Aktivt kol och ozon är de mest lovande teknikerna för att minska läkemedelsrester i avloppsvatten. Det är slutsatsen från Stockholm Vattens läkemedelsprojekt, som presenterar sin slutrapport lagom till VA-mässan.

Pilotanläggningen Sjöstadsverket vid Henriksdals reningsverk har varit navet i projektet om läkemedelsrester som Stockholm Vatten inledde 2005 i samarbete med Gryaab i Göteborg. Univer­siteten i Stockholm och Göteborg samt lantbruksuniversitetet i Uppsala har gjort de ekotoxikologiska studierna.

Inom projektet har runt 90 aktiva läkemedelssubstanser analyserats. Av dessa har 50 hittats i utgående avloppsvatten från Stockholms reningsverk. Några av läkemedlen återfanns även i låga koncentrationer långt ute i recipienten. För drygt trettio substanser som avskiljs dåligt eller inte alls i reningen har substansflödesanalyser för stockholmsregionen tagits fram.

– Det gäller bland annat blodtryckssänkande mediciner som metoprolol och atenolol, lugnande oxazepam, smärtstillande tramadol, antidepressiva citalopram samt antibiotikumet erytromycin. Även vanliga antiinflammatoriska medel som dik­lo­fenak och östrogen från p-piller är svårnedbrytbara, säger projektledare Cajsa Wahl­berg, miljökemist på Stockholm Vatten.

Avskiljningsgraden varierar alltså mycket mellan olika läkemedel men projektets utvärdering av data från 43 svenska reningsverk med varierande reningstekniker visar att läkemedel i genomsnitt reduceras med 50 procent. Verk med kväverening kan komma upp i en genomsnittlig minskning på 60 procent.

Med utgångspunkt från renat avloppsvatten från Henriksdal har kompletterande biologiska, oxiderande och separerande metoder testats i olika linjer. Process­optimering, avskiljningsgrad och effekter på vattenlevande organismer har studerats.

– 2007 gick vi bland annat igenom de biologiska metoderna. Vi testade slamåldrar mellan fem och 87 dygn, och med stigande slamålder förbättrades avskiljningen. Biofilmsprocesser (MBBR) med rörliga bärare med mycket stor yta, 1 200 m2/m3, gav en reduktion på runt 60 procent. Med en membranbioreaktor (MBR) med 87 dygns slamålder nådde vi över 70 procent, berättar processansvarige Berndt Björle­nius, utvecklingsingenjör på Stockholm Vatten, och fortsätter:

– Men eftersom reningen inte förbättras med mer än 10 – 20 procent trots höga investeringskostnader anser vi inte att de biologiska metoderna är att rekommendera. De effektstudier vi gjorde under 2007 på bland annat östrogena ämnen visade att oxiderande metoder som ozonering gav bättre avskiljning och helt eliminerade hormonpåverkan på exponerade fiskar.

2008 valde man därför att gå vidare med framför allt de oxiderande och separerande metoderna. De oxiderande metoderna bryter ned läkemedlen medan de separerande teknikerna fungerar som en barriär mellan avloppsvatten och recipient. Med båda typerna av metoder får man också en reduktion av andra kemikalier samt bakterier och virus på köpet.

Ozonering testades huvudsakligen i intervallet 5 – 15 gram per kubikmeter. Kontakttider på mellan 10 och 30 minuter i reaktionskolonner utvärderades. Man prövade också att kombinera en ozontillsats på fem gram med en efterföljande MBBR.

– Avskiljningen varierade med mellan 80 och 90 procent. Att även använda MBBR efter ozoneringen för att ta hand om nedbrytningsprodukter, var en hypotes som dock inte ökade avskiljningsgraden annat än marginellt, säger Berndt Björ­lenius.

– Däremot märktes det skillnad på försöksdjuren med den högre ozonhalten, som bland annat påverkade fiskarnas metabolism, kommenterar Cajsa Wahlberg.

Försöken 2007 med UV-ljus kombinerat med väteperoxid gav inte riktigt lika bra reningsresultat som ozoneringen. Under 2008 utvärderades tre olika lampor och tillförd energidos. En samtidig tillsats av väteperoxid varierades i intervallet 8 – 40 gram per kubikmeter.

– Tyvärr nådde vi inte ända fram den här omgången heller. Vi har inte kunnat köra optimalt men sannolikt borde reningen kunna bli bättre om ”rätt” lamptyp kan uppbådas, anser Berndt Björlenius.

Omvänd osmos utvärderades med olika volymreduktionsfaktorer och tryck. Även nanofilter testades på samma sätt liksom med längre drifttider.

– Nanofilter är intressanta eftersom de fordrar ett lägre drifttryck, vilket spar energi jämfört med omvänd osmos. Där­emot blev avskiljningen av små läkemedelsmolekyler något sämre. På samma sätt som för UV gäller det att hitta rätt utrustning.

Aktivt kol testades med granulerat kol för att få en smidig installation och möjliggöra en kontrollerad kvittblivning av de insamlade läkemedlen, som förbränns i samband med att kolet regenereras. Både exklusivt kol och ”lågpriskol” testades, och preliminärt hävdade ”lågpriskolet” sig väl.

– Vi fick en avskiljningsgrad på över 90 procent. I fullskala når man troligen inte fullt så högt beroende på att filtren måste utnyttjas maximalt, säger Berndt Björle­nius.

– Reduktionen blev nästan för bra, menar Cajsa Wahlberg, eftersom aktivt kol även reducerar näringsämnen – som till exempel koppar – som är nödvändiga för ­fiskar.

Separerande tekniker som membran och aktivt kol genererar dock nya restströmmar i reningsverket, som måste tas om hand med exempelvis uppkoncentrering eller förbränning. Samtliga nya metoder ökar också kemikalie- och/eller energiåtgången. En grov skattning av drift-, investerings- och kapitalkostnader för svenska förhållanden visar att den extra kost­naden för att reducera läkemedelsrester och andra kemikalier ligger på mellan 0,9 och 17 kronor per kubikmeter, beroende på teknikval och reningsverkets storlek.

Undantas den dyraste metoden, omvänd osmos, hamnar kostnaden på mellan 0,9 och 6 kronor per kubikmeter. Kompletterande rening skulle i bästa fall innebära tio procents höjning av VA-avgiften, men i sämsta fall nästan dubblera den.

– Men att komplettera befintlig rening med ozon eller aktivt kol kombinerar hög avskiljningsgrad med rimliga kostnader utan allt för stor miljöbelastning av växthusgaser, anser Cajsa Wahlberg och får medhåll av Berndt Björlenius när de sammanfattar projektet.
Båda tycker också att projektet, trots en internationellt sett liten budget och minimal personalstyrka, har kommit långt:

– Det har gett VA-branschen bra framförhållning. Nu vet vi vilka metoder som kan användas även om till exempel tekniker med UV-ljus och nanofilter behöver utvärderas ytterligare. Vi behöver också fundera på hur metoderna ska skalas upp.

Berndt Björlenius och Cajsa Wahlberg anser också att det är viktigt att väga in miljöeffektforskarnas utlåtande om nyttan av en extra rening innan nya krav ställs på reningsverken.

Se även tabell (PDF-dokument) som inte fick plats i den tryckta utgåvan.

Text: Lise-Lotte Nilsson

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.