| 1. |
- Baresel, Christian, et al.
(författare)
-
Rening av hormoner vid avloppsreningsverk i kalla klimat : En kunskapssammanställning och lärdomar från pilottester vid Fillan ARV i Sundsvall
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Vid tre av de största avloppsreningsverken i Sundsvall kommun har IVL genomfört en förstudie med syftet att utreda förutsättningar för en fullskaleinstallation för rening av läkemedelsrester från avloppsvatten. Förstudien visade att det framför allt var hormoner som utgjorde den största risken för negativ påverkan på vattenförekomsten. Eftersom Sundsvall kommun har planer för en framtida utbyggnad med kväverening vid Fillan ARV, föddes en tanke om huruvida en sådan utbyggnad även skulle kunna bidra till att hormonhalterna i utgående avloppsvatten minskar till icke-detekterbara nivåer.Detta mot bakgrund av att minskade hormonhalter observerats vid avloppsreningsverk med kväverening i södra Sverige. Om motsvarande minskning av utgående hormonhalter skulle observeras vid en utbyggd kväverening i Sundsvall kommun, skulle detta leda till att de observerade miljöriskerna i recipienten eliminerades.Med ekonomiskt stöd från Naturvårdsverket, och med hjälp av en befintlig pilotanläggning för studier av kväverening i kalla klimat via rörliga biofilmsreaktorer med bärare (MBBR), genomfördes under åren 2021 och 2023 en kompletterande förstudie vars resultat presenteras i denna rapport. Projektet har fokuserat på rening av hormoner och hormonstörande effekter vid implementering av kväverening i kalla klimat. Det övergripande målet har varit att öka kunskapen om kväverening och nedbrytning av hormoner vid låga temperaturer och att identifiera kunskapsluckor.Denna kunskap ska stödja planering och implementering av reningsprocesser vid höga hormonhalter i avloppsvatten i kalla klimat.Föreliggande rapport sammanställer dels kunskap om rening av hormoner och hormonstörande ämnen vid avloppsreningsverk utifrån i huvudsak en svensk kontext, dels resultat från genomförda pilottester vid Fillan ARV i Sundsvall. Genomgående under projektperioden observerades att kväve kunde reduceras med mer än 70 % i genomsnitt. Veckovisa analyser av hormoner och hormonstörande effekter, samt månadsvisa analyser av läkemedelsrester, visade däremot på en stor variation av inkommande halter och reningrader.En genomgående, och förväntad trend, var att halterna av östrogena effekter följde detekterade halter av både östron och östradiol. Halten av etinylöstradiol, däremot, detekterades inte i något av de analyserade proverna under hela projektperioden. Vid de tillfällen där reduktionsgraden av hormonerna var närmare 80 %, var det fortfarande höga halter av hormoner i utgående avloppsvatten, vilket bland annat kunde förklaras med höga inkommande halter. Inga tydliga samband mellan höga reduktionshalter av hormoner och kväve eller andra processrelaterade aspekter kunde observeras. Detta resultat indikerar att reduktion av hormoner och kväverening i huvudsak utförs av skilda grupper av mikroorganismer. En högre reduktion av hormoner kunde däremot observeras i filtrerade prover relativt ofiltrerade, något som delvis kan förklara den låga hormonreduktion efter MBBR-processen som vid dessa försök saknade en partikelavskiljning. Sammanfattningsvis kan det konstateras att hypotesen kring att kväverening effektivt kan rena bort hormoner i kalla klimat med en MBBR-teknik inte kan bekräftas vid de betingelser som utvärderats i denna rapport. Det kunde inte heller bekräftas när temperaturen ökade med 4 °C i processen eftersom ingen signifikant påverkan på reningsgraden för varken hormoner, hormonstörande effekter eller läkemedelsrester kunde observeras. Utifrån data från denna rapport kan det därför konstateras att vid anläggningar i norra Sverige, där höga hormonhalter utgör huvudproblemet avseende påverkan på recipient, kan en avancerad rening för att ta bort hormoner och deras effekter behövas, åtminstone i de fall där biofilmsprocesser såsom MBBR implementeras.
|
|
| 2. |
- Quiroga Flores, Roxana, et al.
(författare)
-
Adsorption of cadmium by a high-capacity adsorbent composed of silicate-titanate nanotubes embedded in hydrogel chitosan beads
- 2020
-
Ingår i: Environmental Technology. - : Informa UK Limited. - 1479-487X .- 0959-3330. ; 41:23, s. 3043-3054
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this study, we developed a nanoparticle-based mesoporous composite that consisted of silicate-titanate nanotubes (STNTs) supported in hydrogel chitosan beads (STNTs-Ch beads) and was studied for Cd2+ adsorption. By using Fourier-transform infrared spectroscopy, transmission and scanning electron microscopy coupled to an energy-dispersive X-ray spectrometer, we coulddetermine that the hollow STNTs were highly dispersed in the walls of the hollow beads. The dispersion was attributed to the effect of pH when the composite was prepared and we observed a non-interaction between STNTs and chitosan. The adsorption studies of Cd2+ showed that the kinetic rate (k2) increased 3-fold and that the diffusion rate (Kd) increased 2-fold afterthe embedment. Moreover, the maximum capacity of adsorption of STNTs-Ch beads was 2.3 times higher than that of STNTs alone. The treatment of a synthetic Cd2+ solution and a real leachate in continuous mode showed two phases in which it was observed higher removed fractions of transition metal ions (Cd2+, Co2+, Ni2+, Zn2+ and Cu2+) and the post-transition metal ion Pb2+, in comparison to the removed fractions of alkali and alkali-earth metal ions (Ca2+, K+, Mg2+). The composite was successfully reused four times when adsorbing Cd2+, saving three times the needed amounts of TiO2, SiO2 and chitosan for the production of the material. This composite was produced in a simple way and shows the potential for wastewater treatment.
|
|
| 3. |
- Önnby, Linda, et al.
(författare)
-
Kartläggning av organiska mikroföroreningar – Töreboda avloppsreningsverk : Kartläggning, miljöpåverkan och åtgärdsförslag
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Töreboda avloppsreningsverk (ARV) är ett mindre reningsverk i Västra Götaland som tar emot avloppsvatten från Töreboda tätort, en livsmedelsindustri samt en liten andel från en nedlagd deponi i kommunen. Reningsverkets recipient är Friaån. Tidigare undersökningar av vattenkvalitén i Friaån har vid ett provtillfälle indikerat höga koncentrationer av mikroföroreningarna diklofenak, östradiol och perfluorooktansyra (PFOS), som är ett vanligt förekommande ämne inom ämnesgruppen perfluorerade alkylsubstanser (PFAS). Någon detektion av etinylöstradiol, ett ämne som har stark östrogen effekt i den akvatiska miljön, gjordes inte, utan detta ämne rapporterades under rapporteringsgränsen.För de kvantifierade ämnena gällde särskilt att de påträffats vid halter som överstiger bedömningsgrunder för godkänd ekologisk status för inlandsytvatten enligt Havs- och vattenmyndighetens författningssamling. IVL Svenska Miljöinstitutet (IVL) har genomfört en kartläggning av mikroföroreningar för att bedöma risker och åtgärder som kan bli aktuellt för Töreboda ARV i framtiden avseende avancerad rening av mikroföroreningar såsom antibiotika, läkemedel och hormoner. Riskbedömningen utgår från hur ARV påverkar recipienten.Kartläggningen av mikroföroreningar har genomförts genom provtagning vid fyra tillfällen under ett års tid vid i) reningsverket och ii) i recipienten.Inkommande och utgående avloppsvatten vid reningsverket provtogs genom veckoprover. Recipientprover uppströms och nedströms reningsverkets utsläppspunkt togs som stickprover. Analyser inom projektet har avsett läkemedelsrester, hormoner, antibiotika, fenoler, östrogen effekt samt PFAS-ämnen. Utöver ARV och recipient, har analys av lakvattenprover också genomförts avseende PFAS ämnen, som ett led i att utvärdera påverkan från källor uppströms ARV. För att bedöma recipientpåverkan har två tillvägagångssätt använts. Dels har recipienthalten predikterats genom en beräknad utspädning av halten i utgående avloppsvatten, dels har uppmätta halter i recipienten nyttjats. Beräkning av utspädningen i recipienten gjordes med hjälp av aktuellt flöde ut från ARV och aktuellt flöde i recipienten. Det senare erhölls genom att använda flödesdata från SMHI:s flödesmodell S-hype.Recipientbedömning har genomförts genom att beräkna riskkvoter (PEC/PNEC-kvoter där PEC står för predicted environmental concentration och PNEC står för predicted no effect concentration). När kvoten överskrider 1 indikeras att det föreligger en risk i recipienten.Kartläggningen av mikroföroreningar från Töreboda ARV samt upp- och nedströms i recipienten visade att halterna av mikroföroreningar, i tre fall av fyra, var högre nedströms jämfört med provpunkten uppströms reningsverkets utsläppspunkt. Halterna av PFAS-ämnen in och ut från reningsverket indikerade också att de låg relativt högt vid jämförelse med medelhalten för andra svenska reningsverk.Uppströmskällor till Töreboda ARV som kan bidra med PFAS-ämnen är den nedlagda deponin i Borreboda, som bidrar med lakvatten motsvarande ca 1 % av det årliga inflödet. PFAS-belastningen från lakvattnet visade sig motsvara ca 12,1 % av den totala årsbelastningen in till reningsverket.Recipientbedömningen indikerade att det råder hög miljörisk för sex mikroföroreningar nedströms recipienten, inklusive PFOS och diklofenak som det finns nationella bedömningsgrunder för god status för. PFOS återfanns dock både upp- och nedströms Töreboda ARV och det finns därmed uppströms källor för denna förekomst. Sammantaget, och sett till aktuella bedömningsgrunder, kan det därmed inte uteslutas att det finns ett behov av avancerad rening vid Töreboda ARV. PFOS-förekomsten bör dock åtgärdas vid källan och inte primärt vid Töreboda ARV. När förslaget till nytt EQS-direktiv beaktas utgör även bisfenol A en risk för recipienten, samt PFAS24, uttryckt som PFOA-ekvivalenter, vilka observeras med hög risk både upp- och nedströms Töreboda ARV. Även diklofenak tillkommer som ett ämne som utgör hög risk eftersom det befintliga gränsvärdet föreslås att sänkas i nya EQS direktivet.Sett till befintliga och möjliga tekniker för Töreboda ARV fungerar både i) ozon efterföljt av efterbehandling i form av exempelvis GAK-filtrering, och ii) GAK som ett ensamt reningssteg. GAK står för Granulerat Aktivt Kol. För ozon är det ämnet oxazepam som kan verka begränsande och särskilt vid så låg utspädning som fem eller lägre. I detta fall resulterar det i att ozondosen behöver ligga inom intervallet 0,7 - 1,0 mg ozon/mg DOC. För GAK är det ämnena diklofenak, oxazepam och furosemid som kan verka begränsande vid låg utspädning i förhållande till högflöde, och eventuellt resultera i att ett filterbyte sker tidigare än 20 000 bäddvolymer. Avseende PFOS gäller för båda teknikerna att det är begränsande vid låg utspädning. Detta ämne, och PFAS11 i sin helhet, bör dock åtgärdas uppströms och därför har inget större fokus ägnats åt PFOS-åtgärd vid reningsverket. Ett avancerat reningssteg föreslås placeras sist i den befintliga reningsprocessen och kan med fördel föregås av ett filtersteg såsom sandfilter och/eller mikrosil för att minska risken för att partiklar går in i det avancerade reningssteget.Om ozon efterföljs av GAK-filtrering kan fler mikroföroreningar avskiljas jämfört med när ozon efterföljs av sandfilter. Det behövs ca fyra GAK-filter om de dimensioneras med en volym på 50 m3 och årligen uppskattas det att ca 52 ton aktivt kol förbrukas.Framgent rekommenderas Töreboda ARV att genomföra en teknikutredning för att i detalj förstå teknikernas kostnad, möjlighet och eventuella miljövinst. PFAS källor uppströms reningsverket bör också utredas. Det kan även vara av vikt att förstå hur reningsverkets flöde påverkar recipientflödet över ett helt år, när det både råder låg- respektive högflöde
|
|
