Uzdatnianie wody w przemyśle farmaceutycznym
- Szczegóły
Woda ma kluczowe znaczenie w wielu gałęziach przemysłu i jest wykorzystywana w zakładach produkcyjnych do różnych procesów. W przemyśle farmaceutycznym woda jest jednym z podstawowych surowców używanych podczas procesu produkcyjnego: stanowi podstawowy składnik wielu produktów, korzysta się z niej podczas samej produkcji, a także podczas mycia i płukania.
Woda dla farmacji stanowi m.in. składnik produktów farmaceutycznych, leków, jest częścią roztworów dezynfekcyjnych, oczyszczających oraz bierze udział w licznych zabiegach lekarskich. W związku z tym niezbędne jest uzyskanie ultra czystej wody do procesów produkcyjnych.
System uzdatniania wody dla przemysłu farmaceutycznego stanowi jedną z najważniejszych kwestii rozpatrywanych na etapie projektowania czy modernizacji danego obiektu. Podobnie jak uzdatnianie wody dla przemysłu kosmetycznego, oczyszczanie wody na potrzeby sektora farmaceutycznego podlega ściśle określonym zasadom. Skuteczne uzdatnianie wody dla celów farmaceutycznych wymaga stosowania rozwiązań o potwierdzonej skuteczności.
Warto jednak pamiętać, że nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi na pytanie jak uzdatniać wodę dla przemysłu farmaceutycznego. Na etapie projektowania systemu filtracji trzeba zatem sięgnąć po indywidualne rozwiązania optymalnie dopasowane do wymagań danego procesu. Za wyborem przemysłowej odwróconej osmozy stoją dwa argumenty. Polecam to rozwiązanie ze względu na wysoką jakość otrzymywanej wody.
Rodzaje wody stosowane w farmacji
W przemyśle farmaceutycznym produkcja wody oczyszczonej, wody o wysokiej czystości, wody do wstrzykiwań (WFI) oraz pary czystej musi się odbywać zgodnie z międzynarodowymi, bardzo rygorystycznymi standardami farmaceutycznymi. Woda używana w przemyśle farmaceutycznym musi spełniać restrykcyjne normy prawne, by nie zagrażać zdrowiu i życiu ludzi. Woda używana w przemyśle farmaceutycznym musi spełniać wysokie wymagania, które zakładają brak bakterii czy wirusów.
Przeczytaj także: Metody uzdatniania wody ze studni
- woda oczyszczona - aby ją uzyskać, należy wykonać demineralizację, destylację, odwróconą osmozę lub wymianę jonową. Spektrum jej zastosowania jest szerokie. Używa się ją m.in.
- woda do iniekcji - uzyskuje się ją poprzez destylację lub odwróconą osmozę. Jest to ciecz, która prócz wymagań dotyczących wody oczyszczonej musi odpowiadać również specyfikacji endotoksyn bakteryjnych. Wodę do iniekcji (wstrzykiwania) stosuje się przede wszystkim jak rozpuszczalnik w produkcji preparatów pozajelitowych.
- sterylizowana woda do inhalacji - nie obejmują jej aż tak restrykcyjne normy jak w przypadku wody do iniekcji.
Metody uzdatniania wody w przemyśle farmaceutycznym
Proces uzdatniania wody w branży farmaceutycznej zazwyczaj obejmuje kilka etapów, takich jak filtracja mechaniczna, chemiczna i bakteriologiczna. Wybór metody uzdatniania wody w branży farmaceutycznej zależy od trzech czynników - jakości wody, wymagań docelowych i warunków pracy.
Do wytwarzania wody typu WFI (oraz produkcji pary wodnej) w Europie najczęściej wykorzystywane są destylatory. Zaletą tego typu rozwiązania jest prostota obsługi oraz Minusem destylatorów jest duży koszt utrzymania instalacji, a w szczególności duża energochłonność. Do produkcji WFI dopuszczalne jest również łączenie metod, tj. przemysłowa odwrócona osmoza, ultrafiltracja i przemysłowa nanofiltracja, a także elektrodejonizacja.
Woda pobierana ze studni, ujęć miejskich czy zbiorników powierzchniowych rzadko nadaje się do bezpośredniego spożycia lub wykorzystania przemysłowego, ponieważ zawiera rozpuszczone sole mineralne, zawiesiny mechaniczne, mikroorganizmy oraz substancje organiczne. Ich obecność wymusza przeprowadzenie procesów uzdatniających.Technologie oczyszczania i uzdatniania wody dzielą się na mechaniczne, chemiczne oraz membranowe. Każda metoda usuwa inny typ zanieczyszczeń: filtry wychwytują zawiesiny, sorpcja pochłania związki organiczne, membrany blokują sole i mikroorganizmy.
Poniżej przedstawiamy kilka kluczowych technologii dla wody procesowej stosowanych w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i podobnych, czyli zalecanych wszędzie tam, gdzie produkowana jest woda oczyszczona (PW), woda o wysokiej czystości i woda do wstrzykiwań / woda do iniekcji (WFI).
- Filtracja wielostopniowa usuwa cząstki o różnej średnicy.
- Sedymentacja wykorzystuje grawitację, w wyniku czego zanieczyszczenia cięższe od wody opadają na dno zbiorników osadnikowych.
- Flotacja działa odwrotnie. Pęcherzyki powietrza unoszą lekkie substancje na powierzchnię, gdzie zbiera się je mechanicznie.
- Koagulacja polega na dodaniu związków chemicznych. Są to najczęściej siarczany glinu lub chlorku żelaza, które destabilizują koloidalne cząsteczki unoszące się w wodzie.
- Metody membranowe przepuszczają wodę przez półprzepuszczalne przegrody o mikroskopijnych porach.
- Złoża żywic selektywnie pochłaniają jony o określonym ładunku.
- Lampy UV niszczą DNA bakterii i wirusów bez wprowadzania chemikaliów.
Zastosowanie systemów odwróconej osmozy (RO) w uzdatnianiu wody
W miarę rozwoju technologii, coraz większe znaczenie mają innowacyjne metody uzdatniania wody, takie jak profesjonalne systemy odwróconej osmozy (APRO). Proces odwróconej osmozy polega na przepuszczaniu wody przez membranę osmotyczną pod wysokim ciśnieniem. Ta membrana zatrzymuje najmniejsze zanieczyszczenia, w tym sole mineralne oraz związki organiczne, pozwalając na uzyskanie wody bardzo wysokiej jakości.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Standardowy układ filtracji wody przeznaczony do koła parowego to: Filtracja mechaniczna, zmiękczanie wody do pracy ciągłej, dozowanie środków wspomagających i zabezpieczających, jednostka odwróconej osmozy (APRO) oraz zbiornik. Takie zestawienie gwarantuje długą i nieprzerwalną prace kotła parowego.
Standardowy układ można jednak rozbudować o odzysk koncentratu. Koncentrat to ściek poprodukcyjny, wynikający z pracy systemu odwróconej osmozy. Zaawansowane jednostki np. te produkowane przez firmę Aquaphor mają szereg rozwiązań minimalizujących lub odzyskujących ścieki, jednak w dobie nacisku na ochronę środowiska i poszukiwanie jak najbardziej ekologicznych urządzeń oszczędzających wodę firma Aquaphor oferuje tzw. koncentrator APRO. Jest to system odwróconej osmozy przystosowany do pracy na ścieku z systemu odwróconej osmozy.
Koncentrator APRO jest w stanie zminimalizować stopień odrzutu do kanalizacji , gwarantując tym samym odzysk na poziomie około 95%.
Możemy to policzyć: System odwróconej osmozy APRO monoblock 6000 produkuje 6000 litrów na godzinę permeatu, czyli czystej wody oraz około 1500 litrów koncentratu, czyli ścieku. Z danego ścieku możemy odzyskać do 75% permeatu, czyli około 1125 litrów na godzinę. W finalnym rozrachunku otrzymamy 7125 litrów na godzinę czystej wody i wyłącznie 375 litrów ścieku.
Rozwiązania Veolia Water Technologies
Veolia Water Technologies jest jednym z wiodących dostawców rozwiązań wodnych, które mogą pomóc firmom zaspokoić ich zapotrzebowanie na wodę procesową. W Veolia Water Technologies zespół ekspertów jest w stanie pomóc podmiotom wykorzystującym wodę procesową w spełnieniu specyficznych dla danego sektora wyzwań poprzez zastosowanie odpowiednich rozwiązań technologicznych.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Niezależnie od tego, czy są one stosowane w przemyśle kosmetycznym w celu spełnienia rygorystycznych wymagań prawnych, czy też w sektorze żywności i napojów celu umożliwienia elastycznego uzdatniania wody i wsparcia systemów usuwania zanieczyszczeń, nasze rozwiązania mogą pomóc firmom skutecznie i efektywnie spełnić ich potrzeby. Chociaż indywidualne wymagania dotyczące wody procesowej mogą się różnić, to nasze rozwiązania mogą spełnić jednocześnie potrzeby techniczne, zapewnić produkcję wysokiej jakości wody procesowej jak i zmniejszyć jej ogólne zużycie.
Przykładowe systemy Veolia Water Technologies:
- Orion MKIII® - system najnowszej trzeciej generacji do oczyszczania wody dla przemysłu farmaceutycznego, produkcji leków generycznych, biotechnologii i opieki zdrowotnej. Systemy ORION łączą w ramach jednego urządzenia proces odwróconej osmozy i ciągłej dejonizacji wraz z oczyszczaniem wstępnym w zależności od wymagań i wyboru klienta. Urządzenie ORION generuje od 0,5 do 20 m3/h wody oczyszczonej, w tym także tzw. zimnej WFI/HPW. Systemy są produkowane i zaprojektowane zgodnie z wytycznymi „ISPE Water and Steam Systems”, USP i Ph Eur i walidowane zgodnie z FDA, GAMP/GMP.
- IONPRO[TM] LX - kompaktowy generator wody oczyszczonej (PW). To jedno urządzenie łączy w sobie procesy filtracji, zmiękczania, odwróconej osmozy, odgazowania membranowego i elektrodejonizacji (CEDI). Przeznaczone dla instalacji farmaceutycznych oraz stacji dializ o przepływie 0,5 do 1 m3/h.
- Polaris zapewnia znaczący postęp w systemach generacji WFI dzięki zastosowaniu efektywnych rozwiązań projektowych i skutecznego usuwania pirogenów.
Wszystkie rozwiązania Veolia Water Technologies do produkcji wody są zgodne z wytycznymi GAMP, cGMP, ISPE i FDA i wymaganiami jakościowymi wszystkich głównych farmakopei na świecie, w tym USP i Ph Eur. Oprócz spełnienia wytycznych branżowych systemy te zostały zaprojektowane z uwzględnieniem innych istotnych w użytkowaniu aspektów, takich jak: niezawodność, możliwość rozbudowy, długoterminowa efektywność, niższe koszty eksploatacyjne czy chociażby zgodność z zasadami zrównoważonego rozwoju.
Wyzwania związane z jakością wody w kotłowniach parowych
Duże ilości krystalicznie czystej wody są niezwykle istotne w przemyśle - zwłaszcza w kotłowniach parowych czy kotłach warzelniczych, gdzie obsługujący je pracownicy codziennie stoją przed wyzwaniem związanym z utrzymaniem odpowiedniej jakości wody. Jednym z kluczowych aspektów utrzymania odpowiedniej jakości wody w kotłowniach parowych jest jej uzdatnianie. Proces ten obejmuje eliminację wszelkich zanieczyszczeń, znajdujących się w wodzie, zmiękczanie, demineralizację oraz kontrolę pH.
Woda wykorzystywana w kotłach parowych może zawierać różnorodne zanieczyszczenia, takie jak: nadmierna ilość soli mineralnych (twardość), związki organiczne, mikroorganizmy czy zawiesiny stałe. Te zanieczyszczenia mogą prowadzić do powstawania osadów, korozji oraz zablokowania przewodów, co znacząco obniża wydajność systemu i zwiększa koszty konserwacji.
Kluczowe parametry jakości wody w kotłowniach parowych:
- Twardość wody: Nadmiar wapnia i magnezu może prowadzić do powstawania kamienia kotłowego.
- pH wody: Odpowiednie pH jest kluczowe dla zapobiegania korozji.
- TDS: Całkowita zawartość substancji rozpuszczonych w wodzie.
tags: #uzdatnianie #wody #w #farmacji
