Cleaning Technologies
Evolving product safety with the “hidden champions” in processing tanks
Güvenliğin gizli şampiyonları
15 Mar 2022
Hijyenik tank temizleme teknolojisi, hiçbir gözün görmediği yerde işini yapar. Bununla birlikte, gıdaların, içeceklerin ve farmasötik ürünlerin hijyenik güvenliğinin, sürdürülebilirliğinin ve raf ömrünün muhafazası diğer ürünlere göre çok daha yüksek bir kritik önem arz eder. Bu sürekli gelişen sistem bileşeninin üreticiler, fabrika çalışanları, tüketiciler ve çevre için giderek artan bir fayda sağlamaya nasıl yardımcı olduğu konusuna dikkat çekmek istiyoruz.
Bazıları uzay gemisini andırır. Bazıları gerçeküstü araçlar veya tuhaf bir zarafet ve simetrinin parlak oyuncaklarına benzer. Endüstriyel tank temizleyicileri hiç kuşkusuz işleme sistemlerinde estetik açıdan en hoş bileşenlerdendir... göz önünde olsalar belki de en estetik bileşen olacaklardı. Gerçek değerleri yaptıkları işle ölçülür; bu işleri karanlıkta, hermetik olarak yalıtılmış işleme ve depolama tanklarının, konteynerlerin ve fermantasyon kazanlarının içinde yaparlar.
Uzun zaman önce, proses çağının şafağında, gündelik olarak maya fermantasyonu temiz olmayan konteynerlerde ve kazanlarda yapılmaktaydı ve bize bira, şarap ve ekşi mayalı ekmek gibi önemli lezzetleri sunmaktalardı. Ancak, o zamandan bu yana, güvenilir ürün kalitesi elde etmek için başarılı üreticilerin en başta ilgilendikleri şey tankları ve konteynerleri mümkün olduğunca temiz tutmak olmuştur. Özellikle de insanların tükettiği ürünlerde, yani: hijyenik açıdan veya aseptik olarak temiz olması gereken ürünlerde.
Güvenlik önemlidir - markanın şöhreti de
İster süt ürünleri, şarap veya bira, diş macunu, farmasötikler isterse ekmek unu olsun – güvenli ve tekrarlanabilir ürün kalitesi üreticiler ve tüketiciler için her zaman esas amaç olmuştur. Ürünler ister tanklarda, silolarda isterse örneğin ara ürün konteynerlerinde (IBC’ler) yani her nerede işlenir veya depolanırsa depolansın, uygun şekilde temizlenmeyen kalıntılar güvenliği ve kaliteyi birçok bakımdan etkileyebilir. Bu nedenle, tankların ve diğer konteynerlerin temizliği ABD’de FDA, Avrupa’da EHEDG yönetmelikleri ve kurallarıyla ve dünyanın diğer yerlerinde başka kanun ve kurallarla sıkı bir şekilde yönetilmektedir.
En başlıca risklerden birisi, bir ürün partisinin farklı ürün bileşenlerine sahip başka bir ürün partisini takip ettiği durumlarda ortaya çıkan çapraz kontaminasyondur. Tüketiciler olarak bizler, farklı damak zevklerimizi ve ihtiyaçlarımızı karşılamak için sürekli olarak daha fazla çeşitlilik talep ediyoruz. Bu da, günümüz piyasasında, genellikle aynı tanklarda işlenen ve depolanan farklı ürünlerin ve ürün çeşitlerinin sürekli artmasına neden oluyor. Bir önceki ürünlerin kalıntıları, bir sonraki ürünün tadını veya diğer özelliklerini etkileyebiliyor, hatta onu zehirli hale getirebiliyor. Bu durum, örneğin kontrolsüz fermantasyon veya kimyasal reaksiyonlar, bakteri ya da mantar gelişimi veya alerjenlerin bir üründen diğerine aktarılması gibi sebeplerde meydana gelebiliyor.
Ürün aynı kalsa bile, temizlenmemiş kalıntıların çürüme veya fermantasyona neden olma ve tanktaki bir sonraki partiyi etkileme riski devam eder. Fark edilebilir etki küçük olabilir, ancak küresel tüketiciler en küçük sapmalara bile gittikçe artan bir kritik önem atfetme eğilimi göstermektedir. Selüloz veya kağıt çamuru ve hatta kanalizasyon artıkları gibi daha az değerli bileşenler söz konusu olsa bile, ürün birikimini, tıkanmayı, korozyonu veya tehlikeli uçucu gazların birikmesini önlemek için bunların tanklarının da temizlenmesi gerekmektedir.
Yetersiz temizliğin getirdiği tüm riskler, tek bir hatalı ürün partisinin bile neden olabileceği birçok olumsuz sonuç nedeniyle günümüz piyasa ortamlarında çok daha fazla olumsuz sonuca yol açmaktadır. Üretici, önemli miktarda bir ürünü bozulma nedeniyle kaybedebilir ve bozuk ürünleri toplamak ve geri dönüştürmek için büyük maliyetlerle karşılaşabilir. Daha da önemlisi, işçilerin ve tüketicilerin sağlığı olumsuz etkilenebilir. Son olarak, küçük de olsa böyle bir olaydan ötürü, ürün ve marka tanınırlığı da telafisi neredeyse mümkün olmayan yaralar alabilir. Dolayısıyla temizleme teknolojisi, proses planlayıcının alet çantasındaki her zamandan daha da önemli bir varlık haline gelmiştir.
Daha sağlıklı çalışma koşulları için otomatik temizleme
Yüzyıllardır insanlar, temiz olmayan kazanlardan kaynaklanan riskler konusunda iyi fikirler geliştirmiştir, fakat tehlikeli ortamlarda tüm temizlik işlemlerinin elle yapılması gerekmiştir. Geçmişte, servis/bakım çalışanlarının, tankı iç kısımdan manuel olarak temizlemek amacıyla dar deliklerden tankların ve siloların içine girmesi gerekmekteydi; bazen içeri giren iki işçinin güvenliğini sağlamak için bir yardımcı işçinin de onlara göz kulak olması gerekiyordu. Bu işçiler, dar ve rahat hareket etmeye izin vermeyen bir alanda sert temizlik sıvılarını kullanmak ve potansiyel tehlike arz eden tank kalıntılarını temizlemek zorundaydı. ABD İş Güvenliği ve Sağlığı İdaresi’nin ve başka ülkelerdeki benzer kurumların iş sağlığı yönetmeliklerinin neden çok yüksek tedbirler gerektirdiği aşikardır.
Manuel temizleme işlemi, el-kontrollü sprey tabancalarının geliştirilmesi ile kolaylaştı ve bu yöntem tankların ve taş duvarların dış kısmını, kaldırımları veya örneğin balıkçı teknelerinin güvertelerini temizlemede hala en etkili yöntem olma özelliğini korumaktadır. Fakat, tankların iç kısmının temizlenmesinde verim, etkinlik ve daha sağlıklı çalışma koşulları sağlayan esas şey, 1920’li yıllarda geliştirilmeye başlanan otomatik temizleyicilerdir. Temizleme işlemlerinin otomatik kontrolü, deterjan sıvısının dozunu iş için tam gereken miktarda ayarlamayı da mümkün kılmıştır – tıpkı modern bulaşık makinelerinin kaynakları elde yıkamaya göre daha verimli kullanması gibi.
Otomatik olarak temizlenebilen tanklar, genellikle paslanmaz çelikten yapılır ve temizleme sistemi tank duvarına veya tavanına mümkün olduğunca merkezi konumda monte edilir. Temizleme kimyasalları çoğunlukla, devirli CIP sistemlerinde yeniden kullanılabilen alkali ve asidik bileşiklerdir. Temizleme süreleri ve temizleme aralıkları, tesis kurulumuna/düzenine, günde birkaç defa yapılabilen ürün ve parti işleme planlarına göre büyük ölçüde değişiklik gösterebilir. Birçok işlemde çok-tanklı depolama çiftliklerinin söz konusu olduğu ve bazı tankların yüksekliğinin 20 metreyi aştığı ve 100 metrekareyi aşan bir iç yüzey alanına sahip olduğu düşünülürse, otomatik tank temizleyicilerini endüstriyel üretimin “gizli şampiyonları” olarak adlandırmamız hiç de yanlış olmaz.
Sürdürülebilirliğin ve işletim maliyetlerinin iyileştirilmesi
Almanya’da Buechen şehrinde bulunan GEA Temizleme Teknolojisi Uzmanlık Merkezinde, uzmanlar, farklı ürünler, kirlilik kategorileri ve uygulama ortamlarına yönelik olarak günümüz endüstrisinde kullanılan temizleyici tiplerini sürekli olarak geliştirmekte ve artırmaktadır. Tüm tank temizleyicilerinin güvenlik ve kaliteyi muhafaza etmeleri gerekmekle birlikte, işletimde gittikçe artan bir şekilde etkinlik ve sürdürülebilirlik sağlamaları da gerekmektedir, aksi halde ürün ve proses açısından sahip oldukları değere rağmen güçlü temizleme teknolojisi kendini amorti etmeye devam edemez. Mühendislerin sürekli aklında olan soru ise şudur: Temizleme performansını etkileyen hangi faktörler, sürdürülebilirliği artırmak, kaynaklardan tasarruf etmek ve maliyeti düşürmek amacıyla daha da geliştirilebilir?
Dinamik Sinner döngüsü olarak adlandırılan faktörler, etkin temizliğin beş ana faktörü olan mekanik etkinlik, sıcaklık, temizleme ajanları, su tüketimi ve temizleme süresinin nasıl bir arada çalıştığını göstermektedir. Döngüdeki herhangi bir bölümün genişletilmesi, potansiyel tasarruf sağlayan diğerlerini daha küçük hale getirmektedir. Buechen şehrinde bulunan GEA Uzmanlık Merkezinde Ürün Satış Müdür olan Jana Zimpel, “Uygulamada, mühendislerimiz bir faktör üzerine odaklanmaktadır, yani temizleme çözümlerinin mekanik etkinliğini geliştirmeye,” diyor. “Burada sağlanan her ilerleme, tesis operatörlerinin işleme için çok değerli olan zamandan tasarruf etmelerini ve ekonomik ve ekolojik öncelikleri doğrultusunda enerji, su ve kimyasal maddelerin tüketimini azaltmalarını sağlamaktadır."
Burada sağlanan her ilerleme, tesis operatörlerinin işleme için çok değerli olan zamandan tasarruf etmelerini ve ekonomik ve ekolojik öncelikleri doğrultusunda enerji, su ve kimyasal maddelerin tüketimini azaltmalarını sağlamaktadır.
Jana Zimpel
GEA Temizleme Tekhnolojisi Ürün Satış Müdürü
Mekanik geliştirme alanları çok çeşitlidir. “Yenilikçi tasarımlar sayesinde modern temizleyiciler, temizleme etkinliğini artırmak amacıyla parçalama gücüne ve diğer yardımcı temizleme etkilerine sahip olabilmektedir,” diyor Chris Lawton - GEA Kıdemli Ürün Satış Müdürü. "Sıvı akışları, nozül ebatları, dönme hızları ve sprey matrisi, temizleme süreleri ile bir arada düşünüldüğünde, tamamı bir ürün prosesi veya tank boyutu için optimize edebileceğimiz anahtar faktörlerdir.”
Tesis operatörlerinin yararına olan bir diğer amaç da, tank temizleyicilerin hizmet ömrünü uzatmaktır. Bu amaçla, GEA, bilyeli rulmanlar yerine hidrodinamik yatak/rulman kullanmaktadır, çünkü bilyeli rulmanlar çok daha fazla aşınmakta ve kırılmaktadır ve ayrıca aşınma neticesinde ürünü kontamine edebilmektedir. Buna ek olarak, GEA danışmanları, contaların ve diğer aşınmaya tabi parçaların sorunlar baş göstermeden önce zamanında değiştirilmesini sağlayan önleyici bakım programları belirlemelerini müşterilerine tavsiye etmektedir.
Sıvı akışları, nozül ebatları, dönme hızları ve sprey matrisi, temizleme süreleri ile bir arada düşünüldüğünde, tamamı bir ürün prosesi veya tank boyutu için optimize edebileceğimiz anahtar faktörlerdir.
Chris Lawton
GEA Temizleme Teknolojisi, Kıdemli Ürün Satış Müdürü
Çığır açan bir modüler konsept
Birçok tank temizleyici tipleri arasında yer alan orbital temizleyiciler, güçlü teknolojisi ile bir kilometre taşıdır ve GEA tarafından birçok defa daha da geliştirilmiştir. İşe yönelik uygun donanıma sahip olan orbital temizleyiciler, kuru ve yapışkanımsı kalıntılar ve hatta maya, tutkal, reçine veya fermantasyon ürünleri gibi temizlemesi en zor kalıntıların kolayca üstesinden gelir. Titiz bir şekilde seçilmiş nozüller ve nozül taşıyıcıları ile donatılmış olan temizleyici, bir dikey ve bir yatay eksen etrafında bir 3D matriste döner ve bu sayede tanktaki her bir yüzey noktasına son derece kontrollü ve oldukça güçlü bir şekilde ulaşır.
GEA tarafından yapılan güncel geliştirmeler, orbital temizleyiciler için tüm anahtar ekipman opsiyonlarını tek, modüler bir modelde başarılı bir şekilde bir araya getirmeyi içermektedir. Bu modüler konsept, ilk kez GEA’nın orbital temizleyicisi OC200’de gerçekleştirilmiştir. Bu orbital temizleyicideki tüm anahtar bileşenler, hızlı bir şekilde yer değiştirilebilir özelliktedir. Üç farklı nozül taşıyıcı, giriş açıklıkları, debi ve kirlilik seviyeleri bakımından her gereksinimi karşılamaktadır. Debiyi, çalışma süresini ve sprey atımını optimize etmek üzere sekiz nozül çapı arasından seçim yapılabilir. Tüm bu opsiyonlara sahip olunduğunda, daha yüksek temizlik yoğunluğu için daha uzun bekletme süreleri elde etmek hiç sorun olmamaktadır.
Büyük çaplı faaliyetlerde kullanılan un siloları veya bira tankları gibi çok uzun veya çok geniş tanklar için daha uzun sprey süreleri sağlanabilmektedir. Uzun tanklar, olağan çalışma modu tersine çevrilerek, aşağıdan yukarıya doğru da temizlenebilmektedir. Kendini temizleyen ve geriye doğru bakan nozüller, temizleyici üzerinde ürün birikimini önler.
Bu yenilik, proses operatörleri için yeni bir esneklik seviyesi sunmakta, böylece operatörlerin belirli görevlere yönelik tam doğru ekipman opsiyonunu planlamasını ve temizleyicilerini ileri bir zamanda yeni ve farklı proses gereksinimlerine göre uyarlamalarını kolay hale getirmektedir. Optimize edilmiş mekanik etki sayesinde, temizlik süreleri ve sıvı tüketimi daha da optimize edilebilmekte, böylece değerli kaynaklardan tasarruf edilmektedir.
Kişisel uzman desteği – hak ettiği değeri görmeyen bir faktör
Sistem planlayıcılar, uygulayıcılar ve operatörlerin proses teknolojisinin diğer alanlarını tank temizleyicilerden çok daha iyi anlıyor olmaları tank temizlemenin gizli kalmış tabiatının bir özelliğidir. Bu kişiler daha ziyade, ürünlerini, doğrudan bununla ilgili proses aşamalarını ve bekledikleri geliri geliştirmeye odaklanmışlardır ve odaklanmalıdırlar. Sonuç olarak, ideal tank temizleme ekipmanının konfigüre edilmesi, şirketler arasında ve kişiler arasında daha ziyade bir ortaklık konusudur.
GEA’dan Jana Zimpel, ekip çalışmasının önemli bir parçasının müşteriye proses bilgi-deneyimi sağlamak olduğunu söylüyor. “Bireysel ihtiyaçları ve gereksinimleri anlamak, bizim için çok önemlidir", diye ekliyor. "İyi bir işbirliğinde, müşteri prosesin tamamına odaklanmış haldeyken biz bir uzman olarak onları en uygun bileşenle destekleyebilmekteyiz. Bilgi ve deneyimimizi paylaşmakta, çalışanları eğitmekte ve operatörleri yerinde desteklemekteyiz, böylece müşterilerimiz güvenli, sürdürülebilir ve maliyet-etkin temizleme prosesleri elde edebilmektedir.”
Aşağıdaki uygulamalar için işleme ve depolama tankları:
Temizliğin olmazsa olmaz olduğu her yerde
Product
Daha fazlası:
Integrated cleaning for healthier work conditions
A century ago, service workers still had to enter tanks to clean them from the inside – a risky process. The job became easier with the development of spray guns (still the most effective way to clean the outside). But it was the development of integrated cleaning devices, starting in the 1920s, that has brought efficiency and healthier working conditions to the task. These devices have also made it possible to dose water and chemicals sustainably as required – just as a modern dishwasher uses these resources better than rinsing by hand.
Integrated cleaning devices are usually mounted as centrally as possible to the tank walls or ceiling. The interior surfaces of the tank are generally stainless steel, and the cleaning chemicals are alkaline and acidic compounds, which can be re-used in cyclic CIP systems. Cleaning times and intervals can vary greatly, depending on plant setup, product and batch processing schedules, often recurring several times a day. Given that many operations have multi-tank storage farms, some tanks being over 20 meters high with an internal surface area of more than 100 square meters, we can truly call the new generation of tank cleaners the “hidden champions” of industrial production.
Improving sustainability and operating costs
At the GEA Cleaning Technology Competence Center in Büchen, Germany, experts are constantly expanding and developing the range of cleaner types used for different products and varying soiling classes (grading the difficulty of cleaning). To ensure low operational cost, tank cleaners need to become more and more efficient and sustainable. The question that engineers keep coming back to is: Which factors influencing cleaning performance can be further improved to increase sustainability, save resources, and reduce costs?
The so-called dynamic Sinner’s circle shows the interdependency of the four main factors – mechanical efficiency, temperature, cleaning agents and cleaning time – in achieving the required cleaning performance (plus water consumption as a fifth factor). Enlarging any one section in the circle makes the others smaller, indicating potential savings. “In practice, our engineers focus on improving one factor, the mechanical efficiency of cleaning solutions,” explains Jana Zimpel, Product Sales Manager at the GEA Center in Büchen.
Expert support – the decisive element
As befits the concealed nature of tank cleaning, system planners, implementers and operators often understand other areas of processing technology much better than tank cleaners. They are – and should be – mostly focused on improving their product and elemental processing stages. As a result, configuring ideal tank cleaning equipment is very much a matter of partnership between companies, and between persons.
At GEA, Jana Zimpel confirms that a vital part of her team’s work is providing the customer with expert knowledge. “Understanding the individual needs and requirements is very important for us”, she explains. “In good collaboration we are able to support the customer with the optimum component while they are more focusing on the whole process. We share our knowhow; we train staff and support the operators on site. Our customers achieve safe, sustainable, and cost-efficient cleaning processes.”
Product
