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Como é tratado o efluente das empresas farmacêuticas

2022-06-22

Original

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A descarga de águas residuais provenientes de empresas farmacêuticas é o foco da prevenção e controle da poluição. O EIA determinará um processo razoável de tratamento de águas residuais com base no processo produtivo da empresa, no tipo, na qualidade e na quantidade das águas residuais, entre outros fatores.

A descarga de águas residuais provenientes de empresas farmacêuticas é o foco da prevenção e controle da poluição. O EIA determinará um processo razoável de tratamento de águas residuais, com base no processo produtivo da empresa, no tipo, na qualidade e na quantidade das águas residuais, entre outros fatores.

  1. Fonte de Águas Residuais e Qualidade da Água ............................................................................................................................................................

1.1. Processo de Produção

A fábrica prepara primeiramente água pura e água para injeção. A extração do cártamo utiliza um processo combinado de extração por água e extração com álcool. Em seguida, o extrato de cártamo é utilizado como matéria-prima para diferentes formulações e embalagens, resultando na produção de injetáveis de pequeno volume e líquidos orais, bem como injeções em pó liofilizado e outros produtos.

1.2. Fonte de Águas Residuais e Qualidade da Água

1.2.1. Tipos de águas residuais

Existem diversos tipos de águas residuais de produção geradas neste projeto, incluindo principalmente águas de lavagem de equipamentos, águas de lavagem de bolsas de decocção, águas de lavagem da eletrodiálise, efluentes da eletrodiálise, águas residuais provenientes da limpeza de processos, efluentes da esterilização em banho-maria, uma pequena quantidade de líquido residual alcoólico, água pura e concentrado injetável produzidos pelo sistema de preparação de água, efluentes da caldeira, águas residuais do resfriamento de equipamentos, águas residuais circulantes do sistema de ar-condicionado, além de outras águas residuais limpas. Além disso, são geradas águas residuais domésticas.
Nas águas residuais acima mencionadas, exceto pela água limpa que pode ser descartada diretamente, os outros tipos de efluentes devem ser encaminhados à estação de tratamento de esgoto da fábrica para tratamento.

1.2.2. Características das Águas Residuais

a) Os poluentes são todos convencionais, ou seja, DQO, DBO5, Sólidos Suspensos, nitrogênio amoniacal, etc., sem metais pesados nem outras substâncias tóxicas;

b) A qualidade e a quantidade dos diversos tipos de águas residuais variam consideravelmente. Entre elas, a quantidade do líquido residual alcoólico é muito pequena (descarga intermitente, com média aproximada de 60 L/dia), porém a concentração de poluentes é extremamente elevada, chegando a atingir cerca de 18.000 mg/L de DQO; já a DQO pode alcançar valores entre 2.000 mg/L e 4.000 mg/L. Por outro lado, as águas residuais provenientes da eletrodiálise, das águas residuais geradas na limpeza de processos e das águas residuais resultantes da esterilização em banho-maria apresentam baixa concentração de poluentes. Já as águas concentradas obtidas na preparação de água pura e água para injeção são relativamente limpas, destacando-se apenas pela alta concentração de sais; entretanto, o volume de descarga dessas águas é significativo.

c) De acordo com as características de produção, diversos tipos de águas residuais são geralmente descarregados de forma intermitente e de maneira desigual, resultando em grandes flutuações na qualidade e na quantidade das águas residuais, o que torna o sistema extremamente instável.

d) As águas residuais apresentam boa biodegradabilidade.

1.2.3. Qualidade das Águas Residuais

De acordo com os resultados de múltiplos monitoramentos da qualidade das águas residuais em diversos elos do sistema de drenagem do projeto existente e da quantidade de diferentes tipos de efluentes, bem como considerando as flutuações na qualidade da água, determina-se que a qualidade das águas da estação de tratamento de esgoto será: cor 200 a 300 vezes, DQOCr entre 800 mg/L e 1.200 mg/L, DBO5 entre 300 mg/L e 500 mg/L, Sólidos Suspensos (SS) entre 200 mg/L e 350 mg/L, e nitrogênio amoniacal inferior a 40 mg/L.
 

2. Seleção do processo de tratamento de águas residuais ...................................................................................................................................................

2.1. Processo Existente de Tratamento de Efluentes de Medicina Tradicional Chinesa

O processo tradicional de tratamento de águas residuais de medicina chinesa inclui: método físico-químico, método biológico e método físico-químico-biológico, sendo que o método físico-químico pode ser utilizado como um processo de tratamento isolado ou como pré-tratamento ou pós-tratamento do método biológico.

a) Métodos físicos e químicos: incluindo coagulação, sedimentação, filtração, flotação por ar, adsorção, troca iônica, separação por membrana, neutralização, oxirredução, extração, destilação a vácuo e destilação com arraste, entre outros. Os processos mais comumente utilizados são o método de coagulação e sedimentação e o método de flotação por ar. Por exemplo, o sulfato polimerizado férrico-silicato (PFSS), desenvolvido por Zheng Huaili e colaboradores, demonstrou ter um excelente efeito floculante no tratamento de efluentes provenientes de medicina tradicional chinesa;

b) Método biológico: Existem principalmente o método anaeróbio e o método aeróbio. O tratamento anaeróbio inclui reatores UASB, reator anaeróbio UBF, reator anaeróbio com defletores ABR, hidrólise e acidificação, entre outros; já o tratamento aeróbio abrange métodos como o lodo ativado convencional, a oxidação por contato biológico, o método SBR, o método do valo de oxidação, o método da roda biológica, o método CASS, o método MBR, entre outros.

c) Método físico-químico-biológico: refere-se a um processo combinado em que o método biológico é o principal, enquanto o método físico-químico atua como pré-tratamento ou pós-tratamento. A combinação geralmente adotada é pré-tratamento-anaeróbio-aeróbio-pós-tratamento. Este método físico-químico-biológico é o processo de tratamento mais comumente utilizado no tratamento de efluentes de medicina tradicional chinesa, podendo ser empregadas diferentes abordagens combinadas conforme as características específicas do efluente.

Atualmente, a maioria das empresas de extração de medicina tradicional chinesa adota o processo principal de tratamento anaeróbio-aeróbio. O tratamento anaeróbio utiliza principalmente reatores UASB e UBF, bem como processos de hidrólise e acidificação, enquanto o tratamento aeróbio recorre predominantemente ao método de oxidação biológica por contato e ao método SBR, entre outros; desse modo, o efeito do tratamento de águas residuais é relativamente satisfatório.

2.2. Requisitos de Processamento

A descarga de águas residuais da fábrica farmacêutica deve atender aos requisitos do Quadro 2 da Norma de Emissão de Poluentes Hídricos para a Indústria Farmacêutica de Extração, estabelecida no GB21905-2008.

2.3. Seleção do Processo de Tratamento de Águas Residuais

Comparando os processos comumente utilizados de tratamento aeróbico, o método convencional de lodo ativado e o decantador biológico apresentam problemas como alto investimento em engenharia, processo complexo e operação e gestão pouco convenientes; embora a vala de oxidação ofereça um bom desempenho no tratamento e gere uma pequena quantidade de lodo excedente, ela ocupa uma área considerável. Já o método SBR, apesar de exigir apenas a instalação de um único tanque de reação para realizar funções como equalização, aeração e sedimentação, apresenta fluxo de processo simplificado e reduzido espaço físico; entretanto, sua operação e gestão são rigorosas, e grande parte do equipamento de controle automático depende de importações, resultando em elevados custos. Por outro lado, o método de oxidação por contato biológico possui alta carga volumétrica, eficiência estável no tratamento, baixa produção de lodo e não apresenta o problema de bulking do lodo, além de contar com experiência consolidada em situações de carga de impacto, bem como na operação e gestão.

Comparado com os métodos anteriores de tratamento biológico, o método de oxidação biológica por contato apresenta características como baixo custo operacional, estrutura compacta, menor ocupação de terreno, investimento reduzido, além de operação e gestão convenientes, sendo, portanto, mais adequado às necessidades reais deste projeto.

Portanto, o processo principal do tratamento de águas residuais deste projeto adota o método de oxidação biológica por contato, sendo simultaneamente adicionado um tanque de hidrólise por acidificação ao processo de tratamento, com o objetivo de transformar a matéria orgânica macromolecular presente na água influente em substâncias orgânicas de baixo peso molecular. Isso melhora a biodegradabilidade das águas residuais, facilitando assim a decomposição e utilização pelos microrganismos aeróbicos, além de promover a remoção parcial dos sólidos suspensos presentes.
Além disso, para garantir a qualidade do efluente, são adicionados processos de tratamento complementares, como floculação, sedimentação e filtração. Assim, o processo final de tratamento das águas residuais é definido como: acidificação hidrolítica + oxidação por contato em dois estágios + floculação com sedimentação + processo de filtração.

2.4. Eficiência de Processamento

O processo de tratamento de águas residuais apresenta um bom efeito de remoção sobre o COD, BOD5 e SS, alcançando taxas de remoção de 91,7%, 96% e 85,7%, respectivamente. Devido à utilização da tecnologia microbiana de alta eficiência, também é possível remover eficazmente o nitrogênio amoniacal das águas residuais. Após o tratamento, a qualidade do efluente da estação de tratamento de esgoto atinge os seguintes parâmetros: CODCr < 100 mg/L, BOD5 < 20 mg/L, cor < 50 vezes, SS < 50 mg/L e nitrogênio amoniacal < 15 mg/L.

3. Conclusão ........................................................................................................................................................................................................

a) O processo de oxidação por contato é adotado, sendo maduro e apresentando operação estável; um tanque de hidrólise acidificante foi adicionado ao processo para melhorar eficazmente a qualidade da água, aumentar a biodegradabilidade do efluente e remover parte dos sólidos em suspensão.

b) Utilizando um novo tipo de enchimento combinado + enchimento elástico tridimensional, os microrganismos são bem fixados e o filme fica fácil de ser pendurado;

c) Adotar tecnologia de tratamento microbiano de esgoto de alta eficiência, com intensa atividade microbiana e elevada taxa de remoção de poluentes;

d) O projeto inteiro adota controle totalmente automático; o sistema de tratamento de efluentes opera automaticamente, com operação confiável e estável, além de forte resistência a cargas de choque. A concentração de poluentes no efluente é inferior ao limite padrão estabelecido pela Norma Nacional de Emissões de Poluentes Hídricos para Indústria Farmacêutica de Extração (GB 21905-2008), atendendo assim aos requisitos de conformidade ambiental.