利用工藝液體進(jìn)行凈化的巴氏殺菌系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用工藝液體進(jìn)行凈化的巴氏殺菌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于對(duì)填入容器(例如瓶子、PET容器或罐)的產(chǎn)品進(jìn)行熱處理的裝置是本領(lǐng)域中已知的。例如，這些裝置可以包含巴氏殺菌系統(tǒng)、加熱或冷卻裝置。此外，為了使產(chǎn)品至少暫時(shí)處于不同的規(guī)定溫度水平，這些裝置經(jīng)常與多區(qū)域巴氏殺菌系統(tǒng)一起出現(xiàn)。熱交換通常會(huì)通過利用諸如水的工藝液體噴射而發(fā)生。噴射應(yīng)當(dāng)理解為噴灑或沖洗容器。該工藝中所使用的、也被稱為工藝水的水通常通過產(chǎn)品流上方的噴嘴細(xì)雨般地灑下。由于溫度差，工藝水因此向產(chǎn)品釋放熱量或者吸收熱量。用過的水通常會(huì)再使用，至少部分再使用。存在針對(duì)工藝水的循環(huán)模式。
[0003]在工藝中，在巴氏殺菌系統(tǒng)中可能以不同途徑出現(xiàn)污染，這可能顯著損害噴灑系統(tǒng)并最終損害巴氏殺菌系統(tǒng)的功能。例如，在系統(tǒng)部件中，或者在該系統(tǒng)的單個(gè)區(qū)域中，可能形成生物膜。例如，生物膜由黏液層(膜)組成，其中可能包埋諸如細(xì)菌、藻類、真菌等的微生物。
[0004]篩選帶通常用于清除來自工藝水的顆粒，例如玻璃肩、沙礫和/或凝結(jié)沉淀物。橫跨幾個(gè)區(qū)域延伸并且在諸多情形中使用的篩選帶具有需要水平帶導(dǎo)向系統(tǒng)的缺陷，使得實(shí)質(zhì)上垂直的水流因此被引導(dǎo)至機(jī)器高度的延伸部分。該超出的高度可以例如等于400mm并且在供應(yīng)和清空容器的傳送系統(tǒng)領(lǐng)域中構(gòu)成顯著額外花費(fèi)。在篩選工藝的每個(gè)區(qū)域各自具有一個(gè)篩選帶的情形中，所產(chǎn)生的篩選成本不成比例地高。插入式篩網(wǎng)也被用在較為簡(jiǎn)單的機(jī)器中。
[0005]兩類篩網(wǎng)都具有被堵塞的不利影響，例如被懸浮沉淀物、黏液和漂浮在水中的物質(zhì)所堵塞。所提到的材料例如停留在它們堆積的篩網(wǎng)表面上。在此，這些物質(zhì)愈加損害篩網(wǎng)的通過率。因此，必須經(jīng)常針對(duì)堵塞檢查并且清理篩網(wǎng)。尤其是在使用插入式篩網(wǎng)時(shí)，在適當(dāng)?shù)那闆r下，必須拉出并清理該插入式篩網(wǎng)，這意味著具有插入式篩網(wǎng)的系統(tǒng)導(dǎo)致高工作負(fù)荷和/或人員花費(fèi)。通常而言，還嘗試著通過化學(xué)處理溶解懸浮的沉淀物、黏液和漂浮在水中的物質(zhì)。然而，如果不太可能通過化學(xué)處理溶解諸如黏液或類似物質(zhì)的材料，或者如果在化學(xué)水處理工藝中存在缺陷，則所提到的篩網(wǎng)類型的篩網(wǎng)表面將會(huì)甚至更快地阻塞。
[0006]篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸限制了可達(dá)到的通過速率。通常，最大尺寸為2-3_的顆粒可以使用帶形篩網(wǎng)或插入式篩網(wǎng)過濾。針狀的玻璃肩可能仍然能夠穿過這類網(wǎng)孔，它們可能隨后堵塞用于噴灑工藝的噴嘴。而且，噴嘴及栗輪通常由塑料制成。然而，碎肩和直徑小于2-3_的其它固體材料可能從內(nèi)部堵塞塑料噴嘴。但是，經(jīng)常更換噴嘴就與由于噴嘴凹凸不平或割裂而引起的不可控的噴灑一樣不受人歡迎。然而，如果新鮮水被用于內(nèi)部清潔工藝，在多種情形下僅僅可獲得冷水。由于用于凈化的水通常會(huì)損失，那么存在額外的水消耗成本。此外，冷水不具有與熱水相同的清潔能力。因此冷水需要更高的噴灑壓強(qiáng)。如果使用來自噴灑回路的水，則除掉的臟物將累積在插入式篩網(wǎng)中，并且稍后必須進(jìn)行人工去除。當(dāng)噴灑工藝進(jìn)行時(shí)，由于系統(tǒng)的各區(qū)域中所需的水位，清潔水位下的區(qū)域是復(fù)雜的。為了清潔這類區(qū)域，經(jīng)常需要讓收集的水流走并隨后人工清潔這些區(qū)域。然而，在這種情形下，需要具有高壓的新鮮水以能夠從位于水位之下的壁上除去生物膜。因此，需要工作時(shí)長(zhǎng)、水和能量達(dá)到很大的程度來清潔該區(qū)域。例如，如果生物殺滅劑分布在一個(gè)區(qū)域的沉淀物中，則生物殺滅劑通過噴灑水栗被工藝水吸收并且細(xì)雨般灑在待清潔區(qū)域上。仍然未被噴灑系統(tǒng)噴灑的區(qū)域或者噴灑管路上方的處理腔室通常被生物膜嚴(yán)重污染。在未充分觸及這些區(qū)域的清潔工藝完成后，這些區(qū)域可能導(dǎo)致巴氏滅菌器重復(fù)受到微生物污染。隨后，需要再次清潔它們并且可能付出大量人力。常常使用的熱消毒工藝需要相當(dāng)數(shù)量的熱能，特別是幾乎加熱整個(gè)系統(tǒng)并且使所有區(qū)域達(dá)到消毒溫度。因此，這在生產(chǎn)之外需要花費(fèi)大量時(shí)間。加熱和反應(yīng)經(jīng)常需要數(shù)小時(shí)。通常，巴氏殺菌水應(yīng)當(dāng)先排空。結(jié)果，消毒需要將系統(tǒng)中所含的幾乎全部水替換。這種填充和排空工藝也需要額外的操作時(shí)間和水消耗。因此，該程序?qū)τ诓僮髡叨吭诟鱾€(gè)方面上都是成本極其尚的。
[0007]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的包含提供一種利用工藝液體進(jìn)行凈化的巴氏殺菌系統(tǒng)，由此，在容器的處理期間改善了該系統(tǒng)內(nèi)部的衛(wèi)生狀況并且由此降低了系統(tǒng)的阻塞風(fēng)險(xiǎn)，從而使系統(tǒng)變得更高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]上述問題通過根據(jù)權(quán)利要求1的、利用工藝液體進(jìn)行凈化的巴氏殺菌系統(tǒng)而得以解決。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種利用工藝液體進(jìn)行凈化的巴氏殺菌系統(tǒng)，其具有用于容器的供應(yīng)和排空傳送系統(tǒng)；至少一個(gè)處理區(qū)，其具有噴灑噴嘴以采用諸如水的工藝液體來噴射所述容器，其中所述處理區(qū)包含具有用于使來自工藝液體的沉淀物沉積的沉淀區(qū)域的篩選單元；并且具有再使用所述工藝液體的閉環(huán)回路；以及具有從每個(gè)區(qū)的所述沉淀區(qū)域移除所述沉淀物并且將所述沉淀物供應(yīng)到中央過濾單元中的裝置；其中，所述中央過濾單元包含至少一個(gè)過濾模塊以從所供應(yīng)的沉淀物中過濾出固體材料，以便保存過濾后的工藝液體；以及使所述過濾后的工藝液體返回至一個(gè)或幾個(gè)處理區(qū)的裝置。
[0010]容器是封閉的。容器的處理通過從外部噴灑或噴射而發(fā)生。尤其是對(duì)于由工藝液體(一般為工藝水)攜帶的小顆粒和凝結(jié)沉淀物而言，篩選單元使用重力沉淀。這些顆粒相比工藝液體具有較高的密度并且作為沉淀物而沉淀在篩選單元的板面(floor)上。工藝液體被導(dǎo)入循環(huán)回路并且通常被再次使用。對(duì)于一個(gè)或幾個(gè)處理區(qū)而言，沉淀物可以借助移除單元而從處理板面的板面上脫去并且供給到中央過濾單元中。顯然，在該工藝中移除了沉淀物和工藝液體的混合物，出于簡(jiǎn)單的目的而將其稱作沉淀物。不僅移除了凝結(jié)的固體。沉淀物被供應(yīng)到中央過濾單元中并且在此過濾。因此，例如，中央處理單元包含至少一個(gè)過濾模塊以從沉淀物中過濾出固體材料。通過該工藝，可以得到過濾后的工藝液體。這種方式過濾后的工藝液體可能因此在很大程度上除去了固體材料。過濾后的工藝液體可以返回至其所來自的區(qū)，或者也可能使系統(tǒng)內(nèi)的過濾后的工藝液體返回至一個(gè)或幾個(gè)其他區(qū)。
[0011]在系統(tǒng)中，用于每個(gè)區(qū)的沉淀物移除的裝置可以形成沉淀區(qū)域的一部分并且以沉淀物可以被從沉淀區(qū)域拉出的方式形成渦流。
[0012]系統(tǒng)內(nèi)的中央過濾單元可以包含另外的過濾模塊以過濾懸浮物質(zhì)。
[0013]尤其在某些條件下或者在工藝液體中具有充分熱量的情形下，可能形成生物膜。一些處理區(qū)中的溫度對(duì)生物膜的生長(zhǎng)恰好是理想的。通過這種類型的另外的過濾模塊，可以從沉淀物中過濾出諸如脫落的生物膜和微生物的懸浮物質(zhì)。
[0014]在該系統(tǒng)中，中央過濾單元可以包含另一過濾模塊，其形成為實(shí)施微濾和/或超濾和/或納濾和/或反滲透過濾工藝。
[0015]有時(shí)，工藝液體中可能突然加入較高濃度的營(yíng)養(yǎng)物，例如通過容器泄露或爆裂，以便容器的內(nèi)容物與各區(qū)中的工藝液體混合。這種過濾模塊可以過濾掉工藝液體中的營(yíng)養(yǎng)物。由此，不同尺寸和/或類型的營(yíng)養(yǎng)物可以借助不同膜尺寸而從工藝液體中移除。
[0016]系統(tǒng)內(nèi)的中央過濾單元可以包含又一個(gè)過濾模塊以使用UV輻射來照射過濾后的工藝液體。
[0017]改善衛(wèi)生狀況的進(jìn)一步的步驟是對(duì)過濾后的工藝液體進(jìn)行UV輻射。這通常在已經(jīng)過濾掉固體物質(zhì)和/或懸浮物質(zhì)和/或營(yíng)養(yǎng)物后發(fā)生。過濾后的工藝液體可以利用UV光線通過照射來進(jìn)行消毒。消毒是可取的，因?yàn)樗梢詼p少返回至處理區(qū)的過濾后的工藝液體中的生物膜的新出現(xiàn)。
[0018]系統(tǒng)可以包含加料單元，其形成為將生物殺滅劑加入到由中央過濾單元過濾后的工藝液體中。一種進(jìn)一步的、尤其是輔助性的消毒可行手段是向過濾后的工藝液體中加入生物殺滅劑。由此，可以進(jìn)一步降低過濾后的工藝液體中的微生物數(shù)量。因此，可以更好地對(duì)過濾后的工藝液體進(jìn)行消毒，并且更有效地抑制微生物和生物膜的重復(fù)出現(xiàn)。
[0019]系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)或全部處理區(qū)可以分別包含一個(gè)具有一個(gè)或幾個(gè)噴嘴系統(tǒng)的內(nèi)部?jī)艋K，一個(gè)或幾個(gè)噴嘴系統(tǒng)形成為利用過濾后的工藝液體清潔處理區(qū)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域。
[0020]過濾的并且一般是消毒的工藝液體可以用于處理區(qū)的內(nèi)部?jī)艋Ｓ捎谶^濾后的工藝液體(一般是工藝水)明顯更清澈并且更干凈，其同樣可以尤其被用于清潔目的。由于過濾且消毒后的工藝水被用于內(nèi)部?jī)艋?，可以?shí)質(zhì)上減少或完全避免額外的新鮮水消耗。
[0021]系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)噴嘴單元可以形成為利用過濾后的工藝水噴射所述噴灑噴嘴的上方的頂棚。
[0022]所謂的噴灑或細(xì)雨陰影經(jīng)常出現(xiàn)在用來在各處理區(qū)對(duì)容器進(jìn)行處理的噴灑噴嘴的上方。噴灑陰影是下述區(qū)域:盡管被冷凝水和/或液體潤(rùn)濕，但這些區(qū)域不經(jīng)常受到噴射并因此尤其容易產(chǎn)生出生物膜。在噴嘴系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)這些區(qū)域的情況下，可以利用工藝水來系統(tǒng)地清潔這些區(qū)域。
[0023]在該系統(tǒng)內(nèi)，要在處理區(qū)中進(jìn)行噴灑的容器可以在彼此上下設(shè)置的幾個(gè)傳送系統(tǒng)上進(jìn)行引導(dǎo)，并且至少一個(gè)噴嘴單元可以采用可對(duì)傳送系統(tǒng)之間布置的區(qū)域進(jìn)行清潔的方式安裝在彼此上下設(shè)置的兩個(gè)傳送系統(tǒng)之間。
[0024]系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)噴嘴單元可以采用下述方式設(shè)置:可以在系統(tǒng)運(yùn)行期間漂洗位于水位以下的區(qū)域。
[0025]位于處理區(qū)的水位以下的區(qū)的區(qū)域在常規(guī)運(yùn)行期間通常難以清潔。此外，生物膜在側(cè)壁上形成。如果收集的水在處理區(qū)中被排空，則這些區(qū)域?qū)⒆兂煽盏摹＿@些區(qū)域隨后還可以通過噴嘴系統(tǒng)漂洗。此外，此類噴嘴系統(tǒng)可以采用下述方式進(jìn)行設(shè)計(jì):噴嘴系統(tǒng)已經(jīng)能夠漂洗水