Sprężone powietrze może przenosić wilgoć, cząstki stałe, olej, aerozole i mikroorganizmy. W branży spożywczej, farmaceutycznej, kosmetycznej oraz w innych procesach higienicznych takie zanieczyszczenia mogą wpływać na bezpieczeństwo produktu, stabilność produkcji i koszty reklamacji. Dlatego sprężone powietrze trzeba traktować jak medium procesowe, które wymaga odpowiedniego uzdatniania.
Bakterii nie eliminuje się jednym przypadkowym filtrem zamontowanym na końcu instalacji. Skuteczna ochrona wymaga ograniczenia warunków sprzyjających ich rozwojowi: wilgoci, zanieczyszczeń i pozostałości oleju.
Skąd biorą się bakterie w sprężonym powietrzu?
Sprężarka zasysa powietrze atmosferyczne, a wraz z nim kurz, pyły, parę wodną i mikroorganizmy. Do instalacji mogą trafiać także zanieczyszczenia z rurociągów, resztki oleju ze sprężarek smarowanych olejowo oraz produkty korozji. Po sprężeniu rośnie stężenie zanieczyszczeń, ponieważ ta sama ilość cząstek trafia do mniejszej objętości powietrza.
W instalacjach przemysłowych największe znaczenie mają trzy grupy zagrożeń:
- wilgoć,
- cząstki stałe i zabrudzenia z instalacji,
- olej oraz jego opary.
Wilgoć w połączeniu z podwyższoną temperaturą tworzy środowisko sprzyjające namnażaniu mikroorganizmów. Dlatego samo filtrowanie często nie wystarcza. Trzeba także kontrolować punkt rosy i ograniczać obecność wody w instalacji.
Dlaczego wilgoć sprzyja rozwojowi mikroorganizmów?
Mikroorganizmy potrzebują wody do wzrostu i rozmnażania. Większość bakterii i grzybów rozwija się przy wilgotności względnej około 75% lub wyższej, choć niektóre gatunki mogą przetrwać także przy wilgotności 50–75%. Poniżej 50% wilgotności względnej zwykle nie obserwuje się intensywnego namnażania mikroorganizmów.
Znaczenie ma również temperatura. Bakterie mezofilne i grzyby najlepiej rozwijają się w umiarkowanym zakresie temperatur, zwykle około 25–40°C. Bakterie ciepłolubne mogą namnażać się w znacznie wyższych temperaturach, nawet w zakresie 45–90°C. Samo podgrzanie powietrza nie rozwiązuje więc problemu, jeśli instalacja nadal zawiera wilgoć i zanieczyszczenia.
Najbezpieczniejsze podejście polega na tym, aby usunąć wodę z układu i nie dopuścić do powstania warunków sprzyjających wzrostowi bakterii.
Osuszanie sprężonego powietrza ogranicza warunki dla bakterii
Osuszanie to jeden z podstawowych etapów uzdatniania sprężonego powietrza w aplikacjach higienicznych. W zależności od wymaganego punktu rosy można stosować osuszacze ziębnicze lub adsorpcyjne.
Osuszacz ziębniczy sprawdza się w wielu standardowych instalacjach, w których wystarczy obniżenie temperatury punktu rosy do poziomu chroniącego sieć przed kondensatem. Osuszacz adsorpcyjny stosuje się tam, gdzie proces wymaga bardzo suchego powietrza, na przykład przy niskim punkcie rosy i podwyższonych wymaganiach higienicznych.
Dobór osuszacza powinien uwzględniać:
- rodzaj kontaktu sprężonego powietrza z produktem,
- wymagany punkt rosy,
- temperaturę otoczenia i warunki pracy instalacji,
- klasę czystości sprężonego powietrza,
- ryzyko kondensacji w rurociągach,
- wymagania branżowe i wewnętrzne standardy jakości.
Filtracja usuwa cząstki, olej i mikroorganizmy
Po osuszeniu powietrza trzeba zadbać o filtrację. Filtry sprężonego powietrza usuwają cząstki stałe, aerozole olejowe i wilgoć resztkową. W bardziej wymagających instalacjach stosuje się także filtry z węglem aktywnym, które redukują opary oleju i zapachy.
W procesach szczególnie wrażliwych można stosować filtry sterylne. Ich zadaniem jest zatrzymywanie bakterii i innych mikroorganizmów przed punktem użycia. Taki filtr wymaga jednak prawidłowego doboru, montażu, regularnej kontroli i wymiany zgodnie z warunkami pracy.
Skuteczny układ uzdatniania może obejmować:
- separację kondensatu,
- filtr wstępny,
- osuszacz ziębniczy lub adsorpcyjny,
- filtr dokładny,
- filtr z węglem aktywnym,
- filtr sterylny przy wrażliwym punkcie poboru.
Czy sprężarka bezolejowa rozwiązuje problem bakterii?
Sprężarka bezolejowa eliminuje ryzyko wprowadzenia oleju z komory sprężania, ale nie usuwa wszystkich zagrożeń. Powietrze atmosferyczne nadal zawiera wilgoć, pył i mikroorganizmy. Zabrudzenia mogą również pochodzić z rurociągów oraz punktów poboru.
Dlatego nawet przy sprężarkach bezolejowych instalacja wymaga odpowiedniego osuszania i filtracji. Wybór technologii sprężania ma duże znaczenie, ale nie zastępuje pełnego systemu uzdatniania.
BOGE BLUEKAT w aplikacjach o wysokich wymaganiach
W procesach, w których liczy się bardzo wysoka czystość sprężonego powietrza, można zastosować sprężarkę BOGE BLUEKAT. To sprężarka smarowana olejowo ze zintegrowanym katalizatorem. Technologia katalityczna przekształca węglowodory w dwutlenek węgla i wodę, dzięki czemu pozwala uzyskać sprężone powietrze stale wolne od oleju.
BOGE BLUEKAT osiąga maksymalną zawartość oleju resztkowego na poziomie około 0,002 mg/m³. Taki wynik spełnia rygorystyczne wymagania normy ISO 8573-1 dla klasy 0, która w przemyśle spożywczym coraz częściej stanowi punkt odniesienia dla projektowania instalacji sprężonego powietrza.
Zaletą tego rozwiązania jest stabilna jakość powietrza niezależnie od warunków w miejscu zasysania. Sprężarka olejowa z katalizatorem może też oznaczać niższe koszty inwestycyjne w porównaniu z częścią rozwiązań bezolejowych, przy zachowaniu bardzo wysokiej czystości medium.
Sprężarka śrubowa BOGE BLUEKAT SLF40-3 wraz ze zintegrowanym katalizatorem oraz przetwornicą częstotliwości.
Jak chronić produkt przed skażeniem sprężonym powietrzem?
Aby ograniczyć ryzyko mikrobiologiczne, trzeba projektować instalację sprężonego powietrza jako cały system, a nie jako samą sprężarkę. Znaczenie ma jakość powietrza zasysanego, dobór sprężarki, osuszanie, filtracja, stan rurociągów, regularny serwis i kontrola punktów poboru.
W branży spożywczej sprężone powietrze może mieć bezpośredni lub pośredni kontakt z produktem. W takim przypadku nie wolno lekceważyć wilgoci, oleju i mikroorganizmów. Odpowiednie uzdatnianie powietrza zmniejsza ryzyko skażenia, poprawia stabilność procesu i pomaga spełnić wymagania higieniczne.
Eliminacja bakterii ze sprężonego powietrza wymaga więc połączenia kilku działań: skutecznego osuszania, filtracji, redukcji oleju, kontroli wilgotności i właściwie dobranej technologii sprężania. W aplikacjach o wysokich wymaganiach rozwiązania takie jak BOGE BLUEKAT pozwalają uzyskać bardzo czyste sprężone powietrze i zwiększyć bezpieczeństwo procesów produkcyjnych.
