PROJET
Cool and Comfort 83 – novembre 2019

De l’air frais pour un environnement stérile

Des appareils de FläktGroup pour MaSTherCell

MaSTherCell est une entreprise spécialisée dans la thérapie cellulaire, dont les activités sont basées sur trois piliers : tout d’abord le développement de processus optimisés permettant d’appliquer à échelle industrielle des produits issus de laboratoire, ensuite la production de produits de thérapie cellulaire et génique, et enfin le contrôle de qualité des thérapies mises au point. MaSTherCell travaille aussi bien avec des « start-up » innovantes qu’avec de grands groupes pharmaceutiques. Le siège européen se trouve à Gosselies, près de Charleroi. Deux autres sites sont actuellement en construction. Le premier se trouve également à Gosselies et sera dédié à la production commerciale à large échelle. Le second est situé à Webster au Texas (États-Unis). L’installation CVC du laboratoire fut soumise à des exigences élevées. La qualité de l’air y est garantie à l’aide de matériel de FläktGroup.

Une installation à deux niveaux

Le siège de Gosselies comporte neuf cellules de production appelées logettes, dans lesquelles sont à chaque fois développés des projets pour le compte de clients. Deux aspects furent mis en avant lors de la conception et du développement de l’installation. La pureté et la qualité de l’air devaient tout d’abord être garanties à tout moment ; et ensuite, il ne devait pas y avoir de contaminations croisées entre les logettes.

L’installation de ventilation se trouve à l’étage, juste au-dessus des logettes avec une pulsion et une aspiration directes via le plafond. Le concept est une installation à deux niveaux. Il y a tout d’abord une amenée d’air centrale avec une centrale de traitement d’air classique, qui alimente les recycleurs des logettes distinctes. Il s’agit d’une CAIRplus de 7.800 m³, qui intègre une batterie de récupération, une batterie chaude et une batterie froide, des filtres F7/F9, un humidificateur à vapeur et un amortisseur de bruit. Cette centrale est reliée à l’échangeur de chaleur via des conduites de glycol, afin d’assurer la récupération de chaleur issue de l’air évacué. Dans la mesure où l’air est aspiré à une température d’environ 20°C, le potentiel de récupération de chaleur est important : en hiver, il est ainsi possible de réchauffer l’air extérieur de -10°C à +4°C.

Les groupes d’alimentation et d’évacuation centraux sont conçus sous la forme d’un double dispositif, avec à chaque fois 100% de redondance. Normalement, les deux parties fonctionnent toujours en parallèle, tant pour l’amenée d’air que pour l’évacuation. Si toutefois, des problèmes devaient survenir dans une partie, l’autre pourrait alors prendre le relais sans interruption. Le débit total est ainsi toujours assuré dans les logettes. On a en effet ici affaire à des processus biologiques que l’on ne peut pas stopper de la sorte pour réaliser des réparations.

Hygiène dans les logettes

Le deuxième échelon se compose d’une installation individuelle par logette. Chaque logette est équipée de sa propre centrale de traitement d’air CAIRplus, le-dit recycleur. Ces recycleurs fonctionnent avec 10-20% d’air frais, et pour le reste avec de l’air de recirculation. Cette installation tourne 24/7. Les logettes doivent effectivement toujours être maintenues en surpression, afin d’éviter toute contamination éventuelle en provenance de l’extérieur, et les flux d’air corrects entre les locaux (surpression/dépression) sont réglés via une cascade de pression. Pour économiser de l’énergie, on a prévu un abaissement nocturne, au cours duquel le débit est réduit entre 20h et 6h.

Un deuxième aspect est la qualité de l’air proprement dite. Les exigences diffèrent en fonction des locaux. Cinq logettes de production de Cleanroom sont classifiées en Grade B (stérile), le reste des locaux affichant le Grade C (hygiène pour applications moins critiques) ou D. Les différentes classes impliquent notamment des valeurs limites supérieures pour particules en suspension, suivant que le local est occupé ou non. Les recycleurs sont également équipés d’un filtre E11 très efficace. Il y a en outre un système de monitoring spécialisé qui mesure en permanence la température, l’humidité relative et les particules flottantes. Un contrôle distinct de la microbiologie est par ailleurs enfin prévu. Pour la certification des produits, il est effectivement nécessaire de savoir s’il y a eu un risque d’exposition ou non lors de la production. L’installation est régulièrement contrôlée par une instance de certification externe.

Si une logette passe d’un projet à un autre, une désinfection des surfaces est d’abord effectuée, au cours de laquelle on pulvérise de l’H₂O₂ dans la logette. La durée de la pulvérisation est déterminée en fonction du risque et du résultat souhaité. La centrale de traitement d’air passe alors de la recirculation au rinçage avec 100% d’air frais.

La centrale d’alimentation dessert au total 11 groupes secondaires. Six d’entre eux desservent, comme on l’a dit les logettes, et les cinq autres desservent les autres locaux à l’étage, comme les bureaux, le dépôt, les couloirs, etc. Les exigences au niveau de l’hygiène sont ici certes moins sévères.

Chaque recycleur possède sa propre armoire électrique et son propre PLC, qui sont reliés à un système de gestion de bâtiment Desigo CC de Siemens qui permet de visualiser et de régler tous les paramètres. Les fonctions de diagnostic et d’enregistrement des données sont particulièrement pratiques. Il s’agit d’une application extrêmement sensible, grâce à laquelle le client peut précisément savoir ce qui se passe à chaque moment du processus. La fonction de diagnostic permet de détecter rapidement d’éventuels écarts et d’y remédier. L’utilisateur a la possibilité de donner à l’installateur l’accès au système afin de pouvoir intervenir à distance.

Le froid et la chaleur sont récupérés par une pompe à chaleur (PAC 4 tubes de type NRP 0750 A4, d’une puissance frigorifique de 198,9 kW et d’une puissance thermique de 120,5 kW) avec récupération de chaleur interne, pour un rendement aussi élevé que possible. Le chauffage fonctionne habituellement à un régime de 45/40°C et le refroidissement à 7/12°C.

La connaissance du produit : un atout majeur

L’entreprise d’installation Hervac est une société familiale qui a débuté dans le refroidissement pour applications générales. Elle a été reprise il y a une quinzaine d’années. Les nouveaux propriétaires se sont spécialisés dans le CVC pour des environnements très exigeants. Leurs activités se situent désormais essentiellement dans la biologie et dans le domaine pharmaceutique. L’entreprise réalise également des petits projets dans le secteur médical, comme des pharmacies stériles dans des hôpitaux.

FläktGroup est depuis des années un partenaire de confiance d’Hervac, en raison tout d’abord de la qualité des appareils, mais aussi et surtout en raison du service et de l’assistance technique. « Dans des applications très exigeantes, une bonne assistance technique revêt une importance capitale », explique Thierry Pilette, gérant et directeur technique chez Hervac. « Les clients nous posent souvent des questions spécifiques ; et nous apprécions le fait d’obtenir rapidement des réponses adéquates de la part du fabricant. Il existe bon nombre d’autres fournisseurs de centrales de traitement d’air, mais trouver quelqu’un qui, comme FläktGroup, connaît parfaitement son produit est plutôt rare. »

Le concept a été réalisé par le bureau d’études Ekium Air Consult, qui est également un spécialiste en salles blanches, laboratoires et autres environnements critiques. Mis à part le planning très serré, un des défis à relever au siège de MaSTherCell consista à pouvoir faire rentrer tous les éléments dans le local technique. Idéalement, un local technique devrait être aussi grand que le local qui est desservi ; mais ici, on a dû se contenter d’une surface plus réduite pour l’équipement de ventilation et les utilités. C’est pourquoi on dessine un modèle 3D pour tout positionner. « Bien entendu, des petites adaptations sont inévitables, mais maîtrisées par une coordination spatiale continue. Via le modèle 3D d’étude, nous savions déjà ce qui était réalisable ou non », ajoute Rudi De Hertogh de Ekium. « Autrement, nous n’aurions jamais pu mener ce projet à bien. »

Par Alex Baumans

Photos: Fläktgroup