Technique d'aspiration dans la production de poudres, d'aliments et de produits pharmaceutiques

Chaque point de transfert dans la ligne d'emballage constitue un point d'entrée potentiel pour la poussière et la contamination. Dans la production alimentaire et pharmaceutique, la nettoyabilité de la technologie d'aspiration détermine la conformité de l'installation. ULMATEC Filtration montre lors de la Powtech (du 29 septembre au 1er octobre 2026, Nuremberg, Hall 7, Stand 7-838) comment cela peut être réalisé. (Copyright : parilov evgenii / Parilov@AdobeStock (sans indication d'IA))

Dans de nombreuses entreprises, le système d'aspiration fonctionne depuis des années en arrière-plan. Il ne fait pas partie d'une approbation de formule, bien qu'il soit le seul composant à toucher chaque lot. Pourquoi c'est précisément le filtre qui devient le plus grand risque, et ce qui doit être différent dans la conception.

Une entreprise change les cartouches filtrantes un vendredi après-midi. Deux personnes, le chef, une demi-heure de travail. Ce qui pénètre dans l'air respiré dépend de la conception. Des mesures comparatives sur des installations de filtres à particules en suspension ont montré 0,49 µg/m³ de poussière résiduelle avec un système Safe-Change et une humidification du filtre, sans ces deux éléments 105 µg/m³. Facteur 200 pour un travail identique.

Le guide EU-GMP Annex 1 exige depuis 2022 une stratégie de contrôle de la contamination sur l'ensemble du processus. Une cartouche filtrante qui libère de la poussière de substance active lors du changement doit y figurer.

Un boîtier de filtre inaccessible n'est pas nettoyé

Le règlement (CE) n° 852/2004, en Annexe II, Chapitre I, point 5, exige d'éviter les flux d'air artificiels d'une zone contaminée vers une zone propre. Le même paragraphe précise que les filtres doivent être facilement accessibles.

Appliquer cela à une installation existante révèle presque toujours des défauts. Un canal au-dessus d'une frontière de zone. Un boîtier qui ne s'ouvre qu'avec un outil. Une section horizontale sans pente. Pour la géométrie, il existe des normes : DIN EN 1672-2 interdit les zones mortes et les fentes, le document EHEDG 8 recommande un coefficient Ra de 0,8 µm ou mieux, des rayons intérieurs d'au moins 3 mm et une inclinaison d'au moins 3 degrés.

La poussière dans le filtre s'enflamme plus facilement que celle dans le silo

Une installation d'aspiration ne sépare pas seulement la poussière de l'air, elle trie selon la granulométrie. Ce qui arrive dans le filtre, c'est la fraction fine, et celle-ci est plus explosive. Pour la poussière de céréales avec une médiane de 160 µm, la société de recherche pour la sécurité des systèmes appliqués indique une valeur KSt de 89 bar·m/s. Pour la poussière mélangée du filtre, inférieure à 37 µm, c'est 131 bar·m/s. L'énergie minimale d'inflammation est généralement inférieure à 10 mJ.

C'est pourquoi la TRGS 722 attribue la zone 20 à l'intérieur des parties de l'installation et des conduites. Sur 70 incendies documentés dans des installations de dépoussiérage, 80 % se sont produits dans des filtres à manchon, la source d'inflammation étant dans 48 % une étincelle.

Lorsque le POM entre dans la machine, la valeur du formaldéhyde augmente

Les thermoplastiques sont traités selon l'information DGUV 213-728 entre 170 et 310 degrés Celsius. Le POM libère du formaldéhyde, le polystyrène du styrène, le PTFE de l'acide fluorhydrique. Sans POM, les concentrations au poste de travail étaient principalement en dessous de la limite de détection. Lors de l'injection de POM, la valeur à 95 % pour le formaldéhyde atteignait 0,235 mg/m³, presque deux tiers de la limite de 0,37 mg/m³, et elle a été dépassée dans deux cas.

Du point de vue technique du filtre, la difficulté est différente. Dans un cas documenté sur une extrudeuse, les aérosols collaient aux pores du filtre et durcissaient en refroidissant. La voie d'aspiration devait être chauffée.

La puissance d'aspiration chute fortement avec la distance par rapport à l'ouverture d'aspiration

Selon l'information DGUV 209-200, la vitesse d'aspiration diminue à 7,5 % de la valeur à l'ouverture, un diamètre de tuyau avant l'ouverture. Si la hotte est montée plus loin pour ne pas gêner, l'installation est fonctionnellement réduite de moitié.

« Un débit volumique seul ne suffit pas à déterminer la conception d'une installation d'aspiration. Ce qui compte, c'est combien de points de captation fonctionnent réellement en même temps au quotidien. Ce chiffre est souvent sous-estimé lors de la planification – avec des conséquences pour toute l'installation et l'investissement. »
— Maximilian Schuster, directeur commercial, ULMATEC Filtration

ULMATEC Filtration conçoit donc selon le calcul de conception en lot de 1. Pour les applications alimentaires et pharmaceutiques en acier inoxydable, avec une planification de la nettoyabilité. Le calcul inclut le facteur de simultanéité (GZF), la question de combien de points de captation fonctionnent réellement ensemble au quotidien. Il n'existe aucune norme à ce sujet et il détermine la taille du ventilateur, la puissance de raccordement et la sécurité de l'investissement.

Conclusion

Les règlements considèrent l'installation d'aspiration comme un composant produisant avec son propre risque d'explosion. Lorsqu'on remplace ou étend une installation, il faut commencer par le processus, pas par l'appareil.