Vattnet renas från 95 procent av läkemedelsrester

I en samling blå containrar intill Knivsta reningsverk ryms Sveriges första fullskaleanläggning för läkemedelsrening.
Reningsverket i Knivsta ligger på ett öppet fält strax utanför samhället. De blå containrarna framför anläggningen skymtar på långt håll. I förgrunden syns också något som ser ut som en vitmålad silo.

Strax intill flyter Knivstaån förbi. Ån är också främsta anledningen till att de blå containrarna står just här i Knivsta och ingen annanstans, förklarar Berndt Björlenius, projektledare vid industriell bioteknologi på KTH.

– I den här smala ån blir koncentrationen av avloppsvatten väldigt hög, i genomsnitt är hälften av vattnet i ån nedströms reningsverket renat avloppsvatten. Det ger oss unika möjligheter att se hur ån tar emot de substanser som finns kvar efter reningen.

Svenska reningsverk håller överlag hög klass. Men även i en riktigt bra anläggning renas avloppsvattnet bara från ungefär hälften av de inkommande läkemedelsresterna.
Återstoden hamnar i det vattendrag där reningsverket har sitt utlopp. Traditionella reningsverk klarar helt enkelt inte av att bryta ner många av de kraftfulla substanserna i läkemedlen.

Det gör däremot anläggningen i de blå containrarna, en produkt av de forskningsprojekt som Berndt Björlenius leder.
Tekniken bygger på att bryta ner läkemedelssubstanserna med hjälp av ozon som blandas in i avloppsvattnet.

Metoden har utvecklats och prövats i en mobil pilotanläggning vid tre olika reningsverk innan fullskaleanläggningen i Knivsta togs i drift i maj 2015.
– Utmaningen här var att vi måste ta hand om allt vatten som passerar genom Knivsta-verket, säger Berndt Björlenius.

Till reningsverket i Knivsta är omkring 10 000 personers hem anslutna. Under normala förhållanden skickar knivstaborna cirka 200 kubikmeter vatten, 1000 badkar, i timmen till reningsverket.
Vid kraftiga regn när dagvatten läcker in i avloppssystemet kan flödet genom verket stiga till uppåt 600 kubikmeter per timme.

Anläggningen för läkemedelsrening ligger som ett extra reningssteg efter den ordinarie processen. För närvarande är läkemedelsreningen inte längre inkopplad, den delen av projektet avslutades sista januari i år.
Men en rundvandring som slutar uppe på containertaken ger ändå en god bild av hur anläggningen fungerar när den är igång.

Från taken kan vi se ner på den brunn dit vattnet leds från det befintliga reningsverket. Via en pumpstation i en av containrarna pumpas vattnet från brunnen sedan upp till taket för att blandas med ozon i två stora tankar av rostfritt stål.
– Tankarna är två gamla mjölkcisterner som vi har köpt in. Återbruk sparar miljö, pengar och tid, påpekar Berndt Björlenius.

Vattnet pumpas genom anläggningen i ett kontinuerligt flöde och omloppstiden i ozonkontakttankarna är normalt ungefär en halvtimme.
Under den tiden bryter det kraftfulla ozonet ner läkemedelsmolekylerna så att de tappar sin biologiska verkan.

Från ozontankarna pumpas vattnet vidare för filtrering i perkolationsfilter med grovt material. Därefter släpps det ut i en poleringsdamm, dit vattnet normalt sett leds direkt efter den ordinarie reningen.

Med den här metoden höjer vi reduceringen från 50 procent till 95 procent av inkommande läkemedelsrester. Dessutom försvinner också ett antal bakterier och virus, säger Berndt Björlenius.

– I princip skulle det vara möjligt att reducera läkemedelsresterna nästan helt, men det skulle bli dyrt. Redan vid en 95-procentig läkemedelsreducering i hela Sverige beräknas reningskostnaden öka med i genomsnitt 250 kronor per person och år.
Med högre reningsgrad skulle den summan bli två till tre gånger större.

Dessutom kan vattnet faktiskt bli för rent.
– I pilotanläggningen, där vi prövat upp till 98 procent reducering, har vi tidvis fått ett alltför rent vatten. Då ser man till exempel att vissa kräftdjur växer sämre på grund av spårämnesbrist.

De blå containrarna rymmer olika funktioner. Förutom pumpstationen och containern med perkolationsfiltren finns här till exempel en kontorscontainer. Och ett labb-förråd där avloppsvatten i blåa plastdunkar väntar på att analyseras.

Den vita ”silon” som vi la märke till på håll är en behållare för flytande syre. Eftersom ozon är en instabil gas måste det tillverkas direkt på plats när anläggningen är igång.
Valet av metod för att avskilja läkemedelsresterna har inte varit självklart.

Berndt Björlenius har ägnat sig åt vattenforskning i mer än 25 år. I ett projekt för Stockholm Vatten 2006 testade han och hans dåvarande kollegor flera olika metoder – såväl biologiska och fysikaliska som kemiskt oxidativa tekniker.
Exempelvis testades membranbioreaktor, nanofilter, omvänd osmos och UV-strålning.

Även i det nu aktuella projektet prövades några andra metoder i pilotanläggningen.
– Men vi valde att gå vidare med ozon-metoden. Det är den teknik som har lägst kostnad, ger god rening och går fortast att implementera i full skala.

För det är angeläget att inom en inte alltför avlägsen framtid få igång en bättre avskiljning av läkemedelssubstanserna påpekar Berndt Björlenius.

Även om all påverkan av läkemedelsrester på miljön inte är fullt utforskade vet vi till exempel att preparat som p-piller hämmat fortplantningen hos fiskar.
Antibiotika-utsläpp misstänks också bidra till utvecklingen av resistenta bakteriestammar, speciellt vid produktionsplatserna.

– Hela 95 procent av läkemedelsresterna kommer med urin och avföring. Många av de här substanserna är så kraftfulla att de inte bryts ner, utan är biologiskt aktiva även sedan de passerat kroppen.

Det bästa vore förstås om inflödet av läkemedelsrester med negativ miljöpåverkan kunde minskas radikalt till reningsverken.
Till exempel genom utveckling av ”gröna läkemedel”, hälsofrämjande läkemedelsgenomgångar och genom att i större utsträckning ersätta medicinering med åtgärder som motion på recept.

– Vi uppmuntrar allt sådant så kallat uppströmsarbete, vi vill ju inte ha reningsverken som en slasktratt. Men den resan är bara påbörjad, konstaterar Berndt Björlenius.
– Att ändå ha tekniska lösningar för att bryta ner resterna från det kemikaliesamhälle vi faktiskt lever i – det ser jag som en skyldighet.

FAKTA

Om läkemedelsrester

-I Sverige används omkring 1200 aktiva läkemedelssubstanser.
-Flera av dem är biologiskt aktiva även efter att de passerat kroppen och så stabila att de heller inte bryts ner fullständigt med traditionell reningsteknik.
-Ett sådant ämne är till exempel Diklofenac, den verksamma substansen i flera värktabletter. Av de 67 kg Diklofenac som under ett år fördes in med avloppsvattnet till reningsverken i Stockholmsregionen fanns 47 kg också kvar i det vatten som släpptes ut efter avslutad rening.
-Läkemedelsrester i sjöar och vattendrag har bland annat kopplats till hämmad fortplantning och andra hormonstörningar hos fiskar.
-I naturen bryts många av de här ämnena ner ytterst långsamt och kan färdas långt. Även ute på öppet vatten i Östersjön har läkemedelsrester hittats.

Om forskningsprojektet för vattenrening

-Forskningenom läkemedelsrening är ett delprojekt inom MistraPharma-programmet om läkemedel och miljö som startade 2008.
-Reningsprojektet har omfattat kartläggning, metodutveckling samt uppbyggnad av en mobil pilotanläggning och fullskaleanläggningen i Knivsta.
-Reningsanläggningen i Knivsta, som liksom pilotanläggningen konstruerats av KTH, kostade cirka 3, 5 miljoner kronor att bygga.
-Till anläggningen hör också en mobil testrigg för exotoxikologiska tester. Riggen används av SLU, Sveriges Lantbruksuniversitet, för jämförande studier av fiskars hälsabland annat i konventionellt renat respektive ozonerat vatten.
-Reningsprojektet inleddes med labbförsök på Lunds tekniska högskola och övertogs 2012 av KTH. Förutom LTH, KTH och SLU har även Göteborgs, Stockholms, Uppsala och Umeå universitet medverkat i projektet. Det har finansierats av MistraPharma samt, via Havs- och vattenmyndigheten, av Miljödepartementet.
-Projektetska avslutas våren 2017 och under den pågående utvärderingen söker forskarna pengar till ett uppföljningsprojekt.


Text Ursula Stigzelius

Foto Håkan Lindgren

KTH Magazine 24 AUGUSTI, 2016