Pilotanläggning för ozonoxidation av läkemedelsrester i avloppsvatten (avlopp och miljö)

För att minska belastningen av  från avloppsvatten på recipienten (främst Stångån) har Tekniska verken i Linköping, i samarbete med IVL Svenska Miljöinstitutet genomfört pilotskaletester med ozonering för att använda som underlag för dimensionering, implementering och drift av fullskaleanläggningen vid Linköpings största avloppsreningsverk, Nykvarnsverket. Systemet består av ett ozoneringssteg mellan biosedimentations- och efterdenitrifikationsprocessen. Förutom dimensionerings- och drifttekniska aspekter, undersöktes även eventuella störningar av ozonbehandlingen på efterföljande biologi samt biologins förmåga att reducera problemet med att ozonoxidation kan bilda ekotoxiska oxidationsbiprodukter. Slutmålet var att reducera halterna i utgående vatten av de mest prioriterade läkemedelssubstanserna till halter som inte leder till negativa effekter i recipienten, om den naturliga utspädningen av utgående halter räknas med.

vxalh7nznhp0ejjmvgdl

Pilottester med den tilltänkta processkonfigurationen vid Nykvarnsverket genomfördes under andra halvåret 2014. I undersökningen ingick kartläggning av både dygnsvariation och massflöde över hela anläggningen, dos-respons-undersökningar för ozondoseringen, belastningsstyrningsförsök och ekotoxikologiska studier.

Från inledande mätningar skapades en prioritetslista för läkemedelssubstanser vid Nykvarnsverket som den extra ozoneringen skulle hjälpa till att reducera. Listan bygger på riskkvoten mellan koncentrationen i utgående vatten (medelvärde) och den lägsta koncentration av en substans där toxiska effekter på den akvatiska miljön inte påvisats enligt tillgänglig vetenskaplig litteratur, samt hänsynstagandet till olika säkerhets-faktorer och utspädning i recipienten (Stångån). En hög risk definierades som en riskkvot på 1 eller högre och vid intervallet 0,1–1 definierades risken som måttlig. Fem ämnen (oxazepam, metoprolol, östron, trimetoprim och etinylöstradiol) klassades som hög risk och sju ämnen klassades som måttlig risk efter inventeringen av nuvarande reningen utan ozonering. Vid försöket med en ozondos på 5 mg O3/L återstod endast en substans med hög risk (oxazepam, riskkvot 2) och två substanser med måttlig risk (metoprolol, riskkvot 0,5 och östron, riskkvot 0,13). Vid högre doser kan koncen-trationen av dessa substanser minskas ännu mer, men då ökar samtidigt den eventuella risken för ökad ekotoxicitet orsakad av oxidationsprodukter från ozoneringen.

Ekotoxtester bestående av östrogen aktivitet, grön- och rödalg, Nitocra– och Ames-tester visade ingen negativ påverkan vid de testade ozondoserna (upp till 18,4 mg O3/L). Höga halter av den cancerogena föreningen bromat kunde inte heller detekteras vid rimliga ozondoser (<10 mg O3/L). Höga syrehalter in till denitrifikationen till följd av ozoneringen kunde snabbt reduceras i det biologiska steget utan att påverka denitrifikationen. Mängden bakterier i det behandlade vattnet minskades kraftigt redan vid relativt låga ozondoser (<8 mg O3/L). Genomförda aktivitetsmätningar på bärarmaterial i efterdenitrifikationsbassängen visade ingen negativ påverkan på biologin. Möjligtvis kunde en ökad tillgänglighet av organiskt material och tidigare organiskt bundet kväve detekteras. Kvävereningen under försöket har fungerat mycket bra förutom vid externa störningar kopplade till etanoldoseringen.

Testerna visade också på möjligheten till en belastningsstyrning via en återkoppling från ozon-residualen i gasfasen- och absorptionsmätning (UVA).

Baserat på dessa resultat kommer Tekniska verken nu arbeta med fullskaleimplementering av ozonrening vid Nykvarnsverket.