Sistem Pengolahan Air di

Industri Farmasi

(Water System)

Oleh :

KELOMPOK II

Program Profesi Apoteker

Fakultas Farmasi

Universitas Andalas

DisusunOleh :

Aswati Fitriani , S.FarmDina Septianingsih , S.FarmFadhilah Helnisa, S. FarmHendri Fatriona, S.Farm

Jefri Efranda , S.FarmMetha Andriani, S. Farm

Nur Alimin, S. FarmPuzakal Hamied, S. Farm

Ratih Kusuma Putri , S. Farm

Riesa Uzvi Flowerini, S. Farm Sri Hutri Adiyanti, S. Farm

Sujia Nospiadi, S. FarmYeni Budiharti Ikbal , S. Farm

Yudika Putra, S. FarmYuli Yunita , S. Farm

Venny Novia Reza , S. FarmReza Alhadi, S. Farm

Meta Emilia Surya Dharma , S. Farm Okta Perwira , S. FArm

SPA : Suatu sistem untuk memperoleh air dengankualitas yang dibutuhkan oleh setiap jenis obatyang dibuat dan memenuhi persyaratanmonografi farmakope.

Air memiliki peran penting dan kritis :merupakan bahan awal (raw material) untukmemastikan produksi obat yang bermutu danaman bagi pengguna.

SPA : perlu didesain, dibuat, dicommisioning,dikualifikasi, dioperasikan & dirawat denganbenar untuk mencapai tujuan penggunaannya.

SPA : perlu ditunjang sumber daya & teknologidengan memperhatikan Cara Pembuatan Obatyang Baik (CPOB) dan Cara Rekaya yang Baik (GEP)

PENDAHULUAN

Air : bahan yang paling banyak digunakan sebagaibahan awal dalam produksi, pengolahan danformulasi produk jadi.

SISTEM PENGOLAHAN AIR (Water System

Spesifikasi Mutu Air

Sistem Pemurnian Air

Sistem Penyimpanan dan Distribusi

Kualifikasi dan Validasi SPA

Sisitem Pengolahan Limbah Air

Spesifikasi Mutu Air

SPESIFIKASI MUTU AIR

Dipasok secara kontinu denga tekanan positif dalam sistem pemipaantanpa cacat untuk mencegah kontaminasi

Pengolahan awal diperlukan pada : air dari sumber alam ( mata air,sumur, sungai, danau dan laut).

( 1 ) Air Pasokan (Feed Water)

Air pasokan dengan kualitas setara dengan air minum tidakmemerlukan pengolahan awal.

Pengolahan awal : pelunakan (softening), penghilangan ion(deionisasi) dan pengurangan partikel dan mikroba (sanitasi).

SPESIFIKASI MUTU AIR

Dihasilkan dari air pasokan.

Memenuhi spesifikasi farmakope untuk kemurnian kimiawi danmikroba.

(2) Air Murni (Purified Water)

Selama penyimpanan dan distribusi : terlindung dari potensipencemaran dan proliferasi mikroba.

SPESIFIKASI MUTU AIR

Dihasilkan dari air murni.

Memenuhi spesifikasi khusus ATPT.

(3) Air dengan Tingkat Pemurnian yang Tinggi (ATPT)

(Highly Purified Water)

Proses : kombinasi metode Reverse Osmosis (RO), ultrafiltasi dandeionisasi.

Kualitas ATPT hendaklah memenuhi standar air untuk injeksi termasukpersyaratan endotoksin.

Namun, pengolahan ATPT belum sehandal air untu k injeksi (destilasi)

SPESIFIKASI MUTU AIR

Dihasilkan dari air murni.

WFI : bukan air steril atau produk jadi steril tetapi merupakan produkantara/produk ruahan.

(4) Air Untuk Injeksi (Water for Injection)

WFI : air kualitas tertinggi

Metode permurnian : destilasi

Parameter Air Murni APTP Air Untuk Injeksi

Konduktivitas (pada 25oC)

pH

≤ 1.3 ųS/cm

6-7

≤ 1.3 ųS/cm

6-7

≤ 1.3 ųS/cm

6-7

Logam Berat - - -

Nitrat - - -

Karbon Organik Total

< 500 ppb < 50 ppb < 50 ppb

Batas Cemaran Mikroba

< 100 cfu/mL < 10 cfu/mL < 10 cfu/mL

Endotoksin < 0.25 Eu/mL < 0.25 Eu/mL < 0.25 Eu/mL

SPESIFIKASI MUTU AIR

PENGGUNAAN

Air Murni

Air Untuk Injeksi

Sediaan Non-Steril

Sediaan Steril

Large Volume Parenteral

Small Volume Parenteral

Tetes Mata

Tetes Telinga

Sirup, Krim (w/o ;o/w),cairan obat luar

Sediaan padat, suppos,ovula, salep.

Pembilasan akhir padapencucian alat.

Sistem Pemurnian Air

PRE - TREATMENT

Menghilangkan lumpur, endapan dan partikel-partikel yang terdapat pada rawwater. Multimedia filter terdiri dari beberapafilter 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 dalamsatu vessel (tabung) dengan bagian bawah tabung diberikan gravel atau pasirsebagai alas vessel (sehingga sering juga disebut dengan sand filter).

Menghilangkan bakteri, parasit dan mikroorganisme lainnya yang berbahayabagi kesehatan yang ada di dalam air dan untuk menghilangkan senyawaBesi,Mangan dan Hydrogen sulfida yang terlarut dalam air. Khlorinasi umumnyamenggunakan larutan hipokhlorit 5,25% yang kemudian diencerkan dengankira-kira 12 bagian air

Multimedia Filter

Klorinasi

PRE - TREATMENT

---------------------------------------- Fase I

-------------------------------------------------------- Fase II

Khlorinasi sesaat dengan dosis tinggi (shock dosage). Pada umumnya dilakukanpada lubang bor air baru atau setelah perbaikan yang bertujuan untukmemastikan bahwa bakteri dan senyawa kontaminan dapat dihilangkan secaramaksimum dengan dosis khlor awal 50 – 100 ppm dan waktu kontak palingsedikit 6 jam.

Khlorinasi terus-menerus diilakukan untuk menghilangkan/mencegahpertumbuhan bakteri yang terkandung dalam air pasokan yang selalu mengalirdengan dosis khlor bebas sisa 3 – 5 ppm dengan waktu kontak 2- 7 menit.Kadar khlor bebas sisa ini lebih besar dari kadar pada air minum PAM (0,2 -0,5ppm).

Metode Klorinasi

PRE – TREATMENT CONT.

------------------------------------------------------ Fase II

Active Carbon filter. Carbon aktif adalah karbon yang telah diaktifkan denganmenggunakan uap bertekanan tinggi atau karbon dioksida (CO2) yang berasaldari bahan yang memiliki daya adsorbsi yang sangat tinggi. Biasanya digunakandalam bentuk granular (butiran). Active carbon berfungsi sebagai pre-treatment sebelum proses de-ionisasi untuk menghilangkanchlorine, chloramine, benzene, pestisida, bahan-bahan organik, warna, baudan rasa dalam air

Active Carbon Filter

PRE - TREATMENT

-------------------------------------- Fase III

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 merupakan teknik pembuatan air murni (purifiedwater) yang dapat menurunkan hingga 95% Total Dissolve Solids (TDS)di dalam air. Reverse osmosis terdiri dari lapisan filter yang sangat halus(hingga 0,0001 mikron)

Water softener filter

Reverse osmosis (RO)

---------------------------------------- Fase I

-------------------------------------------------------- Fase II

WATER SOFTENER

WATER SOFTENER

Reverse osmosis (RO)

Sistem Reverse Osmosis menggunakan pompa untuk menghasilkantekanan yang lebih tinggi dari tekanan osmosis untuk "mendorong"air dari tekanan tinggi melalui membran semipermeabel menuju kedaerah yang mempunyai tekanan yang lebih rendah.

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 wateryang dihasilkan ditampung dalam tanki penampungan (storage tank) yang dilengkapi dengan CIP (cleaning in place) dan looping system dan siap didistribusikan ke ruang produksi.

EDI (Elektonic De-Ionization). -------------------------------------------- Fase III

WATER SOFTENER

EDI (Elektonic De-Ionization).

EDI menggunakan kombinasi mixed bed resin, membrane selektif permeabel dan

arus listrik. Rangkaian proses ini menghasilkan Purified Water (PW).

P O L I S H I N G

Sistem Ultrafiltrasi

Proses ultrafiltrasi bertujuan untuk menghilang Total Suspended Solid yang masih tersisa ( ex : garam)

P O L I S H I N G

Ozonisasi dan penambahan oksigen

Rangkaian Proses ini menghasilkan Air dengan TingkatPemurnian yang Tinggi (ATPT) (Highly Purified Water)

Purified Water hasil dari proses Water Softener ditampung di tangki penyimpanan. Dari Tangkipenyimpanan ini PW dilakukan enam tingkat destilasi untuk menghasilkan Water for Injection(WFI). Untuk menguapkan air pada stage pertama digunakan plant steam dengan suhu 150 C. Airdipanaskan sampai suhunya sama dengan plant steam, uap yang dihasilkan dikondensasikan danmasuk ke dalam kolom kedua. Pirogen yang tertinggal di bawah kolom pertama dan proses iniberulang sampai kolom destilator ke 6. Proses di atas menghasilkan Water for Injection yangdisimpan dalam storage tank pada 80 C dengan sistem looping.

Air Untuk Injeksi (Water for Injection)

Sistem Penyimpanan dan

Distribusi Air

Penyimpanan

Sistem Looping

Kontrol kualitas air : Dilakukan sistem Looping, yaitu purified waterakan diputar agar tetap berjalan, tidak stagnan ditempat

Selama proses looping : sepanjang pipa disinari UV untuk mencegahpertumbuhan mikroorganisme.

Pemeriksaan secara berkala pada sampel air dengan menggunakanTOC analyzer untuk mengetahui kadar bakteri dalam air. Syarat : batascemaran mikroba < 500 ppB

Jika lebih dari yang disyaratkan maka harus dilakukan sanitasi.a. Sanitasi Panasb. Sanitasi Ozon

Air disimpan didalam storage tank dengan suhu >65oC (Biasanya 80oC)

Feed water

Reverseosmosis

Electro-deionisation Tank

Distillation system

Tank

Purification process

Distribution loop

D i s t r i b u s i

Hot system distribution

T

Steam

Cond.

HotStorageTa

nk

Control Valve(optional)

D i s t r i b u s i

Hot system distribution

Most Advantageous When: Hot water is required Hot water is generated Microbial control is critical

Least Advantageous When: Ambient temperature water

required

Reheat system distribution

D i s t r i b u s i

SteamHot

StorageTank

Cooling HeatExchanger

Coolant

Coolant

T

Cond.

Reheat ExchangerT

Cond.

SteamControl Valve(optional)

D i s t r i b u s i

Reheat system distribution

Most Advantageous When:• Water is generated hot• Tight microbial control is required• There is little time for sanitization• Water consumption is critical (no flushing)

Least Advantageous When:• Energy consumption is critical

W at c h o

u t

Kompaktibilitas : harus kompatibel dengan suhu dan bahan kimia yangdigunakan selama proses.

Semua bahan yang bersentuhan langsung dengan air selamapengolahan harus memperhatikan dan memenuhi syarat berikut ini:

Tidak mengelupas : Tidak mengelupas pada suhu operasional.

Tahan terhadap korosi : Air murni, ATPT, dan Air untuk Injeksi sangatkorosif.

Permukaan internal yang halus : mencegah adanya kekasaran, ruangkosong yang memungkinkan perkembangan mikroba (terbentukbiofilm).

Sistem pipa : penyambungan mudah disambung dengan pengelasanterkendalai ; penyambungan pipa dengan kemiringan tertentu jugauntuk mencegah adanya ruang kosong, deadlogs pada internal pipa3x lebih kecil dari pipa cabang.

Kualifikasi dan Validasi SPA

Kualifikasi dan Validasi Proses

Sistem Pengolahan Air merupakan sistem kritis yang berdampaklangsung terhadap mutu, sehingga parameter mutu kritis sistemtersebut harus dikualifikasi.

Kualifikasi Desain (KD)

Kualifikasi Instalasi (KI)

Kualifikasi Operasional (KO

Kualifikasi Kinerja (KK)

Validasi Proses

Sistem Pengolahan Limbah

Air

Limbah Air

Limbah dari buangan sisa proses produksi atau kegiatanpencucian mesin, pencucian alat-alat, pembersihanruang produksi, bahan kimia dari laboratorirum yang terbawa oleh air.

Limbah ditampung dan diolah di Instalasi Pengolah Air Limbah (IPAL)

Industri Farmasi diwajibkan mengolah air limbahnyasebelum membuang ke saluran umum

Karakter Fisika : suhu,warna,bau,padatan.

Karakter Biologis : mikroorganisme dalam air limbah

Karakter Kimia : senyawa organik dan anorganik.

Karakteristik Limbah Air

Suhu

Alkalinitas : ukuran kemampuan air limbah untuk netralisasi

pH

Padatan-padatan : Total Solid (TS), Suspended Solid (SS), Dissolved Solid (DS)

Kebutuhan Oksigen Air : Theoritical Oxygen Demand, BOD, COD

Metode Pengujian Limbah Air

Theoritical oxygen demand (TOD) : jumlah oksigenyang dibutuhkan dalam proses oksidasi fraksiorganik dalam air menjadi CO2 dan H2O

Biochemical Oxygen Demand (BOD) : jumlahoksigen yang diperlukan oleh bakteri untukmenguraikan (mengoksidasikan) hampir semua zatorganik yang terlarut dan sebagian zat organik yangtersuspensi di dalam air

Chemical Oxygen Demand (COD) : jumlah oksigen(mg) yang diperlukan untuk mengoksidasi zat-zatorganik yang ada di dalam 1 L sampel air denganmenggunakan pengoksidasi K2Cr2O7 sebagai sumberoksigen

Skema Pengolahan Limbah Air

Pengolahan Awal (Primary Treatment)

Menghilangkan padatan tersuspensi dan materi-materi kasar

Pengolahan Kedua (Secondary Treatment)

Menghilangkan kandungan organik terlarut

Pengolahan Lanjut (Advance Treatment)

Menghilangkan nutrien (N&P) atau bahan-bahan pencemarspesifik yang tidak dapat dihilangkan pada pengolahan tingkatsebelumnya

Penanganan Lumpur (Sludge Handling)

Mengolah lumpur yang dihasilkan dalam proses sebelumnyasehingga siap dibuang ke lingkungan.

T e r i m a K a s i h