حلول معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأدوية
حلول معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأدوية
منذ أن أُثيرت المخاوف بشأن المخاطر المحتملة للتلوث الدوائي في أواخر تسعينيات القرن الماضي، تعاملت السلطات البيئية مع هذه القضية ووضعت سياسات يجري تحديثها باستمرار وتطبيقها بصرامة. لكن المعالجة المناسبة لمياه الصرف الناتجة أثناء تشغيل مرافق تصنيع الأدوية لا تزال تمثل تحديًا للصناعة، لأن طرق المعالجة العامة غير قادرة على إزالة الكميات الضئيلة من الأدوية التي قد تنتهي في المياه الخارجة.
ومن الطبيعي أنه بسبب التعرض المستمر، تكون الكائنات المائية أكثر عرضة للتأثر سلبًا: فقد ثبت أن أحد الأدوية المضادة للالتهاب يُلحق الضرر بخياشيم الأسماك ورئاتها، كما أن بعض الهرمونات أو المركبات التي تحاكي خصائص الهرمونات قادرة على تأنيثها أو تذكيرها وتشكل تهديدًا لتكاثرها. وقد أدى شح المياه في بعض المناطق إلى إعادة استخدام مياه الصرف، مما يعرّض البشر أيضًا لكميات ضئيلة من الأدوية.
وتدرك الصناعة جيدًا الأثر السلبي لتلوث المياه، وهي ملتزمة بحماية البيئة والامتثال للمعايير التي يجري تحديثها باستمرار. لكن الطرق العامة، المصممة لمعالجة نطاق واسع من النفايات المحتملة، لا تلبي احتياجاتها المحددة. وغالبًا ما تُخلط مياه الصرف الدوائية (PWW) مع أنواع أخرى من النفايات، كما يختلف نوع الأدوية المُصنّعة وكميتها من منشأة إلى أخرى. ونتيجة لذلك، تمتلك مياه الصرف الدوائية خصائص متنوعة وتختلف، على سبيل المثال، من حيث الطلب الحيوي على الأكسجين (BOD)، وبقايا أدوية محددة، وقيمة الرقم الهيدروجيني، مما يتطلب طرق معالجة تستهدف أنواعًا معينة من النفايات بشكل خاص.
.JPG?w=3840)
الحلول الحالية لمعالجة مياه الصرف الصحي الدوائية
بدلاً من تطوير أساليب جديدة بالكامل، قد يكون من المجدي اعتماد حل بديل قائم على الحلول الحالية، مما يوفر الوقت والمال. ويشمل ذلك استكشاف المحطات العاملة بالفعل وتحديد أفضل التقنيات المتاحة لمشروع مماثل. بعض الطرق التقليدية (التي يمكن تصنيفها إلى المعالجة الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والحرارية) تزيل على الأقل بعض المستحضرات الدوائية، وقد تكون كافية بالفعل.
يُعد أحد الحلول الأخرى القابلة للتطبيق لمعالجة PWW عملية أغشية متقدمة لإزالة الأدوية من مياه الصرف أو تركيزها فيها. ومن أكثر تقنيات الأغشية استخداماً: الترشيح النانوي والتناضح العكسي. ومرة أخرى، تختلف الفعالية بحسب خصائص النفايات المعنية. وبحجم مسام يبلغ 0.002 ميكرومتر (2 نانومتر)، يكون مرشح الترشيح النانوي النموذجي قادراً على إزالة معظم المواد العضوية، وتقريباً جميع الفيروسات، وجزيئات عضوية أخرى، ومجموعة من الأملاح، لكنه يفتقر إلى الكفاءة عندما يتعلق الأمر بحجز الملوثات ذات الوزن الجزيئي الأقل. ويمكن معالجة ذلك باستخدام الترشيح الغشائي المعتمد على الضغط والمسمى بالتناضح العكسي (حجم المسام النموذجي للمرشح 0.1 نانومتر). وتمتاز عملية الأغشية ببصمة مكانية أقل، وسرعة في الإنشاء مع توافر أنظمة جاهزة للاستخدام وموحدة، ولذلك يسهل استيعابها في المرافق القائمة. ومع ذلك، فإن كلاً من المعدات وتشغيلها كثيف الاستهلاك للطاقة يعدان مكلفين، كما أن هذه المعالجة ليست عملية تدمير بل مجرد فصل وتركيز للملوثات. وتكون هناك حاجة إلى نوع من عمليات التدمير (الحرارية/الكيميائية/الأكسدة الهوائية) لإزالتها بعد ذلك، كما يجب نقل المركز خارج الموقع أو تبخيره لتحقيق تصريف سائل صفري.
تُعد عملية الأكسدة المتقدمة (AOP) طريقة تؤدي إما إلى تدمير الملوثات أو تحويل غير القابل للتحلل البيولوجي إلى قابل للتحلل البيولوجي. وتُعد AOP حلاً لمعظم الأدوية المقاومة للتحلل التي تفلت من الأكسدة الهوائية أو الأكسدة الكيميائية أو عمليات الأغشية.
واستناداً إلى خصائص بقايا الأدوية في مياه الصرف، تتوفر خيارات متعددة للمعالجة. لكن لكل منها مزاياه وعيوبه الخاصة: فهي تعالج أنواعاً معينة فقط من النفايات، وقد يلزم دمجها معاً لمنع تلوث المياه بفعالية. أو قد تكون مكلفة في التنفيذ والتشغيل – رغم أن جزءاً من الاستثمار قد يُسترد من خلال إعادة تدوير المياه لاستخدامها في العمليات غير الحرجة. ولا سيما عند ترقية المرافق القائمة، يجب أيضاً أخذ قيود المساحة في الاعتبار.
من التحديد إلى الاختبار إلى التنفيذ
نظرًا لعدم وجود حل شامل واحد ينطبق على كل أنواع مرافق التصنيع الدوائي، يجب تحديد “أفضل تقنية متاحة” لضمان حماية البيئة وتحقيق عائد معين على الاستثمار. ومن المنظورين الفني والتجاري، هناك العديد من المتغيرات التي يجب أخذها في الاعتبار قبل تنفيذ نظام تجاري، مما يتطلب خطة تنفيذ مرحلية واختبارات في بيئة واقعية. ومن منظور Exyte، يجب أن يتضمن مسار التطوير لكل منشأة تقييمًا لكلٍ من الأنظمة الحالية وخصائص PWW، بالإضافة إلى نظام اختبار تجريبي لتقدير التكلفة والأداء، وتحديد المشكلات التشغيلية المحتملة، وتقييم متطلبات الحل الكامل الآلي.
غالبًا ما لا تترك اللوائح مجالًا كبيرًا للاختيار على أي حال، لكن حماية البيئة التي نعيش ونعمل فيها يجب أن تكون في مصلحتنا جميعًا. وتلتزم Exyte بهذه الحماية وترى أنها في موقع جيد لدعم جهود عملائها في هذا الجانب من خلال نطاق خدمات متكامل وخبرة هندسية عالمية.
نبذة عن Maheswaran Nair
Maheswaran Nair مهندس كيميائي يتمتع بخبرة تزيد على 30 عامًا في معالجة المياه ومياه الصرف الصحي في مرافق التكنولوجيا المتقدمة وقطاع علوم الحياة. وكان عضوًا رئيسيًا في الفريق الفني لعدة مشاريع شملت أنظمة المياه عالية النقاء ومعالجة مياه الصرف الصحي المتقدمة للغاية في سنغافورة وماليزيا والولايات المتحدة والصين.