Sviluppo e realizzazione di tre impianti ATEX per il trattamento di Composti Organici Volatili nel settore farmaceutico

L’azienda protagonista di questo Case History fa parte di un importante gruppo farmaceutico americano attivo a livello internazionale. Le numerose sedi si occupano di ricerca, sviluppo e produzione di farmaci e collaborano con realtà farmaceutiche e biotecnologiche.
Il processo produttivo prevede l’utilizzo di reattori chimici all’interno dei quali avvengono le reazioni tra i diversi componenti utilizzati nella produzione dei farmaci. Le operazioni di carico manuale dei reattori comportano l’emissione di sostanze potenzialmente pericolose che si disperdono nell’ambiente di lavoro causando potenziali rischi per la sicurezza e la salute degli operatori.
Una delle sedi italiane del gruppo è costituita da tre capannoni produttivi già dotati di sistemi di aspirazione delle sostanze inquinanti. Tuttavia, al fine di migliorare il controllo delle emissioni e incrementare i livelli di sicurezza ambientale, è stato richiesto l’intervento di Tecnosida® per la progettazione e l’installazione di impianti di abbattimento delle sostanze inquinanti.

A seguito del contatto da parte dal cliente, i tecnici Tecnosida® hanno effettuato specifici sopralluoghi tecnici per analizzare le condizioni operative e individuare la soluzione più efficace. E’ così emersa la necessità di trattare i Composti Organici Volatili (COV) emessi durante le operazioni di carico manuale dei reattori, tenendo conto del fatto che gli ambienti produttivi sono classificati come zona ATEX 2.
Sulla base di queste esigenze, Tecnosida^® ha progettato e realizzato tre sistemi di abbattimento in esecuzione ATEX, uno per ciascuna area produttiva. Pur condividendo lo stesso principio di funzionamento e una struttura comune, ciascun impianto è stato personalizzato e dimensionato in funzione delle caratteristiche specifiche delle singole aree e delle portate dei flussi aeriformi da trattare.
Vediamo nel dettaglio come sono stati progettati questi sistemi di abbattimento!

In ognuno dei tre impianti, il flusso aeriforme aspirato dai reattori attraversa la tubazione posta sul tetto per poi essere convogliato nel canister installato prima del ventilatore.
Il canister è un contenitore di sicurezza che racchiude elementi filtranti e che viene utilizzato per il trattamento di sostanze contaminanti e pericolose per la salute degli operatori. Per questo motivo al suo interno sono presenti dei sacchi barriera che permettono l’estrazione e l’inserimento frontale dei filtri, evitando la dispersione nell’ambiente delle polveri pericolose.
Nel caso specifico ogni canister contiene un prefiltro ed un filtro HEPA. L’utilizzo di questo sistema si è reso necessario per evitare che le polveri dannose presenti nel flusso entrassero nei depuratori a carboni attivi, inibendone il processo di adsorbimento.

Una volta completata la filtrazione delle polveri nel canister, il flusso aeriforme attraversa il ventilatore e viene convogliato nel depuratore a carboni attivi Chemsorb^®, posizionato all’esterno del capannone e posto in pressione per garantire prestazioni ottimali.
È opportuno soffermarsi su un aspetto specifico del processo di depurazione: tra i COV emessi dai reattori è presente anche l’acetone, appartenente alla famiglia dei chetoni. Queste sostanze, per loro natura intrinseca, possono essere soggetti a fenomeni di autoaccensione, con il conseguente rischio di incendio all’interno degli impianti. Sebbene le concentrazioni di acetone siano contenute, i tecnici Tecnosida^® hanno predisposto un sistema di sicurezza antincendio dedicato, in grado di intervenire tempestivamente in caso di necessità.
L’impianto è inoltre dotato di rilevatori termovelocimetrici,  inseriti nel corpo dei depuratori,  per monitorare eventuali incrementi anomali di temperatura. Nel caso di un innalzamento improvviso, la centrale antincendio attiva una valvola a diluvio appositamente progettata per l’immissione di acqua all’interno del depuratore, consentendo il rapido spegnimento delle fiamme.
Il monitoraggio di un possibile principio di incendio è ulteriormente garantito dalla presenza di un misuratore di CO, che affianca il controllo termico aumentando il livello complessivo di sicurezza.

I depuratori a carboni attivi Chemsorb^® impiegati in questa applicazione sono realizzati in versione ATEX e dotati di sistemi di monitoraggio della saturazione del letto adsorbente. Come già approfondito, ogni carbone attivo è in grado di adsorbire specifiche quantità di Composti Organici Volatili (COV) prima di saturarsi. Tale capacità varia a seconda della natura e della tipologia dei COV trattati: i dispositivi di monitoraggio si rendono quindi necessari per comprendere quando sostituire i carboni attivi.
I sistemi di controllo, installati alla base dei depuratori, misurano il peso iniziale del letto adsorbente e ne monitorano la variazione nel tempo. Con il progressivo adsorbimento dei COV, il peso del carbone aumenta fino al raggiungimento del valore di saturazione. Questo valore viene rilevato e impostato dal personale tecnico Tecnosida^® durante la fase di messa in esercizio degli impianti.
Al termine delle fasi di filtrazione e depurazione, effettuate tramite canister e depuratori a carboni attivi, il flusso aeriforme depurato viene emesso in atmosfera attraverso camini dedicati,  provvisti di bocchello di campionamento e conformi alle normative ambientali vigenti.

Gli impianti realizzati per questa applicazione sono stati dotati di strumentazione avanzata e di specifici componenti di controllo, progettati per garantire semplicità di gestione e risparmio energetico.

I sistemi sono gestiti tramite PLC con comando e controllo da remoto e sono dotati di:

• inverter per la regolazione e l’ottimizzazione delle prestazioni dei motori elettrici, con conseguente riduzione dei consumi energetici;
• pressostati per il monitoraggio degli stati di efficienza dei depuratori e dei sistemi di aspirazione

La fornitura è stata realizzata comprendendo anche lo smontaggio e smaltimento delle apparecchiature precedenti con formula simile al chiavi in mano.
A corredo della fornitura sono stati forniti i manuali di uso e manutenzione, le dichiarazioni di conformità CE e quelle ATEX 2014/34/UE e tutta la documentazione digitale di progetto.
Il cliente si è dichiarato molto soddisfatto del lavoro svolto e ha scelto di affidarsi a noi per la manutenzione programmata per i prossimi 3 anni e per altri sistemi tecnologici da realizzare all’interno degli stabilimenti.