Çökeltme Tankı Filtre Ömrünü ve Filtrasyon Verimini Nasıl Artırır?

Çökeltme Tankı Kullanımı Filtrasyon Performansını Nasıl Artırır?

Zeytinyağı filtrasyonunun verimliliği yalnızca kullanılan filtrenin kapasitesine bağlı değildir. Filtreye ulaşan yağın ne kadar su, posa ve askıda katı madde içerdiği de filtre performansını doğrudan etkiler.

Dekantörden çıkan zeytinyağı temiz görünse bile içerisinde bitkisel su damlacıkları, zeytin dokusuna ait küçük parçacıklar ve posa kalıntıları bulunabilir. Bu maddelerin tamamı doğrudan filtreye gönderildiğinde filtre plakaları daha hızlı dolar, yağ debisi düşer ve filtreleme çevrimleri kısalır.

Çökeltme tankı, yoğunluğu yağdan daha yüksek olan suyun ve katı maddelerin yerçekimi etkisiyle tankın alt bölümüne inmesini sağlar. Böylece kaba tortunun önemli bir bölümü filtreye ulaşmadan sistemden ayrılır.

Filtre kullanım süresini artırmanın en etkili yollarından biri, filtreye ulaşan yükü filtrasyon başlamadan azaltmaktır.

Bilimsel Çalışma: 48 Saatte %95,91’e Varan Berraklaştırma

Gila ve çalışma arkadaşları tarafından gerçekleştirilen endüstriyel ölçekli araştırmada, iki fazlı dekantörden çıkan natürel zeytinyağının statik çökeltme tankındaki davranışı incelenmiştir.

Üç farklı hasat sezonunda gerçekleştirilen çalışmada, yağ içerisindeki yabancı maddeler tankın farklı seviyelerinden alınan numunelerle takip edilmiştir.

Araştırmanın sonuçlarına göre:

- Yağdaki yabancı maddelerin büyük bölümü ilk 300 dakika, yani yaklaşık 5 saat içerisinde çökmüştür.
- İlk hızlı çökelme aşamasından sonra ayrışma daha yavaş biçimde devam etmiştir.
- 48 saat sonunda yağda %62,69 ile %95,91 arasında berraklaştırma sağlanmıştır.
- Başlangıçtaki yabancı madde miktarı yüksek olan yağlarda çökeltme verimi daha yüksek bulunmuştur.
- İlk aşamada bazı küçük organik parçacıkların yukarı doğru hareket edebildiği gözlemlenmiştir.

Bu sonuçlar, çökeltme tankının yalnızca yağı bekletmek için kullanılan pasif bir depolama alanı olmadığını göstermektedir. Tank içerisinde geçen ilk birkaç saat bile filtreye ulaşacak tortu miktarında önemli bir azalma sağlayabilir.

%62,69–%95,91 Berraklaştırma Filtre İçin Ne Anlama Gelir?

Araştırmada ölçülen berraklaştırma oranı, doğrudan filtre plakasının aynı oranda daha uzun kullanılacağı anlamına gelmez. Ancak filtreye ulaşan su ve katı madde yükünün ciddi ölçüde azaltılabileceğini gösterir.

Filtre yüzeyine daha az su ve katı madde ulaştığında:

- Filtre plakaları daha geç dolar.
- Filtre basıncı daha yavaş yükselir.
- Yağ debisi daha uzun süre korunabilir.
- Filtreleme çevrimi uzar.
- Plaka değişim sıklığı azalabilir.
- Filtre içerisinde kalan yağ miktarı düşebilir.
- Sarf malzemesi ve işçilik ihtiyacı azaltılabilir.

Bu nedenle kontrollü çökeltme, plakalı filtrasyon sistemlerinin daha dengeli ve verimli çalışmasına yardımcı olur.

Elde edilecek gerçek iyileşme;

- Yağın başlangıçtaki tortu miktarına,
- Yağın su içeriğine,
- Uygulanan çökeltme süresine,
- Yağın sıcaklığına ve viskozitesine,
- Tankın iç geometrisine,
- Dip tahliye düzenine,
- Kullanılan filtre plakasına,
- Filtreleme basıncı ve debisine

göre değişir.

Uygun proses şartlarında filtre kullanım süresinde önemli iyileşmeler mümkün olsa da her işletme için geçerli sabit bir oran vermek doğru değildir. Gerçek kazanım, tesiste yapılacak karşılaştırmalı üretim ölçümleriyle belirlenmelidir.

Filtrasyon Öncesi Yükü Azaltmak Ölçülebilir Bir Fark Yaratır

Çökeltme tankının filtreye sağlayacağı avantajı anlamak için filtrasyon öncesi yük azaltma üzerine gerçekleştirilen başka bir çalışma da önemli sonuçlar sunmaktadır.

Guerrini ve çalışma arkadaşlarının plakalı filtre pres üzerinde yaptığı araştırmada, sistemin önüne yağdaki askıda maddelerin bir bölümünü ayıran metal bir ön filtre eklenmiştir.

Bu düzenleme sonucunda:

- Bir filtreleme çevriminde işlenen yağ miktarı 1,8 katına çıkmıştır.
- Sistem yaklaşık %80 daha fazla yağ işleyebilmiştir.
- Kullanılması gereken filtre plakası sayısı neredeyse yarıya düşmüştür.
- Plaka satın alma ve bertaraf maliyetleri yaklaşık %50 azalmıştır.
- Filtre plakalarında kalan yağ miktarı düşmüştür.
- Filtrenin çalışma kapasitesi yükselmiştir.

Bu araştırmada kullanılan ekipman bir çökeltme tankı değil, metal bir ön filtredir. Bu nedenle sonuçlar doğrudan çökeltme tankının performans değeri olarak kullanılamaz.

Ancak çalışma önemli bir proses prensibini ortaya koymaktadır:

Filtrasyon öncesinde askıda katı yükü azaltıldığında filtre daha fazla yağ işleyebilir, daha az plaka tüketebilir ve daha düşük yağ kaybıyla çalışabilir.

Çökeltme tankı da bu yük azaltma işlemini filtre plakası veya başka bir sarf malzemesi kullanmadan, yerçekimi etkisiyle gerçekleştirir.

Çökeltme Tankında Süreç Nasıl Gerçekleşir?

Çökeltme prosesi üç temel aşamada ilerler.

1. Yağ Tanka Alınır

Dekantör veya separatör çıkışındaki yağ çökeltme tankına aktarılır. Yağın içerisinde su damlacıkları, posa kalıntıları ve farklı büyüklüklerde katı parçacıklar bulunabilir.

Dolum tamamlandıktan ve tank içerisindeki akış sakinleştikten sonra doğal çökelme başlar.

2. Su ve Katı Maddeler Aşağı Doğru Hareket Eder

Yoğunluğu yağdan yüksek olan su ve katı maddeler zamanla aşağı doğru hareket eder. Araştırma sonuçları, yabancı maddelerin büyük bölümünün ilk beş saat içerisinde çökelebildiğini göstermektedir.

Bu süreçte:

- Tankın üst bölümündeki yağ giderek daha temiz hâle gelir.
- Tortu yoğunluğu alt seviyelerde artar.
- Su ve katı maddeler konik dip bölümüne yönelir.
- Filtreye aktarılacak yağın kaba tortu yükü azalır.

Çökeltme yalnızca tankın en altında gerçekleşmez. Yağın farklı seviyelerindeki berraklık değişkenlik gösterebilir. Bu nedenle farklı yüksekliklerde bulunan ürün çıkış veya kontrol muslukları, daha temiz yağ seviyesinin belirlenmesini kolaylaştırır.

3. Tortu Dip Tahliye Vanasından Uzaklaştırılır

Çöken su ve tortu, uzun konik dip içerisinde tahliye noktasına doğru yoğunlaşır. Tankın en altında bulunan büyük vana açılarak yoğun tortulu bölüm sistemden uzaklaştırılır.

Daha temiz yağ ise tortu seviyesinin üzerinde bulunan uygun musluktan filtreye veya temiz yağ tankına aktarılabilir.

Çökeltmenin verimli olması yalnızca tortunun aşağı doğru hareket etmesine değil, biriken tortunun tanktan etkili ve kontrollü biçimde uzaklaştırılmasına da bağlıdır.

Tahliye Sistemi Neden Tankın En Kritik Bölümüdür?

Gila ve çalışma arkadaşlarının araştırmasındaki dikkat çekici sonuçlardan biri tahliye sistemiyle ilgilidir.

Çalışmada kullanılan tankların tahliye sistemi, çöken yabancı maddelerin tamamını uzaklaştırmakta yetersiz kalmıştır. İncelenen yağlara bağlı olarak çökelen yabancı maddelerin %13,6 ile %71,41 arasındaki bölümünün 48 saat sonunda hâlâ tank içerisinde kaldığı belirtilmiştir.

Tahliye işlemi sırasında önemli miktarda yağ kaybı da gözlemlenmiştir.

Bu sonuç yalnızca “çökeltme tankı kullanmanın” yeterli olmadığını göstermektedir. Tankın alt geometrisi, tahliye noktasının konumu ve tortunun tahliyeye yönlendirilmesi en az bekleme süresi kadar önemlidir.

Geniş, düz veya yeterince eğimli olmayan bir taban:

- Tortunun geniş bir yüzeye yayılmasına,
- Tortunun tank içerisinde kalmasına,
- Temiz yağ ile tortunun temasının sürmesine,
- Tahliye sırasında daha fazla temiz yağ kaybedilmesine

neden olabilir.

Uzun ve belirgin bir konik dip ise tortunun geniş bir yüzeye yayılması yerine daha dar bir tahliye noktasında yoğunlaşmasına yardımcı olur.

Uzun Konik Dip Ne Sağlar?

BSTM çökeltme tanklarında konik bölüm, yalnızca tankı boşaltmayı kolaylaştıran bir alt parça değildir. Çökeltme prosesinin aktif bir bölümüdür.

Uzun konik dip geometrisi:

- Su ve tortuyu tahliye noktasına yönlendirir.
- Tortunun geniş bir tabana yayılmasını sınırlandırır.
- Yoğun tortu tabakasının kontrollü biçimde toplanmasını sağlar.
- Temiz yağ ile tortulu faz arasındaki ayrımın takip edilmesini kolaylaştırır.
- Dip tahliyesi sırasında temiz yağ kaybını sınırlamaya yardımcı olur.
- Tankın farklı seviyelerinden kontrollü ürün alınmasını destekler.

Tank üzerinde aynı düşey hat boyunca bulunan musluklar sayesinde yağ farklı seviyelerden kontrol edilebilir. Tortunun ulaştığı seviye gözlemlenerek daha temiz üst faz uygun noktadan alınabilir.

Tankın en altındaki büyük vana ise temiz yağ çıkışı için değil, yoğun su ve tortunun tahliyesi için kullanılır.

BSTM çökeltme tanklarının yapısını ve kapasite seçeneklerini zeytinyağı çökeltme tankları sayfamızdan inceleyebilirsiniz.

Çökeltme Tankı Filtrenin Yerini Alır mı?

Hayır. Çökeltme tankı ile filtre farklı ayırma görevleri gerçekleştirir.

Çökeltme tankı:

- İri ve çökelme eğilimi bulunan katıları,
- Posa kalıntılarını,
- Yoğunluğu yağdan daha yüksek olan suyu,
- Kaba tortuyu

yerçekimi etkisiyle tankın alt bölümünde toplar.

Filtre ise:

- Yağ içerisinde kalmaya devam eden ince katıları,
- Çok küçük parçacıkları,
- Mikro ölçekteki su damlacıklarını

filtre ortamında tutar.

Çökeltme tankı filtreyi ortadan kaldırmaz. Filtrenin karşılaştığı kaba yükü azaltarak filtreyi nihai temizleme işlemi için hazırlar.

En dengeli proses sıralaması:

Dekantör çıkışı → Kontrollü çökeltme → Dip tahliyesi → Nihai filtrasyon → Temiz yağ tankı

şeklindedir.

Çökeltme Süresi Ne Kadar Olmalıdır?

Araştırmada yabancı maddelerin büyük bölümü ilk 300 dakika içerisinde çökmüş, 48 saat sonunda ise %62,69 ile %95,91 arasında berraklaştırma elde edilmiştir.

Ancak bu değerler her yağ ve her tank için geçerli sabit bir proses süresi olarak kabul edilmemelidir.

Çökeltme süresi;

- Yağın sıcaklığına,
- Yağın viskozitesine,
- Su içeriğine,
- Parçacık büyüklüğüne,
- Başlangıçtaki tortu yoğunluğuna,
- Tankın yüksekliğine ve çapına,
- Konik dip geometrisine,
- Üretim ve filtrasyon programına

bağlıdır.

Bu nedenle yalnızca geçen süreye bakılarak transfer yapılması yerine, tank üzerindeki farklı seviye musluklarından yağın durumu kontrol edilmeli ve uygun çıkış seviyesi belirlenmelidir.

Tortu Tankta Uzun Süre Bırakılmamalıdır

Çökeltme yararlı bir ön ayırma işlemidir. Ancak çöken su ve tortunun üzerinde yağı gereğinden uzun süre bekletmek doğru değildir.

Tortu içerisinde:

- Su,
- Organik zeytin kalıntıları,
- Enzimler,
- Maya ve diğer mikroorganizmalar

bulunabilir.

Bu bileşenler yağla uzun süre temas ettiğinde hidrolitik, mikrobiyal ve fermantatif reaksiyonlara uygun bir ortam oluşabilir.

Taze ve yoğun bulanık yağ üzerinde gerçekleştirilen başka bir araştırmada, filtre edilmeyen bazı numunelerde beşinci günde fermantatif duyusal kusur tespit edilmiştir. Bu sonuç bütün yağların kesin olarak beş günde bozulacağı anlamına gelmez; ancak su ve tortunun zamanında uzaklaştırılmasının önemini gösterir.

Bu nedenle tankın konik dibinde biriken tortu düzenli olarak tahliye edilmeli ve temiz yağ uygun zamanda nihai filtrasyona aktarılmalıdır.

Filtrasyon Her Zaman Daha Yoğun İşlem Demek Değildir

Filtrasyon, yağın depolama stabilitesi açısından önemlidir. Bununla birlikte filtrasyon işleminin etkileri; yağın çeşidine, başlangıç kalitesine, kullanılan filtreye ve proses koşullarına göre değişebilir.

Bilimsel çalışmalar, filtrasyonun suyu ve askıda katıları uzaklaştırarak yağın stabilizasyonuna katkı sağlayabildiğini göstermektedir. Bununla birlikte bazı filtrasyon sistemleri uçucu aroma bileşikleri ve fenolik maddeler üzerinde de etkili olabilir.

Bu nedenle amaç, yağı mümkün olan en sert şekilde filtrelemek değil; filtreye ulaşan kaba yükü azaltarak nihai filtrasyonu daha kontrollü gerçekleştirmektir.

Çökeltme tankı bu noktada filtre öncesinde daha nazik ve sarf malzemesi gerektirmeyen bir ayırma aşaması oluşturur.

Çökeltme Tankının Filtrasyona Sağladığı Başlıca Faydalar

Doğru tasarlanmış ve doğru kullanılan bir çökeltme tankı:

- Filtreye ulaşan su ve kaba tortu yükünü azaltır.
- Filtre plakalarının kullanım süresini artırır.
- Filtrenin hızlı tıkanmasını önlemeye yardımcı olur.
- Filtreleme çevrimlerinin uzamasını destekler.
- Filtre debisinin daha dengeli kalmasını sağlar.
- Plaka değişim sıklığını azaltabilir.
- Filtre plakalarında kalan yağ miktarını sınırlandırabilir.
- Sarf malzemesi maliyetlerini düşürmeye yardımcı olur.
- Operatör müdahalesini ve işçilik ihtiyacını azaltabilir.
- Yağın su ve tortuyla temas süresinin kontrol edilmesini sağlar.
- Nihai filtrasyonun daha verimli gerçekleştirilmesine yardımcı olur.

Çökeltme tankı filtre kullanım süresini artırır; çünkü filtreyi büyütmek yerine filtreye gelen yükü azaltır.

BSTM Çökeltme Tankları ile Kontrollü Ön Temizleme

BSTM çökeltme tankları, zeytinyağındaki suyun ve çökelme eğilimi bulunan katı maddelerin kontrollü olarak ayrılması için geliştirilmiştir.

Uzun konik dip yapısı, çöken tortunun tankın alt tahliye noktasında yoğunlaşmasına yardımcı olur. Aynı düşey hat üzerinde bulunan farklı seviye muslukları sayesinde yağın durumu kontrol edilebilir ve daha temiz üst faz uygun seviyeden alınabilir.

Tankın en altında bulunan büyük tahliye vanasıyla yoğun su ve tortu sistemden uzaklaştırılır.

Bu yapı sayesinde:

- Tortu geniş bir yüzeye yayılmadan konik dipte toplanır.
- Daha temiz yağ fazı kontrollü biçimde alınabilir.
- Filtreye daha düşük kaba tortu yükü gönderilebilir.
- Filtre kullanım süresi artırılabilir.
- Plaka ve sarf malzemesi tüketimi azaltılabilir.
- Tahliye sırasındaki yağ kayıpları sınırlandırılabilir.
- Filtrasyon hattı daha dengeli çalıştırılabilir.

Daha uzun filtre kullanım süresi, daha düşük sarf tüketimi ve daha kontrollü filtrasyon için yağı önce doğru şekilde çökeltin.

BSTM çökeltme tanklarını inceleyin.
BSTM plakalı filtrasyon sistemlerini inceleyin.

Bilimsel Kaynaklar

1. Gila, A.M., Bejaoui, M.A., Beltrán, G. ve Jiménez, A. (2017). Settling of virgin olive oil from horizontal screw solid bowl in static conditions. Journal of Food Science and Technology, 54(9), 2989–2996. DOI: 10.1007/s13197-017-2738-x.

2. Guerrini, L., Masella, P., Migliorini, M., Cherubini, C. ve Parenti, A. (2015). Addition of a steel pre-filter to improve plate filter-press performance in olive oil filtration. Journal of Food Engineering, 157, 84–87. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2015.02.025.

3. Guerrini, L., Breschi, C., Zanoni, B., Calamai, L., Angeloni, G., Masella, P. ve Parenti, A. (2020). Filtration Scheduling: Quality Changes in Freshly Produced Virgin Olive Oil. Foods, 9, 1067. DOI: 10.3390/foods9081067.

4. Frangipane, M.T., Cecchini, M., Monarca, D. ve Massantini, R. (2023). Effects of Filtration Processes on the Quality of Extra-Virgin Olive Oil—Literature Update. Foods, 12, 2918. DOI: 10.3390/foods12152918.

5. Brkić Bubola, K., Lukić, M., Mofardin, I., Butumović, A. ve Koprivnjak, O. (2017). Filtered vs. naturally sedimented and decanted virgin olive oil during storage: Effect on quality and composition. LWT—Food Science and Technology, 84, 370–377. DOI: 10.1016/j.lwt.2017.05.069.