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!
|