Käppalaförbundet En introduktion Berndt Björlenius 2013-09-23
Historien om Käppalaförbundet Bildades 1957 pga. hög föroreningsgrad i regionens vattendrag 9 kommuner norr om Stockholm bildade förbundet 1958 69: 65 km långt tunnelsystem Käppalaverket togs i drift 1969, kapacitet 400 000 p e
Upptagningsområdet
Käppalas uppströmsarbete? Förhindra att oönskade ämnen tillförs avloppssystemet : Krav på enskilda utsläppskällor Riktlinjer för kravställande Utredningar och provtagningar Informationsinsatser Samarbete Viktigt att visa upp sig!
Käppalas uppströmsarbete 2500 verksamheter enligt miljöbalkens definition 800 avleder processvatten Samarbetar med medlemskommunerna EnvoMap Industriområdesinventeringar Remisser Besiktningar och tillsynsbesök
Arbetet med diffusa utsläppskällor Tillverkare av produkter Detaljister Branschföreningar Centrala myndigheter Informationsinsatser www.varautanfara.se
Reningsprocessen Grovrening Försedimentering Biorening Eftersedimentering Sandfilter
Käppalaverket reningsprocessen Biosteg Galler & sandfångförsedimentering Eftersedimentering Sandfilter Centrifugering Rötkammare Biogas uppgraderas till fordonsgas Avvattning med centrifug Slam sprids på åkermarker
Fordonsgas Vattenskrubbersystem med pipeline CO 2, SOx Fackla Fordonsgas 98 % metan Högtryckslager P P Gasklocka Uppgradering Högtryckskompressor Lågtrycks kompressor Pipeline ~ 6 km Tankstation Biogas från rötkammare 61 % metan Pannor Fjärrvärme Gas till Värtan Intern uppvärmning Gas till SGAB
Käppala framtida utmaningar Ökad befolkningstillväxt, t prognos 900 000 p e år 2030 Omprövning av utsläppsvillkor mht det nya vattendirektivet och BSAP Klimatanpassning (ändrade flödesvariationer och vattennivåer) Anslutning av ytterligare kommuner.
Käppala framtida projekt MistraPharma 2 - Läkemedelsrening utgående vatten Värmeutvinning i från RAV - Potential 50 000 hushåll Nya vägar att utveckla produkten slam Ny rötkammare Bräddvattenrening Ny slamavvattning och utlastning Ny renshantering
Går det att rena bort läkemedelsrester och vad kostar det? Berndt Björlenius, Industriell Bioteknologi, i KTH 12
Nationellt forskningsprogram MistraPharma identifiera humanläkemedel som kan vara problematiska i akvatiska ekosystem och hantera risken för antibiotikaresistensutveckling i miljön. MistraPharma kommer föreslå strategier för riskhantering, med fokus på förbättrade testkrav och reningstekniker. Finansierat av Stiftelsen för miljöstrategisk forskning = Mistra och Käppalaförbundet som finansierar lokaler, tillverkning av vissa delar till pilotanläggningen och analys av vissa konv. avloppsvattenprover.
Nätverk Referensgrupp; NV, läkemedelsverket, Livsmedelsverket, KemI, Svenskt Vatten, ARV, Landsting, Läkemedelsföretag, Apoteken Nätverk av ARV; Käppala, Uppsala, Örebro, Eskilstuna, Västerås Media: SVT, TV4, SR, DN, Ny Teknik, Cirkulation, Mitt i 14
Utblick Vad görs i Europa? Kartläggning på många håll Reningsförsök i några länder; Schweiz, Tyskland och Sverige Fullskaleanläggningar byggs i Schweiz Svenska exempel: MistraPharma Stockholm Vatten Svenskt Vatten [BAFU 2012 Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser ]
Läkemedelsrester kommer via toalettstolen och ledningsnätet till reningsverket Diklofenak i Stockholmsregionen: 67 kg/år Diklofenak i läkemedel 966 kg/år 47 kg/år 1 kg/år 1 kg/år
Analyserade läkemedelsrester till och från Henriksdals reningsverk kg/år 8500 kg/år (1800 kg/år) 900 kg/år (873 kg/år) Stockholm Vatten 190 kg/år
Var renas läkemedelsresterna bort idag? Henriksdals reningsverk, medelvärde för 46 läkemedel: Försedimentering Biologisk rening Sandfilter 100% 88% 52% 46%
Var renas läkemedelsresterna bort imorgon? Henriksdals reningsverk, medelvärde för 46 läkemedel: Försedimentering Biologisk rening Sandfilter Lkm-rening 100% 88% 52% 46% 2%
Briggen Tre Kronor I forskarnas tjänst
Karbamazepin hållbart? Färska prover från briggen Tre Kronor, ett överslag: Antag lika konsumtion runt Östersjön Tillförsel via ARV 4250 kg/år 75 kg/år Östersjön 1400 kg/år avskiljer i bästa fall 67% (ackumulering? ) Skattad mängd i Östersjön 50000 kg
Läkemedelsrester i dricksvatten
Studerade läkemedelsrester i projektet ATC
Studerade läkemedelsrester i projektet ATC urval
Bruttolista reningsmetoder Kategori Process Biologiska metoder Aktivt Slam (CAS) Membranbioreaktor (MBR) Biofilm System (MBBR) Separerande metoder Nanofiltrering(NF) Omvänd osmos (RO) Aktiverat kol (AC) Membrandestillation (MD) Oxidativa metoder Ozonering (O 3 ) Ultraviolett ljus + väteperoxid (UV/H 2 O 2 ) Klordioxid Stockholm Vatten
Jämförelse behandlingsmetoderna för ATC C
Påverkan på akvatiska organismer av kompletterande reningsmetoder Henriksdal ARV Inloppsvatten Henriksdal Försedimentering Henriksdal aktiv slam Dricksvatten Henriksdal eftersedimentering Henriksdal Sandfilter Ozon 5 mg/l Aktivt kol filter Aktivt kol filter Ozon 5 mg/l Ozon 15 mg/l Biofilm reaktor (MBBR) UV/H 2 O 2 10 mg/l A1 Dricksvatten + 2% Hdal utg A2 Hdal Sandfiltrerat (Hdal utg) A3 Hdal Aktivt kol filtrerat A4 Hdal Lågdos Ozonerat vatten A5 Hdal Högdos Ozonerat vatten A6 Hdal Lågdos Ozonerat+ Biofiltrerat A7 Hdal UV/H 2 O 2 utgående
Slutsatser från utvärderingen av reningsmetoderna Sett till resursanvändningen är lågdos-ozonering huvudalternativet ti t Risken för bildning av biprodukter vid ozoneringen måste beaktas och utredas vidare. Aktiverat kol gav mycket gott resultat, men med hög kolförbrukning Hypoteser för pågående arbete: Hypotes I: Ozonering och aktiverat kol kan vidareutvecklas Hypotes II: Kombinationer av ozonering och aktiverat kol är gynnsamma
Ozonering
Oxiderande metoder - Oxidationsmedel Oxidationsmedel Klorgas 1 Väteperoxid 1,3 Ozon 1,5 Hydroxylradikaler 2 (Ultraviolett ljus + väteperoxid) Styrka
Avskiljning av mikroorganismer Stickprover
Aktiverat kol Två huvudgrupper : GAC Granulerat aktiverat kol PAC Pulveriserat aktiverat kol
Aktiverat kol + ozonering Två alternativ A la Suisse Aktiverat kol Ozonering A la Suédoise Ozonering Aktiverat kol
Utvärderingen görs med en mobil pilotanläggning Käppala ARV Kungsängsverket Uppsala Käppalaförbundet
Ozoneringsanläggningar Stella Papadopoulou
Linjetyper för aktiverat kol i pilotanläggningen Stella Papa dopoulou Stella Papadop poulou Två filter med granulerat kol (GAC) Behandling med pulveriserat kol (PAC)
Möjlighet att komplettera dagens ARV Reningsprocesser Ekonomi och resurser Dagens reningsverk är mycket resurseffektiva Kompletterande reningsmetoder kräver mer resurser vanligen elektrisk energi. Ökning blir troligen 30% (Idag används 0,3 kwh/m 3 i stora verk) En grov skattning av drift-, investerings- och kapitalkostnader för svenska förhållanden visar att den extra kostnaden för att reducera läkemedelsrester från avloppsvatten ligger mellan 1 och 4 kronor/m 3.
Vad får vatten- och avloppsreningen kosta? För hela Sverige skulle totalkostnaden t t uppgå till mellan 1,8 och 6 miljarder kr/år (225-750 kr p/år). Driften av Sveriges VA-verksamhet (vatten och avlopp) kostar som jämförelse 15 miljarder kr. Reduktionen av läkemedelsrester m. fl. kan innebära en höjning med 10-40 % av nuvarande kostnad. Försäljningen av läkemedel i Sverige uppgår till 34 miljarder kr.
Slutsatser I Dagens reningsverk tar inte bort alla läkemedelsrester. Kompletterande reningsmetoder kan förbättra avskiljningen. Ozonering och aktiverat kol är de mest lovande metoderna. De nya metoderna tar även bort andra ämnen. Ozonering reducerar även mängden mikroorganismer.
Slutsatser II Åtgärder enbart vid reningsverken är inte tillräckligt. - Åtgärder uppströms måste också vidtas! En läkemedelsrening stärker barriären mellan städer och omkringliggande vatten. Kostnaden är inte oöverstiglig, g, men VA-taxan måste höjas 10-40%. Tillsammans måste vi diskutera vad som måste göras!
Tack för uppmärksamheten! X Stockholm Vatten