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Abwasser als Rohstoffquelle

An der TU Wien werden in Bioreaktoren extrem halophile Mikroorganismen kultiviert, die aus Abwasser hochpreisige Substanzen herstellen können, die u.a. die Pharma- oder die Verpackungsindustrie benötigt. In mit Salzen beladenen industriellen Abwässern produzieren die Einzeller Carotinoide, die in vielen Bereichen anwendbar sind – vom Lebensmittelfarbstoff bis zu Antikrebsmitteln. Außerdem liefern die widerstandsfähigen Mikroorganismen laut den Forschern vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der TU Wien auch das biologisch abbaubare Polymer Polyhydroxybuttersäure.

Global aktive Konzerne setzen ihre Nachhaltigkeits-Konzepte auch international um: Umweltgerechte Chemikalienentsorgung in Thailand, Installation einer Waschanlage für restentleerte Flaschen in Indonesien, Sicherheitsschulungen für Kunden auf den Philippinen und Recycling von Küvetten-Tests aus verschiedenen europäischen Ländern: Merck engagiert sich auf der ganzen Welt für den umweltverträglichen und nachhaltigen Umgang mit Chemikalien – auch nach deren Verwendung. Dieses Verantwortungsbewusstsein setzt das Unternehmen in einen eigenständigen Prozess um: Die „Merck-Retrologistik“ fasst die gesamte Infrastruktur rund um die Rückführung von Verpackungen und von verbrauchten Chemieprodukten nach hohen Standards für Umweltschutz und Nachhaltigkeit zusammen.

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Die von der Pharma-Industrie produzierten Arzneimittel helfen dem Menschen – und sie stellen (weil zu oft unsachgemäß über die Toilette entsorgt) die kommunalen Kläranlagen vor große Probleme. Denn mit den herkömmlichen drei Reinigungsstufen können sie nicht alle Arzneimittelrückstände vollständig aus dem Abwasser entfernen. Eine relativ teure, aber sehr effektive Methode, auch Spuren von Arzneimitteln und deren Abbauprodukte zu eliminieren, ist die Ausstattung von Kläranlagen mit einer zusätzlichen Reinigungsstufe, etwa einer Ozonbehandlung des Abwassers oder die Aktivkohlefilterung. Nicht nur die Arzneimittelbelastung der Gewässer könnte dabei deutlich reduziert werden, auch zahlreiche andere gewässerbelastende Chemikalien würden entfernt.

In einem Forschungsprojekt des Fraunhofer Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) und der Awas ist es gelungen, mit einer Verfahrenskombination aus Aktivkohle-Adsorption und Membranfiltration eine entsprechende technische Lösung zu entwickeln. Dabei werden keramische Membranen mit Kohlenstoff als adsorptiv wirksamer Filtrationsschicht imprägniert. Es ist gelungen, das Antiepileptikum Carbamazepin bis zu Konzentrationen von mehreren mg/l sicher zurückzuhalten. Da in der Praxis die im Abwasser auftretenden Konzentrationen im Nanogrammbereich liegen, ist eine lange Standzeit des Membran-Adsorbers zu erwarten. Auch die Desinfektionsleistung des neuen Systems wurde bestätigt: Die Keimbelastung, gemessen als koloniebildende Einheiten an coliformen Bakterien (KBE), wurde auf 0 KBE/100 mg reduziert. Am Ende des Lebenszyklus kann die Aktivkohle ausgebrannt und neu aufgebracht werdend, während sich der Membranträger recyceln lässt.

Fazit: Trotz bereits erzielter Erfolge ist das Ressourceneffizienz-Potenzial in der chemischen und pharmazeutischen Industrie noch nicht ausgeschöpft. Dies betrifft insbesondere KMU (kleine und mittlere Unternehmen) und einzelne Spezialzweige, wie das VDI-Zentrum Ressourceneffizienz in einer Studie ermittelt hat – auf der Ifat 2016 werden diese Unternehmen sicher interessante Lösungen vorfinden.

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