Erol AYDIN (Uzman Biyolog)
Sartonet Sep. Tek. A.Ş. F&B Satış Müdürü

---

 

 

İnsan sağlığının korunmasında sağlıklı ve güvenli suya erişim büyük önem taşımaktadır. Dünyada hastalıkların hemen hemen yarısı sularla ilişkilidir.

Ambalajlı Sular (Doğal Kaynak ve Doğal Mineralli) diğer içeceklerden daha sağlıklı ve güvenli kabul edilen, dünyanın en çok satan içeceğidir. Bu iddiaya uymanın zorlukları vardır ve tüketici şişelenmiş suyun taze ve kirleticilerden uzak olmasını bekler. 

Tüketiciler için risk oluşturabilecek partikül, patojenik organizmalar ve kimyasallar içermeyen kaliteli bir ürün üretmek için her türlü tedbirin alınması günümüz gıda işletmelerinin yasal zorunluluğu ile birlikte en önemli önceliği olmaktadır.

Atmosfer %78 azot, %21 oksijen ve yaklaşık %1 argon, karbondioksit, hidrojen, helyum, ozon gibi gazlar ve değişken miktarlarda su ve toz gibi katı parçacıklardan oluşur.

Hava, bakterilerin yaşayıp çoğalabileceği bir ortam değildir. Bu nedenle havanın doğal florası yoktur. Havada bulunan mikroorganizmalar genellikle toprak ve bitki orijinlidir. Toprak ve bitkilerde bulunan bakteriler, rüzgârlarla havaya karışır. Bakteriler havada çoğalmaz, canlılıklarını bir süre korur. Havanın florasını çoğunlukla küf sporları oluşturur. Mantar sporları ise havada en iyi yükselen nem ve orta derecedeki ısıya sahip ortamlarda yaşayabilmektedirler. Havadaki tozlar; katı veya sıvı kimyasal partikülleri, deri döküntülerini ve birçok mikroorganizmayı özellikle de küf sporlarını taşır.

Mikroorganizmalar havada yalnız başlarında değil genellikle toz gibi havada kolaylıkla hareket edebilen askıda maddelere tutunmuş şekilde yer alırlar. 

Tozlara tutunmuş halde olan mikroorganizmalar genellikle saprofitler olduğu halde öksürme, aksırma, konuşma ile aerosol olarak havaya verilen materyaller daha çok patojenleri içerir.

Yaklaşık 4 bin km uzunluktaki çöl tozunun Türkiye semalarına ulaşması yakın tarihimizde de yaşanmış bir olaydır. Toz partiküllerinin ne kadar uzak mesafelere taşınabildiği, dolayısıyla sürekli ve etkili bir havalandırmanın ne denli önemli olduğu buradan da anlaşılmaktadır.

Günümüzde ambalajlı su dolum tesislerinde üretim ve dolum alanlarının dış ortam havası kaynaklı kontaminasyonların önlenmesi amacı ile birçok ileri teknolojik imkanlar kullanılmaktadır.

Bu makalemizde ambalajlı su dolum tesislerindeki üretim ve dolum alanlarının odalarının havalandırma şartları ve teknolojilerinden ziyade kullanılan basınçlı-basınçsız kapların hava kaynaklı kontaminasyonları için alınması gereken önlemlerden bahsedeceğiz.

Bir Ambalajlı su dolum tesisinde su Kaptaj, Maslaklar, Ham Su Depoları, Ara tanklar ve Ozon reaksiyon tanklarında dış ortam havası kaynaklı partikül ve mikroorganizma (küf-maya-bakteri) kontaminasyon riskine maruz kalır. Bu tip kaplarda hava kaynaklı kontaminasyonu önlemede en etkili yöntem, proses ve ürüne uygun doğru seçilmiş filtre ile filtre etmek ve böylece havadan gelebilecek kirliliklere karşı korumaktır.

Kapalı tanklar için hava/vent filtre seçimi çok dikkat edilmesi gereken kritik bir uygulamadır. Uygun filtre seçilmemesinin sonucunda final dolum suyunun kontaminasyonunun yanında işletmeler içinde ciddi güvenlik sorunları da ortaya çıkabilmektedir.

Ambalajlı su üretim tesislerinde hava kaynaklı kontaminasyon noktaları
Final ürüne temas eden gaz/havaların yanında günümüzde ambalajlı üretim tesislerinde proseste kullanılan hassas ekipmanlar için gerekli olan hava kalitesinin bile uygun özellikte olması gerekir. Örneğin, makine ekipmanlarda kullanılan pnömatik vanaların açılıp kapanması için gerekli basınçlı hava kalitesinin partiküllerden arındırılmış olması gerekir ki vanaların çalışma hassasiyeti ve kullanım ömrü uzun süre korunabilsin. 

Yine PET şişirme de kullanılan yüksek basınçlı hava kompresörlerinden gelen havanın kirliliği (partikül, lif, küf ve bakteri) final ürünün kalitesine etki edecek önemli noktalardan bir tanesidir.

Kullanılan hava ve gazların su ile direkt temas ettiği noktalardaki kontaminasyonuna geri dönecek olursak, öncelikle kaynak suyunun yeryüzüne ilk çıktığı noktada yani kaptajda havalandırma bacalarının uygun filtre ile güvenliğinin sağlanması gereklidir.

Birçok su tesisinin kaptajı genellikle doğa ortamında (orman/dağ vb) bulunur. Polen ve börtü böcek popülasyonunun yoğun olduğu bu ortamlardaki kaptajların havalandırma bacalarında uygun filtrelerin olmaması temiz olarak yeryüzüne çıkan suyu kontamine edecek ve kirletecektir.

Ayrıca kaptajlarda ve maslaklarda havalandırma bacalarında uygun /doğru filtrelerin kullanılmaması, yağmur/kar/yüzeysel sızma suları kaynaklı kontaminasyonlarla da zaman zaman temiz olan suyu kirletebilecektir.

Bir diğer kritik nokta ham su depolarıdır. Son 10 yılda çok daha fazla su tesisi hamsu deposu olarak paslanmaz çelik depoları tercih etmektedir. 

İster beton/fayans olsun isterse paslanmaz çelik ham su depolarının havalandırma bacaları kaynaklı dış ortam havasından gelebilecek kirliliklerin önüne geçilmesi için uygun filtreler kullanılmalıdır. Ancak burada dikkat edilmesi gereken husus paslanmaz çelik depolarda havalandırma bacalarında filtre seçimi beton/fayans depolara göre çok daha yüksek kritik öneme sahiptir.

Hava/Gaz Filtrasyonunu Etkileyen Parametreler ve Doğru Hava/Gaz Filtre Seçimi
Ambalajlı su üretim tesislerinde birçok farklı noktada değişik amaçlarla çeşitli gazlar (Karbondioksit/Azot/Hava) kullanılmaktadır. Hangi gaz kullanılırsa kullanılsın final ürüne temas edeceği noktalarda muhakkak uygun bir filtreden geçirilmesi final ürün güvenliği açısından önem taşımaktadır. Gerek basınçlı gerekse basınçsız kullanılan tüm depo ve tanklarda tank içindeki su bir yerden başka bir yere sevk edilirken fizik kuralı gereği giden suyun yerine dış ortamdan hava girişi olmak zorundadır. Dış ortamdan depo tank içine girecek hava filtre edilerek kontrollü bir şekilde içeri girmelidir.

Hava Filtrasyonunu Etkileyen Parametreler 
1.) Mikroorganizmaların ve partiküllerin boyutsal özellikleri ve ağırlıkları, parçacıkların elektrik yükü, hava akış hızı, basınç koşulları, sıcaklık koşulları ve nem.
2) Filtre sisteminin yapısı, filtre boyutları, filtrenin tipi, gözenek boyutu ve malzemesi, boru çapı.
3) Hava ve Gazların Filtrasyon dinamiği (filtreleme ayırma mekanizmaları).

Doğru Hava/Gaz Filtre Seçimi
1-Doğru Filtre Materyali Seçilmesi
Hava ve gaz filtreleri için önemli gereksinimlerden biri de hidrofobik bir membran malzemesine ihtiyaç duyulmasıdır; çünkü suyun membranı ıslatmaması gerekir. Islanan membran bloke olur ve hava geçemez. Ayrıca hidrofobik filtreler, gözenek yapısında su veya sıvı olmaması nedeniyle mikroorganizmaların membran boyunca büyümesini engeller. Bu nokta kritik öneme sahiptir, çünkü hava filtreleri genellikle uzun üretim çalışmaları sırasında kullanılır.

Günümüzde hava/gazların filtrasyonunda en ideal materyal hidrofobik özellikli olan tolitetrafloroetilen ( PTFE) materyaldir.(Teflon yaygın adı ile bilinir. Teflon Dupont tescilli markasıdır).

Su ile ıslanmayan hidrofobik filtre yüzeyi

---

 

2-Uygun Boyutta Filtre Seçilmesi
Doğru filtre seçiminde bir diğer önemli parametre kullanım noktasına göre doğru boyutta filtre seçilmesidir. Bir hava filtreleme sisteminin boyutlandırılmasına yönelik hesaplamaya başlamadan önce aşağıdaki önemli hususların bilinmesi gereklidir:

* Hava filtreleme boyutlandırması için önemli parametreler,

* Nm³/h cinsinden akış hızı, filtre birim yüzey alanı, çalışma sıcaklığı, işletme basıncı, maksimum izin verilen diferansiyel basınç,  tank havalandırması için tankın boyutu, sterilizasyon ve buharlama koşulları, steril filtrasyon, gerekli hava akış hızı ve boru çapı, gaz türü.

3-Kullanım amacına göre doğru mikronda filtrenin seçilmesi

Filtreler işlevlerine göre iki çeşittir.

1-Derinlik Filtreleri
Derinlik Filtreleri, Polimer liflerinin bir araya getirilmesi ile meydana gelmiş tutma oranlı filtrelerdir. Filtre, gözenek yerine lif katmanlarından oluşur, dolayısıyla gözenek büyüklüğü yerine tutma oranı ile ifade edilirler.

Partikül filtrasyonunda ve membran filtrelerin kullanım ömrünü uzatmak amacıyla ön (pre) filtre olarak kullanılırlar.

2-Membran Filtreler
- Belirlenmiş gözenek çapından daha büyük partikül ve mikroorganizmaları hiçbir koşulda diğer tarafa geçirmeyen %100 tutan, mutlak (absolut) filtrelerdir.
- Sterilizasyonunda kullanılan filtrelerdir.

Filtrenin üzerinde 0.2 mikron yazması yada 0.001 mikron yazması steril filtrasyon yaptığı anlamına gelmez. 

Bir filtrenin sterilizasyon filtresi olarak kabul edilmesi için ASTM F838-83 yönergelerinde şu şekilde verilir:

1) Membran yapıda bir filtre olmalı ve integrity (sağlamlık) testine tabi tutulabilmelidir.
2) 0,2 μm veya daha küçük gözenek boyutuna sahip olmalıdır.
3) Filtre yüzey alanının birim cm²'si başına Brevundimonas diminuta bakterisini 10 7' değerinde tutmalıdır.

Sterilizasyon dereceli bir filtre, bu üç gereksinimi de karşılamalıdır. Bazı durumlarda literatürde ve ürün etiketlerinde bir hava filtresi için çok küçük tutma değerleri bulmak mümkündür, örneğin 0,01 mikron veya 0,003 mikron. Bunun nedeni, hava ve gazlar için ayırma mekanizmalarının sıvılar için olanlardan farklı olmasıdır.

Sterilizasyon dereceli bir hava filtresinin <0,2 μm olarak etiketlenmesi, standartlaştırılmış prosedürler kullanılarak yapılmadığı için filtre kullanıcısının kafasını karıştırmaya yöneliktir.

Prosese ve uygulamaya yönelik doğru materyal, ebat ve mikronda filtre seçilmediğinde;

Paslanmaz çelik depolarda havalandırma bacalarında tercih edilecek yanlış filtre sonrasında paslanmaz çelik tankın vakuma düşerek büzüşmesi ve kullanılmaz hale gelmesine yol açabilmektedir. Bu yüzden paslanmaz çelik tanklarda havalandırma maksatlı filtre seçimi öncesinde muhakkak veriler doğrultusunda bilimsel hesaplamaların yapılması gerekmektedir.

Ambalajlı Su Sektöründe Filtre ve Filtrasyon İşlemlerinde 40 yıllık tecrübesi ile Sartonet A.Ş olarak, hava/vent filtre seçimlerimizde müşterilerimizden öncelikle kullanım noktasındaki gereklilikleri ve bu bilgileri alarak hesaplamalar neticesinde filtre önerisinde bulunuyoruz.