Läkemedelsindustrin

Reningssystem för mikroföroreningar och läkemedelsrester

Den globala läkemedelsanvändningen har ökat stadigt under de senaste decennierna och de totala utgifterna förutspås fortsätta att växa under de kommande åren. Denna ökning drivs av en rad faktorer, inklusive den ständigt växande globala konkurrensen som balanseras av utgångna patent och ökningen av generiska läkemedel, nya produktintag för att nämna några. Allt detta har resulterat i ökande koncentrationer av läkemedelsrester i vårt avloppsvatten. Detta utgör en enorm utmaning för avloppsvattenhanteringen runt om i världen som behöver ta itu med de potentiella effekterna som dessa läkemedelsrester har på dricksvattenkvaliteten, ekosystemet och människors och andra levande organismers hälsa.

Nuvarande behandlingsteknik som används i avloppsreningsverk är vanligtvis inte lämplig för att avlägsna mikrobiella stabila kemiska föroreningar och utvärderingen av avlägsningseffektiviteten som tillämpas idag är inte fullständig. Läkemedelsrester och andra framväxande ämnen passerar genom moderna avloppsreningsverk och hamnar i det mottagande vattnet och slammet.

Ämnen som antibiotika (t.ex. Amoxicillin och Ciprofloxacin), betablockerare och läkemedel som morfin och kodein är svåra och ofta omöjliga att behandla i reningsverk på grund av deras komplexa kemiska strukturer. Sådana ämnen har en negativ effekt på fisk, växter och hela ekosystem och ackumuleras över tid på grund av deras icke-biologiskt nedbrytbara egenskaper.

Mellifiq har mer än 20 års erfarenhet av att implementera avancerade oxidationslösningar och tekniker inom vattenbehandling för ett brett spektrum av industrier och kommuner och statliga organisationer. Våra innovativa lösningar, som kombinerar ozon och konventionell teknik, är idealiska för vatten- och luftrening i produktionsprocessen såväl som för behandling av utsläppsvatten.

Vårt mål är att erbjuda en mer effektiv och hållbar lösning som hjälper dig att förbättra ditt företags lönsamhet och produktionskvalitet. Genom att minska dina energikostnader kommer du också automatiskt att sänka dina produktionsanläggningars miljöpåverkan.

Mellifiq offer more than 20 years of experience implementing advanced oxidation solutions and technologies in water treatment for a wide range of industies and municipalites and governmental organisations. Our innovative solutions, combining ozone and conventional technologies, are ideal for water and air treatment in the production process as well as treatment of the discharged wastewater.

Our goal is to offer a more efficient and sustainable solution that helps you improve your business profitability and output quality. By reducing your energy costs you will also automaticaly lower your production facilitie’s environmental impact.

 

 

 

En hälsorisk som kan elimineras

Kan läkemedelsrester tas bort effektivt och hållbart?

Diklofenak.

Naproxen.

Acetaminophen.

Prozac.

Ibuprofen.

Tetracycline.

Ja, det går

Antibiotika, värktabletter och antiseptiska medel är exempel på mediciner som kan vara livsviktiga för människors hälsa, samtidigt som de har skadliga effekter på miljön.

En stor del av de läkemedel som konsumeras av människor har under lång tid påverkat naturen via avloppsvattnet. Denna ackumulering av läkemedel och mikroföroreningar kan nu stoppas genom att avloppsvattnet renas från farmaceutiska aktiva substanser (API) innan det släpps ut.

Både privata och offentliga aktörer världen över har tagit initiativ för att främja utvecklingen inom rening av utsläpp av skadliga mikroföroreningar.

Mellifiq är ett globalt teknikföretag specialiserat på de mest effektiva behandlingsmetoderna för rening av farmaceutiska aktiva substanser i avloppsreningsverk och i läkemedelsindustrin.

Här presenterar vi vår teknologi, ingenjörskunskap och de konsulttjänster som behövs för att leverera de mest kostnads- och energieffektiva reningslösningarna.

Endast en bråkdel av alla farmaceutiska aktiva substanser (API) kan renas med hjälp av traditionell reningsteknik vilket betyder att en stor del av läkemedelsresterna idag hamnar i naturen och leder till skadliga effekter på flora, fauna och slutligen också på människan.

 

 

VISSTE DU ATT…

I Sverige använder vi mer än 1 000 olika aktiva substanser i cirka 7 600 olika läkemedel. Till detta kommer ett ungefär lika stort antal hjälpämnen och många sorters förpackningsmaterial. De flesta nya läkemedel som godkänns för försäljning i Sverige är nya fabrikat av redan tidigare kända och använda substanser. Nya substanser tillkommer dock varje år.

Vanligt förekommande läkemedelsrester

Här listas några läkemedelsföroreningar som är vanligt förekommande i avloppsströmmen:

Paracetamol

Paracetamol (N-acetyl-4-aminofenol) är en grupp läkemedel (t.ex. Alvedon) som finns i milda analgetika eller icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel som säljs i stora mängder. De används ofta för att minska smärta och febersymptom. Den beräknade årliga världsproduktionen av paracetamol är cirka 145 000 ton. Paracetamolmolekylen består av en bensenringkärna, substituerad med en hydroxylgrupp och kväveatomen i en acetamid. Mer info om paracetamolnedbrytningen med ozonbehandling finns nedan.

Kodein

Kodein (3-metylmorfin) är ett narkotiskt läkemedel (t.ex. Oramorph) som används för att behandla måttlig smärta och hosta. Den består av en aromatisk ring och en kvartär kolatom kopplad till en tertiär amingrupp med två andra kolatomer. Denna kemiska egenskap är också känd som morfinregeln. Molekylen består av totalt fem ringar, varav tre är i samma plan.

Diklofenak

Diklofenak 2-(2, 6-dikloranillino) fenylättiksyra är ett icke-steroid antiinflammatoriskt läkemedel (dvs Voltaren) som är lättillgängligt i medicinska butiker och hundratals ton säljs över hela världen varje år. Den består av två intilliggande aromatiska ringar, där en ring bär ett karboxylat och den andra, en fenylring, binder vinkelrätt mot toppen av den aromatiska ringen med två orto-klorgrupper.

Propofol

Propofol (2,6-bis (1-metyletyl) fenol) är en stabil molekyl och ett intravenöst anestesimedel som används för att upprätthålla allmän anestesi (t.ex. Propoven). Propofol består av en bensenring och en isopropylgrupp. Propofol, liksom de andra föreningarna som nämns ovan, bryts effektivt ned till under detektionsnivåer med ozonbehandling. Propofol i synnerhet har visat en första ordningens reaktion i typ i ett typiskt avloppsvattenavlopp från läkemedelsindustrin.

 

 

 

Läkemedelsutsläpp – främsta källor

Sjukhus

Läkemedel kan hittas i naturligt vatten som ett resultat av att man spolar ner kvarvarande produkter i privata hem, men sjukhus är en stor källa. Därför bör ozonteknik övervägas för att förbättra prestanda hos reningsverk för sjukhus eller som tertiär vid kommunala reningsverk. Det har visat sig att sjukhus bidrar till cirka 20 % av läkemedelsbelastningen i avloppsströmmar enligt EU PILLS-projektet.

 

Läkemedelsindustrin

Läkemedelsindustrin kan vidta åtgärder för att eliminera läkemedelsresterna i avloppsvattnet i produktionsprocessen. Industrin är en viktig källa till de farmaceutiska mikroföroreningar som kan identifieras i kommunala avloppsreningsverk. Kraven ökar nu på tillverkarna att eliminera läkemedelsresterna innan avloppsvattnet släpps ut.

Metoder för att behandla läkemedelsrester

Idag finns det flera tekniker som kan bli ett komplement till avloppsreningsverkens sekundära, biologiska behandling.

Pulveriserat aktivt kol (PAC)

PAC fungerar som ett effektivt mikroföroreningsfilter och kan användas som ett tertiärt reningssteg vid rening av avloppsvatten. Det kan ta bort upp till 86 % av läkemedelsrester genom adsorption och ger inte bara omvandling av målsubstanser utan avlägsnande.

UV

UV-ljus är ett kostnadseffektivt sätt att rena process- och avloppsvatten men har en begränsad förmåga att bryta ner läkemedelsrester. Kovalova, et al. (2013) har rapporterat att 33 % av dessa substanser kan reduceras med denna teknik. UV är effektivt mot jodkontrastmedia.

Ozonbehandling

Ozon är ett kraftfullt oxidationsmedel som effektivt bryter kovalenta bindningar i komplexa molekyler, vilket gör ozon till en mycket framgångsrik teknik för att ta bort läkemedel i process- och avloppsvatten. Ozon kan även användas i avancerade oxidationsprocesser (AOP) för att främja bildningen av hydroxylradikaler som ökar oxidationspotentialen vid behandling av de mest svårnedbrytbara substanserna. Det har bekräftats att ozonteknik kan rena 100% av läkemedelsresterna i processavloppsströmmar. Typiskt applicerad mängd ozon är 0,3-1,2 g O3/g DOC (inlöst organiskt kol) enligt Barasel, et al. (2015). Barasel, et al. (2015).

Mellifiq har över 20 års erfarenhet av avancerade oxidationsprocesser och har framgångsrikt utfört projekt tillsammans med industrin med 100 % nedbrytning av läkemedelsrester i processavloppsvatten. Figuren nedan visar resultatet efter behandling av ett vanligt förekommande läkemedel med ozon och ozon-AOP.

 

 

Ozonbehandling av farmaceutiska rester

EU har omkring 100 000 kemikalier registrerade. Av dessa används cirka 30 000 i stora mängder, ett ton per år eller mer, för konsumtion av människor. En stor del av dessa aktiva substanser (mikroföroreningar) når oundvikligen vattenmiljön – från tillverkningen, användningen och avfallshanteringen.

Läkemedel är en av de viktigaste nya föroreningarna i vattenreningsprocesser och har direkt påverkan på människors välbefinnande och ekosystemet. Källor till läkemedelsutsläppen är bland annat rester från djuruppfödning, sjukhus, fiskodlingar samt kommunala och industriella avloppsutsläpp. Behandling av avloppsvatten har dessutom blivit svårare av flera anledningar. Några exempel:

  • Avloppsvattnet innehåller kluster av farmaceutiska aktiva substanser. Dessa mikroföroreningar kan vara resistenta mot befintliga behandlingsprocesser på grund av deras komplexa molekylära strukturer som är svåra att behandla på traditionellt vis.
  • Stränga regler för utsläppsgränser för avloppsvatten
    Obehandlade läkemedelsrester i avloppsvatten bidrar starkt till de växande problemen med antibiotikaresistenta bakteriestammar.

 

 

Ozone technology provides a cost-effective alternative to traditional destruction by incineration. Mellifiq employs the Ozonetech RENA CIP or RENA AOP engineered systems to break down these micropollutants which will save large amounts of the operational costs associated with destruction. The figure below displays estimations for operational costs, comparing the heating and evaporating of process water and ozone treatment for micropollutants. Note that any handling costs for off-site incineration destruction are not included in the comparison below.