Des capteurs intelligents protègent la qualité de l’eau dans la production alimentaire

L’eau reste l’une des ressources les plus critiques dans la transformation et la fabrication des aliments. Du mélange des ingrédients au lavage des produits en passant par la génération de vapeur et les systèmes de nettoyage en place (CIP), une qualité d'eau constante est à la base de la sécurité des produits et de la réputation de la marque. Dans le secteur de l'alimentation et des boissons au Royaume-Uni, où la surveillance réglementaire et les attentes des consommateurs sont élevées, il est essentiel de maintenir un contrôle précis sur les processus de traitement de l'eau.

Les approvisionnements en eau municipaux et certaines sources privées telles que les forages sont généralement désinfectés au chlore. Bien qu’efficace pour l’assainissement, le chlore résiduel doit être éliminé avant que l’eau n’atteigne des étapes de production sensibles, en particulier celles impliquant des cultures vivantes ou des ingrédients actifs. La filtration au charbon actif granulaire (CAG) joue un rôle essentiel dans ce processus, et de plus en plus, la technologie des capteurs intelligents transforme la façon dont ses performances sont surveillées et optimisées.

Greg Wainhouse, responsable régional du développement commercial – Eau industrielle, Europe du Nord, chez Bürkert, examine le rôle des capteurs de chlore dans les applications de transformation et de fabrication des aliments.

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Le rôle des filtres GAC dans la fabrication alimentaire

Les filtres industriels GAC sont largement déployés dans les installations de fabrication de produits alimentaires au Royaume-Uni pour éliminer le chlore disponible gratuitement des approvisionnements en eau entrante. Le chlore peut affecter négativement le goût, l'arôme et la couleur, en particulier dans les boissons telles que la bière, les boissons gazeuses et l'eau en bouteille, ce qui rend son élimination essentielle au maintien de la qualité et de l'uniformité du produit.

Au-delà de l’impact sensoriel, le chlore présente un risque important pour les équipements en aval. Les membranes d'osmose inverse (OI) et les systèmes d'électrodéionisation sont particulièrement vulnérables aux dommages oxydatifs causés par l'exposition au chlore, ce qui peut entraîner une efficacité réduite, des réparations coûteuses et des temps d'arrêt imprévus.

Pour atténuer ces risques, les fabricants de produits alimentaires s’appuient sur une surveillance précise du chlore. Les mesures à l'entrée évaluent les charges de chlore entrantes tandis que la surveillance à la sortie garantit que le chlore a été entièrement éliminé. Ces points de données permettent aux opérateurs de suivre les performances des filtres, de gérer la capacité carbone et de réagir rapidement à tout événement révolutionnaire, garantissant ainsi le respect des normes britanniques de sécurité alimentaire et la protection des infrastructures critiques.

Limitations des technologies traditionnelles de surveillance du chlore

Malgré leur utilisation répandue, les technologies traditionnelles de surveillance du chlore ont souvent du mal à répondre aux exigences des environnements modernes de production alimentaire. Les capteurs ampérométriques conventionnels dépendent d'électrodes et de tampons électrolytiques, ce qui les rend sensibles à l'encrassement, à la dérive du signal et aux besoins de maintenance fréquents.

Les analyseurs colorimétriques, qui fonctionnent en mélangeant des échantillons d'eau avec des réactifs et en mesurant les changements de couleur, peuvent offrir des niveaux élevés de précision. Cependant, ils introduisent une complexité supplémentaire en raison des pompes, des tubes et du réapprovisionnement continu des réactifs, augmentant à la fois les coûts opérationnels et la charge de maintenance.

L’une des principales limites des deux approches est leur temps de réponse lent. Les valeurs T90 typiques de deux à trois minutes pour les sondes ampérométriques traditionnelles, combinées à une fréquence d'échantillonnage réduite dans les systèmes colorimétriques pour économiser les réactifs, signifient que les pics de chlore peuvent ne pas être détectés assez rapidement. Dans les environnements de fabrication alimentaire à haut débit, une détection retardée peut entraîner une contamination des produits, une augmentation des déchets, des pertes de production et des dommages coûteux aux équipements de traitement.

Capteurs intelligents permettant un contrôle plus rapide et plus fiable

Les progrès réalisés dans les systèmes intelligents d’analyse de l’eau répondent à ces défis et offrent aux fabricants de produits alimentaires une solution plus réactive et plus fiable. Le système d'analyse de l'eau OALAB Type 8906 de Bürkert, équipé du MS02 Chlorine Cube, fournit des mesures de chlore rapides et précises spécialement conçues pour les applications industrielles telles que la surveillance de la filtration GAC.

En utilisant la technologie avancée de cellule ampérométrique sur puce, le MS02 atteint un temps de réponse T90 de 30 secondes ou moins. Ce retour d'information rapide permet aux opérateurs de réagir presque instantanément aux fluctuations de la concentration de chlore, réduisant ainsi considérablement le risque que le chlore atteigne les processus sensibles.

Des données plus rapides et plus précises soutiennent également une meilleure prise de décision opérationnelle. Les fabricants de produits alimentaires peuvent optimiser les intervalles de changement de carbone, planifier le rétrolavage plus efficacement et minimiser les temps d'arrêt imprévus. Dans un paysage manufacturier britannique compétitif, ces gains d'efficacité se traduisent directement par des économies de coûts et une fiabilité de production améliorée.

Entretien réduit et efficacité opérationnelle améliorée

Les exigences de maintenance restent une préoccupation majeure dans les installations de production alimentaire, où les normes d'hygiène sont strictes et les temps d'arrêt doivent être minimisés. Les capteurs ampérométriques traditionnels nécessitent souvent un nettoyage manuel en raison du tartre et de l'accumulation importante d'éléments, tandis que les systèmes colorimétriques ajoutent à la complexité de la manipulation des réactifs et de l'entretien mécanique.

Le MS02 répond à ces problèmes grâce à sa conception. Une membrane protectrice empêche la formation de dépôts sur la cellule de détection, tandis que l'absence de tampon électrolytique élimine le risque d'imprécisions causées par la dérive du pH, ce qui est critique lors de la détermination de la concentration de chlore libre.

À la sortie des filtres GAC, où les niveaux de chlore nuls doivent être vérifiés, la conception du point zéro flottant du capteur empêche la polarisation sans nécessiter une source de chlore externe. Cela garantit des mesures cohérentes et fiables même dans des conditions de processus exigeantes.

Dans des applications d'eau industrielle comparables, certains utilisateurs ont signalé un fonctionnement continu pendant plus de deux ans sans nécessiter de réétalonnage ou de maintenance. Pour les fabricants de produits alimentaires britanniques, cela équivaut à une réduction des dépenses d'exploitation et à une plus grande confiance dans la précision des mesures à long terme, en soutenant une production continue et en maximisant la disponibilité des systèmes avancés de traitement de l'eau tels que l'osmose inverse.

La surveillance rapide, précise et nécessitant peu d'entretien des filtres GAC protège les produits, sauvegarde les actifs critiques et réduit les risques opérationnels.

Surveillance intégrée pour les installations de production alimentaire modernes

Conçu pour les ingénieurs d'usine et les gestionnaires de services publics, le système OALAB offre une solution prête à l'emploi et pré-montée qui nécessite un effort d'installation minimal. Ceci est particulièrement utile dans les projets de rénovation ou dans les environnements de production à espace limité.

En plus du chlore, le système peut mesurer simultanément les paramètres clés de la qualité de l'eau, notamment le pH, l'ORP, la conductivité et la turbidité, dans un format compact. Cette capacité multi-paramètres réduit le besoin de plusieurs instruments, économisant ainsi de l'espace et simplifiant l'architecture du système.

Les faibles exigences en matière de débit d’échantillon contribuent à minimiser le gaspillage d’eau, soutenant ainsi les objectifs de durabilité qui sont de plus en plus importants dans le secteur britannique de l’alimentation et des boissons. L'enregistrement des données intégré en option et la connectivité à distance permettent des stratégies de maintenance prédictive et facilitent une assistance technique rapide.

La compatibilité avec les protocoles de communication industriels largement utilisés tels que Profinet, Ethernet et Modbus TCP garantit une intégration transparente avec les systèmes d'automatisation et de contrôle existants, permettant aux fabricants d'améliorer les initiatives de numérisation et d'améliorer la visibilité globale des processus.

Protéger la qualité, la conformité et la rentabilité

Alors que les fabricants de produits alimentaires britanniques sont confrontés à une pression croissante pour maintenir une qualité de produit constante, répondre aux exigences réglementaires et améliorer l'efficacité opérationnelle, l'adoption de la technologie des capteurs intelligents devient de plus en plus importante.

Une surveillance rapide, précise et nécessitant peu d'entretien du chlore sur les filtres GAC joue un rôle essentiel dans la protection de l'intégrité du produit, la sauvegarde des équipements de traitement sensibles et la réduction des risques opérationnels. En remplaçant les anciens systèmes lents et exigeants en maintenance, les solutions intelligentes d'analyse de l'eau permettent de passer d'une surveillance réactive à un contrôle proactif des processus.

En fin de compte, garantir une gestion fiable de la qualité de l’eau aide les transformateurs alimentaires à éviter des interruptions coûteuses, à maintenir la conformité aux normes de l’industrie et à protéger la réputation de leur marque. Dans un secteur où marges et confiance sont étroitement liées, la technologie intelligente de détection du chlore garantit que la qualité de l'eau ne deviendra jamais le maillon le plus faible de la chaîne de production.

Systèmes de contrôle des fluides Bürkert
Greg Wainhouse, responsable régional du développement commercial – Eau industrielle, Europe du Nord
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Par conséquent, notre investissement en recherche et développement est l’un des plus élevés de notre industrie. Dans nos centres de recherche en Allemagne et en France, 150 personnes s'engagent à œuvrer pour un avenir commun pour notre entreprise et nos clients. Nous nous engageons à offrir notre expertise là où elle est nécessaire, partout dans le monde. Cette présence mondiale garantit que nos avancées en matière de technologie de contrôle des fluides sont également mondiales.

Ce que nous faisons en quelques mots

Fabrication d'équipements de process. L'un des rares fabricants à proposer des solutions pour la boucle de contrôle complète.

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