Separacja, łatwe do czyszczenia powierzchnie i automatyzacja/zamykanie procesów to sprawdzone sposoby ochrony przed wirusami w czasie pandemii i nie tylko.
Pandemia Covid-19 rzuciła nowe światło na kwestię ochrony przed wirusami, która już od lat znajduje się w centrum zainteresowania projektantów obiektów branży biotechnologicznej. W celu zapewnienia bezpieczeństwa zarówno operatorom, jak i użytkownikom końcowym, projektanci obiektów biotechnologicznych często stosują strategie separacji, czyszczenia i automatyzacji/zamykania procesów w celu zapewnienia bezpieczeństwa obiektów. Ze względu na skutki pandemii Covid-19 istnieje potencjał dla rozwiązań bezpieczeństwa stosowanych w projektach biotechnologicznych, które mogą zostać przeniesione do innych projektów komercyjnych.
Ze względu na charakter obsługiwanych przez zakłady biotechnologiczne materiałów wektorowych pochodzenia wirusowego podlegają one ścisłej kontroli regulacyjnej i muszą być zgodne z wieloma przepisami obowiązującymi w Polsce i Unii Europejskiej. Poniższe zalecenia wynikają z tych oraz innych powiązanych przepisów.
Segregacja przestrzenna
W wytycznych UE wielokrotnie pojawia się sformułowanie “podejmuje się odpowiednie środki łagodzące w celu uniknięcia zanieczyszczenia krzyżowego lub pomyłek”. W praktyce przekłada się to na fizycznie wydzielone obszary i wydzielone ścieżki poruszania się dla personelu, materiałów (np. produkty wirusowe) oraz sprzętu.
Jednym z głównych sposobów, w jaki zakłady biotechnologiczne osiągają segregację, jest jednokierunkowy ruch. Ideą jest posiadanie dedykowanego wejścia, które jest oddzielone od wyjścia. Analogicznie, należy pomyśleć o popularnym amerykańskim bloku mieszkalnym. Korytarz zaopatrzeniowy jest jak dobrze kontrolowana i utrzymywana frontowa ulica, do której wchodzą ludzie i towary. Korytarz powrotny można uznać za analogiczny do osobnej alejki, z której usuwane są odpady.
W otoczeniu obiektu prawdziwy jednokierunkowy ruch oznacza, że osoba wchodzi do przestrzeni produkcyjnej przez dedykowany korytarz dostaw i wychodzi z niej przez korytarz powrotny na tyłach bloku produkcyjnego. Różni się to bardzo od tradycyjnych korytarzy z podwójnym załadunkiem, które są widoczne w większości budynków komercyjnych, z pomieszczeniami po obu stronach i wszystkimi punktami wejścia i wyjścia przez jeden korytarz. Podczas gdy zastosowanie korytarzy z podwójnym obciążeniem jest efektywne pod względem przestrzennym, zwiększa to ryzyko, że czysty obiekt przecina ścieżki z obiektem zanieczyszczonym. Czasami w obiektach branży biotechnologicznej nadal będą wykorzystywane korytarze o podwójnym obciążeniu, ale rekompensuje to fakt, że proces produkcyjny będzie odpowiednio zabezpieczony lub będzie to proces zamknięty, a każde pomieszczenie będzie posiadać kontrolowany ruch wewnątrz. W takich przypadkach przedmioty wchodzą na jedną stronę pomieszczenia, poruszają się w kształcie litery U wokół zewnętrznej krawędzi pomieszczenia, a następnie wracają do tego samego korytarza przez dedykowane do tego celu wyjście.
Innym sposobem na osiągnięcie segregacji przestrzennej w obiektach biotechnologicznych jest staranne rozważenie układu obiektu. W pierwszej kolejności oceniamy, jakie powierzchnie są potrzebne do funkcjonowania obiektu: powierzchnie magazynowe, biura administracyjne, powierzchnie produkcyjne, szatnie pracownicze itp. Następnie przyglądamy się przyleganiu każdego z tych obszarów do siebie. Oczywiste jest, że magazyn musi znajdować się blisko miejsca, w którym surowce miałyby trafić do rdzenia produkcyjnego – nie powinno być żadnych “zdominowanych przez ludzi” przestrzeni pomiędzy nimi. Ponadto przychodzący surowiec nie powinien przecinać ścieżek z odpadami wychodzącymi z zakładu. Sztuczka polega na tym, aby zrozumieć, co należy połączyć, a następnie odgrodzić teren obiektu, aby zminimalizować czas, w którym krzyżują się różne rodzaje ruchu. Ponieważ planowany jest obiekt biotechnologiczny, tworzone są mapy budynku, oznaczane strzałki kierunku ruchu, które pokazują, w którą stronę przez obiekt mają przechodzić ludzie, produkty, materiały, sprzęt i odpady.
Idea minimalizacji lub eliminacji przecinających się ścieżek przepływu może zostać rozszerzona na inne przestrzenie komercyjne przez zastosowanie strzałek piętrowych kierujących pracowników po całym budynku w jednokierunkowym przepływie. Możliwe jest zastosowanie przepływu jednokierunkowego w szatniach pracowniczych, umywalniach lub kafeterii. W obiektach można również wyznaczyć zestaw drzwi wejściowych i wyjściowych dla pracowników, aby zapobiec przekraczaniu przez nich ścieżek podczas zmiany.
Segregacja czasowa
Segregacja czasowa oznacza po prostu segregację w czasie. Polega ona na sekwencjonowaniu ruchu czystych i zanieczyszczonych materiałów, personelu lub sprzętu przez tę samą przestrzeń, ale w różnym czasie. Koncepcja ta jest stosowana, gdy nieuniknione jest przejście osoby z przepływem odpadów lub przejście czystego produktu przez ścieżkę z zanieczyszczonym.
Takie podejście pozwala na uzyskanie pewnej ilości czasu pomiędzy momentem, w którym możliwe zanieczyszczenie przechodzi przez to samo miejsce, co coś wymagającego ochrony przed zanieczyszczeniem. Czasowa segregacja może nawet oznaczać dodanie procedury czyszczenia, zanim inna osoba lub czysty obiekt będzie mógł przejść przez dane pomieszczenie.
Podejście to może być realizowane w niektórych obiektach poprzez rozłożone w czasie przepływy pracy. Na przykład operatorzy wyższego szczebla mogą pracować w poniedziałki, wtorki i piątki na zmianę, natomiast operatorzy niższego szczebla pracują w środy, czwartki i piątki na zmianę. Chronologiczna segregacja działalności pracowników jest jednym ze sposobów na osiągnięcie większej separacji w danym zakładzie.
Segregacja według kontroli środowiskowej
Ważnym elementem segregacji czystych i nieczystych procesów jest odpowiednia kontrola środowiska pracy, czyli systemy grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne. Takie systemy mogą stanowić skuteczne zabezpieczenia przeciw rozprzestrzenianiu się wektorów wirusów w obiekcie biotechnologicznym. Dowiedz się więcej o tym, jak sprawować kontrolę zanieczyszczeń za pomocą takich systemów.
Oczywiście zastosowanie tych pomysłów może się wiązać z dużą ilością modernizacji, ponieważ większość budynków komercyjnych nigdy nie była budowana z uwzględnieniem zasad separacji. Jednak przy pewnej dozie twórczego i krytycznego myślenia wciąż może być możliwe zastosowanie większej separacji w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w prawie każdej przestrzeni komercyjnej.
Czystość
Istnieją różne poziomy czystości, które należy wziąć pod uwagę w zależności od wykorzystania przestrzeni w ramach obiektu biotechnologicznego. Podczas gdy pomieszczenia czyste są poddawane największej kontroli, wszystkie obszary obiektu biotechnologicznego powinny zachęcać do zachowania czystości, w tym toalety pracownicze, obszary administracyjne, przestrzeń magazynowa itp. Zasady projektowania stosowane w celu osiągnięcia czystości w obiektach biotechnologicznych mogą być stosowane w innych pomieszczeniach komercyjnych.
Czysty design
Część czystości obiektu zależy od tego, jak jest on zaprojektowany. Oto niektóre z wytycznych regulacyjnych, które architekt musi wziąć pod uwagę:
“Aby ograniczyć gromadzenie się kurzu i ułatwić sprzątanie, nie powinno być żadnych trudnych do wyczyszczenia wnęk oraz powinno się ograniczyć do minimum wystające gzymsy, półki, szafki i sprzęt”.
“Wszystkie pomieszczenia i miejsca pracy, w których produkty są wytwarzane lub przechowywane, powinny być utrzymywane w porządku, czyste i wolne od zanieczyszczeń, kurzu, szkodników i przedmiotów, które nie są wymagane do produkcji”.
Przestrzeganie tych przepisów przekłada się na konstrukcję wolną od pęknięć i szczelin. Wymaga to wyeliminowania wszelkich obszarów sprzyjających stagnacji lub gromadzeniu się cząsteczek. Wszelkie powierzchnie, które będą przyciągać lub zbierać cząsteczki, muszą być ograniczone do absolutnego minimum lub całkowicie wyeliminowane. W praktyce oznacza to minimalizację ilości powierzchni dostępnych do dotykania w pomieszczeniu czystym. Wszystkie powierzchnie muszą być łatwe w czyszczeniu, a zatem wolne od krawędzi, na których mogą się zbierać zanieczyszczenia, między innymi parapety. Wszystkie ściany są tak skonstruowane, aby były gładkie, bez parapetów i gzymsów.
W obiektach biotechnologicznych nie może gromadzić się kurz. Dlatego są one zaprojektowane z bardzo prostymi pomieszczeniami, bez dodatkowych zakamarków. W pomieszczeniach o podwyższonej klasyfikacji czystości procedury projektowania przenosi się na kolejny poziom, zastępując 90-stopniowe narożniki zaokrąglonymi płytami, rozszerzając w ten sposób promień szczeliny, aby łatwiej było ją czyścić.
Dodatkowo powroty powietrza są umieszczane na poziomie podłogi, a nie na suficie. Taki schemat przepływu powietrza w dół kieruje cząstki stałe i zanieczyszczenia w dół do podłogi, zmniejszając ilość zanieczyszczeń przenoszonych przez powietrze lub zawieszonych. Strumień powietrza omiata następnie cząstki stałe przez podłogę w kierunku jednego z nisko umieszczonych wlotów na poziomie podłogi. Czasami odciągi wentylacji są wyposażone w filtry, które zapobiegają ponownej cyrkulacji zanieczyszczeń w systemie HVAC.
Inne pomieszczenia komercyjne mogą również wykorzystywać podobne rozwiązania, minimalizując ilość miejsc, w których może gromadzić się kurz i zanieczyszczenia. Mimo że tylko w przypadku budowy nowych budynków możliwe jest wdrażanie funkcji trwałych, takich jak konstrukcja ściany, którą możemy zmywać bieżącą wodą, to we wszystkich obiektach komercyjnych warto rozważyć usunięcie bałaganu i zbędnych mebli, w tym dodatkowych siedzeń tkaninowych, półek ściennych lub dekoracji. Personel biurowy powinien być zachęcany do przechowywania jak najmniejszej ilości rzeczy osobistych, tak aby biurka i inne powierzchnie można było łatwo czyszczone.
Wybór materiału
Zakłady biotechnologiczne kolejny raz stają przed wyzwaniem spełnienia konkretnych wymagań prawnych dotyczących tego, jakie materiały mogą być stosowane w ich zakładach, zwłaszcza w wyznaczonych strefach czystości.
Na przykład zgodnie z amerykańskimi przepisami: “W obszarach czystych wszystkie zewnętrzne powierzchnie powinny być gładkie, nieprzepuszczalne i nienaruszone, aby zminimalizować wydostawanie się lub gromadzenie cząstek lub mikroorganizmów oraz aby umożliwić wielokrotne użycie środków czyszczących i dezynfekujących, jeśli są stosowane”.
Jak stwierdzono w powyższych wytycznych, jednym z głównych powodów, dla których materiały budowlane muszą być odporne na zużycie, jest odporność na mycie w ramach rygorystycznych, codziennych procedur czyszczenia. W procesie czyszczenia powierzchni często stosuje się żrące środki czyszczące, jak np. wybielacz. Pomieszczenia zanieczyszczone wirusami są często odkażane przez zamgławianie, co oznacza wprowadzenie i cyrkulację chmury odparowanego nadtlenku wodoru (VHP), która zabija wirusy, bakterie i prawie wszystkie żywe organizmy mające z nimi kontakt. Materiały muszą być specjalnie dobrane, aby wytrzymać wielokrotny kontakt z VHP.
Materiały nadające się do stosowania w zakładach produkcyjnych przemysłu biotechnologicznego to posadzki epoksydowe, ściany malowane farbami epoksydowymi, szkło i stal nierdzewna. Nie można używać wykładzin dywanowych ze względu na gromadzenie się w nich cząstek kurzu i nie wolno używać drewna, ponieważ może ono stanowić potencjalne obciążenie biologiczne.
Inne obiekty komercyjne mogą korzystać z doświadczeń zakładów biotechnologicznych, wybierając trwałe materiały, które wytrzymują wzmożone procedury czyszczenia i są odporne na odpryski, łuszczenie się, utlenianie lub inne uszkodzenia, które mogą sprzyjać powstawaniu zapylenia w środowisku pracy. Tam, gdzie to możliwe, tekstylia należy zastąpić łatwo zmywalnymi winylami, a okładziny okienne powinny nadawać się do zmywania.
Czujniki bezdotykowe
Instalacja czujników bezdotykowych to świetny sposób na zmniejszenie nakładu pracy związanej z czyszczeniem i redukcją zanieczyszczeń powierzchni. W niektórych obiektach biotechnologicznych wykorzystuje się czujniki bezdotykowe w toaletach, pisuarach i umywalkach, a także drzwi z napędem silnikowym aktywowane ruchem w celu ograniczenia kontaktu ludzi z przedmiotami. Wiele z nich jest już powszechnie stosowanych w obiektach, w których nie stosuje się rozwiązań cGMP (z ang. Current Good Manufacturing Practices), ale podejrzewamy, że nastąpi jeszcze dalsza integracja czujników bezdotykowych we wszystkich rodzajach projektów komercyjnych.
Główne wnioski płynące z badania zdolności do utrzymania czystości w obiekcie biotechnologicznym to potrzeba czystego designu, dobrego doboru materiałów oraz zastosowania czujników bezdotykowych w obszarach powszechnie dostępnych. Oczywiście istnieje stała równowaga pomiędzy bezpieczeństwem publicznym a kosztami. Na budowę każdego obiektu można przeznaczyć jedynie określoną w budżecie sumę środków finansowych. Nawet w zakładzie biotechnologicznym nie wszystkie powierzchnie, poza głównym obszarem produkcji, są łatwe do oczyszczenia. W przypadku innych obiektów komercyjnych warto się zastanowić, które obszary naszej placówki są najbardziej narażone na ryzyko, i skoncentrować swoje wysiłki na zwiększeniu łatwości czyszczenia w tych obszarach.
Zamknięcie procesu i automatyzacja
Szczególnie interesującą częścią projektowania obiektów biotechnologicznych jest zamknięcie procesu i automatyzacja. Ze względu na to, że są one już głównym przedmiotem zainteresowania w nowoczesnym projektowaniu obiektów biotechnologicznych, wiele z tych obiektów jest w mniejszym stopniu narażonych na skutki stosowania protokołów powrotu do pracy, niż pozostałe zakłady produkcyjne. W wielu zakładach, które radzą sobie ze zmniejszeniem liczby pracowników ze względu na zalecenia społeczne, zakłady biotechnologiczne, które już wprowadziły automatyzację i zamykanie procesów, są dobrze przygotowane do utrzymania wydajności.
W zakładzie biotechnologicznym stale poszukujemy nowych sposobów na zamknięcie procesu w obszarze strefy czystej. Dodanie warstwy ochronnej pomiędzy produktem a środowiskiem pozwala na zmniejszenie ochrony pomiędzy operatorem a tym samym środowiskiem o jedną warstwę. Dzięki temu produkt jest lepiej chroniony przed wpływem środowiska naturalnego, a nawet może to oznaczać mniej rygorystyczne kontrole środowiskowe lub jedną uciążliwą dla operatora warstwę ochronną mniej.
Pandemia ujawniła rzeczywiste ryzyko związane z obecnością zainfekowanego operatora na linii produkcyjnej w każdej branży. Wiemy już, że operatorzy są najbardziej zanieczyszczonym obiektem na obszarach czystych, a zatem wynika z tego, że zmniejszenie liczby pracowników jest równoznaczne z ograniczeniem ryzyka. Zwiększony poziom automatyzacji zmniejsza liczbę pracowników potrzebnych w każdym zakładzie.
Automatyzacja ogranicza również ilość błędów. Automatyzacja standardowych procedur operacyjnych w celu ochrony produktów i personelu zmniejsza wpływ błędów ludzkich, co oznacza większe bezpieczeństwo produktów i personelu. Podobnie jak telepraca i inne formy pracy zdalnej stały się powszechne w świecie biznesu, przemysł biotechnologiczny będzie prawdopodobnie odnotowywał tendencję do większej automatyzacji urządzeń.
Zasady zamykania procesów i automatyzacji można zastosować w innych zakładach, badając, jakie zadania mogą być zamykane przed innymi lub wykonywane przez maszyny. Epoka Covid-19 to świetny czas na przeanalizowanie powszechnych praktyk w celu sprawdzenia, czy istnieją bezpieczniejsze, bardziej wydajne sposoby wykonywania wspólnych zadań w zakładzie. Będzie to wyglądało bardzo różnie w zależności od branży, ale jesteśmy przekonani, że istnieje wiele możliwości poprawy, aby każdy obiekt komercyjny mógł lepiej sprostać wyzwaniom pandemii.
Szerokie konsekwencje wynikające z Covid-19 będą miały wpływ na kształt obiektu komercyjnego przyszłości. W celu zapewnienia lepszej separacji, łatwości czyszczenia i automatyzacji w każdym komercyjnym zakładzie produkcyjnym należy zastosować sprawdzone i skuteczne zasady projektowania biotechnologicznego.
Ten artykuł pierwotnie pojawił się na stronie internetowej CRB. CRB jest partnerem CFE Media.
