Biologisk vandbehandling af medicinrester - Lokalt eller centralt? MUDP-projekterne Mermiss og Mereff Projekt partnere: IDA Miljø Workshop København 8. marts 2017 Aviaja Anna Hansen, Krüger A/S PhD, Procesingeniør avh@kruger.dk
Kilder til medicinrester i miljøet Kilder Risici Eksempel: Antibiotika forbrug i DK: 160 tons/år aktive stoffer Heraf: 110 tons/år forbrug dyr (~70%) 50 tons/år forbrug mennesker (~30%) 90 % udskrives af almen læger 10 % udskrives på hospitaler Mange af de samme typer antibiotika bruges både til dyr og mennesker Kilde Danmap 2016 Andre store kilder til medicinrester end hospitalsspildevand
Hvor stort er problemet i vandmiljøet? No data = ikke analyseret for
Og her har man detekteret medicinrester i drikkevand No data = ikke analyseret for 4
Medicinrester i vandmiljøet relateret til human konsumption 5
Kortlægning af udledning fra AUH Baseret på Elektronisk Patient Journal: Kun 4% af udskreven medicin distribueres på sygehuset Kun 4% af disse (6 præparater) står for 96% af miljøbelastningen (baseret på PNEC) 6 Kilde: Mermiss, Thomas Møller AUH (Aarhus Universitets Hospital)
Amount Percentages Miljøbelastningen fra medicin brugt i Danmark 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 Udvikling Ambulante behandlinger Aarhus Universitets Hospital (AUH) 0 600.000 Ambulant treatments at AUH 800.000 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Year 2007 2015 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% Miljøbelastning fra medicin brugt på Aarhus Universitets Hospital fordelt mellem ambulante og indlagte patienter 0,0% 2011 2012 2013 2014 2015 Hospitalized Ambulant Kilde: Thomas Møller AUH 7
Hvor er det mest hensigtsmæssig at rense for medicinrester? Det mest belastede hospitalsspildevand Pilot Kommunehospitalet Aarhus Onkologisk afd.* Juli 2013 Nov 2014 4% af medicin forbruget Det samlede hospitalsspildevand Opgradering af Spildevandsprocess på R/A Pilot Skejby Sygehus Maj 2015 Feb 2016* S2 96% Efterbehandling udløb R/A af medicin forbruget Pilot Herning Vand* April Jan 2017 + 2018-2019 Pilot Viby 8 R/A* Feb 2015 - Sept 2015 8 * Pilot forsøg Mermiss og Mereff projektet
Optimeret biologisk rensning med biofilm (MBBR) Let omsætteligt kulstof Svært nedbrydelig/ lav koncentration Biofilm specialiseret i nedbrydning af svære forbindelser
ng/g Optimeret biologisk rensning med biofilm (MBBR) 180 160 140 Naproxen ng/g Degradation of naproxen ng/g biomass 120 100 80 60 40 20 0 M1n M2n M3n Hver reaktors biomasse har unikke egenskaber
Fjernelses % Biologisk rensning med biofilm (MBBR)
Biofilm til efterpolering af renset spildevand 96% af medicin forbruget er i private hjem Renset spildevand Rå urenset spildevand 12
Nyt unikt procesprincip Rotationsdrift (Patent ansøgt) Renset vand fra Renseanlæg A B Poleret renset spildevand Rå spildevand fra kloak C Til Renseanlæg
Svært nedbrydelige forbindelser fjernes! Batch eksperiment Kontinuert flow eksperiment Halveringstid på 2.1 h = Hurtigere end ved andre designs Aktiv slam: <10% omsættes Rotations koncept: 100% omsættes Effektiv nedbrydning af svære forbindelser
Hvad med antibiotika resistente bakterier? Viby RA Dato Resistens Indløb (CFU/ml) Resistens Udløb (CFU/ml) 30/9-16 25.700 60 99,8 11/10-16 1.180 215 81,8 13/10-16 10.100 10 99,9 20/10-16 2.320 20 99,1 Fjernelsesgrad (%) Egå RA Mermisspilot: AUH 27/10-15 200.000 500 99,8 Effektiv reduktion af antibiotika resistente bakterier 04/11-15 40.000 2.000 95,0 11/11-15 100.000 1.000 99,0 26/11-15 50.000 200 99,6 Data fra MBBR pilotrenseanlæg til behandling af hospitalsspildevand AUH Høj reduktion af antibiotika resistente bakterier med kun biologisk rensning +Ozon-trin (2 mg O 3 /l) 99,99934 % reduktion på udløb fra pilotanlæg på Herning RA 15
Hvad med effekt og økonomi? Biofilmteknologi Hospital Renseanlæg* Kommunalt Renseanlæg Kapacitet 150.000 m 3 /år (1,5%) 10.000.000 m 3 /år Investering 20-25 mil Dkk 26-30 mil Dkk Drift Eksl. kapital omk 8,2-8,7 kr/m 3 0,21 kr/m 3 1,3 mil Dkk/år 2,1 mil Dkk/år *Mermiss koncept med O 3 polering Miljø- og cost-effektiv biologisk rensning af medicinrester Effektivitet: Diclofenac 0,4 µg/l: Hospitals R/A fjerner 60 g diclofenac/år Kommunalt R/A fjerner 3,6 kg diclofenac/år Metoprolol 3 µg/l: Hospitals R/A fjerner 450 g metoprolol/år Kommunalt R/A fjerner 18 kg metoprolol/år 16
17