Tecnologia di aspirazione nella produzione di polveri, alimenti e farmaci

Ogni punto di consegna sulla linea di confezionamento rappresenta un potenziale punto di ingresso di polvere e contaminazione. Nella produzione alimentare e farmaceutica, la pulibilità della tecnologia di aspirazione determina l'idoneità dell'impianto. ULMATEC Filtration mostrerà alla Powtech (29 settembre - 1 ottobre 2026, Norimberga, Padiglione 7, Stand 7-838) come questo possa essere realizzato. (Copyright: parilov evgenii / Parilov@AdobeStock (Nessuna indicazione di IA))

In molte aziende il sistema di aspirazione funziona da anni in background. Non è approvato come parte di una ricetta, anche se è l’unico componente che entra in contatto con ogni lotto. Perché proprio il filtro diventa il rischio maggiore, e cosa deve essere fatto diversamente nella progettazione.

Un’azienda cambia le cassette dei filtri nel pomeriggio di venerdì. Due persone, capo, mezz’ora di lavoro. Ciò che viene inalato dipende dal tipo di costruzione. Misurazioni comparative su impianti di filtri a particelle sospese hanno rilevato 0,49 µg/m³ di polvere residua con sistema Safe-Change e impregnazione del filtro, senza entrambi 105 µg/m³. Fattore 200 con lavoro identico.

La linea guida EU-GMP Allegato 1 richiede dal 2022 una strategia di controllo della contaminazione su tutto il processo. Una cassetta del filtro che rilascia polvere di principio attivo durante la sostituzione deve essere inclusa.

Un involucro del filtro a cui nessuno può accedere non viene pulito

Il regolamento (CE) n. 852/2004 richiede in Allegato II Capitolo I Numero 5 di evitare flussi d’aria artificiali da un’area contaminata a una pulita. Nello stesso paragrafo si afferma che i filtri devono essere facilmente accessibili.

Chi applica questa regola a un impianto esistente, trova quasi sempre delle irregolarità. Un canale oltre il confine di zona. Un involucro che si apre solo con utensili. Un tratto orizzontale senza pendenza. Per la geometria ci sono standard: DIN EN 1672-2 vieta zone morte e fessure, il documento EHEDG 8 raccomanda un valore Ra di 0,8 µm o migliore, raggi interni di almeno 3 mm e una pendenza di almeno 3 gradi.

La polvere nel filtro si incendia più facilmente di quella nel silo

Un sistema di aspirazione non separa solo la polvere dall’aria, ma la classifica per granulometria. Ciò che entra nel filtro è la frazione fine, più esplosiva. Per la polvere di cereali con mediana di 160 µm, la società di ricerca per la sicurezza dei sistemi applicati indica un valore KSt di 89 bar·m/s. Per la polvere mista dal filtro, sotto i 37 µm, sono 131 bar·m/s. L’energia minima di innesco è di solito inferiore a 10 mJ.

Per questo motivo, la TRGS 722 assegna la zona 20 all’interno delle parti dell’impianto e delle tubazioni. Di 70 incendi documentati negli impianti di depolverazione, l’80% si è verificato in filtri a manicotto, con la scintilla come fonte di innesco nel 48% dei casi.

Quando il POM entra nella macchina, il valore di formaldeide aumenta

I termoplastici vengono lavorati tra i 170 e i 310 gradi Celsius secondo l’informazione DGUV 213-728. Dal POM si forma formaldeide, dal polistirolo stirene, dal PTFE acido fluoridrico. Senza POM, le concentrazioni sul posto di lavoro sono per lo più al di sotto del limite di determinazione. Durante lo stampaggio a iniezione di POM, il valore del 95° percentile di formaldeide raggiunge 0,235 mg/m³, quasi due terzi del limite di 0,37 mg/m³, e in due casi è stato superato.

Dal punto di vista del filtraggio, il problema è diverso. In un caso documentato su una linea di estrusione, le aerosol hanno incollato i pori del filtro e si sono induriti durante il raffreddamento. È stato necessario riscaldare il tratto di aspirazione.

La capacità di aspirazione diminuisce drasticamente con l’aumentare della distanza dall’apertura di aspirazione

Secondo DGUV 209-200, la velocità di aspirazione a un diametro di tubo di distanza dall’apertura si riduce al 7,5% del valore rilevato direttamente all’apertura stessa. Chi monta l’aspiratore più lontano, perché altrimenti intralcia, riduce funzionalmente l’efficienza dell’impianto.

“Un flusso volumetrico da solo non basta a definire come deve essere progettato un sistema di aspirazione. È fondamentale quante postazioni di raccolta sono attive contemporaneamente nella realtà quotidiana. Questa cifra viene spesso sottostimata durante la pianificazione – con conseguenze per l’intero impianto e l’investimento.”
— Maximilian Schuster, responsabile vendite, ULMATEC Filtration

ULMATEC Filtration progetta quindi secondo calcolo di progetto in lotto singolo. Per applicazioni alimentari e farmaceutiche in acciaio inossidabile, con pianificata facilità di pulizia. Il calcolo include il fattore di simultaneità (GZF), ovvero quante postazioni di raccolta funzionano realmente contemporaneamente. Questo fattore non è normato e determina la dimensione del ventilatore, la potenza di collegamento e la sicurezza dell’investimento.

Conclusione

I regolamenti trattano il sistema di aspirazione come componente di produzione con un proprio rischio di esplosione. Chi rinnova o amplia un impianto dovrebbe partire dal processo, non dall’apparecchio.