كيفية تجنب الكائنات الحية الدقيقة في الهواء المضغوط

تسعى التطبيقات المُراعية للنظافة في شركات الأغذية والمشروبات إلى تقليل خطر نمو الميكروبات في المنتج النهائي، وبالتالي القضاء على مصادر التلوث المحتملة من المرافق العامة، مثل الهواء المضغوط. وتُولي شركات الأغذية اليوم اهتمامًا مُبررًا بسلامة الغذاء. إن الهواء المحيط نفسه بعيد كل البعد عن كونه معقمًا - فالهواء الخارجي يحتوي عادةً على مئات إلى آلاف من البكتيريا والفطريات لكل متر مكعب، وفي ظل الظروف المواتية، يمكن لهذه الكائنات الحية أن تتكاثر بمجرد دخولها إلى نظام الهواء المضغوط، مما يجعل تصميم النظام وصيانته بشكل صحيح أمرًا ضروريًا من مرحلة السحب فصاعدًا.

لمنع نمو الكائنات الدقيقة، من الضروري القضاء على الظروف التي تسمح لهذه الكائنات بالتكاثر.

درجة الحرارة المناسبة

تُعدّ درجات الحرارة المرتفعة قاتلة للميكروبات، ولكن لكل نوع منها درجة تحمّله للحرارة. تُفضّل الفطريات والبكتيريا المحبة للحرارة المعتدلة درجات حرارة تتراوح بين 25 و40 درجة مئوية. أما الكائنات الدقيقة المحبة للحرارة فتنمو في درجات حرارة تتراوح بين 45 و90 درجة مئوية. وتعتمد عملية التدمير على درجة الحرارة والوقت اللازم. وتُعدّ درجات الحرارة المرتفعة (أكثر من 180 درجة مئوية) في عناصر الضغط الخالية من الزيت كافية لـ تقليل الموجود الكائنات الحية الدقيقة بشكل ملحوظ. مع ذلك، ولأن هذه الحرارة لا تدوم لفترة كافية، لا يمكن اعتبار هذه العملية تعقيمًا. ونظرًا لأن هواء السحب المحيط قد يحمل بالفعل حمولة ميكروبية كبيرة، فإن هذا الانخفاض الجزئي في مرحلة الضغط ليس سوى طبقة واحدة من طبقات الحماية، ولا ينبغي الاعتماد عليه كإجراء وقائي مستقل.

رُطُوبَة

يعتمد ذلك على كمية الماء التي يحتاجها نوع معين من البكتيريا أو الفطريات للنمو. ومع ذلك، تحتاج جميعها إلى نوع من الماء للتكاثر. عمومًا، تتطلب رطوبة نسبية (RH) تبلغ 75% أو أعلى. يمكن لبعضها البقاء والتكاثر في رطوبة نسبية تتراوح بين 50% و75%. الرطوبة النسبية التي تقل عن 50% لا تدعم نمو الميكروبات. بمعنى آخر، يُقلل خفض درجة الحرارة والرطوبة النسبية من احتمالية تهيئة بيئة مناسبة للميكروبات.

نقطة الندى للضغط (PDP)

نقطة الندى هي درجة الحرارة التي يجب أن يبرد عندها الهواء ليصل إلى حالة التشبع. عند الحديث عن الهواء المضغوط، يُشار إلى هذا المصطلح بنقطة ندى الضغط أو PDP. وهذا أمر بالغ الأهمية لأن تغيير ضغط الغاز يؤدي إلى تغيير نقطة ندىه. 

نقطة الندى الجوية (PDP) هي أقصى محتوى مائي للهواء المضغوط تحت الضغط. في حال ملامسة الهواء للمنتج بعد التمدد (وهو ما يحدث في معظم الحالات)، تنخفض نقطة الندى أو محتوى الرطوبة بشكل ملحوظ. في هذه الحالة، تُعدّ نقطة الندى الجوية (ADP) أكثر أهمية. يمكن استخدام تقنيات مختلفة لتلبية متطلبات نقطة الندى المنخفضة، مثل مجفف الامتزاز ثنائي البرج بدون حرارة، ومجفف البرج المزدوج بالضغط الحراري، ومجفف النفخ الحراري التجديدي، وأسطوانة الضغط الحراري، ومجفف التبريد، وغيرها. 

بعض تقنيات التجفيف مصممة لنقطة ندى ثابتة ومنخفضة جدًا، ويمكن أن تستهلك ما بين 10% و20% من طاقة الضاغط المتصل بها. قد تصل تكاليف الطاقة السنوية اللازمة لهذه التقنيات إلى 13,000 يورو لكل 100 كيلوواط من طاقة الضاغط المُركّب. في معظم الحالات، يُعدّ الحد الأقصى للرطوبة النسبية بين 10% و20% منخفضًا بما يكفي لمنع نمو الكائنات الحية. يساعد استخدام الرطوبة النسبية في أنظمة الهواء المضغوط بدلًا من استخدام PDP على مقاييس درجة الحرارة على تحقيق تركيبات آمنة صحيًا وموفرة للطاقة.

خطر الكائنات الحية الدقيقة والبكتيريا في الهواء المضغوط

تُشكّل الكائنات الدقيقة والبكتيريا مجموعة فريدة من المخاطر. إذ يُمكن للبكتيريا والفيروسات والعاثيات أن تُلوّث ضاغط الهواء عبر الأبواغ وقطرات الماء وانفصال الأغشية الحيوية والهباء الجوي. وتُعدّ البكتيريا مصدر القلق الرئيسي عمومًا، لأنها قادرة على البقاء والتكاثر بمفردها في الظروف الملائمة، بينما تحتاج الفيروسات إلى عائل حيّ للتكاثر.

قد يُسبب تناول بعض الميكروبات عبر الطعام أو الأدوية أو الهواء مشاكل خطيرة. فالبكتيريا المنقولة بالغذاء، مثل الإشريكية القولونية، قد تُسبب خللًا في الجهاز الهضمي، وفي الحالات القصوى، قد تُسبب الوفاة. كما أن السموم الموجودة في الهواء قد تُسبب أعراضًا تُشبه الحساسية ومشاكل تنفسية طويلة الأمد.

مر عبر المساحات الضيقة

الكائنات الدقيقة صغيرة الحجم، لدرجة أنها تستطيع المرور عبر العديد من المرشحات. يمكن أن يتراوح حجم البكتيريا بين 1 و 3 ميكرون، وهو حجم صغير بما يكفي لاختراق نظام ترشيح أساسي بسهولة.

نظرًا لحجمها، يصعب اصطيادها. تعيش في مساحات ضيقة يصعب الوصول إليها، مخفية عن الأنظار. لذا، من الضروري اتخاذ إجراءات وقائية للحد من انتشارها بشكل أكبر.

الضرب من داخل النظام 

لأنها كائنات حية، تتكاثر الميكروبات في ظل الظروف المناسبة. ورغم أن كل كائن حي مجهري، إلا أنه يمكن أن يتراكم ويصبح خطيرًا بشكل متزايد مع مرور الوقت. وتميل الميكروبات إلى الازدهار في البيئات الرطبة والدافئة - وهي بيئات رطبة ودافئة تسمح للميكروبات بالتكاثر بسرعة. بسرعة، ويمكن أن يؤدي تراكم الأغشية الحيوية داخل الأنابيب أو التركيبات إلى حمايتها بشكل أكبر من جهود التنظيف.

سيؤدي تنظيف الزيت والماء والمواد الأخرى من ضاغط الهواء إلى تقليل فرص بقاء البكتيريا.

نشر الأمراض والسموم

إذا لامست بعض أنواع البكتيريا الطعام أو الأدوية، فقد تُسبب المرض أو الوفاة. لذا، يُعدّ القضاء على هذه الميكروبات أمراً بالغ الأهمية لصحة الإنسان وسلامته.

حتى مع استبعاد احتمال دخول الهواء المضغوط الملوث إلى الأغذية أو الأدوية، يبقى الحد من انتشار هذه الكائنات الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية. فهي تُضعف جودة الهواء وتُسبب أعراضًا قصيرة وطويلة الأمد لمن يتنفسون الهواء.

منع نمو الميكروبات بالعوامل البيئية

لأن الميكروبات صغيرة الحجم، قد يكون من الصعب اكتشافها ومكافحتها. منعها من التراكم أساسًا هو أهم ما يمكنك فعله. هيئ بيئة مثالية للحد من نمو الميكروبات. لمنع نمو الميكروبات، عليك:

إصلاح التسريبات في نظام ضاغط الهواء الخاص بك

يمكنك اكتشاف التسريبات بالاستماع إلى صوت هسهسة أو باستخدام جهاز قياس الترددات فوق الصوتية. كما يمكنك رشّ الماء والصابون على مكان التسريب المشتبه به، فإذا كان هناك تسريب، ستتكوّن فقاعات هوائية. إلى جانب إهدار الطاقة، تعمل التسريبات أيضًا كنقاط دخول وتكاثر للملوثات في جميع أنحاء النظام، لذا فإن إصلاحها على الفور أمر ضروري.

طعام

عندما نفكر في البكتيريا، قد لا نتصورها كائنات حية تحتاج إلى الغذاء، لكنها كذلك! تحتاج البكتيريا إلى مغذيات كغيرها من الكائنات الحية. يُعدّ الزيت مصدر قلق شائع في أنظمة الهواء المضغوط، إذ يعمل كمصدر غذاء يُعزز تكاثر الكائنات الدقيقة عند تراكمه. لذا، قلّل من مصادر الغذاء المحتملة للميكروبات في منشأتك، بما في ذلك الزيت المتبقي، للحدّ من هذا الخطر.

تثبيت مرشحات متعددة

نفّذ عدة فلاتر في نظامك، بما في ذلك نماذج الجسيمات والماصات. من الضروري شراء فلاتر ضاغط الهواء وتثبيتها في المكان الذي يدخل فيه الهواء إلى النظام، يجب أن يكون لديك أيضًا مرشحات على الأنابيب.

قم بتنظيف واستبدال الفلتر بانتظام

يجب تنظيف الفلتر واستبداله بانتظام، خاصةً إذا أصبح مبللاً. نظّف الفلتر بنفخ الغبار والأوساخ والحطام. استبدل الفلاتر القديمة أو التالفة بانتظام. - يمكن أن تصبح المرشحات التي لا يتم استبدالها في الموعد المحدد أرضًا خصبة مثالية للكائنات الدقيقة حتى لو بدت نظيفة ظاهريًا.

تأكد من أن الهواء المحيط جاف وبارد

ضع ضاغط الهواء في البيئة المناسبة. يمكن لمجففات المواد المجففة تجفيف الهواء المضغوط إلى مستوى جاف للغاية يمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة، على عكس مجففات التبريد، مما يجعلها خيارًا مفيدًا عندما تكون السيطرة على الرطوبة أولوية.

كيفية التعرف على البكتيريا في ضاغط الهواء

للتحقق من وجود البكتيريا، عليك إجراء فحوصات دورية لجودة الهواء. بعض مناطق نظام الهواء المضغوط لديك أكثر عرضة لاحتواء الكائنات الدقيقة. هذه المناطق أكثر عرضة لتراكم التكثيف والجسيمات الغريبة. يُنصح بأخذ عينات من هذه المناطق واختبارها على فترات زمنية محددة مسبقًا. تشمل أكثر الأماكن شيوعًا لتواجد الميكروبات ما يلي:

• طريق مسدود
• ملفات الهواء المضغوط
• المصارف
• التسريبات
• المرشحات

قرر متى وأين يمكنك أخذ عينة من نظام الهواء المضغوط الخاص بك

اجمع عينات من المناطق عالية الخطورة للكشف عن الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والعفن والخميرة. عند تحديد مكان أخذ العينات، يمكنك استخدام نظام النسب المئوية. على سبيل المثال، إذا كان لديك 24 نقطة لأخذ العينات منها، فاختر ثماني نقاط مختلفة لاختبارها كل عام - بعد ثلاث سنوات، ستكون قد أخذت جميع العينات منها. يُنصح باختيار مواقع أخذ العينات على طول نظام الهواء المضغوط لمعرفة ما إذا كانت جودة الهواء تنخفض أثناء مروره. بهذه الطريقة، يمكنك تحديد مناطق المشاكل.

فيما يتعلق بتكرار الاختبارات، يمكنك اختيار إجرائها سنوياً، أو نصف سنوياً، أو ربع سنوياً. تحقق من المتطلبات القياسية في قطاعك - فغالباً ما يتعين على منشآت تصنيع الأغذية والمنشآت الطبية والصيدلانية إجراء اختبارات للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة بشكل متكرر أكثر من غيرها. أيًا كان الجدول الزمني الذي تختاره، تذكر أن موثوقية نتائجك تعتمد على جهاز أخذ العينات نفسه: يوصي العديد من المصنّعين بمعايرة دورية - غالبًا سنويًا - لضمان دقة النتائج. بالإضافة إلى الاختبارات المجدولة، يجب عليك إجراء اختبارات قبل وبعد إجراء أي تغييرات على النظام. اختبر النظام بعد تنظيف أي من مكوناته، بما في ذلك المرشحات والصمامات والأنابيب.

عند إجراء هذه الاختبارات، يجب البحث عن أي ملوثات محتملة. وتشمل هذه الملوثات الصدأ، والأوساخ، وبخار الماء، والتكثف، وبخار الزيت، والزيت السائل. تحقق من التلوث الميكروبي باستخدام مجموعة اختبار عينة.

كيفية أخذ عينة باستخدام جهاز الاختبار الميكروبيولوجي بالهواء المضغوط

عند استخدام وحدة اختبار ميكروبيولوجي تعمل بالهواء المضغوط (CAMTU)، فإن عملية أخذ العينات والاختبار يتبع 11 خطوة محددة:

• ارتدِ القفازات والقناع للحفاظ على سلامتك والحد من التعرض للميكروبات.
• قم بتوصيل أنبوب المدخل بمنفذ العينة.
• افتح صمام الهواء المضغوط المؤدي إلى منفذ أخذ العينات.
• افتح صمام الإغلاق.
• تطهير منفذ العينة.
• أغلق صمام الإغلاق.
• قم بتوصيل أنبوب المدخل بوحدة الاختبار.
• ضع طبق بتري داخل وحدة الاختبار.
• أغلق وحدة الاختبار.
• افتح صمام الإغلاق واتركه يعمل لمدة 20 ثانية.
• أغلق الغطاء، ثم قم بإزالة طبق بتري واحتضانه.
• بعد إكمال هذه الخطوات المهمة، ستصبح الكائنات الحية الميكروبية مرئية بمرور الوقت.

كيفية إزالة الملوثات من ضاغط الهواء

إذا وجدت ميكروبات في ضاغط الهواء، فقم بإزالتها لمنع نموها مجددًا. تتوفر عدة أدوات تساعد في تقليل احتمالية تراكم الميكروبات وإزالتها من نظام ضاغط الهواء. تعرّف على وظائف هذه الأدوات ودورك في الحفاظ على فعاليتها. اتبع الخطوات التالية لإزالة التلوث. تُسهم تقنية ضواغط الهواء الحديثة في تقليل هذه الملوثات، ولكن الصيانة الدورية ضرورية للسيطرة على نمو الميكروبات.

استخدم المرشحات وقم بتغييرها بشكل متكرر

قد لا يُشير الفحص البصري للفلاتر إلى ضرورة استبدالها، فالميكروبات لا تُرى بالعين المجردة. إضافةً إلى فحص الفلاتر، راقب فرق الضغط، إذ يُمكن أن يُشير انخفاضه الكبير إلى وجود مشكلة. افحص هذه المقاييس بانتظام، واستبدل الفلتر عند وجود أي خلل.

خطط أيضًا لتغيير الفلاتر على فترات محددة مسبقًا، سواء بدت فعالة أم لا. استبدل الفلاتر مرة واحدة على الأقل سنويًا بغض النظر عن حالتها، وبشكل متكرر أكثر حسب كثافة استخدام نظامك.

استخدم مبردًا لاحقًا لتقليل محتوى الماء

يُولّد ضغط الهواء حرارة. يُعدّ الحفاظ على درجة حرارة منخفضة للنظام أمرًا بالغ الأهمية، إذ تُساعد درجات الحرارة المرتفعة على نموّ الميكروبات. يُمكن تحقيق ذلك باستخدام مُبرّد لاحق يُوضع مباشرةً بعد الضاغط، حيث يلتقط المُكثّف الذي يتدفق عبر النظام.

استخدم مرشح إزالة الضباب

يُحدث استخدام مُزيل ضباب مزود بخزان كبير السعة ومقياس ضغط تفاضلي مدمج فرقًا كبيرًا في إزالة التلوث الميكروبي. تُزيل هذه المرشحات الزيت والماء والجزيئات الأخرى من الهواء المضغوط. مع أنها لن تقضي على أدنى أنواع الميكروبات، إلا أنها ستحد من ميكروبات الماء والزيت اللازمة للبقاء والتكاثر.

استخدم تصريف السوائل بدون خسارة مع أدوات التحكم الإلكترونية

قد تتراكم التكثيفات في أنابيب نظام الهواء المضغوط. ولأن الكائنات الدقيقة تحتاج إلى الماء للبقاء، فإن تصريف التكثيفات من النظام أمر بالغ الأهمية. تحتوي بعض ضواغط الهواء على صمام يدوي لتصريف التكثيفات، مما يسمح للهواء المضغوط بالخروج والتخلص منه. قد تتعطل المصارف العائمة الداخلية، التي تُفتح عند تراكم الماء، إما مفتوحة أو مغلقة، مما يُضعف عملية التصريف الموثوقة.

الخيار الأمثل هو نظام تصريف إلكتروني خالٍ من الفقد. يستشعر هذا النظام مستوى المكثفات ويفتح الصمام عند الحاجة. يُغلق الصمام قبل هدر أي هواء مضغوط. قد يكون هذا النظام أغلى من الأنظمة اليدوية أو الداخلية العائمة، ولكنه أكثر كفاءة.

التخلص من المكثفات بشكل صحيح

تخلص دائمًا من مياه التكثيف بطريقة سليمة - لا تصبها أبدًا في البالوعة. تُعتبر هذه المياه نفايات خطرة لاحتوائها على زيوت وملوثات محتملة، ويجب معالجتها بجهاز تنقية يفصل الزيت عن الماء قبل التخلص منها. استخدم وحدة تنظيف مياه التكثيف لهذا الغرض. يفصل هذا الجهاز الزيت عن الماء، مما يسمح لك بالتخلص من الزيت كنفايات خطرة. مع ذلك، ولأن درجة الحرارة لا تدوم لفترة كافية، لا يمكن اعتبار هذه العملية تعقيمًا.