Methode zur Integration von Recyclingstrategien in die Aufarbeitung von pharmazeutischen Biotechnologieprozessen Buchkatalog

Das Marktumfeld für die pharmazeutische Industrie hat sich in den letzen Jahren deutlich verändert und steht unter einem anhaltend starken wirtschaftlichen Druck. Die Rückgewinnung von Wertstoffen stellt für bestehende Prozesse und Produkte eine ökologische und ökonomische Herausforderung dar, da die Ressourcen knapper und zukünftig teurer werden. Aufreinigungsprozesse bieten hohes Potential zur Umweltentlastung, da durch innovative Verschaltungskonzepte, Integration von Recyclingstrategien und Stoffstromrückführung eine umwelt- und ressourcenschonende Produktaufarbeitung erreicht werden kann. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Integration von Recyclingstrategien für unterschiedliche pharmazeutische Biotechnologieprozesse entwickelt und dargestellt. Zur prädiktiven Anlagenauslegung sowie Skalierbarkeit in den industriellen Maßstab, werden physiko-chemische Modelle mit experimenteller Modellparameterbestimmung verwendet. Nach detaillierter Auslegung der Grundoperationen wird eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die Recyclinganlage experimentell im Kleinstmaßstab zu überprüfen. Nach erfolgreicher experimenteller Machbarkeitsstudie erfolgt eine Verfahrensoptimierung bezüglich der Verschaltung von Prozessabwasserströmen mit definiertem Verunreinigungsspektrum. Daraus ergibt sich eine Funktion von Betriebsparametern, im Rahmen der technischen Anwendbarkeit/Umsetzbarkeit, bezogen auf die daraus resultierende Wirtschaftlichkeit. Für verschiedene Stoffstromverschaltungen werden mit Hilfe von Short-Cut Simulationen die resultierenden Aufreinigungsergebnisse der Recyclinganlage geprüft. Aus der Verschaltung von verschiedenen Prozessströmen wird ein optimales Verunreinigungsspektrum bezüglich technischer Umsetzbarkeit, optimaler Anlagenbetrieb sowie technische Anlagenauslastung erstellt. Die Darstellung der Ergebnisse wird mit wirtschaftlichen Kennzahlen bewertet. Die Machbarkeit zur Aufbereitung von Abwasserströmen ist mit Hilfe des vorgestellten Recyclingkonzeptes valide gegeben. Die an dem Beispiel erarbeitete methodische Entwicklung wird auf weitere Anwendungsbeispiele übertragen und deren Potential diskutiert.