Bộ giáo dục và đào tạo
Trường đại học bách khoa hà nội

Luận văn THạC Sỹ KHOA HọC
Ngành : Kỹ thuật môi trường

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước
thải bị ô nhiễm bởi thuốc kháng sinh trong
công nghệp Dược

Trương Quèc Hoµn

Hµ néi 2007


Bộ giáo dục đào tạo
Trường đại học bách khoa hà nội
----------------------

Luận văn thạc sỹ khoA HọC

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước
thải bị ô nhiễm bởi thuốc kháng sinh trong
công nghệp Dược
MÃ số: 60.85.06
Chuyên ngành: kỹ thuật môi trường

Trương Quốc Hoàn

Người hướng dẫn khoa học

TS Vũ Văn Mạnh

Hà néi 2007


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

1

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Mục lục
Kỹ hiệu và thuật ngũ viết tắt .....................................................4
Danh mục các Bảng............................................................................5
Mở đầu .......................................................................................................8
Chương I Tổng quan về hoạt động sản xuất dược
phẩm .........................................................................................................10
1.1.Tổng quan về ngành công nghiệp Dược tại Việt Nam ..........................10
1.2 Hiện trạng môi trường ngành công nghiệp Dược tại Việt Nam ............14
I.2.1. Khí thải và tiếng ồn ....................................................................15
I.2.2. Chất thải rắn ..............................................................................17
I.2.3. Nước thải ...................................................................................18
Chương II: Tác động môi trường của nước thải bị ô
nhiễm bởi thuốc kháng sinh và các giải phàp xử lý 20
II.1. Hiện trạng nước thải trong công nghiệp Dược.....................................20
II.1.1. Sơ đồ công nghệ kèm nguồn phát thải .......................................20
II.1.2. Đặc điểm nguồn thải của các quy trình sản suất dược phẩm..26
II.2. Đánh giá tác động nước thải của cơ sơ sản xuất kháng sinh ...............29
II.2.1. Tác động của dòng _Lactam đối với môi trường ..................30
II.2.2. ảnh hưởng của _Lactam đến môi trường và phương pháp xử lý32

II.3. Các phương pháp giảm thiểu phát sinh nước thải trong sản xuất
Dược . ......................................................................................37
II.4. Các phương pháp xử lý nước thải trong sản xuất Dược ......................38

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

2

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Chương III Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải
sản xuất Dược phẩm ......................................................................44
III.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...............................................44
III.1.1. Nội dung nghiên cứu ...............................................................44
III.1.2. Phương pháp nghiên cứu .........................................................44
III.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nước thải. .............................44
III.2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý hoá lý ..........................44
III.2.2.Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý hoá học .......................47
III.2.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý sinh học hiÕu khÝ ........49
III.2.4. Xư lý sinh häc hiÕu khÝ n­íc thải ở điều kiện tự nhiên............52
III.2.5. X lý sinh hc hiếu khí nước thải ở điều kiện nhân tạo: .........54
III.3. Xác định giải pháp công nghệ của quá trình xử lý nước thải sản
xuất Dược ...................................................................................................58
III.3.1 Căn cứ vào sơ đồ hệ thống xử lý nước thải ...............................58
III.3.2 Căn cứ vào kết quả nghiên cứu thực nghiệm:............................62
III.3.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ lựa chọn: ...................................67
Chương IV: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý ................71

IV.1. Phương án thiết kế và mô tả quá trình ................................................71
IV.1.1. Phương án thiết kế ...................................................................71
IV.1.2. Mô tả quá trình..........................................................................72
IV.2. Tớnh toỏn cỏc hng mc cơng nghệ chính..........................................73
IV.2.1. Tính tốn bể gom nước thải tại vị trí sau xong chắn rác ..........73
IV.2.2 Tính tốn bể iu hũa nc thi (ngăn1) ...................................74
IV.2.3. Tính toán Bể xử lý Beta-lactam ................................................75
IV.2.4. Tính tốn bể điều hịa nước thải (ngăn 2) .................................79
IV.2.5. Tớnh toỏn b Aeroten ................................................................81

Trương Quốc Hoàn líp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

3

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

IV.2.6. Tính tốn bể lắng thứ cấp .........................................................89
IV.3. Tớnh toỏn lựa chọn các thiết bị phụ trợ ..............................................92
IV.4. Khái toán chi phí tổng mức đầu tư toàn hệ thống .............................93
chương V Kết luận và kiến nghị ..............................................96
Tài liệu tham khảo..........................................................................98
Phụ lục ..................................................................................................101

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ


4

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

KÝ HIỆU & THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Aeroten:

Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính.

BOD:

Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học.

BOD 5 :

Nhu cầu oxy sinh học sau 05 ngày.

Bùn hoạt tính:

Là bùn trong bể aeroten mà trong đó chứa phần lớn là các
vi sinh vật.

CNH:

Cơng nghiệp hóa

COD:

Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hố học.


CTR:

Chất thải rắn

ĐV:

Đơn vị.

ĐTNN:

Đầu tư nước ngồi

F/M:

Food/Microorganismratio - Tỷ lệ lượng thức ăn (hay chất
thải) trên một đơn vị vi sinh vật trong bể Aeroten.

HĐH:

Hiện đại hóa

HTXLNT:

Hệ thống Xử lý Nước thải.

KCN:

Khu công nghiệp


KCX:

Khu chế xuất

KKT:

Khu kinh tế

MLSS:

Mixed Liquor Suspended Solids - Nồng độ vi sinh vật
(Hay bùn hoạt tính).

SL:

Số lượng.

SS:

Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng.

SVI:

Chỉ số thể tích bùn - Một thơng số dùng để xác định khả
năng lắng của bùn hoạt tính (ml/mg).

TT:

Thứ tự.


VNĐ:

Đồng Việt Nam

VLXD:

Vật liu xõy dng

VSV:

Vi sinh vt.

XLNT

X lý nc thi

Trương Quốc Hoàn líp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

5

Viện khoa học và công nghệ môi trường

DANH MC CC BNG
Bng 1.1: Các hợp chất gây mùi liên quan tới nước thải chưa xử lý ..17
Hỡnh 2.1: Quy trình sản xuất Đông Nam dược kèm dòng thải21
Hỡnh 2.2:Quy trỡnh cụng ngh sn xut thuc tiờm b khỏng sinh
_Lactam kốm dũng thi ...22

Hỡnh 2.3: Sơ đồ công nghệ sản xuất viên nén kèm dòng
thải...23
Hỡnh 2.4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất viên bao phim kèm dòng
thải...24
Hỡnh 2.5: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất thuốc tiêm kèm dòng
thải...25
Bng 2.1: Ngun gõy ụ nhim từ các quá trình sản xuất dược
phẩm…...……………………………………………………………… 26
Hình 2.6 : Cấu tạo chung của Penicillin v Cephalosporin.32
Hỡnh 2.7 Sơ dồ ảnh hưởng của chất kháng sinh vào môi trường.33
Hỡnh 2.8 : Cấu trúc hoá học của Amoxicillin và axit penicilloic, sản
phẩm của sự biến đổi này được sản xuất trong suốt q trình phân tách
vịng betalactam………………………………………………………...35
Hình 2.9 HƯ thèng tn hoàn nước của dây chuyền sản xuất -Lactam 38
Hỡnh 2.10:Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải trong công nghiệp Dược ...39
Hỡnh 2.11 : Công nghệ xử lý nước thải ngành Dược ..40
Hỡnh 2.12 Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp Dược sản suất kháng
sinh .40

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

6

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Hỡnh 2.13 :Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất thuốc
kháng sinh cho gia súc KCN Quang Minh-Vĩnh Phúc ...41

Hỡnh 3.1 Sơ đồ phản ứng dây chuyền ảnh hưởng bởi nồng độ H 2 O 2 .........48
Hỡnh 3.2 : ảnh hưởng của độ pH và thời gian phản ứng ..............................49
Bng 3.1 : Mi tng quan giữa tải trọng BOD và nhu cầu oxy . ..............57
Bảng 3.2 : Một số thông số trong sử dụng các loại hồ ..............................61
Bảng 3.3 : Một số vật liệu lọc truyền thống ..............................................55
Bảng 3.4: Một số thông số hoạt động của các hệ thống điển hình . ...........56
Hình 3.3 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đặc trưng ................59
Hỡnh 3.4 : S cỏc quỏ trỡnh chuyn hoỏ trong h tu tin ....................60
Bng 3.5: Đặc trưng nước thải đầu vào khu công nghiệp ...........................60
Hỡnh 3.5: Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước thải tại khu c«ng nghiƯp ...........61
Hình 3.6 : Hệ thống aeroten thơng thng ................................................62
Bng 3.6: Nồng độ một số chỉ tiêu nước thải đầu vào nhà máy xử lý .......63
Bng 3.7: ảnh hưởng của hàm lượng phèn sắt tới quá trình khử COD ......64
Bng 3.8: ảnh hưởng của pH với hàm lượng chất keo tụ là 0,2(g/l) ..........65
Bng 3.9: ảnh hưởng của pH với hàm lượng chất keo tụ là 0,3(g/l) ..........65
Bng 3.10: ảnh hưởng của pH với hàm lượng chất keo tụ là 0,4(g/l) ........65
Bng 3.11: ảnh hưởng khi tiến hành quá trình Fenton ................................65
Bng 3.12: ảnh hưởng của phèn nhôm (PAC_N95) với chất trợ keo tụ
pA 1 tới hiệu quả xử lý, 66

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

7

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Bng 3.13: ảnh hưởng của phèn nhôm (PAC-N95) với chất trợ keo tụ

pA 2

ti

hiệu

quả

xử

lý

.....67
Bng 3.14: ảnh hưởng của phèn nhôm(PAC-N95) với chất trợ keo tụ pA 3
tới hiệu quả xử lý, ...................67
Bng 3.15: Tính chất và nồng độ một số chỉ tiêu chính trong nước thải
đầu vào và đầu ra HTXL nước thải..68
Hỡnh 3.7: Sơ đồ khối công nghệ xử lý nước thải cho nh máy70
Hỡnh 4.1: Mụ hình bể Aeroten khuấy trộn có tuần hồn bùn ………….83
Bảng 4.1: Đặc tính kỹ thuật của một số hạng mục phụ trợ trong hệ thống 92
Bng 4.2: Dự toán phần thiết bị ..................................................................93
Bng 4.3: Dự toán sơ bộ phần xây dựng .....................................................95

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

8


Viện khoa học và công nghệ môi trường

Mở đầu
Sự ra đời và phát triển của nền kinh tế thị trường đà tạo nên những sự
thay ®ỉi ®¸ng kĨ cho nỊn kinh tÕ, x· héi cđa nước ta. Giai đoạn này được coi
là dấu mốc quan trọng trong lịch sử phát triển của nước nhà và đặc biệt là
trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước như hiện nay. Bên
cạnh những gì mà quá trình chuyển đổi kinh tế mang lại cho nên kinh tế, xÃ
hội của nước ta thì vấn đề ô nhiễm môi trường lại đang đứng trước những
nguy cơ và thử thách mới. Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp,
sự lạm dụng các hoá chất trong bảo vệ thực vật trong công nghiệp, sự lạm
dụng thuóc kháng sinh cũng như sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ hàng hoa của
người dân, đà gây ra những tác động mạnh mẽ đến môi trường. Do đó công
cuộc bảo vệ môi trường có vai trò rất quan trọng. Nhiều giải pháp kỹ thuật
nhằm tiết kiệm tài nguyên, nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiểu các tác
động bất lợi cho môi trường đà được nghiên cứu áp dụng. Tuy nhiên nhiều dự
án xử lý nước thải hoạt động với hiệu quả thấp do các khó khăn về kinh tế, kỹ
thuật. Một trong những thách thức đó là tác động xấu của chất kháng sinh
trong sản xuất dược trong các hệ thống xử lý nước thải.
Trong thời gian qua nhiều nhà máy Dược với công nghệ và thiết bị hiện
đại đà được đưa vào sản xuất tại hầu hết các địa phương trong nước. Mục tiêu
chung của ngành công nghiệp Dược phẩm đặt ra cho đến năm 2015 là phát
triển sản xuất Dược thành một ngành kinh tế mạnh, kỹ thuật hiện đại ngang
tầm khu vực và hội nhập quốc tế. Công nghiệp Dược nước ta phải đảm bảo
cung ứng thường xuyên các sản phẩm dược phẩm - hoá mỹ phảm có chất
lượng, bảo đảm sử dụng hợp lý, an toàn và hiệu quả. Tuy nhiên ngành Dược
phẩm cũng là một trong những ngành công nghiệp có nguy cơ gây ô nhiễm,
suy thoái môi trường và sức khỏe cộng đồng do lượng chất thải sản xuất chứa
nhiều chất ô nhiễm vô cơ, hữu cơ với nồng độ cao đặc biệt là nguồn nước thải
bị ô nhiễm thuốc kháng sinh. Vì thế việc nghiên cứu áp dụng các công cụ


Trương Quốc Hoàn líp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

9

Viện khoa học và công nghệ môi trường

quản lý sản xuất và triển khai công nghệ xử lý nước thải có thể nói là vấn đề
cấp thiết hiện nay, nhằm tuân thủ luật bảo vệ môi trường, tạo điều kiện cho
ngành công nghiệp Dược phát triển bền vững
Xuất phát từ những vấn đề trên nội dung được lựa chọn của đề tài cụ
thể là: Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải bị ô nhiễm bởi thuốc
kháng sinh trong công nghiệp Dược
Đề tài đà phân tích đánh giá tổng hợp các kết quả nghiên cứu hiện có,
các số liệu thống kê và các nghiên cứu thực nghiệm theo các mục tiêu cụ thể
sau:
1 Tổng quan về ngành công nghiệp Dược và vấn đề môi trường.
2 Đánh giá tác động nước thải của cơ sở sản xuất Dược.
3 Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải sản xuất Dược.
4 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý của nhà máy Dược
5 Kết luận và kiến nghị.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ


10

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Chương I
Tổng quan về hoạt động sản xuất d­ỵc phÈm
I.1 Tổng quan về ngành cơng nghiệp Dược của Việt Nam.
Trong xu thế hội nhập, ngành công nghiệp Dược nước ta đang điều
chỉnh theo hướng hài hòa quy chế với các nước trong khu vực và thế giới,
phấn đấu thực hiện các chuẩn mực quốc tế. Tuy nhiên, lâu nay ngành vẫn tồn
tại một nghịch lý: Đó là hằng năm, trong khi chúng ta phải bỏ ra hàng trăm
triệu đô-la để nhập khẩu thuốc nhằm phục vụ nhu cầu phịng bệnh và chữa
bệnh của người dân thì có một lượng lớn thuốc generic nhập khẩu lại hồn
tồn có thể sản xuất được trong nước. Nhìn vào số lượng thuốc nhập khẩu
hằng năm mới thấy lượng thuốc tiêu thụ ở nước ta là rất lớn vậy mà ngành
công nghiệp dược trong nước mới chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu tiêu
dùng thuốc của nhân dân. Nguyên nhân là do đầu tư của ngành dược cho đến
nay vẫn mang tính tự phát, thiếu định hướng và quy hoạch, dẫn đến việc đầu
tư trùng lắp, hiệu quả thấp, lãng phí vốn và gây ra sự cạnh tranh gay gắt.
Công nghiệp Dược hiện nay là một trong những ngành có vai trị rất
quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội mỗi quốc gia. Bởi bảo đảm và
nâng cao sức khỏe con người chính là bảo đảm nguồn nhân lực cho phát triển
đất nước. Để phát triển ngành công nghiệp dược phục vụ sự nghiệp chăm sóc
và bảo vệ sức khỏe nhân dân, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội đất nước, cần quan tâm và đầu tư thỏa đáng về kỹ thuật, công nghệ cho
ngành dược.
Chi tiêu về thuốc của mỗi quốc gia chiếm một phần quan trọng trong
tổng chi tiêu y tế. Hiện nay, tỷ lệ này chiếm từ 7 đến 66% trên thế giới, trong
đó các quốc gia đang phát triển là 24% đến 66%.[1,11] Chi tiêu về thuốc cũng
chiếm một phần quan trọng trong ngân sách gia đình. Chính vì thế m tit


Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

11

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

kiệm tiêu dùng thuốc giúp tiết kiệm ngân sách quốc gia và của mỗi gia đình.
Điều đó đồng nghĩa với việc ngành công nghiệp dược nếu phát triển tốt sẽ là
một ngành mang lại lợi nhuận cao, tạo nguồn thu quan trọng cho ngân sách
quốc gia.
Phát triển công nghiệp Dược nhằm cung ứng thuốc chất lượng cao, giá
cả thích hợp cho nhu cầu tiêu dùng, đồng thời chủ động được nguồn thuốc,
đặc biệt trong các điều kiện thiên tai, dịch họa. Thêm vào đó, việc cung ứng
thuốc sản xuất từ trong nước giúp tiết kiệm ngoại tệ, phù hợp khả năng chi
trả, thu nhập của nhân dân. Phát triển sản xuất thuốc trong nước vừa tạo thêm
việc làm vừa góp phần tạo nguồn thu cho ngân sách; đồng thời với những lợi
thế so sánh trong một số lĩnh vực, có thể tham gia xuất khẩu, cân đối ngoại tệ.
Phát triển sản xuất thuốc trong nước trên cơ sở đẩy mạnh nghiên cứu, phát
minh thuốc mới, thúc đẩy các ngành công nghiệp đồng hành cùng phát triển.
Bên cạnh những ý nghĩa kinh tế còn giải quyết cả những vấn đề xã hội như
thuốc cai nghiện ma tuý, thuốc điều trị các bệnh xã hội... giúp trả lại cho cộng
đồng một lực lượng lao động lớn.
Trước thời kỳ đổi mới, ngành công nghiệp Dược nước ta chủ yếu bao
gồm các doanh nghiệp nhà nước, sản xuất không đáng kể, số lượng doanh
nghiệp nhiều do chủ trương xây dựng ở mỗi tỉnh một xí nghiệp liên hợp dược
và mỗi huyện có một công ty cấp ba. Chuyển sang thời kỳ đổi mới, công
nghiệp dược phát triển khá nhanh đồng thời cơ cấu thành phần tham gia sản

xuất thuốc cũng thay đổi, đặc biệt từ khi có pháp lệnh hành nghề y dược tư
nhân, Luật doanh nghiệp... đã có những tác động cụ thể: thu hẹp về số lượng,
đầu tư về chiều sâu, nâng cấp nhằm thực hiện các quy định về thc hnh tt
sn xut thuc.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

12

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

Sản xuất thuốc trong nước phát triển mạnh trong những năm qua với
mức độ tăng trưởng đạt khoảng 15%/năm [1,11] Chất lượng thuốc sản xuất
trong nước ngày càng được nâng cao. Mẫu mã ngày càng được cải tiến, chủng
loại sản phẩm ngày càng phong phú. Số thuốc sản xuất trong nước được đăng
ký ngày càng nhiều và đáng chú ý là số hoạt chất được đưa vào sản xuất ngày
một tăng. Có thể nói, mặc dù chỉ mới phát triển chủ yếu trong thời kỳ đổi
mới, nhưng ngành cơng nghiệp dược nước ta đã có những bước tiến quan
trọng, nổi bật là: Cơ sở sản xuất được đầu tư nâng cấp; trang thiết bị, cơ sở
sản xuất được quan tâm đầu tư. Nguồn nhân lực bao gồm cán bộ quản lý, cán
bộ kỹ thuật và công nhân công nghiệp từng bước được đào tạo. Công tác đảm
bảo chất lượng thuốc được chú trọng. Tài chính của các doanh nghiệp được
cải thiện. Bảo đảm vốn tích luỹ và vốn đầu tư tăng, nhu cầu vốn cho kinh
doanh. Trình độ quản lý doanh nghiệp được nâng lên. Đã đảm bảo được một
số nguyên liệu cho sản xuất trong nước, như Artemisinin, Amoxycillin,
Ampicillin, Vỏ nang rỗng... Lần đầu tiên, Việt Nam có một nhà máy sản xuất
kháng sinh bán tổng hợp Amoxycilin, Ampicillin với quy mô khoảng 180

tấn/năm [1,11] Một số doanh nghiệp đã chú trọng khai thác các sản phẩm từ
nguồn dược liệu trong nước, đáp ứng nhu cầu thuốc trong nước và xuất khẩu.
Quản lý nhà nước và hệ thống chính sách đã tạo thơng thống hơn cho hoạt
động doanh nghiệp. Các chính sách quản lý, các quy chế chun mơn ngày
càng hồn chỉnh hơn giúp cho cơng tác quản lý và hoạt động của doanh
nghiệp đi vào nền nếp. Chủ trương của Đảng và Nhà nước về cổ phần hóa
doanh nghiệp nhà nước đã tạo chuyển biến quan trọng trong ngành, nâng cao
tính tự chủ và hiệu quả sản xuất, kinh doanh của các doanh nghiệp.
Tuy nhiên, ngành công nghiệp dược nước ta đang đứng trước những
thách thức to lớn của hội nhập nhất là khi chúng ta chính thức gia nhập WTO,
địi hỏi phải nhanh chóng khắc phc tip tc phỏt trin.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

13

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

Chiến lược phát triển ngành dược Việt Nam đến năm 2010 nêu rõ:
"Phát triển ngành dược thành một ngành kinh tế – kỹ thuật mũi nhọn theo
hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, chủ động hội nhập khu vực và thế giới
nhằm bảo đảm cung ứng đủ thuốc thường xuyên và có chất lượng, bảo đảm
sử dụng thuốc hợp lý và an toàn, phục vụ sự nghiệp chăm sóc và bảo vệ sức
khỏe nhân dân" và: "Sản xuất trong nước bảo đảm 60% nhu cầu thuốc phòng
bệnh và chữa bệnh của xã hội; mức tiêu dùng thuốc bình quân đạt 12 - 15
USD/người/năm."[11]
Tính đến tháng 9 năm 2005, trên tồn quốc đã có 54 cơ sở sản xuất

dược phẩm được Bộ Y Tế cấp giấy chứng nhận đạt tiêu chuẩn “Thực hành tốt
sản xuất thuốc” (GMP), 37 cơ sở kinh doanh dược phẩm đạt tiêu chuẩn “Thực
hành tốt bảo quản thuốc” (GSP) và 46 cơ sở đạt tiêu chuẩn “Thực hành tốt
phịng kiểm nghiệm thuốc” (GLP)[11]
HiƯn nay, ë nước ta có trên 162 doanh nghiệp chuyên sản xuất thuốc
Dược Phẩm và tốc độ tiếp tục gia tăng trong những năm tới. Nhà nước đang
tiến hành quy hoạch nhằm đảm bảo việc cung ứng thuốc chữa bệnh cho nhân
dân giai đoạn đến năm 2010. Cùng với xu thế hội nhập mối quan tâm hàng
đầu của ngành Dược hiện nay không phải chỉ là giảm thiểu chi phí sản xuất
(mặc dù đó cũng la một mục tiêu quan trọng) mà là làm thế nào để có thể sản
suất một khối lượng lớn các sản phẩm có chất lượng đồng đều. Ngoài việc
phải đáp ứng nhu cầu về thuốc cho dân chúng đồng thời vẫn phi đảm bảo yếu
tố an toàn và hiệu quả không những cho chất lượng thuóc mà còn cho cả môi
trường sống của cộng đồng, nơi có các nhà máy đang hoạt động.
Những năm qua nhiều doanh nghiệp sản xuất thuốc chưa đầu tư hợp lý
cho hệ thống xử lý môi trường. Bởi vậy đà gây ra không ít khó khăn cho việc
quản lý cũng như xử lý triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn tạo nhiều
cơ hội cho các vi khuẩn có khả năng kháng thuốc phát triển. Do tính chất của

Trương Quốc Hoµn líp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

14

Viện khoa học và công nghệ môi trường

ngành, vấn đề ô nhiễm nước thải, khí thải .. cần phải được đặc biệt quan tâm.
Do vậy việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý môi trường cho ngành Dược

là vô cùng cần thiết và cấp bách đặc biệt là nước thải của các đơn vị chuyên
sản xuất thuốc kháng sinh.
Theo phân loại mức độ phát triển của công nghiệp Dược quốc gia theo
WTO
Mức độ 1: Phụ thuộc hoàn toàn vào nhập khẩu.
Mức độ 2 : Sản xuất được một số Generic, đa số phải nhập khẩu.
Mức độ 3: Có công nghiệp dược liệu sản xuất Generic, suất khẩu
được một số dược phẩm.
Mức đô 4: Sản xuất được nguyên liệu và phát minh được thuốc
mới.
Các chuyên gia Chương trình SIDA đánh giá thì công nghiệp dược Việt
Nam đang ở mức độ phát triển từ 2,5-3 theo thang phân loại của WTO[1].
I.2 Hin trng mụi trng của ngành công nghiệp Dược.
Dược phẩm là một loại hàng hóa đặc biệt có ảnh hưởng trực tiếp tới sức
khỏe của người tiêu dùng. Các doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh dược
phẩm không chỉ phải đáp ứng mục tiêu lợi nhuận mà phải đãp ứng cả mục
tiêu y tế và xã hội.
Quá trình sản xuất các sản phẩm dược phẩm địi hỏi các điều kiện mơi
trường sản xuất khắt khe, nên thông thường các doanh nghiệp sản xuất dược
phẩm tổ chức các khu sản xuất tách biệt với khu văn phòng quản lý và xây
dựng các nội quy ra – vào khu sản xuất.
Mỗi doanh nghiệp sản xuất dược phẩm có số lượng mặt hàng sản xuất
rất đa dạng, tuy nhiên không phải tất cả các mặt hàng đều được sản xuất
thường xuyên, mà phụ thuộc vào khả năng tiêu thụ, các doanh nghiệp sẽ xây
dựng kế hoạch hợp lý để có thể có những mặt hàng chỉ được sn xut mt ln
trong nm.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006



Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

15

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

Mỗi loại sản phẩm dược có một quy trình cơng nghệ sản xuất riêng, sử
dụng các thiết bị sản xuất khác nhau, nên khu sản xuẩ sản phẩm được bố trí
thành các phân xưởng sản xuất riêng cho các loại sản phẩm này.
Quy trình sản xuất sản phẩm dược cũng có những đặc thù khác biệt so
với các ngành sản xuất khác. Sản xuất sản phẩm dược được tiến hành thao các
lơ sản xuất. kích cỡ mỗi lơ sản xuất đa dạng tùy thuộc vào loại thuốc và tùy
thuộc vào khả năng tiêu thụ. Thời gian sản xuất của mỗi lô khác nhau, thuốc
viên chỉ từ 1 đến 2 ngày nhưng thuốc tiêm phải 2 tuần do phải kiểm tra chất
lượng vi sinh vật.
Do vËy, vÊn ®Ị o nhiễm môi trường trong công nghiệp Dược cũng rất
phức tạp. Trong giai đoạn hoạt động của các nhà máy sản xuất Dược phẩm
trên toàn quốc, nguồn gây ô nhiễm môi trường chủ yếu từ nước thải, khí thải,
mùi và chất thải rắn chưa được quan tâm nhiều. Nhìn chung hiện trạng môi
trường tại các cơ sơ sản xuất trong nước chưa đáp ứng tiêu chuẩn thải. Nhiều
đơn vị chưa có hƯ thèng xư lý, mét sè cã hƯ thãng xư lý nhung hiệu quả xử lý
chưa cao, chưa đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn môi trường. Nguyên nhân chung là
do việc xây dựng các hệ thống xử lý nước thải, khí thải, chất thải rắn và vận
hành chúng đòi hỏi chi phí rất lớn, làm ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm
cũng như sự cạnh tranh trên thị trường của các cơ sở sản suất.
I.2.1 Khí thải và tiếng ồn .
Bụi thuốc trong các phân xưởng có thể phân tán vào không khí trong
quá trình xử lý và bào chế thuốc.
Khí thải từ hệ thống các nồi hơi, hệ thóng thông hơi, khí thải từ hệ
thống máy phát điện, khí thải từ hệ thống các phương tiện giao thông vận tải

vận chuyển nguyên liệu và thành phẩm
Tiếng ồn từ máy móc, thiết bị, máy bơm, hệ thống điều hoà, máy
nghiền, máy hút chân không

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

16

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Ô nhiễm khí thải của cơ sở sản xuất Dược phẩm chủ yếu từ hai nguồn
chính là bụi thuốc và khí thải.
*ảnh hưỏng của bụi và hơi thuốc nguyên liệu:
+ Kháng sinh họ Beta_lactan đây là họ thuôc kháng sinh có tác dụng
tiêu diệt vi trùng gây bệnh trong cơ thể và có thể tác dụng gây dị øng víi
mét sè ng­êi. Ngoµi ra khi lµm viĐc vµ tiếp xúc với hơi penicillin,
cephalosporin lâu dài và thường xuyên sẽ suất hiện hiện tượng nhờn thuốc khi
cần thiết phải sử dụng chúng.
+Gardenal khi hit phải bụi có hàm lượng cao có thể gây tác động mệt
moi và buồn ngủ
+Acid ascobic: khi hÝt ph¶i bơi cã acid ascobic cã thĨ gây ngữa mũi,
hxát hơi, tiếp xúc lâu dài có thê gây viêm mũi viêm họng do tính axit của loại
thuốc này.
* ảnh hưởng của mùi
+ Mùi phát sinh trong quá trình sản xuất là mùi Dược liệu. Tuy mùi
dược liệu không gây hại đối với môi trường nhưng có thể gây cảm giác khó
chịu cho người công nhân trực tiếp sản xuất. Nếu các phòng sản xuất dược

không được thiết kế đúng tiêu chuân sẽ gây ra các hiện tượng mệt mỏi và gây
sốc cho người công nhân.
+Mùi từ nước thải, từ trạm xử lý nước thải: Mùi phát sinh do các loại
khí tạo ra khi phâ huỷ chất hữu cơ hoặc các chát lẫn trong nước thải trong
trạm xử lý. Nước thải mới thải ra thông thường có mùi khó chịu, nó cũng khác
mùi của nước thải ra để lâu qua phân huỷ kỵ khí.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

17

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Bảng 1.1 Các hợp chất gây mùi liên quan tới nước thải chưa xử lý[3,11]:
Hợp chất gây mùi

Công thức hoá học

Mùi

Amôniac

NH 3

Amôniac

Các Di-amines


NH 2 (CH 2 ) 4 NH 2 ;

Cặn bà thối rữa

NH 2 (CH 2 ) 5 NH 2
Hydro Sulphua

H2S

Trứng thối

Skalole

C9H9N

Mùi Phân

Đối tượng và phạm vi chịu tác dộng: Công nhân vận hành và nhân dân
xung quanh khu vực nhà máy. Tuy nhiện mức đô ảnh hưởng là ít, chủ yếu là
công nhân vận hành, do hệ thống thu gom nước thải của các nhà máy thường
là hệ thống kín.
*ảnh hưởng của khí thải, bụi và nhiệt thừa.
Khi thải và bụi chủ yếu phất sinh từ lò hơi, một phần nhỏ từ máy phát
điện dự phòng và phương tiện vận chuyển. Các chất gây độc hại từ các nguồn
trên bao gồm : SO 2 , NO 2 , CO 2 , CO, nhiƯt thõa vµ bơi.
I.2.2 Chất thải rắn
Chất thải rắn chủ yếu là các thùng, hộp, bao bì chứa nguyên vật liên sau
khi dùng. Các nguyên vật liệu thừa Ngoài ra còn có rác thải sinh hoạt do
cán bô công nhân viên tạo ra.

-Chất thải rấn sinh hoạt:
Nhìn chung lượng phế thải rắn sinh hoạt tại các cơ sở sản suất Dược
không lớn, khoảng 0,3 kg/người/ngày. Thành phần chủ yếu là rác thải vô cơ.
Lượng rác này được thu gom và chuyển đi hàng ngày nên mức độ tác động
đến môi trường là không đáng kể.
-Chất thải rắn sản xuât:
Chủ yếu là các loại vỏ bao bì nguyên liệu và thành phẩm như chai lọ,
ống tiêm bầng thuỷ tinh, vỏ vỉ thuốc bằng plastic, giấy, xôp, bìa cactông. Loại

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

18

Viện khoa học và công nghệ môi trường

rác này thường dược thu gom phân loại và bán cho người thu mua mang đi tái
sử dụng hoặc tái chế. Mức độ ảnh hưởng tới môi trường không đáng kể.
Nguyên liệu thuốc và tá dược rơi vÃi cùng với sản phẩm không đạt tiêu
chuẩn hay quá hạn sử dụng của các cơ sở sản xuất dược là một loại chất thải
đặc biệt. Lượng này thường chếm khoảng 1% khói lượng nguyên liệu ban đầu.
Sự tồn tại của chúng không lớn nhưng mức độ ảnh hưởng tâc động đến sự phát
triên cả sinh vạt là đáng kể và đặc biệt chúng có thể gây ra các chủng khuẩn
kháng thuôc trong môi trường.
1.2.3. Nước thải:
Trong quỏ trỡnh sn xut dược phẩm các nguồn phát sinh nước thải chủ
yếu từ các các q trình:
+ Q trình gia cơng, phối trộn nguyên liệu, đóng gói sản phẩm.

+ Rửa thiết bị, vệ sinh nhà xưởng, vệ sinh chai lọ để đưa vào sản xuất.
+ Nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn
Để đảm bảo sản xuất, vệ sinh môi trường, tiết kiện nước và hạn chế xả
chất thải ra bên ngoài, các dự án ngay từ khi xây dựng đã phải có kế hoạch
phân luồng các dịng thải nhằm mục đích để xử lý sơ bộ một phần nước thải
và tái sử dụng (nếu cần).Ngoài ra, khi Dự án đi vào hoạt động phải thường
xuyên kiểm tra hệ thống cấp nước sạch cho sản xuất và hệ thống thoát nước
trong sản xuất và thoát nước mưa để tránh hiện tượng vỡ, t¾c đường ống gây
thất thốt nước.
Nước thải sau q trình sử dụng trong các khâu sản xuất chứa nhiều các
chất ô nhiễm, nồng độ các chất lơ lửng, chất hoạt động bề mặt cao, độ pH của
nước thải biến động ln. Nếu không đươc xử lý sẽ ảnh hưởng rát nghiêm trọng
đến môi trường tiếp nhận. Đặc biệt là có nguy cơ gây phát sinh và phát triển
các chủng vi sinh có khả năng kháng thuốc.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

19

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Nhìn chung, khối lượng nước thải từ quá trình sản xuất Dược không lớn
nhưng có thành phần thay đổi lớn tuỳ thuộc vào các nguyên liệu thô ban đầu,
các công nghệ chế biến. Đặc điểm của ngành công nghiệp dược là sự phong
phú các sản phẩm cũng như sự phong phú của các sản phẩm trung gian được
sản xuất trong cùng một nhà máy. Chất thải bao gồm nh÷ng chÊt d­ thõa triÕt
suÊt tõ nh÷ng chÊt cã nguån gốc tự nhiên và tổng hợp, những dung dịch dinh

dưỡng được sử dụng, các chất độc đặc biệt và nhiều sản phẩm hoá học khác.
Chính bởi vậy việc nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải cho ngành công
nghiệp Dược là một vấn đề có tính công nghệ đặc biệt và cũng là yêu cầu cấp
bách hiện nay. Đề tài Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải bị ô
nhiễm bởi thuốc kháng sinh trong công nghiệp Dược được tiến hành
nhằm xác định các thông số đặc tr­ng dĨ tÝnh to¸n thiÕt kÕ hƯ thèng xư lý
n­íc thải trong sản xuất dược trong điều kiện thực tế tại Việt Nam.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

20

Viện khoa học và công nghệ môi trường

Chương II
Tác động môi trường của nước thải bị ô nhiễm bởi
thuốc kháng sinh và các giải phàp xử lý
II.1 Hiện trạng nước thải trong công nghiệp Dược
II.1.1 Sơ đồ công nghệ kèm nguồn phát thải.
Lưu lượng nước thải của các nhà máy sản xuất Dược phẩm chủ yếu từ
hai nguồn chính: từ quá trình sản xuất và từ sinh hoạt của công nhân, cán bô
công ty.
Nước thải từ quá trình sán xuất dươc phẩm: Từ quá trình rửa máy móc
thiết bị, rửa sàn, rửa dụng cụ, bụi thuốcNước thải này thường có tính axit và
pH thay đổi cao, hàm lượng cặn lơ lửng và chất hữu cơ cao. .
Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong nhà máy. Các thành
phần gây ô nhiễm chính như: Hàm lượng cặn lơ lửng, chất hữu cơ, giầu chất

dinh dưỡng, vi khuẩn
Khối lượng nước thải sinh hoạt 1 ngày là:
Q SH = n ì q 0 = 200*150 =30000 lít/ngày [7]
Trong đó:
n: Số người sử dụng nước (người)
q 0 : Định mức tiêu thụ nước (l/người.ngày)

Nước mưa: Khi mưa nuớc chảy trên mặt đường, diện tích nội bộ của
nhà máy được thu gom tách riêng khổi nước thải sinh hoạt, sản xuất và thải
vào hệ thống thoát nước mặt trung của hệ thóng tiếp nhận.

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

21

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

D ược liệu

Sơ chế, nấu, lắng, lọc

Khí nồi hơi
Nước rửa
Cặn,bã tá dược
Xỉ than

Dịch chiết


Lọc khung bản

Đóng chai

Bã tá dược

Nilong, chai hỏng.
Phế phẩm

Cô sơ bộ, cô chân
không

Cao dược liệu

Mùi dược liệu
Khí than,
Xỉ than
Nhiệt

Khí than,
Nhiệt
Xỉ

Nghiền, trộn tá dược

Ồn, phế liệu

Dập viên, ép vỉ


Sản phẩm lỗi
Nilong hỏng

Bụi, mùi

Xát cốm

Đóng gói

Thµnh phÈm

Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất Đơng Nam dược kốm dũng thi[11]

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

22

Nguyờn liu

Viện khoa học và c«ng nghƯ m«i tr­êng

Kho bao bì

Rửa lọ thuỷ tinh

Rửa nút cao su


Nước rửa, lọ vỡ

Rửa nút nhôm

Nước rửa, nút hỏng

Sấy tiệt trùng

Sấy tiệt trùng- hấp

Nhiệt

Nhiệt
Đóng lọ

Đậy nắp cao su

Lọ hỏng, Mùi thuốc

Nút hỏng, Mùi
thuốc
Kiểm nghiệm bán thành phẩm

Sấy khô

Nhiệt
Xiết nắp nhơm

Dãn nhãn


Nước rửa, nút hỏng

Nhãn hỏng

Kiểm nghiệm thành
phẩm

Đóng hộp

Hộp rách
Nhập kho

Hình 2.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất thuốc tiêm bộ kháng sinh β -Lactam kèm dịng thải dịng[11]

Tr­¬ng Qc Hoµn líp CHCNMT 2004-2006


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

23

Viện khoa học và công nghƯ m«i tr­êng

Nước
Tá dược độn đã sơ
chế

Hoạt chất

Nước


Trộn bột kép

Bụi
Ồn,
Mùi dược liệu

Nhào ẩm tạo hạt

Mùi dược liệu

Bụi
Mùi dược liệu

Xát cốm

Nhiệt

Nước rửa, bã
dược liệu rơi vãi, đất
cát

Khí thải
Nhiệt
Mùi dược liệu

Sấy

Sửa hạt
Tá dược


Kiểm nghiệm bán thành phẩm
Ép vỉ
Nilong vụn,
Sản phẩm lỗi

Chuyển sang bao đường

Dập viên
Bụi, ồn
Đóng gói

Ép vỉ hay đóng
Kiểm nghiệm thành phẩm

Bao bì
Sản phẩm lỗi
Nhập kho

Hình 2.3 Sơ đồ cơng nghệ sn xut viờn nộn kốm dũng thi[11]

Trương Quốc Hoàn lớp CHCNMT 2004-2006

Nilong vụn,
Sản phẩm lỗi