Prozesswasseroptimierung in der Kosmetik- und Pharmaindustrie
Kostengünstig vor Ort produziert – Mikrobiologisch sicher
Wasser wird häufig als Prozesswasser (Ausgangs- oder Hilfsstoff) bei der Herstellung von Pharmazeutika und Kosmetika sowie zur Reinigung von CIP-Anlagen eingesetzt. Folglich werden an seine Qualität hohe Anforderungen gestellt, die jedoch besonders in mikrobieller Hinsicht schwierig einzuhalten sind: Wasserführende Systeme neigen zur Bildung von Biofilm und können eine Quelle für gefährliche Erreger wie Legionellen und Pseudomonaden werden, was den Einsatz von wirksamen Desinfektionsverfahren notwendig macht. Doch die meisten Problemkeime haben bereits Resistenzen gegenüber gängigen chemischen Lösungen ausgebildet. Die thermische Desinfektion führt oft nicht zum gewünschten Erfolg.
Wassersysteme gehören zu den wesentlichen Komponenten der Pharma- und Kosmetik-Produktion. Da es jedoch zu unterschiedlichsten Verunreinigungen – etwa durch Partikel oder Mikroorganismen – kommen kann, müssen geeignete Aufbereitungsverfahren angewandt werden. So kann sich beispielsweise in allen Systemen, in denen Wasser zum Einsatz kommt, ein Biofilm bilden – eine symbiotische Lebensgemeinschaft von verschiedenen Bakterien, die sich gegenseitig unterstützen und durch eine Schicht aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) geschützt sind. Dieser Film gewährleistet, unter anderem, ideale Bedingungen für das Wachstum von Legionella pneumophila und Pseudomonas aeruginosa, die eine ernste Gesundheitsgefährdung darstellen können. Eine strenge Kontrolle ist daher unabdingbar, um dauerhaft eine hohe Wasserqualität zu gewährleisten und das Risiko einer mikrobiellen Belastung der Produkte zu senken.
Im Kosmetikbereich wird NADES 2.0 vor allem in der Trink- und Prozesswasserwassersanierung sowie in der Desinfektion von Mischern (CIP) und Abfülllinien eingesetzt. Brauchwasser beinhaltet in diesem Zusammenhang auch das Wasser, mit dem die kosmetischen Produkte hergestellt werden. So kann eine erhöhte Produktsicherheit erreicht werden. Die Anwendungskonzentrationen von NADES 2.0 liegen in der Kosmetikindustrie für Trinkwasseranwendungen im Bereich der Trinkwasserverordnung. Bei der Desinfektion von Mischern und Abfülllinien werden höhere Konzentrationen eingesetzt.
Die Ziele sind die Verbesserung der mikrobiologischen Situation sowie potentielle Zeiteinsparungen bei der Reinigung. So ist es möglich, das Produktionsvolumen zu steigern und des Weiteren verbessert der Einsatz von NADES 2.0 die Produktstabilität.
Keine Resistenzbildung bei NADES 2.0
Meist wird hierfür eine thermische Desinfektion durchgeführt oder es werden Biozide wie Peressigsäure eingesetzt, die die Mikroorganismen abtöten und die Biofilmbildung vermindern sollen. Die im Biofilm vorkommenden Bakterien bilden häufig Resistenzen gegen die konventionellen Desinfektionsverfahren und -mittel. Eine von derzeit nur wenigen effektiven Alternativen zu diesen gängigen, aber immer unwirksameren Methoden bildet NADES 2.0. Dabei handelt es sich um aktives Chlor hergestellt aus Natriumchlorid per Elektrolyse (Natriumhypochlorit auf Elektrolysebasis), das nachweislich über eine bakterizide Wirkung unter anderem gegen Pseudomonas aeruginosa, Legionella spp., Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella entercia, Staphylococcus aureus sowie Enterococcus faecium verfügt. Das Mittel führt zur Reduzierung des Biofilms in wasserführenden Systemen und verhindert dessen Neuaufbau, da NADES 2.0 die EPS durch die kontinuierliche Einspeisung von NADES 2.0 abbaut. Beim Kontakt mit organischer Substanz reagiert aktives Chlor (Natriumhypochlorit (NaOCl)) ab. Bei entsprechender Konzentration beziehungsweise Einwirkzeit kommt es schließlich zum Absterben des Mikroorganismus.
Es verfügt über ein breites Wirkspektrum, für das derzeit keinerlei Resistenzbildung bekannt ist. Aus diesem Grund minimiert es somit zuverlässig die Gefahr einer Beeinträchtigung des Produkts durch belastetes Wasser. Der Einsatz des Biozids zur Desinfektion von Produktionslinien oder CIP-Anlagen verhindert zudem Kreuzkontaminationen. Da das Mittel vor Ort automatisiert aus Salz, Wasser und Strom hergestellt und eingespeist wird, entfallen die Risiken und Kosten, die bei der konventionellen Behandlung von Wasser mit dem Transport, der Lagerung und der Handhabung von gefährlichen Chemikalien verbunden sind.
Automatisierte Dosierung und Einspeisung
Die Integration ins System vor Ort erfolgt durch eine automatisierte, mengenproportionale Dosierung. NADES 2.0 wird mittels einer Pumpe über eine Impfstelle ins Wasser dosiert, entsprechend des festgelegten Sollwerts beziehungsweise durchflussgesteuert. Eine Sicherheitsabschaltung bei Überdosierung ist in allen Fällen möglich. Die Überwachung kann über ein Online-Messsystem erfolgen, das sich optional installieren lässt. Für das Monitoring der Einspeisung und die Steuerung der Dosierung von NADES 2.0 setzt die aquagroup dabei je nach projektspezifischen Gegebenheiten Chlor- oder Redox-Messsonden ein, die den Wirkstoffgehalt ständig messen. So wird eine Über- sowie eine Unterdosierung ausgeschlossen.
Neben der Beaufschlagung von Trink- und Prozesswasser, um die mikrobielle Qualität pharmazeutischer und kosmetischer Produkte sicherzustellen, eignet sich NADES 2.0 auch für die Desinfektion von Produktionslinien, CIP-Anlagen, Behältern (IBC beziehungsweise Tanks) und Anlagenbauteilen. Dabei kann die Anwendungskonzentration je nach Veränderung des mikrobiologischen Zustands des Wassersystems oder der Produktlinie angepasst werden.
Keine Kanisterware, keine manuelle Dosierung
Neben dem breiten Wirkspektrum gegenüber Mikroorganismen ist ein wesentlicher Vorteil von NADES 2.0, dass es sich dabei im Gegensatz zu den meisten anderen Bioziden um keinen Gefahrstoff handelt. Maßnahmen wie das Anlegen von Schutzkleidung oder der Einsatz eigens geschulten Personals sind bei der in-situ-Produktion von NADES 2.0 nicht notwendig, was die Arbeitssicherheit deutlich erhöht. Ferner entfallen die typischen Transport- und Lagerkosten, die bei Gefahrstoffen wie Wasserstoffperoxid, Peressigsäure oder Alkohol – diese werden als Kanisterware angeliefert – aufgewendet werden müssen. Der Betrieb eines ECA-Generators ist deutlich weniger kostenintensiv, da alle drei Betriebsmittel – Salz, Wasser und Strom – günstig und weltweit verfügbar sind. Zudem kann konventionell hergestelltes NaOCl während der Lagerung schädliches Chlorat bilden oder Wirkstoffkonzentration beispielsweise durch den Transport oder Umwelteinflüsse vor Ort abgebaut werden – Gefahren, die aufgrund des Just-in-time-Konzepts bei NADES 2.0 ebenfalls nicht bestehen.
Durch die Generierung vor Ort und die automatisierte Einspeisung entfällt außerdem der „menschliche Faktor“, also die Gefahr, dass beim Ausmischen und manuellem Dosieren Fehler gemacht werden. Insgesamt ermöglicht die Automatisierung der Prozesse eine deutliche Zeiteinsparung im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden.
Da aquagroup die Anlagen selbst herstellt, können die Systeme spezifisch für den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden. Die Meldungen der ECA-Anlage beispielsweise lassen sich sogar auf der Leitwarte des Anwenders aufschalten beziehungsweise visualisieren.
Die sehr gute mikrobiologische Wirksamkeit, die Reduktion des Biofilms sowie die Tatsache, dass es sich bei NADES 2.0 – im Gegensatz zum herkömmlichen Natriumhypochlorit – weder um einen Gefahrstoff noch um ein Gefahrgut handelt, sind nur einige der Vorteile. Weiterhin wird durch die Produktion in-situ, also vor Ort, der Transport, die Lagerung sowie die Entsorgung von Kanistern vermieden. Wir bieten also Mitarbeitersicherheit kombiniert mit mikrobiologischer Sicherheit plus Nachhaltigkeit.
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