Was sind aktive pharmazeutische Inhaltsstoffe (APIs)?
Aktive pharmazeutische Inhaltsstoffe sind chemisch definierte Wirkstoffe, die die therapeutische Wirkung von Arzneimitteln erzeugen. Im Kontext der Wasser- und Abwassertechnik bezeichnet der Begriff insbesondere jene Stoffe, die während der Herstellung, Verarbeitung oder Reinigung in Abwasserströme gelangen.
Aufgrund ihrer stabilen Molekülstruktur und Umweltrelevanz zählen APIs zu den wichtigsten Stoffgruppen in der modernen Abwasserbehandlung.
Wie gelangen APIs ins Abwasser?
APIs entstehen und gelangen über verschiedene Prozessschritte in das Abwasser:
- Syntheseprozesse mit Zwischen- und Nebenprodukten
- Formulierungsprozesse mit Lösungen und Suspensionen
- Reinigungs- und CIP-Prozesse (Cleaning in Place)
- Labor- und Pilotanlagen
- Havarien und Chargenverluste
Die Zusammensetzung API-haltiger Abwässer variiert stark je nach Wirkstoffklasse, Produktionsverfahren und eingesetzten Chemikalien.
Warum ist die Behandlung von APIs im Abwasser wichtig?
Die Entfernung pharmazeutischer Wirkstoffe ist entscheidend für Umwelt- und Gewässerschutz sowie für die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben.
Zentrale Ziele sind:
Reduktion biologisch aktiver Substanzen
Abbau persistenter organischer Verbindungen
Entfernung von AOX (adsorbierbare organische Halogenverbindungen)
Senkung von CSB und TOC
Vermeidung von Antibiotikaresistenzen
Schutz biologischer Reinigungsstufen
Verfahren zur Entfernung pharmazeutischer Wirkstoffe
Die Behandlung API-haltiger Abwässer erfolgt in mehreren Stufen:
Mechanisch-physikalische Vorbehandlung
Siebung und Filtration zur Feststoffentfernung
Pufferung zur Homogenisierung von Abwasserströmen
Chemisch-physikalische Verfahren
Fällung und Flockung
Adsorption an Aktivkohle
Oxidative Verfahren wie Ozonung oder UV/H₂O₂
Biologische Behandlung
Belebtschlammverfahren
Membranbioreaktoren (MBR)
Weitergehende Behandlung (End-of-Pipe)
Aktivkohlefiltration
Membranverfahren wie Nanofiltration oder Umkehrosmose
Thermische Behandlung hochbelasteter Teilströme
Typische Parameter von API-haltigem Abwasser
- CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf)
- TOC (Gesamter organischer Kohlenstoff)
- AOX bei halogenierten Verbindungen
- Wirkstoffe wie Antibiotika, Hormone oder Analgetika
- Lösungsmittelreste (z. B. Ethanol, Aceton)
- Schwankender pH-Wert
- Toxizität gegenüber biologischen Prozessen
Entsorgung und Wiederverwendung
Je nach Belastung kommen unterschiedliche Strategien zum Einsatz:
- Einleitung in kommunale Kläranlagen nach Vorbehandlung
- Mehrstufige industrielle Abwasserreinigung
- Interne Wiederverwendung als Prozess- oder Brauchwasser
- Thermische Entsorgung hochkonzentrierter Ströme
Eine Nutzung als Trinkwasser erfolgt nicht.
Gesetzliche Anforderungen für API-haltige Abwässer
Die Behandlung unterliegt strengen regulatorischen Vorgaben:
- Abwasserverordnung (AbwV)
- Wasserhaushaltsgesetz (WHG)
- Kommunale Einleitbedingungen
- REACH-Verordnung
- Arzneimittelrechtliche Anforderungen
Diese Regelwerke definieren Grenzwerte und Anforderungen an die sichere Behandlung und Entsorgung.
