Spildevandsløsninger til behandling i den farmaceutiske industri
Spildevandsløsninger til behandling i den farmaceutiske industri
Lige siden bekymringer om de potentielle risici ved farmaceutisk forurening blev rejst i slutningen af 1990’erne, har miljømyndighederne taget hånd om problemet og indført politikker, der løbende opdateres og håndhæves strengt. Men den korrekte behandling af spildevand, der opstår under driften af farmaceutiske produktionsanlæg, udgør stadig en udfordring for branchen, fordi generiske behandlingsmetoder ikke er i stand til at fjerne sporstoffer af lægemidler, som kan ende i det udledte vand.
Naturligt nok har vandlevende organismer en højere risiko for at blive påvirket negativt på grund af den konstante eksponering: Mens visse antiinflammatoriske lægemidler har vist sig at skade gæller og lunger hos fisk, er nogle hormoner eller forbindelser, der efterligner hormoners egenskaber, i stand til at feminisere eller maskulinisere dem og udgør en trussel mod deres bestand. Vandmangel i nogle områder har ført til praksis med genbrug af spildevand, hvilket også udsætter mennesker for sporstoffer af lægemidler.
Industrien forstår alt for godt den negative påvirkning fra vandforurening og er engageret i at beskytte miljøet og overholde de løbende opdaterede standarder. Men generiske metoder, der er designet til at håndtere en bred vifte af potentielt affald, er ikke anvendelige til deres specifikke behov. Farmaceutisk spildevand (PWW) blandes ofte med andre typer affald, og typen og mængden af de producerede lægemidler er forskellig fra anlæg til anlæg. Som følge heraf har PWW forskellige karakteristika og varierer f.eks. med hensyn til BOD, specifikke lægemiddelrester og pH-værdi, hvilket kræver behandlingsmetoder, der er målrettet bestemte typer affald.
.JPG?w=3840)
Eksisterende løsninger til behandling af farmaceutisk spildevand
I stedet for at udvikle helt nye tilgange kan det være en gyldig strategi at finde en løsning baseret på eksisterende løsninger – og dermed spare både tid og penge. Dette vil omfatte at undersøge anlæg, der allerede er i drift, og identificere den bedst tilgængelige teknologi til et lignende projekt. Nogle af de konventionelle metoder (som kan opdeles i fysisk, kemisk, biologisk og termisk behandling) fjerner i det mindste visse lægemiddelstoffer og kan allerede være tilstrækkelige.
En anden levedygtig løsning til behandling af PWW er en avanceret membranproces til at fjerne eller koncentrere lægemidlerne fra spildevandet. To udbredte membranteknologier er nanofiltrering og omvendt osmose. Igen varierer effektiviteten afhængigt af egenskaberne ved det pågældende affald. Med en porestørrelse på 0,002 mikrometer (2 nm) er et typisk nanofiltreringsfilter i stand til at fjerne de fleste organiske stoffer, næsten alle vira, andre organiske molekyler og en række salte, men det er mindre effektivt, når det gælder tilbageholdelse af forurenende stoffer med en lavere molekylvægt. Dette kan håndteres ved at bruge den trykdrevne membranfiltrering, der kaldes omvendt osmose (typisk filterporestørrelse på 0,1 nm). En membranproces har et mindre pladsbehov, er hurtig at opføre med standardiserede, klar-til-brug-systemer og er derfor lettere at integrere i eksisterende anlæg. Både udstyret og den energiintensive drift er dog omkostningstunge, og denne behandling er ikke en destruktionsproces, men adskiller og koncentrerer blot forureningen. En form for destruktionsproces (termisk/kemisk/aerob oxidation) er nødvendig for at fjerne den bagefter, og koncentratet skal borttransporteres eller fordampes for at opnå nul væskeudledning.
En avanceret oxidationsproces (AOP) er en metode, der enten destruerer forureningen eller omdanner ikke-bionedbrydelige stoffer til bionedbrydelige. AOP er et svar på de fleste resistente lægemidler, der undslipper aerob oxidation, kemisk oxidation eller membranprocesser.
Baseret på egenskaberne ved lægemiddelresterne i spildevandet findes der flere behandlingsmuligheder. Men hver af dem har sine egne fordele og ulemper: De håndterer kun visse typer affald og skal måske kombineres for effektivt at forhindre vandforurening. Eller de er dyre at implementere og drive – selv om dele af investeringen kan genvindes ved at genanvende vandet til ikke-kritiske processer. Især ved opgradering af eksisterende anlæg skal der også tages hensyn til pladsbegrænsninger.
Fra identificering til testning til implementering
Da der ikke findes nogen standardløsning, der passer til alle typer farmaceutiske produktionsfaciliteter, skal den “bedst tilgængelige teknologi” identificeres for at sikre beskyttelsen af miljøet og et vist investeringsafkast. Set fra både et teknisk og et forretningsmæssigt perspektiv skal der tages højde for mange variabler, før et kommercielt system implementeres, hvilket kræver en trinvis gennemførelsesplan og test i et virkeligt miljø. Fra Exytes perspektiv skal udviklingsforløbet for hver facilitet omfatte en vurdering af både de eksisterende systemer og PWW'ens karakteristika samt et pilottestsystem til at estimere omkostninger og ydeevne, identificere potentielle driftsproblemer og evaluere kravene til en fuldskala, automatiseret løsning.
Regulativer efterlader ofte alligevel ikke meget valgfrihed, men beskyttelsen af det miljø, vi lever og arbejder i, bør være i alles bedste interesse. Exyte er forpligtet til denne beskyttelse og føler sig godt positioneret til at støtte vores kunders indsats i denne henseende med et komplet serviceomfang og global ingeniørekspertise.
Om Maheswaran Nair
Maheswaran Nair er kemiingeniør med over 30 års erfaring inden for vand- og spildevandsbehandling i avancerede teknologifaciliteter og Life Science-industrisegmentet. Han har været et nøglemedlem af det tekniske team på flere projekter, der involverer højt avancerede højrentvands- og spildevandssystemer i Singapore, Malaysia, USA og Kina.