[发明专利]用于生产滤过液体的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产滤过液体、特别是无菌水的方法，所述滤过液体在饮料生产中或在装瓶或包装工业中使用，在各情况中，所述方法在由膜反冲洗循环界定的生产循环的过程中在具有至少一个膜单元(4a-4f)的过滤设备(V)中进行，本发明还涉及一种用于生产滤过液体、特别是无菌水的过滤设备(V)，在各种情况下，所述滤过液体通过至少一个膜单元(4a-4f)被抽吸到生产循环中并且被打算用于特别是饮料生产中或用于装瓶或包装工业中。

背景技术

对于例如在饮料生产过程中以及在装瓶和包装工业中的各种功能和加工而言，需要无菌水。无菌水通常通过使用UHT/HTST技术从原水生产出来，即，通过热力加热原水来保证微生物的死亡率并随后冷却到处理温度。这是非常耗能且高成本的方法。然而，通过监控温度，相对容易确保生产工厂的持久的功能性能力(functional capability)，使得在出现故障的情况下不会有被污染的无菌水被释放用于消耗。为了节约能量和成本，可替代的方案是用于生产适当品质的无菌水的膜技术。这里，使用膜单元，在生产循环中原水被抽吸经过膜单元，膜用作阻挡微生物和细菌的过滤器，由此使得水几乎无菌。各膜单元的膜必须例如定期被反冲洗(backwash)，由此两个连续的反冲洗循环和完整性测试在时间上限制了生产循环。然而，从生产循环出来的无菌水的产品体积(production volume)此时已经被释放用于消耗或者已经与其它并联运作的膜单元的产品体积混合并被释放用于消耗。然而，膜技术的不利之处在于，迄今为止仍未能经济地证明在各功能性循环过程中膜保持了功能性能力。生产循环过程中的膜破损或膜故障会导致品质不足的无菌水，该无菌水可能已经在功能和加工期间被使用了，这意味着复杂且高成本的测量。这是因为这种性质的干扰仅通过在生产循环之后进行常规的膜完整性测试来发现就太晚了。

从EP 1 189 684 B和US 2003 015977 A中已知一种用于家庭用水的饮水机(drinking water dispenser)，其中在操作性程序的过程中进行膜的功能性测试，如果结果显示膜破损或膜故障就停止生产。膜单元之后设有小型储水器，饮用水从该储水器中取出。储水器的目的是使得更大的产品体积和/或充足的饮用水可立即用于反冲洗循环，这是因为膜单元仅具有有限的供应性能。采用这种方式无法防止被污染的饮用水被消耗。

当用微滤膜过滤或净化苹果汁、啤酒等时出现了类似的问题。如果本文在下面使用“无菌”一词，那么在各情况中该词均与基于所使用的过滤膜的孔径大小而实现的滤过液体的所期望的纯度相关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前面所述类型的方法和用于实施该方法的设备，该方法对液体无菌性(过滤品质)的维持进行自监控，以便能够防止由被污染的液体的消耗而产生的后果性测量。

该设定的目的通过下述方法和设备的特征来解决。

一种用于生产滤过液体、特别是无菌水的方法，所述滤过液体在饮料生产中或在装瓶或包装工业中使用，在各情况中，所述方法在由膜反冲洗循环界定的生产循环的过程中在具有至少一个膜单元(4a-4f)的过滤设备(V)中进行，其特征在于，在生产加工中，生产循环的至少一个被过滤的产品液体体积在被释放用于消耗之前被临时地储存，直到被临时储存的所述产品液体体积获得无菌性证据。

一种用于生产滤过液体、特别是无菌水的过滤设备(V)，在各种情况下，所述滤过液体通过至少一个膜单元(4a-4f)被抽吸到生产循环中并且被打算用于特别是饮料生产中或用于装瓶或包装工业中，其特征在于，各膜单元(4a-4f)具有分配给该膜单元的膜反冲洗系统(18)和用于膜功能性测试(T)的无菌空气测试设备(16)以及位于该膜单元下游的临时储存装置(Z)，所述临时储存装置(Z)具有至少与在至少一个膜单元(4a-4f)的生产循环过程中产生的产品液体体积相对应的容量。

因为根据本方法，在生产序列(production sequence)中与生产循环之后的反冲洗循环相关联地为相关膜单元产生无菌性证据，直到无菌性证据产生才会将产品液体体积释放出，否则将其临时储存，所以确保了当在连续的完整性测试之间发生膜破损或膜故障时生产出的被污染的无菌水不会被释放用于消耗，而是能够以合理的成本和能量支出被预先弃用。由于在消耗之前进行无菌性证据和临时储存，所以在微滤设备或超滤设备中通过采用成本及能量最优化的膜技术，本方法具有重要的自监控的特征以确保消耗时的无菌性。