Zentrifugale Extraktoren zur Behandlung von phenolhaltigem Abwasser in chemischen Wirkstoffen

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Zu den Quellen für Abwässer aus chemischen Wirkstoffen gehören das Prozesswasser in den Werkstätten, das Abwasser aus der Reinigung von Anlagen und Rohrleitungen, das Abwasser, das bei der Extraktion oder Veredelung von Medikamenten durch die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten entsteht, das Wasser zur Reinigung der Mitarbeiter sowie das Haushaltsabwasser auf dem Gelände. Gleichzeitig gehören zu den Quellen für Abwässer auch das aus den Kesseln abgeleitete Wasser sowie das abgeführte Kühlmittel. In den Abwässern eines Unternehmens sind die Bestandteile aller Materialien enthalten, die im Produktionsprozess verwendet werden – darunter Arzneimittelintermediate, unbekannte Stoffe sowie das gewünschte Endprodukt. Zudem enthalten die Abwässer auch neue Stoffe, die unter gemischten Bedingungen von Sauerstoff und Sauerstoffmangel entstehen. In der Untersuchung zu Wasserfragen ist die Einhaltung der Vorgaben durch Pharmaunternehmen besorgniserregend: Nur sehr wenige Pharmaunternehmen können die neuen Grenzwerte für die Emission von Schadstoffen in das Wasser einhalten. Die Erfolgsraten bei der Einhaltung dieser Vorgaben liegen bei chemisch synthetisierten Produkten bei 9%, bei Produkten aus Fermentation bei 12% und bei Präparaten bei 30%. Laut weiteren Untersuchungen gelten derzeit in den meisten städtischen Abwasserreinigungsanlagen im Inland für die Aufnahme von Abwässern aus der Pharmaindustrie die Anforderungen, dass der COD-Wert ≤ 300 mg/L beträgt. Dennoch schaffen es einige Unternehmen, die chemisch synthetisierte oder fermentierte Wirkstoffe herstellen, diese Anforderungen nicht zu erfüllen. Bei den Unternehmen, die chemisch synthetisierte Stoffe herstellen, liegt dieser Anteil bei 46%, bei denen, die fermentierte Stoffe herstellen, bei 16%. Ein weiterer Grund für die Schwierigkeiten bei der Behandlung von Abwässern aus der Herstellung von chemischen Wirkstoffen ist, dass Unternehmen ihre Produkte und Produktionsmengen je nach Marktbedarf häufig anpassen. Dadurch entstehende Belastungen durch die neue Produktion stehen im Widerspruch zu den biologischen Systemen sowie den Betriebsparametern der bestehenden Aufbereitungsanlagen. Dies führt oft dazu, dass die Abwässer eine Zeit lang nicht den erforderlichen Standards entsprechen. Die Abwässer aus chemischen Wirkstoffen weisen in der Regel eine komplexe Zusammensetzung auf. Die Konzentration der Schadstoffe ist hoch; sie enthalten zahlreiche giftige und schädliche Stoffe sowie Biohemmer – einschließlich Antibiotika in bestimmten Konzentrationen. Zudem sind darin schwer abbaubare Stoffe enthalten. Die Abwässer haben in der Regel eine Farbe und einen Geruch. Der Gehalt an Schwebstoffen ist hoch, und es entstehen leicht Schaumstoffe. Eigenschaften der Abwasserqualität in chemischen Wirkstoffen: In den Abwässern aus chemischen Wirkstoffen finden sich hauptsächlich verschiedene natürliche organische Stoffe. Zu diesen gehören Zucker, organische Säuren, Glykoside, Anthrachinone, Lignin, Alkaloide, Tannine, Proteine, Stärke sowie ihre Hydrolysatprodukte. In der Pharmaproduktionsabwasser enthalten sich viele biologisch schwer abbaubare ringförmige Verbindungen, Heterocyclen, organische Phosphate, organische Chlorverbindungen, Phenole sowie ungesättigte Fettverbindungen. Die Entfernung oder Umwandlung dieser Stoffe ist ein wichtiger Weg zur Reduzierung des COD in pharmazeutischen Abwässern. Die Hauptverschmutzungsquellen im Abwasser der traditionellen chinesischen Medizin sind hohe Konzentrationen an organischen Stoffen. In der Industrie zur Herstellung von traditionellen chinesischen Medikamenten unterscheiden sich aufgrund der verschiedenen Arzneimittel sowie der unterschiedlichen Herstellungsverfahren die Eigenschaften des Abwassers erheblich. Zudem ändern sich die Eigenschaften des Abwassers und seine Menge häufig aufgrund des schnellen Wechsels der Produkte – dadurch ist die Qualität des Abwassers äußerst instabil. Ein weiteres Merkmal von Abwässern aus der traditionellen chinesischen Medizin ist die hohe Konzentration an organischen Schadstoffen. Zudem enthält das Wasser viele suspendierte Stoffe – insbesondere Lignin und andere organische Stoffe, die eine geringe Dichte haben und daher schwer zu sedimentieren sind. Die Farbintensität des Wassers ist hoch. Die Biologische Abbaubarkeit des Abwassers ist in der Regel gut. Die Abwässer werden meist intermittierend abgegeben. Die Zusammensetzung des Abwassers ist komplex, und sowohl die Qualität als auch die Menge des Wassers weisen große Schwankungen auf. Bedeutung der Zentrifugalextraktoren bei der Behandlung von phenolhaltigem Abwasser in chemischen Wirkstoffen: Da Zentrifugalextraktoren über Eigenschaften wie geringen Platzbedarf, hohe Behandlungsleistung sowie gute Dichtheit verfügen, können sie je nach Trennanforderungen sowie den Eigenschaften des Systems in unterschiedlichen Konstruktionen realisiert werden. Dadurch können erhebliche Kosten für Extraktionsmittel eingespart werden – die Phenolkonzentration kann dabei auf über 95 % reduziert werden. Derzeit werden in den Unternehmen im Inland jährlich etwa 40 Milliarden Tonnen Industrieabwässer ausgestoßen. Davon entfallen etwa 0,5 Prozent – also rund 20 Milliarden Tonnen – auf Abwässer, die Phenole enthalten. Laut Marktanalysen wird geschätzt, dass etwa 30 Prozent der gesamten Menge an industriellen Abwässern mit Phenolen in dem Inland durch Zentrifugalextraktoren entphenolisiert werden können. Dafür wären insgesamt Tausende von Zentrifugalextraktoren erforderlich.