Ziel der Entwicklung

Röntgenkontrastmittel (RKM) sind unabdingbar in der medizinischen Diagnostik und dienen zur Darstellung und Untersuchung von inneren Organen und Blutgefäßen. Die wichtigsten und am häufigsten genutzten RKM sind jodhaltige aromatische Verbindungen, welche nach der medizinischen Untersuchung innerhalb von 24 Stunden unmetabolisiert über den Urin aus dem Körper ausgeschieden werden. Wird dieser Urin nicht getrennt gesammelt, was zum jetzigen Zeitpunkt der Fall ist, gelangen diese RKM über das Abwasser als Mikroschadstoff ins Klärwerk. Wird eine größere klinische Einrichtung betrachtet, so fallen bei normalem Gebrauch von RKM im Jahr mehrere 100 Kilogramm an. In früheren Studien wurde nachgewiesen, dass diese RKM durch bisherige biologisch-mechanische Prozesse kaum bis gar nicht entfernt werden und somit über den Vorfluter in natürliche Gewässer gelangen. In Deutschland wird Trinkwassers zu 69,1 Prozent aus Grundwasser und zu 8,2 Prozent aus Uferfiltrat gewonnen. Aufgrund der Persistenz und schweren Abbaubarkeit der RKM passieren zirka 70 Prozent die anaerobe Bodenpassage ungehindert, wodurch mehrere Mikrogramm pro Liter an RKM im Rohwasser für die Trinkwasseraufbereitung nachgewiesen werden können. Neuste Studien zeigen, dass besonders durch die Desinfektion mit Chlor, gesundheitsschädliche und sogar krebserregende Stoffe aus der Reaktion mit RKM hervorgehen können. Weiterhin ist auch die Wirkung von Röntgenkontrastmitteln in der Umwelt unbekannt, was zu weiteren Risiken führt. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Verfahrens, was die RKM an der Quelle ihrer Freisetzung in die Umwelt entfernt, wie zum Beispiel Krankenhäuser, Röntgenpraxen oder Rehazentren.

Vorteile und Lösungen

Projektkern war die Entwicklung eines Spezialreaktors mit biologischem Aktivkohlefilter, welcher Röntgenkontrastmittel durch Adsorption und mikrobiologischen Abbau aus dem Abwasser entfernt. Die Bestimmung der Röntgenkontrastmittel Iomeprol, Iopamidol und Iopromid, welche sich durch den niedrigen Konzentrationsbereich als eine besondere Herausforderung darstellten, wurde durch die Bestimmung mittels HPLC-MS/MS sichergestellt. Des Weiteren wurde eine Nachweismethode entwickelt, welche hausintern die Bestimmung von immobilisierten RKM an Oberflächen ermöglicht.

Zielgruppe und Zielmarkt

Das entwickelte Verfahren zur Entfernung von iodierten Röntgenkontrastmitteln (RKM) aus Abwässern richtet sich primär an Einrichtungen, welche die Quelle von RKM-Emissionen sind, wie Krankenhäuser, Radiologiepraxen oder Rehazentren. Der entscheidende Vorteil des Verfahrens ist, dass mittels der Spezialkläranlage mit geringem organisatorischen und personellen Aufwand sowie kostengünstig eine Weiterleitung der RKM an das kommunale Klärwerk und somit der Eintrag in die Umwelt verhindert werden kann.
Bisherige Lösungskonzepte sehen entweder eine Entfernung von Mikroschadstoffen innerhalb einer vierten Reinigungsstufe im Klärwerk oder durch eine 24-stündige Sammlung des Patientenurins vor. Das erste Lösungskonzept ist eine End-of-Pipe-Lösung, bei der durch eine Vermischung der Radiologieabwässer mit kommunalem Abwasser einerseits eine Verdünnung und andererseits schwer definierbare und diskontinuierliche Wassermatrix entsteht. Dadurch wird das Verfahren technsich aufwendig und kostenintensiv. Die getrennte Sammlung des Urins wäre in Bezug auf eine Verhinderung der RKM-Emission das Optimum, wobei dieses Lösungskonzept einen erhöhten organisatorischen und personellen Aufwand bedingt.