نگرانی در حال رشد در مورد ضایعات کریستال

کریستال سازی یک تکنیک جدایی و تصفیه اساسی است که به طور گسترده در سراسر داروها، مواد شیمیایی خوب، پردازش مواد غذایی و تولید مواد استفاده می شود، در حالی که برای تولید محصولات با خرید بالا ضروری است، این فرایند به طور اجتناب ناپذیری جریان های زباله حاوی حلال های باقی مانده، تخریب نشده، محصولات جانبی، و نوشیدنی های مصرف شده مادر است.

اثرات زیست محیطی از ضایعات کریستال

منابع آب Contamination

فرایندهای کریستالی سازی اغلب از حجم زیادی از حلال های آلی، آب و اسید ها استفاده می کنند. [۱] هنگامی که این جریان های زباله به اندازه کافی درمان نمی شوند، می توانند ترکیبات آلی سمی، فلزات سنگین و سطوح بالای جامد حل شده را در آب های دریافت کننده به خطر بیندازند. [FLT: ۱] برجسته می کند که فاضلاب از تولید شیمیایی - از جمله عملیات کریستال سازی - یک منبع اصلی از جمله آلودگی آب آشامیدنی، به طور مستقیم، این مواد آب آشامیدنی را به خطر می رساند.

خاک و آلودگی زمین

زباله های کریستالی جامد، از جمله کیک های فیلتر، تبلیغات خرج شده (و بقایای خشک شده، اغلب در زباله های زمینی تخلیه می شود، در طول زمان، آب باران از طریق این زباله ها، اجزای خطرناک زباله را در خاک و آب های زیرزمینی آلوده می کند.

انتشار هوا و اثرات آب و هوا

در حالی که کمتر آشکار است، فرایندهای کریستالی سازی همچنین به آلودگی هوا کمک می کنند.آشحلال حلال های آلی فرار در طول کریستالیزه کردن، خشک کردن و دفع زباله VOCs که به تشکیل لایه زمین ازن و مشکلات تنفسی کمک می کند. احتراق زباله های حلال، یک روش دفع معمول، دی اکسید کربن، اکسید نیتروژن، و ذرات علاوه بر این، انرژی تولید گازهای گلخانه ای و یا کاهش مداوم گازهای گلخانه ای - به ویژه کاهش فعالیت های پایدار کربن و یا کاهش می تواند.

روش های پایدار برای مدیریت زباله های کریستالی

بهبود و بازیافت حل شده

یکی از موثرترین راه ها برای به حداقل رساندن زباله های کریستالی، بازیابی و استفاده مجدد از حلال ها است. Distillation، جداسازی غشایی و تکنیک های جذب می تواند تا ۹۵ درصد از حلال های آلی از نوشیدنی های مادر را بازیابی کند.[۱] حلال های بازیابی شده را می توان به طور مستقیم به فرآیند، کاهش هزینه های مواد خام و دفع بار، بسیاری از شرکت های دارویی در حال حاضر مطالعات حلال را به عنوان یک بخش استاندارد از مواد شیمیایی بازیافت می دانند.

فرآیند Intensification و کریستال سازی مداوم

کریستال سازی دسته سنتی اغلب اندازه های ذرات متغیر و مقدار زیادی زباله را به دلیل مخلوط کردن ناکارآمد و تخریب نشده تولید می کند.تبدیل به کریستال سازی مداوم کنترل بهتری بر کیفیت محصول ارائه می دهد و به طور قابل توجهی کاهش حجم زباله های مداوم در حالت ثابت کار می کند، به حداقل رساندن نیاز برای کار مجدد، کاهش استفاده از حلال و تولید کمتر بررسی از پیش بینی 2020 در (FLT) تجزیه و تحلیل خودکار سازی مداوم؛ با کاهش سرعت پردازش ثابت شده است.

انتخاب سبز و کریستال ضد حل

انتخاب حلال های خوش خیم محیط زیست - مانند آب، اتانول، اتیل استاتیل، یا حلال های مشتق از زیست محیطی - باعث سمیت و پایداری زیست محیطی جریان های زباله می شود، هنگامی که حلال های آب، محلول ضد آب با آب یا CO2 فوق بحرانی می توانند جایگزین کامل حلال های آلی شوند.

سیستم های تخلیه مایع صفر (ZLD)

برای فرآیندهای کریستالی سازی که حجم زیادی از زباله های کم چرب را تولید می کنند، فن آوری های تخلیه مایع صفر می توانند به طور کامل از بین بروند. سیستم های ZLD ترکیب تصفیه غشایی، تبخیر حرارتی و کریستال را برای بازیابی آب تصفیه شده و تولید نمک جامد، در حالی که پیشرفت های اخیر در ادغام گرما و انرژی تجدید پذیر باعث می شود صنایع امکان پذیر تر در مناطق پذیرش آب، اغلب به درستی بهبود می یابد، و اگر زباله های خطرناک بازیابی شود، به طور دقیق تر شود، اگر زباله های جامد بهبود می تواند آب را بهبود بخشد، و آب را بهبود بخشد، به طور دقیق تر تثبیت شود.

روش های دفع زباله به منبع

برخی از جریان های زباله های کریستالی شامل ترکیبات ارزشمندی است که می تواند برای کاربردهای ثانویه بهبود یابد.برای مثال، محصولات دارویی می توانند به واسطه های دیگر داروها یا مواد شیمیایی مبتنی بر زیست تبدیل شوند.در پردازش مواد غذایی، زباله های کریستالی از شکر یا تولید نمک به طور فزاینده ای به عنوان مکمل های تغذیه حیوانات یا به عنوان خوراک برای نسل های زیستی استفاده می شود.

چارچوب های تنظیم کننده تغییر رانندگی

مقررات بین المللی و ملی در مورد مدیریت زباله های شیمیایی سفت می شود. مقررات REACH اتحادیه اروپا، قانون حفاظت و بازیابی منابع ایالات متحده (RCRA)، و کنوانسیون ]Basel در کنترل حرکت های ترانسی از زباله های خطرناک [[FLT 1] محدودیت های جدی بر انتشار گازهای گلخانه ای، دفع زمین و در تولید گازهای گلخانه ای که موجب کاهش هزینه های قانونی می شود، می تواند منجر به کاهش هزینه های قانونی و کاهش مالیات های پایدار شود.

مزایای اقتصادی کریستال سازی پایدار

فراتر از مسئولیت زیست محیطی، شیوه های پایدار باعث می شود تا بهبود صدا، میلیون ها دلار در سال برای تولید کنندگان در مقیاس بزرگ صرفه جویی کند.مسلط مداوم بهبود عملکرد و کاهش زمان چرخه، افزایش از طریق تجهیزات مشابه، فرآیندهای شیمی سبز اغلب نیاز به مواد خطرناک کمتری دارند، کاهش هزینه های بهداشت و ایمنی. مطالعه توسط بریتانیا (FLT:0 شیمی سبز تعالی Centre [F1] برای کاهش سرمایه گذاری در این دو سال های سرمایه گذاری قانع کننده است.

پایدارترین زباله ها، زباله هایی است که هرگز ایجاد نمی شود. - پل آناستز، پدر شیمی سبز

مطالعات موردی در تحول صنعت

بخش دارویی

یک شرکت دارویی بزرگ جایگزین یک فرایند کریستالی سازی دسته ای برای یک API واسطه با یک کریستال سازی مداوم و بدون حلال با استفاده از CO2 فوق بحرانی شد.این فرایند جدید 80 درصد از ضایعات حلال را حذف کرد، مصرف انرژی را 60 درصد کاهش داد و هزینه های دفع را 50 درصد کاهش داد.

پردازش مواد غذایی

در صنعت شکر، زباله های کریستالی سازی (مولت ها) از لحاظ تاریخی دور انداخته یا به عنوان خوراک کم ارزش استفاده می شد. نوآوری های اخیر اجازه می دهد تا استخراج شربت های با فروکتوز بالا و بیوفینول از molasses، تبدیل جریان زباله به یک منبع درآمد در حالی که کاهش بار زیست محیطی استفاده می شود.

مواد شیمیایی خوب

یک تولید کننده مواد شیمیایی خوب یک سیستم بازیابی حلال مبتنی بر غشایی را برای نوشیدنی های مادر کریستال سازی خود اجرا کرد.سیستم بازیابی می کند>90٪ از حلال، و زباله های متمرکز با بازیابی انرژی آلوده شده است. این شرکت در حال حاضر در تخلیه مایع نزدیک صفر عمل می کند و شاهد کاهش 70٪ در محموله های زباله های خطرناک است.

نتیجه گیری: A Path Forward

تاثیر زیست محیطی زباله های کریستالی قابل توجه است، بر آب، خاک، هوا و آب و هوا تاثیر می گذارد، با این حال، ابزار و فن آوری ها برای رسیدگی به این چالش ها در حال حاضر وجود دارد.با اتخاذ بهبود حلال، حلال های سبز و استراتژی های زباله به منبع، صنایع می توانند به طور چشمگیری کاهش فشار زیست محیطی و مشوق های اقتصادی این تغییر، اما داوطلبانه از شرکت های رهبری ضروری است که نه تنها در مدیریت زباله های جهان، و تولید زباله های ضروری است.