Systemperspektiv vid läkemedelsrening Seminar: Läkemedelsrening och mikroföroreningar NAM 2017, Växjö Christian Baresel
Vad innebär systemperspektiv? Att se helheten av hur en viss problematik/fråga står i kontext mot annat och hur lösningar påverkar annat och påverkas av annat runtomkring. För frågan kring läkemedelsrening Kan reningsfokus ligger på några få läkemedelsrester? Vad är status quo Och vad ska en rening uppnå? Stör eller kompletterar upp- och nedströmsaktiviteter varandra? Är det möjligt att endast titta på enstaka reningstekniker isolerat för sig? Och vad med kostnader för implementering och/eller samhället? Vad blir den totala miljöpåverkan? Hur kvantifierar man olika aspekter? Hur ska komplexitet kunna beskrivas? Hur ska tidsaspekter, teknikutveckling, kunskapshöjning m.m. kunna tas med? Tyvärr blir saker och ting mer komplex!
Kan reningsfokus ligger på några få läkemedelsrester? Läkemedelsrester Antibiotika (t.ex. ciprofloxacin, azitromycin, claritromycin, erytromycin) Inflammationshämmande (t.ex. diklofenak och ibuprofen) Antidepressiva/lugnade medel (t.ex. karbamazepin, oxazepam och sertralin) Hjärtmediciner (t.ex. metoprolol och propranolol) Hormoner (e.g. 17β-estradiol (E2), 17α-ethinylestradiol (EE2) och levonorgestrel) Multiresistens Mikroplaster? Mikroorganismer, patogener virus Ftalater och andra mjukgörare Flamskyddsmedel Fenoler Per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) Syntetiska sötningsmedel Siloxaner Tungmetaller M.m.
Vet vi hur det ser ut idag och vad vill vi uppnå? Pathways Dynamik Komplexitet Analyser Vad? Metoder? Representativt?
Vad vill vi uppnå? Fokus ARV-utlopp? Recipient? Samhället? Ekonomi? Effekt eller koncentration? Enstaka substanser eller cocktails? Endast kvantifierbara fokusämne eller mikroföroreningar? Ett antal reningssteg som radas upp och där varje steg har en definierat och begränsats reningsuppgift? (2050, införande av det tionde reningssteget!?) Kortsiktiga lösningar baserat på krav eller långsiktigt arbete med hållbara lösningar? Anläggningsspecifika lösningar till minst möjliga kostnad för anläggningen eller lösningar som ger minst möjliga samhällskostnader? Försiktighetsprincipen?!
Åtgärder Uppströms Nedströms? Skräckexemplet Schweiz! Stopp i uppströmsarbete? Bara nonsens?! Vad är uppströms/nedströms i vattnets kretslopp? Varför finns uppströmsarbete (förhindra utsläpp kemikaliefrisamhälle, m.m.!)? Kompletterande åtgärder (Intressekonflikt, mjuka/hård åtgärder, m.m.)! Balans för resurseffektivitet!
Lämpliga reningstekniker? Fråga: till vilket syfte? Enstaka substanser eller hela bunden? Billigast på kort eller lång sikt? Integrerat i reningen eller separat? a) PAC-UF (kompletterande) Slamretur Eftersed Överskottsslam PAC PAC-UF PAC/slam avdrag Alt 1 Alt 2 Slamretur Eftersed Överskottsslam O 3 B A F b) PAC-UF (integrerat som PAC-MBR) PAC PAC PAC PAC-UF PAC/slamretur Slamretur Eftersed PAC/slam överskott Överskottsslam Alt 1 Alt 2 O 3 a) UF-BAF(GAC) (kompletterande) Slamretur Eftersed U F B A F Slamretur Eftersed O 3 Överskottsslam b) UF-BAF(GAC) (integrerat som MBR-BAF(GAC)) Överskottsslam UF PAC/slamretur PAC/slam överskott B A F Eftersed B A F PS ÖS
Miljöpåverkan av extra reningstekniker? Exemplet ozonering vs. aktivt kol Enkla KPI:erna som Klimatpåverkan (GWP) Främst från energi (O3 vid ARV, AC vid tillverkning) Kan minimeras för minst möjliga ozondos (dålig för desinfektion ;-(), eller biokol? Eller mer grön el (även egenproducerat t.ex. från biogas), eller lägger mer vikt på biologiska processer vid användning av aktivt kol Svåra som ecotoxicity Direkt toxicitet från ozonering? Ingen från AC men indirekt? Nedbrytningsprodukter från ozonering? Omöjligt att kvantifiera på ett rättvist sätt! Plant size: 20 000 pe Plant size: 100 000 pe Reuse treatment train Reuse treatment train KPI AG1 AG2 GW1 GW2 GW3 I1 I2 I3 AG1 AG2 GW1 GW2 GW3 I1 I2 I3 GWP (10-1 ) 5.89 5.87 3.48 4.12 4.16 3.75 3.76 3.48 5.27 5.25 2.50 3.14 3.21 2.83 2.81 2.51 AP (10-3 ) 1.08 1.07 1.30 1.57 1.59 1.42 1.43 1.31 0.81 0.81 0.88 1.16 1.19 1.03 1.02 0.89 EP (10-3 ) 0.07 0.07 0.09 0.11 0.11 0.10 0.10 0.09 0.05 0.05 0.06 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 POCP (10-3 ) 0.29 0.34 0.30 0.37 0.32 0.31 0.31 0.31 0.27 0.32 0.27 0.34 0.29 0.28 0.28 0.27 HTP (10-3 ) 15.11 15.48 21.47 26.91 26.56 23.66 24.96 22.52 11.39 11.79 15.36 20.09 19.99 18.02 18.58 16.51 FAETP (10-3 ) 0.72 0.74 0.91 1.17 1.16 1.00 1.12 1.01 0.54 0.55 0.62 0.86 0.87 0.74 0.82 0.72 MAETP (10-1 ) 36.3 36.0 45.1 55.7 56.4 49.7 50.9 45.8 27.3 27.0 30.7 40.5 41.7 36.1 36.3 31.4 TETP (10-3 ) 0.28 0.28 0.52 0.61 0.60 0.59 0.57 0.53 0.21 0.21 0.41 0.50 0.50 0.50 0.47 0.43 AD, elements (10-6 ) 0.12 0.12 0.27 0.35 0.33 0.33 0.31 0.28 0.08 0.10 0.22 0.27 0.26 0.27 0.25 0.23 AD, fossil (10-1 ) 33.4 33.0 40.1 48.6 49.1 43.7 43.8 40.2 25.5 25.2 27.6 36.2 36.9 31.9 31.7 27.7
Kostnader? Perspektivfråga: ARV eller samhället? Kostnader för miljöskador? Kostnader för dricksvatten? Kostnader för samhället (t.ex. bakterier?)? Kostnadsansvar länder övergripande? Kostnader att vara först (t.ex. TVAB)? Eller att göra fel? Kostnader för FoU? Kostnader för sekundärteknik (t.ex. vid ozonering)?
Exempel ozonering Reningseffektivitet OK för läkemedelsrester dock mindre effektiv än AC för vissa Sämre än andra tekniker för en del andra MP Desinfektion? Multiresistens? Teknikaspekter Flexibel mot belastningar Utvecklingspotential begränsat Kostnader Samverkan Bättre vatten in resurseffektivare ozonering Kan rena annat också (på gott och ond!) Kräver efterpolering! Miljöpåverkan Hög energiförbrukning Nedbrytningsprodukter Ozonproduktion Billigast med < 50 öre/m 3? Vad med efterpolering? Rekommendation? Endast integrerat eller i kombination med andra kompletterande tekniker och baserat på ren el.
Säkra saker i en osäker framtid? Samhället kommer att ändras! Nya föroreningar kommer diskuteras! Nya reningskrav kommer införas! Aspekter som och fokus på hållbarhet och systemperspektiv kommer inte att minska! Nya reningstekniker/komponenter som påverkar kostnader och/eller miljöpåverkan kommer utvecklas! Reningsprocesser och slamhantering kommer ändras! Biokol Slamhantering
Så vad gör vi för att ta med systemperspektivet utan att det blir för komplicerat? 1. Försök och se helheten: ARV>kommun>avrinningsområde>vattenkretsloppet även om mycket inte kan kvantifieras i dagsläge! 2. Fokus på kartering/förståelse av nuläget! 3. Fokus på önskat förbättring/effekt inte symptom! 4. Fokus på mikroföroreningar inte enstaka substanser! 5. Fokus på reningsverk inte reningstekniker! 6. Fokus på integration inte tekniken för sig själv! 7. Fokus på kompletterande reningssystem som ger synergieffekter! 8. Fokus på helhetsgrepp för tekniska lösningar och kostnader (ett generellt ansvar på enstaka ARV och fokus på enstaka substanser leder till suboptimala lösningar!). 9. Använd, stödja och samarbeta med befintlig kompetens! 10. Var kritiskt och använd sunt förnuft!
Tack! KONTAKT Hemsida: www.ivl.se www.hammarbysjostadsverk.se E-post: info@sjostadsverket.se facebook.com/sjostadsverket Christian Baresel Epost: christian.baresel@ivl.se Tel:010-788 6606