Filtrazione dell'acqua di servizio negli stabilimenti alimentari per la protezione delle attrezzature

Un filtro può risultare inefficace pur senza rompersi. Potrebbe rimanere sotto pressione e apparire in ordine, pur lasciando passare particelle, a causa di una scelta inadeguata della classe di filtrazione, delle condizioni di flusso o dei parametri di installazione.

Questo è il problema della depurazione dell’acqua di servizio negli impianti alimentari: i malfunzionamenti si manifestano spesso in altri punti. Un ugello di spruzzatura ostruito, una diminuzione dell’efficienza di trasferimento del calore o una valvola che si blocca ripetutamente possono essere attribuiti alle attrezzature piuttosto che all’acqua che le alimenta.

Il servizio non consiste semplicemente nell'utilizzare un filtro più fine. Dobbiamo identificare la sostanza contaminante, valutare la resistenza dell'impianto e scegliere un sistema di filtraggio in grado di mantenere la portata richiesta senza perdite di carico eccessive.

Perché la filtrazione dell'acqua negli stabilimenti alimentari è importante per la sicurezza dei dispositivi

Gli stabilimenti di trasformazione alimentare utilizzano l’acqua per il raffreddamento, la pulizia, il lavaggio, il rabbocco delle caldaie e vari altri servizi di utilità. Ogni applicazione presenta requisiti diversi in termini di qualità dell’acqua, pertanto è raro che un unico sistema di depurazione sia in grado di soddisfare le esigenze di tutti i circuiti.

I solidi in sospensione possono contribuire all’incrostazione delle apparecchiature, ostruire piccoli orifizi e accelerare l’usura delle parti più vulnerabili. Anche i detriti provenienti dalle tubazioni esistenti possono penetrare nelle apparecchiature a valle, anche quando l’acqua in entrata appare inizialmente pulita.

Prima di scegliere un filtro, valuta:

• Metti in attesa i valori relativi ai solidi, alla torbidità e alla distribuzione granulometrica.
• Durezza dell'acqua, pH, conduttività e concentrazione di cloruri.
• Ferro, manganese e tracce di corrosione.
• Flusso normale e di picco, pressione di esercizio e livello di temperatura.
• Rischi microbiologici rilevanti per l'uso previsto dell'acqua.
• Le tonnellate di frammenti ammesse e i requisiti di sollecitazione delle apparecchiature a valle.

La filtrazione ha dei limiti. È in grado di rimuovere le particelle trattenute dai suoi materiali filtranti, ma non elimina automaticamente i minerali disciolti, non impedisce completamente la corrosione né disinfetta l'acqua.

Anche il contesto normativo ha la sua importanza. Il 2 maggio 2024, la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha pubblicato una linea guida definitiva che richiede valutazioni basate su sistemi per determinati utilizzi agricoli dell’acqua prima del raccolto. La linea guida riguarda le procedure relative ai prodotti agricoli e non costituisce una specifica universale per i sistemi di filtraggio utilizzati nei processi di trasformazione alimentare. Il suo insegnamento più ampio è che i rischi idrici dovrebbero essere valutati in base alla fonte, all’uso previsto e ai rischi potenziali. Normativa della FDA sulle acque agricole illustra la gamma e la strategia di valutazione.

Filtrazione dell'acqua industriale per la lavorazione degli alimenti: come scegliere il sistema giusto

Parti dal meccanismo di guasto, non dal catalogo dei prodotti.

Adattare l'efficienza di filtrazione ai dispositivi

Un circuito dell'acqua di raffreddamento può tollerare una maggiore quantità di frammenti in sospensione rispetto a una linea che alimenta valvole di intercettazione di precisione o piccoli ugelli di nebulizzazione. Il livello di filtrazione appropriato dovrebbe quindi tenere conto dei requisiti documentati delle apparecchiature a valle.

Anche i valori di classificazione in micron richiedono un’attenta analisi. I valori nominali e quelli assoluti non sono compatibili, e i prodotti con lo stesso valore di classificazione in micron specificato possono presentare un’efficienza di ritenzione diversa.

Chiedete ai distributori informazioni sulla tecnica di analisi, sull’efficacia di ritenzione, sulla caduta di pressione a filtro pulito e sui limiti operativi raccomandati. Evitate di scegliere un prodotto solo perché è quello più diffuso nel settore.

Confronta le principali opzioni di filtrazione

Tipo di filtro	Applicazione tipica	Considerazione fondamentale
Filtro resistente	Eliminare i detriti più grandi	Ritenzione limitata delle particelle fini
Filtro a sacchi	Flussi di servizio contenenti solidi in sospensione	Capacità e frequenza delle sostituzioni
Filtro a cartuccia	Protezione degli strumenti delicati	Valutazione dei media e riduzione dello stress
Cartuccia a pieghe	Applicazioni che richiedono una posizione più elevata del supporto	Modello a pieghe e riempimento a tinta unita
Metallo sinterizzato lavabile	Filtrazione commerciale riutilizzabile	Efficacia di pulizia e durata

I migliori filtri per l'acqua destinati agli apparecchi per la lavorazione degli alimenti sono quelli che soddisfano l'effettivo fabbisogno di ritenzione alla portata e alla pressione richieste. Un componente di qualità superiore può rivelarsi controproducente se si intasa rapidamente e limita l'erogazione dell'acqua.

Selezionare un immobile adeguato e un componente di filtro

Per una linea di servizio specifica, un filtro a cartuccia singola in acciaio inossidabile per il settore immobiliare può essere adeguato quando le sue caratteristiche, il valore di pressione e i collegamenti sono compatibili con l'applicazione.

Qualora si preferisca un carico di solidi maggiore o una manutenzione con sacchi, si consiglia di prendere in considerazione un filtro a sacchetto in acciaio inossidabile con ingresso laterale - settore immobiliare. Verificare le autorizzazioni di accesso, i piani di messa in sicurezza e il tempo necessario per la sostituzione dell'elemento di sicurezza.

Anche i supporti riciclabili potrebbero meritare di essere presi in considerazione. A cartuccia filtrante in rete metallica sinterizzata lavabile può rappresentare una soluzione affidabile in contesti industriali ideali, a condizione che ne siano confermate l'efficienza di filtrazione e la procedura di pulizia.

L'acciaio inossidabile di per sé non garantisce la resistenza alla corrosione in ogni ambiente. La qualità del materiale, la composizione chimica dell'acqua, la temperatura, i prodotti chimici utilizzati per la pulizia e la compatibilità delle guarnizioni sono tutti fattori che influenzano la durata del prodotto.

Come proteggere gli strumenti utilizzati negli stabilimenti alimentari grazie alla depurazione dell'acqua

Per ottenere una configurazione affidabile non basta scegliere un alloggiamento. È necessario seguire una procedura documentata per migliorare l'efficienza e mantenerla nel tempo.

1. Definire un punto di riferimento

Raccogliere dati rappresentativi sulla qualità dell'acqua e segnalare i guasti ricorrenti alle apparecchiature. Se gli ugelli si intasano ripetutamente, esaminare i depositi e verificare se presentano tracce di ruggine, incrostazioni minerali, sabbia o altro materiale.

Una valutazione visiva può orientare l'esame, ma potrebbe essere necessaria un'analisi di laboratorio per confermare la causa.

2. Calcolare la portata e la diminuzione delle sollecitazioni

Registrare la portata normale e di picco, la pressione in ingresso, la pressione minima a valle e il livello della temperatura di esercizio. Verificare i dati relativi alla caduta di pressione forniti dal produttore nelle condizioni operative previste.

Un filtro di dimensioni insufficienti potrebbe limitare la portata nei momenti di picco di fabbisogno. Un filtro che si intasa rapidamente potrebbe richiedere una maggiore quantità di materiale filtrante, un filtraggio aggiuntivo o l'analisi di una fonte di contaminazione a monte.

3. Definire i criteri di manutenzione

Misurare la pressione differenziale attraverso il filtro in presenza di problemi di circolazione simili. Stabilire i limiti di pulizia o sostituzione attenendosi alle indicazioni del produttore e ai dati di funzionamento rilevati.

Se la caduta di pressione aumenta in modo imprevisto, verificare innanzitutto se è sufficiente sostituire l'elemento. La causa potrebbe essere un cambiamento nella qualità dell'acqua di alimentazione, l'usura delle tubazioni o un intervento di manutenzione a monte.

4. Bypass di controllo e manutenzione

Laddove sia necessaria un’alimentazione continua, valutare se sia opportuno ricorrere a filtri in parallelo o a una configurazione duplex. Assicurarsi che le impostazioni delle valvole e le procedure di commutazione non consentano l’invio accidentale di acqua non trattata a valle.

Sostituzione degli aspetti documentali, obblighi di valutazione e casi in cui è consentita la procedura di deroga.

Soluzioni per il filtraggio dell'acqua a fini energetici: cosa dovrebbero specificare gli ingegneri?

Una specifica chiara impedisce ai fornitori di proporre prodotti sostanzialmente diversi, pur sostenendo di soddisfare esattamente la stessa esigenza.

Si prega di includere i seguenti dettagli nella richiesta di preventivo:

• Requisiti relativi all'applicazione e ai dispositivi a valle.
• Fonte idrica e informazioni di alta qualità facilmente reperibili.
• Portate tipiche e di picco.
• Stress legato al lavoro e allo stile di vita.
• Temperatura dell'acqua ed esposizione diretta alle sostanze chimiche.
• Sono richiesti i valori relativi al grado di filtrazione e i dati relativi all'efficienza.
• Materiali a contatto con il fluido e compatibilità delle guarnizioni.
• Pulizia o trattamento sostitutivo.
• Dimensioni degli immobili, collegamenti e spazio libero per la manutenzione.
• Erano necessari la documentazione tecnica e i test di accettazione.

Per i sistemi personalizzati, un tubo filtrante industriale in metallo sinterizzato potrebbe valere la pena valutare in quali casi un componente metallico tubolare si adatti meglio allo stile.

La scelta deve tenere conto dell'affidabilità dell'area di filtrazione, della struttura del materiale filtrante, della tenuta, della caduta di pressione e della facilità di pulizia. Dimensioni dei pori simili non garantiscono prestazioni equivalenti tra materiali filtranti o produttori diversi.

Confronto del costo totale di proprietà

Il costo di acquisto rappresenta solo una parte della storia.

Costo variabile	Elementi monouso	Elementi metallici lavabili
Costo iniziale	Comunemente abbreviato	Spesso maggiore
Materiali di consumo a lunga durata	Elementi di ricambio	Raccolta dei materiali e dei relativi materiali di consumo
Lavoro	Dipende dalla frequenza di sostituzione	Dipende dalle esigenze di pulizia e valutazione
Tempo di inattività	In relazione alla sostituzione e all’isolamento	Relativo alla pulizia e alla verifica
Durata di vita	Dipende dal riempimento e dalla sostituzione	Affidati alla resistenza e all'efficacia nella pulizia

Nessuno dei due metodi risulta immediatamente più conveniente. Confronta i prezzi dei componenti, la manodopera, lo smaltimento, la pulizia, i tempi di inattività e la durata prevista, utilizzando dati effettivi dell’impianto anziché stime di risparmio non comprovate.

Errori tipici di installazione da evitare

Anche i dispositivi scelti con cura possono non funzionare al meglio se non si presta la dovuta attenzione all’installazione e alla manutenzione.

• Posizionamento errato: Un filtro a monte non è in grado di trattenere le particelle generate dalla corrosione delle tubazioni situate più a valle.
• Accessibilità insufficiente: Un'autorizzazione di manutenzione con restrizioni comporta un intervento di manutenzione lento o rinviato.
• Monitoraggio senza stress: In assenza di analisi affidabili della pressione differenziale, diventa più difficile individuare il carico sugli elementi.
• Bypass non controllato: L'acqua non trattata potrebbe raggiungere i dispositivi che si avvalgono del sistema di filtrazione.
• Scelta errata del materiale: L'acciaio inossidabile e gli elastomeri devono essere in grado di resistere alle caratteristiche chimiche dell'acqua e ai problemi legati alla pulizia.
• Filtrazione estremamente aggressiva: Un componente più fine potrebbe aumentare la perdita per attrito senza risolvere il problema effettivo della contaminazione.

Per le applicazioni nel settore alimentare e delle bevande, occorre distinguere tra un servizio di base e una soluzione a diretto contatto con gli alimenti o che richiede particolari requisiti igienici. Un filtro adatto a un circuito di raffreddamento esterno non è automaticamente idoneo all’uso a contatto con il prodotto.

Domande frequenti

Che cos’è la depurazione dell’acqua negli impianti alimentari?

La filtrazione dell'acqua negli impianti alimentari consiste nell'eliminazione delle particelle indesiderate presenti nell'acqua utilizzata negli stabilimenti di produzione alimentare, al fine di soddisfare i requisiti specificati in materia di qualità dell'acqua e proteggere le apparecchiature o i processi. A seconda dell'applicazione, i sistemi possono avvalersi di filtri a rete, filtri a sacco, filtri a cartuccia o mezzi filtranti metallici riutilizzabili, oltre a diversi trattamenti per i contaminanti disciolti e i rischi microbiologici.

Qual è il filtro migliore per le attrezzature destinate alla manipolazione degli alimenti?

Il filtro ideale per le attrezzature destinate alla lavorazione degli alimenti è quello che garantisce le prestazioni richieste in termini di ritenzione delle particelle alla portata e alla pressione definite, pur rimanendo compatibile con la composizione chimica dell’acqua e il programma di manutenzione. I filtri a cartuccia, a sacco e in metallo sinterizzato possono tutti essere adatti, a seconda dei livelli di contaminazione, della sensibilità delle apparecchiature e delle condizioni operative.

Qual è il grado di filtrazione (in micron) che dovrebbe avere un filtro per l'acqua utilizzato in uno stabilimento alimentare?

Il valore corretto in micron è determinato dai requisiti di tolleranza alle particelle delle apparecchiature a valle e dall’efficienza di ritenzione dichiarata dal produttore del filtro. I valori nominali e assoluti non devono essere considerati equivalenti senza aver prima valutato i metodi di prova e i dati prestazionali pertinenti.

I filtri per l'acqua in acciaio inossidabile possono prevenire la formazione di calcare e ruggine?

I filtri per l'acqua in acciaio inossidabile sono in grado di rimuovere le particelle sospese, compresi alcuni prodotti di corrosione e residui di cottura, ma non impediscono automaticamente che i minerali disciolti accelerino il deterioramento né eliminano il deterioramento chimico. Questi problemi richiedono un'analisi della composizione chimica dell'acqua, della temperatura, dei materiali e delle tecniche di trattamento adeguate.

Con quale frequenza è necessario sostituire le cartucce filtranti?

Le cartucce filtranti devono essere sostituite in base alle indicazioni del produttore, ai limiti operativi, all’andamento della pressione differenziale e al livello di contaminazione rilevato, anziché limitarsi a un periodo di tempo approssimativo. Una riduzione definita e irreversibile delle prestazioni e adeguati requisiti di qualità dell’acqua a valle contribuiscono a stabilire un programma di manutenzione regolare.

Il filtraggio dell'acqua con energia la rende sicura per il contatto con gli alimenti?

La sola filtrazione dell’acqua di servizio non garantisce che l’acqua sia sicura per il contatto con gli alimenti, poiché l’eliminazione delle particelle non comporta sempre l’eliminazione degli agenti patogeni o dei contaminanti chimici disciolti. I requisiti di trattamento dipendono dall’uso previsto, dalla normativa vigente, dalla qualità dell’acqua di fonte e dalla valutazione dei rischi per la sicurezza alimentare effettuata dalla struttura.

Proteggere i dispositivi con un approccio di purificazione misurabile

La depurazione dell'acqua negli impianti alimentari funziona al meglio quando la progettazione parte da dati concreti: misurazioni della qualità dell'acqua, esigenze relative alle apparecchiature, condizioni operative e una strategia di manutenzione ragionevole.

Un filtro più fine non è sempre migliore, l’acciaio inossidabile non è a prova di corrosione e i componenti riutilizzabili non sono necessariamente meno costosi.

Se nel vostro impianto si verificano ostruzioni ripetute degli ugelli, un aumento delle sollecitazioni differenziali o un intasamento prematuro dei filtri, verificate la fonte di contaminazione prima di scegliere gli strumenti di ricambio.

I componenti per la filtrazione commerciale di LY Filter offrono diverse opzioni per un’ulteriore valutazione tecnica. Comunicateci la vostra fonte d’acqua, la portata, la pressione di esercizio, la temperatura, il grado di filtrazione richiesto e gli strumenti che dovete proteggere, per aiutarci a individuare l’alloggiamento del filtro e la configurazione dei componenti più adatti.