Abluftreinigung pharmazeutische Industrie

In produzierenden Pharmaunternehmen werden Medikamente in Form von Lösungen, Gel, Granulat oder auch Tabletten mit den jeweiligen Wirkstoffen produziert. Diese Wirkstoffe wiederum werden überwiegend in Reaktoren im Batchverfahren, entweder in Bioreaktoren oder auch durch Extraktion, hergestellt. 

Im Herstellungsprozess werden den jeweiligen Wirkstoffen Hilfsstoffe beigemischt, um die gewünschte Darreichungsform des Medikaments zu erhalten. Darunter:

1. Lösungsvermittler:     Ethanol, Isopropanol
2. Verdickungsmittel:    Cellulosen
3. Säureregulationsmittel:    Zitronensäure
4. Emulgatoren:    Cetylstearylalkohol, Gylcerolmonostearat, Lecithin, Fettsäureester, Polysorbate, Polyoxyethylenfettalkoholether
5. Süßungsmittel:    Sorbitol, Saccharin, Zucker
6. Farbstoffe:    Gelborange S
7. Konservierungsmittel:    Parabene, Natriumbenzoat und
8. Geschmackskorrigenzien:    Vanillin und Aromastoffe

Als Extraktionsmittel werden Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol und Propanol oder langkettige Alkane wie z.B. Heptan, verwendet. Diese verlassen nach Beendigung der Extraktion den Reaktorraum als sogenannte VOCs (Volatile Organic Compounds) und lassen sich in der Abluft olfaktometrisch als Geruchsentwicklung oder mit einem FID (Flammenionisationsdetektor) als Gesamtkohlenstoffgehalt detektieren.

Nach der Fertigstellung der jeweiligen Rezeptur folgen weitere Verfahren wie z.B. Beschichtungs- und Trocknungsverfahren. Da die Hilfsstoffe teilweise wasserlöslich, wassermischbar oder flüssig sind, gelangen diese organischen Verbindungen als VOCs in die Produktionsabluft und können dort als Geruchsentwicklung oder Gesamtkohlenstoff detektiert werden. 

Bei diesen Prozessen liegen neben den alkoholischen Phasen auch Produkte der Extraktion wie Gerbstoffe, Huminsäuren oder Ölfraktionen vor. Ablufttemperaturen der pharmazeutischen Industrie liegen im Bereich von 20 bis 40°C. Diese Emissionen werden auf ihren VOC-Gehalt bewertet.

Zunächst wird der Alkohol mit Plasmatechnik durch Radikalreaktionen anteilig abgebaut und zu Säure und Formaldehyd umgesetzt. Diese Produkte können dann über die nachgeschaltete UV-Technik mit hohem Wirkungsgrad zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt werden.

Schwer abbaubare Produkte wie Ölbestandteile oder Gerbstoffe werden mit dieser Verfahrenskombination ebenfalls neutralisiert. Grundlage für den Einsatz dieser Technologien ist die Kenntnis der Abluftinhaltsstoffe, ihre Konzentration in der Abluft sowie Kenntnis der relativen Luftfeuchte und der Ablufttemperatur. Mit diesen Informationen können energetisch hocheffiziente Abluftreinigungsanlagen aufgebaut und betrieben werden, die die Grenzwerte der TA-Luft deutlich unterschreiten.

Diese Anordnung ist anderen Verfahren deutlich überlegen:

• Aktivkohlefilter müssen in kurzer Frequenz getauscht werden, während die oxytec Anlage kaum Wartung benötigt. Das Absorbtionsverfahren der Aktivkohlefilter kann nicht überwacht werden und stellt damit eine Unsicherheit dar. Bei oxytec dient der Aktivkohlefilter primär als Katalysator und muss deshalb nur sehr selten gewechselt werden.
• Biofiltration hat einen deutlich geringeren Wirkungsgrad und mehr Platzbedarf.
• Verbrennungsanlagen verursachen hohe Investitionen und hohe Betreibskosten (Gas) Autothermer Betrieb ist nur bei Umluftanlagen möglich (Cges ~4000mg/m³).

• Die Grenzwerte der TA-Luft werden erfüllt
• Geringer Investitionsaufwand verglichen mit Verbrennungs-anlagen
• Geringe Betriebskosten.
• Geringer Wartungsaufwand
• Geringer Platzbedarf