Energia Meio Ambiente Manufatura TRATAMENTO DE EFLUENTES PARA A INDÚSTRIA FARMACÊUTICA

(1)

Energia  Meio Ambiente  Manufatura

TRATAMENTO DE EFLUENTES PARA A INDÚSTRIA FARMACÊUTICA

(2)

VISÃO GERAL

13.11.2017 2

 Apresentação da Empresa

 Tratamento de Efluentes na Indústria Farmacêutica  Soluções para Tratamento de Efluentes Industriais  Digestão Anaeróbica

 Estudos de Caso

(3)

VISÃO GERAL

 Apresentação da Empresa

(4)

APRESENTAÇÃO DA EMPRESA

WEHRLE e o Tratamento de Efluentes Complexos

 1ª planta construida em 1991 e ainda operacional!

 300+ instalações de referência em > 40 países  Projeto, construção, operação e otimização de

plantas

 Líder de mercado em tratamento de chorume

= "Liga Premium" do tratamento de efluentes (vs. Tratamento de efluentes convencional)

Ʃ

Melhores soluções para tratamento de efluentes

68%

32%

Waste derived effluent Industrial effluent

13.11.2017 Tratamento de Efluentes para Indústrias Farmacêuticas 4 Efluente municipal Efluente municipal

(5)

Próximos à Ciência: Projetos de pesquisa financiados pelo governo

 Tratamento de Concentrado & Recuperação de Recursos

 Reciclo Eficaz de Água de Resfriamento

(6)

Vídeo da Empresa

www.wehrle-umwelt.com

Link para o vídeo:

(7)

VISÃO GERAL

 Tratamento de Efluentes na Indústria Farmacêutica

 Soluções para Tratamento de Efluentes Industriais  Digestão Anaeróbica

(8)

EFLUENTES DE INDÚSTRIAS FARMACÊUTICAS

13.11.2017 8

Condições dos Efluentes

 Variações Frequentes de vazão (bateladas)  Picos de DQO e APIs sobrecarregam

ETE’s convencionais

 Possíveis moléculas complexas no efluente  Baixa biodegradabilidade

(razão DBO/DQO baixa)

 Falta de nutrientes para microrganismos  Substâncias tóxicas

Ʃ

Diferente das tecnologias de tratamento de esgotos municipais Condições do Local

 Confiabilidade (qualidade de descarga, função)

 Baixos custos operacionais

(consumo, mão-de-obra, manutenção)  Espaço limitado (área = custos)

 Extensões simples ou compactação  Upgrades simples (ex: água para reuso)  Foco na produção, não no tratamento de

efluentes

(9)

Tratamento de esgoto municipal

 Alta vazão / baixa poluição

 Pouca diferença entre diferentes plantas  Pouca diferença sazonal

 Foco: tratar efluentes  Custos: públicos

 Equipes de operação grandes

 Projeto de planta geralmente 2½ vezes maior que a necessidade média

 Local: fora da cidade

Este não é o escopo da WEHRLE

Tratamento de efluentes industriais

 Baixa vazão / média – alta poluição  Todas as plantas são diferentes

 Mudanças frequentes nos efluentes

 Foco: produzir / ser lucrativo

 Custos: cliente

 Equipes pequenas, possibilidade de terceirização

 Plantas compactas, operação flexível

 Neutro à vizinhança, sem odores

Este é o escopo da WEHRLE EFLUENTES DE INDÚSTRIAS FARMACÊUTICAS

(10)

VISÃO GERAL

13.11.2017 12

 Tratamento de Efluentes na Indústria Farmacêutica  Soluções para Tratamento de Efluentes Industriais

 Digestão Anaeróbica  Estudos de Caso

(11)

Mapeamento de água Estudos de Viabilidade EPC

Benchmarking de plantas Aprimoramentos de Perfomance …

SOLUÇÕES PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

Tendo o Fator de Produção de Água sob controle

100% 25%

25%

75% De recuperação de água

Fornecimento de Água Reciclo Integrado à Produção Tratamento de Efluentes

Serviços

(12)

Principais Tecnologias Aplicações

13.11.2017 15

Filtração por Membranas: MF, NF, UF, RO

Biorreator de Membranas (BIOMEMBRAT®₎

Biorreator Jet Loop (BIOSTREAM®₎

 Retenção de sólidos, O&Gs  Separação de líquidos

 Retenção de Sais

 Eliminação de Compostos Orgânicos  Alta qualidade de descarga

 Tratamento de contaminantes tóxicos (fenóis, formaldeído, cianetos, …)  Remoção de DQO alta com eficiência

energética Tratamento de Efluentes para Indústrias Farmacêuticas

(13)

Exemplo de projeto de ETE

Tratamento Principal

Pré - Tratamento Pós Tratamento

Polimento

(14)

13.11.2017 17

Exemplo de projeto de ETE para remoção de API( Active Pharmaceutical Ingredients)

(15)

Biorreator de Membranas (MBR) Princípio de Operação

 Biorreator: alta concentração de lodo para a carga de DQO & flexibilidade com substâncias tóxicas

 Sistema de aeração: livre de manutenção (estado sólido) com alta eficiência do oxigênio / separado das membranas (menor escala!)

 Circulação de lodo: biorreator misturado para maior eficiência da biomassa

 Membranas: retenção total de micróbios– não ocorre arraste de bactérias

adaptadas

B i o r r e a t o r d e M e m b r a n a s

Tratamento

Biológico Ultrafiltração

Degradação da DQO Separação de Lodo

Efluente Descarte

(16)

13.11.2017 20

Membranas Submersas

 Geralmente utilizado em ETEs municipais  Filtração de fora pra dentro, fluxo <25 l/h/m²  Promovido pelos fornecedores de membranas

(alta área, mercado de reposição ativo)

 Instalado dentro do tanque ou cassetes externos  Alta demanda relativa de químicos

Membranas externas tangenciais

 Especializado para ETEs Industriais  Filtração inversa, fluxo 60…180 l/h/m²  Equipado pelos construtores de plantas

(cargas altas e variáveis para reatores)  Fora do tanque: seco e compacto

 Alta demanda relativa de eletricidade

Tratamento de Efluentes para Indústrias Farmacêuticas



Geometria típica:

Área típica das membranas:

Geometria típica:

Área típica das membranas:



(17)

Fluxograma de um MBR

Aeração

Separação da

Biomassa

(18)

13.11.2017 24

Compactação Através da Eficiente Aeração a Jato  Estado Sólido – sem manutenção

 Sem precipitação ou entupimento  Permite tanques altos, logo:

• Maior tempo de contato do oxigênio • Menos ar necessário (menos espuma) • Menos energia necessária

 Dispersão do ar transferência de O₂ otimizada

(19)

Separação de Biomassa com Membranas Externas Tangencial

 Membranas fixas, sem fadiga do material por vibrações – alta vida útil das membranas  Membranas disponíveis por diversos fornecedores (podem ser trocadas/alternadas)  Baixa sensibilidade para componentes perturbadores no efluente (graxas, polímeros,

etc…)

 Projeto flexível do consumo energético da superfície das membranas  Sistema fechado – sem aerosóis

(20)

13.11.2017 28

Controle Remoto Opcional:

 Acesso VPN remoto para o operador

 … e para a WEHRLE fornecer suporte à operação em caso de falhas / otimizações / treinamento  Alarme do sistema via SMS

 Diferentes níveis de acesso são possíveis, ex: visualização apenas  Dispositivos de comunicação: PC/Laptop, tablet, smart-phone (VPN!)

Effluent Treatment for Pharmaceutical Industries

Controle do Processo

(21)

Performance Ótima da Planta através de uma Separação de Biomassa Eficiente

 Alta idade do lodo: microrganismos adaptados para digestões difíceis (ex: baixa biodegradabilidade)

 Enclausurado – sistema fechado

 Alta concentração e retenção total de biomassa:

fácil upgrade com um pós tratamento – caso necessário  Projeto Modular: upgrade simples e econômicos para

aumento de capacidade

 Soluções Containerizadas disponíveis:  instalação no local simples e rápida

(22)

13.11.2017 32 Condições Reais: picos de DQO

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 08 /01 /15 15 /01 /15 22 /01 /15 29 /01 /15 05 /02 /15 12 /02 /15 19 /02 /15 2 6 /0 2 /1 5 05 /03 /15 12 /03 /15 19 /03 /15 26 /03 /15 Elim inaç ão de D QO, % C onc ent raç ão de D QO, mg/ l

COD concentration permeate … COD buffer tank … Biological COD elimination …

Confiável, operação livre de problemas até mesmo durante e após parada na produção (início de Janeiro de 2015 por alguns dias) e períodos de pico de DQO

Não há limitação da produção pela ETE!

Saída do MBR Entrada do MBR Eficiência da Remoção

Nível de Projeto

(23)

Aplicação Tipo do Efluente Vazão Processo/ Sistema Projeto Construção Operação Comissionamento

Componente Entrada Saída Performance Comentários

Químicos Orgânicos Bertschi AG

Água de lavagem de caminhão tanque Birrfelden / Suiça 100 m³/d

BIOMEMBRAT®_{Biorreator de Membranas}

2014: trocador de calor para recuperação de energia

WEHRLE Umwelt WEHRLE Umwelt Cliente

2007

DQO 10,000 mg/l < 1,000 mg/l > 90 % Níveis de contaminação do efluente altos e extremamente variáveis – tratados por um biorreator de membranas pressurizado.

QR

2x2

(24)

13.11.2017 34 Condições Reais: substâncias tóxicas

Substancias Tóxicas, como fenóis, cianetos e aldeídos, tem um impacto

negativo nas bactérias que causam a decomposição biológica dos poluentes.

 Corredor de 12- 35g/l MLSS, aumenta a capacidade e se adequar a picos de contaminantes, design de engenharia específico para dar mais segurança ao processo

APIs devem ser retidos no sistema, e não devem ser descartados: evitar

a criação de organismos resistente à varias drogas;

 Design especial da planta com filtragem única, acesso facilitado a todos os componentes e sistema enclausurado.

(25)

VISÃO GERAL

 Tratamento de Efluentes na Indústria Farmacêutica  Soluções para Tratamento de Efluentes Industriais  Digestão Anaeróbica

(26)

DIGESTÃO ANAERÓBICA Tratamento de Efluentes

BIODIGAT

® Digestão de Sólidos

BIODIGEST

® Tratamento Anaeróbico

Tratamento de Efluentes para Indústrias Farmacêuticas 47

AS

Lodo Ativado

AF

Filtro Anaeróbico

UASB

Fluxo Ascendente 13.11.2017

(27)

BIODIGEST® Biogás Digesto DIGESTÃO ANAERÓBICA Substrato para Uso para ETE

(28)

BIODIGEST®

… é um processo contínuo e anaeróbio, que convertesólidos orgânicosem biogas valioso.

 Principal benefício tecnológico: Dispensa um sistema de retenção de biomassa Sistema altamente auto-pulmonado

Possibilita um "Modo de Hibernação"

 Benefícios: Converte lodo em energia, ao invés de destiná-lo

 Aplicações: Efluentes com muitos sólidos e lodos, resíduos orgânicos

especialmente: Alimentos e Bebidas, Saúde, Laticínios, etc...

 Opções:

Para recuperação de sólidos do efluente e conversão em energia: BIODIGEST®_recover

Para desintoxicação de efluentes não tratáveis por digestão anaeróbica direta: BIODIGEST®_detox a única tecnologia no mundo recuperando energia de efluentes tóxicos via digestão anaeróbica !

13.11.2017 Tratamento de Efluentes para Indústrias Farmacêuticas 49

(29)

Farmacêutica UK Pharma company (nome não revelado)

Produção de Farmacos Irvine / Grã Bretanha 4,700 m³/d BIODIGEST® WEHRLE Umwelt WEHRLE Umwelt Cliente 2014

TSS 18,800 kg/d < 2,000 kg/d > 90 % Em relação à ETE existente:

consumo energético reduzido em 8,500 kWh/d demanda de químicos reduzida em30 … 50 % qualidade final do efluente aprimorada

Ganho Biogás Ganho eletr. Ganho calor 8,600 15,000 16,000 m³/d kWh/d kWh/d DIGESTÃO ANAERÓBICA

(30)

VISÃO GERAL

13.11.2017 51

 Estudos de Caso

(31)

Farmecêutica NOVARTIS Pharma AG

Logo Produção de APIs Basel / Suíça

75 m³/d

Carvão Ativado

2005, 2009

DQO 290 mg/l 25 mg/l > 91 % Primeira planta para o grupo NOVARTIS.

Upgrade da planta em 2009.

(32)

Farmacêutica NOVARTIS Pharma AG

Logo Produção de APIs Barcelona / Espanha

200 m³/d

Ultrafiltração Carvão Ativado WEHRLE Umwelt WEHRLE Umwelt TELWESA 2008

DQO 250 mg/l 5 mg/l > 98 % Terceira planta para o grupo NOVARTIS para remoção de APIs, antecipando a aprovação de futuras leis regulamentando o descarte destes produtos.

API 20 mg/l 1 mg/l > 95 %

(33)

Farmacêutica NOVARTIS Pharma AG

Produção de APIs Singapura 300 m³/d

Carvão Ativado

2008

DQO 300 mg/l 10 mg/l > 96 % Segunda planta para o grupo Novartis.

(34)

Farmacêutica Diosynth em cooperação com Fluid Brasil

Produção de hormônios e steróides. São Paulo / Brasil 150 m³/d

2010

DQO 27,000 mg/l < 1,200 mg/l > 95 % Sistema completamente automatizado com acesso remoto, operado por uma pessoa. A planta lida variações frequentes no efluente devido à mudanças na linha de produção. Durabilidade das membranas > 5 anos TSS 1,700 mg/l < 10 mg/l > 99 %

QR

2x2

(35)

Farmacêutica UK Pharma company (nome não revelado)

Produção de Farmacos Irvine / Grã Bretanha 4,700 m³/d BIODIGEST® WEHRLE Umwelt WEHRLE Umwelt Cliente 2014

TSS 18,800 kg/d < 2,000 kg/d > 90 % Em relação à ETE existente:

consumo energético reduzido em 8,500 kWh/d demanda de químicos reduzida em30 … 50 % qualidade final do efluente aprimorada

Ganho Biogás Ganho eletr. Ganho calor 8,600 15,000 16,000 m³/d kWh/d kWh/d DIGESTÃO ANAERÓBICA

(36)

Energia  Meio Ambiente  Manufatura

WEHRLE do Brasil Ltda.

Rua Costa Rica , 843 CEP. 82.510-180 Curitiba PR Brasil

Fone: (41) 99703-4456