Innowacyjna metoda usuwania farmaceutyków ze ścieków w Jaworznie
- Szczegóły
Farmaceutyki obecne w ściekach stanowią istotne zagrożenie dla środowiska wodnego, ponieważ mogą wpływać negatywnie na organizmy, prowadząc do zaburzeń hormonalnych, odpornościowych czy rozrodczych. W ostatnich latach odnotowano znaczny wzrost zainteresowania ekotoksycznością farmaceutyków oraz poziomem ich stężenia w środowisku wodnym, a także sposobami skutecznej eliminacji tych związków ze środowiska naturalnego.
Medykamenty dostają się do wód za pośrednictwem ludzi, zwierząt i przemysłu. W przypadku ludzi strumień ścieków z farmaceutykami jest szeroki, a płynie ze szpitali i gospodarstw domowych. Wydalamy substancje medyczne z moczem i fekaliami i tak trafiają one do kanalizacji. W toalecie lub umywalce często lądują także niewykorzystane lub przeterminowane medykamenty. W dobie powszechnego dostępu do leków to konsumenci indywidualni są głównym źródłem zanieczyszczenia farmaceutykami.
Inny kanał przedostawania się medykamentów do środowiska naturalnego to nasze śmietniki. Przeterminowane lub niepotrzebne leki często lądują w koszu wraz z innymi odpadami. Później trafiają na składowiska, gdzie - w przypadku niewystarczających zabezpieczeń - mogą przeniknąć do gruntu po opadach deszczu. Stąd już tylko krok do tego, aby farmaceutyki przedostały się do wód podziemnych.
Substancje medyczne trafiają do środowiska również za pośrednictwem zwierząt. Hodowcy dodają leki weterynaryjne do pasz, a zawarte w nich substancje trafiają do wód powierzchniowych i podziemnych za sprawą obornika. Inny przykład to hodowle ryb, gdzie leki aplikuje się bezpośrednio do stawów hodowlanych. Ostatnie źródło zanieczyszczenia związkami farmaceutycznymi to przemysł, czyli zakłady produkujące leki. Zdarza się, że ścieki poprodukcyjne trafiają z nich bezpośrednio do kanalizacji.
Naukowcy wskazują, że w konsekwencji przedostawania się medykamentów do wód pozostałości lekowe mogą występować w zbiornikach wodnych, które stanowią źródło wody pitnej. W dużych miastach do kranów trafia oczyszczona woda z wód powierzchniowych, czyli z rzek. Ścieki z pozostałościami medykamentów spływają do oczyszczalni, które nie dysponują technologią do usuwania medykamentów ze ścieków, ani nie są do tego prawnie zobowiązanie. Później oczyszczona woda trafia do rzeki.
Przeczytaj także: Zwiedzanie oczyszczalni ścieków
Najczęściej identyfikowanymi lekami w ściekach są ibuprofen, karbamazepina, diklofenak, sulfametoksazol czy estron. Karbamazepina to lek psychotropowy, diklofekanak stanowi zaś popularną składową maści przeciwbólowych i przeciwzapalnych. Sulfametoksazol jest antybiotykiem, a estron to żeński hormon płciowy.
W odpowiedzi na to wyzwanie, Wodociągi Jaworzno opracowują autorski sposób oczyszczania ścieków z substancji chemicznych stosowanych w lekach oraz innych wyrobach farmaceutycznych. Nowatorskie prace badawcze nad opracowaniem technologii usuwania farmaceutyków ze ścieków prowadzą Wodociągi Jaworzno.
Prace badawczo-rozwojowe nad innowacyjną technologią ozonowania ścieków rozpoczną się montażem stanowiska badawczego usytuowanego w pobliżu wylotu ścieków oczyszczonych w oczyszczalni w Jaworznie. Urządzenie będzie miało za zadanie oczyszczanie w trybie ciągłym części ścieków z obiektu. Dodatkowo będą również dokonywane cykliczne pobory próbek ścieków pozwalające na wykonanie podstawowych badań służących dalszym procesom badawczym prowadzonym w laboratorium własnym przedsiębiorstwa. Zgromadzone wyniki zostaną przeanalizowane przez zespół naukowy, wnioski natomiast posłużą do konfiguracji urządzeń oraz ustalenia parametrów dla procesu.
Będą one uwzględniały następujące kryteria: czas kontaktu ozonu ze ściekami, ilość ozonu resztkowego uzyskana po procesach, a także stały czas reakcji dla danej matrycy ścieków. Efektem prac ma być stworzenie innowacyjnej, uniwersalnej, skutecznej i efektywnej metody ozonowania ścieków, dostosowanej do lokalizacji oraz oczyszczanego medium, a także pozwalającej na redukcję ze ścieków ok. 80 proc. farmaceutyków, bez generowania szkodliwych, kancerogennych produktów ubocznych.
Prowadzone procesy będą wykorzystywać jedynie energię elektryczną oraz powietrze, co pozwoli na wyeliminowanie konieczności wykorzystywania związków chemicznych w procesie usuwania farmaceutyków ze ścieków. Zastosowana metoda będzie się opierać na zasadach gospodarki bezodpadowej.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia Ścieków Jeleń Dąb - Inwestycje
Warto dodać, iż różnorodność wydalanych mikrozanieczyszczeń, w skład których wchodzą substancje macierzyste oraz metabolity farmaceutyków, narkotyków czy wyrobów medycznych sprzedawanych bez recepty, przyczynia się do pogorszenia ogólnego stanu jakości wód powierzchniowych.
Koszt całkowity przedsięwzięcia badawczego spółki Wodociągi Jaworzno wyniesie ponad 3 mln zł, z czego niemal 2 mln zł stanowić będzie wsparcie finansowe przekazane przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Opracowanie innowacyjnego rozwiązania ma potrwać do końca sierpnia 2021 r.
Projekt w całości realizowany przez 2 lata będzie na Oczyszczalni Ścieków Jeleń-Dąb w Jaworznie.
Umowa potwierdzająca przekazanie środków finansowych została podpisana w Warszawie przez Zastępcę Prezesa Zarządu NFOŚiGW Artura Michalskiego oraz Prezesów spółki Wodociągi Jaworzno - Józefa Natonka i Grzegorza Waligórę.
- Umowa, którą podpisaliśmy w Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej dotyczy nowatorskiego projektu, pierwszego w Polsce i jednego z pierwszych w Europie- podkreślił Prezes spółki Wodociągi Jaworzno Józef Natonek. - Jestem przekonany, że przyniesie on dobre efekty zarówno naszej firmie, jak również innym przedsiębiorstwom wodociągowych w Polsce. Skuteczne usuwanie szkodliwych substancji ze ścieków wpłynie bowiem pozytywnie na ochronę zdrowia mieszkańców, co jest sprawą kluczową.
Przeczytaj także: Nowoczesne technologie uzdatniania wody
Podstawowy cel badań nad usuwaniem farmaceutyków ze ścieków za pomocą ozonowania w stacji pilotowej Jaworzno-Dąb został osiągnięty w przypadku dwóch farmaceutyków diklofenaku i karbamazepiny - skuteczność procesu oczyszczania wyniosła 90 proc. Jeżeli chodzi o sulfametoksazol, to okazało się, że należy on do mikrozanieczyszczeń trudniej usuwalnych za pomocą ozonowania, a skuteczność jego eliminacji osiągnęła 80 proc.
Dofinansowanie projektu odbywa się w ramach programu priorytetowego NFOŚiGW pn. Głównym celem i założeniem projektu było stworzenie i uruchomienie stacji naukowo badawczej, której układ oparty o ozonowanie ścieków, zdoła oczyścić ścieki z farmaceutyków na poziomie 80-90%, zachowując przy tym całkowity brak powstawania substancji kancerogennych. Dzisiaj śmiało można powiedzieć, że stacja na Oczyszczalni Jeleń Dąb ciągle działa. Wodociągi Jaworzno ciągle ją rozwijają i ulepszają. To ekologia i oszczędność w jednym. Dzięki temu procesowi Wodociągi Jaworzno otrzymują czysty piasek, który ponownie można wykorzystać, na przykład przy pracach budowlanych.
Przy obecnym tempie życia, mało kto wyobraża sobie funkcjonowanie bez farmaceutyków. Czy to głowa, stawy, katar, czy gorączka zalecana jest tabletka. Nie profilaktyka i zapobieganie, a lekarstwo i pigułka. W skutek marketingowych zachęt, świadomie, czy też nie zażywamy coraz więcej leków i różnych medykamentów. Spośród najczęściej kupowanych grup lekowych wyróżnia się leki przeciwbólowe dostępne bez recepty. Ten wzrost spożycia farmaceutyków stawia wyzwanie przed firmami komunalnymi, które są odpowiedzialne za oczyszczanie ścieków miejskich i szukają, podobnie jak naukowcy na całym świecie, skutecznego sposobu usuwania środków farmaceutycznych ze ścieków.
- Poziom stężenia farmaceutyków w ściekach komunalnych w połączeniu z tradycyjnymi metodami oczyszczania ścieków takimi jak: mechaniczne oczyszczanie ścieków z zastosowaniem osadników wstępnych, biologicznych, reaktorów SBR, czy fermentacja osadów ściekowych i koagulacja chemiczna, nie zapewniają wysokiej efektywności usuwania tych związków ze ścieków. Stąd w Jaworznie rusza unikatowy na skalę światową oraz pierwszy w Polsce projekt naukowo - badawczy pod nazwą "Opracowanie innowacyjnej metody usuwania farmaceutyków ze ścieków" - mówi jeden z pomysłodawców projektu Józef Natonek Prezes Zarządu Wodociągów Jaworzno sp. z o.o.
Program realizowany będzie przy wsparciu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie. We września br. w obecności Artura Michalskiego Wiceprezesa Zarządu NFOŚiGW oraz Anny Pintowskiej - Bryłka Pełnomocnika, p.o. Głównego Księgowego oraz członków Zarządu Wodociągów Jaworzno Prezesa Józefa Natonka i Wiceprezesa ds. Technicznych Grzegorza Waligóry, podpisana została umowa na dofinansowanie tego nietypowego projektu. Projekt w całości realizowany będzie na Oczyszczalni Ścieków Jeleń Dąb w Jaworznie przez okres 24 miesięcy. Jego celem będzie stworzenie stacji pilotowej wykorzystującej ozonowanie do redukcji ze ścieków farmaceutyków na poziomie 80-90%. Dodatkowym założeniem procesu jest brak powstawania substancji kancerogennych.
Układ ma w swoich założeniach wykorzystywać tylko energię elektryczną, eliminując jednocześnie konieczność stosowania sztucznych związków chemicznych w procesach ozonowania ścieków. Obecne przepisy prawa polskiego oraz UE nie regulują ilości stężenia farmaceutyków w ściekach. Podjęty projekt badawczy może być wyznacznikiem oraz wzorcem do opracowania przepisów, norm oraz do stworzenia skutecznego procesu usuwania leków ze ścieków komunalnych.
Zdajemy sobie sprawę, jak olbrzymia odpowiedzialność ciąży na firmach komunalnych za oczyszczanie ścieków. Widzimy również jak gwałtownie zmieniają się parametry dostarczanych do naszej Oczyszczalni ścieków. To wynik wzrastającej konsumpcji leków oraz środków farmaceutycznych. Liczymy, że nasz projekt, który jest pierwszy i unikatowy na skale światową, pozwoli uzyskać i wypracować skuteczną metodę usuwania środków farmaceutycznych. Dajemy sobie na to dwa lata. Pierwsze cztery miesiące to czas na stworzenie projektu technicznego i zabudowę instalacji. Kolejne szesnaście miesięcy na badanie i analizowanie próbek oraz udoskonalane elementów instalacji w taki sposób, aby zwiększyć jej funkcjonalność, wydajność, uniwersalność oraz łatwość obsługi. W tym etapie przewidujemy również spotkania kadry naukowej i inżynieryjnej w celu wymiany poglądów i spostrzeżeń - tłumaczy Joanna Stepa Główny Technolog Ścieków w Wodociągach Jaworzno.
Przewidywany całkowity koszt realizacji projektu to 3 090 000,00 zł. Kwota dotacji ze środków NFOŚiGW 1 854 000,00 zł.
tags: #jaworzno #oczyszczalnia #ścieków #usuwanie #farmaceutyków
