Campeões ocultos para segurança
15 Mar 2022
A tecnologia de limpeza de tanques higiênica faz seu trabalho onde ninguém pode ver. No entanto, é de fundamental importância garantir a segurança higiênica, a sustentabilidade e a vida útil de alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos, entre muitos outros. Chamamos a atenção em como esse componente do sistema em constante evolução ajuda a alcançar benefícios cada vez maiores para os fabricantes, trabalhadores da planta, consumidores e o meio ambiente.
Alguns parecem naves espaciais. Alguns parecem ferramentas surrealistas ou brinquedos brilhantes de estranha elegância e simetria. Os limpadores de tanques industriais certamente estão entre os componentes mais esteticamente agradáveis em sistemas de processamento... ou estariam se fosse possível vê-los. Seu verdadeiro valor está no que fazem, e o fazem escondido, em tanques de processamento e armazenamento hermeticamente fechados, contêineres e cubas de fermentação.
Há muito tempo atrás, no alvorecer da era do processamento de alimentos, eram na verdade contêineres e cubas sujos que desencadeavam a fermentação da levedura e nos proporcionavam delícias básicas como cerveja, vinho e pão de massa fermentada. Desde então, porém, tem sido a principal preocupação para os fabricantes bem-sucedidos manter tanques e recipientes o mais limpos possível para garantir a qualidade confiável do produto. No caso de produtos para consumo humano, isso significa: limpar higienicamente ou mesmo assepticamente.
A segurança é importante - e a reputação da marca
Quer sejam produtos lácteos, vinho ou cerveja, pasta de dentes, produtos farmacêuticos ou farinha de panificação - a qualidade segura e reproduzível do produto é um objetivo fundamental no interesse dos fabricantes e consumidores. Onde quer que os produtos sejam processados ou armazenados em tanques, silos ou, por exemplo, contêineres intermediários (IBC), os resíduos que não são adequadamente limpos podem afetar sua segurança e qualidade de várias maneiras. É por isso que a limpeza de tanques e outros contêineres é estritamente governada pelos regulamentos e diretrizes do FDA nos Estados Unidos, do EHEDG na Europa e por outros regulamentos ao redor do mundo.
Um grande risco é a possibilidade de contaminação cruzada que pode ocorrer quando uma batelada de produção segue outra com componentes de produto diferentes. Como consumidores, estamos constantemente pedindo mais variedade para atender aos nossos diferentes apetites e necessidades. Isso levou a uma explosão contínua de produtos e variantes de produtos nos mercados de hoje, que muitas vezes são processados e armazenados nos mesmos tanques. Resíduos de produtos anteriores podem afetar o sabor ou outras propriedades do próximo produto ou até mesmo torná-lo venenoso. Isso pode acontecer, por exemplo, devido à fermentação descontrolada ou reações químicas, crescimento de bactérias ou fungos ou a transferência de alergênicos de um produto para outro.
Se o produto permanecer o mesmo, ainda existe o risco de que os resíduos impuros se decomponham ou fermentem, afetando a próxima batelada no tanque. O efeito perceptível pode ser pequeno, mas os consumidores globais tendem a ser cada vez mais críticos até mesmo nos menores desvios. Considerando bens menos preciosos como celulose ou lama de papel ou até mesmo esgoto, seus tanques também precisam ser limpos para evitar acúmulo de produto, entupimento, corrosão ou gases nocivos.
Todos os riscos de limpeza inadequada são multiplicados nos ambientes de mercado atuais devido às muitas repercussões que até mesmo um único lote de produto defeituoso pode acarretar. O fabricante pode perder quantidades substanciais de produtos contaminados e pode enfrentar custos significativos para recall e devolução de produtos defeituosos. Mais importante ainda, a saúde dos trabalhadores e consumidores pode ser afetada. Por fim, a reputação do produto e da marca quase invariavelmente sofrerá com qualquer incidente desse tipo, por menor que seja. A tecnologia de limpeza se tornou, portanto, um ativo cada vez mais importante na caixa de ferramentas do planejador de processos.
Limpeza automatizada para condições de trabalho mais saudáveis
Durante séculos, as pessoas tiveram uma boa ideia dos riscos de recipientes sujos, mas toda a limpeza tinha que ser feita à mão em circunstâncias perigosas. No passado, os trabalhadores da manutenção tinham que entrar em tanques e silos pela estreita porta de inspeção para limpar o tanque manualmente por dentro, às vezes auxiliados por um colega de trabalho para supervisionar a segurança de ambos. Eles tinham que lidar com fluidos de limpeza agressivos e resíduos de tanque potencialmente perigosos em um espaço confinado e obstrutivo. É óbvio o motivo pelo qual os regulamentos de saúde no trabalho da Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos Estados Unidos e instituições semelhantes em outros lugares exigem extrema cautela.
A limpeza manual ficou mais fácil com o desenvolvimento de pistolas pulverizadoras de controle manual - ainda a maneira mais eficaz de limpar a parte externa de tanques, bem como paredes de pedra, calçadas ou, por exemplo, conveses de navios de pesca. Mas foi o desenvolvimento dos limpadores automatizados, a partir da década de 1920, que trouxe eficiência e condições de trabalho mais saudáveis para a limpeza do interior dos tanques. O controle automatizado das operações de limpeza também tornou possível dosar o fluido detergente exatamente na quantidade necessária para a tarefa - assim como uma máquina de lavar louça moderna apresenta recursos melhores do que enxaguar manualmente.
Os tanques que podem ser limpos automaticamente são geralmente feitos de aço inoxidável e o sistema de limpeza é montado o mais centralmente possível na parede ou teto do tanque. Os produtos químicos de limpeza são principalmente compostos alcalinos e ácidos, que podem ser reutilizados em sistemas de CIP cíclicos. Os tempos de limpeza e os intervalos de limpeza podem variar muito, dependendo da configuração da planta, do produto e do cronograma de processamento da batelada, frequentemente ocorrendo várias vezes ao dia. Dado que muitas operações têm espaços de armazenamento com vários tanques, alguns com mais de 20 metros de altura e uma área de superfície interna de mais de 100 metros quadrados, podemos realmente chamar os limpadores de tanques automatizados de “campeões ocultos” da produção industrial.
Melhorando a sustentabilidade e os custos operacionais
No GEA Cleaning Technology Competence Center (Centro de Competência de Tecnologia de Limpeza da GEA) em Buechen, Alemanha, os especialistas estão constantemente expandindo a variedade de tipos de limpadores usados hoje em dia na indústria para diferentes produtos, tipos de sujeira e ambientes de aplicação. Todos os limpadores de tanques devem manter a segurança e a qualidade, mas também precisam operar de forma cada vez mais eficiente e sustentável - caso contrário, a tecnologia de limpeza poderosa pode não mais compensar, apesar de seu valor para o produto e o processo. A pergunta que os engenheiros sempre repetem é: Quais fatores que influenciam o desempenho da limpeza podem ser melhorados para aumentar a sustentabilidade, economizar recursos e reduzir custos?
O chamado círculo dinâmico de Sinner mostra como cinco fatores principais de limpeza eficiente - eficiência mecânica, temperatura, agentes de limpeza, consumo de água e tempo de limpeza - trabalham juntos. Aumentar qualquer seção do círculo torna as outras menores, indicando uma potencial economia. “Na prática, nossos engenheiros se concentram em um fator, a melhoria da eficiência mecânica das soluções de limpeza”, explica Jana Zimpel, Gerente de Vendas de Produtos do GEA’s Competence Center em Buechen. "Cada avanço conseguido ali permite que os operadores da planta economizem um tempo valioso para o processamento e reduzam o consumo de energia, água e produtos químicos de acordo com suas prioridades econômicas e ecológicas”.
Cada avanço conseguido ali permite que os operadores da planta economizem um tempo valioso para o processamento e reduzam o consumo de energia, água e produtos químicos de acordo com suas prioridades econômicas e ecológicas”.- Jana Zimpel, Gerente de Vendas de Produtos do GEA’s Competence Center
- Jana Zimpel, Gerente de Vendas de Produtos do GEA’s Competence Center
As áreas de melhoramento mecânico são altamente diversificadas. “Por meio de um design inovador, os limpadores modernos são capazes de aproveitar as forças de cisalhamento e outros efeitos auxiliares de limpeza para aumentar a eficiência da limpeza”, ressalta o Gerente Executivo de Vendas de Produtos da GEA, Chris Lawton. "Fluxos de líquido, tamanhos de bicos, velocidades de rotação e matriz de pulverização, quando combinados com tempos de limpeza, são todos os fatores-chave que podemos otimizar para um determinado processamento de produto ou tamanho de tanque”.
Um objetivo relacionado no interesse dos operadores da planta é estender a vida útil dos limpadores de tanques. Para isso, a GEA utiliza rolamentos hidrodinâmicos em vez de rolamentos de esferas, pois estes últimos estão sujeitos a um desgaste muito maior e também podem contaminar o produto por meio de abrasão. Além disso, os consultores da GEA aconselham seus clientes a estabelecer programas de manutenção preventiva, que garantem que as juntas e outras peças de desgaste sejam substituídas a tempo antes que os problemas ocorram.
Fluxos de líquido, tamanhos de bicos, velocidades de rotação e matriz de pulverização, quando combinados com tempos de limpeza, são todos os fatores-chave que podemos otimizar para um determinado processamento de produto ou tamanho de tanque”.- Chris Lawton, Gerente Executivo de Vendas de Produtos, GEA Cleaning Technology
- Chris Lawton, Gerente Executivo de Vendas de Produtos, GEA Cleaning Technology
Um conceito modular inovador
Entre os muitos tipos de limpadores de tanques, os limpadores orbitais são uma espécie de referência em tecnologia poderosa e foram desenvolvidos pela GEA várias vezes. Adequadamente equipados para a tarefa, os limpadores orbitais podem lidar com os trabalhos mais difíceis, como resíduos secos e pegajosos e até mesmo fermento, cola, resina ou produtos de fermentação, etc. Equipados com bocais e transportadores de bocal meticulosamente selecionados, o limpador gira em uma matriz 3D ao redor um eixo vertical e um eixo horizontal e, assim, atinge todos os pontos da superfície do tanque de maneira altamente controlada e poderosa.
Os desenvolvimentos atuais da GEA incluem a iniciativa bem-sucedida de combinar todas as opções de equipamentos-chave para limpadores orbitais em um único modelo modular. Este conceito modular foi realizado pela primeira vez no limpador orbital OC200 da GEA. Todos os componentes principais deste limpador orbital podem ser trocados rapidamente. Três diferentes transportadores de bocal atendem a todos os requisitos em relação às aberturas de inserção, fluxo e níveis de sujeira. É possível selecionar oito diâmetros de bocais para otimizar o fluxo, o tempo de ciclo e as projeções de pulverização. Tendo todas essas opções à mão, conseguir tempos de pausa mais longos para maior intensidade de limpeza não é problema.
É possível fabricar pulverizadores mais longos para tanques muito altos ou muito largos, como silos de farinha ou tanques de fermentação em grandes operações. Os tanques altos também podem ser limpos de baixo para cima, invertendo o modo normal de operação. Bocais autolimpantes, apontados para trás, evitam o acúmulo de produto no limpador.
Esta inovação oferece um novo nível de flexibilidade aos operadores de processos, tornando mais fácil para eles planejar e conceber exatamente a opção de equipamento certa para sua tarefa específica e adaptar seu limpador a novos e diferentes requisitos de processo em qualquer momento posterior. Graças ao impacto mecânico otimizado, os tempos de limpeza e o consumo de fluido podem ser ainda mais otimizados, economizando recursos valiosos.
Suporte pessoal especializado - um fator subestimado
É característico da natureza oculta da limpeza de tanques que os planejadores, implementadores e operadores do sistema entendam outras áreas da tecnologia de processamento muito melhor do que os limpadores de tanques. Eles estão - e deveriam estar - principalmente focados em melhorar seu produto, as etapas de processamento diretamente relacionadas a isso e seu rendimento esperado. Como resultado, configurar o equipamento ideal de limpeza de tanques é muito mais uma questão de parceria entre empresas e entre pessoas.
Na GEA, Jana Zimpel confirma que uma parte vital do trabalho de sua equipe é facultar ao cliente o conhecimento do processo. “Entender as necessidades e requisitos individuais é muito importante para nós”, explica. "Em uma boa colaboração, somos capazes de oferecer suporte ao cliente como um especialista com o componente ideal, enquanto ele se concentra mais no processo como um todo. Compartilhamos nosso know-how, treinamos funcionários e apoiamos os operadores no local para que nossos clientes alcancem processos de limpeza seguros, sustentáveis e econômicos”.
Tanques de processamento e armazenamento para
Onde quer que a limpeza seja essencial
