صنایع دارویی به عنوان یکی از مهم‌ترین و حساس‌ترین حوزه‌های تولیدی، نه‌تنها نقشی حیاتی در سلامت عمومی ایفا می‌کنند بلکه به‌واسطه ماهیت پیچیده مواد شیمیایی و ترکیبات فعال خود، فاضلابی متفاوت و پیچیده‌تر از سایر صنایع تولید می‌کنند. به همین دلیل، تصفیه فاضلاب دارویی یکی از چالش‌برانگیزترین مسائل زیست‌محیطی در قرن ۲۱ محسوب می‌شود.
در این مقاله به بررسی ویژگی‌های فاضلاب صنایع داروسازی، روش‌های متداول تصفیه، چالش‌های فنی و زیست‌محیطی، و راهکارهای بهبود عملکرد تصفیه‌خانه‌ها پرداخته‌ایم.
ویژگی‌های خاص فاضلاب صنایع دارویی
فاضلاب تولیدی در صنعت داروسازی برخلاف سایر صنایع، دارای ترکیباتی است که بعضاً پایدار، مقاوم به تجزیه و با اثرات زیست‌محیطی درازمدت هستند. ویژگی‌هایی که این فاضلاب را منحصربه‌فرد و تصفیه آن را دشوار می‌سازد. این فاضلاب‌ها که از فرآيند تولید دارو ایجاد می‌شوند، مواد شیمیایی و ترکیبات آلی مختلف دارند. این فاضلاب‌ها برای محیط زیست مضر بوده و نباید به طور مستقیم در محیط رها شوند. این مواد می‌توانند به اکوسیستم‌های گیاهی و جانوری آسیب رسانده و به عنوان یک خطر جدی برای محیط زیست تلقی شوند.
وجود مواد فعال دارویی و ترکیبات سمی
- آنتی‌بیوتیک‌ها و هورمون‌ها
- مواد شیمیایی پیچیده با ساختار حلقوی
- ترکیبات مقاوم به تجزیه زیستی (Non-biodegradable)
- حلال‌های آلی (مانند کلروفرم، استون، متانول)
- فلزات سنگین و آلاینده‌های نوظهور
ترکیبات مذکور ممکن است در غلظت‌های پایین نیز تأثیر مخرب بر محیط‌زیست، موجودات آبزی و سلامت انسان داشته باشند.در حالت کلی آلاینده های موجود در فاضلاب صنایع داروسازی را به بخش‌های زیر تقسیم بندی می‌کنند.
- ترکیبات آلی مانند سورفکتانت‌ها، حلال‌ها و مواد شیمیایی آلی
- ترکیبات معدنی مانند فلزات سنگین، نمک‌ها، اسید‌ها و قلیا‌ها
- میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری، ویروس و میکروارگانیسم‌های خطرناک
- جامدات معلق مانند API های حل نشده و مواد کمکی موثر بر کیفیت آب
- و…
پیشنهاد ویژه: سپتیک تانک پلی اتیلن
دلایل اهمیت تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی
در زمان تولید داروها، ترکیبات و مواد زیادی وارد فاضلاب‌ها می‌شوند. در این صنایع هم در فرآيند تولید دارو و هم در زمان استفاده متداول از داروها، ترکیبات مختلف و زیادی وارد فاضلاب‌ها می‌شوند. ترکیبات دارویی که در فاضلاب‌ها ایجاد می‌شوند، بسیار خطرناک بوده و می‌توانند باعث بروز بیماری‌ها شوند.
از طرفی، این فاضلاب‌ها باید به خوبی تصفیه شده و پساب آن‌ها دوباره در صنعت مورد استفاده قرار گیرند. همه این عوامل سبب شده تا تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی بسیار مهم تلقی شود.
انواع فاضلاب صنایع دارسازی
قبل از آن که با نحوه تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی و چالش‌های آن آشنا شویم، خوب است بدانیم که فاضلاب های موجود در این صنایع را به دسته‌های مختلفی گروه‌بندی می‌کنند.
- فاضلاب فرآيند
در فرآيند تولید داروها این نوع فاضلاب‌ها تولید می‌شوند. ای پی آی از مهم‌ترین اجزای این فاضلاب‌ها می‌باشد. در این فرآيند‌ها، واکنش‌های شیمیایی مختلف صورت گرفته و حتی در فرمولاسیون و بسته‌بندی داروها نیز فاضلاب‌هایی تولید می‌شود.
- فاضلاب شهری
در هنگام تمیز کرده تجهیزات مورد استفاده در این صنعت و استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده و یا خرابی دیگ بخار فاضلاب تولید می‌شود. این فاضلاب را به عنوان فاضلاب شهری در صنعت داروسازی معرفی می‌کنند.
- فاضلاب بهداشتی
در صنایع داروسازی بخش‌هایی مانند دستشویی، آشپزخانه و امکانات رفاهی مختلفی وجود دارد. این قسمت‌ها نیز فاضلاب‌هایی تولید می‌کنند که با نام فاضلاب بهداشتی معرفی می‌شوند.
روش‌های متداول تصفیه در صنعت داروسازی
در سال‌های اخیر استانداردهایی تعیین شده است که صنایع داروسازی برای تصفیه فاضاب‌ها باید به آن‌ها توجه داشته‌باشند. با توجه به پیچیدگی ترکیبات موجود در فاضلاب دارویی، استفاده از روش‌های معمول تصفیه مانند ته‌نشینی یا کلرزنی به‌تنهایی کافی نیست. بنابراین، ترکیبی از روش‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی برای تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فرآیندهای غشایی (Membrane Processes):
- اسمز معکوس (RO)
- نانوفیلتراسیون (NF)
- اولترافیلتراسیون (UF)
این روش‌ها در حذف ذرات معلق، باکتری‌ها و حتی ترکیبات دارویی با وزن مولکولی بالا مؤثر هستند.
اکسیداسیون پیشرفته (AOPs):
- ازن‌زنی (Ozonation)
- UV/H2O2
- فرآیند فنتون
در این فرآیندها رادیکال‌های آزاد تولید می‌شوند که قادر به شکستن پیوندهای شیمیایی مقاوم و تخریب مولکول‌های پیچیده دارویی هستند.
جذب سطحی (Adsorption):
- استفاده از کربن فعال برای حذف ترکیبات آلی محلول
- مناسب برای پیش‌تصفیه یا مرحله نهایی (Polishing)
پیشنهاد ویژه: تصفیه فاضلاب بهداشتی
اقدامات مهم در تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی
در تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی باید اقدامات مختلفی صورت گیرد تا تصفیه به بهترین شکل ممکن صورت گیرد. مهم‌ترین کار‌هایی که در این زمینه باید انجام گیرد، عبارتند از:
- فیلتراسیون جداگانه میسیلیوم
- خشک کردن و بازیافت مایعات تخمیر
- بازیافت حلال و استفاده مجدد از آن
- بازیافت سولفات سدیم
- بازیافت آب موجود در برج خنک کننده
- بازیافت آمونیاک
- از بین بردن کندانسور‌های بارومتری
- استفاده از تانک متعادل‌سازی قبل از ورود فاضلاب به تصفیه خانه
- خنثی کردن
- به کارگیری روش لجن فعال
- استفاده از فرآيند صافی چکنده
- تصفیه فاضلاب با کربن فعال
- تجمع پسماند بیولوژيکی برای دفع و یا سوزاندن
- تبخیر چند مرحله ای فاضلاب‌ها
- کلرزنی
- استفاده از روش‌های مختلف گندزدایی
- تمیز کردن سیستم‌های تصفیه
- تصفیه فاضلاب انسانی
- و…
محدودیت‌های تصفیه در حذف داروهای مقاوم
در زمان تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی ممکن است با چالش‌ها و یا محدودیت‌هایی مواجه شویم. مهم‌ترین چالش‌هایی که در این زمینه ممکن است با آن‌ها روبرو شویم، عبارتند از:
- برخی داروها حتی پس از تصفیه پیشرفته نیز در پساب باقی می‌مانند.
- ساختارهای حلقوی و پلی‌سیکلیک مقاومت بالایی در برابر تجزیه دارند.
- روش‌های زیستی قادر به تجزیه کامل مواد فعال دارویی نیستند و نیاز به مکمل‌های شیمیایی دارند.
چالش‌های فنی و زیست‌محیطی تصفیه فاضلاب دارویی
تصفیه فاضلاب دارویی علاوه‌بر مشکلات فنی، نگرانی‌های زیست‌محیطی و قانونی نیز در پی دارد.
بررسی مقررات و الزامات بین‌المللی در این حوزه
- استانداردهای اتحادیه اروپا (EU) در مورد آنتی‌بیوتیک‌ها و آلاینده‌های نوظهور
- مقررات سازمان حفاظت محیط‌زیست (EPA) آمریکا در خصوص پساب دارویی
- دستورالعمل‌های WHO برای کنترل انتشار مواد دارویی در منابع آب
- در ایران، سازمان محیط‌زیست استانداردهایی برای پساب صنایع دارویی وضع کرده است که شامل حذف BOD، COD، نیترات، فسفات و ترکیبات دارویی خاص می‌شود.
راهکارهای بهبود بهره‌وری سیستم‌های تصفیه در صنعت دارو
برای بهبود تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی، استفاده از فناوری‌های پیشرفته ضروری است. برخی از این راهکارها شامل:
استفاده از تکنولوژی‌های نوین تصفیه:
روش‌هایی مانند اسمز معکوس و اکسیداسیون پیشرفته می‌توانند به حذف مؤثرتر آلاینده‌ها کمک کنند.
بازیافت و استفاده مجدد از منابع:
بازیافت حلال‌ها، آب و مواد شیمیایی می‌تواند به کاهش حجم فاضلاب و هزینه‌ها کمک کند.
روش‌های نوین گندزدایی:
استفاده از ازن‌زنی و تابش UV برای بهبود کیفیت پساب.
تقویت فرآیندهای بیولوژیکی:
استفاده از مکمل‌های شیمیایی برای تجزیه بهتر مواد مقاوم به تجزیه.
بهینه‌سازی پیش‌تصفیه‌ها:
روش‌هایی مانند فیلتراسیون جداگانه و استفاده از تانک‌های متعادل‌سازی.
سیستم‌های پایش و کنترل پیشرفته:
برای نظارت دقیق‌تر و بهبود عملکرد تصفیه.
پیشنهاد مطالعه: مقایسه سیستم‌های تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز و متمرکز
نتیجه‌گیری
تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی نیاز به استفاده از روش‌های پیشرفته و ترکیب فناوری‌های مختلف دارد. بهینه‌سازی فرآیندها و بازیافت منابع می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و اثرات منفی زیست‌محیطی کمک کند. توجه به این مسائل نه تنها به حفظ محیط زیست بلکه به بهره‌وری بیشتر در صنعت داروسازی می‌انجامد.
سوالات متداول
1. چرا تصفیه فاضلاب در صنایع داروسازی اهمیت دارد؟
فاضلاب‌های داروسازی می‌توانند حاوی ترکیبات شیمیایی و دارویی مضر برای محیط زیست و سلامت انسان‌ها باشند، بنابراین تصفیه مناسب آن‌ها برای جلوگیری از آلودگی منابع آب و حفظ سلامت عمومی ضروری است.
2. چه روش‌هایی برای تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی استفاده می‌شود؟
روش‌های رایج شامل فرآیندهای غشایی (اسمز معکوس)، اکسیداسیون پیشرفته (ازن‌زنی)، و جذب سطحی (کربن فعال) هستند که برای حذف ترکیبات دارویی و آلاینده‌ها مؤثرند.
3. چه چالش‌هایی در تصفیه فاضلاب دارویی وجود دارد؟
برخی داروها مقاوم به تجزیه هستند و حتی پس از تصفیه پیشرفته در پساب باقی می‌مانند، که این مسئله تصفیه کامل را دشوار می‌کند.
