Industrielle Wasseraufbereitung (E-Book) von Walter Wiedenmannott

Inhaltsverzeichnis

1 Einfuhrung 1

1.1 Allgemeine Grundlagen 1

1.2 Chemisch-physikalische Eigenschaften desWassers 12

1.3 Stoffe 12

2 Wasserchemie 23

2.1 Einheiten in derWasserchemie 23

2.2 Wasserchemie Definition und Begriffe 30

2.3 Wasser und Losevermogen 41

3 Wasserarten undWasserqualitaten 49

3.1 Rohwasser 49

3.2 Trinkwasser 50

3.3 Grundwasser 52

3.4 Oberflachenwasser 52

3.5 Kolloidindex 53

3.6 Wasserinhaltsstoffe 54

4 Entfernung von Feststoffen und gelosten Stoffen 57

4.1 Sieben 57

4.2 Sichten 57

4.3 Adsorption 58

4.4 Sedimentation 58

4.5 Flotation 64

4.6 Entsauerung 65

4.7 Enteisenung 66

4.8 Entmanganung 67

4.9 Enthartung 67

4.10 Filtration 67

4.11 Flockung und Flockungsmittel 69

4.12 Flockungshilfsmittel 70

4.13 Aktivkohle und Aktivkohlefilter 70

4.14 Adsorption 81

4.15 Verdampfung 82

5 Rohrleitungen 85

5.1 Stromungstechnische und physikalische Grundlagen 85

5.2 Stromungsformen 86

5.3 Grosen und Kennzahlen 94

5.4 Berechnung von Druckverlusten 94

5.5 Druckverlust bei laminarer Stromung 95

5.6 Isolierstoffe und Isolierung von Rohrleitungen 100

6 Armaturen, Verbindungen, Rohre und Rohrformteile 111

6.1 Armaturen 111

6.2 Rohrverbindungen 113

6.3 Rohre 116

6.4 Rohrformstucke 121

7 Pumpen 123

7.1 Physikalische Grundlagen 123

7.2 Abhangigkeit Druck und Forderhohe 126

7.3 Installation 128

7.4 Auslegung von Kreiselpumpen 135

7.5 Pumpenanschlussarten 138

7.6 Anforderungen an Pumpen fur Sterilsysteme 139

7.7 Hygienedesign 139

7.8 Bauformen 142

8 Dampf 145

8.1 Wassererwarmung mit direktem Dampfeintrag 146

8.2 Dampfspeicherung 147

8.3 Wasserdampf 148

8.4 Dampfkuhlung 154

8.5 Kondensation 158

8.6 Kondensatableitung 159

8.7 Dampfleitung 163

8.8 Entluftung des Dampfraums 168

9 Warmetauscher 171

9.1 Gesetzmasigkeiten vonWarmeubertragern 172

9.2 Warmeubertragung 174

9.3 Wirkungsgrad 177

9.4 Warmetechnische Auslegung 179

9.5 Warmetauscherarten 183

9.6 Einsatzgebiete vonWarmeubertragern 183

9.7 Rohrbundelwarmetauscher 183

9.8 Doppelrohrwarmetauscher 194

9.9 Kreuzstromwarmetauscher 195

9.10 Plattenwarmetauscher 196

9.11 Sterilwarmetauscher 198

9.12 Bau und Design eines Rohrwarmetauschers 200

9.13 Rohrteilungen und Bohrungen in Rohrboden 202

10 Kessel- und Speisewasser 205

10.1 Speisewasseraufbereitung 205

10.2 Richtlinien fur Kessel- und Speisewasser 208

10.3 Entgasung von Speisewasser 208

10.4 Behandlung von Speisewasser 214

10.5 Komponenten zurWasseraufbereitung 215

11 Schweistechnik 219

11.1 Schweisnahte und deren Hygieneeinfluss 221

12 Messtechnik 225

12.1 Fur welche Anwendung welcheMesszelle 226

12.2 Leitfahigkeitsmessung (pH-Wert) 227

12.3 Leitfahigkeitsmesszellen 227

12.4 pH-Wert-Messung und -Regelung 230

12.5 Temperaturmessung 231

12.6 Fullstandsmesstechnik 233

12.6.1 Kapazitive Fullstandsmesstechnik 236

12.7 Druckmessung 238

12.8 Durchflussmesstechnik 239

12.9 Unterschied Durchflussmessung und Durchflusszahler 240

12.10 Messverfahren 241

12.11 Ozonmessung und Ozongeneratoren 245

12.12 Leitfahigkeitsbestimmung in der Praxis und Pharmazie 249

12.13 Einflussgrosen auf Messwerte 253

12.14 Darstellung vonMessgeraten in P&ID 256

13 Wasser in der Pharmazie und Medizintechnik 271

13.1 GereinigtesWasser (PW) 271

13.2 Abgefulltes gereinigtesWasser 272

13.3 HochgereinigtesWasser (HPW) 273

13.4 Wasser fur Injektionszwecke (WFI) 273

13.5 SterilisiertesWasser fur Injektionszwecke 275

13.6 Wasser fur Dialyseeinrichtungen 278

13.7 GereinigtesWasser als Bulkware 282

13.8 Wasser in Laboren 283

14 Wasseraufbereitung in der pharmazeutischen Industrie 289

14.1 Planung 289

14.2 Technische Dokumentation 291

14.3 Beschriftung von Zeichnungen 295

14.4 Pharmagerechte Ausfuhrung 298

14.5 Grundbegriffe im Behalter- und Apparatebau 343

14.6 Mechanische Sicherheitseinrichtungen 348

15 Verteilung von Pharmawasser 353

15.1 Stichleitungssystem 353

15.2 Ringleitungssysteme 353

15.3 Direktverteilung 355

15.4 Parallelleitungen 356

15.5 Produktionsverteilring 356

15.6 Heiszapfstelle/Entnahmekuhler 358

15.7 Kaltzapfstelle/Entnahmekuhler 358

16 Reinigung, Hygiene und Desinfektion 361

16.1 Hygiene 361

16.2 Branchenspezifische Anforderungen an Hygiene 362

16.3 Reinigung 364

16.4 Desinfektion 364

16.5 Abkochen 365

16.6 Chlorung 365

16.7 Sterilisation 368

16.8 Oxidation 368

16.9 UV-Entkeimung 368

16.10 Hygienetechnische Begriffe und Bedeutung 369

16.11 Hygienedesign 370

16.12 Hygienedesign und deren Regelwerke 372

16.13 Regelwerke und Organisationen 373

16.14 Hygiene in der Trinkwasserinstallation 376

16.15 Hygienedesign von Anlagen und Anlagenkomponenten 377

16.16 Testmethoden zur Uberprufung der Reinigungsqualitat 381

16.17 Personalhygiene 382

17 Die wichtigstenWasserkeime 383

17.1 Kolonie bildende Einheiten (KBE) 385

17.2 Pseudomonas aeruginosa 386

17.3 Proteus mirabilis 388

17.4 Klebsiella 389

17.5 Acinetobacter 390

17.6 Stenotrophomonas maltophilia 392

17.7 Legionella pneumophila 393

17.8 E. coli, coliforme Bakterien 394

17.9 Enterokokken 395

17.10 Biofilme 396

17.11 Biokorrosion 402

17.12 Biofouling in derWasseraufbereitung 402

17.13 ExponentielleWachstumsprozesse 404

18 Edelstahl rostfrei, Eigenschaften und Korrosionsarten 409

18.1 Eigenschaften der austenitischen Stahle 409

18.2 Eigenschaften der ferritischen-martensitischen Stahle 410

19 Rouging 411

20 Qualifizierung und Validierung 421

20.1 Definition Qualifizierung 421

20.2 Definition Validierung 423

20.3 Inspektionen von Pharmawassersystemen 424

21 Mikrobiologisches Monitoring und Probennahmen 431

21.1 Probennahmen 432

Weiterfuhrende Literatur 437

Stichwortverzeichnis 441

Wasser ist ein wichtiger Rohsto für viele Industriezweige.

Eine stabile und kontrollierte Wasserqualität ist eine entscheidende Voraussetzung für die Herstellung von Pharmazeutika, Medizinprodukten, Nahrungsmitteln und Kosmetika.

Dieses Praxishandbuch für Anwender im Betrieb gibt einen Überblick über die relevanten Daten, Fakten und Bestimmungen für den Umgang mit Wasser in der industriellen Produktion, von der Auslegung der Komponenten bis zur Inbetriebnahme, einschließlich der Zertiÿ zierung und Überwachung der Anlagen im laufenden Betrieb.

Nach einer allgemeinen Einführung in die Grundlagen der Wasserchemie und Wassertech-nologie stellt der Autor die im industriellen Umfeld üblichen Verfahren und Anlagen zur Wasseraufbereitung vor, von der mechanischen über die thermische bis hin zur chemischen Aufbereitung.

Eingehend werden die besonderen Qualitätsanforderungen und Verfahren für hochreine Wässer wie Kesselspeisewasser und Pharmawasser beschrieben. Der letzte Teil des Buches widmet sich der Kontrolle und Vermeidung von mikrobiellen Verunreinigungen, die bei vielen Anwendungen das größte Problem für die Wasserqualität darstellen.

Walter Wiedenmannott verfügt über mehr als 30 Jahre Berufserfahrung in der Planung, Ausführung und Zertiÿ zierung von technischen Anlagen in der Medizin-, Pharma- und Nahrungsmittelbranche.

Nachdem er zehn Jahre lang ein von ihm gegründetes Planungs- und Beratungsunternehmen, 15 Jahre einen eigenen Behälter-, Apparate-, Anlagen- und Rohrleitungsbau leitete, arbeitet er seit vielen Jahren auf freiberu° icher Basis als Projekt- und Interimsmanager für international tätige Firmen, u. a. in den Bereichen des Anlagenbaus der Steriltechnik, Sterilisations- und Begasungstechnik, Lüftungs- und Reinraumtechnik, Medienversorgung und pharmazeutisch-, chemischer Verfahrenstechnik. Er ist außerdem Inhaber von Patenten für Gefriertrocknungsanlagen.