  {"id":23487,"date":"2023-07-13T15:23:28","date_gmt":"2023-07-13T13:23:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/21689-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:23:30","modified_gmt":"2023-07-13T13:23:30","slug":"21689-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/21689-01\/","title":{"rendered":"Photokatalytischer Abbau von Arzneimittelreststoffen in Problemabw\u00e4ssern mittels UV-Strahlung und Mineralien"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur Beseitigung von \u00f6kologisch bedenklichen Wirkstoffen aus Abw\u00e4ssern der Produktion von Arzneimitteln. Das Verfahren sollte auf dem photokatalytischen Abbau der Wirkstoffe basieren. Als Katalysatoren war die Verwendung nat\u00fcrlicher und synthetischer Materialien auf Basis von Titan- und Silizium-Verbindungen vorgesehen. F\u00fcr die erforderlichen Lichtquellen sollten neben der nat\u00fcrlichen Sonnenstrahlung haupts\u00e4chlich verschiedene UVA-Strahlungsquellen hinsichtlich ihrer Eignung untersucht werden. Als Resultat des Vorhabens sollte ein Verfahrensvorschlag vorliegen, der es erm\u00f6glicht, eine entsprechende Abwasserbehandlungstechnologie f\u00fcr die pharmazeutische Industrie zur Verf\u00fcgung zu stellen.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben, geleitet und koordiniert durch die Fa. UMEX GmbH Dresden wurde in drei Teilaufgaben gegliedert:<br \/>\nAufbau und Testung einer 10-Liter-Technikumsanlage zur photokatalytischen Nassoxidation von Arzneimittelrohstoffen und Hilfsstoffen in w\u00e4ssriger L\u00f6sung im Kreislauf.<br \/>\nOptimierung des Verfahrens und der Katalysator-Immobilisierung sowie die analytische Identifizierung der entstehenden Metaboliten.<br \/>\nUntersuchung praxisnaher Prozessabw\u00e4sser u.a. aus der Pharmaproduktion.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Im Ergebnis des Vorhabens konnte gezeigt werden, dass die getesteten Materialien als Tr\u00e4ger verwendbar sind. Die untersuchten mineralischen Stoffe verf\u00fcgen \u00fcber eine photokatalytische Aktivit\u00e4t, die unterschiedlich stark ausgepr\u00e4gt ist. Insgesamt ist diese aber, wie erwartet, bei solchen mineralischen Stoffen gegen\u00fcber den auf dem Markt erh\u00e4ltlichen hoch entwickelten Produkten deutlich geringer. F\u00fcr eine praktische Anwendung muss also eine Kostenanalyse, die alle anfallenden Aufwendungen sowohl f\u00fcr die An-lagentechnik als auch die zu verwendenden Katalysatoren einschlie\u00dft, Entscheidungsgrundlage f\u00fcr die jeweils einzusetzenden Materialien bilden. Insbesondere f\u00fcr gro\u00dfe Stoffstr\u00f6me, die nur gering belastet sind, ist jedoch das hier n\u00e4her untersuchte Verfahrenskonzept eine echte Alternative zur reinen Nassoxidationsbehandlung.<br \/>\nDurch umfassende Untersuchungen an Modelll\u00f6sungen und insbesondere an praktisch anfallenden Abw\u00e4ssern mit teilweiser  hoher Matrixbelastung konnten wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, die aufzeigen, dass die Photokatalyse ein \u00f6kologisch und \u00f6konomisch sinnvolles Verfahren zur Abwasserbehandlung ist, wenn:<br \/>\n\u00b7\tes optimal auf die Problemstellung eingestellt ist (z. B. Strahlungsquellen, Reaktorgeometrie, Kombination mit weiteren vor- und nachgelagerten Verfahrensschritten),<br \/>\n\u00b7\tdie Ausgangskonzentrationen der organischen Stoffen klein sind,<br \/>\n\u00b7\tdie Matrix-Belastung (CSB, Tr\u00fcbung) gering ist,<br \/>\n\u00b7\tein nahezu vollst\u00e4ndiger Abbau der Problemstoffe und damit eine drastische Senkung der Toxizit\u00e4t des behandelten Wassers erreicht werden soll.<br \/>\nW\u00e4hrend der photokatalytischen Reaktion entsteht ebenso, wie bei anderen Abbaureaktionen eine Vielzahl von Metaboliten, die sich in ihrer Art in Abh\u00e4ngigkeit von den jeweiligen Prozessbedingungen stark unterscheiden k\u00f6nnen. Insbesondere mit Blick auf deren zu erwartende Toxizit\u00e4ten muss diesen Stoffen eine gro\u00dfe Aufmerksamkeit gewidmet werden.<br \/>\nF\u00fcr eine erfolgreiche technische Umsetzung zur direkten Behandlung von problematischen Abwasserteilstr\u00f6men aus der Produktion von Arzneimitteln m\u00fcssen entscheidende Anlagenkomponenten weiter entwickelt werden. Dies betrifft insbesondere die Strahlungsquellen und die Gestaltung von geschlossenen Reaktormodulen.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die Ver\u00f6ffentlichung von Teilergebnissen des Vorhabens wurde auf der ACHEMA 2006 realisiert. Eine Markteinf\u00fchrung des entwickelten Verfahrens- und Anlagenkonzeptes ist im Anschluss an die Bearbeitung des zweiten Projektabschnittes geplant.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Mit der Bearbeitung des Vorhabens sind die Grundlagen zur erfolgreichen Umsetzung eines neuartigen Verfahrens und von entsprechenden Anlagen zur photokatalytischen Umsetzung von Arzneimittelreststoffen in Abw\u00e4ssern der pharmazeutischen Industrie geschaffen worden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur Beseitigung von \u00f6kologisch bedenklichen Wirkstoffen aus Abw\u00e4ssern der Produktion von Arzneimitteln. Das Verfahren sollte auf dem photokatalytischen Abbau der Wirkstoffe basieren. Als Katalysatoren war die Verwendung nat\u00fcrlicher und synthetischer Materialien auf Basis von Titan- und Silizium-Verbindungen vorgesehen. 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