Bereich Industrielle Gemeinschaftsforschung

Projektliste mit Publikationen

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Energieeffiziente Eliminierung von persistenten Pharmazeutika aus Abwässern mittels eines schadstoffabhängig gesteuerten Oxidationsverfahrens (EPASGO)

AiF-FV Nummer: 16145

Laufzeit:

01.07.2009 - 31.03.2012

Forschungsstellen:

  • Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V.
    Bliersheimer Str. 60, 47229 Duisburg
    www.iuta.de

  • Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
    Corrensstr. 3, 6466 Gatersleben
    www.ipk-gatersleben.de

Zusammenfassung:

Zur Eintragsreduktion prioritärer Stoffe wie endokrinen Disruptoren und Arzneimittelwirkstoffen aus Kläranlagenabläufen in Oberflächen- gewässer wird die Ozonung derzeit im großtechnischen Maßstab erprobt. Die Bestimmung dieser Spurenstoffe erfordert niedrige Nachweisgrenzen und kann im Labor neben instrumenteller Einzelstoffanalytik auch summarisch mittels biologischen Assays erfolgen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde das Ziel verfolgt, auf Basis der transgenen Hefe Arxula adeninivorans, ein Online- Messverfahren zur Bestimmung von estrogenaktiven Substanzen und nicht-opioiden Pharamzeutika zur bedarfsgesteuerten Ozonung von Kläranlagenabläufen zu entwickeln. Innerhalb des Forschungsprojekts konnte die Sensitivität und Messgeschwindigkeit der biologischen Sensorkomponente zur summarischen Estrogeniätsbestimmung gesteigert und erstmalig eine neue transgene Hefe zur summarischen Erfassung von Arzneimittelbelastungen in Abwasserproben entwickelt werden. Ebenso gelang es, das Funktionsprinzip dieses Arzneimittelbiosensors mittels photometrischen und amperometrischen Messungen erfolgreich zu demonstrieren. Der untere Anwendungsbereich für Diclofenac lag bei 100 ng/L und damit im Bereich der vorgeschlagenen Umweltqualitätsnorm der EU Wasserrahmenrichtlinie. Der als Messplattform für die amperometrische Vor-Ort-Analytik dienende EstraMonitor wurde erfolgreich in eine AOP-Demonstrationsanlage zur Behandlung von Kläranlagenabläufen integriert. Für die wirkungsbezogene Bestimmung der Estrogenität konnte eine Halbierung der Messzeit auf 2 Stunden erreicht werden. Die Realisierung des Gesamtsystems mit amperometrischer Messung und belastungsabhängiger Steuerung der Ozondosis ermöglichte eine energieeffiziente Ozonung mit geringem Personalaufwand. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.

Förderhinweis:

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Abschlussbericht:

Abschlussbericht zum Download

Abschlussbericht für das IGF-Forschungsvorhaben 16145 BG: "Energieeffiziente Eliminierung von persistenten Pharmazeutika aus Abwässern mittels eines schadstoffabhängig gesteuerten Oxidationsverfahrens (EPASGO)"