MPPE (Macro porous polymer extraction) is de technologie van Veolia Water Technologies voor de verwijdering van koolwaterstoffen uit afvalwater van farmaceutische industrieën.
Voor HSE-managers worden afvalwaterzuiveringsinstallaties (WWTP's) van farmaceutische industrieën tegenwoordig steeds meer gezien als een nieuwe bron van utilities en bijproducten; het zijn niet langer alleen end-pipe behandelingsinstallaties voor productieafval vóór verwijdering, die alleen aandacht vereisen voor onderhoudswerkzaamheden gericht op naleving van lozingslimieten. Farmaceutisch afvalwater is complex en verschilt per productie, zowel in kwantitatieve en frequentie-termen (het kan continu of in batches worden geproduceerd) als in kwalitatieve termen (meer of minder afbreekbaar). Vaak wordt ook een audit van alleen de WWTP voorgesteld, om de installatie te analyseren, de bronnen van toxiciteit te onderzoeken, en uiteindelijk te identificeren in welke secties verbeteringen van de bestaande behandeling nodig zijn; aanvullend worden laboratoriumtests uitgevoerd op samengestelde monsters of kleinschalige proefinstallaties om te verifiëren dat de geïdentificeerde behandelingslijn de meest geoptimaliseerde en efficiënte is.
Bijvoorbeeld, voor de toxiciteit van afvalwater veroorzaakt door bepaalde verbindingen, API-residuen, of oplosmiddelen gebruikt in productie en synthese, zijn installatiebeheerders voortdurend op zoek naar verbeterde technologieën voor het upgraden van de bestaande installatie, om overschrijdingen van limieten te voorkomen, of voor waterhergebruik, en dus minder verbruik van extra water uit bronnen of waterleiding. Uiteraard is de beschikbare ruimte vaak beperkt, en moet ook het energieverbruik worden beheerst, bij voorkeur lager dan het huidige verbruik.
De aanwezigheid van koolwaterstoffen in de productie hangt af van de proceskenmerken, terwijl het gebruik ervan zeker meer voorkomt in R&D-laboratoria, in de biotechnologie, en in API-productieprocessen door chemische synthese. In het algemeen worden in de farmaceutische industrie minstens 30 oplosmiddelen regelmatig gebruikt, zoals gechloreerde oplosmiddelen, dichloormethaan voor de extractie van vitaminen en antibiotica, ethanol en methanol, polaire oplosmiddelen zoals aceton, GMP IPA gebruikt voor de bereiding van vaste orale vormen of in desinfectiemiddelen en huidcrèmes, evenals aromatische componenten zoals BTEX waaronder tolueen, waarvoor MPPETM verschillende installaties heeft met verwijderingsresultaten van 99,9%. De lozingslimieten voor deze stoffen zijn streng, en in de toekomst zal er steeds meer aandacht aan worden besteed. Bovendien zijn koolwaterstoffen, kijkend naar de doelstellingen en principes van bedrijfsduurzaamheid, een van de eerste stoffen in afvalwater waaraan aandacht moet worden besteed.
De aanwezigheid van koolwaterstoffen in de productie hangt af van de proceskenmerken, terwijl het gebruik ervan zeker meer voorkomt in R&D-laboratoria, in de biotechnologie, en in API-productieprocessen door chemische synthese. In het algemeen worden in de farmaceutische industrie minstens 30 oplosmiddelen regelmatig gebruikt, zoals gechloreerde oplosmiddelen, dichloormethaan voor de extractie van vitaminen en antibiotica, ethanol en methanol, polaire oplosmiddelen zoals aceton, GMP IPA gebruikt voor de bereiding van vaste orale vormen of in desinfectiemiddelen en huidcrèmes, evenals aromatische componenten zoals BTEX waaronder tolueen, waarvoor MPPE verschillende installaties heeft met verwijderingsresultaten van 99,9%. De lozingslimieten voor deze stoffen zijn streng, en in de toekomst zal er steeds meer aandacht aan worden besteed. Bovendien zijn koolwaterstoffen, kijkend naar de doelstellingen en principes van
De aanwezigheid van koolwaterstoffen in de productie hangt af van de proceskenmerken, terwijl het gebruik ervan zeker meer voorkomt in R&D-laboratoria, in de biotechnologie, en in API-productieprocessen door chemische synthese. In het algemeen worden in de farmaceutische industrie minstens 30 oplosmiddelen regelmatig gebruikt, zoals gechloreerde oplosmiddelen, dichloormethaan voor de extractie van vitaminen en antibiotica, ethanol en methanol, polaire oplosmiddelen zoals aceton, GMP IPA gebruikt voor de bereiding van vaste orale vormen of in desinfectiemiddelen en huidcrèmes, evenals aromatische componenten zoals BTEX waaronder tolueen, waarvoor MPPE verschillende installaties heeft met verwijderingsresultaten van 99,9%. De lozingslimieten voor deze stoffen zijn streng, en in de toekomst zal er steeds meer aandacht aan worden besteed. Bovendien zijn koolwaterstoffen, kijkend naar de doelstellingen en principes van bedrijfsduurzaamheid, een van de eerste stoffen in afvalwater waaraan aandacht moet worden besteed.
Als behandelingsoplossing voor afvalwater met koolwaterstoffen denkt men gewoonlijk aan destillatie in kolommen, maar dit leidt tot installaties met hoge operationele kosten (OpEx) door energieverbruik, en de kolommen vereisen periodieke reiniging die de continuïteit van de dienstverlening onderbreekt. Er ontstaat daarom behoefte aan efficiëntere en duurzamere alternatieve oplossingen.
MPPE™ en het extractieproces
Wanneer de extractievloeistof verzadigd is met koolwaterstoffen, wordt deze periodiek geregenereerd door verwarming met lagedrukstoom bij 112°C. De koolwaterstoffen in de extractievloeistof worden vervolgens gecondenseerd en in vloeibare fase verwijderd in een scheider. Bijna 100% van de koolwaterstoffen wordt verwijderd. De installatie bestaat uit twee MPPE-proceskolommen, om een parallelle en continue werking tussen extractie en regeneratie te garanderen. De afvalwaterstroom wordt naar het tweede extractiebed geleid tijdens de regeneratie van de eerste kolom, en vice versa, waardoor de continuïteit van het behandelingsproces wordt gewaarborgd.
In de MPPE-extractietechnologie kan ook de verwijderingsefficiëntie worden gecontroleerd door de hoeveelheid filtermedium in de kolommen te variëren.
Voor polaire verbindingen, zoals Aceton, IPA, MEK, MTBE, THF, Fenolen, wordt een meer specifiek type filtermedium gebruikt, waarbij hetzelfde werkingsprincipe wordt behouden, waardoor ook een grotere hoeveelheid koolwaterstoffen kan worden verwijderd.
Sleutelfactoren voor MPPE-toepassingen
De succesfactor van de MPPE-technologie is de verwijdering van de meest complexe stoffen uit industrieel afvalwater. We verwijzen naar de meest toxische stoffen die niet worden geabsorbeerd in conventionele biologische behandelingssecties. De verwijdering van deze stoffen maakt biologische nabehandeling mogelijk, of verdere behandelingssecties voor hergebruik van water binnen de locatie. Bovendien vermindert het verwijderen en concentreren van de meest toxische stoffen, zelfs met een factor 200, de verwijderingskosten en kosten van externe behandeling door derden aanzienlijk.
The success factor of MPPE™ technology lies in its ability to remove the most complex substances from industrial wastewater. These are the most toxic compounds that are not absorbed in conventional biological treatment stages. Removing these substances allows for subsequent biological treatment or additional steps to reuse water on-site. Moreover, concentrating and removing the most toxic substances - by a factor of up to 200 - significantly reduces the volume and cost of third-party disposal treatments.
Wat betreft energieverbruik verbruikt een MPPE-installatie 10-20% van de energie die nodig is in een conventioneel destillatiesysteem. Maar laten we hieronder kijken naar de aanvullende voordelen.
Hoewel de MPPE-technologie meestal wordt gebruikt om sporen van koolwaterstofoplosmiddelen te verwijderen, kan het door zijn hoge terugwinningsefficiëntie ook geschikt zijn om andere waardevolle verbindingen uit afvalwater te extraheren, die na verdere behandeling kunnen worden hergebruikt in het farmaceutische proces. Er zijn gevallen geweest waarbij teruggewonnen oplosmiddelen direct zijn hergebruikt zoals ze uit de MPPE-installatie kwamen.
Maar er zijn ook andere aspecten om te overwegen. Destillatiekolommen kunnen aanslag ontwikkelen en wanneer dit gebeurt, moet de kolom worden gereinigd met oplosmiddelen. In deze situatie blijft de destillatiekolom buiten gebruik, waardoor procesefficiëntie verloren gaat, iets wat niet gebeurt met een MPPE-installatie.
Case Study - Scandinavian Plant
Als verdieping kunnen we op verzoek een case study presenteren van een installatie in de Scandinavische regio, waar een farmaceutisch bedrijf een conventionele destillatiekolom in hun WWTP gebruikte. De afvalwaterbehandeling werd vaak onderbroken door vervuiling die zich vormde in de destillatietorens. Ook het energieverbruik was zeer hoog en het bedrijf was op zoek naar verbeterde alternatieven. Tijdens de uitbreiding van de installatie werd de MPPE-technologie van Veolia Water Technologies in overweging genomen. Door middel van laboratorium pilottests, waarbij de klant aanwezig was, kon Veolia Water Technologies aantonen dat de MPPE-technologie procesverbeteringen en een hogere energie-efficiëntie mogelijk maakte. De installatie werd vervolgens gerealiseerd met een modulaire containeroplossing, waardoor de benodigde ruimte naast hun tankpark kon worden verminderd.
De terugwinning van koolwaterstoffen
MPPE is niet alleen een oplossing die het energieverbruik vermindert voor de behandeling van koolwaterstofresiduen in het afvalwater van farmaceutische industrieën. De efficiëntie gaat hand in hand met de verwijdering van bijna 100% van de koolwaterstofoplosmiddelen die in de farmaceutische sector worden gebruikt. Het met MPPE behandelde water kan vervolgens verder worden gezuiverd met andere nageschakelde secties, waarvoor typisch een lage koolwaterstofwaarde vereist is.
Op deze manier worden farmaceutische bedrijven geholpen om belangrijke waterbesparingen in hun processen te realiseren, en wordt ook de terugwinning van materiële bronnen zoals oplosmiddelen en zelfs specifieke hoogwaardige producten uit de afvalwaterstroom ondersteund. Vaak kan MPPE, door slechts één verontreinigende stof in de afvalwaterstroom effectief te behandelen, een belangrijk deel van de afvalwaterproblemen in de farmaceutische sector oplossen.
Samenvattend stelt het MPPE-proces farmaceutische bedrijven in staat om hun bedrijfscontinuïteit te waarborgen door ervoor te zorgen dat processen en projecten binnen de wettelijke milieunormen blijven, zowel nu als in de toekomst.
Wilt u meer weten over onze oplossingen voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater?
