Soluzioni per il trattamento delle acque reflue nell'industria farmaceutica
Soluzioni per il trattamento delle acque reflue nell'industria farmaceutica
Da quando, alla fine degli anni '90, sono state sollevate preoccupazioni sui potenziali rischi dell'inquinamento farmaceutico, le autorità ambientali hanno affrontato il problema e introdotto politiche costantemente aggiornate e rigorosamente applicate. Tuttavia, il trattamento appropriato delle acque reflue prodotte durante il funzionamento degli impianti di produzione farmaceutica rappresenta ancora una sfida per l'industria, poiché i metodi di trattamento generici non sono in grado di rimuovere le tracce di farmaci che potrebbero finire nelle acque di scarico.
Naturalmente, a causa dell'esposizione costante, la vita acquatica ha un rischio maggiore di essere influenzata negativamente: Mentre è stato dimostrato che alcuni farmaci antinfiammatori danneggiano le branchie e i polmoni dei pesci, alcuni ormoni o composti che imitano le proprietà degli ormoni sono in grado di femminilizzarli o mascolinizzarli e rappresentano una minaccia per la loro popolazione. La scarsità d'acqua in alcune aree ha portato alla pratica del riutilizzo delle acque reflue, esponendo gli esseri umani anche a tracce di farmaci.
L'industria comprende fin troppo bene l'impatto negativo della contaminazione dell'acqua e si impegna a proteggere l'ambiente e a rispettare gli standard costantemente aggiornati. Ma i metodi generici, progettati per affrontare un'ampia gamma di potenziali rifiuti, non sono applicabili alle loro esigenze specifiche. Le acque reflue farmaceutiche (PWW) sono spesso mescolate con altri tipi di rifiuti e il tipo e la quantità di farmaci prodotti sono diversi per ogni struttura. Di conseguenza, le acque reflue farmaceutiche hanno caratteristiche diverse e variano, ad esempio, in termini di BOD, residui di farmaci specifici e valore del pH, richiedendo metodi di trattamento mirati a determinati tipi di rifiuti.
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Soluzioni esistenti per il trattamento delle acque reflue farmaceutiche
Invece di sviluppare approcci completamente nuovi, potrebbe essere una valida strategia trovare una soluzione basata su soluzioni già esistenti, con un conseguente risparmio di tempo e denaro. In questo caso, si tratta di esplorare gli impianti già in funzione e di individuare la migliore tecnologia disponibile per un progetto simile. Alcuni dei metodi convenzionali (che possono essere distinti in trattamenti fisici, chimici, biologici e termici) rimuovono almeno alcuni farmaci e potrebbero essere già sufficienti.
Un'altra soluzione praticabile per il trattamento delle acque reflue è un processo avanzato a membrana per rimuovere o concentrare i farmaci dalle acque reflue. Due tecnologie a membrana ampiamente utilizzate sono la nanofiltrazione e l'osmosi inversa. Anche in questo caso, l'efficacia varia a seconda delle caratteristiche del rifiuto in questione. Con una dimensione dei pori di 0,002 micrometri (2nm), un tipico filtro di nanofiltrazione è in grado di rimuovere la maggior parte delle sostanze organiche, quasi tutti i virus, altre molecole organiche e una serie di sali, ma non è in grado di respingere gli inquinanti con un peso molecolare inferiore. Per ovviare a questo problema si può ricorrere alla filtrazione a membrana guidata dalla pressione, chiamata osmosi inversa (dimensione tipica dei pori del filtro di 0,1 nm). Un processo a membrana ha un ingombro ridotto, è rapido da costruire con sistemi standardizzati pronti all'uso e quindi più facile da inserire nelle strutture esistenti. Tuttavia, sia l'apparecchiatura che il suo funzionamento ad alta intensità energetica sono costosi e questo trattamento non è un processo di distruzione, ma si limita a separare e concentrare l'inquinante. È necessario un qualche tipo di processo di distruzione (ossidazione termica/chimica/aerobica) per rimuoverlo successivamente e il concentrato deve essere trasportato fuori o evaporato per ottenere uno scarico a zero liquidi.
Un processo di ossidazione avanzata (AOP) è un metodo che distrugge l'inquinante o converte il non biodegradabile in biodegradabile. L'AOP è una risposta alla maggior parte dei farmaci refrattari che sfuggono all'ossidazione aerobica, all'ossidazione chimica o al processo a membrana.
In base alle caratteristiche dei residui di farmaci nelle acque reflue, sono disponibili diverse opzioni di trattamento. Ma ognuna di esse comporta vantaggi e svantaggi: Si occupano solo di alcuni tipi di rifiuti e potrebbero dover essere combinati per prevenire efficacemente la contaminazione dell'acqua. Oppure sono costose da implementare e gestire, anche se parte dell'investimento potrebbe essere recuperato riciclando l'acqua per processi non critici. Soprattutto quando si tratta di ammodernare strutture esistenti, è necessario tenere conto anche dei vincoli di spazio.
Dall'identificazione ai test all'implementazione
Poiché non esiste una soluzione unica applicabile a ogni tipo di impianto di produzione farmaceutica, è necessario identificare la "migliore tecnologia disponibile" per garantire la protezione dell'ambiente e un certo ritorno sull'investimento. Sia da un punto di vista tecnico che commerciale, prima di implementare un sistema commerciale è necessario tenere conto di numerose variabili, che richiedono un piano di esecuzione graduale e test in un ambiente reale. Dal punto di vista di Exyte, il percorso di sviluppo per ogni impianto deve includere una valutazione dei sistemi esistenti e delle caratteristiche delle acque reflue e un sistema di test pilota per stimare i costi e le prestazioni, identificare i potenziali problemi operativi e valutare i requisiti di una soluzione automatizzata su larga scala.
Le normative spesso non lasciano molta scelta, ma la protezione dell'ambiente in cui viviamo e lavoriamo dovrebbe essere nel nostro interesse. Exyte è impegnata in questa tutela e si sente ben posizionata per sostenere gli sforzi dei nostri clienti in questo senso con una gamma completa di servizi e una competenza ingegneristica globale.
Informazioni su Maheswaran Nair
Maheswaran Nair è un ingegnere chimico con oltre 30 anni di esperienza nel trattamento delle acque e delle acque reflue in impianti tecnologici avanzati e nel settore delle scienze biologiche. È stato un membro chiave del team tecnico di diversi progetti riguardanti sistemi avanzati di acqua e acque reflue ad alta purezza a Singapore, in Malesia, negli Stati Uniti e in Cina.