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L'aria compressa contaminata mette a rischio processi e prodotti

L'utilizzo di aria compressa in un settore come quello alimentare, che pu├▓ potenzialmente danneggiare la salute delle persone, pone requisiti particolarmente elevati sulla sua purezza.

Fonte: rivista 'Alimenti&Bevande' n. 7/2019
Data: 16/09/2019
Azienda: BEKO TECHNOLOGIES

In molti stabilimenti produttivi l'aria compressa entra direttamente o indirettamente a contatto con impianti, prodotti oppure materiali di imballaggio. La contaminazione da residui di olio, microorganismi e germi ha enormi conseguenze sulla qualità dei prodotti, sulla sicurezza dei consumatori e sull'immagine aziendale.

L'utilizzo di aria compressa in un settore come quello alimentare, che può potenzialmente danneggiare la salute delle persone, pone requisiti particolarmente elevati sulla sua purezza.

Le fonti di contaminazione

Sono molte e diverse le vie di accesso dei contaminanti, come particelle di impurità, olio, germi e umidità, nell'aria compressa. Spesso sono già presenti nell'aria ambiente ed entrano nel sistema d'aria compressa attraverso l'aria di aspirazione del compressore.
I contaminanti nascondono un doppio pericolo: da una parte, possono pregiudicare il funzionamento dell'impianto d'aria compressa e causare un'usura anticipata dei componenti; dall'altra, rappresentano un reale rischio per la qualità del prodotto finale e quindi per i consumatori.
Vediamo nel dettaglio le principali fonti di contaminazione:

· ambiente: a seconda delle condizioni ambientali, oltre a polvere e umidità, tramite l'aria ambiente possono giungere nel sistema d'aria compressa anche olio e microorganismi. La contaminazione può derivare, ad esempio, da una strada a traffico elevato o un cantiere nelle vicinanze dello stabilimento;
· compressore: sia i compressori lubrificati a olio che quelli oil-free, a causa dell'aria di aspirazione contaminata, possono veicolare vapori d'olio residuo nel sistema d'aria compressa;
· valvole: molti componenti del sistema d'aria compressa, come valvole, guarnizioni e raccordi, vengono lubrificati con grassi e siliconi per un migliore funzionamento. Dunque, possono facilmente raggiungere l'aria compressa;
· tubazioni: nel corso degli anni, nei sistemi di tubazioni esistenti si formano dei depositi, i quali possono inquinare l'aria compressa che li attraversa.

Rischi derivanti dalla penetrazione di olio e altri inquinanti

Qualità carente dei prodotti, danni ai macchinari, scarti, rilavorazioni e richiami di merci dal mercato, dovuti a contaminazioni da olio, generano elevati danni economici, in particolare nei settori e nelle applicazioni più sensibili.
I rischi vanno eliminati o ridotti, in modo da proteggere il consumatore e garantire una produzione sicura ed efficiente. Durante l'imballaggio o il riempimento dei contenitori, le condizioni del prodotto finale devono rimanere invariate. In particolare, le bevande e gli alimenti devono essere trattati accuratamente, in modo da evitare qualunque contaminazione (diretta o indiretta):

· contatto diretto: l'aria compressa entra direttamente in contatto con il prodotto o il materiale di imballaggio, oppure giunge nelle vie respiratorie ovvero in parti interne o esterne non protette dalla pelle (ad esempio, in caso di ferite);
· contatto indiretto: l'aria compressa viene emessa nell'aria ambiente durante un'applicazione. L'aria compressa espansa e miscelata con l'aria ambiente raggiunge il prodotto o la confezione in forma "meno concentrata".

La contaminazione del processo e del prodotto può avvenire per contatto con:

· acqua sporca (condensa);
· olio liquido (lubrificanti del compressore);
· vapore d'olio, ovvero idrocarburi gassosi generici, che apportano aromi indesiderati;
· particelle solide, metalliche e non, provenienti dal sistema d'aria compressa (ad esempio, ruggine, particelle da corrosione e abrasione, materiali per isolamento ed altri residui);
· microorganismi, germi e batteri.

Produzione di aria compressa oil-free

I compressori oil-free offrono la massima sicurezza? In questa tipologia di compressori, l'aria compressa non entra in contatto con oli liquidi o sotto forma di vapore, perché la camera di compressione non è lubrificata e le coppie di viti scorrono senza toccarsi tra loro. L'aria compressa così prodotta viene spesso detta "tecnicamente oil-free". Tuttavia, è possibile solo attraverso una tenuta perfetta e un'estrema precisione, che comportano costi di investimento elevati e una pressione di esercizio limitata. Certo è che un compressore oil-free non aggiunge ulteriore olio all'aria compressa. Come visto sopra, però, i contaminanti sono già presenti nell'aria di aspirazione e, dopo il compressore, la loro concentrazione risulta maggiore. Il contenuto di olio è spesso pari o superiore a 0,01 mg per metro cubo (classe 2 o anche peggiore, secondo ISO 8573-1).
Per questo motivo, l'aria compressa deve sempre essere trattata per garantire la massima sicurezza.

Confronto tra diversi tipi di compressori

Il trattamento tramite catalizzatore

Con un convertitore catalitico è possibile produrre aria compressa non solo oil-free, ma anche asettica, nel rispetto dell'ambiente. Questa procedura, indipendente dalle condizioni di aspirazione, è molto più affidabile della filtrazione e, allo stesso tempo, richiede meno manutenzione. È la tecnologia più innovativa e può essere installata anche a valle di compressori lubrificati ad olio.
L'aria compressa oleosa viene condotta nel convertitore catalitico. Qui, gli idrocarburi vengono scomposti in anidride carbonica e acqua, in un'unica fase. Questa tecnica produce aria compressa costantemente non lubrificata, con un tenore di olio residuo massimo pari a 0,001 mg/m³, un valore quasi non rilevabile. Il contenuto di olio residuo supera i requisiti delle classi di qualità dell'aria compressa 0-1, secondo la norma ISO 8573-1. Anche la condensa prodotta dal raffreddamento dell'aria compressa è assolutamente oil-free e può essere scaricata nella rete fognaria senza alcun trattamento.
Il catalizzatore è la soluzione ideale quando occorre aria compressa non lubrificata e priva di germi e batteri. Combina efficienza e affidabilità del processo ed è facile effettuare il retrofit nei sistemi d'aria compressa esistenti.



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