| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Begrænsning af humane medicinrester og antibiotikaresistens i spildevand med fokus på reduktion ved kilden

6 Laboratorietest af forrensemetoder

• 6.1 Baggrund for udvælgelse af forrensemetoder
• 6.2 Forsøgsdesign
• 6.3 Fysiske målinger og analyser
• 6.4 Bearbejdning af forsøgsresultater
  • 6.4.1 Koagulering og flokkulering
  • 6.4.2 Effekt af koagulering og flokkulering over for bakterier og antibiotika
  • 6.4.3 Økonomisk vurdering
• 6.5 Delkonklusion vedrørende filtrering, koagulering og flokkulering

I forlængelse af litteraturstudierne om forrensemetoder blev der gennemført indledende laboratorietests af koagulering/flokkulering til behandling af hospitalsspildevand. Der er primært fokuseret på fjernelse af resistente bakterier, mens fjernelse af lægemiddelrester betragtes som en sidegevinst og er kun undersøgt i begrænset omfang. Der er udvalgt to bakterietyper (E. coli og enterokokker), hvor fjernelsen er undersøgt i forhold til en kombination af koagulering, flokkulering og filtrering. Laboratorietestene er gennemført med spildevand fra Hvidovre Hospital. Resultatet fra laboratorieforsøgene indgår i en teknisk/økonomisk vurdering af koagulerings- og flokkuleringsteknologier som forrensemetoder.

6.1 Baggrund for udvælgelse af forrensemetoder

Baggrunden for at vælge koagulering og flokkulering som den forrensemetode, der skulle testes, er begrundet i en række krav relateret til mulighederne for at implementere teknologierne i forbindelse med hospitalernes afledning til det offentlige kloaksystem. Desuden skulle det være en teknologi, som umiddelbart kunne testes i laboratoriet. De væsentligste krav til laboratorietesten har været:

Reduktion af mikroorganismer. Det primære sigte med forrensningen er at reducere farligheden af spildevandet i forhold til en infektionsrisiko for kloakarbejdere. Det er vist, at koagulering og flokkulering kan reducere bakterieindholdet i drikkevand og spildevand med 90-99% svarende til 1-2 log-enheder (Wricke, 2006). I afsnit 4.3 er beskrevet resultater med koagulering/flokkulering af vand indeholdende lægemidler. De bedste resultater for fjernelse blev opnået for diclorfenac, ibuprofen og bezafibrat (op til 77%). For carbamazepin og sulfamethoxazol (ikke-ioniserbare forbindelser) skete der ingen fjernelse (Vieno et al., 2006).

Fysisk/kemiske teknologier. Fysisk/kemiske renseteknologier forventes i forhold til etablering på eksisterende hospitaler at være de umiddelbart mest hensigtsmæssige teknologier. Biologiske rensemetoder (biologiske filtre, aktiv slam, roterende skivefiltre) er teknologier, som vil kræve tilpasning af bakteriekulturen, inden den optimale renseeffektivitet kan opnås. En sådan tilpasning vil kræve længerevarende test i laboratorie- og/eller pilotskala.

Håndtering af slam/affald. Håndteringen af slam fra koagulering og flokkulering skal kunne ske i lukkede systemer, hvor udslip af aerosoler og muligheden for kontakt med slam kan begrænses. I afsnit 4.4.1 er beskrevet lukkede systemer til slamhåndtering.

Pladsforhold. På hospitaler kan det i forbindelse med afløbssystemer være vanskeligt at finde plads til at installere renseteknologier. Derfor er det vigtigt at fokusere på teknologier, der er kompakte. Desuden er det fordelagtigt at anvende teknologier, der kræver lidt tilsyn.

Mikro-, ultra-, og nanofiltrering samt UV-bestråling er kompakte teknologier, men disse kan ikke umiddelbart anvendes til spildevand med et indhold af suspenderet stof som i hospitalsspildevand (300-550 mg/l). Koagulering, flokkulering og sedimentering vil kunne fungere som forbehandlingsteknologi til de nævnte poleringsmetoder.

Ud fra de ovennævnte betragtninger blev det besluttet at gennemføre laboratorietest med filtrering af råspildevand fra et hospital efterfulgt af koagulering, flokkulering samt separation af udfældet slam.

6.2 Forsøgsdesign

Målet med forsøgene var at undersøge effektiviteten af udvalgte fældningskemikalier i forhold til fjernelse af antibiotikaresistente bakterier samt at belyse sideeffekten af udfældningen – dvs. i hvilket omfang der sker en reduktion af udvalgte antibiotika. Forsøgene har dannet basis for fastlæggelse af driftsbetingelser (doseringsmængder for koagulerings- og flokkuleringskemikalier) og identifikation af teknologier for separation af det udfældede materiale. Data er efterfølgende benyttet til en indledende teknisk og økonomisk vurdering af forrensning af spildevand fra hospitaler.

Forsøgene blev designet, så de simulerer en forfiltrering af spildevandet efterfulgt af koagulering og flokkulering. Endelig skete der en separation af det udfældede materiale. Ved fældningsforsøgene blev tre forskellige koagulanter afprøvet:

• Jernbaseret koagulant med et Fe³⁺ indhold på 200 g/l
• Aluminiumsbaseret koagulant, hvoraf 100% af aluminiumindholdet er på Al³⁺ form
• Aluminiumsbaseret koagulant med et Al-indhold på 272 g/l, hvoraf ca. 65% er på polyaluminiumform

For at forbedre separationen af det koagulerede materiale blev der tilsat flokkuleringsmiddel (polymer), fordi de dannede metalflokke normalt er relativt skrøbelige og uegnede til direkte separation ved hjælp af eksempelvis filtrering. Der gennemførtes derfor også flokkuleringsforsøg med udvalgte polymerer for at udpege den mest lovende polymertype, og den mængde af polymer der skulle doseres.

Forfiltreringen af råspildevandet blev simuleret ved at filtrere gennem et 125 µm filter, hvor filtreringshastigheden fulgtes ved at måle filtratmængden som funktion af tiden. Filtreringshastigheden blev bestemt ved forskellige SS-belastninger for at vurdere en designflux til et fuldskalaanlæg.

Det filtrerede vand blev opsamlet og anvendt til koagulerings- og flokkuleringsforsøg. Forsøgene blev gennemført som en jar-test, hvor fem reaktorer med spildevand var opstillet i et røre-reck (figur 6.2.1) og hvor der blev tilsat stigende mængder af koagulant/polymer, hvorefter effektiviteten blev vurderet ud fra analyse af vandkvaliteten efter separation af flokkene ved sedimentation og filtrering.

Figur 6.2.1 Forsøgsopstilling med røre-reck til jar-test.

Hver reaktor indeholdt to liter forfiltreret spildevand, og udgangspunktet for koagulantdoseringen var 200 mg/l med variationer på 50 mg/l til hver side af denne koncentration. Udgangspunktet for polymerdoseringen var 10 mg/l med variationer på 2,5 mg/l til hver side. Forsøgene med polymerdosering blev gennemført med den koagulantdosering, som blev fundet mest effektiv. Efter flokkuleringen blev spildevandet separeret – ligesom ved forfiltreringen – gennem et 125 µm filter, og filtreringshastigheden blev målt.

6.3 Fysiske målinger og analyser

De analyserede typer af resistens blev valgt på baggrund af tidligere erfaringer med resistensbestemmelse i spildevand fra Hvidovre Hospital samt viden om antibiotikaforbruget på det sengeafsnit på Hvidovre Hospital, hvorfra spildevandet blev udtaget til laboratorieundersøgelserne (Lynettefællesskabet I/S, 2004; Lynettefællesskabet I/S, 2005).

Analyserne af antibiotika blev valgt ud fra et ønske om at koordinere målingerne med resistensbestemmelserne, kendskab til antibiotikaforbruget og praktiske muligheder for at analysere antibiotika.

Forud for valget, af hvilke typer resistens der blev analyseret for i laboratorieforsøgene, blev der gennemført en screening for ampicillin-, gentamicin- og ciprofloxacin-resistens hos E. coli i spildevand fra Hvidovre Hospital. Antallet af gentamicin-resistente E. coli var så lavt, at usikkerheden ved beregning af fjernelseseffektiviteten ville blive uacceptabel høj, og derfor blev resistensbestemmelser i forhold til gentamicin valgt fra.

Effektiviteten af koagulanter og polymerer blev vurderet på baggrund af målinger af pH og COD i vandfasen efter fraseparation af flokkene.

Vandkvaliteten i råspildevandet samt vandfaser fra forfiltrering blev bestemt ved analysering af parametrene nævnt neden for. Tilsvarende blev de mest effektive koagulant/flokkulantdoseringer bestemt på baggrund af analyser af:

• pH
• Turbiditet
• SS
• COD
• UV_254nm-transmission
• Udvalgte resistente bakterier (ampicillin-resistente og ciprofloxacin-resistente E. coli samt erythromycin-resistente enterokokker)
• Udvalgte antibiotika (se tabel 6.4.4)

Bestemmelse af UV_254nm-transmissionen i det behandlede vand sker med henblik på at vurdere, om det efterfølgende er egnet til UV-behandling for eventuelt at forbedre fjernelsen/inaktiveringen af resistente bakterier.

6.4 Bearbejdning af forsøgsresultater

6.4.1 Koagulering og flokkulering

Forsøgene blev gennemført på spildevandsprøver udtaget fra pumpesumpen under sengebygning 3 på Hvidovre Hospital d. 4. september 2006. Ved ankomst til DHI’s proceslaboratorium blev råspildevandet filtreret gennem et 125 µm filterbånd for at simulere forfiltrering inden den kemiske fældning og flokkulering. Råspildevandet og det forfiltrerede spildevand blev herefter karakteriseret i forhold til ovennævnte fysiske og kemiske parametre (se afsnit 6.3). Resultaterne af spildevandskarakteriseringen fremgår af tabel 6.4.1.

Tabel 6.4.1 Spildevandskarakteristika for råspildevand og forfiltreret råspildevand.

Resultaterne viser, at spildevandet fra Hvidovre Hospital har et højt indhold af suspenderet stof indikeret ved en SS-koncentration på omkring 1.100 mg/l, hvoraf størstedelen (97%) er organisk indikeret ved et VSS på omkring 1.070 mg/l. Den høje koncentration af organisk stof kommer ligeledes til udtryk i en høj COD-koncentration (ca. 1.200 mg/l). Det høje SS-indhold giver ligeledes en høj turbiditet og lav transmission overfor UV_{254 nm} lys, hvilket viser, at spildevandets indhold af bakterier ikke umiddelbart kan reduceres ved anvendelse UV-teknologi. Resultaterne viser til gengæld, at forfiltrering gennem en 125 µm filterdug vil kunne fjerne størstedelen (90%) af det suspenderede stof og en tilsvarende del af det organiske stof (ca. 90%). Det forfiltrerede spildevand indeholder således udelukkende finpartikulært og kolloidt materiale, der kan forventes udfældet med koagulanter og polymer. I forhold til anvendelse af koagulanter har spildevandet en passende alkalinitet, som under normale forhold vil kunne modvirke koagulanternes syredannelse.

Effektiviteten af de udvalgte fældningskemikalier blev undersøgt på det forfiltrerede spildevand. Indledningsvis blev effektiviteten vurderet i forhold til fjernelse af COD. Den optimale dosering blev fundet ved tilsætning af stigende doser af fældningskemikalier til spildevandet og efterfølgende måling af COD-reduktionen og den resulterende pH-værdi. Resultaterne fremgår af figur 6.4.1 og 6.4.2.

Figur 6.4.1 COD-reduktion som funktion af doseret koagulantmængde.

Af figur 6.4.1 fremgår det, at der for alle tre tilsatte koagulanter opnås en reduktion i COD i det forfiltrerede spildevand på omkring 50% frem til en dosering på mellem 50 og 100 mg/l. Ved yderligere dosering ses en forringet effektivitet i COD-fjernelsen for den jern(III) baserede og den polyaluminiumbaserede koagulant. Dette ses imidlertid ikke for den rene Al(III) baserede koagulant, hvilket heller ikke er forventet, da en øget dosering normalt fører til forringet reduktion.

Figur 6.4.2 Resulterende pH i spildevand efter koagulantdosering.

Den forringede COD-reduktion ved fortsat dosering kan skyldes flere forhold, der kan forklares ud fra den resulterende pH i spildevandet efter dosering (figur 6.4.2). Den høje effektivitet af koagulanterne ved doseringer mellem 50 og 100 mg/l sker ved pH på omkring 6,5. Ved denne pH-værdi udfældes det kolloide organiske materiale hovedsagligt ved såkaldt sweep koagulering, hvor det organiske materiale indbygges og kompleksbindes i udfældningsprodukter af aluminium og jern – primært amorft Al(OH)_3(s) og Fe(OH)_3(s). Ved fortsat dosering ses pH at falde til mellem 3-4, hvorved koncentrationen af Al(OH)_3(s) og Fe(OH)_3(s) falder, og koncentrationen af Al(III) og jern(III) stiger. Ved dette pH-interval udfældes det kolloide organiske materiale ved såkaldt ladningsneutralisation, der normalt er mindre effektiv end sweep koagulering. Endvidere anvendes selve koagulanten i dette tilfælde til pH-justeringen, hvorved risikoen for overdosering (ladningsinvertering) og deflokkulering øges, og udfældningseffektiviteten mindskes.

Betragtes COD-fjernelsen i forhold til koagulantdoseringen, synes en dosering af såvel en jernbaseret som en aluminiumsbaseret koagulant at ligge mellem 50 og 100 mg/l uafhængigt af koagulantprodukt. Dette svarer til en dosering, hvor koagulanterne virker ved sweep koagulering, som for jern(III) sker ved pH-værdier mellem 6-8 og for Al(III) ved pH-værdier omkring 6,5. En ulempe ved udfældning ved sweep koagulering er imidlertid, at denne type koagulering genererer væsentligt mere slam end ladningsneutralisation.

For de optimale doseringer af koagulant blev der efterfølgende lavet en screening med forskellige polymerer med henblik på et indledende valg af polymer til bestemmelse af optimal dosering. Den indledende screening viste, at den bedste flokkulering kunne opnås med en lavmolekylær polymer med lav anionisk ladning. For denne polymer er der for de optimale doseringer af koagulant lavet jar-test forsøg med henblik på at fastlægge et forventet doseringsinterval ud fra målinger af turbiditeten i vandfasen. Resultaterne af disse jar-test fremgår af figur 6.4.3.

Figur 6.4.3 Turbiditet i spildevand efter polymerflokkulering af koaguleret spildevand.

Som det fremgår af figur 6.4.3, er polymerens effekt på det koagulerede materiale afhængig af den anvendte koagulant. Umiddelbart fås den bedste partikelfjernelse ved anvendelse af polymeren på koagulat fra en jernbaseret koagulant og en polyaluminiumbaseret koagulant, mens effekten er ringere for koagulat fra den rene Al(III)-baserede koagulant. Betragtes reduktionen i turbiditet i forhold til polymerdoseringen, synes en dosering omkring 2 mg polymer pr. liter spildevand at være optimal, hvis der forinden er koaguleret med et jern- eller polyaluminiumbaseret produkt.

Ud fra de fundne doseringer er der sluttelig lavet forsøg med optimal koagulant- og polymerdosering med henblik på at vurdere den resulterende vandkvalitet ved forbehandling af spildevand fra Hvidovre Hospital. Vandkvaliteten fra slutforsøgene fremgår af tabel 6.4.2.

Tabel 6.4.2 Vandkvalitet opnået ved laboratorieundersøgelser af forbehandling af spildevand fra Hvidovre Hospital.

Det fremgår, at den resulterende pH ved forsøgene med jern(III) og Al(III) er væsentlig lavere end ved de indledende forsøg, hvilket skyldes, at slutforsøgene er gennemført på en ny spildevandsprøve med lidt lavere alkalinitet (7,9 meq/l). Det fremgår, at der ved denne form for forbehandling kan opnås en væsentlig forbedret vandkvalitet med næsten en fuldstændig fjernelse af partikulært materiale. Det må anbefales at vælge en koagulantdosering i den lave ende af det fundne optimum for at undgå for lav pH i det afledte vand.

6.4.2 Effekt af koagulering og flokkulering over for bakterier og antibiotika

For at vurdere forbehandlingens effekt på reduktion af antibiotikaresistente bakterier og antibiotika blev der gennemført bestemmelser af det totale antal E. coli og antallet af enterokokker i råspildevandet, i filtreret spildevand og i de to prøver med den laveste turbiditet fra fældning med tre forskellige koagulanter. Desuden blev antallet af ampicillin-resistente E. coli, ciprofloxacin-resistente E. coli samt antallet af erythromycin-resistente enterokokker bestemt i de nævnte prøver. Resultaterne fremgår af tabel 6.4.3. Rådata er præsenteret i Bilag E sammen med angivelse af anvendte analysemetoder og protokol for bestemmelse af antal af bakterier i spildevandsprøverne – både det totale og antallet af resistente bakterier.

Tabel 6.4.3 Total antal bakterier samt antal resistente bakterier i råspildevand og spildevand efter koagulering og flokkulering. Data skrevet med fede typer viser andelen af resistente bakterier i råspildevand. Desuden er den procentvise reduktion i antallet af bakterier beregnet.

De kvantitative bestemmelser af total E. coli og enterokokker samt resistente bakterier blev udført ved spredning af prøven på agarplader med og uden antibiotika. Prøven og fortyndinger af prøven blev spredt på agarplader tilsat det antibiotika, som skulle testes. Som kontrol blev ligeledes spredt prøve og fortyndinger på agarplader med og uden antibiotika. Pladerne blev inkuberet i varmeskab. Antallet af bakterier, der voksede op på agarpladerne tilsat antibiotika, angiver, hvor mange resistente bakterier der er i prøven, og antallet af bakterier, der voksede op på agarpladerne uden antibiotikum, angiver det totale antal bakterier, der var i prøven. De mikrobiologiske analyser blev udført af DHI’s mikrobiologiske laboratorium.

Analyser for antibiotika blev udført af Eurofins A/S, som anvendte en metode udviklet af Eurofins selv (LC-MS/MS). Analyseresultater og detektionsgrænserne for de enkelte antibiotika fremgår af tabel 6.4.4, mens analyseusikkerheden (RDS) generelt var 20-25%.

Resistensbestemmelser viste, at ampicillin- og ciprofloxacin-resistente E. coli udgør henholdsvis 50 og 7,6% af det totale antal E. coli i råspildevand, mens erythromycin-resistente enterokokker udgør 47% af det totale antal enterokokker.

Filtrering alene fører til en reduktion i det totale antal ampicillin-resistente E. coli på 85-89%. Umiddelbart er der ingen forklaring på, hvorfor reduktionen for ciprofloxacin-resistente E. coli kun er på 25%.

Reduktionen af enterokokker – både det totale antal og antallet af erythromycin-resistente – lå mellem 33 og 38%. Det er ved tidligere forsøg med filtrering af hospitalsspildevand konstateret at reduktionen i antallet af enterokokker er mindre end reduktionen af E. coli. (Lynettefællesskabet, 2004).

På grund af stor fortynding (for stor) af prøverne fra fældningsforsøgene var det ikke muligt at bestemme antallet af det totale E. coli og ampicillin-resistente E. coli med større nøjagtighed end <45 CFU/ml. Bestemmelserne af ciprofloxacin resistente E. coli viste imidlertid >99,8% fjernelse. Der forventes en tilsvarende fjernelsesprocent for ampicillin-resistente og total E. coli.

For enterokokker og erythromycin-resistente enterokokker blev der observeret fjernelsesprocenter på 99,5% eller mere for alle tre typer fældninger.

Sammenfattende viser resultaterne, at koagulering og flokkulering med de anvendte fældningsmidler (jern- eller aluminiumbaserede) og polymer til flokkuleringen af alle tre fældningskemikalier vil kunne benyttes til behandling af hospitalsspildevand, hvis formålet er mere end 99% fjernelse af E. coli og enterokokker herunder resistente typer af de nævnte mikroorganismer.

Tabel 6.4.4 Koncentrationer af antibiotika i forfiltreret samt koaguleret/flokkuleret spildevand. Desuden er anført detektionsgrænser og Kd-værdier.

Klik her for at se Tabel 6.4.4

Ved hjælp af K_d værdier for de individuelle antibiotika (Beausse, 2004) og kendskab til koncentrationen af VSS i spildevandsprøverne er der ud fra de målte koncentrationer af antibiotika i de filtrerede prøver beregnet den totale koncentration af antibiotika i spildevandsprøverne. Det vil sige opløste antibiotika plus det antibiotika, der er adsorberet til slammet. En forudsætning er, at der er ligevægt, og at man derfor kan beregne den totale koncentration ud fra ligningen vist i afsnit 4.2 (C = S (1+X_SS · K_d)). Resultaterne af beregningerne er vist i tabel 6.4.4. De lave logK_d værdier (<3) fortæller, at adsorptionen er lav.

Ampicillinkoncentrationen (14 µg/l) var den højeste koncentration blandt de analyserede antibiotika. For tetracyclin, phenoxymethylpenicillin og amoxycillin lå koncentrationerne under detektionsgrænserne på henholdsvis 0,3, 0,3, og 1 µg/l. Mange penicilliner er letnedbrydelige. Det er derfor ikke overraskende (se halveringstider i tabel 4.4.5), at koncentrationerne af phenoxymethylpenicillin og amoxycillin ligger under detektionsgrænserne.

Analyse af prøver udtaget efter fældning med henholdsvis en jernbaseret koagulant og en polyaluminiumbaseret koagulant viste uændret koncentration for erythromycin og et svagt fald i sulfamethizolkoncentrationen. Faldet var dog mindre end analyseusikkerheden på 20-25%. Reduktionen for ampicillin var 21 og 32% – for henholdsvis den jernbaserede og den polyaluminiumbaserede koagulant. Koncentrationen af ciprofloxacin blev reduceret med 91% ved hjælp af den jernholdige koagulant og med 71% med den polyaluminiumbaserede koagulant. Af de seks antibiotika, der er anført K_d-værdier for i tabel 6.4.4, har ciprofloxacin den højeste værdi (tetracyclin har højere K_d, men koncentrationen var under detektionsgrænsen) og dermed følger resultatet forventningen om, at de antibiotika med de højeste K_d, har de højeste fjernelsesgrader ved fældningsprocesser.

Tabel 6.4.5 Beregnede koncentrationer af antibiotika i spildevand fra sengebygning 3 på Hvidovre Hospital sammenholdt med analyserede koncentrationer i en filtreret spildevandsprøve udtaget som stikprøve. Der er taget højde for ekskretionsrater ved beregninger ud fra forbrugsdata. Halveringstiderne er et udtryk for den tid, det tager, før halvdelen er fjernet kemisk eller biologisk i vandmiljøet.

¹ (Stockholms läns landsting, 2004).

I tabel 6.4.5 er sammenlignet de analyserede koncentrationer af antibiotika i spildevand fra Hvidovre Hospital med de beregnede koncentrationer baseret på antibiotikaforbruget relateret til det afløb, hvorfra spildevandsprøver til laboratorieforsøgene blev udtaget.

Sammenligningen viser, at for fire antibiotika ligger de analyserede koncentrationer i spildevandet under de beregnede koncentrationer. Dette gælder for følgende antibiotika: sulfamethoxazol, sulfamethizol ampicillin og ciprofloxacin. For de enkelte antibiotika kan forklaringer på forskellene være følgende:

• Sulfamethoxazol: Forbruget kan på dagen for prøvetagningen have været større end beregnet
• Sulfamehizol: Forbruget kan på dagen for prøvetagningen have været større end beregnet. Bindingen til slam kan have større betydning end indikeret af K_d-værdien for jord-vand
• Trimethoprim: Forbruget kan på dagen for prøvetagning have været mindre end beregnet
• Erythromycin: Forbruget kan på dagen for prøvetagning have været mindre end beregnet
• Tetracyclin: Bruges ikke på Hvidovre Hospital. Derfor overensstemmelse mellem målt og beregnet koncentration
• Phenoxymethylpenicillin: Metaboliseres fuldstændigt i mennesker
• Amoxycillin: Forbruget svarer til, at den målte koncentration er <1 µg/l
• Ciprofloxacin: Forbruget kan have været større end beregnet. Bindingen til slam kan have større betydning end indikeret af K_d-værdien

Det er nødvendigt med detaljeret viden om forbruget relateret til et bestemt afløb, forbedrede prøvetagningmetodikker og analyser af spildevandets indholdsstoffer for at kunne anvende PEC- og PEC/PNEC-forholdet til identifikation af de miljømæssigt mest risikofyldte afledninger fra hospitalerne.

6.4.3 Økonomisk vurdering

På baggrund af de gennemførte forsøg, prisdata samt data for vandmængde pr. sengeafsnit kan følgende datagrundlag for en økonomisk vurdering opstilles (tabel 6.4.6). I forhold til slamhåndtering skal der tages højde for, at der genereres to forskellige slamtyper bestående af primærslam fra den indledende separation samt kemisk slam fra fældningsprocesserne. Den totale slammængde er estimeret ud fra et forventet tørstofindhold i det separerede slam på 15%.

Tabel 6.4.6 Datagrundlag for økonomisk vurdering af koagulering og flokkulering af hospitalsspildevand.

Med baggrund i datagrundlaget kan der laves et estimat for omkostningerne ved etablering af en forbehandlingsløsning til spildevand fra Hvidovre Hospital. Det skal hertil bemærkes, at der tages udgangspunkt i en løsning, hvor spildevandsflowet indledningsvis tilføres en udligningstank, hvorfra spildevandet pumpes til en indledende separation i forbehandlingsbåndfilter. Supernatanten ledes videre til koagulering, flokkulering og slutseparation i endnu et båndfilter. Ligeledes skal det bemærkes, at båndfilteret skal dimensioneres i forhold til maksimalt timeflow. Endvidere antages slutdisponering af slammet at være forbrænding. Det økonomiske estimat fremgår af tabel 6.4.6.

Tabel 6.4.6 Estimerede omkostninger ved koagulering og flokkulering af hospitalsspildevand.

Det skal bemærkes, at det økonomiske estimat er baseret alene på konservative beregninger ud fra resultaterne af laboratorieundersøgelserne. Specielt driftsomkostningerne skal tages med forbehold, da disse vil kunne ændre sig betydeligt med variationer i såvel spildevandsmængder og sammensætning samt forhold omkring slamhåndtering som eksempelvis tørstofindhold og slutdisponering. Anlægsudgiften vil ligeledes kunne fordyres af krav til afskærmning for at forhindre spredning af patogener samt pladsbegrænsninger og krav til ventilation.

6.5 Delkonklusion vedrørende filtrering, koagulering og flokkulering

Laboratorietest med spildevand fra sengebygning 3 på Hvidovre Hospital viste, at teknologien med filtrering, koagulering og flokkulering må betragtes som en lovende teknologi til at reducere E. coli og enterokokker – både det samlede antal og antallet af resistente bakterier. Reduktionen i antallet af E. coli og enterokokker inklusive resistente bakterier kan forventes at være over 95%.

Udgifterne til etablering af et renseanlæg til behandling af ca. 35.000 m³/år er vurderet til ca. 625.000 kr. Dertil kommer udgifter til etablering af slambehandlingsfaciliteter. Udgifterne til etablering af slambehandlingsfaciliteter (ca. 45 tons SS/år) er ikke medtaget her. Dette vil kræve vurdering af, om slammet skal bortskaffes som farligt affald, eller det kan forbrændes i et anlæg på stedet. De årlige driftsudgifter til et fældningsanlæg af den nævnte størrelse forventes at være ca. 630.000 kr. inklusive ekstern slamhåndtering.

I øvrigt kan konkluderes følgende ud fra laboratorietesten:

• I den testede spildevandsprøve var andelen af ampicillin-resistente og ciprofloxacin-resistente E. coli henholdsvis 50% og 8%, mens andelen af erythromycin-resistente enterokokker var 47%
• Filtrering af spildevandet gennem et filter (125 µm), der svarer til behandling på et båndfilter, førte til en reduktion på 85% og 33% af antallet af E. coli og enterokokker. Reduktionen af ampicillin-resistente E. coli og erythromycin-resistente enterokokker var henholdsvis 89% og 38%. Det kræver en verifikation for at afgøre, om der vitterlig er forskel mellem filteringseffektiviteten over for ampicillin-resistente og cirofloxacin-resistente E. coli, sådan som laboratorieundersøgelserne viste
• Uanset hvilken af de tre fældningskemikalier (en jernbaseret og to aluminiumbaserede) der blev anvendt, blev der opnået mellem 89% og 99,99% fjernelse af bakterier. Bedst var fjernelsen for totale enterokokker og ringest var fjernelsen for ampicillin-resistente E. coli. Fjernelsen for ampicillin-resistente E. coli var formentlig større – anvendelse af mere nøjagtige bestemmelsesmetoder vil kunne afgøre dette
• Blandt de ni antibiotika, der blev analyseret i prøver før og efter fældning, blev der for opløst ampicillin og ciprofloxacin opnået fjernelsesprocenter på henholdsvis 32% og 91%. For de øvrige antibiotika skete der ingen fjernelse, når usikkerheden på analyserne tages med i vurderingen

De indledende laboratorietest viste, at bakterier kan fjernes fra vandfasen med filtrering og fældning. Resultater for fjernelse af lægemiddelrester er usikre, og inden for emneområderne nævnt neden for er der behov for at forbedre videngrundlaget, inden der træffes beslutning om fældning af udvalgte delstrømme på hospitaler.

• Skæbnen for antibiotika ved koagulering og flokkulering mangler at blive belyst ved analyser af råspildevandet og af behandlede prøver. Disse data skal sammenholdes med opgørelser over det specifikke forbrug af lægemiddelstoffer knyttet til spildevandsstrømmen. Sådanne opgørelser, analyser og test er vigtig for at kunne vurdere renseteknologiers effektivitet
• Der mangler generelt viden om de i kapitel 3 udpegede lægemiddelstoffers skæbne ved fældningsteknologier, der kan etableres på hospitaler
• Udgifterne til slambehandling og -håndtering forventes at være af samme størrelsesorden som vandbehandling, derfor er der behov for at få konkretiseret slambehandlingsteknologierne herunder behov for afskærmning, kompaktering, tørring, forbrænding, bortskaffelse

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 September 2007, © Miljøstyrelsen.