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藥品產(chǎn)量激增 制藥企業(yè)VOCs治理跟得上嗎？
時間：2023-02-03
亞德環(huán)保導(dǎo)讀：布洛芬、對乙酰氨基酚等藥品最近成了“搶手貨”。據(jù)工信部消息，日前，兩類解熱鎮(zhèn)痛藥的產(chǎn)能產(chǎn)量大幅提高，日產(chǎn)能達(dá)2.02億片，產(chǎn)量達(dá)1.9億片，多家藥企24小時滿負(fù)荷生產(chǎn)。這種情況下，制藥企業(yè)產(chǎn)生的主要污染物——揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放量也隨之增加。這些制藥企業(yè)的VOCs治理能跟得上嗎？當(dāng)前形勢下，企業(yè)能否從容應(yīng)對？
沖擊有限：取決于企業(yè)末端治理技術(shù)水平和管理能力
多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，制藥企業(yè)滿負(fù)荷生產(chǎn)、產(chǎn)量激增對其VOCs處理能力的沖擊有限。
江蘇省蘇州市生態(tài)環(huán)境綜合執(zhí)法局鄭興春告訴記者：“制藥企業(yè)安裝VOCs處理設(shè)施時，我們要求設(shè)備處理能力達(dá)到滿負(fù)荷運行的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)企業(yè)平時的運行效率只有30%—40%，即使現(xiàn)在運行效率提高了，也在可控范圍內(nèi)。而且，由于制藥企業(yè)的生產(chǎn)能力強(qiáng)，每批次可以生產(chǎn)很多藥品，所以很少出現(xiàn)超負(fù)荷運行的情況。例如，近期我們檢查的幾家蘇州制藥企業(yè)，雖然產(chǎn)量增加，但都沒有超負(fù)荷運行。”
但這并不意味著VOCs排放量增加對制藥企業(yè)沒有影響。中國環(huán)境科學(xué)研究院大氣環(huán)境研究所副研究員王洪昌說：“影響大小，主要取決于企業(yè)VOCs末端治理的控制技術(shù)水平。”
目前，制藥企業(yè)選擇的VOCs末端處理技術(shù)相差較大、治理水平參差不齊。一些企業(yè)采用燃燒法，安裝投資和運行成本較高的RTO（蓄熱式熱力焚化爐）或RCO（蓄熱催化燃燒裝置），處理效率較高，能夠較好應(yīng)對生產(chǎn)負(fù)荷變化。但是，大多數(shù)制藥企業(yè)采用的仍然是投資和運行成本較低的冷凝、吸收、吸附等技術(shù)，處理效率不高，對滿負(fù)荷沖擊的適應(yīng)能力相對較差。“治理技術(shù)水平偏低的企業(yè)，當(dāng)前可能更加頻繁地出現(xiàn)VOCs排放濃度瞬時或小時超標(biāo)問題。”王洪昌說。
鄭興春表示，這就要求制藥企業(yè)提高運維管理能力，加大環(huán)境治理力度，根據(jù)VOCs排放量的變化，更加及時地調(diào)整易耗品更換頻率、優(yōu)化處理設(shè)備參數(shù)，有效應(yīng)對生產(chǎn)負(fù)荷增加的沖擊。
他舉例說，未采用燃燒法的企業(yè)，需要提高易耗品更換頻率。比如，采用活性炭吸附技術(shù)的企業(yè)，要提高活性炭更換頻次；采用噴淋技術(shù)的企業(yè)，要及時更換堿液、調(diào)整堿液pH值等。采用燃燒法的企業(yè)，當(dāng)VOCs收集量增加、燃燒時間變長、氣體濃度變高時，設(shè)備溫度也要調(diào)高。
“企業(yè)對VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)和收集管道也要實時檢測，檢查管道密閉性是否達(dá)到要求，防止氣體泄漏。”鄭興春說。
不容忽視：VOCs治理是制藥企業(yè)重難點
事實上，VOCs治理一直是制藥企業(yè)的重難點，即使是制藥行業(yè)頭部企業(yè)，在這方面也吃過不少罰單。華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院黨委書記、教授修光利告訴記者，從客觀方面看，這與制藥行業(yè)本身VOCs治理的復(fù)雜性相關(guān)。
“制藥企業(yè)生產(chǎn)品種多、所涉原料廣，特別是原料藥制備過程中使用了較多的有機(jī)原料和有機(jī)溶劑，導(dǎo)致其產(chǎn)生的VOCs種類繁多，排放成分復(fù)雜、性質(zhì)差異大。不僅如此，制藥企業(yè)生產(chǎn)流程長，VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)多，無組織排放情況較多，序批式的生產(chǎn)操作方式導(dǎo)致排放的波動性較大，增加了企業(yè)污染治理難度。”修光利說。
一些大企業(yè)能生產(chǎn)上千種藥品。藥品所用原料可分為活性藥物成分（原料藥）、非活性成分（輔料）和包裝原料，其中，生產(chǎn)原料藥的企業(yè)污染較重，利用原料藥生產(chǎn)片劑、膠囊等的單純制劑類企業(yè)污染較輕。在浙江，原料藥約占全省醫(yī)藥工業(yè)一半比重。通常情況下，只有大型企業(yè)才有能力生產(chǎn)原料藥，小型企業(yè)購買原料藥做片劑或精包裝。一些地區(qū)采用合同加工外包（CMO—Contract Manufacture Organization)式的制藥企業(yè)，其藥品品種復(fù)雜，也值得關(guān)注。
藥品所用原料越多，生產(chǎn)過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)越多，產(chǎn)生的VOCs物種也越多。比如，生產(chǎn)布洛芬類消炎止痛藥產(chǎn)生的主要大氣污染物至少7種，生產(chǎn)對乙酰氨基酚等解熱鎮(zhèn)痛藥則至少產(chǎn)生氨、氮氧化物、硫酸霧等21種大氣污染物。
“需要注意的是，制藥企業(yè)所用的原輔料，有時還涉及醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)和使用，比如布洛芬制藥過程需要用到中間體異丁苯乙酮。醫(yī)藥中間體所用原料更加復(fù)雜，一些制藥企業(yè)并不生產(chǎn)醫(yī)藥中間體，而是從其他化工企業(yè)購買。也就是說，藥品產(chǎn)量激增，不僅帶動制藥企業(yè)VOCs排放量增加，還帶動提供醫(yī)藥中間體的化工企業(yè)VOCs排放量的增加。”修光利說。
他還指出，生產(chǎn)藥品從第一步到最后一步可能有幾十個環(huán)節(jié)，VOCs排放至少涉及7—8個環(huán)節(jié)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的連接部件多，泄漏排放風(fēng)險大。同時，藥廠的藥品一般都按批次生產(chǎn)，一批藥品經(jīng)過幾小時的化學(xué)反應(yīng)（或發(fā)酵）后再進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。物料的間歇式進(jìn)出，導(dǎo)致產(chǎn)生的VOCs間歇排放，氣體濃度波動變化大；更換藥品品種需要清洗生產(chǎn)系統(tǒng)，清洗環(huán)節(jié)排放濃度高，這些都挑戰(zhàn)著企業(yè)的治理能力。
修光利告訴記者，受現(xiàn)有技術(shù)條件限制，制藥企業(yè)產(chǎn)生的部分VOCs物種還缺乏監(jiān)測方法，特別是一些低閾值特征污染物，雖然單一物質(zhì)排放濃度達(dá)標(biāo)，但綜合惡臭（異味）仍十分明顯，治理難度大；類似二氯甲烷等鹵代烴的使用比較普遍，揮發(fā)性和毒性都很強(qiáng)，直接使用燃燒法會帶來二次污染風(fēng)險。但目前預(yù)處理技術(shù)非常不成熟，吸附脫附回收利用技術(shù)效果也不穩(wěn)定。制藥企業(yè)VOCs物種的復(fù)雜性對高效的RTO等處理設(shè)備的穩(wěn)定運行也造成了很大影響。
亟待解決：加強(qiáng)全過程管控、高效治理技術(shù)研發(fā)
“對于制藥企業(yè)的檢查，我們面臨的最大問題就是檢測雖然合格，但異味還在。”鄭興春坦言。他希望，制藥企業(yè)能在原有效率較低的VOCs處理設(shè)備上，加裝二級、三級處理裝置。
處理裝置升級是優(yōu)化制藥企業(yè)VOCs治理的末端環(huán)節(jié)。王洪昌指出，更應(yīng)加強(qiáng)全過程管控，從原輔材料替代、工藝改進(jìn)、過程控制、治污設(shè)施建設(shè)、監(jiān)測監(jiān)管等方面提出一體式優(yōu)化控制路線。
一是加大源頭控制力度，積極推廣綠色制藥技術(shù)、推進(jìn)清潔生產(chǎn)。鼓勵采用酶促法、酶法裂解等無污染或低污染的先進(jìn)藥品回收工藝，對于6—APA產(chǎn)品，用酶法裂解替代化學(xué)裂解法，可以減少65%的有機(jī)溶媒和化學(xué)品；推廣密閉化、管道化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝與設(shè)備，采用無毒無害或低毒、低害的原料替代高度和難以去除高毒的原料等。
二是加強(qiáng)設(shè)備密封操作要求，全面提升裝備水平。采用國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備，并進(jìn)行垂直流設(shè)置，利用設(shè)備之間的層高差實現(xiàn)無縫化對接；生產(chǎn)裝置采用DCS自動化控制，采用先進(jìn)的溫度測量、壓力測量、液位測量儀器、儀表；鼓勵使用無泄漏設(shè)備和連接部件。
三是強(qiáng)化以資源化為目的的VOCs分類收集、分質(zhì)處理。目前，很多制藥企業(yè)采用同一系統(tǒng)收集處理混合VOCs廢氣，不利于有機(jī)溶劑資源回收，還大幅增加VOCs治理難度和費用。分類分質(zhì)收集，不僅能有效提高廢氣濃度和物質(zhì)純度、降低風(fēng)量，也便于采用深度冷凝、高效真空脫附等技術(shù)，提高溶劑回收率。
修光利表示，2021年，由華東理工大學(xué)牽頭制定、三省一市發(fā)布實施的長三角地區(qū)統(tǒng)一的《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》），就明確要求對VOCs分類收集、分質(zhì)處理。
“分類收集、分質(zhì)處理有助于推動VOCs治理技術(shù)低碳化改造。另外，分類收集可以考慮與《標(biāo)準(zhǔn)》中的控制項目結(jié)合起來。國家和地方標(biāo)準(zhǔn)針對制藥行業(yè)都提出了總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）以及一些特征污染物的控制指標(biāo)，基本覆蓋了化學(xué)藥品原料藥企業(yè)涉及VOCs的典型種類，我們也在《標(biāo)準(zhǔn)》的附錄中基于產(chǎn)品進(jìn)行了細(xì)致的分類，企業(yè)可根據(jù)使用的原輔料、生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)產(chǎn)品等情況，從中篩選需要控制的VOCs。”修光利說：“未來，還要進(jìn)一步研發(fā)適合不同種類VOCs的監(jiān)測技術(shù)方法。”
他透露，今年，適用于長三角地區(qū)的制藥工業(yè)大氣污染物防治技術(shù)規(guī)范正在制定，VOCs治理技術(shù)將遵循高效安全、節(jié)能低碳方向，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益，構(gòu)建全過程控制技術(shù)體系。同時，鼓勵企業(yè)對有機(jī)溶劑回收利用。通過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引領(lǐng)技術(shù)改造，推動化學(xué)合成類制藥、發(fā)酵類制藥等行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
亞德環(huán)保在三廢（廢氣、廢液和固廢）管理、無害化和資源化方面擁有全面的技術(shù)儲備，以及豐富的項目業(yè)績和建設(shè)運營經(jīng)驗。
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