AT515571A1 - Verfahren zum Reinigen von Anlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Anlage, umfassend das Hindurchleiten einer zumindest ein Oxidationsmittel umfassenden Reinigungszusammensetzung sowie das Hindurchleiten einer Indikatorzusammensetzung zum Detektieren des Reinheitszustands der Anlage durch Beobachten einer Farbveränderung der lndikatorzusammensetzung, wozu Farbwerte an einer oder mehreren Stellen bestimmt und mit einem Sollwert verglichen werden, mit dem Kennzeichen, dass: eine farbindikatorhältige Reinigungszusammensetzung eingesetzt wird, die kontinuierlich durch die Anlage geleitet wird; die Farbwerte F der Zusammensetzung nach deren Austritt aus der Anlage in festgelegten zeitlichen Intervallen bestimmt werden; aus zwei aufeinanderfolgenden Farbwerten Differenzen ~F gebildet werden; vor Inbetriebnahme der reinen Anlage Farbwerte bestimmt werden, bis die Differenz ~F=O ist, wonach der zuletzt gemessene Farbwert als inhärenter Anlagenwert FA definiert wird und eine maximal tolerierbare Abweichung von diesem Wert als Sollwert ~FA für die Reinigung festgelegt wird; und die Reinigung der Anlage nach deren Betrieb so lange durchgeführt wird, bis eine Differenz:::;; ~FA gemessen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Anlagen untergleichzeitiger Detektion des Reinheitsgrades der Anlage.

STAND DER TECHNIK

Bei so genannten "CIP"-Anwendungen, d.h. bei der "Clean-in-place"-Reinigung vonz.B. Schank- oder Getränkeabfüllanlagen, üblicherweise mittels wässriger Lösungenstarker Oxidationsmittel, stellt sich das allgemeine Problem der Detektion des Rein¬heitsgrades der gereinigten Anlage. Zu diesem Zweck werden den Lösungen Farb¬indikatoren zugesetzt, bei denen bei Austritt aus der Anlage ein Farbumschlag zu be¬obachten ist, solange darin oxidierbare (in der Regel organische) Verunreinigungenenthalten sind. Vorzugsweise kommt hierfür Permanganat als starkes Oxidationsmit¬tel zum Einsatz, das gleichzeitig ein Farbindikatorsystem bereitstellt. In EP 1.343.864A1 und EP 1.730.258 A1 (entspricht WO 2005/044968 A1) offenbart auch die Anmel¬derin wasserlösliche, Permanganat enthaltende Reinigungs- und Desinfektionsmittel,in denen neben Permanganat ein zweites Oxidationsmittel verwendet wird, das mit¬unter als Haupt-Oxidationsmittel dient, während dem Permanganat vorwiegend Indi¬katorfunktion zukommt.

Oftmals, z.B. bei Verwendung von Permanganat als einziges Oxidationsmittel, d.h.bei hohen Konzentrationen des Indikators, ist es jedoch schwierig, anhand des Farb¬umschlags zu erkennen, ob sich noch oxiderbare Rückstände in der Anlage befin¬den, weswegen häufig weitaus mehr Reinigungslösung verbraucht wird als notwen¬dig.

Zur Lösung dieses Problems wurde z.B. in DE 10 2006 060 204 A1 ein Reinigungs¬verfahren vorgeschlagen, das eine Rezyklierung des Indikatormittels zur Wiederver¬wendung als Oxidationsmittel umfasst. Als bevorzugte Reinigungs- und Indikatormit¬tel werden jene genannt, die in den oben zitierten Anmeldungen der Anmelderin of¬fenbart werden. In bevorzugten Ausführungsformen sieht DE 10 2006 060 204 A1vor, einen Farbwert der Reinigungszusammensetzung nach Austritt aus der Anlagezu messen und mit ihrem Farbwert vor Eintritt zu vergleichen. Sobald die Werte imWesentlichen, d.h. im Rahmen eines bestimmten Toleranzbereichs, übereinstimmen, kann die Anlage als ausreichend gereinigt angesehen werden. Falls nicht, müssengemäß Absatz [0020] ein oder mehrere Reinigungsschritte wiederholt werden, wasimpliziert, das es sich dabei um ein diskontinuierliches Reinigungsverfahren handelt,das durch das Passieren von Indikatorlösung durch die Anlage unterbrochen wird.Zur Bestimmung der Farbwerte kann beispielsweise eine digitale Kamera, z.B. ein"Photo Eye" der Anmelderin, eingesetzt werden.

Der Nachteil eines solchen Verfahrens gemäß DE 10 2006 060 204 A1 besteht darin,dass die zu vergleichenden Werte, d.h. der nach Austritt aus der zu reinigenden An¬lage gemessene Farbwert und der Referenzwert des Indikatormittels vor Eintritt, un¬ter unterschiedlichen Bedingungen gemessen werden, wie dies nachstehend näherausgeführt wird, und nicht unmittelbar vergleichbar sind. Die vorliegende Erfindungsoll dieses Problem lösen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch Bereitstellung eines Verfahrens zum Reini¬gen einer Anlage, umfassend das Hindurchleiten einer zumindest ein Oxidationsmit¬tel umfassenden Reinigungszusammensetzung zum Oxidieren von Verunreinigun¬gen sowie das Hindurchleiten einer Indikatorzusammensetzung zum Detektieren desReinheitszustands der Anlage durch Beobachten einer Farbveränderung der Indika¬torzusammensetzung, wozu Farbwerte derselben an einer oder mehreren Stellen,zumindest aber nach deren Austritt aus der Anlage, bestimmt und mit einem Sollwertverglichen werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnetist, dass: a) eine farbindikatorhältige Reinigungszusammensetzung eingesetzt wird, die gleich¬zeitig als Indikatorzusammensetzung dient; b) die Zusammensetzung kontinuierlich durch die Anlage geleitet wird; c) die Farbwerte F der Zusammensetzung nach deren Austritt aus der Anlage in fest¬gelegten zeitlichen Intervallen bestimmt werden; d) aus in zwei aufeinanderfolgenden Bestimmungen erhaltenen Farbwerten Differen¬zen AF gebildet werden; e) vor Inbetriebnahme der reinen Anlage die Farbwerte so lange bestimmt werden,bis eine Differenz AF von 0 festgestellt wird, wonach der zuletzt gemessene Farbwertals inhärenter Anlagenwert FA definiert wird und eine maximal tolerierbare Abwei¬chung von diesem Wert als Sollwert AFa für die Reinigung festgelegt wird; und f) die Reinigung der Anlage nach deren Betrieb so lange durchgeführt wird, bis dieDifferenz AFr zweier aufeinander folgender Farbwerte Fr gleich oder kleiner AFa ist,was die Reinheit der Anlage anzeigt.

Gemäß diesem Verfahren der vorliegenden Erfindung dient nicht der hierin als FB be-zeichnete Basis-Farbwert der gleichzeitig als Indikatorzusammensetzung dienendenReinigungszusammensetzung vor dem Eintritt in die zu reinigende Anlage als Be¬zugswert für die Bestimmung der Reinheit der Anlage. Vielmehr wird gemäß vorlie¬gender Erfindung, sozusagen zur "Kalibrierung" des Verfahrens, die Anlage zunächstbis zum Erhalt eines konstanten Farbwerts mit der Zusammensetzung durchspült.Die Konstanz des FA genannten, anlagenspezifischen Farbwerts zeigt an, dass keineoxidierbaren Verunreinigungen mehr in der Anlage enthalten sind.

Im Gegensatz zu den Ausführungen in DE 10 2006 060 204 A1 kann jedoch dieserFarbwert gar nicht dem Basiswert der Zusammensetzung vor dem Einleiten in dieAnlage entsprechen. Die Erfinder haben nämlich überraschenderweise festgestellt,dass es in jenen Anlagen, auf die sich die Erfindung hauptsächlich bezieht, d.h.Schank- oder Getränkeabfüllanlagen, zu einem nicht unbeträchtlichen Abbau desPermanganats während des Passierens der Anlage kommt.

Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, nehmen die Erfinder an,dass dies auf eine Kontamination des für die Bereitung der Zusammensetzung (ausKonzentraten oder Stammlösungen) verwendeten Wassers sowie mitunter auch derin der Anlage enthaltenen Luft zurückzuführen ist. Speziell im Falle des vorzugswei¬se als Farbindikator verwendeten, hochempfindlichen Permanganats ist dieser Effektzu beobachten: Mit Permanganat als Indikator ist es möglich, organische Verunreini¬gungen in Mengen von < 0,5 mg pro Liter nachzuweisen.

Darüber hinaus haben die Erfinder festgestellt, dass dieser "Selbstabbau" tempera¬turabhängig ist und zudem auch noch stark von der Größe der Anlage, d.h. von de¬ren inneren Oberfläche und der Verweilzeit darin, sowie natürlich von der Genauig¬keit bei der Bereitung der Zusammensetzung abhängt.

Es hat sich weiters gezeigt, dass die in den eingangs zitierten früheren Anmeldungender Anmelderin beschriebene Kaskade des Abbaus von Permanganat zu Braunstein,besonders bei Zusammenwirken mit einem weiteren Oxidationsmittel, wie z.B. Per¬sulfat oder Hypochlorit, von selbst weiterläuft, sobald sie durch Kontakt mit auch nurgeringsten Mengen an oxidierbaren organischen Verunreinigungen einmal in Ganggesetzt wurde. In Abwesenheit von (weiteren) Verunreinigungen ist die Reaktionsge¬schwindigkeit zwar deutlich geringer, aber eben nicht null.

Daraus folgt eben, dass die Differenz zwischen Fb und Fa in der Realität niemals nullsein kann und darüber hinaus noch in Abhängigkeit von mehreren Parametern mehroder weniger stark schwankt. Der Einfluss des "Selbstabbaus" des Indikators inner¬halb der Anlage wird durch die vorliegende Erfindung, wie oben beschrieben, nungänzlich beseitigt.

Um auch weitere der oben beschriebenen Einflüsse auszuschalten, umfasst das Ver¬fahren der vorliegenden Erfindung vorzugsweise, dass der inhärente Anlagenwert FAin Schritt c) - bei unterschiedlichen Temperaturen der Zusammensetzung und/oder - mit unterschiedlichen Indikatorkonzentrationen und/oder - an unterschiedlichen Tagen mehrfach bestimmt wird und ein Mittelwert gebildet wird, der als inhärenter Anlagen¬wert Fa herangezogen wird, aus dem der Sollwert AFa berechnet wird.

So kann etwa vor Inbetriebnahme der Anlage nach einer nachweislich gründlichenReinigung der Wert für FA unter Verwendung unterschiedlicher Wassertemperaturenmehrfach bestimmt werden, wie sie innerhalb der natürlichen Schwankungsbreite -während der entsprechenden Jahreszeit oder über das gesamte Kalenderjahr - lie- gen, um so den Temperatureinfluss herauszumitteln. Oder es können Ungenauigkei¬ten beim Vermischen der üblicherweise im Handel erhältlichen Konzentrate für dieReinigungszusammensetzung herausgemittelt werden, indem die Einwaage z.B. in1 %-Schritten um ± 5 Gew.-% variiert wird und die jeweiligen Farbwerte bestimmt undzur Mittelwertsberechnung herangezogen werden. Durch die Durchführung der Mes¬sungen an unterschiedlichen Tagen, vorzugsweise im Abstand von mehreren Tagenoder Wochen, können z.B. auch Einflüsse der Reinheit des Wassers und der Umge-bungsuft in den Mittelwert einfließen gelassen werden.

Um Leerläufe der Anlage zwischen den Mehrfachbestimmungen zu vermeiden, wer¬den diese vorzugsweise jeweils im Zuge der Reinigungsvorgänge nach zwischenzeit¬lichem Betrieb der Anlage durchgeführt. Beispielsweise kann in der Praxis bei jederroutinemäßigen Reinigung der Anlage, die z.B. 1x pro Woche erfolgt, zumindestwährend der ersten Monate des Betriebs der Anlage der Farbwert der austretendenZusammensetzung bis zur Konstanz gemessen werden, so dass im Lauf der Zeit einimmer genauerer Mittelwert für FA erhalten wird, in dem Temperatur-, Luft- und Kon¬zentrationsschwankungen bzw. -einflüsse berücksichtigt sind.

In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zu¬sätzlich in Schritt c) bei jeder der Mehrfachbestimmungen des inhärenten Anlagen¬werts Fa unter denselben Temperatur- bzw. Konzentrationsbedingungen auch jeweilsein Basis-Farbwert Fb der Zusammensetzung ohne Passage der Anlage bestimmtwerden, der mit dem jeweils erhaltenen Wert für FA in Beziehung gesetzt wird, um soim Lauf der Zeit in iterierender Weise eine immer genauere allgemeine Korrelationzwischen Fb und FAzu erhalten.

Dieser Wert für FB dient jedoch nicht, wie im Stand der Technik, als Bezugspunkt fürdie Festlegung des Sollwerts, sondern stellt lediglich eine Alternative oder vorzugs¬weise auch eine Ergänzung zu den oben beschriebenen Mehrfachbestimmungendar. Anstatt im Lauf der Zeit einen immer genaueren Mittelwert für FA zu erhalten, indem Temperatur- und andere Einflüsse berücksichtigt sind, kann gemäß dieser be¬vorzugten Ausführungsform der Erfindung das "Herausmitteln" dieser Einflüsse ad hoc erfolgen. Nach mehrmaliger, insbesondere oftmaliger, Durchführung der Schritte a) bis e) und dem daraus resultierendem Erhalt einer zuverlässigen Korrelation zwi¬schen FB und Fa braucht für eine bestimmte Anlage in Schritt c) nur noch der Basis-Farbwert Fb bestimmt zu werden, während der inhärente Anlagenwert FA aus derKorrelation zwischen FB und FA berechnet werden kann. Dies vereinfacht und be¬schleunigt daher das Verfahren der Erfindung deutlich und sorgt gleichzeitig für hoheGenauigkeit bei der Reinheitsbestimmung.

Der Sollwert AFa, der auf Grundlage des zunächst bei der "Kalibrierung" der Anlagebestimmten, inhärenten Anlagenwerts FA ermittelt wird und als Bezug für die Mes¬sung während der folgenden Reinigungsvorgänge dient, ist nicht speziell einge¬schränkt und kann in Abhängigkeit von mehreren Faktoren variieren. Dazu zählenvor allem der Verwendungszweck der Anlage selbst, z.B. ob diese für Getränke oderandere Lebensmittel bzw. nicht für Lebensmittel dient, die Häufigkeit der Reinigung,die zum Erreichen eines bestimmten Reinheitsgardes notwendigen Kosten und derdafür benötigte Zeitaufwand, aber auch die Zuverlässigkeit des inhärenten Anlagen¬werts Fa. Letztere hängt vor allem davon ab, ob der Wert auf Mehrfachbestimmun¬gen beruht, falls ja, von deren Anzahl und davon, welche Einflüsse dabei im Mittel¬wert berücksichtigt wurden (z.B. Temperatur, Wasserqualität etc.).

Beispielsweise kann die letzte Differenz AF größer null vor Erreichen der Wertekon¬stanz als Sollwert AFa vorgegeben werden, oder auch eine bestimmte prozentuelleAbweichung vom inhärenten Anlagenwert FA, z.B. 95 % davon oder dergleichen. Dadas erfindungsgemäße Verfahren vor allem eine Einsparung von Reinigungszusam¬mensetzung bewirkt, kann als Sollwert mitunter eine relativ große Abweichung vonFa vorgegeben werden, solange dies z.B. ohne Verletzung einschlägiger Hygiene¬bestimmungen möglich ist.

Zur Bestimmung der Farbwerte wird gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweiseeine digitale Kamera und zur Berechnung der Differenzwerte AF eine Farbvergleichs-software eingesetzt, z.B. eine Software, die zur Umrechnung der von der Kameraaufgenommenen Farben in RBG-Werte (sofern die Kamera nicht direkt RGB-Werte aufnimmt) und Vergleich dieser RGB-Werte imstande ist, z.B. durch ein Vektorsub¬traktionsverfahren, wobei der Betrag des Differenzvektors für die jeweilige DifferenzAF steht.

Die farbindikatorhältige Reinigungszusammensetzung umfasst in bevorzugten Aus¬führungsformen Permanganat als Farbindikator sowie zumindest ein weiteres Oxida¬tionsmittel, dessen Oxidationspotenzial über jenem von Permanganat liegt, wie dieseingangs beschrieben wurde, besonders bevorzugt Peroxodisulfat, Hypochlorit oderein Gemisch davon, v.a. aufgrund der hohen Empfindlichkeit und starken Oxidations¬wirkung solcher Systeme. Es können aber auch andere Indikatoren als Permanganatbzw. Kombinationen mit Oxidationsmittel(n) eingesetzt werden, z.B. z.B. Kaliumiodid,Dichromat oder Dichlorphenolindophenol in Kombination mit Wasserstoffperoxid oderFerroin für Persulfat.

Weiters sei erwähnt, dass hierin unter "Farbwert" nicht notwendigerweise ein RGB-Wert zu verstehen ist. Das Prinzip der Erfindung funktioniert mit sämtlichen physikali¬schen Daten, die Rückschlüsse auf die Konzentration der Manganionen-Spezies inder aus der Anlage austretenden Reinigungszusammensetzung - und damit inweiterer Folge auf die Menge der bei der soeben erfolgten Passage der Anlage oxi¬dierten Verunreinigungen - zulässt. Dazu zählen beispielsweise auch photometrischgemessene Extinktionswerte, der Brechungsindex oder auch der pH-Wert der ausder Anlage austretenden Reinigungszusammensetzung.

Weiters sei ausdrücklich festgestellt, dass das Prinzip der Erfindung nicht nur mitDifferenzwerten, sondern durchaus auch mit anderen Relationen zwischen zweizeitlich aufeinander folgenden Farbwertsmessungen funktioniert. Anstelle von Diffe¬renzen können beispielsweise auch Quotienten der beiden zuletzt erhaltenen Mess¬werte gebildet werden, in welchem Fall Konstanz der Reinigungszusammensetzungnicht bei einem Differenzwert von 0, sondern bei einem Quotienten von 1 vorläge.Der Sollwert kann jedoch auch in diesem Fall eine prozentuelle Abweichung davonsein, z.B. ein Wert von 0,95 oder von 1,05 - je nachdem, ob der Farbwert bei derAnnäherung an den konstanten inhärenten Anlagenwert FA zu- oder abnimmt. Siehe hierzu auch die Ausführungen in den späteren Beispielen, insbesondere im Zusam¬menhang mit den Fig. 5 und 6.

Die oben erläuterten alternativen Ausführungsformen sind jedenfalls als äquivalentanzusehen und sollen ebenfalls im Schutzumfang der Erfindung liegen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand vonBeispielen unter Bezugnahme auf die sechs beiliegenden Zeichnungen näher be¬schrieben. Davon sind die Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen dreier verschie¬dener Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung, und die Fig. 5 und 6 sindgrafische Darstellungen von in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßenVerfahrens gemessenen Farbwerten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine einfachste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1dargestellt. Aus einem Vorratsbehälter 1 für die Reinigungszusammensetzung wirddiese kontinuierlich durch eine zu reinigende Anlage 2 geleitet, wonach sie einenSensor 3 passiert, in dem in regelmäßigen Intervallen Farbwerte und deren Differen¬zen bestimmt werden. Die Länge des Zeitintervalls hängt dabei maßgeblich von derGröße der Anlage und der damit verbundenen Verweilzeit der Zusammensetzung inder Anlage -vom Eintritt bis zum Wiederaustritt - ab. Bei einer Getränkeabfüllanlagemittlerer Größe kann die Verweilzeit beispielsweise rund 15 min betragen, in wel¬chem Fall die Bestimmung des Farbwerts beispielsweise alle 2 min oder alle 5 minerfolgen kann.

Aus diesen Messwerten F, für den Farbwert werden laufend Differenzen ÄF, zwi¬schen unmittelbar nacheinander gemessenen Werten gebildet, und die Messung (zu¬mindest) so lange durchgeführt, bis eine Differenz von null gemessen wird, d.h. deraktuelle Messwert dem zuletzt gemessenen entspricht und dadurch ein konstanterFarbwert erreicht ist. Dieser zeigt die Reinheit der Anlage an und wird als inhärenterAnlagenwert Fa definiert, was jenen Wert darstellt, der mit einer definierten Reini¬ gungszusammensetzung unter den gegebenen Umständen (Temperatur, Luftverhält¬nisse) erreichbar ist.

Basierend auf diesem Leitwert wird eine maximal zulässige Abweichung AFa defi¬niert, die bei der nächsten Reinigung der Anlage nach deren Betrieb zu erreichen ist,um die Anlage als ausreichend rein angehen zu können. Wie oben erwähnt, hängtdie Größe dieses Sollwerts von diversen Überlegungen und Gegebenheiten ab. Bei¬spielsweise kann die zuletzt gemessene Differenz >0 als Sollwert AFa herangezogenwerden. Dies würde bedeuten, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dieSpülung der Anlage einige Minuten früher beendet werden könnte, was Materialkos¬ten (für die Reinigungszusammensetzung), Energie und Zeit spart.

Vorzugsweise wird jedoch, falls die Reinheitsanforderungen dies zulassen, eine grö¬ßere Differenz als AFa festgelegt, um das Einsparungspotenzial zu erhöhen, z.B.eine Differenz zwischen Fa und jenem Wert, der vor dem kompletten letzten Durch¬lauf der Anlage gemessen wurde, d.h. beispielsweise zu dem 15 min vor Erreichender Nulldifferenz gemessen Wert, oder, wie bereits erwähnt, eine prozentuelle Ab¬weichung von Fa.

Um die Zuverlässigkeit des inhärenten Anlagenwerts FA zu erhöhen, wird dieser vor¬zugsweise mehrfach bestimmt: Sei es mehrmals am selben Tag, z.B. mit unter¬schiedlichen Temperaturen des zur Bereitung der Reinigungszusammensetzungverwendeten Wassers und/oder leicht variierenden Konzentrationen der Reinigungs¬zusammensetzung, oder auch an verschiedenen Tagen, um neben den genanntenParametern auch die Einflüsse der Umgebungsluft miteinzubeziehen.

Insbesondere wird über einen bestimmten Zeitraum bei jeder Reinigung der Anlagezunächst der Wert für Fa bestimmt. Auf diese Weise wird für FA ein Durchschnittswerterhalten, in dem mehrere Variablen Berücksichtigung gefunden haben, so dass manimmer sicherer sein kann, bei Abbruch des Reinigungsvorgangs nach Messung einerFarbwertsdifferenz < AFa die Anlage tatsächlich hinreichend gereinigt zu haben.

Die Länge dieses "bestimmten Zeitraums" hängt natürlich von der Häufigkeit der Rei¬nigung und diversen anderen Gegebenheiten ab. Bei einer wöchentlich stattfinden¬den Reinigung kann beispielsweise mehrere Monate oder auch ein ganzes Jahr langjeweils der FA-Wert bestimmt werden, um einen repräsentativen Mittelwert zu erhal¬ten.

Auf diese Weise wird gemäß vorliegender Erfindung der Selbstabbau der Reini¬gungszusammensetzung in der Anlage bei der Beurteilung der Anlagenreinheitberücksichtigt, was nach dem Stand der Technik bisher niemals der Fall war.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens aus Fig. 1, in derparallel zu der Leitung durch die Anlage 2 eine Bypassleitung B vorgesehen ist,durch die die Reinigungszusammensetzung - mittels Betätigung der in der Zeich¬nung mit Bezugszeichen 4 und 4' angedeuteten Dreiwegventile geleitet werden kann,ohne zunächst die Anlage selbst zu passieren.

Eine solche Anordnung ermöglicht die Bestimmung eines so genannten Basis-Farb¬werts FB) ähnlich wie in DE 10 2006 060 204 A1. Allerdings wird FB gemäß vorliegen¬der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik nicht vor Eintritt in die Anlagevon einem eigenen Sensor, sondern von demselben, der Anlage nachgeschaltetenSensor 3 gemessen wie im Verlauf der eigentlichen Reinigung. Und weiters dient imVerfahren der Erfindung FB nicht als Sollwert bei der Reinigung, sondern lediglich zurgenaueren Bestimmung des inhärenten Anlagenwerts Fa bzw. der darauf basieren¬den Differenz AFa.

Durch Messung des Basis-Farbwerts FB vor Beginn jedes Reinigungsvorgangs, kön¬nen tagesaktuelle Schwankungen wie Wassertemperatur, Konzentration, Wasser-und Luftreinheit Berücksichtigung finden. Letztere insbesondere dadurch, dass beieiner Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Reinigungszusammensetzung beim Passie¬ren der Bypassleitung B eine bestimmte Zeit lang sowohl mit der Umgebungsluft alsauch mit dem Leitungssystem in Kontakt stand, was einen erheblich zuverlässigeren

Vergleichswert ergibt als bei Messung von Fb vor Eintritt in die Anlage - oder garvöllig unabhängig von der Anlage, wie dies in DE 10 2006 060 204 A1 offenbart wird.

Der so gemessene Basis-Farbwert Fb kann weiters mit Fa verglichen werden, vor¬zugsweise mit einem jeweils am selben Tag gemessenen Wert für FA, um so mit derZeit eine immer genauere Korrelation zwischen Fb und FA zu erhalten, die beispiels¬weise eine definierte Berechnungsformel oder eine daraus abgeleitete Kalibrierkurvesein kann. Nach ausreichend häufiger Bestimmung beider Werte, z.B. wöchentlichwährend eines ganzen Jahres, kann in der Folge aus einem gemessenen Wert für FBaus der erhaltenen Korrelation mit hoher Präzision ein zugehöriger Wert für FAabgeschätzt werden, ohne diesen eigens bestimmen zu müssen. Und zwar ein Wertfür Fa, in dem tagesaktuelle Schwankungen (siehe oben) bereits berücksichtigt sind.

In Fig. 3 ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch darge¬stellt, bei der im Gegensatz zur Ausführungsform aus den Fig. 1 und 2 die aus derAnlage austretende Zusammensetzung nicht zur Gänze abgeführt (und mitunter ver¬worfen) wird, sondern zumindest teilweise rezykliert und mit frischer Reinigungs¬zusammensetzung vermischt wird. Mit 4 ist wiederum ein Dreiwegventil angedeutet,mittels dessen das Verhältnis zwischen rezyklierter und zu verwerfender Reinigungs¬zusammensetzung einstellbar ist.

In Fig. 4 ist eine ähnliche Variante wie in Fig. 2 mit Bypass dargestellt, bei der zu¬sätzlich zur Anordnung aus Fig. 3 in einem Bypass-Kreislauf B zwischen den Venti¬len 4 und 4' der Basis-Farbwert FB der Reinigungszusammensetzung an Sensor 3gemessen und wiederum mit dem inhärenten Anlagenwert Fa in Beziehung gesetztwerden kann. Nach Bestimmung des Basis-Farbwerts Fb wird der Bypass B wegge¬schaltet, so dass die Reinigungszusammensetzung wie in Fig. 3 dargestellt geführtwird. Mittels Ventil 4" ist erneut das Verhältnis zwischen rezyklierter und zu verwer¬fender Reinigungszusammensetzung einstellbar.

Optional - und daher in Klammern dargestellt - kann in dieser Anordnung aus Fig. 4ein zusätzlicher Sensor 3' vorgesehen sein, der ähnlich wie in DE 10 2006 060 204 A1 einen weiteren Basis-Farbwert FB· vor Eintritt in die Anlage misst. Dieser Wertkann ebenfalls in Korrelation mit entweder Fa oder FB oder mit beiden gesetzt wer¬den, um die Genauigkeit der Kalibrierung noch weiter zu erhöhen. Das Verfahren derErfindung funktioniert jedoch auch ohne solchen zweiten Sensor bestens.

In den Fig. 5 und 6 schließlich werden Kurven gezeigt, die durch Aufträgen vonMesswerten bei einer Verfahrensführung und Messanordnung wie in Fig. 1 darge¬stellt erhalten wurden. Konkret wurde mit einem Photometer die Extinktion einer vonder Anmelderin vertriebenen Reinigungszusammensetzung (TM Desana) nach Aus¬tritt aus der Anlage 2 alle 12 Sekunden gemessen, und das bei zwei unterschiedli¬chen Temperaturen, nämlich bei Raumtemperatur, d.h. ca. 20 °C, und bei 40 °C, undbei unterschiedlichen Detektionswellenlängen. Der Anlage wurde in diesen Beispie¬len eine künstliche organische Verunreinigung, nämlich mit einem Malz-Extraktimprägnierte Mikrokügelchen, zugesetzt, wonach die Anlage mit der Reinigungs¬zusammensetzung gereinigt und beobachtet wurde, wie sich dabei die Zusammen¬setzung nach Austritt aus der Anlage im Zeitverlauf veränderte.

Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Messungen bei beiden Temperaturen sowie bei 535nm Wellenlänge, d.h. die Änderung der Violettfärbung aufgrund von Permanganat,die ein Maß für das Vorhandensein von Mangan(VII) in der Zusammensetzung dar¬stellt. Bel beiden Temperaturen war ein ähnlicher Verlauf festzustellen: Nach Zugabeder Verunreinigung fiel der Gehalt an Mangan(VII) vom als Startpunkt aufgetrageneninhärenten Anlagenwert Fa, der in diesem Fall bei einer Extinktion von etwa 0,1 lag,abrupt auf ein Minimum ab, erholte sich aber rasch - aufgrund der kleinen Dimensio¬nen der Testanlage bereits nach wenigen Sekunden - wieder und näherte sich dannlangsam wieder dem Ausgangswert FA an.

Bei Raumtemperatur (karoförmige Messpunkte) hatte die Reinigungszusammenset¬zung bereits nach etwa 1 min wieder rund 95 % des Ausgangswerts, d.h. von FA, er¬reicht und näherte sich von da an nahezu asymptotisch an diesen an. Bei 40 °C(quadratische Messpunkte) war dies erst nach etwa 4 min der Fall.

Dies liegt einerseits daran, dass bei der höheren Temperatur die Reste der ver¬schmutzten Mikrokügelchen, die an schwer zugänglichen Stellen der Anlage (z.B.Hinterschneidungen, Verzweigungen) zurückgelieben sind, stärker mit Mangan(VII)reagieren als bei der niedrigeren Temperatur, allerdings auch daran, dass der"Selbstabbau" bei der höheren Temperatur in stärkerem Ausmaß abläuft, d.h. die zu¬vor erwähnte, nach Kontakt mit auch nur geringsten Mengen an oxidierbaren organi¬schen Verunreinigungen von selbst ablaufende Kaskade des Abbaus von Permanga¬nat zu Braunstein. Für beide Messreihen in Fig. 5 ist ein Differenzwert AF eingezeichnet, d.h. AFrj bzw.AF4o°c, der jeweils etwa 5 % der ursprünglichen Extinktion, d.h. von FA, entsprichtund der als Sollwert AFa für die hier verwendete Anlage herangezogen werden kann.In der Praxis würden ja i) die an schwer zugänglichen Stellen zurückbleibenden Ver¬unreinigungen aus Komponenten eines in der Anlage im Normalbetrieb durchgeführ¬ten Verfahrens bestehen, die als solche das Verfahren selbst nicht sonderlich störenkönnten (zumindest solange es sich nicht um leicht verderbliche Lebensmittel han¬delt), speziell, da ii) diese Restverunreinigungen in der Regel ja nur in äußerst gerin¬gen Mengen enthalten sind, die aber ausreichen, um den Selbstabbau des Perman¬ganats in Gang zu setzen.

Die hier exemplarisch gezeigte Anlage so lange weiter zu reinigen, bis FA tatsächlichwieder erreicht worden wäre, würde jedenfalls stundenlang dauern und wäre damithöchst unwirtschaftlich. Durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es je¬doch möglich, sehr genau abzuschätzen, wie lange die Reinigung der Anlage sinn¬vollerweise durchgeführt werden sollte.

Es sei erneut darauf hingewiesen, dass der hier als Startpunkt aufgetragene inhären¬te Anlagenwert FA in der Praxis nicht jenem Extinktionswert entspricht, der mit derReinigungszusammensetzung vor Passieren der Anlage erhalten werden würde. Auf¬grund der Selbstabbaus des Indikators ist dies sogar ausgeschlossen, d.h. es ist un¬vermeidlich, dass sich diese beiden Werte voneinander unterscheiden.

In Fig. 6 sind die Werte des Versuchs bei 40 °C erneut aufgetragen. Zusätzlich sindjedoch auch gleichzeitig gemessene Extinktionswerte bei 435 nm aufgetragen, diedie zeitliche Änderung der Mengen an grün gefärbten Mangan(VI)-Spezies wider¬spiegeln. Es ist klar zu erkennen, dass die beiden Verläufe - logischerweise - entge¬gengesetzt sind: Bei Schmutzzusatz nimmt abrupt die Menge an Mangan(VII) ab undjene an Mangan(VI) zu, im Verlauf des Reinigungsvorgangs nähern sich beide je¬doch wieder den Ausgangsmengen an. Für beide sind entsprechende AF-Werte ein¬gezeichnet, d.h. AFMn(vii) und AFMn(vi). die beide als Sollwert AFa bei der Reinigungdienen können.

Dabei ist gut erkennbar, dass AFa je nach Art des gemessenen Farbwerts einen po¬sitiven oder negativen Wert haben kann. Ausschlaggebend ist daher lediglich der Be¬trag dieser Differenz, d.h. das Ausmaß der Farbwerts- und somit der Konzentrations¬änderung der Reinigungszusammensetzung, nicht aber das Vorzeichen.

Die Erfindung stellt somit offenkundig ein neues Verfahren bereit, mittels dessenAnlagen, wie z.B. Schank- oder Abfüllanlagen, auf deutlich wirtschaftlichere Weisegereinigt werden können als nach dem Stand der Technik.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Reinigen einer Anlage, umfassend das Hindurchleiten einerzumindest ein Oxidationsmittel umfassenden Reinigungszusammensetzung zum Oxi¬dieren von Verunreinigungen sowie das Hindurchleiten einer Indikatorzusammenset¬zung zum Detektieren des Reinheitszustands der Anlage durch Beobachten einerFarbveränderung der Indikatorzusammensetzung, wozu Farbwerte derselben aneiner oder mehreren Stellen, zumindest aber nach deren Austritt aus der Anlage, be¬stimmt und mit einem Sollwert verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass: a) eine farbindikatorhältige Reinigungszusammensetzung eingesetzt wird, die gleich¬zeitig als Indikatorzusammensetzung dient; b) die Zusammensetzung kontinuierlich durch die Anlage geleitet wird; c) die Farbwerte F der Zusammensetzung nach deren Austritt aus der Anlage in fest¬gelegten zeitlichen Intervallen bestimmt werden; d) aus in zwei aufeinanderfolgenden Bestimmungen erhaltenen Farbwerten Differen¬zen AF gebildet werden; e) vor Inbetriebnahme der reinen Anlage die Farbwerte so lange bestimmt werden,bis eine Differenz AF von 0 festgestellt wird, wonach der zuletzt gemessene Farbwertals inhärenter Anlagenwert Fa definiert wird und eine maximal tolerierbare Abwei¬chung von diesem Wert als Sollwert AFa für die Reinigung festgelegt wird; und f) die Reinigung der Anlage nach deren Betrieb so lange durchgeführt wird, bis dieDifferenz AFr zweier aufeinander folgender Farbwerte Fr gleich oder kleiner AFa ist,was die Reinheit der Anlage anzeigt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der inhärente An¬lagenwert Fa in Schritt c) - bei unterschiedlichen Temperaturen der Zusammensetzung und/oder - mit unterschiedlichen Indikatorkonzentrationen und/oder - an unterschiedlichen Tagen mehrfach bestimmt wird und ein Mittelwert gebildet wird, der als inhärenter Anlagen¬wert Fa herangezogen wird, aus dem der Sollwert AFa berechnet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfach¬bestimmungen von Fa jeweils im Zuge der Reinigungsvorgänge nach zwischenzeit¬lichem Betrieb der Anlage durchgeführt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c)bei jeder der Mehrfachbestimmungen des inhärenten Anlagenwerts FA unter densel¬ben Temperatur- bzw. Konzentrationsbedingungen auch jeweils ein Basis-FarbwertFb der Zusammensetzung ohne Passage der zu reinigenden Anlage bestimmt wird,der mit dem erhaltenen Wert für FA in Beziehung gesetzt wird, um iterierend eine all¬gemeine Korrelation zwischen Fb und FA zu erhalten.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach mehrmaligerDurchführung der Schritte a) bis e) in Schritt c) nur noch der Basis-Farbwert Fb be¬stimmt und der inhärente Anlagenwert FA aus der Korrelation zwischen FB und FA be¬rechnet wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dasszur Bestimmung der Farbwerte eine digitale Kamera und zur Berechnung der Diffe¬renzwerte AF eine Farbvergleichssoftware eingesetzt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dassdie farbindikatorhältige Reinigungszusammensetzung Permanganat als Farbindikatorsowie zumindest ein weiteres Oxidationsmittel, dessen Oxidationspotenzial über je¬nem von Permanganat liegt, umfasst.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Oxi¬dationsmittel Peroxodisulfat, Hypochlorit oder ein Gemisch davon eingesetzt wird.