Alternative Kavitationstechnologien im Umweltschutz<\/p>\n
Der Eintrag von Pharmazeutika in die Umwelt stellt ein schwer einsch\u00e4tzbares Gef\u00e4hrdungspotential dar. Zwar wird der Eintrag der pharmazeutischen Wirkstoffe in die Umwelt bisher noch nicht als gef\u00e4hrlich f\u00fcr den Menschen betrachtet, da die nachweisbaren Konzentrationen meist unterhalb der akuten Effektkonzentration liegen, allerdings zeigen \u00f6kotoxikologische Tests bereits erste Auswirkungen in der Tierwelt, so wurde z. B. eine Verweiblichung einiger Fischpopulationen beobachtet. Der steigende Pharmaka-Konsum und das Fehlen geeigneter R\u00fcckhalteverfahren der Kl\u00e4ranlagen geben Grund zur Besorgnis und erfordern die Entwicklung ad\u00e4quater Verfahren zum verbesserten Abbau von pharmazeutischen Wirkstoffen.<\/p>\n
Im Rahmen der Promotionsarbeit soll ein Verfahren entwickelt werden, welches in der Lage ist Arzneimittel in w\u00e4ssrigen Systemen effektiv abzubauen. Als Modellkontaminationen werden das Estrogen 17-Ethinylestradiol (EE2) und das Antibiotikum Sulfamethoxazol (SMX) eingesetzt. Das zu entwickelnde, innovative Verfahren nutzt die oxidativen bzw. pyrolytischen Effekte der Kavitationschemie im w\u00e4ssrigen Medium.<\/p>\n
Kavitation beschreibt die Bildung, das Wachstum und den implosiven Kollaps dampfgef\u00fcllter Mikroblasen, die Pyrolyse-\u00e4hnliche Bedingungen (Temperaturen um die 6000 K und Dr\u00fccke um die 2000 atm) hervorrufen und so in w\u00e4ssrigen Medien die Bildung von Hydroxylradikalen als oxidative Spezies einleiten. Kavitation kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Die wichtigsten Methoden sind hierbei die akustische (AC) und hydrodynamische (HC) Generierung. Durch die Kombination dieser Verfahren als Hydrodynamisch-Akustische-Kavitation (HAC) und Optimierung der verschiedenen einflussreichen Parameter (Frequenz, Leistung, Temperatur, Konzentration u.a.) sollen die bestm\u00f6glichen Abbaugrade der pharmazeutischen Modell-kontaminationen erzielt werden.<\/p>\n
Hierbei soll ein energieeffizientes Verfahren mit Hilfe einer statistischen Versuchsplanung entwickelt werden, welches keine bzw. nur eine geringe Zugabe an zus\u00e4tzlichen Oxidationsmitteln ben\u00f6tigt. Eine geplante kontinuierliche Prozessf\u00fchrung soll die Etablierung dieses Verfahrens mittels Scale-Up in der Industrie und Technik beg\u00fcnstigen.<\/p>\n
Ein weiterer Schwerpunkt der Promotionsarbeit ist die Untersuchung von Realabwasserproben aus dem Universit\u00e4tsklinikum Jena und dem Kl\u00e4rwerk des Zweckverbandes der Abwasserentsorgung und Wasserversorgung \u0084JenaWasser\u0093 im HAC-System um erste Schritte in Richtung realer Bedingungen zu machen. Ferner ist die Entwicklung eines Schnelltestverfahrens zur quantitativen Bestimmung der Einzelkontaminationen geplant, da eine zuk\u00fcnftige kommunale Nutzung nur durch eine robuste Prozessanalytik zu realisieren ist.<\/p>\n
Die Bearbeitung jeglicher analytischer Fragestellungen wie die Aufkl\u00e4rung der Abbaugrade und -produkte und der Bruttokinetik des Eduktes als Teil dieser Promotionsarbeit wird unter der Betreuung von PD Dr. rer. nat. Rudolf Schneider an der BAM Bundesanstalt f\u00fcr Materialforschung und \u0096pr\u00fcfung in Berlin erfolgen.<\/p>\n
Geeignete R\u00fcckhalteverfahren zur Verringerung des Pharmaka-Eintrages sind aufgrund des schwer einsch\u00e4tzbaren Gef\u00e4hrdungspotentials als notwendig zum Schutz von Mensch und Umwelt zu betrachten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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