用于控制微生物生长的方法与流程

本发明涉及控制工业装置中微生物生长的领域。

背景技术：

1、在许多工业过程中，控制微生物负荷是至关重要的，以能够制造高品质和耐久的产品和保持实施这些过程的装置的卫生清洁和功能。尤其是在食品领域中，控制微生物生长具有最高优先级，因为在这种情况下，所制造的产品的耐久性也起重要作用。

2、在至少部分地用水运行的工业装置(如巴氏灭菌装置、烹饪装置)中，微生物，尤其是细菌和真菌的不期望的和不受控制的生长是已知的问题，这以各种各样的方式来解决。在此使用化学以及机械和热方法，其中在大多数情况下，就是以化学和/或热方式控制微生物的生长本身。

3、取决于应用领域，使用化学方法来控制微生物非常普遍，并且在许多情况下还伴随着热措施。例如，将氯氧化物用于更好地使水溶液中微生物失活(us 7 922 933 b2)。在抑制热交换器管道中的生物膜的方法中，也将二氧化氯用作氧化剂(us2007/081573 a1)。尽管具有良好的效率，但针对微生物使用包含某些化合物的水溶液是不利的，因为一些所使用的化合物由于其在食品领域中的毒性而仅可在有限的范围内使用。许多化合物的另一缺点在于它们在水溶液中促进腐蚀。即，包括由金属、尤其是由钢或者不锈钢制成的零件的工业装置可能由于使用某些抗微生物的化合物而蒙受增加的腐蚀。

4、例如在食品领域，腐蚀性水溶液不仅对在其中使用腐蚀性水溶液的工业装置，而且对被食品填充并与腐蚀性水溶液接触的金属容器(例如巴氏灭菌装置中配有金属盖的的罐或瓶)产生负面影响。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提供一种方法，该方法允许控制工艺水中的微生物的生长，其中该工艺水应当具有针对金属的较低的腐蚀速率。

2、已令人惊讶地显示，如果通过添加二氧化氯将工艺水中的氧化还原电位设置为400至800mv，则通过添加含二氧化氯的水溶液的形式的二氧化氯，可以特别好地控制或者降低工艺水中的微生物负荷。尤其是，组合设置限定的氧化还原电位(用含二氧化氯的水溶液调节)和限定的ph值，既针对工艺水中微生物的不期望的生长又针对工艺水所处的工业装置表面的生物膜的不期望的形成显示出特别高的效力。出于该原因，根据本发明所使用的含二氧化氯的水溶液具有4至7.5的ph值。此外，引入了含二氧化氯的溶液的工艺水具有5至50℃的温度。工艺水的过高的温度导致二氧化氯从工艺水中排出，危及装置和操作装置的工作人员的安全。此外，随着温度升高，二氧化氯在水中的溶解度降低，由此降低工艺水中溶解的二氧化氯的浓度。

3、此外，已表明，含二氧化氯的溶液中的ph值和二氧化氯比氯离子的(摩尔)比例对溶液或者工艺水的腐蚀性有显著影响。小于4的含二氧化氯的溶液的ph值导致工艺水的较高腐蚀性，因为其ph值受到添加含二氧化氯的溶液的影响。此外，如果含二氧化氯的水溶液中的二氧化氯与氯离子的比例为大于1的比例，则工艺水的腐蚀性明显降低。如果在含二氧化氯的水溶液中的二氧化氯与氯离子的比例为甚至大于1.5，优选大于2，还更优选大于3，还更优选大于5，还更优选大于10，还更优选大于100，则可以再度降低腐蚀性。

4、已令人惊讶地表明，有利的是，在用蒸馏水调节的二氧化氯浓度为1000ppm的情况下，含二氧化氯的水溶液在室温时显示出小于0.6mm/年，优选小于0.55mm/年，还更优选小于0.5mm/年的对1.4301钢的腐蚀速率，和/或在用蒸馏水调节的二氧化氯浓度为50ppm的情况下，在室温时显示出小于0.25mm/年，优选小于0.20mm/年的对1.4301钢的腐蚀速率。由此可以在不损害针对微生物的作用的情况下，大幅减少工业装置中的腐蚀。

技术特征：

1.用于控制在工业装置的至少部分循环的工艺水中的微生物生长的方法，所述方法包括将含二氧化氯的水溶液引入工艺水以设置工艺水中的氧化还原电位为400至800mv的步骤，其中所述含二氧化氯的水溶液具有4至7.5的ph值，和大于1的二氧化氯与氯离子的比例，其中所述工艺水具有5至50℃的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过引入含二氧化氯的水溶液，将工艺水的氧化还原电位设置为400至700mv，优选400至650mv，还更优选400至600mv。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在引入含二氧化氯的水溶液之后，工艺水中的二氧化氯的浓度为0.02至0.9ppm，优选0.05至0.8ppm，还更优选0.05至0.5ppm，还更优选0.1至0.5ppm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，含二氧化氯的水溶液中的二氧化氯的浓度为1,000至40,000ppm，优选2,000至30,000ppm，还更优选5,000至20,000ppm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将含二氧化氯的水溶液间歇地引入工艺水中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在工艺水的氧化还原电位为低于500mv，优选低于450mv，还更优选低于420mv时，将含二氧化氯的水溶液引入工艺水中。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，将含二氧化氯的水溶液引入工艺水至少直至工艺水中的氧化还原电位为800mv，优选700mv，还更优选650mv。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，在将含二氧化氯的水溶液间歇引入工艺水时，以将含二氧化氯的水溶液引入工艺水达30分钟至3小时，优选1至3小时，伴随30分钟至5小时，优选3至5小时中断的方式。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将含二氧化氯的水溶液引入工艺水达30分钟至5小时，优选1至3小时，以将工艺水中的氧化还原电位设置为介于600与800mv之间，优选介于600与700mv之间，还更优选介于600与650mv之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在将含二氧化氯的水溶液引入工艺水之前和/或之后，工艺水具有小于50℃，优选小于45℃的温度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在工业装置的一个或多个位置处过滤工艺水，优选地采用膜过滤器过滤。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，引导工艺水经过收集池，和将含二氧化氯的水溶液引入工艺水优选在收集池中进行。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，借助过硫酸盐-亚氯酸盐法制备含二氧化氯的水溶液。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，将含二氧化氯的水溶液在其制备之后直接引入工艺水。

技术总结
本专利申请涉及用于控制在工业装置的至少部分循环的工艺水中的微生物生长的方法，包括将含二氧化氯的水溶液引入工艺水以设置工艺水中的氧化还原电位为400至800mV的步骤，其中含二氧化氯的水溶液具有4至7.5的pH值，和大于1的二氧化氯与氯离子的比例，其中工艺水具有5至50℃的温度。

技术研发人员：汉斯·克莱门斯,丹尼尔·赫尔佐格
受保护的技术使用者：红牛有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4