تصفیه فاضلاب داروسازی

فاضلاب تولید شده در صنایع داروسازی طیف وسیعی چه از نظر کمی و چه از نظر کیفیی را به خود اختصاص می دهد، فاضلاب حاصل از فعالیت صنایع داروسازی از جمله فاضلاب های صنعتی ویژه به شمار می رود. دلیل این ویژه بودن وجود انواع مختلف   مواد آلی، مواد شیمیایی،آنتی بیوتیک ها، مواد سمی، هورمون ها وغیره در درون فاضلاب می باشد. خصوصیات فاضلاب این صنایع بسته به نوع محصول تولیدی، مواد خام مورد استفاده و حتی ساعات شبانه روز متفاوت می باشد.

فاضلاب صنعت دارو سازی (wastewater treatment pharmaceutical) در صورتیکه بصورت خام و بدون انجام مراحل تصفیه تخلیه به محیط زیست تخلیه گردد باعث بروز معضلات زیست محیطی شدید،  مشکلات سلامتی از جمله جهش ژنتیکی، سرطانزایی، ایجاد بیماریهای مقاوم به درمان و… می شوند.

تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی

فرآیند های متداولی که در تصفیه فاضلاب صنعت داروسازی بکار می روند عبارتند از:

• تصفیه فیزیکی _شیمیایی توسط انعقاد و لخته سازی
• تصفیه هوازی و تصفیه بی هوازی
• فرآیند های غشایی
• غیرفعالسازی ترکیبات فعال توسط UV و ازن
• فرآیندهای نوین هیبریدی
• کربن اکتیو

۱-تصفیه بیولوژیکی :

شامل تصفیه هوازی و بی هوازی

تصفیه هوازی شامل فرآیندهای متداول لجن فعال، هوادهی گسترده،لجن فعال همراه کربن اکتیو گرانوله و بیوراکتورهای غشایی MBR

**بیوراکتورهای غشایی: استفاده از MBR در صنعت داروسازی به علت راندمان بالای آن و نیز حجم کوچکتری که نسبت به لجن فعال اشغال می کند،  بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

راندمان حذف ۹۸.۷% برای TSSو ۹۰.۴% برای COD که از ترکیب سیستم MBR ولجن فعال بدست آمده است در فاضلاب شامل آنتی بیوتیک ها،  بتابلاکرها و مسکن هایی مانند ایبوپروفن، دیکلوفناک واستامینوفن نتیجه بسیار قابل قبولی بوده است.

هم چنین در فرآیند های تخمیری با  CODحدود ۴۰،۰۰۰mg/L بیش از ۹۰% حذف COD و ۹۸% حذف BODراندمان بسیار بالایی برای MBR محسوب می گردد.

از فرآیندهای بی هوازی بکار رفته در صنعت داروسازی می توان راکتورهای با بستر متحرک، راکتور های با جریان رو به بالا و…را نام برد.

**راکتور های هیبریدی بی هوازی که ترکیبی از سیستم های رشد معلق و رشد چسبیده هستند، اخیراً بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.

مزیت سیستم های بی هوازی در مقایسه با سیستم های هوازی تحمل بار آلودگی بیشتر آنها، مصرف انرژی کمتر و تولید لجن کمتر که هزینه های راهبری را بطور قابل ملاحظه ای کاهش می دهند می باشد.

به عنوان مثال راکتور بی هوازی با جریان رو به بالا در دمای۵۵  درجه سانتی گرادراندمان حذف ۶۵_۷۵%COD

و راندمان حذف ۸۰_۹۴%BODراحتی در غلظت های بالای آلایندگی بدست داده است.

۲-کربن اکتیو:

کربن اکتیو به علت سطح بالایی که دارد، به عنوان یکی از بهترین جاذب های سطحی برای حذف ترکیبات آلی بکار می‌رود.

کربن اکتیو در دو نوع پودری  PACو گرانوله GAC وجود داردو کربن اکتیو پودری راندمان بالاتری دارد اما کربن گرانوله مقرون به صرفه تراست و قابلیت بازیافت در ستون های کربنی را دارد.

** تصفیه پیشرفته :

به علت قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی کم فاضلاب صنایع داروسازی فرآیند های متداول بکار رفته راندمان لازم را ندارند. بنابراین استفاده از فرآیندهای تکمیلی در تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی لازم به نظر می‌رسد.

از جمله این فرآیند ها می توان به موارد زیر اشاره نمود.

تصفیه ازن و هیدروژن پراکسید

روش اکسیداسیون فنتون

اکسیداسیون _کاهش الکترو شیمیایی

تکنولوژی های هیبریدی

از جمله روشهايي دیگر كه قابل ارائه و ساخت برای تصفیه فاضلاب دارویی مي‌توان به روشهاي زير اشاره كرد:

1- روشهاي اكسيداسيون پيشرفته TiO2 UV + O3

2- روش‌هاي بيوراكتورهاي غشايي Membrane Bio Reactor)MBR)

3- روشهاي بيولوژيك + شيميايي O3 + IFAS

 فرآیند های بکار رفته در صنعت داروسازی را می توان بصورت زیر دسته بندی نمود:

• سنتز شیمیایی
• فرآیندهای تخمیری
• استخراج
• ساخت و تولید دارو

۱-سنتز شیمیایی

در بخش سنتز شیمیایی که یک فرآیند چند مرحله ای  و همراه با تولید محصولات جانبی و حد واسط متنوعی می باشد؛ مواد شیمیایی آلی و معدنی در راکتور های چند منظوره واکنش می دهند و محصولات تولیدی آنها در واحدهای بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.

آب مصرفی در این بخش نه تنها در راکتورها و فرآیندها بلکه در مبدل های حرارتی بکار می رود و میزان قابل ملاحظه ای فاضلاب تولید می کند.

تصفیه فاضلاب صنایع دارویی

شکل ۱- فرآیند های سنتز شیمیایی

۲- فرآیندهای تخمیر

تخمیر یک فرآیند بیوشیمیایی است که در آن از میکرو ارگانیسم هایی مانند باسیلوس لاکتیک اسید برای تولید یک فرآورده‌ شیمیایی استفاده می شود. یک مثال خوب برای فرآیندهای تخمیری در صنعت داروسازی تولید آنتی بیوتیک پنی سیلین است. فرآیند های تخمیری حجم بالایی از فاضلاب غنی از مواد خام اولیه نظیر نیترات، فسفات و نمک های فلزی همراه با BOD، CODو TSS بالا و محدوده ۴pH  تا ۸ تولید می کند.

۳-استخراج

در این مرحله از مواد زیستی و طبیعی اجزاء دارویی استخراج می گردد و به حجم بالایی از آب ورودی نیاز دارد.

در طول مراحل مختلف این فرآیند از اسید و باز برای تنظیم pH، فلزات برای ترسیب و نیز از ترکیبات فنل دار برای ضد عفونی استفاده می‌شود که منجر به بروز مشکلات در مراحل تصفیه فاضلاب می گردد.

یکی از ترکیباتی که معمولاً در استخراج های گیاهی بکار می رود هگزان است که در آب  و هوا آزاد می گردد بنابراین فاضلاب این فرآیند اغلب حاوی حلال های آلی با TSS,COD,BODپایین و محدوده PH 6-8 می باشد.

۴- ساخت  و تولید دارو

در این مرحله فرآورده های دارویی در اشکال مختلف قابل مصرف مانند قرص، شربت، پمادو …تولید می گردند.

این مرحله شامل مراحلی مانند آرد کردن، آسیاب کردن، مخلوط کردن، فشرده کردن و بسته بندی می باشد.

جدول زیر خصوصیات عمومی فاضلاب صنایع داروسازی را نشان می‌دهد.