Aria compressa, attenzione ai contaminanti

La gestione di un impianto di produzione nell’industria alimentare e delle bevande efficiente, dotato di apparecchiature di purificazione dell’aria compressa, si traduce in volumi più elevati e prodotti di migliore qualità da fabbricare a costi inferiori, limitando al contempo tempi di fermo e inaffidabilità.

di Mark White *
* Applications Manager per il trattamento dell’aria compressa in Parker Hannifin

Il problema dei sistemi di gestione della sicurezza alimentare e delle bevande basati sul rischio è che la maggior parte degli utenti dell’aria compressa, compresi i responsabili della produzione e del controllo qualità, sono spesso inconsapevoli dei numerosi potenziali rischi (contaminanti) presenti nell’aria compressa, quest’ultima all’origine di tali rischi, e soprattutto di come questi si ripercuotano sulla sicurezza dei consumatori. Nessun impianto di produzione del settore alimentare e delle bevande riesce a dare un’idea precisa dell’uso estensivo che si fa dell’aria compressa e dell’importanza che riveste un esame attento di questa potente risorsa.

L’aria compressa non trattata contiene numerosi contaminanti nocivi e pericolosi, che devono essere ridotti a livelli accettabili per tutelare il consumatore e far sì che l’impianto di produzione sia sicuro ed economicamente vantaggioso. I contaminanti potenzialmente pericolosi per il consumo umano devono essere tenuti sotto controllo, poiché l’assenza di monitoraggio può portare a risvolti penali derivanti da infortuni personali.

I contaminanti e le loro fonti

Normalmente, la legislazione in materia di igiene richiede ai produttori l’uso di FSMS (sistemi di gestione della sicurezza alimentare e delle bevande ) basati sui principi dell’HACCP (analisi dei rischi e punti critici di controllo). L’HACCP funziona in modo ottimale se il team incaricato dell’analisi dei rischi è pienamente consapevole dei processi di produzione o si attiene a linee guida del settore chiare, GMP (buone prassi di fabbricazione) o SOP (procedure operative standard). In un impianto d’aria compressa tipico sono presenti dieci contaminanti principali che è necessario rimuovere o ridurre per tutelare il consumatore e far sì che l’impianto di produzione sia sicuro ed economicamente vantaggioso. Questi dieci contaminanti hanno origine da quattro diverse fonti durante il processo. La prima di queste fonti è l’aria ambiente. I compressori aspirano volumi elevati di aria ambiente che riempie costantemente gli impianti d’aria compressa di contaminanti invisibili quali microrganismi, vapore acqueo, particolato atmosferico e vapore d’olio. La seconda fonte di contaminazione è il compressore d’aria. Dopo lo stadio di compressione, il postrefrigeratore raffredda l’aria e condensa l’acqua e il vapore d’olio, introducendoli nell’aria compressa sotto forma di acqua allo stato liquido, aerosol d’acqua, olio liquido o aerosol d’olio. La terza e la quarta fonte di contaminazione sono i dispositivi di stoccaggio e le tubazioni di distribuzione dell’aria compressa. Nel momento in cui l’aria abbandona il compressore, in quest’ultimo sono presenti otto diversi contaminanti. Il serbatoio d’aria (dispositivo di stoccaggio) e le tubazioni del sistema attraverso cui l’aria compressa viene distribuita nell’impianto possono immagazzinare quantità elevate di contaminanti. Inoltre, tali dispositivi raffreddano l’aria compressa calda e satura che causa una gran quantità di condensa, aggiungendo così ulteriore acqua allo stato liquido nel sistema e favorendo la corrosione e la proliferazione microbica sotto forma di ruggine e incrostazioni. Un’analisi dei rischi eseguita in modo corretto, che includa l’impianto d’aria compressa, riesce a mettere in evidenza un elevato numero di nuovi punti di controllo critici necessari per un impianto di produzione del settore alimentare e delle bevande. Ogni punto di controllo critico richiede di essere gestito e sottoposto a monitoraggio continuo; gli eventuali guasti, infatti, possono causare, a loro volta, difetti di qualità.

Come garantire l’effettivo controllo della contaminazione dell’aria compressa

La scarsa qualità dell’aria compressa e il mancato controllo della contaminazione possono provocare diversi problemi a un’organizzazione, molti dei quali non vengono associati immediatamente alla contaminazione dell’aria compressa. Prodotti e imballaggi rischiano di contaminarsi e generare prodotti alterati. I consumatori, da parte loro, corrono il rischio di ammalarsi, anche in modo grave. Tutto questo, a sua volta, si ripercuote negativamente sul marchio e può comportare azioni legali, perdite economiche e, in casi estremi, anche la detenzione. I processi produttivi rischiano di diventare inefficienti, facendo lievitare i costi di produzione e compromettendo il buon esito degli audit sulla qualità. Gli impianti d’aria compressa, di conseguenza, possono far proliferare, accumulare e diffondere olio, acqua, particolato e contaminanti microbici. Tutto questo causa la corrosione all’interno del sistema, danneggiando, a sua volta, le apparecchiature di produzione e facendo incrementare i costi di esercizio e manutenzione. Pertanto, mettere in atto un controllo efficace della contaminazione è un fattore essenziale. Per garantire l’effettivo controllo della contaminazione dell’aria compressa, occorre utilizzare una serie di tecnologie di purificazione. Agli occhi di molti utenti dell’aria compressa, scoprire che in un impianto d’aria compressa sono dieci i potenziali contaminanti principali è, per certi versi, sorprendente. Spesso si tende a pensare che i contaminanti presenti siano solo tre: sporcizia, acqua e/o olio. Tuttavia, poiché questi contaminanti si ritrovano in diverse fasi, per la loro riduzione è richiesta una tecnologia di purificazione specifica.

Ciò che è certo è che per ogni contaminante esiste una soluzione efficace. Si può trattare di separatori d’acqua, filtri a coalescenza, essiccatori aria compressa, essiccatori ad adsorbimento, essiccatori frigoriferi, filtri ad adsorbimento, filtri antiparticolato a secco e filtri sterili. Occorre mettere in atto misure destinate alla rimozione dei rischi o alla loro riduzione a livelli accettabili. A supporto dei produttori del settore alimentare e delle bevande, la BCAS (British Compressed Air Society), organismo competente in Regno Unito in materia di aria compressa, ha sviluppato le Food & Beverage Grade Compressed Air – Best Practice Guideline. Attenersi alle linee guida sulle migliori pratiche non è né obbligatorio né richiesto per legge; tuttavia, il rispetto delle linee guida consente a un’azienda di dimostrare che ha agito diligentemente laddove un difetto di qualità fosse sottoposto al vaglio di un tribunale.

Una volta che l’aria compressa impiegata nella fabbricazione di prodotti alimentari o bevande viene classificata come per contatto diretto (che include il taglio, la movimentazione e il raffreddamento) o indiretto (che include, ad esempio, l’aria di scarico che si suppone non entri a contatto con ingredienti, alimenti, apparecchiature di produzione, prodotti o imballaggi), occorre conseguire una specifica minima per ciascuna delle classificazioni. È anche inclusa una classificazione equivalente a ISO8573-1:2010. Per soddisfare i rigorosi requisiti dei moderni impianti di produzione del settore alimentare e delle bevande in materia di livelli di qualità dell’aria, occorre adottare un approccio attento alla progettazione, alla messa in servizio, all’installazione e al funzionamento del sistema. Si consiglia vivamente di trattare l’aria compressa prima del suo ingresso nel sistema di distribuzione (solitamente situato nella sala compressori o presso il punto di generazione) secondo una specifica che assicuri aria priva di contaminanti per applicazioni generiche e protegga i serbatoi d’aria e le tubazioni di distribuzione da eventuali danni e corrosione. Andrebbe inoltre effettuata la purificazione nel punto di utilizzo. Questo risulta essere l’approccio più efficace, ma anche quello più vantaggioso dal punto di vista economico e capace di evitare l’eccessivo trattamento dell’aria.

Un fattore essenziale

In definitiva, le apparecchiature di purificazione dell’aria compressa sono fondamentali in tutti gli impianti di produzione moderni. Devono costantemente garantire prestazioni e affidabilità senza compromessi e, al tempo stesso, offrire il giusto equilibrio tra qualità dell’aria e bassi costi di esercizio. Molti produttori offrono prodotti per la filtrazione e la purificazione dell’aria compressa contaminata che vengono spesso scelti solo in funzione del costo di acquisto iniziale, con scarsa considerazione per la qualità dell’aria fornita, i costi di esercizio a lungo termine o l’impatto ambientale. Nella scelta delle apparecchiature di purificazione dell’aria, invece, è essenziale tenere in considerazione la qualità dell’aria richiesta, il costo totale di proprietà e l’impatto ambientale.