Фармацевтическая отрасль

Очистка сточных вод фармацевтических предприятий 

История вопроса и краткая характеристика сточных вод фармацевтической отрасли

Присутствие в сточных водах фармацевтических препаратов и средств личной гигиены впервые было обнаружено в 60-х годах прошлого века. И с каждым годом беспокойство общественности в связи с загрязнением воды фармацевтическими субстанциями только возрастает. Исследования показали, что, например, в США более 80% крупнейших водных артерий содержат разнообразные органические загрязнения, в т.ч. средства личной гигиены и фармпрепараты. Медикаменты в ничтожных количествах содержатся повсюду в окружающей среде. А их устойчивость к химическому и микробиологическому разложению имеет синергетический эффект и до сих пор не изучена до конца, что также вызывает тревогу.

Существует большое количество путей, которыми фармацевтические препараты поступают в поверхностные воды. Основными из них являются: сточные воды фармацевтических заводов, городские очистные сооружения, больницы и свалки. На сегодняшний день лучше всего изучен процесс поступления медикаментов в окружающую среду через муниципальные очистные сооружения. Вместе с фекалиями пациентов, принимающих медицинские препараты, в хозяйственно-бытовые сточные воды попадают неизмененные или только лишь слегка трансформированные активные фармацевтические субстанции (АФС), связанные с полярными молекулами (например, с глюконидами).

Производственные сточные воды фармацевтических производств могут содержать органические растворители, катализаторы, добавки, субпродукты, сырье и активные фармацевтические субстанции, что представляет серьезные трудности для их обработки. Из-за того, что в сточных водах содержатся токсичные и стойкие к разложению вещества, степень удаления ХПК на очистных сооружениях фармацевтических производств значительно ниже, чем в других отраслях. Некоторые ученые считают, что до половины всех сточных вод фармацевтических предприятий во всем мире сбрасывается в окружающую среду без очистки.

Первоначально для очистки сточных вод в фармацевтической отрасли применялись  методы аэробной обработки в аэротенках. Однако опыт эксплуатации показал,  что часто данный метод неэффективен для удаления всех потенциально опасных загрязняющих компонентов сточных вод и необходимо применять другие, более современные технологии.

Методы обработки сточных вод фармацевтических производств, применяемые EnviroChemie GmbH

Фирма EnviroChemie GmbH использует все известные на сегодняшний день методы очистки сточных вод, позволяющие достичь жестких требований к качеству стоков перед сбросом их в канализацию или в водоем рыбохозяйственного назначения. В фармацевтической отрасли наиболее широкое применение нашли технологии биологической очистки в мембранных биореакторах или в метанреакторах Biomar^®, предварительное окисление озоном Envochem^® Ozon  или перекисью водорода EnvoChem^® OX.

Технологии биологической очистки сточных вод Biomar^®

Компания EnviroChemie GmbH является экспертом в проектировании и строительстве биологических очистных сооружений как аэробного, так и анаэробного типа. Опыт работы со сточными водами, содержащими медикаменты, показал, что в качестве аэробного метода биологической обработки наилучший результат показывают очистные сооружения на основе мембранного биологического реактора Biomar^® OMB.

Преимуществом очистных сооружений Biomar^® OMB в сравнении с традиционными методами аэробной очистки является то, что они требуют значительно меньшую территорию для размещения (что часто очень важно для фармацевтического завода) и позволяют работать с повышеннойнагрузкой на активный ил, со сточными водами, у которых часто меняются характеристики. Конечно, данная технология имеет определенные ограничения. Так, согласно исследований, на мембранном биореакторе относительно легко могут быть удалены эстрадиол, дигидроэкилин, тримегестон, эстирол, медрогестон, норгестрел. А такие вещества, как эстрон, этинил эстрадиол, венлафакцин и селективный серотонин устойчивы к разложению в биореакторе. 

Фирма EnviroChemie GmbH выполнила проектирование и строительство очистных сооружений на основе технологии Biomar^® OMB для фармацевтических производств по выпуску лекарственных препаратов для лечения склероза (интерферон), терапии рака и др.

Для обработки сточных вод с высоким уровнем нагрузки по органическим соединениям (например, очистка стоков на производстве инсулина) фирма EnviroChemie GmbH применяет технологии анаэробной биологической очистки Biomar^® ASB. Метанреакторы (анаэробные реакторы) способны эффективно очищать сильно загрязненные сточные воды при низком потреблении энергоресурсов, небольшом приросте анаэробного ила, невысоком потреблении питательных веществ. При использовании технологии Biomar^® ASB на очистных сооружениях вырабатывается биогаз, который можно сжигать и получать тепло и электроэнергию.

Исследования показали, что анаэробные технологии можно эффективно использовать для удаления антибиотиков (например, тилозин и авиламицин). Также нами успешно запущены в эксплуатацию очистные сооружения на основе технологии Biomar^® ASB для обработки стоков с содержанием рекомбинантного человеческого инсулина в Польше.

Технологии Envochem^® для обработки сточных вод, содержащих фармпрепараты, устойчивые к биологической обработке

Описанные выше технологии биологической очистки сточных вод, содержащих фармацевтические субстанции и средства личной гигиены, имеют ряд ограничений ввиду высокой устойчивости медикаментов к биологическому разложению. Для обработки подобных, резистентных потоков приходится использовать  и другие методы, обеспечивающие более эффективное удаление загрязняющих веществ. Для сточных вод данной отрасли часто применяются технологии, в основе которых лежат окислительные реакции: окисление фармацевтических препаратов озоном или перекисью водорода.

Установки озонирования EnvoChem^® Ozon

Изначально озон широко применялся для дезинфекции и стерилизации воды. Позже исследования показали, что озон можно использовать для обработки сточных вод с высоким содержанием медицинских препаратов, устойчивых к биологическому разложению. Эффективность озонирования связана с тем, что озон либо непосредственно взаимодействует с органическими загрязнителями, либо в процессе обработки разлагается в воде с формированием радикалов OH^-, обладающих большой разрушительной способностью.

Опыт EnviroChemie GmbH применения установок EnvoChem® Ozon на фармацевтических производствах подтвердил эффективность данного метода, как в качестве основного способа очистки, так и в качестве предварительной ступени для повышения биоразлагаемости загрязнений перед их поступлением на установки микробиологической очистки Biomar^®.

Эффективность окисления загрязнений в установке озонирования зависит от их химической структуры. Так, соединения с связью типа С=С или ароматические структуры легко разлагаются под действием озона, а, например, амидные структуры устойчивы к воздействию данного окислителя.

Установки EnvoChem^®OХ , основанные на использовании окисления пероксидом водорода или реакции Фентона

В ситуациях, когда точно не известно какой тип лекарств будет производиться на том или ином фармацевтическом производстве, либо номенклатура часто меняется, может быть применена технология окисления примесей пероксидом водорода при одновременном облучении ультрафиолетом  EnvoChem^®OХ. Фотохимическое разложение перекиси водорода сопровождается выделением гидроксильных радикалов, которые легко окисляют загрязнения в сточных водах.

Для большей эффективности дополнительно в воду дозируют источник ионов железа (раствор сульфата железа), в результате чего происходит реакция Фентона. Реакция широко используется для обработки сточных вод не только в фармацевтике, но и на производствах, где в стоки загрязнены фенолами, формальдегидом,  бензолом, толуолом, этилбензолом и ксилолом (BTEX), пестицидами и т.п.

Выводы

Сточные  воды предприятий фармацевтической отрасли отличаются большим разнообразием типов загрязняющих веществ. Для успешной обработки стоков данного типа требуется применять все известные современные способы очистки сточных вод и нужно иметь опыт для правильного и эффективного применения этих методов. Фирма EnviroChemie GmbH обладает наилучшими доступными на сегодняшний день технологиями очистки сточных вод и имеет опыт проектирования и строительства очистных сооружений для фармацевтических предприятий в Европе, Азии и Америке. Очистные сооружения EnviroChemie GmbH успешно работают на заводах по производству активных фармацевтических субстанций и готовых лекарственных форм. Среди наших клиентов – фармацевтические компании, выпускающие лекарственные препараты для лечения склероза, рака, психических расстройств, антибиотиков, ветеринарные препараты, инсулин и другие. 

Мы будем рады помочь решить задачу очистки сточных вод и на Вашем фармацевтическом производстве. Звоните или пишите нам!

Procter and Gamble

Модульная система очистки сточных вод в контейнерном исполнении гибкого применения

Procter & Gamble сооружает в настоящее время за приблизительно 50 млн. € в г.Урлати, Румыния завод по производству шампуней. Новые очистные сооружения очищают сточные воды загрязненные органическими веществами и цинком до такой степени очистки, что сточные воды могут быть сброшены в коммунальную канализационную сеть.
Разработанный на основе лабораторных исследований многоступенчатый метод очистки состоит из химико-физической очистки Envochem® , а также из биологического метода Biomar®. Очистные сооружения концептуально разработаны и реализованы по модульному принципу с возможностью расширения. При этом вся техника, обеспечивающая производственный процесс собрана в виде модулей в заводских условиях и только несколько необходимых резервуаров из бетона были предоставлены (построены) со стороны заказчика. Для клиента имело решающее значение высокая степень заводской готовности компонентов с высоким качеством, что обеспечило низкие затраты на строительные и монтажные работы на месте.

Производительность

Eurofarma

Все из одних рук • Строительство очистных сооружений и руководство производством для Generika

Eurofarma один из ведущих производителей группы Generika. Возрастающий спрос побудил предпринимателя из г.Сан Пауло построить новое производственное предприятие. ЭнвироХеми получило задание на возведение очистных сооружений согласно последним достижениям в области очистки сточных вод. Целью установки очистных сооружений было, очистка и обработка стоков таким образом, чтобы вода могла быть снова использована, например для орошения.
Согласно заданию был реализована технологическая комбинация из химико-физического метода очистки (технология Envochem®) и биологического метода (технология Biomar® OKB).
Eurofarma поручила EnviroChemie также и руководство производством (эксплуатацией и обслуживанием очистных сооружений). Специалисты ЭнвироХеми следят за правильной и постоянной работой очистных сооружений при постоянной производительности.

Технология (методы очистки)

Комбинация двух методов очистки Envochem® (химико-физический метод) и Biomar® (биологический метод)
Пропускная способность (производительность): 20 m³/h

Beiersdorf

Очистка сточных вод на предприятии Beiersdorf в Бразилии

Торговая марка NIVEA компании Beiersdorf очень популярна в Бразилии. Бразилия является одним из крупнейших мировых рынков сбыта косметики. В связи с увеличением объема продаж в 2002 году компанией Beiersdorf было создано новое производство в г. Итатиба (примерно 1,5 часа езды от Сан-Пауло). Компания ЭнвироХеми получила заказ на строительство новых очистных сооружений на данном предприятии. Очистные сооружения выполнены в модульном варианте, что означает возможность расширения при увеличении объемов производства и , соответственно, количества поступающих сточных вод. Удаление жиров и масел из сточных вод осуществляется при помощи жироловки. После промежуточного накопления сточные воды поступают на биологические очистные сооружения серии Biomar®с встроенным отстойником. Качество очищенных таким способом сточных вод соответствует нормам, установленным местными властями. После УФ - дезинфекции очищенная вода может использоваться в сельском хозяйстве для орошения. 

Hoffmann La Roche

Envochem® окисление озоном с целью удаления фармацевтических биологически активных веществ из сточной воды

Фирма Hoffmann-La Roche открыла в г.Толука, Мексика новое производство двух сильнодействующих медикаментов для терапии рака. Образующиеся при этом сточные воды опасно сточки зрения экологии и содержания токсических веществ, которые должны быть удалены на месте возникновения.
Для достижения этой цели были протестированы различные методы очистки с учетом важности экологических и экономических аспектов.
Предварительные исследования показали, что наилучшие результаты для удаления фармацевтических биологически активных веществ можно достичь с помощью озона. Два вещества, содержащиеся в сточной воде (капецитабин (Capecitabin) и микофенолатмофетил (Mycophenolatmofetil)) окисляются благодаря обработке (подаче) озона. Метод очистки был разработан в лаборатории при исследовании оригинальных субстанций, а затем применен в промышленном масштабе.

Требования к реализуемым очистным сооружениям

- Надежные результаты,
- очень высокая производственная безопасность,
- Высокий уровень автоматизации,
- Компактная конструкция очистных сооружений,
- Малое обращение с химикатами
- Как можно меньшее количество отходов.
Комплектные и готовые к эксплуатации очистные сооружения были полностью предварительно смонтированы в шестиметровом контейнере и поставлены в Мексику.
Ежедневно образуется 10 м3 сточной воды. Очистные сооружения полные сутки находятся в эксплуатации.
Готовность 2008

Enia Carpets BV

Enia Carpets BV · Goirle · Niederlande

Envochem^® Очистные сооружения для очистки сточных вод содержащих красящие вещества и латекс и образующиеся при производстве ковровых покрытий  

Фирма  Enia Carpets BV в г.Гоерле, Нидерланды производит и окрашивает ковровые покрытия. При производстве обратной стороны (основы) ковровых покрытий образуется помимо других сточная вода при промывке резервуаров, смешении и склеивании.     Во время окрашивания ковровых покрытий образуется сточная вода, содержащая красящие вещества при промывке и чистке резервуаров. Сточные воды, образующиеся при обоих процессах, разделяются в больших резервуарах с целью усреднения, умягчения и буферирования. После того как оба потока сточной воды качественно усреднены и умягчены, они подаются посредством насоса и под контролем системы управления SPS в реактор для обработки. При работающих мешалках в реактор дозировано подаются хлорид железа, известковое молоко и вспомогательное средство для флокуляции. Загрязнения связываются во флоккулы, которые могут быть отфильтрованы. После отключения мешалок, флоккулы осаждаются. Осветленная (очищенная) вода, образующаяся над осаженными флоккулами, после контроля рН, направляется на сброс в канализацию. Осевший шлам обрабатывается в камерном  фильтр-прессе,  до состояния твердого осадка.  

Производительность

Технические характеристики