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原料药生产企业治理“三废”技术可行,不达标原因复杂,成本大

制药企业环境表现能打几分?2013年底,环境保护部组织各环境保护督查中心对医药制造企业相对集中的13个省、自治区、直辖市的排查整治情况进行了督查,并现场抽查了部分发酵类、化学合成类医药制造企业。在督查的178家医药制造企业、7座医药制造园区集中污水处理设施中,18家环境违法问题突出,共存在40个环境违法行为,“三废”超标排放问题严重。

制药企业怎么成了治污困难户?达标排放真的很难么?在日前举办的首届中国国际制药工业环保发展论坛上,来自政府、协会和企业的各界人士就制药企业面临的环保难题进行了探讨。

原料药企业是污染重灾区

从经营角度来看,解决环境问题就是规避企业经营的最大风险

制药企业因超标排污频频被曝光,环境保护部把制药工业列入12个重点监测的行业之一。

中国是医药大国,制药生产企业遍布全国29个省、市、自治区。制药业创造的工业产值占全国工业总产值的2.1%,而其废水排放量和COD排放占全国工业排放的约3%。

“2014年,废水国家重点监控企业4001家,其中医药制造企业有118家,约占2.9%;废气国家重点监控企业3865家,其中医药制造企业16家,约占0.4%。”中国化学制药工业协会资深副会长张明禹介绍说。

中国是一个化学原料药生产大国,尤其是发酵类药物产品的产能产量位居世界第一。原料药作为整个医药产业链上游的产品,附加值低,产能过剩,尤其是原料、能源资源涨价,污染治理投资大和高运行成本,造成成本飙升,已成为发展的瓶颈。

2013年,我国有药品生产许可证的企业7232家,其中化学原料药企业1556家,化学药品制剂企业2841家。无论是企业数量,还是行业的主营业务收入,这两个子行业都占有较大比例。从以往分析调查来看,这两个子行业的污染负荷量约占全行业的80%,化学原料药的污染负荷又占绝大部分。无疑,化学药品原料药制造是医药制造业环境保护工作的重点。

2010年,环境保护部发布首次全国污染源普查公告,在工业中,医药制造行业位列化学需氧量排放前7位,制药工业是受到重点监控的行业。因此,提高资源能源的利用率,减少污染物的排放,对制药企业来说刻不容缓。

此外,有关部门制定了一系列法规标准和鼓励政策,规范和引导制药企业的合理发展,使得制药工业的环保门槛日渐提高。2010年《制药工业水污染排放标准》颁布执行,这是我国首次对制药污水制订行业标准,标准严格度基本与发达国家相同。这一标准对制药行业形成了刚性约束,使得制药行业环保成本大大增加。

新修订的《环境保护法》强化了企业污染防治责任,加大了对环境违法行为的法律制裁,使得制药行业面临更加严格的法律环境。

“事实上,从企业经营角度来看,解决了环境问题就是规避了经营的最大风险,从而提高了生存能力。因此,提高污染防治能力和降低生产成本将成为未来制药企业的核心竞争要素。”中国环境保护产业协会副会长于越峰认为。

高物耗增加环境负担

工艺路线长、高耗能低产出,产能过剩、设备闲置率高

化学原料药的生产工艺,一般应用的是化学合成技术和生物发酵技术。化学合成技术又分为全合成和半合成技术;生物发酵制药技术是利用微生物技术通过高度工程化的新型综合性技术来生产的,这种技术工艺在医药制药当中通常称为发酵工艺,比如青霉素、土霉素的生产都是采用的发酵工艺。

中国化学制药工业协会的环保项目专家张道新介绍说:“工艺路线长、反应步骤多是化学原料药生产的一大特点。”投入的原辅料种类多,其中一些属于危险化学品。单一类别物料的质量数量相对较少,投入的物料产成品转化率低,由于转化率低、具有生物毒性的特点,又由于投入的单类物料的数量较少,因此,废弃物中的单一废弃物的回收经济率不高,难以实现废弃物资源化,一般只能作为废弃物处理。

以维生素C为例,其产出率为14%,以此比率推算,全国2012年年产量20万吨,需投入原辅料143万吨,除去转化为成品的20万吨,其余123万吨物料都成为废弃物,并成为环境治理的负担。

“能耗高、耗水量大也是化学原料药生产的特点之一。”张道新说,化学原料生产企业一般都是耗能大户和耗水大户。从调研数据看,单位产品耗水量最大是盐酸林可霉素,吨产品耗水量3614吨,青霉素工业盐、青霉素钾(钠)、维生素C的单位产品耗水量也较大。

“此外,产能过剩的问题也很严重,生产设施闲置率高。但同时,扩大生产能力的重复性建设依然热情高涨,并且在向环境脆弱的地区转移。”张道新介绍说,根据制药行业2013年调研结果显示,10家青霉素工业盐生产骨干企业总产能14.75万吨,实际产量3.39万吨,生产能力利用率22.98%;4家7-ADCA生产企业,产能1.13万吨,实际产量3800吨,生产能力利用率33.63%;两家硫氰酸红霉素生产企业,产能1.48万吨,实际产量2800吨,生产能力利用率仅18.92%。

现有技术足以解决“三废”问题

但废水处理成本高昂,推行清洁生产势在必行

化学原料药生产过程产生的污染物主要是废水、废气、固废和噪声等。其中生产废水主要来源于工艺废水和清厂废水。国家化学合成类制药工业废水污染物排放标准对于pH值、色度、悬浮物、BOD5等25项污染物排放限值作了规定,有的地方标准列了60多个项目,实际上废水污染物因子还远不止这些。

北京晓清环保集团副总裁齐国瑞介绍,从废水治理角度看,制药废水污染成分非常复杂,还具有一定程度的生物异质性,有些废水难以降解,有机物含量很高,废水TDS含量也较高,总体治理难度较大。

在制药企业中,沉重的污染治理任务也造就了污染治理的队伍,使企业污染治理趋向专业化,有的企业还把富余的治理能力面向社会提供服务。例如华北制药集团、山东新华制药集团、山东鲁抗医药股份有限公司等企业面向社会提供社会服务,取得了良好的环境效益、社会效益和经济效益。总体上看,化学药物生产企业都对企业造成的各类污染物进行了治理,现有的污染治理技术可以满足达标排放的需求。

“目前处理制药废水的思路,主要还是以生物法为主,结合其他方法。”齐国瑞表示。晓晴环保曾承接哈药集团的废水处理项目,当时哈药集团每天废水水量大约两万立方米,有中浓度和高浓度两股废水,混合后,COD达到5000mg/L,BOD达到2500mg/L,SS约500mg/L,但硫酸盐浓度很高,达到3800mg/L。“废水中的硫酸盐对厌氧尤其是产甲烷菌影响非常大。”齐国瑞表示,当时晓清环保与哈药集团签订合同的出水要求是COD达到300mg/L,BOD小于60mg/L,SS小于150mg/L。

针对这些情况,项目采用的主体工艺是ECHAP水解酸化+溶气气浮+CASS,首先提高生化性,去除大量SS,最后进入CASS去除更多的悬浮物和氨氮。“实际运行下来,COD能够稳定控制在210mg/L~260mg/L之间。其他指标也都达到合同的要求。”齐国瑞说。

可见,现有废水处理技术可以承载制药废水的处理,包括废水中较难处理的生物毒性物质。对多家企业实际各处理单元出水急性毒性的测试表明,大部分制药企业废水的处理流程可以通过生物处理过程有效地去除急性毒性。但是不容忽视的是,由于处理工艺步骤多,能耗大,水处理药剂使用量大,造成每吨废水的处理成本达到10元~50元,有的甚至更高。

但工业废水的排放标准呈趋严的态势,这必将使污染治理的成本进一步提高。

要改变原料药高污染的发展模式,改变全过程的生产方式,推行清洁生产和节能减排势在必行。企业从生产源头开始,对全过程进行审核研究,实施清洁生产,以降低末端处理负荷,减少污染处理成本。

以华北制药集团华栾有限公司为例,其于2012年3月开展了新一轮清洁生产,年实现经济效益342.08亿元,节水26.66万吨,节电6.09万千瓦时,节约蒸汽7775吨,节约盐酸319.82吨,节约碱46.99万吨,节约氧233.17万吨,减少废水排放3.75万吨,环境效益、经济效益明显。

为何时有超标问题?

企业经常变更产品和产量,造成废水水质和水量的变化

尽管企业投入了很大的资金对废水进行治理,但是超标现象仍时有发生,对此,张道新分析说,原因有如下几点。

一是企业经常变更产品和产量,造成了废水水质与水量的变化,这种变化超出了废水处理的承载能力,从而造成超标排放;

二是企业的应急处理能力建设不足,如一旦发生染菌等事故,水处理设施会受到较大的冲击,超出系统承载能力,造成超标排放;

三是生产管理与污染管理部门信息沟通不畅,生产品种变更后不能及时地传达到污染治理管理部门,以致失去了运行参数调整的时机,造成处理不达标;

四是不适当地使用废水处理设施。个别企业把废水处理设施当垃圾站使用,把本该单独收集处理的废弃物排入废水处理系统,超出废水处理系统承载能力,出现处理不达标的问题;

五是在进行废水处理设施设计时,对企业的废水水质、水量、排放规律和可能的变化状况缺少充分调研,尤其对于制药废水中含有的复杂成分可能具有的生物毒性、产品变更带来的负荷变化认识不足,导致了设计上的先天不足。

此外,也存在个别企业因为利润微薄,无力支撑高额污染治理运营费用而非正常运行污染治理设施的状况。

 

 

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