Schone lucht voor schone productieomstandigheden

Figuur 4 "Camfil CASE STUDY Voedingsmiddelenindustrie Reinraumklassen"

Camfil Airopac 3CPM-HF

Camfil Hi-Flo XLT7

Camil Opakfil Absolute

Verdamping, Transport en Koeling – Voor het optimaliseren van het ventilatiesysteem en daarmee de productkwaliteit bij een wereldwijd opererende voedingsmiddelenproducent stonden deze drie productieprocessen centraal in de planning van de Camfil-experts. Tijdens de winning en verdere verwerking van plantaardige extracten moesten per uur ongeveer 80.000 m3 verse lucht volgens cleanroomklasse ISO 5 door de hallen worden geleid. In plaats van tot nu toe één filterstap voorzag het speciaal op hoge luchtvochtigheid en sterk wisselende kamertemperaturen afgestemde ventilatieconcept van Camfil nu in drie stappen. Deze werden telkens uitgerust met energiezuinige filtermedia die met bovengemiddeld lange standtijden presteren. Hoewel de extra twee filterstappen een groter energieverbruik met zich meebrengen, is dit nog steeds lager dan de kosten die voorheen na elke procedure werden gemaakt voor uitgebreide reinigings- en desinfectatiemaatregelen van de luchtgeleidingssystemen.

Wat in privécontext meestal positief wordt ervaren en gepaard gaat met vitaliteit en gezondheid, kan in de voedingsmiddelen- en genotmiddelenindustrie tot een gevaarlijke valstrik worden: de verse luchttoevoer. Want de „vijand“ van elke drank-, vleeswaren-, bak- of snoepwarenfabrikant heet „biologische besmetting“. Wat dus voor farmaceutische of medisch-technische productiegebieden op het gebied van hygiëne terecht is, zou voor de voedingsmiddelenindustrie slechts goedkoop moeten zijn. Ook hier geldt het belang om de kiemconcentratie tot een acceptabel minimum te beperken. Alleen zo kunnen de terecht hoge eisen van consumenten aan kwaliteit en houdbaarheid van voedingsmiddelen en genotmiddelen worden vervuld.

Terwijl het in andere sectoren vooral gaat om de totale deeltjesbelasting van de productieomgeving en het product zelf, staan bij de voedingsmiddelenproductie en -opslag vooral micro-organismen – dus zich vermenigvuldigende deeltjes – centraal. Ze kunnen tijdens een productieproces miljoenen keren in de productstroom terechtkomen en daar leiden tot infecties. Om te voorkomen dat de productieomgeving een bron van micro-organismen wordt, speelt naast een zorgvuldige selectie van de benodigde apparatuur, installaties en componenten ook de hygiënische toestand van de lucht een belangrijke rol. Bacteriën, schimmelsporen, gisten of virussen die hierin aanwezig zijn, vormen potentiële oorzaken voor een voortijdige bederf van de goederen.

Als er geen efficiënte luchtfiltersystemen tussen worden geschakeld, hebben precies deze micro-organismen in principe toegang via de verse luchttoevoer van elke productieruimte. Want de gemiddelde buitenlucht bevat 200 tot 1.500 bacteriën per m3. Wanneer deze in mogelijk verstopte airconditioningsystemen in contact komen met warmte, luchtvochtigheid of opgehoopte organische stoffen, is een zeer snelle en miljoenenvoudige vermeerdering ervan voorgeprogrammeerd. Mogelijke gevolgen hiervan kunnen bijvoorbeeld productie-uitval, terugroepacties van goederen, extra kosten voor het verhelpen van gebreken en controles, omzetverlies, uitlisting in de handel en natuurlijk ook imagoschade zijn.

Opdracht

Om dergelijke scenario’s volledig te voorkomen en de producten en productieprocessen verder te beveiligen, heeft een internationaal opererende voedingsmiddelenproducent zich laten overtuigen door de luchtfiltersystemen van Camfil: Het centrale punt van zijn productieketen is de winning en verdere verwerking van een plantaardig extract met behulp van heet water en de daaropvolgende, stapsgewijze verdamping via diverse temperatuurkaskades. „Voor het ontwerpen van een geschikt luchtfiltersysteem moesten in het bedrijf verdampings-, transport- en daaropvolgende koelingsprocessen als essentiële productiestappen worden meegenomen,“ legt Frank Gänshirt, segmentleider Food bij Camfil, uit. Hier worden dagelijks ongeveer 16.600 ton grondstoffen verwerkt, die uiteindelijk 2.700 ton eindproducten opleveren. Omdat het om seizoensgebonden productiecycli gaat, speelt ook de voor de productie benodigde verse lucht van 80.000 m3 per uur een niet onbelangrijke rol bij het waarborgen van zo min mogelijk stilstand.

Daartoe was van de zijde van het bedrijf de doelstelling om klasse ISO 5 te bereiken, wat volgens EN ISO 14644 overeenkomt met de volgende deeltjesaantallen per grootte en m3 lucht: zie afbeelding 4 "Camfil CASE STUDY Voedingsmiddelenindustrie Reinraumklassen".

De combinatie van hoge luchtvochtigheid met onvoldoende, eendelige luchtbehandeling via G4-filterkassetten leidde tot sterke vervuiling in de luchtgeleidingssystemen van de fabriek. Om aan de hygiënische producteisen te voldoen, moest na elke productieprocedure een hoge reinigings- en desinfectatie-inspanning worden geleverd.

Drie-staps luchtfiltersysteem van Camfil

Dat een effectief luchtfiltersysteem aanvankelijk met hogere energiekosten gepaard zou gaan, was alle betrokkenen snel duidelijk. Het concept van Camfil was echter een driefasig systeem met efficiënte filters: De eerste filterstap bestond uit ongeveer 40 zakkenfilters van klasse F7 volgens EN 779:2012 – bovendien ingedeeld in energie-efficiëntieklasse A (zie onder). De tweede stap werd uitgerust met circa 40 hoogtemperatuur-compactfilters, eveneens van klasse F7. Voor de derde filterstap koos Camfil 40 stofafscheidende filters van klasse H13, die een efficiënte deeltjesafscheiding garanderen, ook bij grote luchtvolumes. De hoge reinigings- en desinfectatie-inspanningen of zelfs stilstanden van de installaties door hoge luchtvochtigheid behoren vandaag de dag tot het verleden. De kwaliteitsnorm volgens ISO 5 kan zonder problemen worden gehandhaafd en de totale kosten voor bedrijf en onderhoud van het ventilatiesysteem zijn zelfs gedaald. Bovendien heeft de modificatie van het ventilatiesysteem ook bijgedragen aan een hogere productkwaliteit. Microbiologische analyses bevestigen dat met het nieuwe ventilatiesysteem tegenwoordig bijna alle micro-organismen uit de lucht worden geëlimineerd en de productie contaminatievrij kan plaatsvinden.

1. Filterstap: Hi-Flo XLT7 zakkenfilter, filterklasse F7 (zie afbeelding 1):
- lage begin-drukverschil
- laag energieverbruik
- nieuw ontwikkeld medium voor filterklassen M6 – F9
- bewezen, conisch zakontwerp
- lange standtijden

2. Filterstap: Airopac 3CPM-HF compactfilter, filterklasse F7 (zie afbeelding 2):
- hoge efficiëntie
- lange standtijden
- eenvoudige en snelle montage
- bestand tegen temperaturen tot 110°C

3. Filterstap: Opakfil Absolute compact-/HEPA-filter, filterklasse H13 (zie afbeelding 3):
- Afscheidingsvermogen 99,95 % in MPPS (de meest doordringende deeltjesgrootte)
- Ontworpen voor temperaturen tot 70°C en luchtvochtigheid tot 100 %
- lange standtijden en volledig verbrandbaar
- geschikt voor grote luchtvolumes (tot 3.000 m3 per uur)

Efficiënte filtertechniek in plaats van „bacterieslingers“

Stijgende markt- en continu toenemende wettelijke eisen maken dat hygiëne in de voedingsmiddelenindustrie een steeds grotere rol speelt. Bijbehorend is dat ook de luchtkwaliteit in het productieproces nooit belangrijker is geweest dan vandaag. Alleen met efficiënte filtersystemen en recirculatiesystemen kunnen micro-organismen in de lucht worden verminderd.

Al 50 jaar levert Camfil filtertechniek voor klimatologische omstandigheden in alle mogelijke toepassingsgebieden. „Met hoge eisen aan onderzoek, ontwikkeling en kwaliteitscontrole ontwikkelt en verkoopt wij baanbrekende productoplossingen voor luchtfiltersystemen en cleanroomtechnologie – speciaal ook voor de voedingsmiddelenindustrie“, aldus Gänshirt.

De volgende branche-specifieke productnormen zijn bij Camfil opvraagbaar:

- Bestrijding van microbiologische besmetting
- Voedselcertificering voor procesnabije componenten
- Voldoen aan de EU-richtlijn EC 1935/2004 voor alle voor de voedingsmiddelenindustrie relevante producten
- Producten voldoen aan de HACCP-veiligheidsniveau (Hazard Analysis and Critical Control Points)
- Traceerbaarheid, identificatie en etikettering van filters
- Gegarandeerd filtratiegraad volgens EN 779:2012
- Modulaire en flexibele filtersystemen
- Eenvoudige en veilige handling
- Snelle en efficiënte onderhoudsprocedures
- Op maat gemaakte toegang bijvoorbeeld voor in-situ testen
- Corrosiebestendigheid (roestvrij staal, kunststoffen, polyesterhars)

Beslissingshulp energie-efficiëntieklasse

Gemiddeld wordt momenteel tien tot twintig procent van het totale gebouwenergieverbruik besteed aan verwarming, ventilatie en airconditioning. Om de daarmee samenhangende CO2-uitstoot te verminderen, stelt de Europese Unie met bijbehorende richtlijnen dat er efficiënter met energie moet worden omgegaan, vooral in openbare en commercieel gebruikte gebouwen. Naast duurzaamheids- en milieugronden vereisen de voortdurend stijgende elektriciteitsprijzen energiebesparende en daarmee bedrijfskosten verlagende maatregelen. Veel facility-managers streven ernaar om luchtfilters te kiezen binnen de vereiste filterklasse die zo effectief mogelijk werken en tegelijkertijd weinig stroom verbruiken. Tot voor kort was het vergelijken van filters op basis van gemiddelde efficiëntie de enige optie, wat zeer arbeidsintensief en beperkt doelgericht was vanwege het ontbreken van een uniforme productaanduiding.

Om het vergelijken van luchtfilters transparanter en eenvoudiger te maken – met deze doelstelling hebben de door Eurovent gecertificeerde luchtfilterfabrikanten vorig jaar een uniforme classificatiesysteem in Europa ingevoerd en zich verplicht om alle voor aankoop relevante informatie te communiceren. Zo bevatten hun productlabels voortaan de filterklasse met de via EN 779:2012 nieuw gedefinieerde minimale efficiëntie, evenals aanvullende gegevens over de beginwerking, het jaarlijkse energieverbruik en de voor luchtfilters nieuw gedefinieerde energie-efficiëntieklassen A tot G. Daarnaast integreert Camfil voortaan de energie-efficiëntieklasse en indien van toepassing informatie over de minimale efficiëntie in de productnaam van zijn luchtfilters. Bijvoorbeeld, de Hi-Flo XLT7 krijgt de toevoeging A50+ voor energieklasse A en een minimale efficiëntie van meer dan 50 procent.

Hoe meer stofdeeltjes een luchtfilter opneemt, des te groter de energie-inspanning voor het genereren van een constante luchstroom door de ventilator. De berekening van de nieuwe energie-efficiëntieklassen is gebaseerd op zowel de meting van de filterefficiëntie als de drukval als gevolg van toenemende stofopname. Tijdens een gesimuleerde testjaar in het laboratorium wordt een representatieve waarde voor het energieverbruik bepaald op basis van de gemiddelde drukval gedurende deze periode. Deze energiewaarde wordt gebruikt om een energieklasse toe te wijzen tussen A (= laagste energieverbruik) en G (=hoogste energieverbruik).