API Photolysieren

Probleme bei API-Photolyse

Active Pharmaceutical Ingredients (APIs) – Wirkstoffe, Intermediate und Synthesenebenprodukte – gelangen über Produktionsabwässer in die aquatische Umwelt und sind in konventionellen Kläranlagen nicht eliminierbar. Bereits im ng/l-Bereich entfalten viele APIs endokrine, ökotoxikologische oder antimikrobielle Wirkungen. Regulatorisch steigen die Anforderungen: Die EU-Industrieemissionsrichtlinie (IED) und branchenspezifische Einleiterverordnungen (z. B. AbwV Anhang 22 Chemische Industrie) sehen für ausgewählte APIs Grenzwerte vor, die mit biologischen Verfahren nicht erreichbar sind.

Industrien

• Pharmazeutische Produktion (APIs, Zwischenprodukte, Formulierungsabwässer)
• Wirkstoffsynthese (Feinchemie, CDMO)
• biotechnologische Fertigung
• Forschungs- und Entwicklungslabore

Einsatzbereiche

• Hochkonzentrierte Produktionsabwässer (µg/l bis mg/l API-Konzentration)
• Mutterlaugen aus Kristallisationsprozessen
• Waschabwässer aus Reaktoren
• Ablaufströme aus Biosyntheseprozessen
• Geeignet als alleinige Stufe oder in Kombination mit biologischer Behandlung (AOP als Vorbehandlung zur Toxizitätselimination oder als Nachbehandlung für refraktäre Restfrachten)

Verfahren mit AOP

Viele APIs absorbieren UV-Licht direkt im Bereich 200–280 nm und werden durch direkte Photolyse (254 nm) fragmentiert - ohne Zusatz von Chemikalien. Für schwer photolysierbare Verbindungen oder höhere Abbaugrade wird UV/H₂O₂-AOP eingesetzt: Hydroxylradikale greifen die aromatischen Ringsysteme, Amidbindungen und Heterozyklen typischer API-Strukturen an und mineralisieren sie vollständig. Photo-Fenton (UV/Fe²⁺/H₂O₂) bietet für bestimmte Substanzklassen eine weitere Steigerung der Abbauleistung. Die oxylight®AOP-Plattform erlaubt die gezielte Auswahl und Kombination der Verfahren auf Basis substanzspezifischer Abbaukinetiken.