Edelstahl-Container und IBC-Behälter

Die Vielfalt der Medien reicht von niedrigviskosen, wässrigen Lösungen bis zu halbfesten Formen. Für den Einsatz solcher Container gibt es unterschiedliche Gründe:

• Transport zum Lohnabfüller
• Transport zur Weiterverarbeitung
• Transport zum Kunden
• Zwischenlagerung

Ein Vorteil dieser Gebinde liegt unter anderem in deren Verwendung als echte Mehrwegverpackung. Durch ihre Langlebigkeit wird Abfall vermieden und Umweltressourcen werden geschont. Für empfindliche Produkte, wie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, ist der Vorgang beim manuellen Anschließen des Behälters an die herstellende Anlage (Mischer, Ausmischstation etc.) bzw. an die abfüllende Anlage besonders kritisch, da das System geöffnet wird und Mikroorganismen eindringen könnten. Ruland entwickelte auf Basis langjähriger Anwendungserfahrung bei ihren Kunden eine Behälterstation, die einige Vorteile in der Bedienung bietet. Mit dieser Containerstation kann das mikrobiologische Risiko ausgeschaltet und der korrekte Ablauf automatisiert und dokumentiert werden.

Die Transport-/Lagerbehälter

In der Regel liegen die Volumina der Transportbehälter zwischen 200 – 1.500 l. Sie weisen die unterschiedlichsten Formen und Ausstattungsmerkmale auf, wie:

• Druck-/Vakuumbehälter
• Doppelmantel zum Beheizen oder Kühlen
• Isolierung
• Verschiedene Bodenneigungen/Ausläufe je nach Fließeigenschaften der Produkte
• Deckel verschweißt, geflanscht, mit Klappschrauben, Hutmuttern oder Bajonettverschluss
• Integration von Sicherheitsventilen, Be-/Entlüftungsventilen, Sterilfiltern und anderen Armaturen
• Stapelfähigkeit innerhalb eines Systems
• Werkstoffe 1.4404, 1.4435

Alle Behälter haben eine Auslaufarmatur. In der Lebensmittelindustrie hat sich das Scheibenventil DN 50 mit Gewindestutzen nach DIN 11851 als Standard durchgesetzt. In pharmazeutischen Unternehmen ist eine größere Vielfalt vorhanden, sowohl bei den Armaturen als auch bei den Anschlüssen. Hier werden jeweils spezielle Adapter konstruiert.

Bei Produkten mit hohen Anforderungen an die Mikrobiologie sind besondere Sicherheitsmaßnahmen zu berücksichtigen. Sowohl der Behälter als auch die entsprechenden Leitungen müssen sterilisiert werden. Bei weniger empfindlichen Produkten ist der Aufwand deutlich geringer.

Behälter-Sterilisation

Der Behälter wird mit Dampf sterilisiert. Temperatur und Zeitprofil der Sterilisation richten sich nach dem Füllgut und den Auslegungsdaten der Behälter. Auch die Richtung des Dampfflusses (von oben nach unten oder umgekehrt) ist von den Anschlussmöglichkeiten und deren Nennweiten abhängig. Sowohl für eine schnelle Erhitzung als auch für das Trockenblasen müssen entsprechende Durchsatzleistungen erreicht werden. Nach der Sterilisation wird der Dampf mit Sterilluft oder Stickstoff ausgeblasen und das System getrocknet.

Sterilisieren der Füllleitung

Der sterilisierte Behälter steht am Füllplatz auf einer Waage. Vor dem Füllen muss auch die Zuleitung sterilisiert werden. Die Befestigung des Füllschlauchs mit der Nutmutter erfolgt manuell, entweder direkt oder über ein kurzes Rohrstück an das Anschlussventil des Behälters. Die Füllleitung wird nun bis zum geschlossenen Ventil des Behälters gedämpft. Das Kondensat kann über ein kleines Ventil am Rohrstück abgelassen werden. Nach Ablauf der Sterilisationszeit kann entweder sofort gefüllt werden oder die Füllleitung wird mit Sterilluft trocken geblasen. Ein Vakuum durch Kondensation des Dampfes in der Füllleitung muss in jedem Fall vermieden werden.

Füllen des Behälters

Das Behälterventil wird geöffnet, die Waage tariert und der Behälter befüllt, bis das Waagensignal das Füllventil wieder schließt. Die hierbei verdrängte Luft muss über einen im Behälter integrierten oder aufgesteckten Sterilfilter soweit abgelassen werden, dass ein Überdruck im Kopfraum erhalten bleibt. Das tatsächliche Füllgewicht wird auf das Behälteretikett gedruckt und der Behälter versandfertig vorbereitet.

Transport zum Kunden

Der Behälter wird zum Kunden oder im Betrieb an den Bestimmungsort transportiert. Daher muss er geeignete Transporteigenschaften haben, wie Rollen, Staplerlaschen, Kupplung für Fördereinrichtungen.

Entleeren des Behälters

Der volle, unter leichtem Überdruck stehende Behälter wird an eine Ablaufleitung angeschlossen und entleert. Im Prinzip sind die gleichen Schritte wie beim Füllen notwendig:

• Sterilisieren der Entleerleitung
• Trockenblasen der Leitung
• Entleeren des Behälters

Der Überdruck wird beim Entleeren durch die Zugabe von Sterilluft oder Stickstoff aufrecht erhalten.

Rücktransport

Der Behälter wird zum Abfüllbetrieb zurückgeschickt.

Behälter-Reinigung

Als erstes wird der Behälter drucklos gemacht, an eine CIP-Anlage angeschlossen und durchläuft eine Reinigung. Zum Beispiel Vorspülung/Laugespülung/Nachspülung. Je nach Produkt kann auch eine Säurespülung integriert sein. Auch die Außenreinigung der Behälter ist erforderlich. Nach der Reinigung wird der Behälter wieder komplettiert und kann nun einer weiteren Sterilisation zugeführt werden.

Besonderheiten der Ruland-Containerstation

Beim Einsatz in den unterschiedlichsten Kundenbetrieben sind verschiedene Anforderungen an eine ergonomische, sichere Containerstation deutlich geworden. Ruland hat die Ursprungsausführung mit entsprechendem Equipment ergänzt.

Für ein ergonomisches, zeitsparendes Handling beim An- und Abkoppeln wird eine pneumatische Andockarmatur eingesetzt. Durch eine pneumatisch betätigte Armatur wird der Füllkopf durch Knopfdruck an das Scheibenventil des Behälters gedrückt, abgedichtet. Die Verbindung bleibt auch bei Luftausfall sicher bestehen. Die Ventilsituation muss je nach Anwendungsfall geprüft werden. An die pneumatische Anschlussarmatur sind die benötigten Produkt- und Servicemedienventile direkt angeschweißt. So können minimale Toträume und geringste Produktverluste garantiert werden. Zur ergonomischen Bedienung ist der Füllkopf mit Griffen versehen und gewichtsentlastet an einem Ausleger aufgehängt.

Für die sterile Abfüllung werden Ventile eingesetzt, die den aseptischen Anforderungen der Verfahrenstechnik genügen, zum Beispiel Membranventile oder, bei geringeren Anforderungen an die Steriltechnik, Scheibenventile. Die Ventile werden so angeordnet, dass keine Toträume entstehen und das Spülen oder CIP-Reinigen vollständig ist. Bei Bedarf kann auch eine Probenentnahme integriert werden.

Als Messgrößen für die Steuerung und Überwachung der Sterilität, sowohl der Füllleitung als auch des Behälters, werden Temperatur und Druck erfasst. Die entscheidenden Prozessparameter sind fest in der Steuerung hinterlegt. Der Ablauf nach dem Ankoppeln der Befüllarmatur an den Behälter ist automatisiert und durchläuft folgende Schritte:

• Eingabe der Daten (Bediener, Kundendaten, Produkt, Charge, Tankgröße, Tanknummer, Sollgewicht)
•  Sterilisation der Leitungen mit Zeit- und Temperaturüberwachung
• Trockenblasen der Leitungen
• Öffnen des Behälterventils/Befüllung des Behälters/Schließen des Behälterventils
• Spülen des Füllkopfes
• Ausblasen des Füllkopfes
• Abkoppeln des Füllkopfes
• Chargenende oder Behälterwechsel

Über ein eichfähiges Wägemodul kann der Behälterinhalt genau erfasst werden. Ein Bar-Code-Lesegerät kann die Behälternummer direkt einlesen. Die Steuerung kann an übergeordnete Systeme angebunden werden und Daten mit diesen Systemen austauschen. Die Visualisierung erfolgt über ein Touch Panel. Optional kann der komplette Vorgang protokolliert und archiviert werden und so die Einhaltung aller kritischen Parameter dokumentiert werden.