Atmosfer yüzde 78 azot, yüzde 21 oksijen ve yaklaşık yüzde 1 argon, karbondioksit, hidrojen, helyum ve ozon gibi gazlar ve değişken miktarlarda su ve toz gibi katı parçacıklardan oluşur. Atmosferin bu içeriği, enlemlere ve yüksekliğe göre bir miktar değişim gösterir. Hava sahip olduğu maddeler nedeniyle mikroorganizmaların büyümelerine elverişli bir ortam değildir.
Hava mikrobiyolojisi
Havadaki mikrobiyal flora geçici ve değişkendir. Endüstriyel kaynaklardan, tarımsal işlemlerden ve rüzgârla birlikte farklı kaynaklardan havaya çok çeşitli mikroorganizma türleri ulaştığından, havadan çok değişik mikroorganizma türlerini izole etmek mümkündür.
Havada yer alan mikroorganizmalar, havaya rüzgâr, endüstriyel işlemler gibi bazı faaliyetler sonucu geçtiklerinden nadiren serbest halde bulunur. Genellikle toz, tükürük, karbon gibi havada kolaylıkla hareket edebilen askıda maddelere tutunmuş şekilde havada yer alırlar. Tozlara tutunmuş halde olan mikroorganizmalar genellikle saprofitler olduğu halde öksürme, aksırma, konuşma ile aerosol olarak havaya verilen materyaller daha çok patojenleri içerir.
Bu durum bazı hastalıkların bir insandan diğerine naklinde havanın taşıyıcı rolünün ne denli büyük olduğunu açıkça gösterir.
Hapşırma ile pek çok patojenin, vücut sıvıları ile birlikte havaya geçmesine neden olabilir. Bu sıvılardan bir kısmı havada kalır, buharlaşarak daha küçük ve hafif hale geldiklerinde hava içinde çok uzun süre hafif hava hareketleri ile sürekli taşınır. Bu sırada sağlıklı kişilerin solunumla bu kapalı ortamlardaki patojenleri bünyelerine almamaları hemen hemen olanaksızdır.
Mikroorganizmaların havada taşınması mikroorganizmaların yayılmalarında önemli rol oynamaktadır. Mikroorganizmaların hava ile yayılmalarına pasif yayılma denir.
Mikroorganizmalar havada nadiren serbest halde bulunurlar. Genellikle taşıyıcılar üzerine tutunmuş durumdadır. Bu taşıyıcıların başında tozlar gelmektedir. Tozlar 10-200 µm çapındaki mineral veya organik taneciklerdir. Tozlar, deri epiteli parçaları, tüyler, polen tanecikleri, bitkisel lifler, hayvansal doku artıklarından oluşabilir. Bu toz taneciklerinin bileşimlerine göre üzerine tutunmuş mikroorganizmalar spor oluşturabilir, çoğalabilir veya canlılığını sürdürebilir. Bu tanecikler sakin, durgun havalarda asılı şekilde kalmazlar Tanecik çapına ya da büyüklüğüne göre belli bir hızda düşey olarak alçalırlar. Hava akımlarının olduğu rüzgârlı ortamlarda akımlara kapılarak taşınırlar.
Öksürme ve aksırma sırasında boğaz ve burun salgıları çevreye yayılır ve hastalıkların yayılması açısından çok önem taşır. Bu damlacıklar 10-100 µm çapındadır ve havanın sıcaklığına bağlı olarak suyunu kaybederek 2-3 µm çapında daha küçük parçacıklara dönüşebilir. Çok küçük taneciklerin çökme hızları da çok yavaştır ve bu hastalıkların yayılmasında önemli bir etkendir. Askıda katı maddelerin tane büyüklüğünün içerdiği mikroorganizmaların yere ulaşma hızı üzerindeki etkisi büyüktür. Ancak asıltıyı oluşturan tanecikler havaya fırladıkları andan itibaren buharlaşma nedeniyle küçülmeye başlarlar yükseklikleri yerçekimi ile 1,5-2 m’ye kadar düştüğünde tamamen buharlaşarak, bünyelerindeki mikroorganizmaları serbest bırakırlar. Böylece serbest hale geçen mikroorganizmalar hafif hava akımları ile hareket ederler. Yapılan incelemeler, hapşırma ya da öksürme ile havaya verilen aerosollerin içindeki damlacıklar 0,1 mm’den büyükse, bunların hemen yere düştüğünü ve ancak kuruduktan sonra mikroorganizmaların serbest kaldığını ve hafif akımlar ile havada taşınır hale geldiğini göstermiştir. 0,1 mm’den küçük damlacıklar havada asılı kalabilmekte ve buharlaşarak içlerinde çekirdek halinde bulunan mikroorganizmaları serbest bırakmaktadır.
Bina içi hava kirliğine neden olan etmenlerin başlıcaları; bakteriler, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar, azot oksitler, mineral lifler, çözücüler, besinsel tozlar, evcil hayvanlar ve sigara dumanıdır(3).
Mikrobiyolojik kirliliğe neden olan mikroorganizmaların en iyi bilinenlerinden biri Legionella’dır. Legionella salgınları kirlenmiş suların aerosol haline gelmesi ve bunların solunması sonucu oluşur(4).
Bina içi havanın mikrobiyolojik kirlenmesi sonucunda alerji, astım, hasta bina sendromu ve çeşitli bulaşıcı hastalıklar görülebilir. Bina içi havanın mikrobiyolojik kirlilik kaynakları, genellikle nemlendirici cihazlar, soğutucu cihazlar ve su sızıntılarıdır. Hasta bina sendromu, belli bir binada yaşarken ortaya çıkan ancak bu ortamdan uzaklaşınca kaybolan semptomlardır. Ana semptomlar, gözlerde yanma ve sulanma, burun tıkanıklığı, akıntısı ve hapşırma, boğazda kuruluk, baş ağrısı ve bazen astımdır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarla, hasta bina sendromunun bazı mantar tipleri ile ilişkisi olduğu gösterilmiştir. Küf mantarları en iyi bilinen alerjenlerdir, fakat bazı mantarlar çok ciddi sağlık sorunlarına da yol açabilir(5).
Sterilizasyon
Sterilizasyon genelde bir ortamdaki bütün organizmaları öldürme ya da ortamdan uzaklaştırma işlemi olarak tanımlanır. Mikrobiyoloji uygulamaları dikkate alındığında sterilizasyon; laboratuvar ekipmanlarının ve besiyerlerinin, bilinen herhangi bir yöntemle üzerinde veya içinde bulunan mikroorganizmaların öldürülmesi ve ortamdan uzaklaştırılması işlemidir.
Sterilizasyon işlemi uygulanmış materyale steril denir. Bazı mikroorganizmaların iki şekli vardır ve vejatatif formlar nispeten kolay öldürülebilmekte, dayanıklı spor formlarını ise öldürmek ise daha zor olmaktadır. Başarılı sterilizasyon tekniği, en dayanıklı spor formunu bile öldürmeyi amaçlar. Ancak her zaman mutlak bir sterilizasyon olmayabilir. Sterilizasyon yöntemleri; ısıl işlem uygulaması, ışınlama ile sterilizasyon, mekanik yöntemlerle sterilizasyon, kimyasal yolla sterilizasyon olarak sınıflandırılabilir(6).
Hava Arıtımında Kullanılan Yöntemler
Genel Hava Arıtma Sistemleri; Hızla gelişen sanayi ve artan insan nüfusunun küresel dünyaya getirdiği yük yaşadığımız ortamdaki havayı insan sağlığı açısından önemli bir tehdit haline getirmiştir. Bu nedenledir ki 1990’ların başlarından itibaren soluduğumuz havayı arıtmak ve kalitesini arttırmak üzerinde önemle durulan bir araştırma konusu olmaktadır(7).
Genel hava arıtma sistemleri iki başlık altında sınıflandırılabilir. Birincisi günümüzde tutucu sistemler olarak ön plana çıkan geniş yüzey alanlarına sahip aktif karbon ve hepa filtrelerdir İkinci başlıkta ise kimyasal süreçler sınıfına giren UV, Ozon (O3), H2O2, fotokatalitik kimyasal sterilizasyon yöntemleri yer almaktadır.
Uygulanan teknikler incelendiğinde ya mikroorganizmaların tutulduğu yada da kimyasal yıkımla yok edildiği görülmüştür. Sterilizasyondan yoksun tutuculuk yöntemleri başlangıçta insan sağlığına bir risk taşımasa da uzun vadede bakteri üreme yüzeyleri oluşturmaları nedeniyle problemlere sebebiyet vermektedirler.
Kimyasal yöntemlerde ise organizmalar insan metabolizmasına da etki eden Ozon ve kısa dalga UV ışınımı etkilerinden yararlanılarak yok edildiklerinden insan yaşamına karşı önemli riskler taşımaktadırlar.
Ozon; Aktif oksijendir. Her ozon molekülü üç oksijen atomundan oluşur (O3). Atmosferin dış kısımlarında Ultraviyole Işınlarının, alçak kısımlarında ise, şimşek ve yıldırım anında ortaya çıkan elektrik arkları ile oluşur. Genellikle yağmur ve fırtınalar sonrası duyulabilen temiz ve taze hava bunun neticesidir. Ozon, doğadaki en kuvvetli ve doğal dezenfektandır, suda ve havada mikrop, bakteri ve kötü koku bırakmaz.
Ozon kararsız yapısı ve kısa süre sonra tekrar Oksijene dönüştüğü için doğaldır ve yan etkisi yoktur. Diğer kimyasal dezenfektanlara göre (Örneğin; klordan 3000 kat daha güçlü) çok üstündür. En etkili oksidandır, kuvvetli bir mikrop bakteri öldürücüdür, Atık bırakmaz, Koku ve renk gideriminde kullanılır, En sağlıklı ve en güvenli su dezenfeksiyonu sağlar, dezenfeksiyon ile oksidasyonu aynı anda ve çok hızlı yapar. Ozonun su içindeki ömrü kısadır, suyun lezzetini bozmaz, Ortam havası içinde bulunan doğal oksijen ozonun hammaddesidir, işletme kolaylığı sağlar, kimyasal gerektirmez, Doğaya ve suya zarar vermez. Klor ve diğer dezenfeksiyon yöntemleri ile öldürülmeyen bazı mikroorganizmaları öldürür. Dezenfeksiyon gücü en yüksek maddedir, kesin dezenfeksiyon sağlar,
Kullanan işletmecinin kimyasal satın alması ve kimyasal depolaması gerekmez. Çünkü ozon gazının hammaddesi doğal hava içindeki oksijendir, Kullanıcıya zarar vermez, Üretimi için yalnızca elektrik enerjisi gerekir, hiçbir kimyasal veya hammadde gerektirmez(5).
Fotokatalik yöntem ile hava dezenfeksiyon çalışmalarında UV’nin germisidal etkisini havadaki bakteriyel sporlar ve vejatatif mikobakteri hücrelerin inaktivasyonu için tam ölçek koşullarında değerlendirmişlerdir. Havadaki bakterilerin inaltivasyon deneyleri modern bir UVGI sisteminin yerleştirildiği 87 m3 hacimli bir test odasında, 25°C’de ve yüzde 50 bağıl nemde ve iki farklı havalanma hızında gerçekleştirilmiş, çalışmalarda Bacillus subtilis (Spor), Mycobacterium parafortuitum ve Mycobacterium bovis BCG hücreleri ile çalışılmış, UVGI ile havalandırma hızına bağlı olarak havadaki kültürlenebilir bakterilerin odadaki ortalama derişimi B.Subtilis sporları için yüzde 46 ile yüzde 80 arasında, M.Parafortuitum için yüzde 83 ile yüzde 98 arasında ve M.Bovis için yüzde 96 ile yüzde 97 arasında azaltılmıştır(8).
TiO2 ile fotokatalitik oksidasyon ve UVA kullanarak yüzey dezenfeksiyonu üzerinde çalışmışlardır. Özellikle yoğun medikal çalışmaların olduğu mikrobiyoloji laboratuvarlarında yüzeylerin düzenli ve çok dikkatli bir şekilde dezenfeksiyonu bakteri sayısını azaltmak ve taşınımı önlemek için gereklidir. Silme ile gerçekleştirilen geleneksel dezenfeksiyon yöntemleri uzun vadede etkili değildir. Kısa ultraviyole C (UVC) ışını nüfuz derinliği yeterli olmadığından elverişli değildir ve tıbbı riskler oluşturabilir. Titanyum dioksit kaplı yüzeylerde fotokatalitik yükseltme bir alternatif olarak önerilebilir. Su ve oksijen varlığın da TiO2 ve orta ultraviyole A (UVA) tarafından oldukça reaktif olan OH radikalleri üretilir. Bu radikaller bakterileri yok edebilir ve böylece bakteri kontaminasyonunun azaltılmasında etkili olabilir. Bu yöntemin etkinliği hijyen ile ilgili bakteriler olan Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve Enterococcus feacium kullanılarak gösterilmiştir. Bu bakteriler için giderim verimliliği 60 dakikada 6 log10 kattan daha fazla gözlenmiştir. Candida albicans kullanıldığında ise giderim verimliliği 60 dakikada 2 log10 kat gözlenmiştir(8).
Hepa filtre; Son filtre elemanı olan Hepa filtreler 0.45 m/sn hava akış hızında saatte 523 m3 hava akışına izin vermektedir. 494×494 mm boyutlarındaki Hepa filtre 0,3 µm tane boyutuna kadar yüzde 99,99 tutuculuk verimiyle çalışmaktadır.
Etkili ve hızlı bir arıtma sağlamak için hava debisinin önemi büyüktür.
Kapalı alanda odanın farklı noktalarından alınan şahit numunelerle cihaz aktifken belirli zaman aralıklarına alınan numuneler üzerinde küf üreme miktarları karşılaştırılarak sterilizasyon analizleri gerçekleştirilmeli, Cihaz aktif edildikten 6 saat sonra odanın her noktasında küf üremesinin tamamen durduğu saptanmalıdır,
İçme suyu arıtma tesisine gelen ham su üzerinde farklı konsantrasyonda ozon uygulanarak suyun bazı fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri üzerine etkileri incelenen araştırmada;
- Ozonun 1 mg/L’lik konsantrasyonu incelenen mikroorganizma gruplarının tamamen yok olması için yeterli gelmiştir. Ozonun düşük konsantrasyonunun bile etkili olduğu sonucuna varılmıştır.
- Ozon güçlü bir oksidan madde olması nedeniyle demir ve manganı oksitleyerek yükseltmiş, filtrede tutunmasını kolaylaştırmış ve giderilmesini sağlamıştır. Ayrıca ozon konsantrasyonundaki artışa paralel olarak demir ve mangan oranında azalma gözlenmiştir.
- Nitrit ve amonyum gibi su içerisinde azot döngüsünü oluşturan bileşikler ozonlama sonucu nitrat miktarında artışa neden olmuşlardır. Nitekim nitrit ve amonyak miktarı ozon dozunun artışıyla, azalma göstermiştir.
- Ozon konsantrasyonuna paralel olarak pH değerleri düşmüştür.
- Ozon çözünmüş mineral madde miktarını artırdığından, ozon dozu arttırıldıkça iletkenlikte artış göstermiştir.
- Ozon ağartıcı özelliğinden dolayı renk ve bulanıklık üzerinde iyileştirici önemli bir etki göstermiştir. Ozon miktarı arttıkça renk ve bulanıklık değeri düşmüştür.
Bu çalışma ozonun su kalitesini iyileştirici etkisini ortaya koymuştur. Ancak daha sonra yapılacak çalışmalarla ozonun okside etme özelliği nedeniyle suda oluşabilecek yan ürünlerin araştırılması daha kaliteli içme suyu elde edilmesi bakımından çok yararlı olacaktır(4).
31/07/2009 tarih ve 27305 no lu Resmi Gazetede yayınlanan İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelikte Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik gereği olarak;
Ayırma işleminden önce kaynak suyu, bu Yönetmeliğin 6 ncı maddesinin (a) bendinde belirtilen mikrobiyolojik kriterleri sağlamalıdır. Ozonla zenginleştirilmiş hava kullanımı ile işleme tabi tutulmuş kaynak sularının kontrol izlemesine ozon, bromat ve bromoform da dahil edilir ve işlem sonucundaki kalıntılar için maksimum limit değeri ozon için 50 mg/L, bromat için 3.0 ug/L, ve bromoform için ise 1.0 mg/L, olarak belirlenir. Ozon hızlı şekilde ortamdan uzaklaştığı için bu parametrenin ölçümü sahada su tüketime sunulmadan önce yapılmalıdır.”
Makine alet ve ekipmanların temizliğinde su kullanılmaktadır.
Süt işletmelerinde kullanılacak sularda aranacak nitelikler.
Süt işletmelerinde kullanılan suyun içme suyu kalitesinde olması gerekir. İçme suyu denildiğinde ise, akla gelen özellikler aşağıda görülmektedir.
- Hastalığa neden olan bakteriler ile sağlığa zarar verecek maddeler içermemesi,
- Mikroorganizma yükünün az olması,
- Berrak, renksiz, kokusuz ve soğuk olması,
- Yeterli miktarda ve basınçta olması gerekir(9).
İşletmede kullanılan ve içilen su, Sağlık Bakanlığınca düzenlenerek, 31/07/2009 tarih ve 27305 no lu Resmi Gazete’de yayımlanan “İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik”te “içme-kullanma suları” için belirlenmiş mikrobiyolojik ve kimyasal parametrelere uygun olmalıdır. Bu yapılan testlerle resmi olarak teyit edilmiş olmalıdır ve yılda 2 kez resmi laboratuvarda yapılan analizler tekrarlanmalıdır
Gerek işletme temizliğinde, gerekse alet ve ekipmanların, malzemelerin (Tanklar, tekneler, borular, cendere bezlerinin, tekne brandası, termometre, bome, baskı plakaları, kesme aparatları vb. nin) temizliği ve durulanmasında kullanılan ve yukarıda belirtilen özelliklere ilaveten su yumuşak olmalıdır.
Makine Alet ve ekipmanların asidik ve bazik temizliğinde kullanılan suyun sertliği çok önemli olup, kullanılacak temizlik maddelerinin miktarına, kullanılış sırasına bile etkilemekte, sert sular işletmenin temizlik giderlerini önemli ölçülerde arttırmaktadır.
Kullanma sularında, sular sert ise yumuşatılması için gerekli olan alet ve ekipmanlardan yararlanılmaktadır. İşletme su girişine bağlanan ve istenilen kapasitede piyasada bulunabilen bu alet ve ekipmanlar ile suyun sertliği istenilen seviyeye düşürülebilmektedir.
Sular gerekiyorsa (Coliform bakteri vb. bulunan sular) otomatik klor dozajlama makinası ile klorlanmalı veya suların içme suyu olarak kullanılabilmesi için, özel şekillerde filtre edilmesi, çeşitli şekillerde dezenfeksiyona tabi tutulması gerekmektedir. Aksi halde, gerek temizlik, gerekse durulama sularından üretilen ürünlere bulaşmanın olması kaçınılmazdır.
Suyun litresinde en fazla 0,2 mg serbest klor kalacak şekilde hesaplama yapılarak klorlama işlemi gerçekleştirilir(9).
Klor kalıntısı fazla olursa, imalatta bazı olumsuzluklar olmakta, (Peynir mayasının geç tutması veya tutmaması, kültürlerin gerektiği gibi çalışamayarak beyaz peynirlerde göz oluşması vb.) durulamada kullanılan sulardaki klor kalıntısından ürünlerin kalitesi de olumsuz etkilenmektedir.
Temizliğe etki eden faktörler
- Çözelti konsantrasyonu: (%1-2 gibi) Temizlikte kullanılacak olan çözeltinin konsantrasyonu çok iyi ayarlanmalıdır. İstenilen seviyenin altında ayarlanırsa temizlik gereği gibi yapılamaz, konsantrasyon fazla olursa alet ve ekipmanlara zarar verebilir, maliyeti de yükseltir.
- Uygulama zamanı: (10-30 dakika gibi) Herhangi bir yerin veya alet ekipmanın temizliği için uygulama zamanı . olarak bellidir. Temizlik yapıldığı kanaat getirildikten sonra alet ve ekipman üzerinden numuneler alıp, çeşitli testlerle temizliğin olup olmadığı anlaşılabilmektedir.
- Sıcaklık (65°C-75°C gibi) Bilindiği gibi sıcaklık temizliğe direkt etkilidir. Temizlik yapılacak alet ve ekipmanın yapısı da bunda etkilidir. Sıcaklığın çok fazla olması alet ve ekipmanlara zarar verebileceği gibi işletmeye ek bir maliyet de getirmektedir. Sıcaklığın istenilen seviyenin altında olması ise temizliği aksatabilir ve ürünlerin bozulmasına da neden olup işletmeye zarar verebilir. Ayrıca çözelti sıcaklığı da tüm kullanım zamanlarında aynı derecelerde olmasına dikkat edilmelidir NaOH çözeltisi başlangıçta 70°C iken işlemin sonlarına doğru 50°C olmamalıdır. Bunun için de gerekli olan tedbirlerin alınması, hat, tank tekne vb. temizliği için zorunludur.
- İşletmede temizlikte kullanılan suların sertliği düşük olmalıdır. Asidik ve bazik temizliğe ve kullanım sırasına da etkileyen bu durum işletmeye ek maliyetler getirebilmektedir.
- Diğer faktörler (Kirlilik, yüzey kayganlığı vb.) Her mesleğin zamanla kazanılan incelikleri vardır. Yazıya Albert Einstein’ın “Zeki insan problemi çözer, gerçekten akıllı insan ise problemi önler” sözü ile şimdilik yazımıza ara vererek, bir sonraki yazımızda, kaldığımız yerden devam etmek umuduyla, hoşça kalın.
