A geração de pó na indústria farmacêutica ocorre na maioria das etapas do processo, desde o manuseio de materiais a granel, até a moagem, granulação, comprimidos, encapsulamento, revestimento e até mesmo embalagem. Devido à fina natureza deste pó, ele tem o potencial de flutuar alto e longe, podendo ficar em superfícies e em fendas em toda a sua instalação.
Este pó pode representar vários desafios, inclusive: questões de cGMP, a contaminação cruzada de processos paralelos, a exposição dos funcionários ao lidar com pó nociva, e possíveis deflagrações devido à combustibilidade do pó. Os resultados do manuseio inadequado ou da contenção inapropriada de pó de processo podem levar a multas OSHA altas, prejuízo com tempo de inatividade para limpeza ou - pior ainda - com ferimentos pessoais ou a perda de vidas. Com tanto risco, você deve estar ciente de suas opções de filtragem e da tecnologia que melhora a eficiência, mantém a limpeza e ajuda a proteger sua instalação, vejaFigura 1.
Filtro de camada de nanofibras limpo
Filtro de camada de nanofibras carregado na superfície
Evolução dos projetos de carcaças coletoras
A tecnologia de coleta de pó tem evoluído significativamente nas últimas décadas, com as melhorias mais aparentes sendo os aperfeiçoamentos no design da carcaça do coletor, ou gabinete. Nas atuais instalações de processamento de pó, não vemos mais os tradicionais coletores de corpo do filtro de manga que antes faziam parte da silhueta do edifício. A tecnologia transformou o equipamento ao reduzir os gigantes outrora exigidos com suas ineficiências inerentes ao fluxo ascendente, paradas para manutenção que duravam um dia inteiro e opções gerais limitadas para reduzir os custos operacionais. Grandes mudanças em relação aos equipamentos tradicionais de corpo do filtro de manga começaram em meados dos anos 1970 com a introdução do primeiro coletor e filtro de cartucho.
Para fabricantes cujos processos geravam pó fino ou leve, o coletor de cartucho permitiu que o equipamento de coleta de pó fosse colocado dentro das instalações. Agora o pessoal de manutenção pode fazer a manutenção do equipamento de coleta de pó sem entrar no telhado ou entrar fisicamente no equipamento coletor de pó. Este progresso reduziu o tempo de parada para manutenção e melhorou o desempenho operacional e a eficiência dos processos.
Mas os projetos dos primeiros coletores de cartuchos não estavam muito distantes dos projetos de coletores de corpo do filtro de manga. Os cartuchos eram pendurados verticalmente (como filtros manga) e o fluxo de ar ainda entrava por baixo no gabinete do coletor resultando na reentrada de pó e outras ineficiências de desempenho também encontradas em corpos do filtro de manga.
Esses primeiros coletores de pó representaram avanços em relação à tecnologia de corpos do filtro de manga antigos, mas ainda precisavam ser melhorados. No início dos anos 1980, novos avanços no projeto melhoraram ainda mais o desempenho do coletor, incorporando projetos de fluxo de ar para baixo que alavancaram a gravidade para remover o pó do fluxo de ar.
Projetos de fluxo descendente, apoiados pela pesquisa da EPA e endossados pelo Conselho Americano de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH), foram identificados como os projetos mais eficientes de carcaças coletoras de cartuchos. Eles foram capazes de remover barreiras de eficiência com quedas de pressão mais baixas e eliminar problemas de reentrada, proporcionando um projeto geral que permitia que as partículas caíssem facilmente na moega.
Analisando o fluxo de ar
Então, como os projetos de carcaças de gabinetes ou a direção do fluxo de ar fazem alguma diferença no desempenho operacional? Não é tudo sobre os elementos filtrantes? Para melhor responder a isto, vamos comparar fluxo ascendente/cruzado com imagens de projeto de fluxo descendente. Ao comparar estas duas filosofias muito diferentes, você pode facilmente ver que os coletores de fluxo descendente têm velocidades mais baixas à medida que o ar se move com a gravidade do lado sujo para o lado limpo do coletor, veja aFigura 2. As velocidades mais baixas produzem quedas de pressão menores que, por sua vez, utilizam menos energia para mover o fluxo de ar através dos filtros. Não só a demanda de energia é menor, mas também os projetos de fluxo descendente lidam melhor com o pó abrasivo. Isto significa menos abrasão nos filtros e a eliminação da varredura da moega, que de outra forma poderia suspender o pó de volta aos filtros. Esta reentrada significa menor eficiência de desempenho e maior uso de energia. Portanto, sim, os filtros desempenham um papel muito importante, mas um bom projeto de gabinete vai aumentar a eficácia dos filtros.
Pó inflamável
Como o pó de processo pode muitas vezes ser leve na natureza, geralmente ele encontra seu caminho em áreas de suas instalações que você talvez nunca soubesse que existem. Quanto mais fino o pó, mais alto ele flutua e mais tempo leva para se assentar. E daí? Se seu pó for combustível, você agora tem uma fonte potencial de combustível cobrindo as paredes, em cima das luzes, e cobrindo as rede de dutos de HVAC. Se ocorrer uma deflagração, este pó será desestabilizado, liberado para o ar, possivelmente criando o potencial para uma explosão secundária, mais violenta em suas instalações.
O que é uma deflagração e o que é uma explosão? Estes eventos são diferentes, mas ocorrem simultaneamente. Uma deflagração é um evento de ignição que cria uma frente de chama que se expande a velocidades subsônicas. Uma explosão é a ruptura física de um reservatório ou recipiente devido a sobrepressão. Em incidentes industriais, uma deflagração tipicamente desencadeia a explosão do coletor ou do edifício. Deflagrações e/ou explosões nos equipamentos de processo da instalação resultarão na perturbação de qualquer pó que tenha, com o tempo, assentado em toda a instalação. Se este pó suspenso entrar em contato com a frente de chama da explosão do equipamento de processo ou alguma outra fonte de ignição na instalação, pode ocorrer um evento secundário, e muitas vezes mais destrutivo, resultando em danos sérios à instalação e possivelmente ferimentos ou perda de vidas humanas dos funcionários.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos Estados Unidos (OSHA) emitiu um Programa Nacional de Ênfase em Pó Inflamável que comunica os perigos. Com base nas diretrizes desenvolvidas pela Agência Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA), o foco da OSHA é reduzir os riscos de pó inflamável, eliminando um ou mais dos cinco elementos que compõem o Pentágono de Explosão, veja aFigura 3. O Pentágono de Explosão representa os cinco elementos-chave (por exemplo, pó inflamável, oxigênio, a dispersão do pó, o confinamento do pó e uma fonte de ignição) que, ao trabalhar em conjunto, levam a um evento explosivo.
Como proprietário do processo, você é responsável por avaliar seu processo para riscos relacionados ao pó inflamável e tomar uma decisão sobre qual estratégia de gerenciamento de pó inflamável vai efetivamente limitar seus riscos removendo um ou mais elementos do Pentágono de Explosão e/ou controlando e limitando as consequências de uma explosão. Há muitas perguntas que precisam ser feitas a fim de determinar se você tem pó inflamável.
Contenção do pó
Muitos subprodutos farmacêuticos ainda contêm pós nocivos. Este pó pode conter um ingrediente farmacêutico ativo (API), como um narcótico, hormônio, esteroide ou outro composto que possa causar efeitos prejudiciais aos funcionários ou ao meio ambiente se alguém for exposto em excesso.
Ao contrário dos processos padrão que geram pós passivos, os pós nocivos precisam ser tratados de forma a limitar a exposição e enfatizar a contenção. Situações de contenção muitas vezes se tornam desafios únicos porque o equipamento de filtragem agora assume um papel duplo como coletor e como dispositivo de contenção de pó coletado.
Os coletores de pó de hoje são, em sua maioria, autossuficientes e muitas vezes podem ser configurados para funcionar continuamente. As opções do equipamento permitem o controle do coletor de pó para monitorar pressões, regular o fluxo de ar, limpar automaticamente os filtros pulsantes e até mesmo descarregar o pó da moega sem parar o processo. Mas, mesmo com altos níveis de automação, ainda há tarefas manuais necessárias para manter os coletores funcionando eficientemente. A mais comum dessas tarefas é a troca dos filtros gastos. Dado o pó toxico gerado dentro da fabricação farmacêutica, esta troca de filtro frequente requer um processo de Bag-In/Bag-Out (BIBO), veja aFigura 4.
O termo refere-se ao uso de sacos especiais e processos de manuseio que permitem a um operador trocar filtros sem exposição direta ao pó no coletor. As etapas de Bag-Out incorporam sacos que são então conectados a anéis integrados (BIBO Collars) no coletor. Os sacos são fixados aos anéis usando juntas de borracha e braçadeiras de banda de borracha para criar uma vedação à prova de poeira entre o saco BIBO e o coletor.
A seguir estão os itens que você deve considerar ao tentar determinar se um determinado projeto BIBO é eficaz:
- Os sacos devem vir de especialistas em contenção e ter altas classificações de OEL. Dependendo da toxicidade de seu pó, não comprometa a qualidade dos sacos. Todos os sacos não são avaliados igualmente.
- Os anéis BIBO em forma circular tendem a ser mais eficazes do que os anéis retangulares porque proporcionam uma vedação uniforme sem lacunas. Os anéis retangulares são mais propensos a folgas na parte superior, inferior e lateral.
- As aberturas menores do filtro no coletor normalmente exigem apenas um funcionário para realizar a troca real do filtro BIBO. Em contraste, os coletores pendurados verticalmente com grandes aberturas retangulares de filtro muitas vezes exigem que os operadores puxem até quatro filtros carregados para dentro de um único saco. Como os filtros carregados podem pesar até 70 libras, só o peso exigirá mais de um operador para administrar e descartar os filtros e o saco.
- São recomendados anéis BIBO que oferecem uma tripla vedação do saco sobre o coletor.
- Ao considerar o equipamento BIBO, é melhor procurar o equipamento especificamente projetado para os procedimentos BIBO. Não se contente com projetos de equipamentos que tratam BIBO como ideia adicional.
Quem teria pensado que havia tanta tecnologia e design envoltos em coleta de pó? Na Donaldson, nossa missão é melhorar continuamente os projetos, as soluções de filtragem e a eficiência geral para fornecer ar mais limpo e seguro. Estamos comprometidos em continuar nosso papel de líder em inovação impulsionando a tecnologia de coleta de pó para que, à medida que suas necessidades de filtração mudarem, continuemos a fornecer soluções de filtragem eficazes.
