Di Richard Juskowiak, Filtrazione di processo Donaldson
Molti processi di produzione richiedono che il prodotto rimanga in un serbatoio di contenimento per un determinato periodo di tempo. Il serbatoio può servire per lo stoccaggio temporaneo a fini di imballaggio o per lo stoccaggio a lungo termine in cui deve verificarsi una reazione affinché possa proseguire il processo di lavorazione. (Come ad esempio nel caso della fermentazione).
"Lo stoccaggio costituisce un passaggio importante nella produzione e risulta efficace solo se si evita di deteriorare il prodotto".
Tre metodi comuni per evitare il deterioramento mentre il prodotto è in deposito sono:
- Inertizzazione del serbatoio
- Sistemi air box sterili
- Ventilazione del serbatoio di aria sterile
Tutti questi metodi forniscono soluzioni di stoccaggio dei prodotti, ma non sono tutti ugualmente convenienti in termini di costi. Esploriamoli uno per volta.
Inertizzazione del serbatoio
Quando si conserva il prodotto all'interno di serbatoi di grandi dimensioni, secondo molti la soluzione migliore da adottare è l'inertizzazione del serbatoio. L'inertizzazione del serbatoio consiste nell'impiego di gas inerti come l'azoto per coprire il prodotto al fine di impedirne il deterioramento. Durante la fabbricazione di prodotti che possono risultare infiammabili, il sistema deve essere isolato dall'atmosfera in quanto l'ossigeno può favorire un'ignizione. Inoltre, per diversi prodotti, da quelli alimentari a quelli farmaceutici, è richiesta l'assenza di ossigeno per evitare reazioni chimiche che potrebbero provocare la decomposizione del prodotto o rovinarlo. Come soluzione, l'azoto o un altro gas inerte, che riempia il volume precedentemente aperto del serbatoio, serve a mantenere un equilibrio chimico stabile. Sebbene l'inertizzazione del serbatoio sia affidabile, può risultare eccessiva in determinate situazioni per le quali è disponibile una soluzione altrettanto efficace, ma più economica. Se l'azoto viene prodotto in loco, è necessario acquistare un sistema di generazione dell'azoto a un elevato costo di investimento. Altrimenti, se il costo dell'investimento iniziale è troppo elevato, è possibile acquistare bottiglie di azoto da consegnare presso la struttura. In molti casi, dato che l'azoto scorre nel serbatoio di contenimento, è necessario filtrarlo per assicurarsi che sia puro e asciutto. Dovrebbero inoltre essere acquistati gli alloggiamenti e gli elementi del filtro per poter filtrare l'azoto prima che entri nel serbatoio di contenimento. Il costo totale per l'inertizzazione dell'azoto può corrispondere a decine di migliaia di dollari.
Sistema air box sterile
Un sistema di air box sterile rappresenta un sistema di aria sterile autonomo che non necessita l'immissione di un flusso d'aria mediante un compressore. Protegge il prodotto da batteri e polvere creando condizioni asettiche favorevoli alla fermentazione aerobica. A seconda delle esigenze della fabbrica, sono disponibili sistemi air box sterili stazionari e mobili. Un sistema air box sterile rappresenta una soluzione completa e include i soffianti necessari, gli elementi per la prefiltrazione e la filtrazione dell'aria sterile. A seconda delle dimensioni dell'applicazione, i sistemi air box sterili possono costare fino a 20.000 USD.