PROJECT
Cool and Comfort 83 – november 2019

Verse lucht voor steriele omgeving

Toestellen van FläktGroup voor MaSTherCell

MaSTherCell is een internationaal bedrijf gespecialiseerd in celtherapie. De activiteiten zijn gebaseerd op drie pijlers: ten eerste het ontwikkelen van productieprocessen om producten uit het laboratorium te kunnen toepassen op industriële schaal, ten tweede de productie van celtherapie en gentherapie, en ten derde het opstellen van specifieke kwaliteitssystemen voor de therapieën in kwestie. MaSTherCell werkt zowel met startups als met grote farmaceutische groepen. De Europese vestiging bevindt zich in Gosselies bij Charleroi, met twee andere sites in aanbouw: een in Gosselies en een in Webster (Texas). Voor de HVAC-installatie van de laboratoria waren er uiteraard hoge eisen. De luchtkwaliteit wordt er gegarandeerd door materiaal van FläktGroup.

Een installatie op twee niveaus

De vestiging in Gosselies telt negen productiecellen waarin telkens projecten ontwikkeld worden in opdracht van klanten. Bij het ontwerp en de ontwikkeling van de installatie waren twee aspecten van cruciaal belang. Ten eerste moet de zuiverheid en luchtkwaliteit te allen tijde gegarandeerd blijven, en ten tweede mag er geen kruisbesmetting zijn tussen de productiecellen onderling.

De luchttechnische installatie bevindt zich op de verdieping net boven de productiecellen met een directe inblaas en afzuiging door het plafond. Het concept is een installatie op twee niveaus. Allereerst is er een centrale toevoer met een klassieke luchtbehandelingskast, die de recirculatiekasten van de aparte productiecellen bevoorraadt. Het gaat om een CAIRplus van 7.800 m³, die traditioneel is opgebouwd met warmteterugwinning, een warme en koude batterij, F7/F9 filters, stoombevochting, geïntegreerde geluiddemper. Deze kast is via glycolleidingen verbonden met de warmtewisselaar voor warmteterugwinning uit de luchtafvoer. Gezien de lucht wordt afgezogen aan een temperatuur van ongeveer 20°C, is er een groot potentieel aan warmteterugwinning: in de winter kan men de buitenlucht van -10°C zo op ongeveer +4°C voorverwarmen.

De centrale toevoer- en afvoerkasten zijn uitgevoerd als een dubbelopstelling, telkens met 100% redundantie. Normaal gezien werken beide delen altijd in parallel, zowel voor de toevoer als afvoer. Als er echter problemen met een deel zijn, dan kan het andere deel het naadloos overnemen. Zodoende blijft het volledige debiet in de productiecellen altijd verzekerd. Het gaat hier immers om biologische processen, die men niet zomaar even kan stilleggen om reparaties uit te voeren.

Hygiëne in de productiecellen

Het tweede niveau bestaat uit een individuele installatie per cel, met recirculatie en constante filtering van het luchtdebiet. Elke cel is uitgerust met een eigen CAIRplus luchtbehandelingskast, de zogenoemde recirculatiekasten. Die werken aan 10-20% verse lucht en voor de rest recirculatielucht. Deze installatie draait 24/7. De productiecellen moeten immers altijd op overdruk worden gehouden, om eventuele besmetting van buitenaf te vermijden. De luchtdebieten worden daarbij drukafhankelijk geregeld. Als energiebesparende maatregel is er wel een nachtverlaging, waarbij het debiet tussen acht uur ’s avonds en zes uur ’s ochtends verlaagd wordt.

Een tweede aspect is de eigenlijke luchtkwaliteit. De eisen verschillen in functie van de productiecellen: Vijf cellen van de Cleanroom productie zijn Classification Grade B (steriel), de overige zijn Grade C of D (hygiëne voor minder kritieke toepassingen). Dat houdt onder meer bepaalde bovengrenzen in voor zwevende deeltjes, naargelang de ruimte bezet is of onbezet. De recirculatiekasten zijn dan ook voorzien van een E11 filter. Er is een gespecialiseerd monitoringsysteem voor de luchtkwaliteit dat permanent temperatuur, relatieve vochtigheid en zwevende deeltjes meet. Bovendien is er nog een aparte controle voor microbiologie. Voor de certificering van de producten is het immers noodzakelijk dat men weet of er een blootstellingsrisico was bij de productie. De installatie wordt regelmatig gecontroleerd door een externe certificeringsinstantie

Als een productiecel overschakelt van een project op een volgend, wordt er eerst een oppervlaktedesinfectie doorgevoerd. Daarbij wordt er H₂O₂ in de productiecel verneveld. De duur van de verneveling wordt bepaald in functie van het risico en het gewenste resultaat. Daarna schakelt de luchtbehandelingskast over van recirculatie op spoeling met 100% verse lucht

De toevoerkast bedient in totaal 11 secundaire kasten. Vijf daarvan dienen, zoals gezegd voor de productiecellen, de overige zes voor andere ruimtes op de verdieping, zoals kantoren, het magazijn, de gangen enzovoort. Hier zijn de hygiëne-eisen uiteraard minder streng.

Elke recirculatiekast heeft haar eigen schakelkast en PLC, die verbonden is met een Desigo CC gebouwenbeheersysteem van Siemens. Hiermee kan men alle parameters visualiseren en instellen. Bijzonder handig zijn de datalog- en diagnosefuncties. Het gaat hier om een uiterst gevoelige toepassing, waarbij de klant precies wil weten wat er op elk ogenblik van de proces gebeurd is. Met de diagnosefunctie kan men dan snel eventuele afwijkingen op het spoor komen en verhelpen. De gebruiker kan daarbij de installateur toegang geven tot het systeem om ook op afstand te kunnen ingrijpen

De koude en warmte wordt geleverd door een warmtepomp van 198,9 kW in verwarming en 120,5 kW in koeling met interne warmterecuperatie, voor een zo hoog mogelijk rendement. De verwarming werkt daarbij typisch aan een regime van 45/40°C en de koeling aan 7/12°C.

Productkennis als troef

Installatiebedrijf Hervac is gestart als familiebedrijf in koeling voor algemene toepassingen. Een vijftiental jaar geleden werd het overgenomen. De nieuwe eigenaars specialiseerden zich in HVAC voor veeleisende omgevingen. Hun activiteit is nu voornamelijk in farmaceutica en biologie. Daarnaast voeren ze ook kleinere projecten uit in de medische sector, zoals steriele apotheken in ziekenhuizen.

FläktGroup is al jaren een vertrouwde partner, om te beginnen omwille van de kwaliteit van de toestellen maar vooral wegens de service en technische ondersteuning. “In veeleisende toepassingen is een goede technische ondersteuning van cruciaal belang, legt zaakvoerder en technisch directeur Thierry Pilette uit. We krijgen dikwijls zeer specifieke vragen van de klant, en dan waarderen we het als we snel een afdoend antwoord van de fabrikant. Er zijn vele aanbieders van luchtbehandelingskasten, maar iemand vinden die zijn product door en door kent is eerder zeldzaam. Met FläktGroup hebben we zo iemand gevonden.”

Het ontwerp werd gemaakt door het studiebureau Ekium Air Consult, eveneens een specialist in cleanrooms, laboratoria en dergelijke veeleisende toepassingen. Een van de uitdagingen in de vestiging van MaSTherCell was om alle elementen in de technische ruimte te kunnen passen. Ideaal gezien is de technische ruimte even groot als ruimte die bediend wordt, maar hier moest men het stellen met minder oppervlak voor de HVAC. Daarom werd eerst een plan in 3D uitgetekend om alles in elkaar te puzzelen. “Uiteraard worden er op de werf nog enkele kleine aanpassingen doorgevoerd, maar dankzij het 3D model, wisten we vooraf wat haalbaar was en wat niet”, aldus Rudi de Hertogh van Ekium. “Anders hadden we het nooit tot een goed einde kunnen brengen.”

Door Alex Baumans

Foto’s: Fläktgroup