Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Фирсова Ольга Владимировна

Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов
<
Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фирсова Ольга Владимировна. Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов: диссертация ... кандидата технических наук: 03.02.08 / Фирсова Ольга Владимировна;[Место защиты: ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный технологический университет"].- Пенза, 2014.- 122 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ сточных вод, поступающих с производства -лактамных цефалоспоринов 9

1.1. Характеристика сточных вод производства антибиотиков 9

1.2. Отличительные особенности производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов 14

1.3. Способы снижения загрязнённости сточных вод со стадии трансформации и химической очистки производства -лактамных цефалоспоринов 22

1.4. Методы контроля сточных вод 24

1.4.1. Физико-химические методы контроля 24

1.4.2. Использование метода биотестирования в оценке токсичности сточных вод 32

1.5. Показатели для комплексной оценки качества сточных вод производства антибиотиков 35

1.6. Анализ существующих способов очистки сточных вод в производстве антибиотиков 37

Выводы по главе 1 43

2. Объекты исследования и методики экспериментов 45

2.1. Объекты исследования 45

2.2. Методики исследования сточных вод стадий химической трансформации и очистки производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов 47

2.2.1. Методика химического анализа 47

2.2.2. Методика биологического тестирования 52

3. Результаты исследования и их обсуждение 54

3.1. Исследование сточных вод производства цефалексина моногидрата 54

3.1.1. Исследование сточных вод производства цефалексина моногидрата по стадиям технологического процесса 54

3.1.2. Исследование среднепропорционального стока с производства цефалексина моногидрата 63

3.1.3. Исследование токсичности сточных вод по стадиям производства цефалексина моногидрата 68

3.1.4. Исследование токсичности среднепропорционального стока производства цефалексина моногидрата 71

3.2. Исследование сточных вод производства цефалотина натриевой соли 76

3.2.1. Исследование сточных вод производства цефалотина натриевой соли по стадиям технологического процесса 76

3.2.2. Исследование среднепропорционального стока с производства цефалотина натриевой соли 84

3.2.3. Исследование токсичности среднепропорционального стока производства цефалотина натриевой соли 88

3.3. Сравнительная оценка техногенной нагрузки производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов 91

Выводы по главе 3 94

4. Практические рекомендации по проведению комплексной оценки качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов 97

Основные выводы 100

Список литературы 102

Отличительные особенности производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов

К физико-химическим методам относятся определение содержания водородных ионов, температуры, взвешенных веществ, плотного и сухого остатка, общее солесодержание, ХПК, БПК, биогенные элементы, специфические загрязнители.

Содержание водородных ионов в водах выражается величиной водородного показателя - рН. Изменение кислотности вод влечет за собой увеличение растворимости загрязняющих веществ, что приводит к увеличению токсичности стоков и, как следствие, нарушению биоценоза природных водоемов.

Температура оказывает влияние на растворимость химических компонентов в воде. Скорость химических превращений изменяется пропорционально изменению температуры, при повышении температуры растворимость в воде химических веществ, в том числе кислорода, возрастает [57]. С целью определения примесей в твердом и коллоидном состояниях оценивают прозрачность воды, содержание взвешенных веществ и сухой остаток. Совместное присутствие коллоидных и взвешенных частиц определяет прозрачность воды, которая находится в прямой зависимости от содержащихся взвешенных веществ. Сравнение показателя воды «химическое потребление кислорода» и содержания взвешенных веществ позволяет судить о том, в каком виде представлено основное загрязнение - в растворенном или нерастворенном.

Сухой остаток - общее содержание примесей в воде, определяемых выпариванием, высушиванием и взвешиванием пробы. Сухой остаток характеризует количество минеральных и частично органических примесей, а именно тех, температура которых превышает 105 С, не летучих с водяным паром и не разлагающихся при указанной температуре.

Для определения примесей в растворенном состоянии определяют плотный остаток, общее солесодержание, суммарные показатели загрязнения вод органическими веществами, соединения биогенных элементов.

Плотный остаток - это количество примесей в отфильтрованной пробе, т.е. содержание растворенных минеральных и органических веществ (не летучих с паром). Для природных и питьевых вод значения сухого и плотного остатка очень близки, т.к. содержание взвешенных и коллоидных веществ в этих водах незначительно и большинство примесей представлено растворенными веществами. В сточных водах эти показатели существенно отличаются из-за высокого содержания загрязняющих веществ в нерастворенном виде.

Общее солесодержание - это суммированные концентрации солей и растворенных в воде минеральных веществ. В пресной незагрязненной воде общее солесодержание не превышает 1 г/дм3. Общее содержание катионов кальция и магния, так называемых солей жесткости, влияет на проявление токсических свойств загрязнителей неорганической природы, в частности солей тяжелых металлов [57]. В жесткой воде их токсичность снижается [58-61]. Суммарные показатели загрязнения вод органическими веществами можно охарактеризовать по их окисляемости. Окисляемость – это общее количество содержащихся в воде восстановителей (органических и неорганических), реагирующих с сильными окислителями (бихроматом, перманганатом). Основной метод определения окисляемости – химическое потребление кислорода (ХПК). Для характеристики той части органики, которая может быть окислена биохимическим способом, т.е. при помощи микроорганизмов, используется показатель – биохимическое потребление кислорода (БПК). Общий органический углерод характеризует непосредственное содержание углерода, связанного органическими веществами.

Характеристика качества вод по показателям ХПК, БПК и органический углерод дает информацию о необходимых затратах кислорода на утилизацию загрязняющих веществ, поступающих в водную среду. При оценке воздействия сточных вод на биоценозы активного ила эти показатели необходимы для сопоставления потребности в кислороде и возможности экосистемы восполнять потери кислорода и, таким образом, прогнозирования последствий загрязнения.

Показатель ХПК дает представление о присутствии в пробе практически всех органических загрязняющих веществ и минеральных примесей воды, которые могут быть окислены сильным химическим окислителем и, следовательно, о степени общей загрязненности воды.

БПК является мерой тех органических веществ, которые могут служить потребляемым субстратом для микроорганизмов. Поэтому определение БПК – это метод, имитирующий процессы самоочищения в водоеме, по определению количества израсходованного кислорода на дыхательную деятельность микроорганизмов, использующих органическое вещество для метаболизма. За БПК полное условно принимают биохимическую потребность в кислороде воды, доведенной до начала нитрификации, сколько бы дней на это ни потребовалось. Для бытовых сточных вод за БПКполн. принимают БПК20 (20-суточное БПК), т.к. экспериментально установлено, что к 20-му дню инку-26

бации окисление углеродсодержащей органики завершается практически полностью. Процесс биохимического окисления производственных сточных вод сложного состава может продолжаться более 30 суток. Поэтому с целью сокращения времени анализа определяют БПК5 (5-суточное БПК). Промыш-ленно загрязненные сточные воды могут содержать сложноокисляемые органические вещества и токсиканты, ингибирующие процесс биохимического окисления, поэтому БПК5 таких вод может составлять 15-50 % от БПКполн [57]. Азот и фосфор являются биогенными элементами. Попадая в водоемы, они в определенных концентрациях и в сочетании друг с другом способствуют угнетению (или гибели) отдельных видов гидробионтов [62]. Аммоний изменяет интенсивность протекания биосинтетических процессов в тканях рыб [63–65]. При взаимодействии ионов аммония с активным хлором в процессе хлорирования сточных вод образуются токсичные и мутагенные хлорамины [66]. Нитраты в водной среде превращаются в нитриты и, всасываясь в кровь, способны окислять гемоглобин эритроцитов, что может вызывать гипоксию гидробионтов [67]. Фосфаты малотоксичны, но им принадлежит решающая роль в процессе энергетического обмена клеток. При недостатке фосфора нарушается процесс биосинтеза белка.

Контролируемыми показателями из соединений азота и фосфора в сточных водах чаще всего являются аммоний-ионы, нитрит-ионы, нитрат-ионы, общий азот, фосфаты и общий фосфор. Оценка их важна для сточных вод, т.к. изменение их содержания при прохождении вод через сооружения биологической очистки является индикатором процесса биохимического окисления и качества очистки [66].

Показатели для комплексной оценки качества сточных вод производства антибиотиков

Биохимическое потребление кислорода показывает количество кислорода в мг, требуемое для окисления находившихся в 1 литре сточной воды органических веществ в аэробных условиях в результате происходящих в воде биологических процессов. Для определения БПК5 отбирали пробы (не менее 5 шт.). В первой колбе фиксировали кислород и определяли концентрацию растворенного кислорода. Другие колбы – инкубационные герметично укупоривали и помещали в темноту. По истечении 5 суток инкубации в колбах определяли концентрацию остаточного растворенного кислорода как среднее арифметическое результатов по каждой инкубационной колбе.

Определение сухого и прокаленного остатков как суммарного количества растворенных в пробе неорганических и органических веществ проводили гравиметрическим методом. Для этого в фарфоровую чашку (предварительно высушенную и взвешенную) помещали пробу профильтрованной сточной воды и высушивали при температуре 178-185 С. При такой температуре вода, в том числе и кристаллизационная, удалялась полностью. Кроме того, гидрокарбонаты превращались в карбонаты, которые разлагались с образованием оксидов или оксисолей, и происходила потеря нитратов.

Для получения более точного представления о содержании (мг/л) неорганической фазы в сточных водах выполняли анализ по определению прокаленного остатка. С этой целью чашку с сухим остатком помещали в муфельную печь и прокаливали в течение 15-20 минут при температуре 575-600 С. Такая температура позволяет максимально удалить органические вещества. При этом неорганические вещества остаются. Однако некоторые из них также разлагаются и удаляются в виде газообразных продуктов. Например, СО2 из карбонатов, кристаллизационная вода, все аммиачные соли. Таким образом, остаются, в основном, металлы и их соли.

По окончании прокаливания пробы ее охлаждали вначале на воздухе, затем в эксикаторе. После полного охлаждения чашку взвешивали. Прокаливание повторяли до достижения постоянной массы и проводили расчет:

К биогенным элементам относят азот и фосфор. Контролируемыми показателями из соединений азота и фосфора в сточных водах чаще всего являются аммоний-ионы, нитрит-ионы, нитрат-ионы, общий азот, фосфаты и общий фосфор. Оценка их важна для оценки сточных вод производства антибиотиков, т.к. изменение их содержания при прохождении вод через сооружения биологической очистки является индикатором процесса биохимического окисления и качества очистки.

Содержание азота определяли титриметрическим методом. Отбирали пробы, помещали в колбу Кьельдаля, добавляли расчетное количество серной кислоты, сульфата калия и сульфата меди. Пробу кипятили до обесцвечивания (для удаления воды и органических веществ). Затем, после охлаждения, отгоняли аммиак в перегонной колбе прибора для отгонки аммиака. Отгонку вели с добавлением сульфида натрия, раствора фенолфталеина и едкого натра. В приемник добавляли расчетное количество борной кислоты. Отгонку вели до уменьшения объема в перегонной колбе до 1/3 первоначального объема жидкости. Затем добавляли раствор бром-фенолового синего и титровали 0,02Н раствором серной кислоты до изменения окраски индикатора, пользуясь «свидетелем», состоящим из дистиллированной воды и такого же количества раствора борной кислоты и индикатора, какие взяты в приемник при анализе пробы. «Холостой» опыт проводили со всеми примененными в анализе реактивами.

Определение нитритов вели фотоколиметрическим методом. Отбирали пробу, нейтрализовали до рН 6,5-7,5 (раствором кислоты или щелочи), разбавляли водой, не содержащей нитритов, прибавляли раствор сульфа-ниловой кислоты, отстаивали, прибавляли раствор -нафтиламина, ацетат натрия и перемешивали, рН раствора 2,0-2,5. Затем определяли оптическую плотность фотоколиметрически с зелеными светофильтрами ( = 520 ммк) при расстоянии между стенками кюветы 5 см. Содержание нитритов рассчитывали по калибровочной кривой.

Содержание нитратов определяли колориметрическим методом. Отбирали пробу сточной воды, нейтрализовали раствором кислоты или щелочи, добавляли буферный раствор, имеющий рН 7,5, хлорид аммония и выпаривали досуха на водяной бане, при этом нитриты, реагируют с ионами аммония, образуя азот. Остаток растворяли в дистиллированной воде, прибавляли едкое кали и упаривали для удаления аммиака. Затем остаток разбавляли водой, помещали полоску алюминиевой фольги. После выдержки отгоняли аммиак в раствор борной кислоты и определяли содержание аммиака колориметрическим методом.

Определение общего фосфора вели фотоколориметрическим методом после окисления персульфатом до ортофосфатов по образованию молибденовой сини. К пробе сточной воды добавляли персульфат калия, раствор серной кислоты и кипятили на водяной бане 1 ч. Параллельно проводили анализ холостой пробы с дистиллированной водой и теми же реактивами. После кипячения пробы охлаждали, добавляли раствор 2,4-динитрофенола и по каплям раствор гидроксида аммония до появления желтой окраски и дистиллированной воды. В раствор добавляли смешанный реактив, перемешивали и измеряли оптическую плотность на фотометре с красным светофильтром ( = 670-750 нм) относительно холостой пробы.

Анализу подвергались промышленные стоки с производства -лактамных антибиотиков цефалоспоринового ряда: цефалексина моногидрата и цефалотина натриевой соли. Для контроля использовали авто-клавированные природную (речную) воду и общезаводской сток. В качестве тест-организма использовался свежевыделенный штамм Enterococcus fecalis, не адаптированный к данным сточным водам, типичный по своим культуральным, морфологическим и биохимическим свойствам. Выбор санитарно-показательного микроорганизма Enterococcus fecalis в качестве тест-объекта для оценки токсичности водной среды определялся коротким циклом развития, апатогенностью, возможностью получения в любое время необходимого количества тест-культуры и невысокой стоимостью анализа.

Enterococcus fecalis - полиморфные, овоидные клетки, расположенные попарно или короткими цепочками. Рост в сахарном бульоне сопро вождается образованием помутнения и осадка. На плотных средах колонии энтерококков, прозрачные, голубоватые, преломляющие свет, иногда образуют мутноватые колонии, но всегда выпуклые, с ровными краями. На подтверждающей среде Г.П. Калины – колонии мелкие, ровные, выпуклые, красного цвета. Растет в бульоне с 6,5% NaCl при температуре 10 и 45 С.

Концентрация микроорганизмов для внесения в исследуемые смеси рассчитывалась исходя из содержания их в природной воде на момент эксперимента. Опытные смеси состояли из автоклавированных сточных вод (нативные и в разведении) и дозированной микробной нагрузки.

Продолжительность эксперимента составляла от 1 до 30 суток при комнатной температуре и определялась исходя из длительности выживания тест-организмов под влиянием химических компонентов сточных вод. Высевы проводились ежедневно до полной стабилизации количества микроорганизмов в трех последовательных определениях.

Определение выживаемости тест-микробов в анализируемых растворах проводили титрационным методом [175].

Исследования проводились с использованием щелочной полимикси-новой среды, являющейся элективной для данной группы микроорганизмов.

Определение количества колоний Enterococcus fecalis

Соответствующее количество пробы засевали в пробирки с щелочной полимиксиновой средой. Инкубацию посевов проводили при температуре 37 С в течение 24–28 часов. После чего из сосудов с признаками роста (помутнение, изменение цвета) делался пересев на чашки Петри с подтверждающей средой Г.П. Калины. Положительный результат давался при наличии роста красных колоний на чашках Петри и полиморфных диплококков при выборочной микроскопии.

Методики исследования сточных вод стадий химической трансформации и очистки производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что сточные воды со стадий производства цефалотина натриевой соли являются высококонцентрированными и трудно окисляемыми (таблица 3.14).

Сточные воды со стадии получения 7-АЦК производства цефалотина натриевой соли представлены в основном промывными водами основного и вспомогательного технологического оборудования и характеризуются следующими показателями: ХПК – от 0,3 до 0,5 г/л; БПК5 от 0,14 до 0,5 г/л; сухой остаток – от 0,16 до 0,56 г/л; водородный показатель – 4,9–8,7 рН, содержание органики в сухом остатке – от 50 до 100 %, био-окисляемость стоков – от 40 до 55,5 % (таблица 3.14).

Основными загрязнителями промстока стадии получения 7–АЦК являются вещества органической природы: остаточные количества цефалос-порина С, метилен хлористый, диметиланилин, триметилхлорсилан, фосфор пятихлористый, метанол, ацетон.

Сточные воды со стадии получения ХАТУК характеризуются следующими показателями: ХПК – от 9,3 г/л; БПК5 – 4,3 г/л; сухой остаток – 1,24 г/л; водородный показатель – 1,3 рН, содержание органики в сухом остатке – 100 %, биоокисляемость стока – 53,8 % (таблица 3.14).

Характеристика промывных вод оборудования с данной стадии: ХПК – 1,5 г/л; БПК5 – 4,3 г/л; сухой остаток – 1,17 г/л; прокаленный остаток – 0,07 г/л; водородный показатель – 2,8 рН, содержание органики в сухом остатке – 74,3 %, биоокисляемость стока – 60 %.

Сточные воды со стадии получения ХАТУК содержат в своем составе хлорангидрид тетрауксусную кислоту, метанол, ацетон.

Промышленный сток стадии сушки ХАТУК легко окисляем и сильно загрязнен органическими веществами: ХПК – 0,5 г/л; БПК5 – 0,2 г/л; сухой остаток – 0,19 г/л; прокаленный остаток – 0,07 г/л; водородный показатель – 5,7 рН, содержание органики в сухом остатке – 63,2 %, биоокисляе-мость стока – 60 %. Основными загрязнителями стока являются хлоран-гидрид тетрауксусная кислота и ацетон. Сточные воды со стадий получения цефалотина кислоты и осаждения цефалотина в виде натриевой соли не поддаются биоокислению, сильно загрязнены веществами органической природы: ХПК – от 0,3 до 69,0 г/л; БПК5 – от 0,1 до 27,0 г/л; сухой остаток – от 0,3 до 10,6 г/л; прокаленный остаток – от 0,13 до 1,67 г/л; водородный показатель – 1,1–4,9 рН, содержание органических веществ в сухом остатке – от 56,7 до 84,3 %, био-окисляемость стока – от 39,1 до 20 %. Основными загрязнителями стока являются ацетон, цефалотин кислота, цефалотин натриевая соль (таблица 3.14).

Анализ полученных результатов позволил выявить уровень био-окисляемости сточных вод с производства цефалотина натриевой соли (рисунок 3.13). процесса: 1 – промывная вода с аппарата после гидролиза метилового имино-эфира силильного производного цефалоспорина С; 2 – промывная вода с нутч-фильтра после гидролиза метилового иминоэфира силильного производного цефалоспорина С; 3 – первая промывка аппарата после осаждения 7-АЦК; 4 – вторая промывка аппарата после осаждения 7-АЦК; 5 – водная промывка раствора ХАТУК; 6 – промывные воды с аппарата после промывки раствора ХАТУК; 7 – промывка аппарата после сушки раствора ХАТУК; 8 – водные промывки раствора цефалотина кислоты; 9 – первая промывка аппарата после получения цефалотина кислоты; 10 – вторая промывка аппарата после получения цефалотина кислоты; 11 – промывные воды с аппарата после осаждения Na соли цефалотина Таким образом, проведенные постадийные исследования сточных вод с производства цефалотина натриевой соли позволили проранжировать их по показателю «биоокисляемость» и обосновать метод их локальной очистки. Так, сточные воды со стадий получения 7-АЦК, ХАТУК (с промывками оборудования) данного производства характеризуются как легко-окисляемые – БПК5/ХПК более 50 %, поэтому локально данные стоки могут направляться на биологическую очистку. Сточные воды других стадий являются трудно биоокисляемыми – БПК5/ХПК менее 50 %, поэтому для их локальной очистки рекомендуется применение методов физико-химической очистки.

Сравнение интегральных показателей качества стоков производства цефалотина натриевой соли позволило выявить зависимость между окис-ляемостью стока и содержанием органической фазы в сухом остатке сточных вод, выражающуюся уравнением

y = 82,675e–0,184x , при R = 0,9393, где х – содержание органических веществ в сухом остатке сточных вод.

Таким образом, проведенные исследования качественного и количественного состава сточных вод, образующихся на стадиях химической трансформации в производстве цефалотина натриевой соли показали, что стоки по составу многокомпонентные, сильнозагрязненные, с разной степенью биоокисления. Выбор метода очисти промстока с производства це-фалотина натриевой соли должен обосновываться на результатах анализа среднепропорционального стока, поступающего с производства в целом.

Исследование токсичности среднепропорционального стока производства цефалексина моногидрата

Таким образом, среднепропорциональный сток с производства получения цефалотина натриевой соли обладает выраженной токсичностью. Поэтому рекомендовать метод биологического окисления для локальной очистки можно только при условии его разбавления условно-чистыми стоками.

Таким образом, проведенные исследования по оценке токсичности сточных вод производства цефалотина натриевой соли показали: – сточные воды данного -лактамного антибиотика обладают токсичностью по отношению к Enterococcus fecalis; – угнетение и гибель тест-объекта в исследуемых сточных водах идет через фазу стимуляции роста и функциональной активности микробов, при этом фазы искажены и не соответствуют классической кривой развития микроорганизмов; – проявление токсического эффекта сточных вод по отношению к микроорганизмам в первые часы роста, что весьма важно для экспресс-оценки токсичности сточных вод на различных этапах производства -лактамных антибиотиков; – использование биотестирования с использованием тест-культуры Enterococcus fecalis для интегральной оценки токсичности сточных вод производства -лактамных антибиотиков перспективно.

Результаты исследования токсичности сточных вод производства цефалотина натриевой соли позволили, с учетом критериев токсичности, обосновать минимальную безопасную кратность разбавления стоков: летальная концентрация для 50 % тест-организмов (ЛК50) в кратковременном биотестировании и хроническое токсическое действие (ХТД) в длительном биотестировании.

Влияние разбавления на концентрацию микроорганизмов проводили на 2, 8 и 14 сутки наблюдения, что соответствует длительности фаз развития Enerococcus fecalis: лаг-фаза от 2 до 8 суток, фаза логарифмического роста от 8 до 14 суток, фаза стационарного роста от 14 суток. Контролем являлась концентрация тест-микробов в контрольном растворе на данный период наблюдения. Результаты представлены в таблице 3.17 и на рисунке 3.16. Таблица 3.17 – Влияние разбавления среднепропорционального стока производства цефалотина натриевой соли на токсичность

Оценка техногенной нагрузки производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов, получаемых по первой схеме (на примере производства цефалексина моногидрата) и по второй схеме (на примере производства цефалотина натриевой соли), показала, что суммарный расход сырья на тонну готовой продукции по первой схеме в 1,5 раза меньше, чем по второй схеме. Количество же сточных вод, образующихся с производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов, получаемых по первой схеме, в 20 раз больше, чем по второй. Это связано с тем, что по второй схеме производства в технологии используются органические растворители, которые подвергаются регенерации и не попадают в промышленные стоки.

Проведенные исследования стадий технологических процессов производства цефалексина моногидрата и цефалотина натриевой соли позволили установить, что неутилизируемые жидкие отходы образуются практически со всех технологических стадий, независимо от схемы производства.

Исследованиями подтверждено, что диапазон изменения степени загрязненности сточных вод с основных технологических стадий и промывных вод технологического оборудования по показателю ХПК, г/л по первой и второй схемам производства сильно варьируется: ХПК сточных воды с основных технологических стадий (рисунок 3.17,а) с производства цефалексина моногидрата (I схема) находится в пределах от 0,69 до 10,3 г/л, а цефалотина натриевой соли (II схема) 0,3-3,2 г/л; ХПК сточных вод от промывки технологического оборудования с производства цефалексина моногидрата (I схема) варьирует от 10,7 до 419 г/л и цефалотина натриевой соли (II схема) от 9,3 до 69 г/л (рисунок 3.17,б). Это свидетельствует о том, что независимо от схемы получения полусинтетических цефалоспоринов степень загрязнения промывных сточных вод от 20 до 40 раз превышает загрязнение сточных вод основных технологических стадий.

Сульфаты 0,2 КГ5 Сульфаты Ацетон 0,5 Ацетон Промышленные стоки с производства цефалексина моногидрата и це-фалотина натриевой соли характеризуются как трудно биоокисляемые, не сбалансированные по биогенным элементам и содержащие в качестве загрязнителей преимущественно вещества органической природы (таблица 3.20).

Цефалотина натриевая соль 29 75,3 100:28:0,63 Методом биотестирования установлено, что промышленные стоки с производства цефалексина моногидрата и цефалотина натриевой соли токсичны в разной степени. При разбавлении условно чистыми стоками токсичность снижается.

Анализ полученных результатов исследования токсичности сточных вод производства цефалексина моногидрата и цефалотина натриевой соли позволил с учетом критериев токсичности установить минимальную безопасную кратность разбавления среднепропорциональных стоков данных производств. Для стока с производства цефалексина моногидрата БКРmin = 10, а для цефалотина натриевой соли БКРmin = 50.

Таким образом, сравнительный анализ техногенной нагрузки производств полусинтетических -лактамных цефалоспоринов показал, что, независимо от схемы получения, сточные воды характеризуются как многокомпонентные, трудно биоокисляемые, сброс их на очистные сооружения предприятия возможен только после локальной очистки и разбавления до безопасного уровня; не сбалансированы до норматива по биогенным элементам, что может привести к гибели активного ила, содержание органических соединений в сухом остатке составляет более 50 %, что потребует технологических решений по снижению загрязнителей.

Похожие диссертации на Комплексная оценка качества сточных вод стадий химической трансформации производства полусинтетических -лактамных цефалоспоринов