Aseptischer Wassertank aus Edelstahl: Design, technische Daten, CIP/SIP & Größenanleitung

Dieser Leitfaden erklärt, was ein Aseptischer Wassertank aus rostfreiem Stahl ist, wie man sie für pharmazeutische, Getränke- und Reinwasseraufgaben konzipiert und dimensioniert, und - was am wichtigsten ist - wie man sie implementiert CIP und SIP richtig. Wir stellen auch Checklisten, Düsenmatrizen und Links zu verwandten Umkehrosmoseanlagen und Membranen zur Verfügung, damit Sie schnell von einem Konzept zu einer Ausschreibung übergehen können.

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1) Was ist ein aseptischer/steriler Wassertank?

Eine Aseptischer Wassertank aus rostfreiem Stahl speichert gereinigtes Prozesswasser mit minimalem Risiko der biologischen Verunreinigung. Im Vergleich zu herkömmlichen "hygienischen" Tanks, aseptisch Tanks verwenden 304/316L-Materialien, kontrollierte Oberflächen (oft ≤0,4 µm RA), spaltfreie Geometrie, validierte Sprühvorrichtungen und Vorkehrungen für CIP (Clean-in-Place) und SIP (Dampf-in-Place).

Typische Wassertypen sind PW/HPW aus RO- oder RO+EDI-Systemen. Für WFI oder andere ultrakritische Aufgaben wird die Validierungstiefe projektspezifisch bestätigt. Für regulierte Anlagen reduziert ein aseptischer Wassertank aus Edelstahl das Risiko der Keimbelastung zwischen RO/EDI und den Verbrauchsstellen.

2) Wo es verwendet wird

• Pharma & Biotech - PW-Puffer/Lagerung & Verteilung
• Getränke & Molkereiprodukte - Mischung/Zutaten Wasser, CIP-Umbruch
• Lebensmittel und Kosmetika - hygienische Lagerung vor der Verarbeitung
• Industrielles Reinwasser - RO/EDI Permeatpuffer

Kombinieren Sie mit vorgelagerten RO-Paketen wie z. B. unserem 1000 LPH Umkehrosmose-System und Membranauswahlen aus RO-Membranen (4040/8040) - z.B.. 4040 BWRO ULP31-4040Die Wahl eines aseptischen Wassertanks aus rostfreiem Stahl anstelle eines herkömmlichen Sanitärgefäßes vereinfacht die Validierung und die routinemäßige CIP.

3) Zentrale Gestaltungsprinzipien

Die Geometrie und die Oberflächenbeschaffenheit eines aseptischen Wassertanks aus rostfreiem Stahl bestimmen die Reinigungsfähigkeit und die langfristige Leistungsfähigkeit.

3.1 Materialien und Herstellung

• 304 gegenüber 316L: Wählen Sie 316L für chloridhaltige Umgebungen; 304 eignet sich für viele PW-Fälle.
• Beizen und Passivieren: Wiederherstellung der passiven Schicht nach der Herstellung.
• Elektropolieren (EP) optional: Verbessert RA und Reinigungsfähigkeit.
• Qualität der Schweißnaht: Glatt geschliffene Schweißnähte; WPS/PQR und eine Schweißnahtkarte in der QS aufbewahren.

3.2 Oberflächenbeschaffenheit und Reinigungsfähigkeit

Ebene beenden	Typische RA (µm)	Methode	Typischer Zollsatz
Standard-Sanitär	≤0.8	2B/BA + mechanische Politur	Lebensmittel und Getränke, allgemein PW
Hohe hygienische	≤0.4	Feinpolitur / Elektropolitur	Pharma PW/HPW, hohe Hygiene

3.3 Geometrie und Entwässerbarkeit

• Abgeschrägter Boden zur Entwässerung; Vermeidung von Vorsprüngen/Taschen; spaltfreie Einbauten.
• Minimieren Sie tote Beine an Düsen/Instrumentenabschlägen durch bewährte Bereiche.
• Sanitärschacht mit Zugang von oben; Probenahmeventil für repräsentative Entnahmen angebracht.

3.4 Thermisch und mechanisch

• Ummantelungs-/Dämmungsoptionen; ggf. für SIP validieren.
• Grenzwerte für Betriebstemperaturen und -drücke; Stützen für Hebevorgänge, Transport, seismische Einwirkungen.

4) Armaturen und Instrumentierung (Was ist zu spezifizieren)

• Sanitärschacht; 0,2 µm hydrophober Belüftungsfilter mit P/V-Ventil und Integritätstestanschluss.
• Das Sprühgerät (statisch oder rotierend) ist für die CIP-Abdeckung ausgelegt; siehe Abschnitt CIP.
• Füllstand (Magnet/Radar), Temperatur (RTD), Druck, Probenahmeventil, Schauglas.
• Sanitäre Anschlüsse nach DIN/SMS/ISO; Dichtungen mit Reinigungschemikalien kompatibel.

Ein richtig dimensionierter Belüftungsfilter hält den aseptischen Wassertank aus Edelstahl während der CIP/SIP-Zyklen unter sterilen Bedingungen.

Düse	DN	Standard	Zweck	Standort
Entlüftung & Sterilfilter	DN25-DN40	DIN	Atmung, SIP-Belüftung, Integritätstest	Top
CIP-Sprühvorrichtung	DN40-DN50	DIN	CIP-Flüssigkeitszulauf	Top
Vorlauf/Rücklauf	DN32-DN50	DIN	Einlass/Auslass zur Verteilung	Seite/unten
Abfluss	DN40	DIN	Vollständiger Abfluss	Unten
Probenahme	DN15	DIN	QC-Probenahme	Seite

5) CIP & SIP: Reinigung und Sterilisation (Deep Dive)

Das Herzstück eines Aseptischer Wassertank aus rostfreiem Stahl ist ein robustes, validiertes CIP Programm - und, falls erforderlich, SIP. Im Folgenden finden Sie eine praktische Abfolge und wichtige Sollwerte, die Sie in Ihre URS und FAT/SAT aufnehmen sollten.

5.1 Auswahl und Abdeckung der Sprühgeräte

• Statischer Sprühball - weniger bewegliche Teile; Gewährleistung eines Mindestdurchflusses/-drucks für die Folie.
• Rotierendes Spray - mehr mechanische Wirkung; Überprüfung des Aufpralldrucks und der vollständigen Abdeckung bei Betriebsdurchfluss.
• Abdeckungsprüfung - Riboflavin (oder gleichwertig) während der FAT.

5.2 CIP-Hardware und Sollwerte (typisch)

• Durchfluss/Druck: Bemessen Sie die CIP-Pumpe für die Mindestdaten der Sprühvorrichtung am Behälterkopf; berücksichtigen Sie die Leitungsverluste.
• Temperatur: 40-70 °C für alkalische/saure Phasen (projektspezifisch).
• Chemie: Alkalisch → Spülen → Sauer → Endspülen → Optionales Passivieren.
• Zeitplan: Vorspülen 5-10 min → Alkalisch 10-20 min → Nachspülen 5-10 min → Sauer 10-20 min → Schlussspülen 5-10 min.
• Endpunkte: Inline-Leitfähigkeit für Spülungen; zusätzliche TOC-Überwachung, wenn URS dies verlangt.

5.3 SIP-Grundlagen (Steam-In-Place)

• Sollwert: ~121 °C halten 20-30 min an der kalten Stelle gemessen.
• Entlüftung/Kondensat: Sterile Entlüftungsfilterleitung verwenden; Kondensat ablassen; Schlammablagerungen vermeiden.
• Kühlung: Kontrolliertes Abkühlen; korrekte Einstellung des P/V-Ventils, um einen Kollaps zu verhindern.
• Integrität des Filters: Post-SIP-Integritätstest (z. B. Bubble Point) pro Lieferant.

5.4 Validierung und Dokumentation

• FETT: Sprühabdeckung, CIP-Durchfluss-/Druck-/Temperaturprofile, Gerätekalibrierung.
• SAT/IQ/OQ: Reproduktion der Zyklen vor Ort; Überprüfung der Akzeptanzkriterien.
• SOPs: Rezepte, chemische Sicherheit, wöchentliche/monatliche Kontrollen.

Verwandte Ressourcen: 1000 LPH RO System - Pakete zur industriellen Wasseraufbereitung - RO-Membranen 4040/8040

6) Arbeitsablauf bei der Größenbestimmung und Auswahl

Schritt 1 - Lautstärke: Erforderliches Volumen = (Spitzenbedarf L/h × Pufferzeit h) × Sicherheitsfaktor (1,2-1,5). Das Arbeitsvolumen sollte unter dem Gesamtvolumen liegen, um einen Freiraum zu schaffen.

Schritt 2 - Material und Ausführung: 304 vs 316L; RA-Ziel; Elektropolieren, falls von der QS gefordert.

Schritt 3 - Armaturenpaket: Entlüftungsfilter, Sprühvorrichtung, Niveau/Temperatur, Probenahme, Schauglas; DIN/SMS/ISO-Normen.

Schritt 4 - Thermisch/mechanisch: Mantel/Isolierung; Betriebstemperatur/-druck; Stützen und seismische Beanspruchung je nach Standort.

Bei der Dimensionierung eines aseptischen Wassertanks aus rostfreiem Stahl sind die Pufferzeit, der Freiraum für die Wärmeausdehnung und der zukünftige Bedarf zu berücksichtigen.

Nennvolumen	Grundfläche (ca.)	Oberfläche	Anmerkungen
1,000 L	~Ø1,1 m × 1,6 m	RA ≤0,8 µm (opt: ≤0,4)	Kufe oder freistehend
10,000 L	~Ø2,2 m × 3,2 m	RA ≤0,8 / ≤0,4	Plan für die Handhabung vor Ort erforderlich
30,000 L	~Ø3,1 m × 4,8 m	RA ≤0,8 / ≤0,4	Seismische Prüfung, Transportroute
100,000 L	Projektspezifisch	RA pro URS	Modulare Abschnitte, Montage vor Ort

7) QA / Dokumentation & Prüfung

Fordern Sie Berichte über die Oberflächenrauheit des aseptischen Wassertanks aus rostfreiem Stahl sowie Schweißnahtkarten und hydrostatische Prüfungen an.

• Materialzeugnisse (EN 10204 3.1), SchweißplanWPS/PQR.
• Bericht über die Oberflächenrauhigkeit, Hydrostatiktestggf. mit Farbeindringmittel.
• FAT/SAT-Protokolle und Berichte; IQ/OQ-Vorlagen (Projektebene).

8) Einhaltung der Vorschriften und Leitlinien (hochrangig)

Das Sanitärdesign folgt guten Herstellungs-/Lebensmittelpraktiken und Industrierichtlinien. Genaue Codes und Validierungstiefen werden pro Projekt und Gerichtsbarkeit bestätigt.

9) Edelstahl gegen FRP/PE: Wenn Stahl gewinnt

• Hervorragende Reinigungsfähigkeit und thermische Toleranz; breite Prozessakzeptanz in regulierten Industrien.
• Mechanische Integrität und Lebensdauer; weniger Probleme bei hohen Temperaturen.
• TCO-Vorteile, wenn man Reinigungszyklen, Ausfallzeiten und Compliance-Dokumente berücksichtigt.

10) Kosten- und Vorlaufzeittreiber

• Oberflächengüte (≤0,8 vs. ≤0,4 µm), 316L, elektropoliert.
• Düsen-/Instrumentenpaket; Ummantelung und Isolierung; Prüfumfang; Dokumentationssatz.
• Logistik: Größe, Zugang vor Ort, seismische Anforderungen.

11) Schnappschüsse von Fällen

• Pharma PW Puffer 10 m³: 316L, RA≤0,4 µm, statische Spritzkugel, SIP 121 °C/30 min; FAT+SAT abgeschlossen.
• Getränkemischung 30 m³: 304, RA≤0,8 µm, Rotationsspritzen; ummantelt und isoliert; Inline-Leitfähigkeitskontrolle.
• Reines Wasser 1 m³: 304, RA≤0,8 µm; gepaart mit 1000 LPH RO; kompakte Stellfläche.

Ein aseptischer Wassertank aus Edelstahl mit validiertem CIP/SIP ist die sichere Basis für moderne PW/HPW-Systeme.

3-A Hygienestandards (Übersicht)
EHEDG-Grundsätze für die hygienische Gestaltung
ASME BPE (Bioprocessing Equipment) Übersicht

12) Downloads & RFQ

Bevorzugen Sie ein Spezifikationspaket (GA + P&ID + Materialliste)? Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, um ein Paket zu erhalten, das auf Ihre Anforderungen an Durchfluss und Verarbeitung zugeschnitten ist.

13) FAQs

Welchen RA-Wert benötige ich für pharmazeutisches Wasser?

RA ≤0,4 µm wird üblicherweise für höhere hygienische Anforderungen spezifiziert; mit QS- und Validierungsplan bestätigen.

304 oder 316L für chloridhaltige Umgebungen?

316L bietet eine bessere Lochfraßbeständigkeit; prüfen Sie den Chloridgehalt, die Temperatur und die CIP-Chemie.

Kann der Tank SIP-sterilisiert werden und unter welchen Bedingungen?

Ja. Typischerweise ~121 °C für eine Haltezeit von 20-30 Minuten, gemessen an der kalten Stelle, mit ordnungsgemäßer Entlüftung und Kondensatablass; führen Sie nach dem SIP einen Integritätstest des Entlüftungsfilters durch.

Wie bemesse ich den Tank für den Spitzenbedarf im Vergleich zum durchschnittlichen Durchfluss?

Erforderliches Volumen = (Spitzenbedarf L/h × Pufferstunden) × Sicherheitsfaktor (1,2-1,5). Das Arbeitsvolumen sollte unter dem Gesamtvolumen bleiben, um einen Freiraum zu schaffen.

Welche Unterlagen sollte ich vor der FAT anfordern?

Materialzertifikate (EN 10204 3.1), Schweißplan, WPS/PQR, Oberflächenrauhigkeitsbericht, hydrostatische Prüfung, CIP-Abdeckungsvalidierung, Gerätekalibrierungsblätter.