Gassmåling ved brygging og mineralvannproduksjon

I brygging og drikkevareindustrien, brukes og genereres gasser i en rekke prosesser. Vi gir den en kortfattet innføring i farer knyttet til gasser og oksygenmangel, og måter å overvåke konsentrasjonene på.

Temaene er like relevante for mikrobryggerier, produksjon av mineralvann og tapping av flaskevann. Tiltakene vil variere i omfang etter størrelse på anlegg og hva som produseres. I produksjonen er det flere områder som krever særskilt aktsomhet med tanke på gasser og oksygennivå.

Råstoffet ved begynnelsen og slutten av prosessen er vann, og dette må behandles for sterilitet og lukt. Alle tanker og rør rengjøres regelmessig med steriliserende væsker, og gasser fra denne prosessen kan igjen utgjøre en helse- og sikkerhetsrisiko for ansatte.
Under fermentering/gjæring dannes store mengder CO2. Gassen brukes også til karbonatisering av kullsyreholdige drikker, og kan utgjøre en alvorlig helserisiko for arbeidstakerne.

Kulde- og kjølesystemet kan inneholde ammoniakk under trykk, og måleutstyr er nødvendig for å overvåke og oppdage lekkasjer av denne giftige og brennbare gassen som er en trussel mot personalet. Nitrogen brukes til purging av tanker for å hindre forekomst av aerobe mikroorganismer. Nitrogen er en oksygenfortrengende gass, og overvåking av konsentrasjon er viktig for beskyttelse av personell.

Måling og deteksjon er spesielt viktig i fermenteringsprosessen og i særdeleshet den første aerobe fase hvor gjær genererer betydelige mengder karbondioksid.

For å kunne beskytte et produksjonsområde på riktig måte, anbefales alltid en befaring hvor en ser nærmere på utsatte områder som malting- og fermenteringsavdelinger, lagringsområder hvor nylig gjæret øl kjøles ned, tapping, kegging og hermetisering.

Vanlige målepunkter vil være under ventilblokker (som transporterer øl) hvor det kan være gasslekkasje, eller under luker/lokk i gjæringstanker.

CO2 er 1,5 ganger tyngre enn luft og vil ha en tendens til å synke mot gulvet i avgrensede områder.  Store mengder vil fortrenge vanlig luft, og gi hodepine, svimmelhet, økt hjertefrekvens, blodtrykk og bevissthetstap. En gassensor, for eksempel IR80-CO2, plasseres derfor under ventilblokken, ca 40 cm fra gulvet.

Les mer om hvordan oksygenmangel påvirker kroppen.

Når øl kjøles på tanker etter gjæring, vil tanklokk være utsatte steder for CO2-lekkasje. Hovedmengden CO2 vil produseres i den innledende fasen av gjæringen.

Spesielt viktig er det å overvåke gasstilførsel, gassfiltreringstasjon og lagerrom for gass-flasker. Karbondioksid brukes som kullsyre i brus og flaskevann. Vanligvis fargeløs og luktfri, men kan ha en svak stikkende lukt og bitter smak.

Eksponeringsgrenser for CO2: 

Luft inneholder vanligvis 400ppm CO2, og dette nivået kan lett stige til 3000ppm i et rom med dårlig ventilasjon.

8-timers eksponeringsgrense for CO2 er 0,5% volum (5000 ppm) i de fleste land, med 1,5% volum (15000ppm) som 10-minutters eksponeringsgrense.

Karbondioksid overvåkes med infrarød teknologi, f.eks. IR80, og sensorområde er normalt 0-5% volum for personellbeskyttelse.  Plassering 40 cm fra bakken hindrer væskeinntrenging ved nedvask av anlegg.

I tilfelle gassalarm, bør anlegget settes opp slik at ventilasjon aktiveres automatisk ved alarm.

En rekke bryggerier fører CO2 og nitrogen (N2) i rør gjennom gjærings-, lagrings- og emballasjeavdelinger. Inerte gasser som f.eks Nitrogen (N2) brukes til å fortrenge oksygen i lagringstanker og for å fortrenge oksygen ved fylling av flasker, fat og bokser.

Flytende nitrogen brukes også i øl-bokser med dratapp. Flytende nitrogen vil oppta 760 ganger mer plass når den slippes ut i luft, og er et effektivt middel for å fortrenge luft. Sensor som f.eks T100-O2 overvåker områder hvor nitrogen brukes og lagres. Sensoren plasseres 160 cm over gulvet for å være i pustesonen.

Alle beholdere som kommer i kontakt med næringsmidler skal steriliseres. Klor, klordioksid og ozon er typiske gasser som brukes til sterilisering, og kan utgjøre en helserisiko.

Ozon er et kraftig oksidasjonsmiddel som brukes for å redusere farge, fjerne organisk avfall, redusere lukt og TOC i vann. Ozon i gassform blir i luften i lengre perioder, og måleutstyr er derfor viktig. Måleren T100 har måleområde 0-3 ppm med elektrokjemisk sensor.

Klor (Cl2) er en oksiderende biocid, og en meget giftig og etsende gass som brukes til desinfeksjon. Klor overvåkes med T100 Cl2 i området 0-5 ppm. Klor er tyngre enn luft, og sensoren plasseres derfor 40 cm over gulvnivå.

Klordioksid (ClO2) brukes i stedet for klor i mange anlegg, ettersom stoffet gir mindre utfordringer knyttet til PH-verdi og korrosjon. Klordioksid oppfører seg stabilt i vann, men er svært ustabilt i luft hvor det vil brytes ned til Cl2, O2 og varme. Klordioksid måles med T100 i området 0-5 ppm med elektrokjemisk sensor.

Ammoniakk (NH3) er mye brukt som kjølegass. Overvåkning er svært viktig ettersom ammoniakk er både giftig og eksplosivt.

Det europeiske direktivet EN 378 krever at måleutstyr installeres i kompressorrom for å aktivere alarm, ventilasjon og skru av elektrisk utstyr. EN 378 krever også overvåkning av høy og lav verdi av ammoniakk.

Alarminnstillingene er som regel 25 - 30 ppm mens lekkasje-alarminnstillinger kan være 500 ppm.

Sensoren T100 kan overvåke ammoniakk i området 0-100ppm eller 0-1000ppm.

Ammoniakk kan også måles i området 0-1,5% volum (0-15,000ppm) med CGS500-VQ41 eller 0-100% LEL (0-15% volum) med CGS500-NP30.

Unngå å plassere måleinstrumenter direkte over dører inne i nedkjølt område hvor fuktig luft vil fryse og danne is på gassmonitor. Ammoniakk er lettere enn luft, og sensorer plasseres derfor i takhøyde i kompressorrommet.

I svært kalde områder, kan ammoniakk oppføre seg som tyngre enn luft, så gass-sensorer bør også plasseres 40 cm over gulvnivå.