Gıda Üretiminde Toz Kontrolü ve ATEX Güvenliği: Ekipman Bakımı, Üretim ve Çalışan Güvenliği

Gıda üretim tesislerinde ortaya çıkan toz, çoğu zaman yalnızca temizlik veya çalışma ortamı konforuyla ilişkilendirilir. Bu nedenle gıda üretiminde toz kontrolü, üretim güvenliği ve çalışan sağlığı açısından temel bir gereklilik olarak değerlendirilmelidir. Oysa un, şeker, kahve, kakao, baharat, çekirdek, tahıl ve kuruyemiş gibi kuru ürünlerin işlenmesi sırasında oluşan ince partiküller; çalışan sağlığı, ürün hijyeni, ekipman güvenliği ve bazı koşullarda yangın ve toz patlaması riski açısından birlikte ele alınmalıdır.

Öğütme, kırma, eleme, ürün aktarma, silo doldurma, boşaltma ve paketleme gibi işlemler sırasında havaya karışan gıda tozları yalnızca çalışma alanına yayılmaz; makine yüzeylerinde, elektrik ekipmanlarında, yapısal elemanlarda ve ulaşılması güç bölgelerde de birikebilir.

Bu nedenle etkili bir gıda toz toplama sistemi, yalnızca yüksek debili bir fan veya büyük bir filtre ünitesinden oluşmaz. Tozun özellikleri, kaynağında yakalama yöntemi, proses koşulları, hijyen gereksinimleri ve gerekiyorsa ATEX şartları sistem seçiminde birlikte ele alınmalıdır.

Gıda üretiminde hangi tozlar tehlike oluşturabilir?

Bir gıda hammaddesinin normal halde kolay tutuşmaması, ince toz haline geldiğinde aynı davranışı göstereceği anlamına gelmez. İnce yanıcı partiküller havada uygun konsantrasyona ulaştığında ve yeterli bir tutuşturucu kaynak bulunduğunda yangın veya patlama riski oluşturabilir.

İngiltere Health and Safety Executive (HSE); un, hazır kahve, şeker, süt tozu ve benzeri gıda tozlarını patlayabilir toz örnekleri arasında göstermektedir. HSE ayrıca öğütme, şeker kırma/öğütme, instant kahve ve süt tozu üretimi ile tahıl taşıma ve depolama gibi proseslerin patlayabilir toz oluşturabileceğini belirtmektedir.⁽¹⁾

OSHA’nın yanıcı toz kaynaklarında ise un, nişasta, şeker, kakao, baharat, tahıl ve çeşitli gıda ürünleri yanıcı toz oluşturabilecek malzemeler arasında sayılmaktadır.⁽²⁾

Bu nedenle özellikle;

• kahve kavurma, öğütme ve paketleme,
• çekirdek işleme ve paketleme,
• kuruyemiş kırma, eleme ve kavurma,
• un ve tahıl işleme,
• şeker ve nişasta kullanılan üretimler,
• kakao ve çikolata üretimi,
• baharat öğütme ve paketleme

gibi proseslerde oluşan tozların özellikleri ayrıca değerlendirilmelidir.

Burada önemli olan, her gıda tozunun aynı patlama karakteristiğine sahip olmadığının bilinmesidir. Partikül büyüklüğü, nem oranı, ürün bileşimi ve proses koşulları riski değiştirebilir.

Gıda tozu üretimin hangi noktalarında oluşur?

Gıda tesislerinde toz genellikle tek bir makineden değil, ürünün tesis boyunca hareket ettiği birçok noktadan kaynaklanır. Besleme, öğütme, elevatör, silo, transfer ve paketleme gibi noktaların ayrı ayrı değerlendirilmesi gerekir.

1- Besleme ve boşaltma noktaları

Kahve, çekirdek, kuruyemiş, tahıl veya benzeri kuru ürünlerin hazneye dökülmesi sırasında kısa sürede yoğun bir toz bulutu oluşabilir.

Bu tür noktalarda yalnızca bir emiş borusu kullanılması yeterli olmayabilir. Ürün beslemesini ve operatör erişimini engellemeden mümkün olduğunca yüksek çevreleme sağlayan lokal emiş davlumbazları daha etkili olabilir.

Amaç, tozu üretim salonuna yayıldıktan sonra toplamak yerine mümkün olduğunca oluştuğu noktada yakalamaktır.

2- Öğütme, kırma ve eleme

Kahve değirmenleri, baharat öğütücüler, tahıl değirmenleri, çekirdek ve kuruyemiş işleme makineleri ince partikül oluşumunun yoğunlaşabildiği proseslerdir.

Makine girişleri, çıkışları, gövde bağlantıları ve ürün düşüş noktaları ayrı emiş noktaları olarak değerlendirilebilir.

3- Elevatör, transfer ve silo sistemleri

Ürünün yön veya seviye değiştirdiği transfer noktalarında, kovalı elevatör giriş ve çıkışlarında veya silo dolumunda ürün hareketiyle birlikte ince tozlar da taşınabilir.

Bu noktalarda kapalı transfer geometrileri ile merkezi toz toplama sisteminin birlikte kullanılması, tozun üretim alanına kaçmasını önemli ölçüde sınırlandırabilir.

4- Paketleme ve çuvallama

Serbest ürün düşüşü ve torba değişimleri sırasında operatör doğrudan toz bulutuna maruz kalabilir. Paketleme noktalarında lokal emiş sistemleri hem çalışma bölgesindeki tozu azaltacak hem de ürünü gereksiz yere emiş sistemine taşımayacak şekilde tasarlanmalıdır.

Gıda tozlarında neden ATEX değerlendirmesi önemlidir?

Yanıcı veya patlayabilir özellik gösterebilecek bir toz söz konusuysa standart bir endüstriyel toz toplama sistemi veya standart bir elektrikli süpürge doğrudan seçilmemelidir.

Avrupa Birliği’nin 2014/34/EU ATEX Direktifi, potansiyel patlayıcı ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanan ekipman ve koruyucu sistemleri kapsar. Direktif, yanıcı maddelerin tozlarının hava ile oluşturabileceği patlayıcı atmosferleri de kapsamına almaktadır.⁽³⁾

Türkiye’de de Muhtemel Patlayıcı Ortamda Kullanılan Teçhizat ve Koruyucu Sistemler ile İlgili Yönetmelik (2014/34/AB), 30 Haziran 2016 tarihli ve 29758 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanmıştır.⁽⁴⁾

Ayrıca işyerlerinde patlayıcı ortam riskinin değerlendirilmesi, alanların sınıflandırılması ve Patlamadan Korunma Dokümanı hazırlanması ayrı bir iş güvenliği yükümlülüğüdür. Türkiye’deki ilgili düzenleme, patlayıcı ortam oluşma ihtimali bulunan işyerlerini kapsamakta ve Zone sınıflandırması ile Patlamadan Korunma Dokümanını düzenlemektedir.⁽⁵⁾

Dolayısıyla kahve tozu, çekirdek tozu, kuruyemiş tozu, un, şeker veya benzeri organik tozlarla çalışan bir tesiste ekipman seçimi risk değerlendirmesi ve tesisin ilgili Zone sınıflandırması üzerinden yapılmalıdır.

Antistatik filtre kullanmak ekipmanı ATEX yapar mı?

Hayır.

Antistatik filtre, paslanmaz çelik gövde veya HEPA filtre kullanılması tek başına bir cihazı ATEX sertifikalı sistem haline getirmez.

Uygulamaya göre;

• motor ve elektrik bileşenleri,
• fan veya vakum üreticisi,
• filtre sistemi,
• toz haznesi,
• sensörler,
• hortum ve bağlantılar,
• topraklama ve elektriksel süreklilik,
• patlama tahliye veya izolasyon sistemleri

bir bütün olarak değerlendirilmelidir.

Teknik şartnamelerde de topraklama, antistatik süreklilik, patlama tahliyesi/izolasyonu, uygun elektrik ekipmanı ve ürünle temas eden yüzeylerin gıda uygunluğunun birlikte değerlendirilmesi beklenmektedir.

Paslanmaz çelik ve antistatik ekipmanlar neden tercih edilir?

Gıda üretiminde kullanılan paslanmaz çelik endüstriyel vakum süpürgeler, özellikle temizlenebilirlik, korozyon direnci ve proses ortamlarına uygun dayanıklı yüzeyleri nedeniyle önemli avantaj sağlar.

Özellikle kahve, çekirdek, kuruyemiş, un ve baharat gibi kuru ürünlerin işlendiği tesislerde toz; yalnızca filtrenin içerisinde değil, hortumlarda, bağlantılarda, haznelerde ve emiş aparatlarında da birikebilir.

Bu nedenle uygulamaya bağlı olarak;

• paslanmaz çelik gövde ve aksesuarlar,
• kolay temizlenebilir yüzeyler,
• antistatik hortumlar,
• elektriksel sürekliliği sağlanmış bağlantılar,
• uygun filtre sınıfları

tercih edilmelidir.

HSE de yanıcı gıda tozlarının vakumla temizlenmesinde elektrostatik yüklerin dikkate alınması gerektiğini ve tehlikeli alan olarak sınıflandırılmış bölgelerde ATEX sertifikalı vakum süpürge kullanılması gerektiğini belirtmektedir.⁽¹⁾

HEPA H14 filtrenin görevi nedir?

HEPA H14 gibi yüksek verimli filtreler, çok ince partiküllerin filtrelenmiş hava ile yeniden çalışma ortamına dönmesini sınırlandırmak amacıyla kullanılabilir.

Örneğin W1 EX1/2D, W2 EX1/2D ve W3 INFINI 2,5 kW EX1/2D gibi endüstriyel vakum çözümlerinde antistatik filtre sistemleri ve HEPA H14 filtrasyon seçenekleri, ince gıda tozlarının toplanması açısından önemli avantaj sağlayabilir.

Endüstriyel Yüksek Vakum Süpürge ürünlerini inceleyin!
https://www.freshweld.com.tr/tr/yuksek-vakum-supurgeler/

Ancak burada iki kavram birbirinden ayrılmalıdır:

HEPA filtrasyon partikül tutma performansıyla ilgilidir; ATEX ise patlayıcı atmosferde ekipmanın güvenli kullanımına ilişkin uygunluk konusudur.

Bu nedenle yüksek filtrasyon performansı ile ATEX gereklilikleri birbirini tamamlayan ancak birbirinin yerine geçmeyen özelliklerdir.

Merkezi toz toplama sistemi ve ATEX endüstriyel vakum süpürgelerin birlikte kullanımı

Bu iki ekipmanın görevleri farklıdır.

Merkezi toz toplama sistemi, üretim devam ederken besleme, öğütme, eleme, transfer, silo veya paketleme gibi noktalarda oluşan tozu mümkün olduğunca kaynağında yakalamaya yöneliktir.

ATEX endüstriyel vakum süpürge ise proses ekipmanlarının üzerinde, makine çevresinde, zeminde ve bakım erişim noktalarında biriken tozların kontrollü şekilde uzaklaştırılmasında kullanılır.

Bu temizlik yalnızca çalışma alanının düzenli tutulması açısından önemli değildir. Makine gövdeleri, motor çevreleri, hareketli parçalar, havalandırma açıklıkları ve bakım erişim noktalarında oluşan toz birikiminin düzenli biçimde uzaklaştırılması; bakım işlemlerinin daha kontrollü yürütülmesine, gereksiz bakım duruşlarının azaltılmasına ve ekipmanların çalışma ömrünün korunmasına katkı sağlayabilir.

Bu nedenle merkezi filtrasyon ile ATEX endüstriyel süpürge, birbirinin alternatifi değil çoğu tesiste birbirini tamamlayan iki ayrı toz kontrol yöntemidir.

FRESHWELD ürün gamındaki kartuş filtreli merkezi toz toplama sistemleri, proses boyunca birden fazla emiş noktasının merkezi olarak yönetilmesine yönelik çözümler sunarken; W1 EX1/2D, W2 EX1/2D ve W3 INFINI EX1/2D gibi endüstriyel vakum çözümleri lokal temizlik ve bakım operasyonlarının tamamlayıcısı olarak değerlendirilebilir.

Gıda toz toplama sistemi nasıl projelendirilmelidir?

Gıda sektöründe sistem seçiminde yalnızca fan motor gücüne veya katalogdaki maksimum hava debisine bakılması yeterli değildir.

Gerçek endüstriyel projelerde toplam debi, filtre alanı ve fan çalışma noktası; emiş noktalarının özellikleri ve aynı anda çalışan prosesler üzerinden hesaplanmalıdır. Teknik şartnamelerde de her emiş noktası için gerekli debinin, kanal basınç kayıplarının, fan çalışma noktasının, filtre alanının ve güvenlik ekipmanlarının birlikte hesaplanması beklenmektedir.

Bu nedenle temel seçim kriterleri şunlardır:

• tozun fiziksel ve patlayıcılık özellikleri,
• tesisin ATEX/Zone değerlendirmesi,
• tozun oluştuğu proses noktaları,
• gerekli yakalama debisi ve emiş geometrisi,
• kanal hava hızları ve basınç kayıpları,
• filtre tipi ve filtre yüzey alanı,
• fan çalışma noktası,
• topraklama ve antistatik süreklilik,
• ürünle temas eden parçaların malzemesi ve temizlenebilirliği.

Özellikle kahve tozu, çekirdek tozu ve kuruyemiş tozu toplama sistemlerinde gereğinden yüksek emiş ürünün kendisini de sisteme taşıyabilir; yetersiz emiş ise ince tozun üretim alanına kaçmasına neden olabilir.

Bu nedenle doğru sistem, en yüksek hava debisini sağlayan sistem değil; prosesi bozmadan tozu oluştuğu noktada etkili biçimde yakalayan ve güvenli şekilde filtreleyen sistemdir.

Kaynaklar

1. Health and Safety Executive (HSE) – Preventing dust explosions in the food industry.
   https://www.hse.gov.uk/food/safety-hazards/dustexplosion.htm
2. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) – Combustible Dust.
   https://www.osha.gov/combustible-dust
3. European Parliament and Council – Directive 2014/34/EU (ATEX).
   https://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/TXT/?uri=CELEX:32014L0034
4. T.C. Resmî Gazete – Muhtemel Patlayıcı Ortamda Kullanılan Teçhizat ve Koruyucu Sistemler ile İlgili Yönetmelik (2014/34/AB), 30.06.2016, Sayı 29758.
   https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2016/06/20160630-13.htm
5. Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik, 30.04.2013, Sayı 28633.
   Yönetmelik metni