące
• właściwe warunki mycia

Przebieg mycia CIP w przemyśle farmaceutycznym

1. 1Próba szczelności ciśnieniowejNajpierw sprawdza się szczelność instalacji.
2. 2Odpowietrzenie próżniowe i wytapianieW przypadku produktów tłustych w instalacji wytwarza się próżnię, pozostałości produktu wytapia się parą czystą i odprowadza w postaci skoncentrowanej.
3. 3Płukanie wstępne na gorącoGorące płukanie wstępne usuwa grube zanieczyszczenia.
4. 4Mycie alkaliczneMycie środkiem alkalicznym, w razie potrzeby z dodatkami, które lepiej utrzymują cząstki brudu w zawiesinie.
5. 5Płukanie końcowe na gorącoPodczas opróżniania wypłukuje się środki myjące i pozostałości produktu.
6. 6Płukanie wodą Purified WaterNastępnie podczas opróżniania wykonuje się płukanie wodą oczyszczoną.
7. 7Mycie kwaśneŚrodek kwaśny usuwa osady kamienia i kamień ługowy.
8. 8Ponowne płukanie wodą Purified WaterNastępnie instalację ponownie płucze się wodą oczyszczoną.
9. 9SIP – Sterilization in PlaceWytworzenie próżni w danej części instalacji, regulacja ciśnienia pary do zakresu nadciśnienia i odprowadzenie kondensatu.
10. 10SuszenieNa koniec instalacja jest suszona próżniowo, np. gorącym, sterylnym powietrzem nawiewanym.

Kolejność i czasy poszczególnych kroków można dostosować. Zmienne jest również stężenie medium myjącego. Ponadto koncentraty środków myjących można łączyć w świeżo przygotowanym roztworze w optymalnie działający roztwór myjący (mycie z odzyskiem roztworów).

Sterilization in Place (SIP)

Sterilization in Place to sterylizacja instalacji procesowych w miejscu ich zainstalowania za pomocą pary czystej. Również w tym przypadku demontaż nie jest konieczny. Sterylizowane są wszystkie elementy mające kontakt z produktem.

Proces SIP wykorzystuje zwykle nasyconą parę czystą. Do uzyskania temperatury sterylizacji 121 °C potrzebne jest nadciśnienie ok. 1 bar. W zależności od wymagań temperatura jest regulowana i dokumentowana w funkcji ciśnienia pary i czasu działania.

Przed sterylizacją parową w sterylizowanych częściach instalacji należy wytworzyć próżnię. Dzięki temu nie powstają poduszki powietrzne, a temperatura rozkłada się szybko i równomiernie.

Systemy CIP zintegrowane z instalacjami procesowymi

Wszystkie wewnętrzne powierzchnie instalacji procesowej są myte przede wszystkim w procesie Cleaning in Place. Jako jednostka tłocząca roztwór CIP służy przy tym homogenizator. Do dalszego wyposażenia należą np.:

• wąż zasysający do cieczy
• lanca zasysająca do proszków
• zbiornik fazy

Instalację mieszającą należy zaprojektować tak, aby jak najwięcej produktu trafiało do zbiorników docelowych, w tym na zasilanie maszyny napełniającej. Dzięki temu pozostaje niewiele produktu resztkowego, a do ścieków trafia tylko minimalna ilość.

Dlatego dno zbiornika, zgarniacze przyścienne i powierzchnia, a także długość i spadek przewodu spustowego za homogenizatorem powinny być wykonane tak, aby w miarę możliwości nie pozostawały żadne resztki. Ponadto wszystkie rurociągi w obrębie instalacji procesowej powinny być objęte procesem CIP.

Dodatkowe wyposażenie procesu CIP nie może być źródłem zanieczyszczeń fizycznych, chemicznych ani mikrobiologicznych. Ponadto przerwy powietrzne przed wszystkimi przyłączami kanalizacyjnymi zapobiegają wtórnemu skażeniu.

Proces mycia w instalacjach kosmetycznych

Proces CIP w instalacjach kosmetycznych składa się zwykle z następujących kroków:

1. 1Przepłukanie na gorącoElementy instalacji i rurociągi płucze się przepływowo gorącą wodą. Dzięki temu pozostałości produktu trafiają bezpośrednio do ścieków, nie zanieczyszczając wyposażenia CIP.
2. 2Mycie alkaliczneŁug o temperaturze ok. 70 °C krąży w obiegu i usuwa wszystkie widoczne pozostałości produktu. Następnie podczas opróżniania zbiornika wykonuje się płukanie.
3. 3Mycie kwaśne i dezynfekcjaŚrodek kwaśny rozpuszcza osady kamienia. Następnie krąży gorąca woda, aż elementy wyposażenia osiągną przez określony czas 80–90 °C (dezynfekcja termiczna).
4. 4Płukanie końcowe na zimnoNa koniec płucze się zimną wodą demineralizowaną w obiegu przez głowice myjące i dodatkowo podczas opróżniania.

Kroki te mogą następować po sobie, powtarzać się lub zostać pominięte – każdorazowo z dodatkowymi środkami myjącymi lub bez nich.

Opcjonalnie czujnik przewodności monitoruje jakość mycia (woda z płukania końcowego < 50 µS/cm w 20 °C).

Firma SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH wspiera Państwa w projektowaniu instalacji CIP i SIP, w zakresie sekwencji CIP oraz przy zakupie odpowiedniego wyposażenia procesowego.

Najczęstsze pytania dotyczące systemów CIP i SIP

Czym różni się CIP od SIP?

CIP (Cleaning in Place) myje zbiorniki, rurociągi i zawory bez demontażu. SIP (Sterilization in Place) sterylizuje następnie elementy instalacji mające kontakt z produktem – również bez demontażu – parą czystą, zwykle w temperaturze 121 °C.

Jakie czynniki decydują o skuteczności mycia?

Decydujące są prędkość przepływu (w rurociągach ok. 1–4 m/s), temperatura, stężenie i czas działania roztworu myjącego, ciśnienie natrysku na głowicach myjących, odpowiedni środek myjący oraz higieniczna konstrukcja bez stref o słabym przepływie.

Jak przebiega typowe mycie CIP?

Typowo obejmuje gorące płukanie wstępne, mycie środkiem alkalicznym, płukanie pośrednie, mycie środkiem kwaśnym usuwającym kamień oraz płukanie końcowe wodą oczyszczoną – w zależności od wymagań, a następnie SIP i suszenie. Kolejność kroków i czasy można dostosować.

Jak sprawdza się skuteczność mycia?

Na przykład za pomocą czujnika przewodności w wodzie z płukania końcowego (wartość orientacyjna < 50 µS/cm w 20 °C). W pełni automatyczne, udokumentowane sekwencje zapewniają powtarzalne wyniki.

Prosimy o kontakt

Pozostałe usługi doradcze