MPPE (extracción de polímeros macroporosos) es la tecnología de Veolia Water Technologies para la eliminación de hidrocarburos de aguas residuales de la industria farmacéutica mediante extracción de polímeros macroporosos.
Para los responsables de HSE, las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) de las industrias farmacéuticas son hoy cada vez más consideradas un nuevo recurso de utilidades y subproductos ; ya no son meros sistemas de tratamiento de residuos de producción antes de su eliminación, a los que sólo se debe prestar atención para las actividades de mantenimiento destinadas a respetar los límites de vertido. Las aguas residuales farmacéuticas son complejas y diferentes de una producción a otra, en términos de cantidad y frecuencia (pueden producirse de forma continua o por lotes) y calidad (más o menos degradables). A menudo también se propone una auditoría de la EDAR sola, para diseccionar la planta, con el fin de investigar las fuentes de toxicidad, y finalmente identificar en qué secciones intervenir con acciones para mejorar el tratamiento ya existente; Complementariamente, se realizan pruebas de laboratorio sobre muestras compuestas o plantas piloto a pequeña escala para luego verificar que la cadena de tratamiento identificada es la más optimizada y eficiente.
Por ejemplo, debido a la toxicidad de las aguas residuales debido a algunos compuestos, residuos de API o solventes utilizados en la producción y síntesis, los gerentes de planta siempre están buscando tecnologías mejoradas para mejorar la planta existente , para evitar exceder los límites, o para la recuperación de agua. y por ende el menor consumo de agua adicional proveniente de pozos o abastecimiento de acueducto. Es evidente que los espacios suelen ser limitados, y también hay que contener el consumo energético, preferiblemente inferior al actual.
La presencia de hidrocarburos en la producción depende de las características del proceso, aunque su uso está ciertamente más extendido en los laboratorios de I+D, en la biotecnología y en los procesos de producción de API para síntesis química. En general, en la industria farmacéutica existen al menos más de 30 solventes utilizados regularmente , como solventes clorados, diclorometano para la extracción de vitaminas y antibióticos, etanol y metanol, solventes polares como la acetona, IPA GMP utilizados para la preparación de sólidos. oral o como en desinfectantes y cremas para la piel, así como componentes aromáticos como BTEX incluido el tolueno, con el que MPPE cuenta con diversas plantas con resultados de eliminación del 99,9% . Los límites a los vertidos de estas sustancias son estrictos y en el futuro se les prestará mayor atención. Además, si se analizan los objetivos y principios de la sostenibilidad corporativa, los hidrocarburos se encuentran entre las primeras sustancias de las aguas residuales a abordar.
Como solución de tratamiento de aguas residuales con hidrocarburos, comúnmente se piensa en la destilación en columna, pero esto genera sistemas con altos OpEx debido al consumo de energía, y las columnas requieren limpieza periódica lo que interrumpe su continuidad de servicio. Por tanto, surge la necesidad de soluciones alternativas más eficientes y sostenibles .
MPPE y el proceso de extracción
La tecnología de extracción de polímeros macroporosos (MPPE) de Veolia Water Technologies es una solución altamente eficiente para la eliminación de hidrocarburos disueltos y dispersos en aguas residuales . Es un proceso automático , con un uso mínimo de recursos operativos , sin uso de productos químicos y que no produce lodos ni gases residuales . Es un líquido con fuerte afinidad por los hidrocarburos , fijado dentro de un lecho de perlas de polímero porosas. A medida que las aguas residuales pasan a través de este lecho, los hidrocarburos migran de la fase acuosa al líquido de extracción. El agua purificada puede tratarse, reutilizarse o desecharse.
Cuando el líquido de extracción está saturado de hidrocarburos, se regenera periódicamente calentándolo con vapor de baja presión a 112°C. A continuación, los hidrocarburos contenidos en el líquido de extracción se condensan y se eliminan en la fase líquida en un separador. Se elimina casi el 100% de los hidrocarburos. La planta consta de dos columnas de proceso MPPE , para garantizar el funcionamiento paralelo y continuo entre extracción y regeneración. El flujo de aguas residuales es conducido al segundo lecho de extracción durante la regeneración de la primera columna, y viceversa, asegurando así la continuidad del proceso de tratamiento.
En la tecnología de extracción MPPE , la eficiencia de eliminación también se puede controlar variando la cantidad de medio filtrante en las columnas.
Para compuestos polares, como acetona, IPA, MEK, MTBE, THF, fenoles, se utiliza un tipo de medio filtrante más específico, manteniendo el mismo principio de funcionamiento y permitiendo así la eliminación de una mayor cantidad de hidrocarburos.
Factores clave para aplicaciones MPPE
El factor de éxito de la tecnología MPPE es la eliminación de las sustancias más complejas de las aguas residuales industriales . Nos referimos a las sustancias más tóxicas que no se absorben en los tratamientos biológicos convencionales. La eliminación de estas sustancias permite un tratamiento biológico aguas abajo o secciones de tratamiento adicionales para la reutilización del agua dentro del sitio. Además, eliminar y concentrar las sustancias más tóxicas, incluso con un factor de 200, reduce significativamente la eliminación y el coste de los tratamientos externos de terceros.
En cuanto al consumo de energía , una planta MPPE consume entre un 10 y un 20% de la misma energía necesaria en un sistema de destilación convencional. Pero veamos a continuación cuáles son sus ventajas adicionales.
Aunque la tecnología MPPE se utiliza generalmente para eliminar trazas de disolventes de hidrocarburos, con su alta eficiencia de recuperación también puede ser adecuada para extraer otros compuestos de alto valor de aguas residuales, que con tratamientos posteriores pueden reutilizarse en el proceso farmacéutico. Ha habido casos en los que los disolventes recuperados se reutilizaron al ser extraídos directamente de la planta MPPE .
Pero también hay otros aspectos a considerar. Las columnas de destilación pueden sufrir suciedad y, cuando esto ocurre, la columna debe limpiarse con disolventes. En esta situación la columna de destilación queda fuera de servicio, perdiendo eficiencia del proceso, cosa que no ocurre con un sistema MPPE .
Como análisis en profundidad, si lo solicita podemos traer un estudio de caso de la región escandinava , donde la industria farmacéutica utilizó una columna de destilación convencional en su EDAR. El tratamiento de aguas residuales a menudo se interrumpía debido a la contaminación de las torres de destilación. El consumo de energía también era muy elevado y la empresa buscaba alternativas mejoradas. A la hora de ampliar la planta se tuvo en cuenta la tecnología MPPE de Veolia Water Technologies . A través de pruebas piloto de laboratorio , de las que fue testigo el cliente, Veolia Water Technologies pudo demostrar que la tecnología MPPE permitía mejoras en los procesos y una mayor eficiencia energética. Por lo tanto, la planta se construyó con una solución de contenedores modular, lo que les permitió reducir el espacio necesario cerca de su parque de tanques.
La recuperación de hidrocarburos.
MPPE no es sólo una solución que reduce el consumo energético para el tratamiento de residuos de hidrocarburos en aguas residuales de industrias farmacéuticas. La eficiencia va de la mano con la eliminación de casi el 100% de los disolventes hidrocarbonados utilizados en el sector farmacéutico. El agua tratada con MPPE puede luego purificarse aún más con otras secciones aguas abajo, para las cuales normalmente se requiere un valor bajo de hidrocarburos.
Esto ayuda a las empresas farmacéuticas a lograr importantes ahorros de agua en sus procesos y también respalda la recuperación de recursos de materiales como disolventes e incluso productos específicos de alto valor dentro del flujo de aguas residuales. A menudo, al tratar eficazmente solo un contaminante en la corriente de aguas residuales, MPPE puede resolver una gran parte de los problemas de aguas residuales de la industria farmacéutica.
En última instancia, el proceso MPPE permite a las compañías farmacéuticas asegurar la continuidad de su negocio al garantizar que los procesos y proyectos estén dentro de los límites regulatorios ambientales tanto ahora como en el futuro.
