Förekomst av läkemedelsrester i miljön - Hjälmaren, Mälaren och Östersjön. Utvärdering av reningstekniker för reningsverk Berndt Björlenius, Industriell Bioteknologi, KTH 1
MistraPharma
MistraPharma
Utblick Vad görs i Europa? Kartläggning på många håll Reningsförsök i flera länder; Schweiz, UK Tyskland, Sverige m.fl. Fullskaleanläggningar i Schweiz 2014 och Sverige 2015, 2017? Svenska exempel: MistraPharma Stockholm Vatten Havs- och vattenmyndigheten: 6 nya projekt 23/6-14 Däribland Knivsta [BAFU 2012 Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser ]
Stockholm Vattens läkemedelsprojekt 2006-2009 67 kg/år 1 kg/år
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
Karbamazepin hållbart? Prover från briggen Tre Kronor, ett överslag: 1400 kg/år 75 kg/år Antag lika konsumtion runt Östersjön Tillförsel via ARV 4250 kg/år Östersjön avskiljer i bästa fall 67% (ackumulering? ) Skattad mängd i Östersjön 50000 kg
Hjälmaren Största till och från-flöden och delbassänger Hjälmare kanal Svartån Hemfjärden Mellanfjärden Storhjälmaren Eskilstunaån Östra Hjälmaren Täljeån / Kvismare kanal
Hjälmaren HjVVF samlingsprover 2015 och beräknade halter [ngcbz/l] 1,7 7,7 0,9 11 11 3,4 1,4
Vilka är kraven? Inga krav idag i Sverige! WFD s Watchlist (Kandidater till priority substance list): Diclofenac 17 Beta-estradiol (E2), Estrone (E1) 17- Alpha ethinylestradiol (EE2) Erythromycin Clarithromycin Azithromycin Reduktionskrav på vissa verk i Schweiz: 80% Vattendragens maximalt tillåtna halter kan räknas om till utsläppskrav.
Stockholm Vattens läkemedelsprojekt 2006-2009 tänkbara behandlingsmetoder 67 kg/år 1 kg/år
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) Sorbenter och zeoliter Oxidativa metoder Ozonering (O 3 ) Ultraviolett ljus + väteperoxid (UV/H 2 O 2 ) Klordioxid Stockholm Vatten
Studerade läkemedelsrester i projektet ATC
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
Oxiderande metoder - Oxidationsmedel Oxidationsmedel Styrka Klorgas 1 Väteperoxid 1,3 Ozon 1,5 Hydroxylradikaler 2 (Ultraviolett ljus + väteperoxid)
Ozonering
Aktiverat kol Två huvudgrupper : GAC Granulerat aktiverat kol PAC Pulveriserat aktiverat kol
MistraPharma 2008-2015, WP3 Reningsteknik LTH (Lunds Tekniska Högskola) 2008-2011 KTH 2012-2015
Bästa hållbara teknik för att rena bort läkemedel Resan dit Fullskalig ozonering i drift Design fullskala Turné med piloten till Käppala Uppsala Västerås Käppala Knivsta API i Östersjön Nybyggd fullskala KTH 2015 2008 Befintlig fullskala LTH API i ARV Biofilm / CAS Slamadsorpti on PAC Mobil pilotanl. med PAC/GAC/Ozon och biofilm i drift Labförsök ozon och PAC Internationell kunskap Pilotskala 2012 Labskala Ozon / ClO 2 /UV SVABs Läkemedelsprojekt
Utvärderingen med en mobil pilotanläggning Käppala ARV Kungsängsverket Uppsala Kungsängsverket Västerås Käppala ARV Knivsta ARV Käppalaförbundet
Försök i Käppala 2013-2014, Uppsala & Västerås 2014
Försöken på Käppala 2013-2014, Uppsala & Västerås 2014 Design, konstruktion, montage, idrifttagning och intrimning av mobil pilotanläggning Käppala; 20 veckors försök, varav en med regnbågslax Uppsala; 10 veckors försök, varav en med regnbågslax Västerås; 8 veckors försök, Käppala II: 20 veckors försök Knivsta; 4 veckors försök
Reningsresultat utvärdering pågår Ozonering Aktiverat kol GAC&PAC Biofilm Dosfönster 5-7 g O 3 /m 3 Doseringsmetodik Kostnadseffektivt steg Avskiljning 90% Efterbehandling sandfilter / GAC Arbetsmiljö och material El syrgas / ozongenerator Dosfönster 10-70 g prod/m3 PAC eller GAC styrs av slammet GAC kornstorlek eller förfilter Avskiljning 92% Arbetsmiljö och masshantering Kolråvara fossil (antracit) / förnybar (kokos/trä) Regenerering av GAC Ett andra biosteg Bra på vissa API Uppstartstid lång Avskiljning 50%
Knivsta reningsverk Sveriges första läkemedelsrening i fullskala! Berndt Björlenius
Knivsta reningsverk Utsikt från Knivsta reningsverk mot ån Berndt Björlenius Berndt Björlenius
Knivsta reningsverk Sveriges första läkemedelsrening i fullskala! Utsikt från Knivsta reningsverk mot ån Berndt Björlenius Berndt Björlenius
Knivsta ARV processlösning, placering av ozonsteg
Knivsta full scale plant
Kontakttankar under modifiering
Knivsta full scale plant
Knivsta reningsverk Sveriges första läkemedelsrening i fullskala! Utsikt från Knivsta reningsverk mot ån Berndt Björlenius Berndt Björlenius
Avskiljning av läkemedelsrester
Effektuttag till hela läkemedelsreningen
Knivstaån 10 provtagningsplatser (4 uppströms och 6 nedströms)
Knivstaån med utsläppspunkt från ARV Berndt Björlenius
Knivsta ARV Exponeringscontainern - nybygget Berndt Björlenius Nu porlar vattnet.
RedMic - Diffuse Emissions of Micropollutants from On-Site Sewage Facilities (Enskilda avlopp) 16 MSEK UU Annika Nilsson UmU Peter Haglund, Patrik Andersson Jerker Fick Kristin Blum KTH Misse Wester Gunno Renman Berndt Björlenius Erik Kärrman Wen Zhang SLU Karin Wiberg Lutz Ahrens Meri Gros Henrik Jernstedt
RedMic - Diffuse Emissions of Micropollutants from On-Site Sewage Målsättningar Facilities 1. Identifiera och kvantifiera utsläppen av miljögifter från enskilda avlopp 2. Utveckla och utvärdera nya innovativa reningstekniker 3. Identifiera viktiga källor av miljögifter i privata hushåll 4. Ta fram en effektiv strategi för minskning av diffusa utsläpp från privata hushåll
Sampling points Federation sampling point Previous sampling point Treatment plants
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.
Möjlighet att komplettera dagens ARV Reningsprocesser Ekonomi och resurser
Vad får vatten- och avloppsreningen kosta? För hela Sverige skulle totalkostnaden uppgå till mellan 2 och 6 miljarder kr/år (250-750 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 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, men VA-taxan måste höjas 10-40%. Tillsammans måste vi diskutera vad som måste göras!
Tack för uppmärksamheten!