스마트 센서로 식품 생산 시 수질 보호

물은 식품 가공 및 제조에서 가장 중요한 자원 중 하나입니다. 성분 혼합 및 제품 세척부터 스팀 생성 및 CIP(Clean In Place) 시스템에 이르기까지 일관된 수질은 제품 안전과 브랜드 평판을 뒷받침합니다. 규제 조사와 소비자 기대가 높은 영국의 식음료 부문에서는 수처리 공정에 대한 정밀한 제어를 유지하는 것이 필수적입니다.

시립 용수 공급원과 시추공과 같은 일부 개인 수원은 일반적으로 염소를 사용하여 소독됩니다. 위생에는 효과적이지만 물이 민감한 생산 단계, 특히 살아있는 배양물이나 활성 성분과 관련된 생산 단계에 도달하기 전에 잔류 염소를 제거해야 합니다. 입상 활성탄(GAC) 여과는 이 과정에서 중요한 역할을 하며, 점점 더 스마트 센서 기술이 성능을 모니터링하고 최적화하는 방식을 변화시키고 있습니다.

Bürkert의 북유럽 산업용수 지역 비즈니스 개발 관리자인 Greg Wainhouse는 식품 가공 및 제조 응용 분야에서 염소 센서의 역할을 살펴봅니다.

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식품 제조에서 GAC 필터의 역할

산업용 GAC 필터는 유입되는 물 공급에서 유리 염소를 제거하기 위해 영국 식품 제조 시설 전반에 널리 배포됩니다. 염소는 특히 맥주, 청량음료, 생수와 같은 음료의 맛, 향 및 색상에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 제품 품질과 일관성을 유지하려면 염소 제거가 필수적입니다.

감각에 미치는 영향 외에도 염소는 다운스트림 장비에 심각한 위험을 초래합니다. 역삼투(RO) 멤브레인 및 전기 탈이온화 시스템은 특히 염소 노출로 인한 산화 손상에 취약하여 효율성 감소, 비용이 많이 드는 수리 및 예상치 못한 가동 중지 시간을 초래할 수 있습니다.

이러한 위험을 완화하기 위해 식품 제조업체는 정확한 염소 모니터링에 의존합니다. 입구 측정을 통해 유입되는 염소 부하를 평가하고 출구 모니터링을 통해 염소가 완전히 제거되었는지 확인합니다. 이러한 데이터 포인트를 통해 운영자는 필터 성능을 추적하고 탄소 용량을 관리하며 획기적인 사건에 신속하게 대응하여 영국 식품 안전 표준을 준수하고 중요한 인프라를 보호할 수 있습니다.

기존 염소 모니터링 기술의 한계

널리 사용됨에도 불구하고 기존의 염소 모니터링 기술은 현대 식품 생산 환경의 요구 사항을 충족하는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 기존의 전류 측정 센서는 전극과 전해질 버퍼에 의존하므로 오염, 신호 드리프트 및 빈번한 유지 관리 요구 사항에 취약합니다.

물 샘플을 시약과 혼합하고 색상 변화를 측정하여 작동하는 비색 분석기는 높은 수준의 정확도를 제공할 수 있습니다. 그러나 펌프, 튜브 및 지속적인 시약 보충을 통해 추가적인 복잡성이 발생하여 운영 비용과 유지 관리 부담이 모두 증가합니다.

두 접근 방식의 주요 제한 사항은 응답 시간이 느리다는 것입니다. 기존 전류 측정 프로브의 일반적인 T90 값은 2~3분이며, 시약을 절약하기 위해 비색 시스템에서 샘플링 빈도를 줄인 것과 결합되어 염소 스파이크가 충분히 빨리 감지되지 않을 수 있음을 의미합니다. 처리량이 많은 식품 제조 환경에서 감지가 지연되면 제품 오염, 폐기물 증가, 생산 손실 및 값비싼 공정 장비 손상이 발생할 수 있습니다.

보다 빠르고 안정적인 제어를 가능하게 하는 스마트 센서

스마트 수질 분석 시스템의 발전으로 이러한 과제를 해결하고 식품 제조업체에 보다 신속하고 안정적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. MS02 염소 큐브가 장착된 Bürkert의 OALAB Type 8906 수질 분석 시스템은 GAC 여과 모니터링과 같은 산업 응용 분야를 위해 특별히 설계된 빠르고 정확한 염소 측정을 제공합니다.

MS02는 고급 전류 측정 셀 온 칩 기술을 활용하여 30초 이하의 T90 응답 시간을 달성합니다. 이러한 신속한 피드백을 통해 작업자는 염소 농도 변동에 거의 즉각적으로 대응할 수 있어 염소가 민감한 공정에 도달할 위험이 크게 줄어듭니다.

더욱 빠르고 정확한 데이터는 향상된 운영 의사 결정을 지원합니다. 식품 제조업체는 탄소 교체 간격을 최적화하고, 역세를 보다 효과적으로 예약하고, 계획되지 않은 가동 중지 시간을 최소화할 수 있습니다. 경쟁이 치열한 영국 제조 환경에서 이러한 효율성은 비용 절감과 생산 신뢰성 향상으로 직접적으로 이어집니다.

유지보수 감소 및 운영 효율성 향상

위생 기준이 엄격하고 가동 중지 시간을 최소화해야 하는 식품 생산 시설에서는 유지 관리 요구 사항이 여전히 주요 관심사입니다. 기존의 전류 측정 센서는 스케일링 및 과도한 요소 축적으로 인해 수동 세척이 필요한 경우가 많은 반면, 비색 시스템은 시약 처리 및 기계적 정비가 더 복잡해졌습니다.

MS02는 설계를 통해 이러한 문제를 해결합니다. 보호막은 감지 셀에 침전물이 형성되는 것을 방지하는 반면, 전해질 완충액이 없으면 유리 염소 농도를 결정할 때 중요한 pH 드리프트로 인한 부정확성의 위험을 제거합니다.

염소 수준이 0인지 확인해야 하는 GAC 필터 출구에서 센서의 부동 영점 설계는 외부 염소 공급원 없이도 분극을 방지합니다. 이를 통해 까다로운 공정 조건에서도 일관되고 안정적인 측정이 보장됩니다.

유사한 산업용수 응용 분야에서 일부 사용자는 재보정이나 유지 관리가 필요 없이 2년 이상 연속 작동한다고 보고했습니다. 영국 식품 제조업체의 경우 이는 운영 비용 절감과 장기적인 측정 정확도에 대한 더 큰 확신, 지속적인 생산 지원, 역삼투압과 같은 첨단 수처리 시스템의 가동 시간 극대화를 의미합니다.

GAC 필터의 빠르고 정확하며 유지 관리가 적은 염소 모니터링은 제품을 보호하고 중요한 자산을 보호하며 운영 위험을 줄입니다.

현대식 식품 생산시설 통합 모니터링

플랜트 엔지니어와 유틸리티 관리자를 염두에 두고 설계된 OALAB 시스템은 최소한의 설치 노력이 필요한 플러그 앤 플레이 사전 장착형 솔루션을 제공합니다. 이는 개조 프로젝트나 공간이 제한된 생산 환경에서 특히 유용합니다.

염소 외에도 시스템은 작은 설치 공간 내에서 pH, ORP, 전도도 및 탁도를 포함한 주요 수질 매개변수를 동시에 측정할 수 있습니다. 이 다중 매개변수 기능은 여러 장비의 필요성을 줄여 공간을 절약하고 시스템 아키텍처를 단순화합니다.

낮은 시료 유량 요건은 물 낭비를 최소화하는 데 도움이 되며 영국 식품 및 음료 부문 전반에 걸쳐 점점 더 중요해지고 있는 지속 가능성 목표를 지원합니다. 선택적으로 내장된 데이터 로깅 및 원격 연결을 통해 예측 유지 관리 전략을 구현하고 신속한 기술 지원을 촉진할 수 있습니다.

Profinet, 이더넷, Modbus TCP 등 널리 사용되는 산업용 통신 프로토콜과의 호환성 덕분에 기존 자동화 및 제어 시스템과의 원활한 통합이 보장되므로 제조업체는 디지털화 계획을 강화하고 전체 프로세스 가시성을 향상시킬 수 있습니다.

품질, 규정 준수 및 수익성 보호

영국 식품 제조업체가 일관된 제품 품질을 유지하고 규제 요건을 충족하며 운영 효율성을 개선해야 한다는 압력이 커지면서 스마트 센서 기술의 채택이 점점 더 중요해지고 있습니다.

GAC 필터에서 빠르고 정확하며 유지 관리가 적은 염소 모니터링은 제품 무결성을 보호하고 민감한 공정 장비를 보호하며 운영 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 느리고 유지 관리 집약적인 레거시 시스템을 교체함으로써 스마트 수질 분석 솔루션을 통해 사후 대응 모니터링에서 사전 예방적 프로세스 제어로 전환할 수 있습니다.

궁극적으로 신뢰할 수 있는 수질 관리를 보장하면 식품 가공업체가 비용이 많이 드는 중단을 방지하고 업계 표준을 준수하며 브랜드 평판을 보호하는 데 도움이 됩니다. 마진과 신뢰가 밀접하게 연결된 부문에서 스마트 염소 감지 기술은 수질이 생산 체인에서 가장 약한 고리가 되지 않도록 보장합니다.

Burkert 유체 제어 시스템
Greg Wainhouse, 지역 비즈니스 개발 관리자 – 북유럽 산업용수
전화:+44 1285 64 87 20
sales.uk@burkert.com  
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회사 소개

Burkert는 전 세계 35개국에 진출해 있습니다. 우리는 또한 대규모 유통업체 및 파트너 네트워크와 협력하고 있습니다. 이는 우리가 고객에게 최대한 가까이 다가간다는 것을 의미합니다. 이러한 글로벌 입지는 전 세계 모든 국가의 모든 고객에게 완벽한 서비스와 지원을 보장합니다. 연구는 우리 회사의 생명선입니다.

Bürkert에서는 현 상태에 결코 만족하지 않고 고객을 위한 새로운 기술과 솔루션을 지속적으로 찾고 있습니다. 매년 우리 직원들은 통합 프로세스 측정 및 제어 장치부터 제약 연구에 사용되는 가장 정교한 시스템에 이르기까지 새롭고 고도로 발전된 제품과 솔루션을 개발합니다. 시장 리더가 되기 위해 우리는 R&D 리더이기도 합니다.

따라서 연구 개발에 대한 우리의 투자는 업계 최고 수준입니다. 독일과 프랑스의 연구 센터에서는 150명의 직원이 회사와 고객의 공동 미래를 위해 노력하고 있습니다. 우리는 세계 어느 곳에서나 필요할 때마다 전문 지식을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 이러한 글로벌 입지를 통해 당사의 유체 제어 기술 발전도 글로벌하게 이루어지고 있습니다.

우리가 하는 일을 간단히 말하면

공정 장비 제조. 완전한 제어 루프를 위한 솔루션을 제공하는 몇 안 되는 제조업체 중 하나입니다.

공급처

영국 아일랜드, 유럽

우리가 공급하는 산업

식품 및 음료, 제약 화장품 세면용품, 물 및 폐수

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