10减少资源措施,以实现更高效和可持续的生物制药设施

10减少资源措施,以实现更高效和可持续的生物制药设施

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2022年8月9日,星期二 - 上午11:25

活动:CRB I多模式制造

内容:文章

资源降低措施是可以导致生命周期能源和节省成本的解决方案,以获得有利的投资回报,同时提高弹性并促进设施的健康和健康。

能源价格在s国外。随着公司的扩大运营,他们一直在寻找降低成本并提高其底线的方法。此外,生命科学公司正在致力于可持续性,包括金博宝怎么注册零cARBON操作并极大地限制了用水量和废物生产。我们最近美国对500多名生命科学领袖的调查表明有84%的参与者具有可持续性基准,超过75%的受访者将考虑节能措施和水上开垦金博宝怎么注册策略,以降低运营成本和环境影响。许多公司正在使运营与联合国可持续发展目标也是。

有了这些目标,实现它们的第一步是减少设施的资源消耗。采用最佳设计和施工实践,超越“代码最低”,并减少运营您的设施所需的公用事业,不仅可以提高您的可持续性目标,而且还可以使您的设施更加高效,并可以降低运营成本。金博宝怎么注册

过去,我们已经讨论过通过更改公用事业的来源来减少能源消耗,但是选项并没有结束。方程的另一半是确定您可以在哪里减少设施使用的资源。许多减少措施都集中在能源和碳上,但是水和废物最小化对于整体减少设施的占地面积很重要。

这里有10种资源减少解决方案,您可以在今天实施或计划未来。

1.使用实时公用事业监控来找到减少机会

收集有关您当前公用事业用法的数据是最好的起点;您无法改进无法测量的东西!您对设施的实用程序使用情况的信息越多,您就越能够确定将来减少的机会。

计量主要公用事业(电力,气体,水)和服用特定子系统(包括冷却器,冷却塔,高纯净水系统,蒸汽生产和空气处理单元(AHUS))为基线设施操作提供了重要的趋势数据。基准的公用事业评估可以帮助您识别低悬挂的水果,或者最容易减少过多用途用途的机会。

随着生命科学行业的举动Pharma 4.0™- ISPE向生命科学设施引入行业4.0概念和技术的计划 - 更多的制造商已经转向了更多的数字化和自动化。这些添加可以产生实时分析,以帮助测量和基准测试。实施连续监控的调试(MCBX)软件来收集,分析和可视化数据,这可以帮助您优化设备性能和效率。故障检测诊断系统可以立即识别系统异常,从而节省能源9%至15%以上,五年以下的回报

2.进行评估以确定在哪里最小化空气变化

空气变化对于维持洁净室空间中的空气质量和满足GMP的需求很重要,但这导致HVAC高能需求。可以最大程度地减少监管标准内的空气变化。减少设施的空气变化可降低HVAC能源需求,并节省成本。

在新项目的设计阶段,进行空气变化评估,以量化特定设施的各种速率颗粒水平,以确定将空气变化超出传统设计的机会。可以将空气变化最小化以满足最低水平的GMP要求,而不会损害风险。

对于现有设施,评估空气变化速率,以确定系统是否平衡了设计速率,并且可以重新平衡以最初的设计负载,或者进一步降低了最初的遗产设计。如果设施已经运行了几年而没有超过局限性,并且颗粒样品从未接近限制,则可能表明该设施过于通风,并且有减少的机会。

最后,您可以通过验证非生产和非占用小时的空气变化的空间来实现额外的节省,并使用软件根据变化的粒子条件来优化通风速率。

3.使用专用的室外空气系统并结合能量回收

Life Sciences设施可以通过将通风和空调通过融合热恢复的专用室外空气系统(DOAS)来实现大量的HVAC节省。

DOA在分发到下游空气处理程序之前,将100%的空气和条件带入了100%的空气和条件。DOA的好处包括通过湿度控制,回火室外空气,令人满意的通风和过滤需求以及提供加压来分开明智和潜在的负载。鉴于GMP空间的巨大除湿要求,生命科学设施可以特别受益于DOA,因为它可以减少加热和冷却负载。DOA还可以配备能源回收策略,以增加节省。

可以使用DOA实施不同的能源回收解决方案,以从排气流中回收能量并将其转移到通风空气中。能量或焓的车轮可以交换明智的和潜在的热量,但在气流之间承受交叉污染的风险。可以使用跑道的液压回路代替能轮来避免潜在的污染,但只能恢复明智的热量。

4.在天然气替代品上实施热泵

热泵的效率是传统天然气替代品的效率五倍,可以通过清洁电力来供零碳设计。它们将热量从一个地方传递到另一个地方,而不是产生热量,可以使用水,空气或地面(称为地热)作为能源或水槽。一些热泵在冬季可以产生热水,在夏季在冷却水中产生冷水,在同时加热和冷却期间,可以从冷凝器中回收热,并重定向以加热热水或类似的最终用途,以获得最大的效率,能源和成本储蓄。通常,空气热泵的性能系数(COP)可能为2-3,水水可能为4-5,而在热恢复模式下运行的热泵同时加热和冷却,超过8岁的警察。

此外,您可以用低温热水(LTHW)系统实施以140℉或更低的方式运行的热泵,以实现额外的成本和节能。LTHW系统减少了系统的热损失,并实现了更广泛的零碳加热替代方案。还要考虑制冷剂的选择和气候如何影响热泵系统。使用天然制冷剂且可以在亚冰点温度下可靠运行的大型热泵今天不是主流,但是随着新技术的出现,这种温度可能会发生变化。

5.优化照明设计以减少能源的使用,同时增加自然光

有效的照明设计可以涵盖您选择的照明类型,选择放置这些灯的位置以及放入空间的自然光。不久前,大多数生命科学实验室和制造空间都没有自然光,但是最近的趋势使公司在这些空间中增加了窗户,以最大程度地减少能源的使用,同时最大程度地提高居住者的健康和保健。

第一个也是最简单的能源和节省成本的机会是更新设施中使用的照明类型。正如大多数人所知道的那样,用更高效,更持久的LED代替现有的卤素灯泡或荧光管照明灯具可以减少照明能量和空间中发出的过量热量。LED可以达到效率高75%,最后25次比其他照明替代方案更长。

但是,增加节省的其他照明策略。

对于非GMP空间,请使用占用控件确保在没有人出现时熄灭灯。占用控制也可以响应室温,并通过减少空气交换以优化能源来拒绝HVAC系统。

最后,日光收获系统可以通过自然照明补充电灯来智能地在空间中智能保持适当的照明,可以节省额外的能量。日光收获的额外好处是,最大化自然光可以提高居住者的心情,昼夜节律和生产力

6.创建战略建筑信封设计

精心设计的建筑信封具有减少加热和冷却能源利用的巨大潜力。最大化绝缘材料,限制渗透和选择创新的窗户解决方案都可以防止热损失,节省成本并创造更舒适的内部环境。

考虑将建筑物超出最低代码;这可能会产生终身节能的投资回报。另一个选择是凉爽的屋顶,旨在反映阳光而不是吸收太阳能,从而减少了空调需求并减少城市热岛效应。另外,办公空间的绿色屋顶可以帮助进行雨水管理,同时创造更愉快的屋顶空间。对于具有联合办公空间和实验室/GMP空间的设施,请确保在排气流之后不在绿色屋顶空间。最后,如果可能的话,请考虑在设计过程中建立方向,以最好地利用自然光线,同时避免眩光和不必要的太阳热量增益。

室外空气浸润可能构成挑战建筑系统调节内部环境。带有空气屏障的紧密信封以限制渗透,可以节省能量,减少水分并提高HVAC系统效率。限制连续的门和壁密封,双门,自动加压以及入口上的气窗。

最后,窗户是建筑物信封的关键部分,并新兴的创新最大程度地减少了眩光和热量损失,同时最大程度地增加了居民健康的窗户区域。窗户解决方案包括带有玻璃的多窗格系统,电动窗户,这些窗户可以动态调整到环境条件下的色彩,以及提供绝缘或可以利用太阳能的窗户膜。

7.添加水回收系统以限制设施的环境足迹

减少资源不仅限于能源;减少水是节省成本并保留宝贵资源的另一个重要考虑因素。大多数生命科学设施都使用大量水,因为它是制造过程中不可或缺的一部分,因此水取开有助于限制整体城市用水量。回收选择包括雨水收集,空气处理器的冷凝水收集和反渗透(RO)拒绝可以直接直接储罐的水,然后在现场使用,包括冷却塔的化妆水和灌溉。

考虑添加空气水水热泵,通过使用空气作为热源/水槽,可节省水。这些还消除了冷却塔和相关设备的需求,从而释放了更多的制造空间。热恢复冷却器可以通过将热量重定向到热水系统中,同时加热和冷却操作,可以限制冷却塔的操作。气冷冷却器还可以消除中央植物的冷却塔使用情况,但它们的效率不如水冷却的替代品。在节水比节省更高的关注的情况下,可以考虑它们。

8.生产环境水,以通过臭氧消毒为膜注射

传统的WFI通过蒸馏生产通常是天然气和水的最大设施消费者之一。尽管蒸汽压缩蒸馏的用途较少,并且比多效应蒸馏需要更少的预处理,但仍然需要蒸汽。膜超滤采水(WFI)一代减少了实用性需求,同时保持制造质量并节省制造空间。

在生产环境的过程中WFI由膜和臭氧消毒,在用RO纯化之前对水进行预处理,然后在电降节和超滤之前通过薄膜通过两次,以实现有效的内毒素还原。下游,存储和分配系统可以在环境温度下使用臭氧进行常规消毒而不是热水方法。膜系统通常占用更少的空间,并且需要更少的焊接以减少安装复杂性和成本。

最后,环境WFI可用于生产,并使用无蒸汽加热方法(如热流体滑水或电动热泵)来消除WFI的植物蒸汽需求。

9.合并一次性技术和封闭处理系统

一次性技术和封闭处理系统的组合可以减少与清洁制造设备和空间相关的公用事业使用。虽然一次性技术确实带来了环境权衡,但根据特定的减少目标,它仍然是某些设施的更好选择。

随着该行业越来越有压力以更快地交付产品,同时降低间接费用,一次使用技术变得越来越受欢迎。单利用技术可以通过避免实地(SIP)和清洁(CIP)来提高灵活性,同时节省能源和水。但是,生命科学应用的塑料必须足够强大,以免掺假产品,并且通常很难回收,因此一次性技术会产生更多的塑料废物,并且需要资源来运输和处理塑料异地。可以通过重新利用塑料来最大程度地减少废物,以进行某些测试或为新应用(例如建筑材料)进行粉碎和消毒材料。

可以将一次性技术集成到封闭的过程中,依靠组件的预屈服或伽玛照射,并避免使用硬金属溶液通常需要的清洁和灭菌步骤。封闭过程中的过程系统可以改变细胞和基因疗法制造,因为它们可以最大程度地提高制造的设施占地面积,完全消除洁净室(及其支撑空间),并成本效率地缩放生产。

10.考虑额外的施工措施

施工方法和材料选择是设施开发的关键部分,减少措施可以减少项目的足迹,同时加快项目交付。建筑物贡献了每年二氧化碳排放量的40%;这些排放中的四分之一与材料和构造有关,也称为具体碳。选择低发射的建筑材料并减少施工期间的资源消耗至关重要。

在材料方面,减少措施包括重新利用现有的翻新材料,使用再生材料,并指定挥发性有机化合物和环境产品声明的材料。这可以降低体现碳并提高建筑物乘员的空气质量。还可以考虑这样的材料,例如油漆,粘合剂,地板,隔热材料和家具。

负责任的现场施工实践还可以限制项目的占地面积。废物管理和回收计划,无纸化工作地点,LED临时照明以及未来的电动设备以及拖车上的太阳能电池板可以减少施工期间的资源消耗。

另一个选择是PPMOF构造n方法(预制,预组件,模块化,现场制造),是成为行业的新常态。PPMOF Construction提供了许多优势,包括进度加速,成本确定性,质量,安全性和节能,通过利用异地,简化的施工环境。PPMOF是一项合作的努力,要求整个团队计划和范围范围。集成产品交付精益结构策略可以从一开始就可以成功地将项目利益相关者汇总在一起。

计划是关键

此列表仅刮擦有效的设施设计和构造的表面。这些解决方案是经过验证的技术,许多设施已经实施了能源和节省成本。尽管没有一个解决方案是完美的,但计划是导航技术之间的权衡的关键。例如,校园可持续性总体规划和设备生命周期金博宝怎么注册公用事业评估可以识别资源减少解决方案,并将其安排为预期的现有设备寿命。这使您可以最大化现有资源并协调项目以最大程度地减少停机时间。

了解哪些项目应优先考虑您的设施,或者何时是针对项目协同作用实施这些解决方案的最佳时机,需要一个跨学科和经验丰富的团队,该团队可以看到从设计到施工的项目。作为这样一支团队的一部分,CRB在这里提供帮助。如果您有兴趣减少工厂的资源消耗和运营成本,同时使生产最大化,那就聊天。