In chemischen Reaktoren und Prozesstanks ist die primäre Einschränkung für den Schaumkontrollstrahl die maximal zulässige Wasserzugabe zum Prozess. Jeder Liter Wasser, der in einen Reaktor gesprüht wird, ist ein Liter Verdünnung – in konzentrationsempfindlichen Reaktionen, Batch-Prozessen oder Systemen, die nahe an der Behälterkapazität arbeiten, muss diese Wasserzugabe minimiert werden. Das Sprühsystem sollte auf die minimale effektive Durchflussrate ausgelegt sein, die eine Schaumreduktion erreicht, nur bei Schaumerkennung betrieben und sofort abgeschaltet werden, wenn der Schaumpegel den Sollwert unterschreitet.

Eine Vollkegeldüse, die oben mittig im Behälter montiert ist, deckt die gesamte Querschnittsfläche der Schaumoberfläche von einem einzigen Punkt aus ab – die effizienteste Geometrie für zylindrische Behälter. Für breite oder rechteckige Behälter bieten Flachstrahldüsen auf einem Kreuzverteiler eine gleichmäßigere Abdeckung über die gesamte Tankfläche. In beiden Fällen muss die Düse die gesamte Schaumoberfläche abdecken – ein Teildeckungssystem, das ein Quadrant des Behälters unbesprüht lässt, erzeugt Schaum, der in die unbesprühte Zone wandert und dort weiterwächst.

Fermentationsschaum gehört zu den am schwierigsten zu kontrollierenden Schäumen, da er durch proteinhaltige Verbindungen aus den Zellen und Medien stabilisiert wird – diese Proteine sind hochwirksame Tenside, die dichten, stabilen Schaum erzeugen. Einfaches Abschäumen mit Wasserspray funktioniert bei leichten Schaumbildungen, kann aber bei starkem Proteinschaum ohne einen kombinierten Ansatz unzureichend sein: Wasserspray zum mechanischen Kollaps der Schaumschicht, kombiniert mit einem Entschäumer (Silikonentschäumer, Polypropylenglykol oder anderer Entschäumer), der durch dieselbe oder eine separate Düse mit einer kontrollierten Dosierungsrate zugeführt wird.

In sterilen oder aseptischen Fermentationssystemen müssen die Schaumkontrollldüse und die Versorgungsleitungen sterilisierbar sein. 316 SS-Düsen mit PTFE-Dichtungen können zusammen mit dem Behälter an Ort und Stelle bei 121–134 °C dampfsterilisiert werden (SIP). Die Düsenversorgungsleitung sollte eine geeignete sterile Barriere – ein dampfsterilisierbares Ventil oder Filter – enthalten, um eine Kontamination durch die Schaumkontrollversorgungsleitung zu verhindern, wenn das System nicht im aktiven Schaumabschaltmodus ist.

Schaum in Belebungsbecken für Abwasser wird durch Biotenside verursacht, die von Mikroorganismen im Belebtschlammverfahren produziert werden – insbesondere fadenförmige Organismen wie Nocardia und Microthrix, die unter bestimmten Belastungs- und Temperaturbedingungen gedeihen. Der Schaum ist oft ölig, bräunlich und sehr stabil – schwerer zu kollabieren als der hellere, weiße Schaum, der bei sauberen Prozessanwendungen zu sehen ist. Einfacher Wassersprühnebel ist oft nur teilweise wirksam; die primäre Kontrollmaßnahme für biologischen Abwasserschaum ist typischerweise die Prozessoptimierung (Schlammalterkontrolle, Entnahme, Temperaturmanagement) mit Sprühmaßnahmen als ergänzende Maßnahme zur Verhinderung von Überlaufereignissen.

Für große offene Becken montieren Schaumkontrollsysteme mit Sprühdüsen Düsen auf festen Verteilern oder beweglichen Sprüharmen über der Beckenoberfläche. Großvolumiger, relativ grober Sprühnebel (300–600 µm) bei mäßigem Druck deckt große Oberflächen effizient ab. Die Wasserzugabe zu einem offenen Belebungsbecken ist im Allgemeinen kein Prozessproblem – das zusätzliche Volumen ist im Verhältnis zum Beckenvolumen vernachlässigbar – daher kann die Durchflussrate auf Wirksamkeit und nicht auf Minimierung der Verdünnung ausgelegt werden.