Abbau Diclofenac, Antibiotika, Steroide

Probleme beim Abbau von Mikroschadstoffen

Diclofenac, Antibiotika (z. B. Ciprofloxacin, Sulfamethoxazol, Amoxicillin) und Steroide (z. B. Ethinylestradiol, Estradiol, Testosteron) sind die meistdiskutierten Mikroschadstoffe in Oberflächengewässern und Trinkwasserressourcen. Sie gelangen über Produktionsabwässer, Krankenhausabwässer und kommunale Kläranlagenabläufe in die Umwelt. Folgen: Antibiotikaresistenzentwicklung, endokrine Störungen bei Fischen und anderen Wasserorganismen, Kontamination von Trinkwasserressourcen. Die EU-Wasserrahmenrichtlinie führt Diclofenac und Ethinylestradiol als prioritäre Stoffe; die Kommunalabwasserrichtlinie (2024) schreibt die 4. Reinigungsstufe für große Kläranlagen vor.

Industrien

• Pharmazeutische Produktion und Formulierung
• Krankenhäuser und medizinische Einrichtungen
• kommunale Kläranlagen (4. Reinigungsstufe)
• Veterinärmedizin und Tierhaltung
• Forschungslabore

Einsatzbereiche

• Abwässer mit Mikroschadstoffkonzentrationen im ng/l- bis µg/l-Bereich (kommunale Abläufe, Trinkwasservorstufe) bis hin zu mg/l-Konzentrationen in pharmazeutischen Produktionsabwässern
• Photolyseverfahren für Konzentrationen < 1 µg/l; UV/H₂O₂-AOP für höhere Frachten
• Volumenströme 1–150 m³/h

Verfahren mit AOP

Diclofenac, Ethinylestradiol und viele Antibiotika besitzen ausgeprägte UV-Absorptionsbanden im Bereich 250–290 nm und werden durch direkte Photolyse bei 254 nm effizient abgebaut - oft bereits bei niedrigen Fluenzen (< 500 J/m²). Steroide und resistentere Antibiotika erfordern UV/H₂O₂-AOP: Hydroxylradikale spalten die Steroidringe und aromatischen Systeme der Antibiotika oxidativ, unterbrechen biologische Aktivität bereits bei Partialabbau und mineralisieren die Verbindungen vollständig bei ausreichender Fluenz. Der oxylight®AOP gewährleistet die substanzspezifisch notwendige Fluenz durch präzise Reaktorauslegung auf Basis gemessener UV-Transmission und substanzspezifischer Quantenausbeuten.