Adsorptionstechnologie Behandlung von Pharmaabwässern mithilfe der Adsorptionstechnologie

Das Thema Arzneimittelrückstände gerät zunehmend in den Blickwinkel der pharmazeutischen Industrie und Krankenhausapotheken. Mit der Adsorptionstechnologie lassen sich Abwässer aus dieser Branche einfach, sicher und kostengünstig aufbereiten.

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Arzneimittel sind biologisch hochaktive Stoffe: Sie bekämpfen als Antibiotika pathogene Bakterien; als Antiparasitika wirken sie gegen Protozoen, Würmer und Insekten; sie beeinflussen den Stoffwechsel und den Hormonhaushalt, modulieren die Signalübertragung innerhalb eines Organismus oder töten als Zytostatika schnell wachsende entartete Zellen ab. Die Kehrseite ist ein zunehmender Umwelteintrag sowie eine ungewollte Exposition von biologischen Systemen.

Das Spektrum der Arzneistoffe beinhaltet eine Vielzahl von Substanzen aus unterschiedlichen Medikamentengruppen (z.B. Antibiotika, Antiepileptika, Hormone und Zytostatika). Die Umweltsicherheit der Arzneimittel wird aufgrund ihres potenziellen Umweltrisikos in den gesetzlichen Regelungen zunehmend ernst genommen: Die Umweltprüfung ist mittlerweile eine der Voraussetzungen, die erfüllt sein muss, bevor ein Arzneimittel zugelassen wird.

Arzneimittelrückstände können jedoch nicht nur durch Ausscheidungen oder unsachgemäße Entsorgung in die Umwelt gelangen, sondern bereits bei dem Herstellungsprozess in der Pharmaindustrie oder in Krankenhausapotheken.

Verfahrensbedingt können dort kontaminierte Abwässer aus den Prozess- und Reinigungsschritten anfallen, die zu örtlich hohen Konzentrationen von Stoffen mit einem signifikanten Gefährdungspotenzial führen.

Für die Auswahl der technisch und wirtschaftlich sinnvollen Aufbereitungsstrategie ist grundsätzlich die Zusammensetzung des Abwasserstromes entscheidend. Zur Elimination der Arzneistoffe aus dem Abwasser können verschiedene Verfahren, wie etwa biologische Reinigung, Membranfiltration, Adsorption an Aktivkohle oder weitergehende Reinigungsverfahren eingesetzt werden.

Für fäkalbehaftete Abwasserströme mit komplexer Verunreinigungsmatrix empfehlen sich Biomembranreaktoren, für Abwasserströme aus der Pharmaindustrie und aus Krankenhausapotheken ist jedoch die Adsorption das Mittel der Wahl. Mit ihr werden durch einfachste Apparaturen auf kostengünstige Art und Weise die Arzneistoffe gebunden bzw. immobilisiert und können bei der Regeneration der Adsorbermaterialien vollständig eliminiert werden.

Modellierung des Adsorptionsprozesses und Umsetzung

Die gezielte Adsorption ist ein wichtiger Effekt für die Zurückhaltung von Arzneistoffen an festen Adsorbermaterialien. Diese Adsorbentien müssen für die Aufgabenstellung selektiv zusammengestellt werden, um den Gleichgewichtsprozess verfahrenstechnisch zu beherrschen und reproduzierbar zu machen. Die Adsorptionstechnologie AXI.PUR der Process.Ing Life Sciences bietet beides: sowohl die Modellierung des Adsorptionsprozesses als auch die apparative Umsetzung mittels Adsorptionsreaktoren und ist infolge dessen auf das gesamte Spektrum der Arzneistoffe anwendbar.

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