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Charakterisierung des Verhaltens ausgewählter Pharmaka-Rückstände im Prozess der Phosphor-Rückgewinnung aus Abwässern mittels Kristallisation an CSH-Phasen
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Stanzel, Tim
Betreuer
- Dr.-Ing. Volker Kühn
- Prof. Dr. sc. techn. Peter Krebs
Weitere Betreuer
Dr.- Ing. U. Berg, Dr.- Ing. G Brenner-Weiß (Forschungszentrum Karlsruhe)
Abstract
Ein am ITC-WGT entwickeltes Verfahren (P-RoC-Verfahren) ermöglicht die direkte Rückgewinnung von Phosphor (P) durch Calciumsilikathydrat-Phasen (CSH-Phasen) induzierte Kristallisation von Calciumphosphat aus dem Abwasser. Berücksichtigt werden muss hierbei, dass insbesondere kommunales Abwasser mit Schadstoffen, wie z.B. Pharmaka, belastet sein kann.
Die Arbeit sollte anhand von vier exemplarisch ausgewählten Pharmaka unter Anwendung der Pharmaka Sulfamethoxazol (SMX), Roxithromycin (ROX), Carbamazepin (CBZ) und 17α-Ethylestradiol (EE2) liefern. Dazu wurden Langzeitversuche mit Zuläufen aus VE-Wasser und Kläranlagenablauf, die mit P und den Pharmaka dotiert wurden, im labormaßstäblichen Festbettverfahren durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Methode zur Messung der Pharmaka mittels HPLC-MS/MS entwickelt.
Es zeigte sich, dass eine Beeinflussung der P-Elimination, die unabhängig vom verwendeten Wasser bei >95% bis zu einem Wasserdurchsatz von 800 Bettvolumen (BV) lag, durch die Pharmaka erfolgte. CBZ wurde nicht auf den CSH-Phasen zurückgehalten. SMX und ROX verblieben unter Anwendung sowohl von VE- als auch von Abwasser zu ca. 90 % auf den CSH-Phasen. Im Fall von EE2 war mit fortschreitender Versuchslaufzeit eine Zunahme der Elimination zu beobachten, für deren Erklärung weitere Untersuchungen erforderlich sind.
Die Tatsache, dass eine Anreicherung von Pharmaka, wie z.B. SMX und ROX, auf den CSH-Phasen stattfindet, muss bei der Bewertung der Verwertungsoptionen für die generierten Produkte berücksichtigt werden.
Die Arbeit sollte anhand von vier exemplarisch ausgewählten Pharmaka unter Anwendung der Pharmaka Sulfamethoxazol (SMX), Roxithromycin (ROX), Carbamazepin (CBZ) und 17α-Ethylestradiol (EE2) liefern. Dazu wurden Langzeitversuche mit Zuläufen aus VE-Wasser und Kläranlagenablauf, die mit P und den Pharmaka dotiert wurden, im labormaßstäblichen Festbettverfahren durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Methode zur Messung der Pharmaka mittels HPLC-MS/MS entwickelt.
Es zeigte sich, dass eine Beeinflussung der P-Elimination, die unabhängig vom verwendeten Wasser bei >95% bis zu einem Wasserdurchsatz von 800 Bettvolumen (BV) lag, durch die Pharmaka erfolgte. CBZ wurde nicht auf den CSH-Phasen zurückgehalten. SMX und ROX verblieben unter Anwendung sowohl von VE- als auch von Abwasser zu ca. 90 % auf den CSH-Phasen. Im Fall von EE2 war mit fortschreitender Versuchslaufzeit eine Zunahme der Elimination zu beobachten, für deren Erklärung weitere Untersuchungen erforderlich sind.
Die Tatsache, dass eine Anreicherung von Pharmaka, wie z.B. SMX und ROX, auf den CSH-Phasen stattfindet, muss bei der Bewertung der Verwertungsoptionen für die generierten Produkte berücksichtigt werden.
Schlagwörter
P-RoC-Verfahren, Pharmaka, Festbettverfahren
Berichtsjahr
2006