Mikroplastik i spildevand. Hanne Løkkegaard, Teknologisk Institut

Transkript

1 Mikroplastik i spildevand Hanne Løkkegaard, Teknologisk Institut

2 Life Science Center for Kemi og Bioteknik Fokus på Miljøteknologi Sundhed Proces- og materialekemi Sektion for vand og ressourcer Fokus på vand og spildevand

3 Indhold Præsentation af internationale måleprogrammer og resultater Præsentation af udviklingsprojekt på danske renseanlæg Status for projektet og vejen fremad Perspektivering i forhold til fremtiden

4 Gennemførte måleprogrammer på spildevandsanlæg Målinger i Tyskland på 12 renseanlæg (spildevandsudløb og slam) Oprensning samt spektroskopi Målinger på 3 renseanlæg i Sverige og 3 renseanlæg i Norge (ind- og udløb fra renseanlæg) Mikroskopering og smeltning af plastik Spektroskopi af udvalgte prøver

5 Internationale måleprogrammer fortsat Målinger på 3 renseanlæg i Holland (Udløb fra renseanlæg) Mikroskopering Målinger på St. Petersburg Renseanlæg i Rusland Finsk undersøgelse (Ind- og udløb fra renseanlæg) Mikroskopering Adskiller ikke mikroplastik fra naturlige materialer

6 Rensegrader målt på renseanlæg Svenske undersøgelser Spildevandsanlæg Henriksdal Rya Långevik Hammarby Sjöstad Efterpolering Sandfilter Skivefilter MBR Rensegrad > 300μm 98,9% 99,9% 99,5% næsten 100 % > 20μm 90,3% 69,9% 87% Norske undersøgelser Samme niveauer men højere rensegrader for mindre partikler (87 97 %)

7 Udledninger til recipient Tyske undersøgelser μm (8851) plastpartikler / m³ > 500 μm 0 52 plastpartikler / m³ Fibre fibre / m³ Svenske undersøgelser > 20 µm plastpartikler / m³ > 300 µm 9 90 plastpartikler / m³ Ikke syntetisk fibre fibre / m³ Norske undersøgelser: Samme niveauer som svenske undersøgelser

8 Antal Størrelsesfordeling af mikroplastik på udløb Størrelses fordeling Kilde: Ivo Int-Veen (Tyskland 2014)

9 Fordeling af plast på udløbsprøver (Tysk undersøgelse) Mikroplastpartikler > 500 µm 75 % Polyethylen 20 % Polypropylen 5 % Polyamid, polystyrol, PVC og polyuretan Fibre Mikroplastpartikler < 500 µm Alle 14 plasttyper er fundet Polyethylen (dominerende) PP Fibre < 500 µm Polyester 69 % Polyamid 23 % Polypropylen - 8 % PA PET

10 Svagheder ved eksisterende målemetoder Tyske undersøgelser Oprensning af slam foretages med NaOH Oprensning af udløbsprøver foretages med H₂O₂ og enzymer Oprensning for udløbsprøver varer ca. 3 uger Spektroskopi (FTIR) Fibre bestemmes separat Konklusion Meget tidskrævende metoder. Den kemiske påvirkning af mikro- plasten er ikke undersøgt. Sorte plaststykker I NaOH

11 Svagheder ved eksisterende målemetoder (fortsat) Svenske og norske undersøgelser Mikroskopi Objektglas med mikroplastik holdes over flammen fra en spritlampe Plasts smeltepunk afhængig af typen: Ca. 75⁰C 300⁰C (for de mest brugte plasttyper) Spektroskopi kun på mikroplastik > 300 µm

12 Projekt støttet af Vandsektorens Teknologiudviklingsfond Udvikling af valide analysemetoder til screening af mikoplast i spildevandsanlæg Samarbejde med:

13 Måling af mikroplastik på udvalgte renseanlæg Måling på Ejby Mølle Renseanlæg Måling på Marselisborg Renseanlæg Bestemmelse af mikroplastik i: Indløb Udløb Slam

14 Udvikling af målemetode til bestemmelse af mikroplastik i slam Den gyldne middelvej Nedbryde slam, men samtidig ikke beskadige mikroplasten Indledende forsøg Forskellige kemikalier testes på forskellige plasttyper Udvalgte kemikalier og koncentrationer testes på slam Oprensningen skal samtidig være god nok til spektroskopi med laserlys (Raman)

15 Forsøg med oprensningsmetoder af slam Kemisk nedbrydning af slam 24 timer ved 60 O C Slam Slam + NaOH Slam + HNO 3 Slam + H 2 O 2

16 Resultat af screening Den optimale oprensning til spektroskopi De anvendte enzymer: Lipase, Protease, Cellulase, Mannanase og Alpha-amylase H₂O₂ H₂O₂ + enzymer H₂O₂ + enzymer +H₂O₂

17 Status for udvikling af analysemetode Oprensningsmetoden er reduceret fra 3 uger til 3 dage Gode resultater med spektroskopi baseret på laser Nedbrydningen af mikroplastik under oprensning skal undersøges nærmere

18 Fælles kloak Separeret kloak Ca. 50% Ca. 50% Ca. 70% af slammet køres på de danske marker Ca. 1/3 Ca. 2/3 Renseanlæg Regnvandsbassin Direkte udledning 0,1 30% af mikroplastik udledes Rensningsgraden af regnvand er ukendt

19 Fremtidige udfordringer og behov for målinger Målinger af rensegrader og udledninger for partikler < µm Målinger på flere danske renseanlæg Undersøge rensegrader i forhold til efterpolering m.m. Målinger på regnvandsbetingede udledninger