Läkemedelsrester i avloppsvatten. Berndt Björlenius Stockholm Vatten VA AB



Relevanta dokument
Reduktion av läkemedelsrester

Läkemedelsrester i avloppsvatten

Reningsmetoder och ny teknik kostnadseffektiva metoder som fungerar i praktiken. Berndt Björlenius, Industriell Bioteknologi, KTH

Berndt Björlenius

Legemiddelrester i svensk drikkevann resultater fra undersøkelser utført av Stockholm Vatten og Stockholms Läns landsting

Läkemedel - förekomst i vattenmiljön, förebyggande åtgärder och möjliga reningsmetoder. Stockholm Vattens projekt. Bakgrund. Ingår i projektet:

Läkemedel i avloppsvatten. Marinette Hagman, NSVA, Sweden Water Research och Michael Cimbritz, LTH

Kartläggning av läkemedelsrester i avlopps- och dricksvatten. Provtagning vid Akademiska sjukhuset, Uppsala och Lasarettet i Enköping hösten 2005.

Förekomst av läkemedelsrester i miljön - Hjälmaren, Mälaren och Östersjön. Utvärdering av reningstekniker för reningsverk

Läkemedel det nya miljögiftsproblemet?

Anna Maria Sundin NAM18, Linköping 31 januari 2018

Ekotoxikologisk utvärdering av avancerade reningstekniker för att ta bort läkemedel från avloppsvatten

Sammanställning av läkemedelsprovtagningar

Utvärdering av reningsmetoder för att minska utsläpp av läkemedelsrester och andra svårnedbrytbara föroreningar

Läkemedelsnivåer i vatten och miljöklassificering av läkemedel i Stockholms läns landsting. Örebro 2 september 2005

Ozonförsök för rening av läkemedelsrester vid Himmerfjärdsverket

46 pharma industry nr 4-15

Provtagning av läkemedelsrester i avloppsvatten, SLL 2017

Enskilda avlopp som källa till läkemedelsrester och kemikalier Karl-Axel Reimer, Södertälje kommun Helene Ejhed, IVL Svenska Miljöinstitutet

Provtagning av läkemedelsrester i rå- och dricksvatten, SLL 2017

Rapporter från regeringsuppdrag om läkemedel HaV-projekten

Utmaningar i morgondagens vattenrening

Borttagning av läkemedelsrester i renat avloppsvatten

Riskbedömningar av läkemedelsutsläpp

Grundrapport AMM 12/11. Ghayda Fakhri Fouad, kemist, fil.mag Katja Hagström, yrkeshygieniker, fil.dr

Läkemedelsrester i avloppsvatten och kommunala reningsverk, nuläget. Nicklas Paxéus, Gryaab AB

Läkemedelsrester i vatten

Rapport Tomas Alsberg, Margaretha Adolfsson-Erici, Martin Lavén och Yong Yu

Biologisk rening, primärt för enskilda avlopp. Malmö 20 januari,

Läkemedel och miljö. Marie-Louise Ovesjö

Problem vid Analyser. - hur vet vi att reningen ger rätt effekt? av Jörgen Magnér (Forskare IVL)

Läkemedel i avloppsvatten. Marinette Hagman, NSVA och Michael Cimbritz, LTH

Verksamhet. 10 vattenverk (VV) 19 avloppsreningsverk (ARV) 120 pumpstationer 230 mil rörnät

Miljöindikatorer inom ramen för nationella läkemedelsstrategin (NLS)

Reduktion av läkemedel i svenska avloppsreningsverk kunskapssammanställning

Systemförslag för rening av läkemedelsrester och andra prioriterade svårnedbrytbara ämnen

Möjligheter att införa rening för att avskilja mikroföroreningar vid Ryaverket

Biologisk avloppsvattenrening primärt för enskilda avlopp Marint Centrum Simrishamn

Avancerad rening för läkemedelsrester erfarenheter från pågående projekt

Plan för läkemedel och miljö

Rapport - Kartläggning av läkemedelsrester i Västra Götaland

Nr , Utvärdering av filter i dagvattenbrunnar en fältstudie i Nacka kommun

Långtgående reningskrav vid återanvändning av renat avloppsvatten till dricksvatten. Barriärtänkande kring organiska substanser

Emma Fältström 11/ MIKROPLASTER I KRETSLOPPEN

Pilotförsök Linje 1 MembranBioReaktor

Läkemedelsrester i avloppsvatten och slam

Läkemedelsrester från sjukhus och avloppsreningsverk Rapport 2010:1

AVANCERAD RENING I FULLSKALA ERFARENHETER OCH RESULTAT FRÅN KNIVSTA RENINGSVERK BERNDT BJÖRLENIUS, KTH JERKER FICK, UMU

Läkemedelsrester i avloppsvatten

Läkemedelsrester från sjukhus och avloppsreningsverk Rapport 2010:1

Läkemedelsrester i Stockholms vattenmiljö

Resultatrapport - screening av miljögifter 2014


Läkemedel och miljö. Lina Jansson, miljösamordnare Catharina Krumlinde, miljöcontroller

Årsunda Gästrike-Hammarby Österfärnebo. Jäderfors Järbo Gysinge. Carin Eklund

Reningsteknik läkemedel och viss kunskap om mikroplast

Lösningar för att möta nya krav på reningsverk ÄR MBR teknik lösningen på de ny kraven?

B 153 Läkemedel - förekomst i vattenmiljön, förebyggande åtgärder och möjliga reningsmetoder

Årsrapport för mindre avloppsreningsverk

Tillförsel av läkemedelsrester från sjukhus

Miljöpåverkan från avloppsrening

Pilotförsök med ett keramiskt mikrofilter med vatten från Mälaren

B 2 Processteknik Berndt Björlenius

Estelle Larsson Membrane Extraction Group Division of Organic Chemistry 9/16/2010 1

Delprojekt: Sammanställning av dimensionerande belastningar för olika nyckelsubstanser

Handlingsplan Läkemedel och miljö 2012

Motion 2017:52 av Amanda Palmstierna m.fl. (MP) om punktrening för läkemedelsrester

Uppmärksamma LÄKEMEDEL & MILJÖ!

Läkemedelsrester, andra farliga ämnen och reningsverk

Konsekvenser för reningsverken i Stockholmsregionen vid olika nivåer på skärpta reningskrav. Lars-Gunnar Reinius

Lite nytt om antibiotika

Inledning. Humusavskiljning med sandfilter. Humusavskiljning med sandfilter. -Focus på kontinuerliga kontaktfilter för bättre COD-reduktion

Referensgruppsmöte VA

Läkemedel från källa till utlopp

LÄKEMEDEL OCH MILJÖ Anteckningar från konferens 21 april 2004 i Göteborg

Läkemedel och miljö. Emma Olsson leg. apotekare Läkemedelsrådet & Läkemedelsenheten

Mariehamn Stad, Stadskansliet Mikroplaster och läkemedel Mariehamns Stad Datasammanställning

Systemperspektiv vid läkemedelsrening Seminar: Läkemedelsrening och mikroföroreningar NAM 2017, Växjö

Läkemedel. måndag 18 november 13. Ett projekt av Jonas, Jakob, Daniel och Mukti

Projektrapport. Läkemedelsrester i naturen en risk för vår hälsa och miljö? Martina Lomnitz & Marion Darlison NV10a. Handledare: Kristina Lindgren

Metodik för att identifiera behandlingsbehov av industriellt avloppsvatten före vidare rening i kommunalt avloppsreningsverk.

Screening av miljögifter och läkemedel vid Trelleborgs avloppsreningsverk

Title. Läkemedelsrester i vattnet. Var står vi vart går vi? Subtitle SIWI swedishwaterhouse.se

Införande av läkemedelsrening vid Himmerfjärdsverket

Läkemedelsrester och andra skadliga ämnen i avloppsreningsverk - koncentrationer, kvantifiering, beteende och reningsalternativ

Förslag till remissvar på Naturvårdsverkets rapport Avloppsreningsverkens förmåga att ta hand om läkemedelsrester och andra farliga ämnen

Miljöprioritering av läkemedelsutsläpp i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping

Fördjupad analys av olika handlingsalternativ för att nå etappmålet om miljöhänsyn i läkemedelslagstiftningen inom EU och internationellt

Motionen har remitterats till Hässleholms Vatten AB som i yttrande anfört i huvudsak följande.

Läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner en kunskapssammanställning

Efterbehandling & Distribution

Jämförelse av halter av läkemedel i utgående vatten från avloppsreningsverken i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping

Avskiljning av läkemedelsrester med granulerat aktivt kol

Internationella erfarenheter av rening från läkemedelsrester

Utveckling av membranbaserade analysmetoder och mätning av läkemedelsrester i avloppsvatten och slam

Läkemedelsrester på Universitetssjukhuset MAS

disposition vatten som livsmedel internationellt perspektiv nationellt perspektiv den nya toxikologin klassificering

Enkla Processer spar energi

ENSKILDA AVLOPP I TANUMS KOMMUN. Miljöavdelningen Tanums kommun Tanumshede. mbn.diarium@tanum.se

Monitorering av läkemedel i Helge å

Transkript:

Läkemedelsrester i avloppsvatten Berndt Björlenius Stockholm Vatten VA AB

Bakgrund 1 000-1 200 aktiva substanser ingår i läkemedel på den svenska marknaden Drygt 3% används inom slutenvården Ca 2 % används inom djursjukvård De aktiva substanserna är: Svårnedbrytbara Biologiskt aktiva Oftast vattenlösliga Utsöndras främst via urinen

Stora mängder läkemedel År 2008 såldes 5,7 miljarder DDD (Definierad Daglig Dygnsdos) för ca 34 miljarder kronor. En ökning med 4,2 % jämfört med 2007 Mellan 1980-2001 ökade försäljningen med 95% räknat i DDD De 100 mest sålda läkemedlen i Sverige innehåller över 1 000 ton aktiv substans De ca 60 vi valt ut i Stockholmsområdet innehåller ca 52 ton aktiv substans (25 ton om man räknar bort ibuprofen och paracetamol) Det blir 142 kg om dagen. Uppmätt i inkommande avloppsvatten i Bromma och Henriksdal är ca 60 kg/d.

Kända miljöeffekter, östrogena ämnen Fiskar i engelska floder tvekönade Juvenila hanfiskar som exponerats för avloppsvatten producerar vitellogenin Höga halter östrogener och östrogenliknande substanser i avloppsvatten Etinylestradiol mer potent och mer svårnedbrytbart än naturliga östrogener Effekter även på bl a groddjur och snäckor

Kända miljöeffekter, andra ämnen Några exempel: Flera gamarter i Indien riskerar dö ut pga diclofenac (Voltaren) i döda kor Karbamazepin och metoprolol kan orsaka cellförändringar i flera organ i regnbåge ned till 1 µg/l Ibuprofen och Fluoxetin påverkar simaktiviteten hos märlkräfta vid 10 ng/l i labförsök Progestinet levonorgestrel finns i utg. avlopp i halter som påverkar fetiliteten hos fisk, 1 ng/l (Fick et al, 2010)

Åtgärder vid källan - förebyggande arbete Överblivna läkemedel, åtgärder Minska åtgången av läkemedel Förskrivarnas val av läkemedel Andra åtgärder vid källan; -cellkulturer -lokal rening -urininsamling och rening

Val av läkemedel 59 läkemedel från olika ATCkoder har valts ut i projektet Representerar olika fysikalisk/ kemiska egenskaper DDD i Stockholm har omräknats till kg/år Analysmetoder har utvecklats och standardsubstanser letats upp (ITM, AnalyCen, Gryaab) I slutet av projektet analyserades totalt 96 läkemedel

Läkemedel detekterade i rå- och dricksvatten (ng/l) Mälaren n=4 Råvatten n=11 Dricksvatten n=11 MV antal detekt. MV antal detekt. MV antal detekt. Atenolol 1,6 4 1,2 11 0,40 2 Cetirizine 0,64 7 0,63 5 0,57 3 Citalopram <0,5 0 0,51 4 0,71 3 Dextropropoxifen 0,13 5 0,16 3 0,12 4 Diklofenak <0,3 0 0,46 4 0,28 1 Furosemid 1,1 4 0,68 3 0,67 3 Ibuprofen 0,50 5 0,55 5 0,55 4 Metoprolol 1,1 8 1,3 11 0,56 10 Naproxen 1,1 8 0,89 8 0,43 4 Oxazepam 1,9 4 1,7 3 1,58 3 Medtagna i tabellen är de 13 av de 82 analyserade läkemedel som detekterats mer än en gång i rå- eller dricksvatten Sulfametoxazol <0,6 0 1,1 2 <0,6 0 Tramadol 9,3 8 6,4 5/5 5,90 5/5 Trimetoprim 0,27 7 0,27 5 0,21 3

Oxazepam i Lovö vattenverk Halt: 1,6 ng/l En tablett Sobril, lägsta dosen: 5 mg (= 5 000 000 ng) Motsvarar 3 000 m 3 vatten Dvs 4 000 års förbrukning (2 L/d)

Mälarens tillrinningsområde

Halter i in- och utgående avloppsvatten vid Henriksdal (ng/l) (Mv av 61 resp. 80 prover) 4000 3500 7 700 3000 2500 Inkommande Utgående 2000 1500 1000 500 0

Reduktionsgrader i Henriksdal Av 70 läkemedel reduceras följande mer än 90 %: Paracetamol Ciprofloxacin Ibuprofen Norfloxacin Enalapril Atorvastatin Estriol Ketokonazol Hydrokortison Ofloxacin (om partikelfasen räknas med) Estron Tetracyklin (om partikelfasen räknas med) 19 läkemedel reduceras med mellan 50 och 90 % 20 reduceras med mellan 20 och 50 % 20 reduceras med mindre än 20 % I Bromma är reduktionsgraderna lite sämre, sannolikt beroende på kortare uppehållstid och lägre slamålder

Provtagningspunkter Nyvarp Oxdjupet Lambarfjärden Långhällsudde Centralbron (Stockholm City) Halvkakssundet Blockhusudden Koviksudde NV Eknö Ytvatten Mälaren Recipientprovtagning Råvattenintag Utsläpp renat avloppsvatten

Läkemedelsrester i recipienten (Saltsjön) 2006-2008 (n=4), ng/l 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 Furosemid Metoprolol Atenolol Tramadol Hydroklortiazid Oxazepam Naproxen Cetirizine 10,0 5,0 0,0 Centralbron Blockhusu. Halvkaks. Koviksudde Oxdjupet Nyvarp NV Eknö Analyserat av Eurofins AB

Läkemedel i slam, mg/kg TS 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Henriksdal Bromma Läkemedel som förekommer i över 0,1 mg/kg TS av 86 st analyserade. (n=6) 1,5 1,0 0,5 0,0 Analyserat av Eurofins AB

Studerade reningsmetoder Kategorier Biologiska metoder Separerande metoder Aktivt Slam (CAS) Membranbioreaktor (MBR) Biofilm System (MBBR) Nanofiltrering(NF) Omvänd osmos (RO) Aktivt kol (AC) Oxidativa metoder (kem/fys) Ozonering (O 3 ) Ultraviolett ljus + väteperoxid (UV/H 2 O 2 ) Berndt Andreas Lena Klas Åsa

Biologiska metoder inklusive befintliga biosteg MBR platta membran (L2) & Biofilm System MBBR

Biologiska metoder Slamålderns betydelse - Summahalter avskiljning [%] Dygn

Kompletterande metoder till ett reningsverk Läkemedel s rening

Oxiderande metoder - Oxidationsmedel Oxidationsmedel Styrka Klorgas 1 Väteperoxid 1,3 Ozon 1,5 Hydroxylradikaler (UV/H 2 O 2 ) 2

Oxiderande metoder - Ozonering

Oxiderande metoder Ozonering delförsök Summahalt som funktion av ozondosen Summa med < - tecken [ng/l] Summa borttaget <-tecken [ng/l] 12000 Avskiljningsgrad som funktion av ozondosen Avskiljningsgrad medel [%] 100 10000 90 80 70 8000 60 50 40 6000 30 20 4000 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 go3/m3] 16 2000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 [go3/m3] 16

Dos-responskurva för reduktionsgraden vid ozonering

Oxiderande metoder Biologiska vs. Ozonering 32 L2 MBR

Oxiderande metoder Utmaning för ozoneringen Isosorbidmononitrat Ketoprofen

Oxiderande metoder Ultraviolett ljus+väteperoxid Väteperoxid (H 2 O 2 ) och UV-ljus ger upphov till hydroxylradikaler

Oxiderande metoder Ultraviolett ljus+väteperoxid UV-ljus i intervallet 200 till 280 nm kallas UVC Väteperoxiddos: 3 30 (100)g H2O2/m3 Kontakttid: 3 till 15 minuter UV-dos: 75-400 (1600)Wh/m3 Tre olika lamptyper testade

Oxiderande metoder Ultraviolett ljus+väteperoxid

Separerande metoder Nanofiltrering & Omvänd osmos Hög avskiljning Ingen nedbrytning (Mycket) hög energiåtgång

Separerande metoder Aktivt kol Mycket hög reduktion Ingen nedbrytning Kolet måste reaktiveras eller kastas

Separerande metoder Aktivt kol -kapacitet 0,5 SEK/m 3 2 SEK/m 3 3 SEK/m 3 0,5 SEK/m 3

Jämförelse behandlingsmetoderna 2007+2008

Reningsgrader med olika metoder

Reningsgrader med olika metoder 16000 Summahalt av 46 ämnen [ng/l] 14000 14349,26721 12000 10000 8000 6780 7814 6000 4721 4000 2000 0 Hdal in Hdal ut L2 MBR ut Ozon 10 g/m3 UV 100Wh/m3 40 mg/l 110 905 172 305 AC 140 g/m3 NF VRF 1 20 RO VRF 20

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

Effektstudier i avloppsvatten renat med olika metoder Regnbåge metabolitprofiler, organstorlek, dioxinliknande och östrogena effekter, beteendestudier (Sahlgrenska akademin, GU) Zebrafisk embryotoxicitet, könsutveckling, reproduktion (ITM, SU + SLU) Kräftdjur (Nitocra) reproduktion, utveckling, populationstillväxt Alger (Ceramium, Pseudokirchneriella) tillväxthämning Bakterier (Microtox ) hämning av luminiscens (ITM, SU)

Ekotoxtester sammanvägda i rankingtabell (Breitholtz&Larsson, 2009) Pluspoäng = förbättrad effekt jämfört m konv. reningsteknik Minuspoäng = försämrad effekt jämfört m konv. reningsteknik Reningsteknik Konventionellt renat avloppsvatten = referensnivå Alg Tillväxt 0 (=måttl.) Kräftdjur 0 (=neg. popul.tillv.) 0 (= som kontr.) Populationstillväxt Påverkan på plasmametaboliter Dioxinliknande effekter 0 (=betyd.) 0 (=betyd.) Organstorlek Reproduktionstest 0 (=ej betyd.) Östrogen påverkan 0 (=mätbar) *Test endast på juvenil tillväxt under 2007 e.a. = test ej genomförd Kemisk analys Summa Rankning Summa poäng 0 (=viss red.) ±0 6 Renat avloppsvatten + Aktivt kol 1 +1 ±0 +2 +2 e.a. +3 +3 10 1 Renat avloppsvatten + Ozon (5mg/L) ±0 +2 1 +1 +2 ±0 +3 +2 9 2 Renat avloppsvatten + Ozon (15 mg/l) 1 +1 2 +2 +2 ±0 +3 +3 8 3 Renat avloppsvatten + MBBR +1 ±0* 2 ±0 +2 e.a. +1 +1 3 4 Renat avloppsvatten + UV/H 2 O 2 1 ±0 2 ±0 +1 e.a. +1 +1 ±0 6 MBR 1 ±0* 2 +1 ±0 ±0 +2 +1 1 5 Fisk

Slutsatser från utvärderingen av reningsmetoderna Dagens reningsverk tar inte bort alla läkemedelsrester Kompletterande reningsmetoder kan förbättra avskiljningen av läkemedelsrester. Biologiska metoder, MBR & MBBR räcker inte till, avskiljning < 80% Ozonering, aktivt kol och omvänd osmos gav de mest lovande resultaten De utvärderade typerna av UV/H 2 O 2 var inte optimalt designade

Slutsatser från utvärderingen av reningsmetoderna Nanofiltreringen hade begränsad effekt i vår riggning. Omvänd osmos hade hög avskiljning, men drog mycket energi. De studerade metoderna kan även ha positiva effekter på andra ämnen, likväl som vissa har på avskiljningen av mikroorganismer. Sett till resursanvändningen är lågdos-ozonering huvudalternativet för avskiljning av läkemedelsrester. Risken för bildning av biprodukter vid ozoneringen måste beaktas och utredas vidare. Efterföljande biosteg, MBBR, hade ingen effekt enligt de ekotoxikologiska testerna. Effektstudier på vattenlevande organismer är centrala för utvärdering av metoder och beslut om åtgärder.

Kostnadsskattning Kostnadsrelationer skattning baserad på litteraturuppgifter Process Faktor Ozonering 1,0 MBBR 1,1 Aktivt kol, littvärde för koldos 1,5 UV + väteperoxid 2,2 Aktivt kol, egen utvärdering för koldos 5,0 Omvänd osmos 6,9

Vad får vatten- och avloppsreningen kosta? För hela Sverige skulle totalkostnaden uppgå till mellan 2 och 6 miljarder kr/år (225-750 kr p/år). Driften av Sveriges VA-verksamhet (vatten och avlopp) kostade som jämförelse 14 miljarder kr under år 2003. Reduktionen av läkemedelsrester mm skulle i bästa fall innebära 10 % höjning av nuvarande kostnad, 40% i sämsta fall. Försäljningen av läkemedel i Sverige uppgick 2004 till 33 miljarder kr.

Sammanfattning Dagens reningsverk tar inte bort alla läkemedel ur avloppsvatten Läkemedelsrester hittas i dricksvatten och recipient om än i låga halter Kompletterande reningsmetoder kan avlägsna läkemedel ur avloppsvatten Aktivt kol, ozonering samt omvänd osmos (RO) gav de bästa resultaten Ekotoxikologiska tester visar att ozon i låg dos samt aktivt kol är mest lovande sett ur ekologiskt perspektiv De studerade metoderna kan troligen även reducera andra ämnen De oxiderande metoderna reducerar också mikroorganismer Slamkvalitén blir inte bättre med de studerade teknikerna Det kostar energi och resurser vem ska betala? Vi behöver veta mer om effekter av läkemedel i miljön MistraPharma kan ge svar

Tack till: Våra samarbetspartners: IVL Goodpoint (fd Kemi&Miljö) ITM, Stockholms Universitet Sahlgrenska akademin, Göteborgs Universitet SLU Eurofins Vår referensgrupp för val av läkemedel: Anna-Karin Johansson, Läkemedelsverket Åke Wennmalm, Sll Bo Gunnarsson, Apoteket AB Joakim Larsson, GU Samt många kollegor på Stockholm Vatten

Slutrapport och delrapporter finns på: www.stockholmvatten.se/lakemedel Kontakt: berndt.bjorlenius@stockholmvatten.se cajsa.wahlberg@stockholmvatten.se

Tack för uppmärksamheten!