Czyste powietrze dla czystych warunków produkcji

Rysunek 4 "Studium przypadku Camfil Branża spożywcza Klasy czystości powietrza"

Camfil Airopac 3CPM-HF

Camfil Hi-Flo XLT7

Camil Opakfil Absolut

Odparowanie, transport i chłodzenie – Aby zoptymalizować system wentylacji i tym samym jakość produktu u globalnego producenta żywności, te trzy procesy produkcyjne były głównym punktem planowania ekspertów Camfil. Podczas pozyskiwania i dalszej obróbki ekstraktów roślinnych, przez hale miała być przepuszczana około 80 000 m3 świeżego powietrza na godzinę zgodnie z klasą czystości ISO 5. Zamiast dotychczas jednej stopnia filtracji, specjalnie dostosowana do wysokiej wilgotności powietrza i dużych zmian temperatury w pomieszczeniu koncepcja wentylacji od Camfil przewidywała teraz trzy stopnie. Każdy z nich wyposażony był w energooszczędne media filtracyjne, które charakteryzowały się powyżejprzeciętną długą żywotnością. Mimo że dwie dodatkowe stopnie filtracji wiążą się z większym zużyciem energii, jest ono nadal mniejsze niż koszty związane z dotychczasowymi, czasochłonnymi metodami czyszczenia i dezynfekcji systemów powietrznych po każdym procesie.

To, co w kontekście prywatnym często jest postrzegane pozytywnie i kojarzy się z witalnością i zdrowiem, w branży spożywczej i przemysłu spożywczego może stać się poważną pułapką: mowa o dopływie świeżego powietrza. Bo „wrogiem” każdego producenta napojów, mięsa, pieczywa czy słodyczy jest „zanieczyszczenie biologiczne”. To, co jest słuszne w zakresie higieny w branży farmaceutycznej lub medycznej, powinno być równie tanie dla przemysłu spożywczego. Również tutaj konieczne jest coraz bardziej ograniczanie stężenia drobnoustrojów do poziomu tolerowanego minimum. Tylko w ten sposób można spełnić wysokie oczekiwania konsumentów dotyczące jakości i trwałości produktów spożywczych i gastronomicznych.

Podczas gdy w innych branżach najważniejsza jest ogólna ilość cząstek w środowisku produkcyjnym i samym produkcie, w produkcji i magazynowaniu żywności szczególny nacisk kładzie się na mikroorganizmy – czyli rozmnażające się cząstki. Mogą one w trakcie procesu produkcji mnożyć się milionami i prowadzić do zakażeń. Aby środowisko produkcyjne nie stanowiło źródła mikroorganizmów, oprócz starannego doboru urządzeń, maszyn i komponentów niebagatelne znaczenie ma stan higieny powietrza. Bakterie, zarodniki pleśni, drożdże czy wirusy obecne w powietrzu mogą być potencjalną przyczyną przedwczesnej zepsucia towaru.

Jeśli nie stosuje się skutecznych systemów filtracji powietrza, te mikroorganizmy mają zasadniczo dostęp do każdego pomieszczenia produkcyjnego przez dopływ świeżego powietrza. Średnia zawartość bakterii w powietrzu zewnętrznym wynosi od 200 do 1500 na m3. Gdy trafiają one do klimatyzacji, która może być zatkana, w kontakcie z ciepłem, wilgocią lub zgromadzonymi substancjami organicznymi, ich bardzo szybkie i milionowe rozmnażanie jest niemal pewne. Potencjalne konsekwencje to np. awarie produkcji, wycofanie towarów, dodatkowe koszty związane z naprawami i kontrolami, spadek sprzedaży, wycofanie z rynku i oczywiście szkody wizerunkowe.

Zadanie

Aby całkowicie wyeliminować takie scenariusze i dodatkowo zabezpieczyć produkty i procesy produkcyjne, międzynarodowy producent żywności zdecydował się na rozwiązania filtracyjne od firmy Camfil: kluczowym elementem jego łańcucha produkcyjnego jest pozyskiwanie i dalsza obróbka ekstraktu roślinnego za pomocą gorącej wody i następnie stopniowe odparowywanie go na różnych poziomach temperatury. „Przy projektowaniu odpowiedniego rozwiązania filtracyjnego powstało konieczność uwzględnienia w przedsiębiorstwie procesów odparowywania, transportu i chłodzenia jako kluczowych etapów produkcji,” wyjaśnia Frank Gänshirt, kierownik segmentu Food w Camfil. Codziennie przetwarza się tutaj około 16 600 ton surowców, które ostatecznie dają 2 700 ton wyrobów gotowych. Ponieważ są to cykle sezonowe, istotną rolę odgrywa również konieczność zapewnienia świeżego powietrza o objętości 80 000 m3 na godzinę, aby zapewnić jak najmniej przestojów w procesie.

W tym celu od strony firmy konieczne było osiągnięcie klasy czystości ISO 5, co zgodnie z EN ISO 14644 odpowiada następującym liczbom cząstek na objętość powietrza: patrz Rysunek 4 „Camfil STUDIUM PRZYPADKU Branża spożywcza Klasy czystości pomieszczeń”.

Połączenie wysokiej wilgotności powietrza z nieodpowiednią, jednorzędową filtracją powietrza za pomocą kaset G4 do tej pory prowadziło do silnych zabrudzeń systemów powietrznych w zakładzie. Aby sprostać wymaganiom higienicznym produktów, konieczne było po każdym procesie produkcyjnym przeprowadzanie intensywnego czyszczenia i dezynfekcji.

Trzystopniowe rozwiązanie filtracji powietrza od Camfil

Wszyscy szybko zdawali sobie sprawę, że skuteczne rozwiązanie filtracyjne początkowo wiąże się z wyższymi kosztami energii. Jednak koncepcja Camfil to trzystopniowy system z wydajnymi filtrami: pierwszy stopień filtracji składał się z około 40 kieszeniowych filtrów klasy F7 zgodnie z EN 779:2012 – dodatkowo sklasyfikowanych w klasie efektywności energetycznej A (patrz poniżej). Drugi stopień wyposażony był w około 40 wysokotemperaturowych filtrów kompaktowych, również klasy F7. Na trzecim stopniu Camfil wybrał 40 filtrów powietrza zawieszonych klasy H13, które zapewniają skuteczną filtrację cząstek nawet przy dużych przepływach powietrza. Wysoki nakład pracy przy czyszczeniu i dezynfekcji czy nawet przestoje spowodowane wysoką wilgotnością powietrza nie są już problemem. Wymagania jakościowe zgodnie z ISO 5 mogą być bez problemu utrzymane, a dotychczasowe koszty eksploatacji i konserwacji systemu wentylacji w sumie nawet się zmniejszyły. Dodatkowo modyfikacja systemu wentylacyjnego przyczyniła się także do poprawy jakości produktów. Analizy mikrobiologiczne potwierdzają, że dzięki nowemu systemowi wentylacji niemal wszystkie mikroorganizmy z powietrza zostały wyeliminowane, a produkcja może przebiegać bez kontaminacji.

1. Stopień filtracji: Hi-Flo XLT7 kieszeniowy filtr, klasa F7 (patrz Rysunek 1):
- niskie początkowe różnice ciśnień
- niskie zużycie energii
- nowo opracowany medium dla klas filtrów M6 – F9
- sprawdzony, stożkowy design kieszeni
- długie żywotności

2. Stopień filtracji: Airopac 3CPM-HF filtr kompaktowy, klasa F7 (patrz Rysunek 2):
- wysoka skuteczność
- długie żywotności
- łatwy i szybki montaż
- odporność na wysokie temperatury do 110°C

3. Stopień filtracji: Opakfil Absolute filtr HEPA/kompaktowy, klasa H13 (patrz Rysunek 3):
- skuteczność zatrzymywania 99,95% w MPPS (najbardziej przenikające cząstki)
- przeznaczony do temperatur do 70°C i wilgotności do 100%
- długie żywotności i pełna spopielalność
- odpowiedni do dużych przepływów powietrza (do 3000 m3 na godzinę)

Wydajna technologia filtracji zamiast „rozrzutników bakterii”

Rosnący rynek i stale rosnące wymagania prawne coraz bardziej podkreślają znaczenie higieny w przemyśle spożywczym. W związku z tym jakość powietrza w procesie produkcji nigdy nie była tak ważna jak dzisiaj. Tylko skuteczne systemy filtracji i recyrkulacji powietrza mogą ograniczyć mikroorganizmy w powietrzu.

Od 50 lat Camfil dostarcza technologię filtracyjną do różnych warunków klimatycznych i zastosowań. „Z wysokimi wymaganiami dotyczącymi badań, rozwoju i kontroli jakości projektujemy i oferujemy innowacyjne rozwiązania produktowe dla systemów filtracji powietrza i technologii czystych pomieszczeń – również specjalnie dla przemysłu spożywczego,” mówi Gänshirt.

Oto dostępne standardy branżowe produktów w Camfil:

- Walka z mikrobiologicznym zanieczyszczeniem
- Certyfikacja żywności dla komponentów blisko procesu
- Spełnienie dyrektywy UE EC 1935/2004 we wszystkich produktach istotnych dla przemysłu spożywczego
- Produkty zgodne z poziomem ryzyka HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points)
- Śledzenie, identyfikacja i oznakowanie filtrów
- Gwarantowany stopień zatrzymywania zgodnie z EN 779:2012
- Modułowe i elastyczne rozwiązania filtracyjne
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- Szybka i wydajna konserwacja
- Dostosowany dostęp, np. do testów in-situ
- Odporność na korozję (stal nierdzewna, tworzywa sztuczne, żywice poliestrowe)

Pomoc w wyborze efektywności energetycznej

Obecnie średnio od 10 do 20 procent całkowitego zużycia energii budynku pochodzi na ogrzewanie, wentylację i klimatyzację. Aby ograniczyć związane z tym emisje CO2, Unia Europejska wprowadziła odpowiednie wytyczne, które promują bardziej efektywne wykorzystanie energii, szczególnie w obiektach publicznych i komercyjnych. Oprócz argumentów związanych z zrównoważonym rozwojem i ochroną środowiska, rosnące ceny energii wymuszają wdrażanie działań oszczędzających energię i obniżających koszty operacyjne. Celem wielu menedżerów obiektów jest wybór filtrów powietrza w odpowiednich klasach filtracji, które będą działały jak najbardziej efektywnie przy jednoczesnym niskim zużyciu energii. Dotychczas, ze względu na brak jednolitej deklaracji produktu, porównanie filtrów opierało się jedynie na średnich wskaźnikach skuteczności, co było czasochłonne i ograniczone w skuteczności.

Aby uczynić porównanie filtrów powietrza bardziej przejrzystym i prostszym – z takim zamiarem producenci filtrów certyfikowanych przez Eurovent w ubiegłym roku wprowadzili europejski, jednolity system klasyfikacji i zobowiązali się do komunikowania wszystkich istotnych informacji zakupowych. W przyszłości ich etykiety produktowe będą zawierać klasę filtra z nowo zdefiniowanym minimalnym wskaźnikiem skuteczności zgodnie z EN 779:2012, a także dodatkowe dane o początkowej skuteczności, rocznym zużyciu energii oraz nowych klasach efektywności energetycznej A do G. Ponadto Camfil planuje w przyszłości uwzględniać klasyfikację efektywności energetycznej i ewentualnie minimalny wskaźnik skuteczności w nazwie produktu. Na przykład Hi-Flo XLT7 otrzyma oznaczenie A50+ dla klasy A i minimalnej skuteczności powyżej 50%.

Im więcej cząstek pyłu zatrzymuje filtr powietrza, tym większy jest wysiłek energetyczny potrzebny do utrzymania stałej wydajności przepływu powietrza przez wentylator. Obliczenia nowych klas efektywności energetycznej opierają się zarówno na pomiarze skuteczności filtracji, jak i na spadku ciśnienia wynikającym z rosnącego zatrzymania pyłu. W tym celu podczas symulowanego roku testowego w laboratorium wyznacza się reprezentatywną wartość zużycia energii na podstawie średniego spadku ciśnienia w tym okresie. Ta wartość energetyczna służy do przyporządkowania klasy energetycznej od A (najniższe zużycie energii) do G (najwyższe zużycie energii).