Pflanzenfilter eliminieren ArzneimittelrĂŒckstĂ€nde

Innovativer Pflanzenfilter zur Eliminierung von ArzneimittelrĂŒckstĂ€nden fĂŒr kleine und dezentrale KlĂ€ranlagen

Über 3 000 verschiedene Medikamenten-Wirkstoffe sind in Deutschland zugelassen. Viele dieser Substanzen lassen sich in den KlĂ€ranlagen mit dem gegenwĂ€rtigen Stand der Technik nur unzureichend abbauen oder zurĂŒckhalten. ArzneimittelrĂŒckstĂ€nde im GewĂ€sser stellen ein großes Problem fĂŒr Umwelt, Mensch und Tier dar: Bei Fischen kann es etwa durch Hormon- und Medikamentenaufnahme zur Verweiblichung und Geschlechtsumwandlung kommen. Bakterien werden zunehmend resistent gegen Antibiotika, die so ihre Wirkung verlieren können. Das Zentrum fĂŒr Umweltforschung und nachhaltige Technologien (UFT) der UniversitĂ€t Bremen entwickelt jetzt ein Verfahren, das Abwasser durch Pflanzenfilter von ArzneimittelrĂŒckstĂ€nden reinigen kann.

Um den Eintrag von Arzneimittelwirkstoffen in die GewĂ€sser ĂŒber die KlĂ€ranlagen effizient zu reduzieren, sind neue Reinigungstechniken erforderlich. Das UFT testet neuartige bepflanzte Bodenfilter auf ihre Reinigungsleistung gegenĂŒber verschiedenen Arzneimittelwirkstoffen. Erstmalig kommt hierbei Pflanzenkohle als hocheffizientes Adsorbens im Filtersubstrat zum Einsatz. Neben guten Bindungseigenschaften fĂŒr Arzneiwirkstoffe besitzt Pflanzenkohle ein exzellentes Wasserspeichervermögen, sorgt fĂŒr eine bessere SubstratbelĂŒftung im Filter und fördert das Wachstum der Bodenorganismen und Pflanzen. Bodenbakterien, Pilze und Pflanzen wirken sich fördernd auf den Schadstoffabbau aus.

Die Bremer Wissenschaftler haben zunĂ€chst LysimetertestlĂ€ufe mit fĂŒnf Bodenfiltervarianten durchgefĂŒhrt, um möglichst optimale Substratkombinationen zu ermitteln. Die Untersuchungen an der KlĂ€ranlage Sulingen (AnschlussgrĂ¶ĂŸe ca. 13 000 Einwohner) konzentrieren sich auf die als umweltrelevant eingestuften Arzneiwirkstoffe Carbamazepin, Diclofenac, Sulfamethoxazol, Ciprofloxacin und 17-α-Ethinylestradiol sowie ausgewĂ€hlte Metaboliten.

Mögliche Auswirkungen der Filterbepflanzung auf die Abreicherung der Substanzen waren nicht zu beobachten. Möglicherweise wurden solche Effekte bisher vom großen Sorptionspotenzial der eingesetzten Pflanzenkohle ĂŒberdeckt. Ergebnisse aus Laborversuchen stĂŒtzen diese Annahme.

Hochporöse Pflanzenkohle als Zuschlagstoff fĂŒr das Filtersubstrat

Die Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Arzneimittelwirkstoffe sowie deren Abbauprodukte mit Pflanzenkohleanteil im Substrat wirksam zurĂŒckgehalten werden. Die ermittelten Konzentrationen blieben meist unterhalb der Bestimmungsgrenzen. Aktuell diskutierte UmweltqualitĂ€tsnormen konnten grĂ¶ĂŸtenteils eingehalten werden. Das Hormon 17-α-Ethinylestradiol ließ sich aufgrund unsicherer Nachweismethoden allerdings nicht sicher quantifizieren.

Betriebsbereite Kleinfilteranlage im technischen Maßstab mit Bepflanzung und Beschickungswerk

Um die positiven Ergebnisse aus den Lysimeteruntersuchungen zu bestĂ€tigen, fĂŒhren die Forscher des UFT jetzt TestlĂ€ufe mit einer Filteranlage im technischen Maßstab auf einer 15 Quadratmeter großen FlĂ€che am Standort Sulingen durch. Als kĂŒnftiger Anwendungsbereich der neuartigen Reinigungsmethode kommen insbesondere die sehr zahlreichen dezentralen KleinklĂ€ranlagen zur Reinigung hĂ€uslichen Abwassers sowie kleinere kommunale KlĂ€ranlagen infrage. Vorgesehen ist eine Kopplung des Bodenfilterverfahrens mit verschiedenen Belebtverfahren in nachgeschalteter Anwendungsweise.

Kopplung des Bodenfilterverfahrens mit verschiedenen Belebtverfahren in nachgeschalteter Anwendungsweise bei dezentralen KleinklÀranlagen

Projektthema:
Innovativer Pflanzenfilter zur Eliminierung von ArzneimittelrĂŒckstĂ€nden fĂŒr kleine und dezentrale KlĂ€ranlagen

ProjektdurchfĂŒhrung:
UniversitÀt Bremen

Zentrum fĂŒr Umweltforschung und nachhaltige Technologien (UFT)
Leobener Straße
28359 Bremen
Telefon: 0421 | 218-63304
Telefax: 0421 | 218-98-63304
E-Mail: jwa@uft.uni-bremen.de
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