Industria farmacéutica

Tratamiento de residuos farmacéuticos

Los residuos farmacéuticos en las corrientes de aguas residuales presentan importantes problemas ambientales. Sustancias como los antibióticos (por ejemplo, amoxicilina y ciprofloxacina), bloqueadores beta y fármacos como la morfina y la codeína son con frecuencia imposibles de tratar en plantas de tratamiento de aguas residuales debido a sus complejas estructuras químicas. Estas sustancias tienen efectos adversos en peces, plantas y ecosistemas completos, y se acumulan en el agua a lo largo del tiempo debido a sus características no biodegradables.

Pharmaceutical ozone treatment

Las bacterias también pueden desarrollar resistencia a los antibióticos, por lo que son importantes contribuyentes al creciente problema mundial de la ineficacia de los tratamientos antibióticos en los seres humanos. En los hospitales, los medios de contraste yodados (ICM) han demostrado ser difíciles de tratar por medios tradicionales.

En la actualidad existen una serie de técnicas que pueden actuar como complemento al tratamiento biológico secundario que se encuentra en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

CARBON ACTIVADO EN POLVO (PAC)

El PAC actúa como un eficaz filtro de microcontaminantes y puede ser utilizado como un paso del tratamiento terciario en el tratamiento de aguas residuales. Puede eliminar hasta el 86% de los residuos farmacéuticos por adsorción y proporciona no sólo la transformación de las sustancias objetivo, sino también su eliminación

UV

La UV es una forma rentable de tratar las aguas residuales claras, pero tiene una capacidad limitada para descomponer los residuos farmacéuticos. Kovalova, et al. (2013) ha informado que el 33% de los microcontaminantes se pueden eliminar en promedio al aplicar esta tecnología. Los rayos UV pueden eliminar efectivamente la ICM usando dosis altas como Diatrizoate y Iopamidol.

Tratamiento con ozono

El ozono es u potente agente oxidante que rompe eficazmente los enlaces químicos en las moléculas complejas, lo que lo convierte en un método eficaz para eliminar productos farmacéuticos de las aguas residuales. El ozono también puede ser usado en Procesos de Oxidación Avanzados (PAO) para aumentar la formación de radicales, además de los que se forman de manera natural durante las reacciones de ozono. Se ha demostrado que hasta un 100% de microcontaminantes farmacéuticos pueden ser eliminados mediante el uso de ozono. El rango de aplicación común es de 0.3 a 1.2 g DOC (Dissolved Organic Carbon) de acuerdo con Barasel, et al. (2015).

Ozonetech ha llevado a cabo una serie de proyectos eliminando el 100% de los residuos farmacéuticos en el agua del proceso. La figura inferior muestra la degradación real de un compuesto farmacéutico típico por medio de un proceso con ozono y ozono-PAO.

Pharmaceutical residues treatment with ozone

El ozono es muy eficaz frente a la mayoría de productos farmacéuticos que se pueden encontrar en las aguas residuales de los procesos de manufactura, y en plantas de tratamiento de aguas residuales.

Principales fuentes de residuos farmacéuticos

Hospitales

Se pueden encontrar productos farmacéuticos en aguas naturales como resultado de tirar productos sobrantes de este tipo en los sistemas de desague de los de los hogares, pero una fuente importante donde encontrar estos residuos son los hospitales. Por lo tanto, debe considerarse la tecnología de ozono para mejorar el rendimiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales de los hospitales, o como etapa terciaria en el tratamiento de aguas residuales municipales. Se ha comprobado que los hospitales contribuyen con alrededor del 20% de la carga de residuos farmacéuticos en los flujos de aguas residuales, tal y como ha informado el proyecto PILLS de la UE.

Pharmaceutical emissions from stream that can be prevented with ozone treatment

Industria farmacéutica

En la industria farmacéutica se puede tomar medidas para eliminar los residuos farmacéuticos de las aguas residuales del proceso de producción. La industria es una fuente importante de microcontaminantes farmacéuticos que pueden identificarse en las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales. Existe una creciente presión sobre los fabricantes para que eliminen los residuos farmacéuticos antes de evacuar las aguas residuales del proceso.

Hay tres métodos principales disponibles para tratar los residuos en los puntos de fabricación:

Métodos para el tratamiento de residuos farmacéuticos: beneficios y desafíos.

Método Beneficios Retos
Incineración de las aguas residuales que contienen microcontaminantes El tratamiento se realiza in situ. Sin costes de transporte y manipulación por parte de terceros. Costoso. El calentamiento y la evaporación del agua y la posterior incineración de residuos farmacéuticos se asocia a un consumo de energía muy elevado. Puede requerir una gran superficie de apoyo y una nueva instalación mecánica.
Destrucción fuera de las instalaciones. Transporte a una empresa externa de reciclaje. Envío y destrucción programados a cargo de terceros. Costes muy elevados. Honorarios y costes relativos a la gestión por parte de terceros. Requiere tanque de reserva y manejo y recolección del agua de proceso.
Tratamiento con ozono de residuos farmacéuticos Tratamiento in situ y bajo demanda. Pie del sistema de menos de 4 metros cuadrados. Coste operativo muy bajo. Seguro. Retorno entre 0,5 a 2 años. Nueva instalación mecánica pero con poco espacio.

La tecnología del ozono ofrece una alternativa rentable a la destrucción tradicional por incineración. Ozonetech utiliza los sistemas de ingeniería RENA CIP o RENA AOP para descomponer estos microcontaminantes, lo que ahorrará grandes cantidades de costes operativos asociados a la destrucción. La siguiente figura muestra las estimaciones de los costes operativos, comparando el calentamiento y la evaporación del agua del proceso y el tratamiento del ozono para los microcontaminantes. Nótese que cualquier costo de manejo para la destrucción por incineración fuera del sitio no está incluido en la comparación que se presenta a continuación.

Energy saving: Ozone vs incineration for pharmaceutical residues treatment

El gráfico ilustra los costes operativos de la eliminación de los microcontaminantes farmacéuticos mediante el tratamiento con ozono o la incineración. Aunque el caudal de las aguas residuales de proceso suele oscilar entre 0,5 y 2 m3/día en una planta farmacéutica, los costes asociados son potencialmente elevados. Esto se puede evitar con el tratamiento de ozono.

Aplicación

Se ha comprobado que el ozono descompone molecularmente docenas de fármacos ampliamente utilizados tal y como:

  • Paracetamol
  • Codeína
  • Propofol
  • Diclofenaco

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