SE525860C2 - Test av rengöringsresultat - Google Patents

Description

525 860 2 omkring två timmar med en gruppvis aerobisk reagens begränsas deras tillämplighet av samplings- och lagringskrav för använd- ning av dessa reagenser. Användbarheten av anaerobisk gruppvis reagens begränsas också av deras samplingskrav. Dessutom kan RBCOD-mätningar som baseras på begränsad sampling inte till- handahålla en tillförlitlig profil av RBCOD-värdet för en av- loppsström på grund av stora variationer över dygnscykeln.

En alternativ metod för att periodiskt bestämma det lätt bi- onedbrytbara kemiska syrebehovet (RBCOD) i en avloppsström el- ler tillopp omfattar: i) ii) iii) iv) kontinuerligt mata ett sampel som är representativt för realtidsavloppsvattenströmmen eller tilloppet till en sampelvolym varigenom matningshastigheten styrs för att garantera en hydraulisk retentionstid (HRT) i sampelvo- lymen som är tillräcklig för att väsentligen helt oxi- dera de lätt biologiskt nedbrytbara delarna, periodiskt passera luft i förutbestämda perioder genom sampelvolymen, bestämma syreförbrukningen i sampelvolymen genom att mäta en förändring i upplöst syreinnehàll under det att syre inte passeras genom sampelvolymen, och beräkna ett RBCOD-värde från vardera syrekonsumtions- mätning.

Beskrivningen tillhandahåller också en apparat för att bevaka en avloppsström eller tillopp omfattande: i) en bioreagens som är lämplig för att bibehålla en helt blandad sampelvolym och för att kontinuerligt ta emot ett sampel som representerar realtidsavloppsvattenmat- ningen, 525 860 ii) luftinjektionsorgan som periodiskt kan drivas att pas- sera luft i en förutbestämd period genom ett avlopps- vattensampel när det finns i bioreagensen, iii) organ för att mäta det upplösta syreinnehållet för ett sampel i bioreaktorn för att bestämma syreförbrukningen för samplet från vilket det lätt bionedbrytbara kemiska syrebehovet (RBCOD) beräknas.

Bioreaktorn (d.v.s. sampelvolymen i metoden) blandas helt och eftersom den hydrauliska retentionstiden (HRT) väljs för att garantera att RBCOD är helt och hållet oxiderat i reaktorn kommer koncentrationen av RBCOD i reaktorn att vid alla tid- punkter vara nära noll. (Det kommer att finnas ett visst syre- behov av bakterier bara för att hålla dem vid liv - detta kal- las endogen syreupptagning vilken kan antas vara konstant.) Det följer då att syreförbrukningen vid alla tidpunkter beror på den inkommande mätningen (plus det antagna konstanta endo- gena behovet).

Ett RBCOD-värde för vardera syreförbrukningsmätning beräknas genom att multiplicera syreförbrukningsmätningen med en kon- stant. Alltså tas en första upplöst syrekoncentrationsmätning (D01) snart efter starten av en avluftningsperiod och efter en fast tidsperiod tp tas en andra upplöst syrekoncentrationsmät- ning (D02) från vilka syreupptagningskonsumtionen i reaktorn under tiden rp ges av: (D01 - D02) X V = ADO x V mg där V (liter) är sampelvolymen.

RBCOD-värdet kan beräknas från förändringen i upplöst syrekon- centration över den satta mätperioden genom att multiplicera värdet som erhållits med en apparatkonstant som kan bestämmas medelst beräkning genom att hålla parametrarna för systemet fast eller genom kalibrering med användning av acetatlösningar med kända koncentrationer.

Alltså är RBCOD = ADO x konstant.

Värdet för konstanten inkluderar en omvandlingsfaktor på 3 för att omvandla syrekonsumtion till RBCOD (såsom föreslås av Dold et al, supra) och faktorer som hänför sig till syreförbrukning i bioreaktorn över tiden tp till syreförbrukning i mängden som går in i reaktorn. Dessa faktorer inkluderar matningshastighe- ten in i biorektorn, en konstant mätperiod tp och bioreaktorvo- lymen.

I automatiska mjölkningssystem transporteras mjölk i rörled- ningar och lagras i tankar eller behållare. Mellan mjölkningar sätter sig mjölkrester i rörledningarna och rengöring av auto- matiska mjölkningssystem är därför av stor vikt. Detta för att garantera hög mjölkkvalitet genom att förhindra mjölkrester från tidigare mjölkningar, som har högt bakterieinnehåll, att förorena den färska mjölken från senare mjölkningar.

Rengöring av ett automatiskt mjölkningssystem är också en au- tomatisk egenskap som involverar ett antal olika rengörings- steg. I system enligt teknikens ståndpunkt finns inga test för att identifiera problem med rengöringsprocessen. Alltså kan i händelse av ett fel i rengöringen bonden ha intrycket att ren- göringen varit framgångsrik och fortsätter med nästa mjölk- ning. Detta skulle i sin tur innebära att den nya mjölken skulle förorenas med gamla mjölkrester, vilket skulle resulte- ra i ett högt bakterieinnehàll i mjölken, vilket kanske inte upptäcks förrän ett bakterietest tas på mjölken, möjligen så sent som på mejeriet.

Det skulle alltså vara fördelaktigt om bonden kunde underrät- tas om rengöringen av ett automatiskt mjölkningssystem varit 525 860 framgångsrikt eller misslyckats. Detta är speciellt viktigt i ett automatiskt robotmjölkningssystem, eftersom dessa system lämnas utan bevakning under längre perioder och att bonden har en t.o.m. mindre möjlighet att upptäcka eventuella problem med rengöringssystemet.

Rengöringsmedel som används vid rengöring av automatiska mjölkningssystem är ofta mycket reaktiva substanser som kan ha miljömässig påverkan. Det skulle vara fördelaktigt om mängden med rengöringsmedel kan optimeras med avseende på att åstad- komma en grundlig rengöring med ett minimum av miljöpåverkan.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en sådan apparat och metod som åtminstone mildrar ovan angivna problem.

Det är i det avseendet ett speciellt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en sådan apparat och metod som har förmågan att utföra en handling om rengöringen av en auto- matisk mjölkningsapparat misslyckas.

Det är ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en sådan apparat och metod som använder en op- timal mängd med rengöringsmedel vid rengöring av en automatisk mjölkningsapparat.

Dessa syften tillsammans med andra uppnås, enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning, av en mjölkningsapparat som omfattar rengöringsorgan för att rengöra ytor i nämnda mjölk- ningsapparat som kommer i kontakt med mjölk, nämnda rengö- ringsorgan använder en vätska för att rengöra nämnda ytor.

Nämnda apparat omfattar organ för att avleda åtminstone en del av nämnda vätska till en mätkammare, organ för att mäta ett värde på det kemiska syrebehovet (COD) för nämnda vätska i 525 860 nämnda mätkammare och organ för att jämföra nämnda mätta värde med ett gränsvärde och genomföra en handling om nämnda mätta värde ligger ovanför nämnda gränsvärde.

Ovan nämnda syften bland andra uppnås, enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning, av en metod för att rengöra en mjölkningsapparat som omfattar rengöringsorgan för att rengöra ytor i nämnda mjölkningsapparat som kommer i kontakt med mjölk, nämnda rengöringsorgan använder en vätska för att ren- göra nämnda ytor. Metoden omfattar stegen att avleda åtminsto- ne en del av nämnda vätska till en mätkammare, mäta ett värde som är relaterat till det kemiska syrebehovet (COD) för nämnda vätska i nämnda mätkammare, jämföra nämnda mätta värde med ett gränsvärde och utföra en handling om nämnda mätta värde ligger ovanför nämnda gränsvärde.

Genom att mäta COD-värdet efter rengöring av den automatiska mjölkningsapparaten àstadkommes en indikation beträffande om rengöringen lyckades eller misslyckades. Om rengöringen miss- lyckades kommer COD-värdet att vara högt eftersom vätskan kom- mer att innehålla mjölkrester. Mjölkresterna kommer att för- bruka syre, vilket ger det ökade värdet. Om COD-värdet är hög- re än ett gränsvärde vidtas en handling.

Handlingen kan t.ex. vara att generera ett larm, utföra en ut- ökad rengöringscykel, genomföra en ny rengöring eller regi- strera nämnda värde i en databas etc.

Genom att generera ett alarm, vilket kan utföras på en mängd olika sätt, t.ex. genom att ringa i en klocka, tända ett ljus, skriva en specifik larmtext pà en skärm, etc. kan bonden upp- märksammas och informeras om det högre COD-värdet och kan se- dan vidta lämpliga åtgärder.

Ett något högre COD-värde kan också indikera att det aktuella rengöringsprogrammet inte var tillräckligt effektivt och hand- 525 860 lingen kan alltså vara att åkalla ett mer utarbetat rengö- ringsprogram, möjligen innefattande starkare rengöringsmedel och/eller längre rengöringssteg.

Värdena kan också lagras i en dator för senare analys.

Enligt en föredragen utföringsform omfattar den automatiska mjölkningsapparaten organ för att utföra ett tvättsteg med an- vändning av en tvättvätska som omfattar ett lösningsmedel och ett eftersköljningssteg som använder en eftersköljningsvätska utan rengöringsmedel och åtminstone en del av nämnda efter- sköljningsvätska avleds till nämnda mätkammare.

Fastän COD-mätningen och analysen kan utföras under alla se- kvenser i rengöringsprocessen är det fördelaktigt att utföra COD-analysen på det sista sköljvattnet eftersom det kommer att ge en klar indikation om hela rengöringen var lyckad eller misslyckad.

Enligt en föredragen utföringsform är försköljning och/eller eftersköljningsvätskan vatten och nämnda tvättvätska är vatten med tillsatta rengöringsmedel.

Enligt en föredragen utföringsform omfattar den automatiska mätningsapparaten organ för att registrera flera konsekutiva värden av nämnda mätvärden av COD för nämnda vätska i en da- tabas och utföra en handling baserad på flera av nämnda vär- den.

Genom att registrera värden i en databas eller en dator kan trendanalys utföras. Denna trendanalys kan indikera fel vilka inte omedelbart resulterar i ett väsentligt högre COD-värde men inte desto mindre indikerar en mindre nöjaktig rengöring.

Ytterligare egenskaper för uppfinningen och fördelar därav kommer att framgå av följande detaljerade beskrivning av utfö- ringsformer av uppfinningen.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning kommer att helt förstås från den de- taljerade beskrivningen av utföringsformer av föreliggande uppfinning som ges här nedan och de bifogade figurerna l-3, vilka ges i illustrativt syfte och alltså inte är begränsande för föreliggande uppfinning.

Figur l visar en schematisk ritning av en automatisk mjölk- ningsapparat inkluderande rengöringsorgan enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 visar en schematisk ritning av en biokammare för att mäta COD-värden.

Figur 3 visar ett schematiskt flödesschema för driften av en föredragen utföringsform enligt uppfinningen.

Föredragna utföringsformer I följande beskrivning framförs specifika detaljer i förkla- rande syfte och inte begränsande, t.ex. speciella tekniker och tillämpningar i syfte att tillhandahålla en grundläggande för- ståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid kommer det att vara uppenbart för fackmannen att föreliggande uppfinning kan utövas i andra utföringsformer som skiljer sig från dessa spe- cifika detaljer. I andra sammanhang är detaljerade beskriv- ningar av välkända metoder och apparater utelämnade för att inte dölja beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödi- ga detaljer.

Figur l visar en schematisk ritning av ett rengöringsorgan för att rengöra spenkoppar och rörledningar i en automatisk mjölk- 525 860 ningsapparat. Endast en spenkopp 101 visas men det är uppen- bart för fackmannen att flera spenkoppar kan rengöras samti- digt. I ett robotmjölkningssystem kan flera spenkoppar place- ras sida vid sida för rengöring och när en spenkoppcentral finns närvarande kan fyra spenkoppar rengöras tillsammans med centralen.

I ett första steg enligt föreliggande utföringsform av uppfin- ningen utförs försköljning. Behållaren 102 fylls med ljummet vatten och pumpen 103 pumpar vattnet från behållaren 102 till spenkoppen 101 genom mjölkmätaren 107, luftvätskeseparatorn 104 och vidare till avloppet. Alltså skickas försköljningsvat- ten endast en gång genom det automatiska mjölkningssystemet.

Försköljningsvattnet kan alternativt sugas genom systemet av ett vakuumsystem.

I ett påföljande tvättsteg fylls behållaren 102 med varmt vat- ten och tvättmedel tillsätts. Detta steg involverar cirkula- tion så att vattnet inte direkt avleds till avloppet utan sna- rare tillbaka till behållaren 102 för cirkulation. Vattnet kan värmas under tvättsteget eller kan tillåtas svalna av under tvättningen. Tvättningen utförs 6-7 minuter och vattnet håller en temperatur om approximativt 70-80°C åtminstone vid början av tvättsteget.

Efter tvättning utförs ett eftersköljningssteg med användning av kallt vatten. I stället för att skicka allt efterskölj- ningsvatten till avloppet riktas en del till biokammare 105 där COD-mätningar utförs och registreras i en dator 106. Om värdet för COD-mätningen ligger ovanför ett gränsvärde genere- rar datorn ett alarm som indikerar till bonden att rengöringen har misslyckats.

Figur 2 visar biokammaren i större detalj omfattande en biore- aktor 201, luftinjektionsorgan 202 och en upplöst syremät- C71 PO 0"! CD C,\ CD ningsprob 203. Eftersköljningsvatten matas till biokammaren genom ingång 204. Biokammaren omfattar också ett temperaturre- gleringsorgan i form av ett vattenbad 205.

Figur 3 visar ett flödesdiagram för driften enligt en föredra- gen utföringsform av uppfinningen. I ett första steg 301 mäts ett COD-värde av biokammaren visad i samband med figur 2. Ett test 302 utförs av datorn 106 för att jämföra de mätta COD- värdet med ett gränsvärde. Om testet är positivt vidtar datorn en handling 303 i denna föredragna utföringsform som genererar ett alarm. Funktionen fortsätter med att registrera det mätta COD-värdet i ett steg 304 oavsett resultatet av testet för se- nare analys. Systemet är sedan redo för en annan COD-mätning.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på en mångfald sätt. Sådana variationer skall inte betraktas som avsteg från omfånget av uppfinningen. Alla sådana modifikationer som skul- le vara uppenbara för fackmannen är avsedda att vara inklude- rade i omfånget för de bifogade kraven.

Claims (3)

1. Patentkrav l. Mjölkningsapparat omfattande rengöringsorgan för att rengöra ytor i nämnda mjölkningsapparat som kommer i kontakt med mjölk, nämnda rengöringsorgan använder en vätska för att rengöra nämnda ytor, k ä n n e t e c k n a d a v - organ för att avleda en del av nämnda vätska till en mätkam- mare, - organ för att mäta ett värde på det kemiska syrebehovet (COD) för nämnda vätska i nämnda mätkammare, och - organ för att jämföra nämnda mätvärde med ett gränsvärde och utföra en handling om nämnda mätvärde ligger ovanför nämnda gränsvärde.

2. Mjölkningsapparat enligt krav 1, vari nämnda handling väljs från en grupp med handlingar inkluderande: att generera ett alarm, utföra en utökad rengöringscykel, utföra en ny ren- göring, registrera nämnda värde i en databas, etc.

3. Mjölkningsapparat enligt krav 1, vari - nämnda rengöringsorgan omfattar organ för att utföra ett tvättsteg med användning av en tvättvätska omfattande ett tvättmedel, och ett eftersköljningssteg som använder en ef- tersköljningsvätska utan tvättmedel, och - vari åtminstone en del av nämnda eftersköljningsvätska av- leds till nämnda mätkammare. 8. LW PO (TI CD CN É 12 Mjölkmaskin enligt krav 3, vari nämnda rengöringsorgan vidare omfattar organ för att utföra ett försköljningssteg med användning av en försköljnings- vätska utan tvättmedel innan nämnda tvättsteg. Mjölkningsapparat enligt krav 3 eller 4, vari nämnda försköljning och/eller nämnda eftersköljningsvätska är vatten och nämnda tvättvätska är vatten med tvättmedel tiiiagt. Mjölkningsapparat enligt krav 1, vari nämnda mjölkmaskin omfattar organ för att registrera flera konsekutiva värden för nämnda mätvärden av COD för nämnda vätska i en databas och utföra en handling baserad på flera av nämnda värden. Mjölkningsapparat enligt något av kraven ovan, vari nämnda mjölkningsapparat är en automatisk robotmjölkningsap- parat. Metod för att rengöra en mjölkningsapparat omfattande rengöringsorgan för att rengöra ytor i nämnda mjölkningsappa- rat som kommer i kontakt med mjölk, nämnda rengöringsorgan an- vänder en vätska för att rengöra nämnda ytor, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att avleda åtminstone en del av nämnda vätska till en mätkamma- re, mäta ett värde som hänför sig till det kemiska syrebehovet (COD) för nämnda vätska i nämnda mätkammare, jämföra nämnda uppmätta värde med ett gränsvärde, och 525 860 13 - utföra en handling om nämnda uppmätta värde ligger ovanför nämnda gränsvärde. 9. Metod enligt krav 8, vari nämnda handling väljs från en grupp med handlingar inkluderande: generera ett alarm, utföra en utökad rengöringscykel, utföra en ny rengöring, registrera nämnda värde i en databas, etc. 10. Metod enligt krav 8, omfattande de vidare stegen: - att utföra ett tvättsteg med användning av en tvättvätska omfattande ett tvättmedel, och - att utföra ett eftersköljningssteg med användning av en ef- tersköljningsvätska utan tvättmedel, och - vari åtminstone en del av nämnda eftersköljningsvätska av- leds till nämnda mätkammare. ll. Metod enligt krav 10, omfattande det ytterligare steget att: - utföra ett försköljningssteg med användning av en förskölj- ningsvätska utan tvättmedel innan nämnda tvättsteg. 12. Metod enligt krav lO eller ll, vari - nämnda försköljnings- och/eller nämnda eftersköljningsvätska är vatten och nämnda tvättvätska är vatten med tvättmedel tillagt. 13. Metod enligt krav 8, omfattande de ytterligare stegen att: - registrera flera konsekutiva värden för nämnda mätvärden för COD för nämnda vätska i en databas, och BIÉE 860 14 - utföra en handling baserad på flera konsekutiva av nämnda värden.