Hoe API's te verminderen en afvalwater te hergebruiken in farmaceutische industriële processen
De doelstellingen van HSE Managers voor industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties
Bij farmaceutische industrie moet afvalwater worden behandeld om het steeds vaker geschikt te maken voor lozing binnen de lozingslimieten op oppervlaktewater.
Het gaat in sommige gevallen om organische verbindingen, dus COD, Stikstof, Fosfor, en binnen de COD ook de organische moleculen van API-residuen (Active Pharmaceutical Ingredients).
Sinds de eerste farmaceutische MBBR-installatie in 1997 zijn de biologische technologieën van Anoxkaldnes Veolia ver geëvolueerd voorbij de traditionele installaties met actief slib in suspensie. We spreken over MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), met biomassa gehecht aan een mobiel bed op dragers, die wordt gemengd in het biologische bassin. Een compacte oplossing, ideaal voor industrieën met weinig ruimte. MBBR is een technologie die geschikt is voor matig tot moeilijk biologisch afbreekbare API's. Er zijn ook verschillende upgrades van bestaande installaties met CAS (Conventional Activated Sludge - Traditioneel actief slib) die zijn omgebouwd met MBBR-secties om de efficiëntie te specialiseren.
Met biologische behandeling wordt bedoeld dat er micro-organismen zijn die werken in plaats van chemische middelen. Het is de meest duurzame weg binnen de BAT om biologisch afbreekbare stoffen te behandelen. In sommige farmaceutische installaties is de MBBR eXenoTM technologie (Ozon en MBBR) toegepast als laatste verfijningssectie en voor het verminderen van de toxiciteit van het afvalwater.
Een MBBR case study is de installatie bij Grindeks voor de behandeling van Meldonium. Het afvalwater van 200-500 m3/dag is zeer complex, zowel qua COD (2000-7000 mg/l), als Stikstof (100-200 mg/l), Totaal P 8 mg/l, TSS 50 mg/l, pH 4-10.
Bij elk nieuw project zijn de eerste activiteiten de analyses van samengestelde monsters die ter plaatse worden genomen, gefilterd op 1.6 μm. De frequentie van de bemonstering varieert afhankelijk van de planning van productiebatches. Bijvoorbeeld 2 bemonsteringen/week, gedurende 4 weken. Daarna bouwen we in onze laboratoria een MBBR-proefinstallatie op schaal, die twee maanden in bedrijf wordt gehouden. Daarna wordt de definitieve installatie gebouwd. Bij Grindeks heeft de installatie 5 MBBR-secties in serie om COD, Stikstof, Fosfor en Fenolen te verwijderen, dus een complete installatie voor nitrificatie en denitrificatie. De verschillende compartimenten die normaal in een biologische installatie voorkomen, met aerobe tanks in serie met technologieën met gesuspendeerde biomassa, zouden allemaal hetzelfde type micro-organismen gebruiken. Met MBBR-compartimenten daarentegen specialiseren de bacteriën zich voor elk type verontreiniging. De eerste sectie verwijdert de gemakkelijk biologisch afbreekbare COD, gevolgd door de moeilijker biologisch afbreekbare COD.
Er zijn veel andere gevallen van matig biologisch afbreekbare verbindingen die al zijn behandeld:
- Ketoprofen (75% verwijdering met MBBR, slechts 10% met CAS),
- Gemfibrozil (73% verwijdering met MBBR, slechts 15% met CAS),
En onder de moeilijk biologisch afbreekbare:
- Clofibrisch zuur (25% verwijdering met MBBR, slechts 8% met CAS),
- Diclofenac (22% verwijdering met MBBR, slechts 4% met CAS).
De knowhow van Veolia Water Technologies op het gebied van farmaceutische industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties wordt gecomplementeerd door technologieën voor de behandeling van laagkokende verbindingen of antibiotica (bijv. Clindamycine, Gabapentine), met Evaled-technologie. Voor residuen van koolwaterstofoplosmiddelen die worden gebruikt in syntheseprocessen, wordt daarentegen de Veolia MPPE-technologie (Macro Porous Polymer Extraction) toegepast.
Download het White paper over eXeno: het MBBR-systeem voor de behandeling van afvalwater uit farmaceutische industrieën
