Koffiestof: licht, brandbaar en overal in de branderij

Wat is koffiestof?

Koffiestof is een verzamelnaam voor alles wat er bij de verwerking van koffie in de lucht komt. Grof gezegd zijn dat twee soorten. Het silbervlies dat bij het branden van de boon loslaat, in de branche chaff genoemd: lichte, papierachtige vlokjes die met de warme afvoerlucht meegaan. En het fijne poederstof dat ontstaat bij malen, transporteren en afvullen.

Allebei zijn ze organisch, droog en brandbaar. Stof geldt als explosiegevaarlijk zodra de deeltjes kleiner zijn dan 0,5 millimeter, en gemalen koffie zit daar ruim onder. Organische stoffen als koffie vallen doorgaans in stofexplosieklasse St 1, met een KSt-waarde tot 200 bar·m/s.

Daarmee lijkt koffiestof op andere stoffen uit de levensmiddelenindustrie, zoals meelstof en suikerstof. Wat koffie apart maakt, is de combinatie: een heet proces, een zeer licht restproduct en een fijn poeder, alle drie in dezelfde ruimte.

‍

Waar komt koffiestof vrij?

Elke processtap levert een ander soort stof op. Daarom moet je ze ook afzonderlijk afvangen:

• Branden: het silbervlies laat los van de boon en gaat als chaff mee met de afvoerlucht.
• Koelen en ontstenen: in de koelzeef wordt fijn brandstof opgewerveld.
• Malen: hier ontstaat het fijnste stof, met deeltjes ruim onder een halve millimeter.
• Transporteren en zakken legen: groene en gebrande koffie stuiven bij pneumatisch transport en bij het storten.
• Afvullen en verpakken: op open overdrachtspunten ontsnapt koffiepoeder.

Omdat chaff zo licht en droog is, verzamelt het zich in grote hoeveelheden in de cycloon. En precies daar verandert los vlies in een aaneengesloten brandbare laag.

‍

Waarom koffiestof kan ontploffen

Voor een stofexplosie moeten vijf dingen samenkomen: brandbaar stof, opwerveling, zuurstof, een afgesloten ruimte en een ontstekingsbron. Ontbreekt er één, dan gebeurt er niets. Afzuiging grijpt in op de opwerveling: geen stofwolk, geen explosie.

Dat klinkt eenvoudiger dan het is, want in een branderij zijn zuurstof en warmte per definitie aanwezig. Wat je kunt sturen is hoeveel stof er in de lucht hangt en hoeveel er blijft liggen.

Het silbervlies is de grootste brandbron

Chaff is de meest voorkomende oorzaak van brand in het brandproces. Het is extreem licht, vat razendsnel vlam en kan in de cycloon of het afvoerkanaal uitgroeien tot een smeulend nest. Een gedocumenteerde branderijbrand laat de keten goed zien: de afvoerventilator valt uit, de brander loopt zonder koeling door, en het brandgoed vat vlam.

De praktische conclusie is dat de cycloon en de chaffopvang op een vast schema schoongemaakt moeten worden, en dat alle metalen delen geaard zijn om statische lading af te voeren. Dat laatste wordt vaak vergeten bij kunststof leidingdelen die later zijn toegevoegd.

‍

Gezondheidsrisico's en grenswaarden van koffiestof

Niet alleen het explosiegevaar maakt afzuiging noodzakelijk. Hetzelfde fijne stof belast ook de luchtwegen van je medewerkers.

Groene koffie is het grootste aandachtspunt. Rauwe koffiestof werkt sensibiliserend: het lichaam kan er een allergie tegen ontwikkelen, met astma en allergische rhinitis als gevolg. Koffie is een erkend beroepsallergeen en beroepsastma door koffiestof is een geregistreerde beroepsziekte. Het allergeen wordt bij het branden grotendeels afgebroken, maar het brandstof dat daarna vrijkomt blijft mechanisch prikkelend voor neus en luchtwegen.

Voor organisch stof als koffie kent Nederland geen aparte wettelijke grenswaarde. Dat betekent niet dat er niets geldt: de Arbowet en het Arbobesluit verplichten je om de blootstelling te beoordelen en zelf een grenswaarde vast te stellen, en om die vervolgens aantoonbaar te halen. De beoordeling verloopt volgens NEN-EN 689. Bij een sensibiliserende stof als groene koffie geldt bovendien dat je de blootstelling zo laag houdt als redelijkerwijs mogelijk is - ook als je onder je eigen norm blijft.

‍

Sectoren waar koffiestof een rol speelt

• Koffiebranderijen, van ambachtelijk tot industrieel
• Maal- en verpakkingsbedrijven voor koffie
• Producenten van oploskoffie en koffie-extracten
• Cupsysteem- en padproducenten
• Op- en overslag van groene koffie
• Producenten van koffiemelanges en premixen

‍

Hoe zuig je koffiestof effectief af?

Het uitgangspunt is simpel: vang het stof af waar het ontstaat, scheid eerst het grove af en filter daarna het fijne. In een branderij betekent dat vier onderdelen die op elkaar zijn afgestemd.

• Puntafzuiging: vangt het stof direct af bij brander, molen en afvulpunt.
• Cycloon en voorafscheider: halen het chaff en de grove delen er mechanisch uit, zodat het hoofdfilter niet dichtslibt.
• Doekfilter: houdt het fijnstof tegen en zorgt dat je onder je grenswaarde blijft.
• ATEX-uitvoering: drukontlasting, vonkdetectie en aarding maken de installatie geschikt voor brandbaar stof.

Voor de gerichte afzuiging bij doseer- en maalpunten werkt hoogvacuüm het beste: veel kracht op een klein oppervlak. Voor fijnstof dat over een groter vlak vrijkomt is laagvacuüm geschikter.

De installatie moet voldoen aan de ATEX-richtlijnen 2014/34/EU en 1999/92/EG, en opgenomen zijn in je explosieveiligheidsdocument. Hoe fijn het filter moet zijn en hoe zwaar de explosiebeveiliging, hangt af van je doorzet en je maalgraad. Daarom rekenen onze engineers elke installatie apart door.

‍

Kiekens: jouw specialist in koffiestofafzuiging

Met meer dan 100 jaar ervaring in industriële stofafzuiging ontwerpen, bouwen en onderhouden we ontstoffingssystemen voor de levensmiddelenindustrie. Van 3D-ontwerp tot gecertificeerde ATEX-installatie tot service, uit één hand. We beginnen met kijken: waar staat de brander, hoe loopt de afvoer, wat gebeurt er met het chaff. Met het Clean Air Plan houden we de installatie het hele jaar door in topconditie.

Wil je weten hoeveel stof er bij jouw brand- en maalinstallatie vrijkomt? Vraag een vrijblijvende nulmeting aan bij een van onze specialisten.