布洛芬等藥品產量激增，制藥企業VOCs治理跟得上嗎？
【谷騰環保網訊】布洛芬、對乙酰氨基酚等藥品最近成了“搶手貨”。據工信部消息，日前兩類解熱鎮痛藥的產能產量大幅提高，日產能達2.02億片，產量達1.9億片，多家藥企24小時滿負荷生產。這種情況下，制藥企業產生的主要污染物——揮發性有機物（VOCs）的排放量也隨之增加。人們不禁擔心，這些制藥企業的VOCs治理能跟得上嗎？當前形勢下，企業能否從容應對？
沖擊有限，取決于企業末端治理技術水平和管理能力
多位業內人士認為，制藥企業滿負荷生產、產量激增對其VOCs處理能力的沖擊有限。
江蘇省蘇州市生態環境綜合執法局鄭興春告訴記者：“制藥企業安裝VOCs處理設施時，我們要求設備處理能力達到滿負荷運行的設計標準。大多數企業平時的運行效率只有30%-40%，即使現在運行效率提高了，也在可控范圍內。而且，由于制藥企業的生產能力強，每批次可以生產很多藥品，所以很少出現超負荷運行的情況。近期我們檢查的幾家蘇州制藥企業，雖然產量增加，但都沒有超負荷運行。”
不過，這并不是說VOCs排放量增加對制藥企業沒有影響。中國環境科學研究院大氣環境研究所副研究員王洪昌說，“影響大小，主要取決于企業VOCs末端治理的控制技術水平。”
目前，制藥企業選擇的VOCs末端處理技術相差較大、治理水平參差不齊。一些企業采用燃燒法，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，能夠較好應對生產負荷變化。但是，大多數制藥企業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，處理效率不高，對滿負荷沖擊的適應能力相對較差。“治理技術水平偏低的企業，當前可能更加頻繁地出現VOCs排放濃度瞬時或小時超標問題。”王洪昌說。
鄭興春表示，這就要求制藥企業提高運維管理能力、加大環境治理力度，根據VOCs排放量的變化，更加及時地調整易耗品更換頻率、優化處理設備參數，有效應對生產負荷增加的沖擊。
他舉例說，未采用燃燒法的企業，需要提高易耗品更換頻率。比如，采用活性炭吸附技術的企業，要提高活性炭更換頻次；采用噴淋技術的企業，要及時更換堿液、調整堿液pH值等。采用燃燒法的企業，當VOCs收集量增加，燃燒時間變長、氣體濃度變高時，設備溫度也要調高。
“企業對VOCs產生環節和收集管道也要實時檢測，檢查管道密閉性是否達到要求，防止氣體泄漏。我們近期也組織了多次專項檢查，沿著管道逐一檢測泄漏點。”鄭興春說。
不容忽視，VOCs治理是制藥企業重難點
事實上，VOCs治理一直是制藥企業的重難點，一些制藥行業頭部企業在這方面也吃過不少罰單。華東理工大學資源與環境工程學院黨委書記修光利教授告訴記者，從客觀方面看，這與行業本身VOCs治理的復雜性相關。
“制藥企業生產品種多、所涉原料廣，特別是原料藥制備過程中使用了較多的有機原料和有機溶劑，導致其產生的VOCs種類繁多，排放成分復雜、性質差異大。不僅如此，制藥企業生產流程長，VOCs產生環節多，無組織排放情況較多，序批式的生產操作方式導致排放的波動性較大，增加了企業污染治理難度。”修光利說。
一些大企業能生產上千種藥品。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，生產原料藥的企業污染較重，利用原料藥生產片劑、膠囊等的單純制劑類企業污染較輕。在浙江，原料藥約占全省醫藥工業一半比重。通常情況下，只有大型企業才有能力生產原料藥，小型企業購買原料藥做片劑或精包裝。一些地區采用合同加工外包（CMO—Contract Manufacture Organization)式的制藥企業，其藥品品種復雜，也值得關注。
藥品所用原料越多，生產過程發生的化學反應越多，產生的VOCs物種也越多。比如，生產布洛芬類消炎止痛藥將產生主要的大氣污染物至少7種，生產對乙酰氨基酚等解熱鎮痛藥則至少產生氨、氮氧化物、硫酸霧等21種大氣污染物。
王洪昌供圖
“需要注意的是，制藥企業所用的原輔料，有時還涉及醫藥中間體的生產和使用，比如布洛芬制藥過程需要用到中間體異丁苯乙酮。醫藥中間體所用原料更加復雜，一些制藥企業并不生產醫藥中間體，而是從其他化工企業購買。也就是說，藥品產量激增，不僅帶動制藥企業VOCs排放量增高，還帶動提供醫藥中間體的化工企業VOCs排放量的增加。”修光利說。
他還指出，生產藥品從第一步到最后一步可能有幾十個環節，VOCs排放至少涉及7、8個環節，生產環節涉及的連接部件多，泄漏排放風險大。同時，藥廠的藥品一般都按批次生產，一批藥品經過幾小時的化學反應（或發酵）后再進入下一環節。物料的間歇式進出，導致產生的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系統，清洗環節排放濃度高，這些都挑戰著企業的治理能力。
王洪昌供圖
修光利告訴記者，受現有技術條件限制，制藥企業產生的部分VOCs物種還缺乏監測方法，特別是一些低閾值特征污染物，雖然單一物質排放濃度達標，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，揮發性和毒性都很強，直接使用燃燒法會帶來二次污染風險，但目前預處理技術非常不成熟，吸附脫附回收利用技術效果也不穩定。制藥企業VOCs物種的復雜性對高效的RTO等處理設備的穩定運行也構成了很大影響。
亟待解決，加強全過程管控、高效治理技術研發
“對于制藥企業的檢查，我們面臨的最大問題就是檢測合格，但異味還在。”鄭興春坦言。他希望，制藥企業能在原有效率較低的VOCs處理設備上，加裝二級、三級處理裝置。
處理裝置升級是優化制藥企業VOCs治理的末端環節。王洪昌指出，更應加強全過程管控，從原輔材料替代、工藝改進、過程控制、治污設施建設、監測監管等方面提出一體式優化控制路線。
一是加大源頭控制力度，積極推廣綠色制藥技術、推進清潔生產。鼓勵采用酶促法、酶裂解法等無污染或低污染的先進藥品回收工藝，對于6—APA產品，用酶法裂解替代化學裂解法，可以減少65%的有機溶媒和化學品；推廣密閉化、管道化、連續化生產工藝與設備，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。
二是加強設備密封操作要求，全面提升裝備水平。采用國內先進設備，并進行垂直流設置，利用設備之間的層高差實現無縫化對接；生產裝置采用DCS自動化控制，采用先進的溫度測量、壓力測量、液位測量儀器、儀表；鼓勵使用無泄漏設備和連接部件。
三是強化以資源化為目的的VOCs分類收集、分質處理。目前，很多制藥企業采用同一系統收集處理混合VOCs廢氣，不利于有機溶劑資源回收，還大幅增加VOCs治理難度和費用。分類分質收集，不僅能有效提高廢氣濃度和物質純度、降低風量，也便于采用深度冷凝、高效真空脫附等技術，提高溶劑回收率。
修光利表示，2021年，由華東理工大學牽頭制定，三省一市發布實施的長三角地區統一的《制藥工業大氣污染物排放標準》（以下簡稱《標準》），就明確要求對VOCs分類收集、分質處理。
“分類收集、分質處理有助于推動VOCs治理技術低碳化改造。另外，分類收集可以考慮與《標準》中的控制項目結合起來。國家和地方標準針對制藥行業都提出了總揮發性有機物（TVOC）以及一些特征污染物的控制指標，基本覆蓋了化學藥品原料藥企業涉及VOCs的典型種類，我們也在《標準》的附錄中基于產品進行了細致的分類，企業可根據使用的原輔料、生產工藝過程、生產產品等情況，從中篩選需要控制的VOCs。”修光利說，“未來，還要進一步研發適合不同種類VOCs的監測技術方法。”
他透露，今年，適用于長三角地區的制藥工業大氣污染物防治技術規范正在制定，VOCs治理技術將遵循高效安全、節能低碳方向，綜合考慮經濟、環境和社會效益，構建全過程控制技術體系。同時，鼓勵企業對有機溶劑回收利用。通過標準規范引領技術改造，推動化學合成類制藥、發酵類制藥等行業轉型升級。
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