PDF zum 1,8 MB - HECHT Technologie GmbH

MASCHINEN • SYSTEME • IDEEN
Exceeding Expectations
Made in Germany
REPORT
1 / 2008
Modernisierung eines bestehenden
Wirkstoffbetriebes – Containment
„Arbeitsplatzgrenzwert“ < 1µg/m3
Richard Denk
Leiter Pharma-Sparte
[email protected]
REPORT 1 / 2008
Geschlossene Systemlösungen für hochgefährliche Substanzen
„Made in Germany“
Amerikanischer Pharmahersteller setzt geschlossene
Systeme zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen
sowie als Personenschutz ein.
Durch die steigende Anzahl von Produkten, die für Mitarbeiter der Wirkstoff- und Pharmaindustrie als gefährlich
und hochgefährlich eingestuft werden, steigen auch die
behördlichen Anforderungen für Produkt- und Personenschutz.
In den USA überwacht die Food and Drug Administration (FDA), als oberste Kontrollinstanz, die Wirkstoff- und
Pharmaproduzenten. Die FDA ist auch außerhalb der
USA aktiv sobald ein pharmazeutischer Hersteller seine
Produkte in den USA auf den Markt bringen möchte.
Kundenanforderung OEB5, OEL < 1µg/m3
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Seit einigen Jahren fordert die FDA in den USA eine verstärkte Integration von geschlossenen Systemen zur
Handhabung von gefährlichen und hochgefährlichen
Substanzen.
Die Gefahr einer Kreuzkontamination kann auch in Reinräumen nicht ausgeschlossen werden. Reinräume und
Schleusensysteme sind lediglich sekundäre Hilfsmittel.
Kreuzkontaminationen, die durch das Einbringen von
Gegenständen oder durch das Personal in den Produktionsbereich entstehen, können nicht verhindert werden.
Speziell bei der Herstellung von Substanzen wie Zytrostatika, Teratogenen Stoffen sowie Antibiotika in Vielzweckanlagen, haben die Behörden größte Bedenken,
wenn Produkte temporär offen gehandhabt werden.
Flexible Containment-Lösungen als Produktund Personenschutz
Reaktorbeschickung
Umwandlung
Musterung
Reaktor
Reaktor
Zentrifuge
Zentrifugenentleerung
Um hochgefährliche Substanzen herstellen zu können,
die ein Containment kleiner 1µg/m³ (Durchschnittswert
über einen Zeitraum von 8 Stunden gemessen) erfordern, musste ein bestehender Wirkstoffbetrieb umgerüstet werden. Diese Anforderung ist verbindlich von der
Rohstoff-Aufgabe bis hin zum fertigen Wirkstoff API
(Active Pharmaceutical Ingredience). Bei der Integration
eines geeigneten geschlossenen Systems wurden die
vorhandene Gebäudestruktur und die kundenspezifischen Anforderungen für die Ausgangsstoffe, Zwischenund Endprodukte mit betrachtet. Die Ausgangsstoffe
werden weltweit eingekauft, so dass keine einheitlichen
Verpackungsgebinde zur Verfügung stehen. Es kann
nicht ausgeschlossen werden, dass der Bediener beim
Öffnen der Gebinde mit der Substanz in Kontakt kommt,
wenn zum Beispiel der Lieferant das Gebinde unsachgemäß befüllt hat. Einige Produkte kompaktieren im Verpackungsgebinde, wodurch eine Zerkleinerung vor der
Einbringung in den Herstellprozess notwendig wird.
Ein weiterer Fokus galt der Anlagenreinigung, um die
Rüst- und Stillstandszeiten bei Produktwechsel zu minimieren. Zur Planung erteilte der Kunde zunächst einen Engineering- und später den Generalunternehmer-Auftrag.
Trocknerbefüllung
Trockner
Das Lastenheft beinhaltet folgende
Containment-Lösungen:
Trocknerentleerung
und Einwaage
in Fässern
die Probenahme von Ausgangsstoffen
und Zwischenprodukten,
die Umwandlung von Fässern in Big Bags,
die Beschickung von Reaktoren,
das Entleeren von Zentrifugen,
das Befüllen der Trockner,
das Entleeren der Trockner in Kleingebinde.
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REPORT 1 / 2008
Geschlossene Bemusterung der
Ausgangsstoffe (Starting Materials)
Als Lösung zur Probenahme aus Fässern mit Inlinern
wurde eine flexible Schutzfolientechnologie gewählt.
Bei diesem Schutzfoliensystem handelt es sich um ein
primäres Containmentsystem. Die Schutzfolientechnologie schützt sowohl das Produkt vor Verunreinigung
durch die Umgebung, als auch den Bediener vor gefährlichen Substanzen.
Die Schutzfolie zur Proben-Entnahme ist ausgestattet mit
zwei Handschuhen, einem Probenahmestutzen sowie
einem Entlüftungsstutzen mit Beatmungsfilter. Innerhalb
der Schutzfolie befindet sich noch eine Aufnahmetasche
für Werkzeuge, die für die Proben-Entnahme benötigt
werden. Die Schutzfolie wird in einem Probenahmegestell fixiert. Nach dem Öffnen des Fasses wird der
äußere Inliner (nicht der Produktliner) um den Fassrand
gestülpt und fixiert.
Das Ende der Schutzfolie wird mit dem äußeren Inliner
des Fasses durch ein Klebeband verbunden. Der Entlüftungsstutzen mit Beatmungsfilter wird an einen Entstaubungsfilter angeschlossen.
Mit Hilfe der Handschuhe öffnet der Bediener den Produktliner und startet mit der Bemusterung. Sobald der
Probenahmebeutel mit dem Produkt gefüllt ist, wird er
zweifach mit Spezialverschlüssen geschlossen und mittig
zwischen den Verschlüssen getrennt. Sollte keine weitere Bemusterung an dem Gebinde nötig sein, wird der
Produktliner wieder verschlossen. Die Schutzfolie wird
evakuiert und mit dem verbundenen äußeren Inliner
vom Fassrand gezogen. Der äußere Inliner wird nun
auch mit zwei Spezialverschlüssen geschlossen und mittig zwischen den Verschlüssen getrennt. Das Fass wird
mit dem Fassdeckel verschlossen.
Comparison of Protection Technologies for product sampling
Die Schutzfolie ist als
Einweg-System konzipiert und muss daher
nicht gereinigt werden.
Eine Validierung der Reinigung, wie im Pharmaoder Wirkstoffbereich
üblich, entfällt.
Der äußere Liner wird geöffnet und über den Fassrand gestülpt.
Das Schutzfoliensystem wird
über das Fass gestülpt und am
äußeren Liner fixiert.
Über die Handschuhe wird der
Innensack geöffnet und eine
Probe entnommen.
Die Produktprobe wird am
Ende der Folie separiert.
Consumables
Isolator with
Decontamination
Unit
Laminar Flow Unit
with PPE and
Decontamination
Unit
25.000 $
20.000 $
15.000 $
10.000 $
Protective
Liner
5.000 $ Technology
0$
0$
4
100.000 $
200.000 $
300.000 $
Investment
Der Bediener verschließt den Innensack über die Handschuhe.
Nach zweimaligem Verschließen und Trennen zwischen den
Verschlüssen sind beide Liner
verschlossen. Das Schutzfoliensystem kann entfernt werden.
Zentrale Umwandlung der Ausgangsstoffe
von Fässern in Big Bags
Zur Umwandlung und prozessbezogenen Einwaage werden die Ausgangsstoffe (Rohstoffe) in einen Umwandlungsraum gebracht. Für einen geschlossenen Transfer
der Produkte im Umwandlungsbereich, ermöglicht es ein
Fass/Sack-Transfer-Isolator, unterschiedlichste Gebindegrößen und -formen einzusetzen. Alle Produkte werden
durch Schwerkraft im Isolator entleert.
Ein hygienegerechter Knollenbrecher zerkleinert verklumpte Produkte soweit, dass diese mit dem nachgeschalteten Dosiersystem in das Zwischengebinde
eingewogen werden können. Zwischen dem Knollenbrecher und dem Dosiersystem befindet sich ein Schutzsieb
um Fremdteile zurückzuhalten.
Knollenbrecher
Der Bediener öffnet das Fass und verbindet Schutzfolienanschluss und Fass mit einem Folienschlauch. Über
Handschuhe (Gloves) wird die Restfolie in den Isolator
gezogen und in einem Abfallsack separiert. Anschließend wird das Fass über die Kippvorrichtung so weit in
den Isolator eingeschoben, bis der Bediener mit den
Handschuhen den Inliner erreicht und öffnen kann.
Nach der Entleerung wird das Fass aus dem Isolator zurückgezogen, die Schutzfolie zweifach verschlossen und
zwischen den Verschlüssen getrennt. Die eine Hälfte der
Schutzfolie verbleibt als Verschluss am Isolator. Die andere Hälfte der Schutzfolie verbleibt als Verschluss am
Fass. Das entleerte Produkt wird durch den Knollenbrecher und das Schutzsieb aufbereitet, um anschließend
mit dem Q-Dos, einem hygienegerechten Dosiersystem,
in das nachgeschaltete Zwischengebinde eingewogen zu
werden. Das Q-Dos besteht aus einem flexiblen Schlauch,
der von außen durch zwei variabel geschaltete Pneumatikzylinder geschlossen und geöffnet wird. Zur Feindosierung wird der Querschnitt einseitig verengt und dadurch
der Dosierstrom reduziert. Zur Feinstdosierung wird der
Querschnitt des Q-Dos weiter verengt und bei Erreichen
der gewünschten Produktmenge im Zwischengebinde
vollständig geschlossen.
Schutzfolien-System zur Fassentleerung
Isolator, Knollenbrecher, Q-Dos Dosiersystem,
LBK, Wägesystem für Big Bags
An der Rückseite des Isolators ist ein Schutzfolienanschluss, der mit einer Restfolie verschlossen ist. Mit Hilfe
einer Fasshebe- und Kippvorrichtung wird das Fass direkt
vor dem Schutzfolien-Anschluss-System positioniert.
Q-Dos Dosiersystem
offen
geschlossen
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REPORT 1 / 2008
LBK
Liner-Befüllkopf
Big Bags geschlossen befüllen im Bereich der Umwandlung und zur Entleerung der Zentrifuge.
Als Zwischengebinde wurden Big Bags mit Inliner ausgewählt, da diese bestens zum Befüllen, Entleeren und
Lagern von verschiedenartigsten Produkten geeignet
sind. Die Anschaffungskosten sind gegenüber anderen
Gebinden, wie zum Beispiel Containern, gering.
Liner anschließen
Die Reinigung entfällt, da jeder Big Bag nur einmal verwendet wird. Zum sicheren Anschließen des Big Bags
wurde der Liner-Befüllkopf (LBK) integriert.
Der Inliner des Big Bags
wird mit einem Spannring an den LBK angeschlossen. Nach der
Befüllung verschließt
der Bediener den Folieneinlauf zweimal in
kurzem Abstand und
trennt zwischen den
Verschlüssen. Ein Folienrest verbleibt am
Verschlusswerkzeug im Koffer
Liner-Befüllkopf LBK.
LBK und Big Bag sind somit gegen die Umwelt verschlossen. Der nächste Big Bag wird mit einem neuen
Spannring über den Folienrest hinweg angeschlossen.
Der Folienrest wird anschließend über einen seitlichen
Eingriff isoliert und entsorgt.
Entnahmebeutel für Restfolienentnahme anschließen
Restfolie vom Eingriffstutzen entfernen
Restfolie vom Produktführungsrohr entfernen
Sichern und Befüllen
Liner verschließen und trennen
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Big Bags als innerbetriebliches
Gebindehandling-System
Der befüllte Big Bag wird vom Umwandlungsraum in
den Bereitstellungsraum gebracht. Je nach Anforderung
wird der Big Bag durch ein Bar-Code-System identifiziert
und in den entsprechenden Reaktor-Beschickungsraum
gebracht. In jedem Reaktor-Raum wurde ein Containment-Entleersystem, bestehend aus Hubsäule und LinerAnschluss-System (LAS), installiert. Die Hubsäule nimmt
den Big Bag auf und positioniert diesen in der Entleerstation. Darüber hinaus wird die Hubsäule benötigt, um
die Längung des Big Bags während der Entleerung auszugleichen.
Ablaufbeschreibung
LAS
Big Bag mit neuem Spannring in innerer Nut fixieren
+
Der Inliner des Big Bags wird mit einem Spannring am
Liner-Anschluss-System (LAS) angeschlossen. Eine mechanische Austragshilfe optimiert den Produktfluss.
Wenn der Big Bag leer ist, wird dieser evakuiert. Der Bediener verschließt den Folienauslauf zweimal in kurzem
Abstand und trennt zwischen den Verschlüssen. Ein Folienrest verbleibt am Liner-Anschluss-System (LAS). LAS
und der leere Big Bag sind somit gegen die Umwelt verschlossen. Der nächste Big Bag wird mit einem neuen
Spannring unterhalb des vorhergehenden Folienrestes
angeschlossen. Der Folienrest wird über einen seitlichen
Eingriff isoliert und entsorgt.
Restfolie über Foliensack entnehmen
Restfolie und Spannring über
Entnahmebeutel herausziehen
LAS-System zur Big Bag-Entleerung sichern
Hubsäule, oberer Transportrahmen,
FIBC (Big Bag), Austragshilfe, LAS,
unterer Transportrahmen, Reaktor
Nach dem Entleeren zweifach verschließen
und zwischen den Verschlüssen trennen
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REPORT 1 / 2008
Zentrifugen-Entleerung und
Trockner-Befüllung in einer Einheit
Trockner-Entleerung mittels
Endlos-Liner-Technologie
Besondere Anforderungen wurden an die Einheit zwischen einem Trockner unterhalb einer Zentrifuge gestellt. Der Trockner soll sowohl direkt aus der Zentrifuge
als auch aus Big Bags befüllt werden.
Nach der Trocknung muss der hergestellte Wirkstoff (API)
geschlossen in Fibre-Trommeln mit einer Genauigkeit von
25 kg +/- 50 g eingewogen werden. Hierzu wurde ein Endlosliner-System mit Q-Dos Dosiersystem ausgewählt. Vorgeschaltet ist dem Dosiersystem noch eine Probenahme in
Kleinbeuteln (Endlosliner), sowie eine Wirbelstromsiebmaschine. Dosiersystem, Siebmaschine und Probenehmer
können für Wartungsarbeiten auf Bedienhöhe verfahren
werden. Das Endlos-Liner-System ist mit einer Folienkartusche ausgestattet, die mit bis zu 80 m Folie bestückt ist.
Das verschlossene Folienende wird vom Bediener in die
Fibre-Trommel gezogen und mit Stickstoff aufgeblasen,
um eine optimale Befüllung des Gebindes vorzubereiten.
Nach der Befüllung mit dem Q-Dos Dosiersystem zieht der
Bediener saubere Folie vom Folienträger. Eine Folienschweißmaschine verschließt gleichzeitig den befüllten
Beutel, erstellt einen neuen Beutelboden und trennt die
Beutel voneinander. Der Bediener zieht nun wieder ausreichend Folie vom Folienträger in das Fass und der Befüllvorgang kann von neuem beginnen.
Zentrifugen-Entleerung, LBK für FIBC (Big Bag)
befüllen, Hubsäule, oberer Transportrahmen,
FIBC (Big Bag), Austragshilfe, LAS für FIBC
(Big Bag) Entleerung, Trockner befüllen, unterer
Transportrahmen
Die Entleerung der Zentrifuge in den Trockner erfolgt
über einen leeren Big Bag, der am Einlauf mit dem LinerBefüllkopf (LBK) und am Auslauf mit dem Liner-Anschluss-System (LAS) angeschlossen wird. Der leere Big
Bag dient als Puffer, wenn der Trockner nicht direkt befüllt werden kann. Mit einer mechanischen Austragshilfe
kann auch schwer fließendes (zentrifugenfeuchtes) Produkt in den Trockner eingebracht werden. Es besteht
ebenfalls die Möglichkeit, den Big Bag nur zu befüllen
und z.B. in einen anderen Trockner zu entleeren. Mit
dieser Lösung ist der amerikanische Pharmahersteller
extrem flexibel.
Siebmaschine, Q-Dos Dosier-System, Hubsäule,
Endlos-Liner-System, Folienschweißmaschine,
Wägesystem
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Endlos-Liner Befüllung
mit Spannverschlüssen
Reinigung der
Containmentsysteme
Grundstellung
Folienschlauch bis Fassboden nachziehen
Aufblasen und Inertisieren
Befüllen
Mit Verschlusszange zwei mal dicht
übereinander verschließen
Zwischen den Verschlüssen trennen
Für eine kontaminationsfreie Reinigung und Wartung wurden spezielle Konzepte entwickelt. Die Grobreinigung erfolgt mit WIP-Hauben, die geschlossen angebracht werden
können. Durch eine spezielle WIP/CIP-Studie wurden die
Reinigungsdüsen an den dafür geeignetsten Positionen angebracht. Nach der Reinigung kann über die Reinigungseinheiten gefilterte Luft eingebracht werden, um die
Systeme zu trocknen. Nach Reinigung und Trocknung werden die Systeme für Wischproben sowie Wartung geöffnet.
Alles aus einer Hand reduziert die
Planungs- und Herstellungskosten
Durch die durchgängige Planung aus einer Hand konnten
nicht nur Kosten deutlich reduziert werden, sondern auch
die Umsetzung und Installation wurden früher als geplant
realisiert. Je weniger Instanzen bei der Umsetzung einer
Containmentanlage integriert sind, desto kosten- und leistungseffizienter kann die Planung durchgeführt werden. Es
gehen keine Informationen vom Kunden zum Detailplaner
verloren, wodurch Fehler vermieden werden. Der Experte
kommuniziert direkt mit dem Kunden. Die Gesamtanlage
wird im Detail betrachtet. Dabei werden auch Schwachpunkte in anderen Bereichen erkannt. Die veranschlagten
Planungs- und Umsetzungskosten konnten dadurch um ca.
30% unterschritten werden.
Technische Daten:
Produktberührte Teile:
Oberflächengüte produktberührt:
Nicht produktberührte Teile:
mit gleichmäßigem Schliffbild
Kunststoffe:
Ex-Schutz:
1.4435
Ra < 0,8µm
1.4571
FDA-konform
CLASS I DIV: II
USA Klassifikation
Comparison of the total investment and life cycle cost
Investment
9.000.000 $
8.000.000 $
7.000.000 $
6.000.000 $
5.000.000 $
4.000.000 $
3.000.000 $
2.000.000 $
1.000.000 $
0$
0 year
IBC Ridget Containment
Flexible Containment (FIBC)
1 year 2 year 3 year 4 year 5 year 6 year 7 year 8 year 9 year 10 year Life cycle cost
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REPORT 1 / 2008
Auszug aus
unserem Leistungsspektrum
10
Befüllkopf LBK
Anschlusssystem LAS
zum geschlossenen Befüllen von Big Bags
und mit Linern versehenen Gebinden wie
Fässer und Kartons.
zum geschlossenen Entleeren von Big Bags
und Kunststofflinern.
Schutzfolien-Anschlusssystem SAS
Sack-/Fassentleerung
zum Befüllen und Entleeren von Big Bags
sowie anderen Gebinden. Die Aufrechterhaltung des Containments geschieht durch
Verwendung einer Schutzfolie.
über eine Entleerstation mit Gloves und
Schutzfolien-Einbringsystem. Alle Gebinde
können daher ohne Schleusensystem in die
Station eingebracht und entleert werden.
Fassbefüllung
Isolatortechnik
mit Glove-Box zur sicheren Befüllung. Station einschließlich integrierter Siebmaschine
und Probenehmer.
für höchstes Containment zum Befüllen und
Entleeren von Big Bags.
Anlagenbau
Service
für die innerbetriebliche Rohstoffversorgung für Schüttgüter
sowie Anlagen für den gesamten Bereich der mechanischen
Verfahrenstechnik. Alle Systeme werden auf die speziellen
Kundenanforderungen abgestimmt und sind in vielen Branchen
weltweit im Einsatz.
Vorbeugende Instandhaltung, Reparaturen, Montage, Inbetriebnahme und Personalschulungen werden von unseren Servicetechnikern weltweit ausgeführt. Wir helfen auch gerne bei
der Überprüfung und Modernisierung von Altanlagen.
Das Reinsystem
der Schüttguttechnologie
ProClean® ist das Gütezeichen für kundenspezifisch entwickelte Lösungen bei hochwertigen Aufgabenstellungen im
Bereich der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie.
Höchste Anforderungen an Hygiene, Sicherheit für
Mensch und Produkt, die absolute Reproduzierbarkeit
sowie außerordentliche Qualitätsansprüche sind die
Maßstäbe bei der Entwicklung des ProClean®-Systems
von HECHT.
Engineering – Hochwertiges aus einer Hand
Seit rund 30 Jahren liefert HECHT hochqualitative Technologie mit System. Die Basis dafür ist ein professionelles Engineering. Unsere langjährige Erfahrung im Anlagenbau für Schüttgut-Handling hat uns zu einem Spezialisten im Bereich
der innerbetrieblichen Rohstoffversorgung bzw. in der mechanischen Verfahrenstechnik gemacht. Dabei sind Flexibilität, Schnelligkeit und Effizienz die erfolgsentscheidenden Faktoren für Ihr Unternehmen.
Bei uns ist alles machbar.
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MASCHINEN • SYSTEME • IDEEN
FLEXIBLE
CONTAINMENT-TECHNOLOGIE
GESCHLOSSENE
SYSTEME
FLEXIBLES
GEBINDEHANDLING
HOHES
CONTAINMENT
GROSS- UND
KLEINGEBINDE
OPTIMALE
LÖSUNGEN
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FLEXIBEL
UND SICHER
Containment-Lösungen
für Kleingebinde
■
■
Befüllstation für Fässer mit Endlos-Liner.
Für die saubere und genaue Abfüllung in Fässer, Säcke und Kartons,
manuell oder vollautomatisch.
Weitere Informationen unter www.hecht.eu/proclean
HECHT Technologie GmbH
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