Rizki Desvianto W.

260110080083

Pengolahan air Industri Farmasi Formulasi

A. Pengolahan Air Produksi

Air merupakan salah satu aspek kritis (vital) dalam pelaksanaan c-GMP. Hal tersebut

disebabkan karena air merupakan bahan baku dalam jumlah besar, terutama untuk produk sirup, obat

suntik cair, cairan infus, dan lain-lain. Bila tercemar, beresiko sangat fatal bagi pemakai (pasien).

Kualitas air yang digunakan untuk produksi, tergantung dari persyaratan air yang digunakan

produk yang dibuat, misalnya air murni atau air untuk injeksi. Berikut adalah standar air yang

digunakan untuk produksi sesuai dengan persyaratan CPOB.

1

Mekanisme kerja Purified Water System

Purified water system merupakan sistem pengolahan air yang dapat menghilangkan

berbagai cemaran (ion, bahan organik, partikel, mikroba dan gas) yang terdapat di dalam air

yang akan digunakan untuk produksi. Air (raw water) pengolahan air dapat diperoleh dari air

PDAM (city water), Shallow well (sumur dangkal) dengan kedalaman 10-20 m, atau berasal

dari Deep well (sumur dalam) dengan kedalaman 80-150 m. Variasi mutu dari pasokan air

mentah (raw water) yang memenuhi syarat ditentukan dari target mutu air yang akan

dihasilkan. Demikian pula mutu air menentukan peralatan yang diperlukan untuk pengolahan

air tersebut. Purified water system terdiri dari: Multimedia filter, Carbon filter, Water

softener, Heat Exchanger (HE), Micro filter, Ultra filtration (R.O = Reverse Osmosis), dan

Electro De-Ionization (EDI).

2

Multimedia filter

Multimedia filter berfungsi untuk menghilangkan lumpur, endapan dan partikel-partikel

yang terdapat pada raw water. Multimedia filter terdiri dari beberapa filter dengan porositas

6-12 mm; 2,4 – 4,8 mm; 1,2-2,4 mm; dan 0,6-1,2 mm. Filter-filter ini tersusun dalam satu

vessel (tabung) dengan bagian bawah tabung diberikan gravel atau pasir sebagai alas vessel

(sehingga sering juga disebut dengan sand filter).

Active Carbon filter

Carbon aktif adalah karbon yang telah diaktifkan dengan menggunakan uap bertekanan

tinggi atau karbon dioksida (CO2) yang berasal dari bahan yang memiliki daya adsorbsi yang

sangat tinggi. Biasanya digunakan dalam bentuk granular (butiran). Active carbon berfungsi

sebagai pre-treatment sebelum proses de-ionisasi untuk menghilangkan chlorine, chloramine,

benzene, pestisida, bahan-bahan organik, warna, bau dan rasa dalam air.

Water Softener Filter

Water softener filter berisi resin anionik yang berfungsi untuk menghilangkan dan/atau

menurunkan kesadahan air dengan cara mengikat ion Ca++ dan Mg++ yang menyebabkan

tingginya tingkat kesadahan air.

Reverse Osmosis

Reverse osmosis merupakan teknik pembuatan air murni (purified water) yang dapat

menurunkn hingga 95% Total Dissolve Solids (TDS) di dalam air. Reverse osmosis terdiri

dari lapisan filter yang sangat halus (hingga 0,0001 mikron).

EDI (Elektonic De-Ionization)

EDI merupakan perkembangan dari Ion Exchange system dimana sebagai pengikat ion

(+) dan (-) dipakai juga elektroda disamping resin. Elektroda ini dihubungkan dengan arus

listrik searah sehingga proses pemurnian air dapat berlangsung terus menerus tanpa perlu

regenerasi. Setelah melewati EDI, selanjutnya purified water yang dihasilkan ditampung

dalam tanki penampungan (storage tank) yang dilengkapi dengan CIP (cleaning in place) dan

looping system dan siap didistribusikan ke ruang produksi.

Mekanisme kerja Water for Injection (WFI)

Pengolahan air untuk injeksi (Water For Injection/WFI) berasal dari purified water

system, yang selanjutnya dilakukan destilasi (penyulingan) dengan terlebih dahulu melewati

lampu UV untuk membunuh bakteri. Sesuai dengan persyaratan CPOB yang terbaru, proses

destilasi menggunakan 6 (enam) kolom destilasi, artinya air yang digunakan untuk produk-

3

produk steril tersebut mengalami 6 kali proses destilasi. Dengan unit ini diperoleh air untuk

injeksi yang memenuhi persyaratan Water For Injection (WFI). Selanjutnya, WFI yang

dihasilkan kemudian disimpan dalam storage tank pada suhu 70-80oC sebelum

didistribusikan untuk produksi produk steril.

skema pembuatan Water for Injection sesuai dengan cGMP

Beberapa hal lain yang diatur dalam CPOB Terkini sebagai persyaratan penting air

untuk produksi yang sebelumnya tidak diatur dalam CPOB yang lama (2001) , antara lain :

Daerah mati (dead legs/kran) harus sekecil mungkin (maksimum 3 x diameter pipa)

Aliran air untuk produksi harus disirkulasi secara terus menerus (24 jam)

Pipa distribusi (terutama untuk produk steril) menggunakan baja anti karat jenis SS

316L

Pipa distribusi menggunakan double tube

Pipa distribusi tidak boleh ditanam atau menempel pada dinding ruang produksi, tapi

harus terdapat jarak yang cukup antara pipa dengan dinding untuk memudahkan

pembersihan

Tanki penampung dari bahan SS 316 L yang dilengkapi dengan fasilitas CIP

(cleaning in place) yang memungkinkan proses pembersihan tanki secara

menyeluruh

Parameter pengoperasian : suhu, konduktifitas, flow rate, porositas filter, dan lain-

lain harus didokumentasikan

4

Terdapat gambar skematik titik-titik pemakaian air

Terdapat sistem alert (peringatan) dan action limit (batas tindakan) pada sistem

pengolahan air.

Bangunan pengolahan air harus terpisah dari bangunan untuk proses produksi,

walaupun demikian letaknya sebaiknya berdekatan, agar resiko pencemaran bisa ditekan

seminimal mungkin selama distribusi dalam pipa penyalur. Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam merancang bangunan untuk pengolahan air, antara lain adalah:

1. Luas bangunan harus cukup luas untuk menampung tangki-tangki pengolahan air

2. Lantai dan dinding bangunan harus dilapisi cat yang dapat mencegah tumbuhnya

lumut dan jamur (misalnya cat Epoxy atau cat minyak)

3. Posisi lantai bangunan harus lebih tinggi dari sekitarnya untuk mencegah air hujan

masuk ke dalam dan dapat menyebabkan pencemaran.

Kualifikasi Kinerja (PQ = Performance Qualification) Water System

5

B. Pengolahan Air Limbah

Sumber-sumber Limbah Industri Farmasi Formulasi

Limbah industri farmasi formulasi dapat dari berbagai sumber dari kegiatan tersebut dan

terbagi menjadi tiga jenis limbah, yaitu padat, cair dan gas. Adapun komponen-komponen limbahnya

sebagai berikut :

a) Produk yang gagal dan terbuang.

b) Tumpahan bahan-bahan, baik bahan baku maupun bahan-bahan pembantu.

c) Debu ( dari pencampuran dan pencetakan tablet)

d) Air buangan dari pencucian peralatan dan sterilisasi

e) Buangan dari laboratorium

f) Air buangan dari toilet, WC dan kamar mandi.

g) Bahan kemasan yang tak terpakai.

h) Limbah dari laboratorium

Karakterisasi limbah industri farmasi formulasi

a) Mengandung sisa pencucian

b) peralatan seperti desinfektan,

c) bahan sterilisasi dan deter-gen.

d) Memiliki nilai BOD yang tinggi

e) Mengandung antibiotik, dan bahan kimia lainnya.

f) Memiliki kandungan padatan yang tinggi.

Pengolahan limbah

Demi menghindari pencemaran terhadap lingkungan, maka industri farmasi perlu melakukan

pengolahan terhadap limbah yang dihasilkannya mulai dari limbah padat, cair dan gas. Cara

pengendalian limbah-limbah tersebut adalah sebagai berikut:

1. Limbah padat

Limbah padat yang antara lain berasal dari packing material bahan baku, dan debu hasil produksi

ditanggulangi dengan cara melakukan pembakaran di incenator, sementara gas yang terbentuk dari

pembakaran tersebut disalurkan melalui lime water filter. Pengendalian selanjutnya dilakukan dengan

dust collector, deduster, dan cyclone dengan water jet.

2. Limbah gas

Limbah gas yang berasal dari mesin-mesin penunjang seperti diesel dan boiler ditangani dengan

cara dibuang melalui cerobong asap yang mempunyai ketinggian yang cukup, sehingga gas tersebut

terencerkan oleh udara.

6

3. Limbah laboratorium

Limbah laboratorium yang berasal dari suatu pemeriksaan dengan menggunakan pereaksi yang

mengandung logam berat ditanggulangi dengan melalui suatu proses pengendapan sebagai sulfida dan

kemudian endapan tersebut ditanam dalam bak beton. Sedangkan cairan yang sudah bebas logam

berat disalurkan ke dalam waste water treatment sebelum dialirkan ke sungai.

4. Limbah cair

Limbah cair yang berasal dari pencucian peralatan, mesin tangki, dan lain-lain ditanggulangi

dengan peralatan waste water treatment plane. Sebelum limbah tersebut mengalir ke sungai maka

limbahn diproses terlebih dahulu pada peralatan tersebut melalui proses equalisasi, netralisasi,

presipitasi, sedimentasi, kolam aerob-fakultatif, bak kontrol, tempat lumpur, dissolved air flotation

dan filtrasi.

a. Equalisasi

Air limbah sebelumnya dilakukan penyaringan untuk menghilangkan benda-benda

kasar dan minyak, kemudian diendapkan sebentar agar partikel-partikel awal yang kasar tidak

ikut pada proses selanjutnya tetapi untuk limbah yang berasal dari antibiotik dilakukan proses

penghilangan racun(detoksikasi). Penyaringan ini juga berguna untuk menyaring kandungan

lemak pada air limbah. Setelah itu barulah air limbah masuk pada tangki ekualisasi, pada

proses ini dilakukan pengadukan agar air limbah yang berasal dari berbagai sumber tersebut

menjadi sama (homogen).

b. Netralisasi

Setelah air limbah sudah homogen karakteristiknya maka dilakukan neutralisasi.

Neutralisasi bertujuan agar pH air limbah berada pada kondisi netral sehingga mudah untuk

diolah. pH yang diinginkan sekitar 6,5-8,5 agar pada saat proses aerobik pH tersebut optimal

bagi mikroorganisme. Netralisasi diberikan larutan kimia tergantung pH awal limbah, jika

asam maka ditambahkan NaOH dan jika basa ditambah H2SO4. Namun pada proses ini

terbentuk endapan yang akan langsung dialirkan pada bak sludge untuk kemudian dikelola

lebih lanjut.

c. Presipitasi

Air limbah kemudian masuk kedalam bak presipitasi. Pada bak ini air limbah

diberikan penambahan bahan kimia lime(kombinasi dari kalsium klorida, magnesium klorida,

alumunium klorida, dan garam-garam besi). Hal ini bertujuan untuk mengurangi bahan-bahan

terlarut organik dan kandungan logam berat seperti sulfat, flourida dan fosfat dengan cara

mengendapkan limbah. Kemudian dilanjutkan pada bak sedimentasi.

7

d. Sedimentasi

Proses pengendapan limbah setelah melalui proses presipitasi. Air limbah

didiamkan minimal delapan jam agar limbah bnar-benar terpisah dari lumpurnya.

Pengendapan limbah dengan penambahan koagulan dan flokulan. Kemudian lumpur tersebut

dialirkan ke bak sludge dan air limbah dialirkan lagi untuk proses selanjutnya, yaitu aerob-

fakultatif.

e. Aerob-Fakultatif

Pada kolam ini dibuat dengan kedalaman dengan massa penahanan 20 hari atau

lebih. Kolam ini diberikan mikroorganisme untuk merombak limbah tersebut. Sumber

oksigen berasal dari ganggang yang berada diatas perairan . Proses ini digunakan juga sebagai

stabilisasi.

f. Bak Kontrol

Pada bak kontrol ini berfungsi sebagai pengecekan kualitas limbah sebelum

dibuang ke sungai. Pengecekan limbah dimaksudkan agar limbah cair tersebut memenuhi

baku mutu limbah cair kegiatan industri farmasi. Jika belum memenuhi maka limbah

dikembalikan kepada proses IPAL.

BAKU MUTU LIMBAH CAIR UNTUK INDUSTRI FARMASI

PARAMETER PROSES PEMBUATAN

BAHAN FORMULA

(Mg/L)

FORMULASI

PENCAMPURAN

BOD5 100 75

COD 300 150

TSS 100 75

TOTAL-N 30 -

FENOL 1,0 -

pH 6,0-9,0 6,0-9,0

g. Pengolahan lumpur

Lumpur yang berasal dari bak lumpur kemudian dilakukan dissolved air

flotation ,tahapan ini bertujuan untuk mengurangi volume lumpur yang akan diolah dengan

cara meningkatkan kandungan padatan. Kemudian selanjutnya lumpu tersebut melewati

tahapan filtration yang bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi kandungan air dan

sekaligus mengurangi volume lumpur. Setelah itu lumpur tersebut dibakar pada insinerator.

8

9

Penyaringan dan pengendapan(FeSO4) Outlet

Sedimentasi Bak

Equalisasi Netralisasi Presipitasi Kolam Aerob-Fakultatif Kontrol

Sungai

INLET

Sludge

Limbah B3

Asam/Basa Sludge de-watering

Detoksikasi

Sludge disposal

Insinerasi

10

Air Limbah Formulasi

Air Limbah

Formulasi Antibiotik

Dissolved air-flotation

Filtrasi

Landfill

Design IPAL Industri Farmasi Formulasi

5. Limbah Bahan berbahaya dan beracun (B3) Industri Farmasi

Selain limbah yang dapat diolah sebenarnya sebagian besar yang dihasilkan oleh

kegiatan industri farmasi merupakan limbah berbahaya dan beracun yang pelu dikelola

lebih lanjut agar tidak membahayakan lingkungan.

Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B-3), adalah sisa suatu usaha dan/atau

kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau

Konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat

mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, dan/atau dapat membahayakan

lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup Manusia serta Makhluk Hidup lainnya

(PP no. 18 tahun 1999 tentang Limbah B 3). Adapun sumber sumber dari limbah B3

tersebut berasal dari sludge IPAl, oli bekas, bahan baku kadaluwarsa, Pengolahan limbah

tersebut awalnya dibakar pada rotarkiln merupakan salah satu jenis incinerator. Setelah

itu baru abu dari sisa pembakaran pada insinerator dibawa ke suatu perusahaan

pengolahan limbah B3 untuk kemudian dikelola melalui penimbunan atau landfill.

6. Minimalisasi Limbah

Untuk meminimalisasi limbah dapat dilakukan dengan cara mengurangi sumber

penghasil limbah (source reduction) dan daur ulang (recycling and reuse).

Pengurangan Sumber Limbah Daur Ulang

a) Penggantian/substitusi bahan baku untuk mengurangi jumlah, volume dan

toksisitas limbah

b) Limbah yang dikeluarkan digunakan kembali (re-use), di daur ulang (recycling),

atau diambil kembali (recovery).

c) Modifikasi proses, bertujuan untuk efisiensi proses yang potensial mengeluarkan

limbah dan sekaligus mengganti dan memutakhirkan proses yang ramah

lingkungan

Dalam hal ini limbah dihilangkan cemarannya dan diperoleh bahan yang relatif

berharga

d) Good Operating Practices, dapat membantu mengurangi limbah dan kehilangan

bahan yang tumpah, tercecer, dan bocor. Meliputi materials handling, waste

management and plan management.

11