BLOG

Endüstri 4.0 Devrinde Dijital Fumigasyon

27 Kasım 20206 dk okuma

Vasilis Sotiroudas

Vasilis Sotiroudas Haşereyle Mücadele Uzmanı vasilis@centaur.ag

Depolanan ürünler her yıl haşereye karşı mücadele kapsamında dezenfekte edilir. Depolanan ürünlere musallat olan böceklere karşı dünya genelinde fosfin, sülfüril florid, karbondioksit, düşük oksijen oranı ve diğer yöntemler kullanılır. Silo, depo ve gemi ambarlarının her tarafına ulaşmaktaki zorluklar, toksik fumigasyon gazlarının insan sağlığı üzerindeki tehlikesi ve depoların genellikle uzak yerlerde kurulmuş olması, fumigasyon takibini zor bir görev haline getirir. Koronavirüs salgını sırasında, insanların hareketine yönelik kısıtlamalardan dolayı terminallere ve depolama tesislerine erişimin güçleşmesi nedeniyle bu zorluklar daha da arttı.

Gerektiği gibi izleme yapılamaması, fumigasyon ve haşereyle mücadelede arzu edilen sonucun elde edilememesine değil, bu işlemlerin tamamen başarısız olmasına yol açıyor! Daha da kötüsü izleme yapamadığımız için bu işlemin başarısız olduğunu bilmiyoruz bile.

Bu makalede, yılların tecrübesine dayanarak, başarısızlığın en önemli nedenleri üzerinde duracağız ve fumigasyon işlemlerinin başarıya ulaşması için dijital ve veriye dayalı yöntemleri önereceğiz.

Küresel ekonomi, akıllı dijital cihazlar ve veri yönetimi araçlarıyla Endüstri 4.0’ın dönüştürücü etkilerini yaşarken, emtia ve gıdada haşereyle mücadele konusunda ticari şirketlerin de benzer bir paradigma değişikliğini benimsemelerini öneriyoruz.

SIZINTI

Neredeyse tüm depolama yapılarında sızdırma söz konusu olur. Gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkları depo içerisinde akımlar oluşturur ve bunlar da sızıntıyı artırır. Rüzgar şiddetinin yüksek olduğu günlerde de fumigant kayıpları artar.

Sızıntı daha çok silo çatısı ve tabanından, hava sızdıran silo valflerinden, izolasyon elemanları eskimiş konteyner kapılarından, konteyner tabanlarından, gemi ambarlarında izolasyon elemanları eskimiş ambarlardan, yığın fumigasyonlarında yeterli kalınlığa sahip olmayan plastik kapaklardan, kapı ve pencerelerden, panel bağlantılarından ve tuğla duvarlardan, vagon duvarlarından, tentelerdeki yırtıklardan ve zemindeki çatlaklardan kaynaklanır. (Şekil 1’e bakınız)

Şekil 1: Soldaki grafikte iyi izole edilmiş bir ambarda 2 günde düşen konsantrasyon sadece 171 ppm. Sağdaki grafikte iyi izole edilmemiş bir depoda 2 gündeki düşüş 1242 ppm gibi yüksek bir rakam.

Avustralya’nın AS2628 standardına göre, beş dakikalık yarılanma süresi testini geçmesi durumunda, bir silonun gerçekten izole edildiğini anlayabiliriz. Bu standart, fumigasyon uygulamasına başlamadan önce bir yapıdaki izolasyonun ne kadar güvenilir olduğunu belirlemede uygun bir yöntemdir. Fosfin, karbondioksit veya düşük oksijenli gaz uygulamalarını izlemek için en iyi araçlar, Centaur tarafından da üretilen depoya yerleştirilen kablosuz fumigant sensörleridir.

FOSFİN DALGALANMASI

Ürün sıcaklığının sadece hangi fumigasyon protokolünün kullanılacağına karar verilmesi bakımından önemli olduğu varsayılırdı. Örneğin Coresta protokolüne göre; sıcaklık 20 derece veya daha fazlaysa 4 gün boyunca 200 ppm, 16 ila 20 derece ise 6 gün boyunca 300 ppm uygulanıyor. Yapılan son araştırmalar, fosfin konsantrasyonunun depolama yapılan alandaki sıcaklık dalgalanmalarını takip edecek şekilde sürekli dalgalandığını gösteriyor. (Şekil 2 ve Şekil 3’e bakınız)

Şekil 2: Yığın fumigasyonunda sıcaklık 20 derecenin altında olduğunda fosfin konsantrasyonu düşmektedir.

Bu dalgalanma, 24 saat içinde 500 ppm kadar yüksek olabilir. Konsantrasyonun 550 ppm’den 50 ppm’ye düşmesi fumigasyonu tamamen başarısız hale getirecektir.

Şekil 3: Fosfin konsantrasyonu, gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkları dolayısıyla, 12 günlük uygulama boyunca 850 ve 450 ppm arasında dalgalanıyor.

GAZ DENGESİ

Fumigasyon uygulamalarında gaz dengesinin genellikle otomatik olarak sağlandığı düşünülür. Bu yalnızca küçük hacimlere sahip konteynerler için geçerli olabilir. Silolar, depolar, ambarlar, liman ve gemi ambarlarının yanı sıra büyük yığınlar üzerinde yapılan fumigasyon uygulamalarında gaz dengesini sağlamak ve sürdürmek için spesifik eylemler gerekir.

J-sistem olarak da adlandırılan basınçlı gaz resirkülasyonu veya silo-termosifonlama gibi yöntemler gazın tahıl yığını içinde dağılmasına yardımcı olur. Fumigasyon işlemlerinin çoğunda izleme noktaları azdır ve ölçüm günde bir kez yapılır. Bu şartlarda fumigant dalgalanmasını fark etmek ve dengenin sağlanıp sürdürülmesini kontrol etmek neredeyse imkansızdır.

Basınçlı fumigant resirkülasyonu; yapının tabanında yüksek, tepesinde ise alçak basınç oluşturur. Bu basınç farklı sızıntıya neden olur. Fumigasyon uygulamasını yapanlar bu sızıntıyı koku sayesinde fark eder ve genellikle sızıntıyı azaltmak için resirkülasyon işlemini durdurur.

Bu da denge kaybına yol açarak tahılın bazı kısımlarının fumigasyon işlemine tabi tutulmaması sonucunu verir. Şekil 4 bu durumu çok iyi göstermektedir.

Şekil 4: Dikey siyah çizgi, resirkülasyonun durdurulduğu anı göstermektedir. Bu andan itibaren denge tamamen bozulmuş ve fosfin konsantrasyonunun üçüncü günde 200 ppm’nin altına düşmesiyle ürünün bazı kısımları uygulamadan yararlanamamıştır.

Kablosuz sensörleri, yığın üzerindeki fumigasyonda düşük ve yüksek gaz konsantrasyonunu belirleme konusunda da işe yarar. Fosfin havadan ağır olduğu için yere çöker ve yüksek bölümlerde düşük konsantrasyon ölçülür. Gece ve gündüz arasındaki dalgalanma, özellikle de sıcaklığın kontrol altına alınmadığı depolarda, yığın fumigasyonlarında da gözlenmektedir.

Bazen basınçlı resirkülasyon bile gaz dengesini sağlamaya yetmeyebilir. Ürün yığınındaki yoğunluk farkları hava akımlarını en kolay yollara yöneltir ve bu da bazı bölgelerin daha az gaza maruz kalmasına yol açar.

FUMİGASYON PLANI MI TAHMİNİ Mİ?

İyi bir planlama her zaman başarılı fumigasyonların parçasıdır. Ancak günümüzde, Yapay Zeka ve Endüstri 4.0 modellemeleri sayesinde uygulamayı önceden tahmin etmek ve sanal ortamda düzeltmeler yapmak mümkün. Fumigasyon algoritmaları, kullanıcı tarafından sağlanan çok sayıda girdinin yanı sıra meteorolojik tahminler ve yerel hava durumunun geçmişini dikkate almaktadır.

Her bir silo ve deponun sızıntı geçmişi kaydedilmekte ve daha sonraki uygulamalarda bu verilerden yararlanılmaktadır. Önerilen dozaj ise böcek türlerine ve hatta her bölge için farklı olan direnç istatistiklerine bağlı olarak değişmektedir. Şekil 5, Centaur’un bulut temelli Internet-of-Corps® uygulamasından alınan bir ekran görüntüsüdür ve fosfin sensörlerinden gelen güncel ölçüm verileri kullanılarak bir öngörücü model ortaya koymaktadır.

Şekil 5: Internet-of-Crops® platformu fumigasyonu izleyerek her bir uygulama için zaman bağlı bir tahmin (turuncu alan) ortaya koyar. Kablosuz sensörlerden gelen gerçek ölçümler sisteme yüklendikçe bunlar da modelin üzerinde gösterilir (kırmızı ve mavi eğriler).

BAŞARISIZLIĞA DOĞRU GİDEN BİR FUMİGASYON KURTARILABİLİR Mİ?

Düzeltici önlem, gazı zamanında doldurmak olabilir. Fumigasyonlarda, uygulama sırasında gaz eklemek mümkündür. Örneğin tablet ya da pellet şeklinde daha fazla fosfit eklenebilir. Gaz silindirleri ya da jeneratör kullanıldığında bunu yapmak daha da kolaydır.

Zaman darlığı ve diğer lojistik sorunlardan ötürü yeterli hazırlığın yapılmadığı durumlarda, uygulama sırasında gaz eklemek bir zorunluluk halini alabilmektedir. Bu durumda, sızıntı beklenenden daha ciddi olabilir ve fumigant konsantrasyonu hızla düşer.

Sürekli izleme ve gerçek zamanlı uyarılar, fumigasyon uygulanan alandaki bazı kısımlar protokoldeki eşiğin altına düşmeden önce uygulamayı kurtarmaya yardımcı olabilir. Kablosuz fumigant sensörleri, gerçek zamanlı izlemeyi gayet kolay hale getirir. Kurulum çok kısa sürede gerçekleştirilir ve herhangi bir hortum ya da boru döşemeye gerek kalmaz!

İNSAN SAĞLIĞI

Tüm fumigasyonlarda kişisel koruyucu ekipman, gerçek zamanlı izleme, görsel ve sesli uyarılar kullanılmalıdır. İnsan hayatı riske atılmayacak kadar değerlidir ve modern teknoloji sayesinde kullanabileceğimiz birçok araca sahibiz. İnsan hayatını riske atmanın hiçbir mazereti olamaz.

Modern yaklaşıma göre, çevrenin otonom bir sistem tarafından 7/24 takip edilmesi ve şartları her saniye ölçerek görsel ve sesli uyarılar göndermesi gerekir.

FUMİGASYON VE HAVALANDIRMA KONUSUNDA DOĞRU YAKLAŞIM

Bazıları fumigant uygulandığında işin bittiğini, kapılar açıldığında ise havalandırmanın sağlandığını düşünür. Bazen prosedürlerden bazılarının o kadar da mükemmel olmadığını hissederiz ancak zaman kaybetmemek için bunu derinlemesine araştırmaktan korkarız. Uygulamayı bir gün fazladan sürdürmemiz gerekebilir ya da ürünleri ısıtmak için daha fazla zamana ihtiyaç duyulabilir. Daha fazla fumigant eklemek zorunda kalabilir ya da insanların hayatını tehlikeye atmamak için havalandırma süresini uzatmamız gerektiğini fark edebiliriz. Ancak bu durumları tespit etmek için derinlemesine araştırmak zorundayız, izlemek zorundayız ve gözden geçirmek zorundayız. Aşağıdaki grafik, bu derinlemesine araştırmanın niçin gerekli olduğunu gösteriyor. Şekil 6: Doğru şekilde izlenen bir fumigasyon sürecinde dikkate alınması gereken noktalar

Şekil 6’deki grafiğin sol tarafında, ambar ortamındaki fosfin konsantrasyonunun, aynı anda bir paletin merkezindeki konsantrasyondan 1000 ppm daha yüksek olduğunu görüyoruz. Bu palette yarım kiloluk ve plastik ambalajlı 10 paketin etrafında yine plastik ambalaj bulunmakta ve paletin çevresi de plastik ambalaj ile kaplıdır. Bu ambalajlar, fumigantın sadece bir kısmının içeriye girmesine izin vermektedir.

Grafiğin sağ tarafında ise havalandırmanın ardından ortamı ölçen sensörün sıfır fosfin konsantrasyonunu daha erken gösterdiğini ancak paletin içindeki gazın daha uzun süre kalmasından dolayı tehlikeli düzeyde olmaya devam ettiği anlaşılmaktadır.

Bu örnekteki tüm veriler, fumigatörlerin sağlığı için kritik önemdedir. Veriye dayalı fumigasyon metodolojisi, Endüstri 4.0 çağında tek makul yöntemdir.

Hassas ve güvenli fumigasyon için teknoloji mevcut. Bu teknolojiyi kullanalım ve fumigasyonu hem uygulayıcılar hem de tüketiciler için güvenli ve başarılı hale getirelim!

Dosya Kategorisindeki Yazılar