Staub gebannt, Gefahr gebannt

Entleeren, Transport und Abfüllen von gefährlichen Stoffen

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15.04.2014 Gefahrenbereich Produktion: In der chemischen und wirkstoffherstellenden Industrie werden die eingesetzten Stoffe immer hochaktiver und damit auch gefährlicher. Bei vielen dieser Stoffe sind Grenzwerte von OEB 5 (Occupational Exposure Band) einzuhalten, um das Personal effektiv vor den Folgeschäden zu schützen. Das bedeutet, dass eine Umgebungskontamination von maximal OEL (Occupational Exposure Level) 1 Mikrogramm pro Kubikmeter nicht zu überschreiten ist.  

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Um das eigene Personal zu schützen, müssen Betreiber bei vielen Stoffen geringe Grenzwerte einhalten. Die Aufgabe und das Entleeren von Gebinden sind hierbei kritische Stellen in der Produktion.
  • Foliengestützte Containmentanwendungen können hier die Lösung sein. Speziell der Einsatz von Endloslinern ermöglicht kontinuierlichen Schutz vor Kontaminationen.
  • Damit können Betreiber in vielen Fällen auf komplexe und teure Isolatorsysteme beim Abfüllen verzichten.

Zur Verdeutlichung: Vervielfältigt man das Raumvolumen auf die Größe des Empire State Buildings, darf sich im gesamten Gebäude maximal die Stoffmenge von 0,04 Teelöffeln befinden, um dieses Level einzuhalten. Das untermauert, wie gering diese Grenzwerte sind. Die Stoffe erreichen die Produktion oftmals in Fässern oder Säcken.

Fässer entleeren
Bei der Aufgabe oder dem Entleeren der Gebinde können Betreiber auf verschiedene Systeme zurückgreifen. Die in Fässern gelieferten Pulver sind zusätzliche in einer Folie, auch Liner genannt. Je nach baulichen Gegebenheiten des Anlagenbetreibers, beziehungsweise nach Spezifikationen und Anforderungen, ist das Entleeren mittels Schwerkraft und Kippvorrichtung, oder aber mithilfe einer Sauglanze möglich. Bei der Variante mit Kippvorrichtung hebt das System das Fass auf der Rückseite an und dockt es an einen Port. In der Ausgangsstellung verschließt ein Restliner die Glovebox. Der Anwender fixiert den Folienschlauch zuerst am Fass mit einem Spannring und stülpt ihn anschließend am Doppel-O-Ring-Port des Isolators über den Restliner. Im Anschluss zieht der Bediener den Restliner mit den Gloves in den Isolator hinein. Nun zieht er den Spannring an die äußere Nut des Isolators, an der sich zuvor der Restliner befand, und schiebt die Fassöffnung in den Isolator. Im Isolator öffnet er den Inliner und leert den Inhalt mithilfe der Gloves. Nach dem Entleeren des Inhalts wird der Folienschlauch mittels Doppelverschluss zum Fass und Isolator abgedichtet. Der Zyklus kann nun erneut beginnen.

… oder via Lanze
Bei sehr beengten Räumen oder bei einer gewichtskontrollierten Produktentnahme bietet sich ein anderes System an, das Entleeren des Fasses mit Sauglanze. Hierfür schiebt der Anwender das Fass mittels Rollenbahn direkt unter die Glovebox. Eine Hubvorrichtung bringt das Fass in Position. Anschließend befestigt der Bediener den äußeren Liner mit einem Spannring an einem Doppel-O-Ring-Port. Die Überreste des vorherigen Liners entfernt er mit den Gloves und lagert sie in der Box zwischen. Das Fass wird nun mithilfe der Hebevorrichtung an die Dichtung auf der Unterseite der Box gepresst und fixiert. Der Bediener öffnet den inneren Liner (Produktliner), stabilisiert ihn mit einem Ring und versiegelt ihn mit einer Blähdichtung. Um den Liner zu stabilisieren und den Entleervorgang zu verbessern, wird der Bereich zwischen Fass und äußerem Liner evakuiert. Das verhindert ein Ansaugen des Liners mit der Sauglanze.

Nun ist das Fass angeschlossen und der Anwender kann das Pulver mittels Lanze und Vakuum aus dem Fass saugen. Die Linearführung der Sauglanze unterstützt dabei das einfache Handling. Wenn das Fass geleert ist, kann das Personal die Überreste des vorherigen Liners darin entsorgen. Nachdem der äußere Liner gelockert wurde, wird das Fass mit dem Doppelverschluss-System verschlossen. Nun kann der Anwender das leere Fass entfernen und mit der Abfolge von neu beginnen. Beide Systeme eignen sich für das Entleeren im Containmentbereich, insbesondere durch ihre Konstruktion im Hygienic Design.

Geschüttet, nicht gestaubt
Bei losen Gebinden wie Säcken, ist eine andere Vorgehensweise nötig: Dort bietet sich die Containment-Sackentleerung mit Schleusen an. Die beiden seitlichen Wände der Sackeinschütte sind mit Endlosfolienports versehen, die ein sicheres Ein- und Ausschleusen der Säcke in das Innere einer Glovebox ermöglichen. Das Pulver fällt mittels Schwerkraft in den Aufgabebehälter, von wo es ein Vakuumförderer zum nächsten Prozessschritt transportiert. Ein solcher Förderer ist der Pro-Clean Conveyer PCC. Durch den Einsatz der Ringfiltertechnologie, stellt der Körper des Filters eine Verlängerung des Abscheidebehälters dar. Darüber hinaus ist das Filtergewebe durchgängig FDA-konform.

Beim Fördervorgang saugt er das Produkt-Gas-Gemisch durch ein Schlauch- oder Rohrleitungssystem von der Aufgabestelle an und befördert es durch die Produkteintrittsklappe in den Abscheidebehälter des Conveyors. Ringfilter scheiden feine Staubpartikel beim Eintritt in den Behälter ab und das Produkt-Gas-Gemisch ist wieder getrennt. Aufgrund der Schwerkraft setzt sich das Produkt im Behälter ab und füllt diesen.

Nachdem der Ansaugzyklus beendet ist, reinigt das System mittels Umkehr der Gasflussrichtung den Ringfilter ab. Die so am Filter festgesetzten Partikel fallen nun auch in den Abscheidebehälter. Durch das gleichzeitige Abscheiden ist der Ringfilter wieder bereit für den nächsten Ansaugzyklus. Der vollständige Transport erfolgt geschlossen, wobei der Betrieb mittels Vakuum die Geschlossenheit des Systems zusätzlich unterstützt. Bei explosionsgefährdeten Stoffen ist es möglich, die Förderluft durch eine Inertisierung mit N2 zu ersetzen. Die Applikation können Betreiber mittels Flanschlösung einfach in bestehende Systeme integrieren, denkbar ist beispielsweise der Anschluss an einen Reaktor, Mischer oder Trockner.

Und wieder zurück
Nach dem Verarbeiten ist das Endprodukt nicht selten wieder in Fässer mit Inliner oder Säcke abzufüllen. Hierbei kann der Anwender wieder auf verschiedene Systeme zurückgreifen. Beim Abfüllen in Fässer empfiehlt sich das System des Endlosfolienbefüllkopfs, da Endlosliner vollständig geschlossen zu befüllen sind. Das heißt, die Kontamination der Umgebung beim sonst so kritischen Gebindewechsel entfällt und Produkt- sowie Personenschutz sind sichergestellt. Durch eine spezielle Faltung ist es möglich, bis zu 50 m Folie auf einem Folienträger, zentrisch zum Produktführungsrohr, bereitzustellen. Mittels simplem Nachziehen aus dem Folienvorrat erzeugt der Anwender das gewünschte Gebinde in einem Fass oder Karton, bläst es mit geringem Überdruck auf und befüllt es. Im Normalbetrieb gelangt zu keinem Zeitpunkt Material in die Umgebung. So ist das Produkt gegen Kreuzkontamination und der Anwender vor dem Produkt geschützt.

Der Folienwechsel erfolgt dabei kontaminationsfrei. Ein anderes System, das mit Säcken oder einzelnen Linern arbeitet, ist das System des Liner-Befüllkopfes. Dieser ermöglicht das geschlossene Befüllen von beliebigen Gebinden mit Inliner. Das hohe Containment, auch beim Gebindewechsel, erreicht das System durch den Einsatz von Schutzfolien: Sind keine Gebinde angeschlossen, verschließt eine Schutzfolie den Befüllkopf und den Eingriffstutzen. Bediener und Produkt sind gegen Kontamination geschützt. Durch den Einsatz dieser Technologien können Betreiber auf komplexe Isolatorsysteme beim Abfüllen verzichten. Durch Anwenden dieser geschlossenen Systeme, die den vollständigen Prozessablauf der Herstellung verbinden, ist eine kontaminationsfreie Produktion möglich. Neben dem Produktschutz vor Kreuzkontamination steht der Personenschutz dabei ganz klar im Fokus. So lassen sich auch strenge Containmentforderungen ohne Probleme einhalten.

 

 

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Heftausgabe: Mai 2014
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Matthias Hänsel, Produktmanager Marketing & Vertrieb, Hecht Technologie

Über den Autor

Matthias Hänsel, Produktmanager Marketing & Vertrieb, Hecht Technologie

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