Verwijdering van geneesmiddelen uit afvalwater met affiniteitsadsorptie

Bij affiniteitsadsorptie worden geneesmiddelen uit water verwijderd door middel van een specifieke interactie tussen de stof en het oppervlak van het adsorbens. Op die manier ondervindt de adsorptie minder concurrentie door andere aanwezige componenten, wat vooral in afvalwater belangrijk is. In een eerder TKI-project is een dergelijk adsorbens ontwikkeld, en uitgetest voor gebruik in het toilet. In dit onderzoek zullen ook adsorbentia worden ontwikkeld voor andere geneesmiddelen, en zal meerdere typen toepassing worden gekeken: direct in het toilet, maar ook in bijvoorbeeld een IBA of op een RWZI. Hierbij speelt ook het ontwikkelen van een geschikte toedieningsvorm een rol.

In afvalwater komen veel geneesmiddelen voor, die schadelijk kunnen zijn voor het milieu. Dergelijke stoffen worden op de meeste RWZI’s slechts gedeeltelijk verwijderd, en daarom speelt er een discussie hoe ze hier beter verwijderd zouden kunnen worden. Een andere strategie is om op één of andere manier te voorkomen dat ze in het afvalwater terechtkomen.

Principe van affiniteitsadsorptie

Geneesmiddelen hebben in hun moleculaire structuur altijd specifieke functionele groepen, die gebruikt kunnen worden om een specifieke interactie te bewerkstelligen met functionele groepen die op het oppervlak van een deeltje zijn aangebracht. Op die manier kan adsorptie worden verkregen, zonder teveel concurrentie door andere aanwezige stoffen. Zeker in een afvalwatermatrix is dit van groot belang om een effectieve verwijdering door middel van adsorptie te kunnen verkrijgen. Door het oppervlak van silicadeeltjes te modificeren met actieve groepen, kunnen effectieve adsorbentia worden gemaakt, die zelf onschadelijk zijn.

Toepassing

In een eerder project is de toepassing van een dergelijk adsorbens in het toilet bestudeerd. Hoewel dit goed bleek te werken, is het wel nog nodig een praktisch handige toedieningsvorm te ontwikkelen. Daarnaast bestaat er ook belangstelling voor de toepassing van dergelijke adsorbentia in bijvoorbeeld een IBA of grootschalig op een RWZI. In dit nieuwe onderzoek zullen deze mogelijkheden ook worden onderzocht.

Uitdagingen

De eerste uitdaging in dit project is het ontwikkelen van adsorbentia voor meerdere categorieën medicijnen. Daarnaast moet een praktisch toepasbare toedieningsvorm voor decentrale toepassing (in het toilet) worden ontwikkeld. Verder zal worden uitgezocht wat de mogelijkheden en problemen kunnen zijn bij grootschalige toepassing op een RWZI. Om de toepasbaarheid van lab- en bureaustudies in de praktijk te kunnen toetsen zullen enkele pilotonderzoeken worden uitgevoerd, bijvoorbeeld bij WBL en het UMC Utrecht.