Afvalwaterzuiveringsoplossingen voor de farmaceutische industrie
Afvalwaterzuiveringsoplossingen voor de farmaceutische industrie
Sinds de bezorgdheid over de mogelijke risico's van farmaceutische vervuiling aan het eind van de jaren negentig is geuit, hebben milieuautoriteiten het probleem aangepakt en beleid ingevoerd dat voortdurend wordt bijgewerkt en streng wordt gehandhaafd. Maar de juiste behandeling van afvalwater dat ontstaat tijdens de werking van farmaceutische productiefaciliteiten vormt nog steeds een uitdaging voor de industrie, omdat generieke behandelingsmethoden niet in staat zijn om sporen van farmaceutische stoffen te verwijderen die in het afvalwater terecht kunnen komen.
Door de constante blootstelling loopt het aquatische leven natuurlijk een groter risico om negatief beïnvloed te worden: Van sommige ontstekingsremmende medicijnen is aangetoond dat ze de kieuwen en longen van vissen beschadigen, terwijl sommige hormonen of verbindingen die de eigenschappen van hormonen nabootsen in staat zijn om ze te vervrouwelijken of vermannelijken en een bedreiging vormen voor hun populatie. Waterschaarste in sommige gebieden heeft geleid tot hergebruik van afvalwater, waardoor mensen ook worden blootgesteld aan sporen van geneesmiddelen.
De industrie begrijpt de negatieve impact van watervervuiling maar al te goed en zet zich in om het milieu te beschermen en te voldoen aan de voortdurend bijgewerkte normen. Maar generieke methodes, ontworpen om een breed scala aan potentiële afvalstoffen aan te pakken, zijn niet toepasbaar op hun specifieke behoeften. Farmaceutisch afvalwater (PWW) wordt vaak gemengd met andere soorten afval en het type en de hoeveelheid geproduceerde medicijnen verschilt per faciliteit. Als gevolg daarvan heeft afvalwater verschillende kenmerken en varieert het bijvoorbeeld in BZV, specifieke medicijnresten en pH-waarde, waardoor behandelingsmethoden nodig zijn die specifiek gericht zijn op bepaalde soorten afval.
.JPG?w=3840)
Bestaande oplossingen voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater
In plaats van geheel nieuwe benaderingen te ontwikkelen, kan het een goede strategie zijn om een workaround te vinden op basis van bestaande oplossingen - en zo tijd en geld te besparen. Dit zou onder andere kunnen inhouden dat de reeds werkende fabrieken worden onderzocht en de best beschikbare technologie voor een soortgelijk project wordt geïdentificeerd. Sommige van de conventionele methoden (die kunnen worden onderverdeeld in fysische, chemische, biologische en thermische behandeling) verwijderen op zijn minst bepaalde farmaceutische stoffen en zijn misschien al voldoende.
Een andere haalbare oplossing voor de behandeling van rioolwater is een geavanceerd membraanproces om de drugs uit het afvalwater te verwijderen of te concentreren. Twee veelgebruikte membraantechnieken zijn nanofiltratie en omgekeerde osmose. Ook hier varieert de effectiviteit afhankelijk van de kenmerken van het afval in kwestie. Met een poriegrootte van 0,002 micrometer (2 nm) is een typische nanofiltratiefilter in staat om de meeste organische stoffen, bijna alle virussen, andere organische moleculen en een reeks zouten te verwijderen. Dit kan worden verholpen door gebruik te maken van drukgestuurde membraanfiltratie genaamd omgekeerde osmose (typische filterporiën van 0,1 nm). Een membraanproces neemt minder ruimte in beslag, is snel te bouwen met een gestandaardiseerd kant-en-klaar systeem dat beschikbaar is en is daarom gemakkelijker in te passen in bestaande faciliteiten. Zowel de apparatuur als de energie-intensieve werking ervan zijn echter duur en deze behandeling is geen vernietigingsproces maar scheidt en concentreert de verontreinigende stof enkel. Er is een of ander vernietigingsproces (thermische/chemische/aerobe oxidatie) nodig om het daarna te verwijderen en het concentraat moet worden afgevoerd of verdampt voor een nul-vloeistoflozing.
Een Advanced Oxidation Process (AOP) is een methode die de vervuilende stof vernietigt of niet biologisch afbreekbaar omzet in biologisch afbreekbaar. AOP is een antwoord op de meeste hardnekkige medicijnen die ontsnappen aan aerobe oxidatie, chemische oxidatie of membraanprocessen.
Op basis van de kenmerken van het medicijnresidu in het afvalwater zijn er meerdere behandelingsopties beschikbaar. Maar elk van deze opties heeft zijn eigen voor- en nadelen: Ze pakken alleen bepaalde soorten afval aan en moeten mogelijk worden gecombineerd om waterverontreiniging effectief te voorkomen. Of ze zijn duur om te implementeren en te gebruiken - ook al kan een deel van de investering worden terugverdiend door het water te hergebruiken voor niet-kritische processen. Vooral bij het upgraden van bestaande faciliteiten moet er ook rekening worden gehouden met ruimtebeperkingen.
Van identificatie tot testen tot implementatie
Aangezien er geen one-stop oplossing bestaat die toepasbaar is op elk type farmaceutische productiefaciliteit, moet de "Best Beschikbare Technologie" worden geïdentificeerd om de bescherming van het milieu en een zeker rendement op investering te garanderen. Vanuit zowel een technisch als een zakelijk perspectief moet er met veel variabelen rekening gehouden worden voordat een commercieel systeem geïmplementeerd kan worden, wat een gefaseerd uitvoeringsplan en tests in een echte omgeving vereist. Vanuit het perspectief van Exyte moet het ontwikkelingstraject voor elke installatie een evaluatie omvatten van zowel de bestaande systemen als de kenmerken van het afvalwater en een piloottestsysteem om de kosten en prestaties in te schatten, potentiële operationele problemen te identificeren en de vereisten van een volledige, geautomatiseerde oplossing te evalueren.
Regelgeving laat vaak niet veel keuze, maar de bescherming van het milieu waarin we leven en werken zou in ons aller belang moeten zijn. Exyte zet zich in voor deze bescherming en voelt zich goed gepositioneerd om de inspanningen van onze klanten in dit opzicht te ondersteunen met een compleet dienstenpakket en wereldwijde engineeringexpertise.
Over Maheswaran Nair
Maheswaran Nair is een chemisch ingenieur met meer dan 30 jaar ervaring in water- en afvalwaterbehandeling in geavanceerde technologische faciliteiten en het Life Science industriesegment. Hij was een belangrijk lid van het technische team voor verschillende projecten met zeer geavanceerde systemen voor hoogzuiver water en afvalwater in Singapore, Maleisië, de Verenigde Staten en China.