Optionen zur Verminderung der Einträge von Mikroschadstoffen an der Quelle. Dr.-Ing. Issa Nafo und Dipl.-Ing. Ekkehard Pfeiffer,

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1 Optionen zur Verminderung der Einträge von Mikroschadstoffen an der Quelle Dr.-Ing. Issa Nafo und Dipl.-Ing. Ekkehard Pfeiffer,

2 Wasserlauf Coesfeld Verbandsgebiet Entwässerungspumpwerk Kläranlage Dülmen Borken Lüdinghausen Haltern Ahlen Drensteinfurt Dorsten Wesel Werne Datteln Lippe Bergkamen Recklinghausen Lünen Dinslaken Oberhausen Lippborg Hamm Marl Bönen Kamen Gelsenkirchen Unna Castrop -Rauxel Bottrop Soest Werl Dortmund Duisburg Essen Mülheim Bochum Holzwickede Emscher Witten Genossenschaftsgebiet ll Bewirtschaftung der Flussgebiete von Emscher und Lippe (3,8 Mio. Menschen) ll Betreiben von 60 Kläranlagen und reinigen rd. 1 Mrd. m³ Abwasser pro Jahr ll Größte Abwasserentsorger in der BRD und das größte Wasserwirtschaftsunternehmen in NRW ll Non-Profit-Genossenschaft auf gesetzlicher Grundlage mit kommunalen und gewerblich-industriellen Mitgliedern 2

3 Abwasserbehandlung in Deutschland in herkömmlichen kommunalen Kläranlagen nach Stand der Technik Rechen Vorklärung Denitrifikation Belebung Nitrifikation P-Fällung (Fe, Al) Nachklärung Sandfilter (optional) 95% Anschlussgrad der Bevölkerung Knapp zentrale Kläranlagen in Deutschland; 98% mit gezielter Nährstoffelimination 10 Mrd. m³ Abwasser pro Jahr Investitionen von rd. 1,5 Mrd. /Jahr (1/3 der Gesamtinvestitionen im Bereich Siedlungsentwässerung in 2010) Datenquelle: BMU 2011; DWA

4 Elimination von Spurenstoffen in kommunalen Kläranlagen am Bsp. von 79 Spurenstoffen inkl. Arzneistoffe (ausgewählte Kläranlagen) Mittlere Elimination von 79 Spurenstoffen: 65 bis > 80 % Hünxe Dülmen DO-Scharnhorst Bad Sassendorf Ablaufkonzentration von einzelnen Spurenstoffen im Bereich von wenigen µg/l 0% 20% 40% 60% 80% 100% eliminiert nicht eliminiert Schon heute werden viele Spurenstoffe in kommunalen Kläranlagen eliminiert! 4

5 Elimination von Spurenstoffen in kommunalen Kläranlagen Beispiel Kläranlage Bad Sassendorf (n = 4) 3,0 7,0 4,6 Konzentration (µg/l) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 (0) (Elimination in %) Zulauf Ablauf (30) (80) (0) (40) (99) Ibuprofen Diclofenac Carbamazepin Iopamidol Iohexol Iopromid Konventionelle Kläranlagen können alle Spurenstoffe nicht vollständig eliminieren 5

6 Großtechnische Anlagen von Emschergenossenschaft/Lippeverband zur Untersuchung der Elimination von Spurenstoffen PAK MBR Dülmen (2015) O 3 Hünxe (2009) MBR PAK O 3 Bad Sassendorf (2009) NF/RO PAK/GAK O 3 Marienhospital GE (2011) Technikum (2014) MBR = Membranfiltration, O3 = Ozonierung, PAC = Aktivkohlebehandlung 6

7 Elimination von Spurenstufen auf der Kläranlage Bad Sassendorf Vergleich konventionelle Abwasserreinigung und Ozonstufe Summengehalte von 29 Spurenstoffen (Arzneimittel, PCPs, Kontrastmittel, Desinfektionsmittel) mit Ozon (5 mgo3/l), n=12 mit Ozon (2 mgo3/l), n=10 KA Bad Sassendrof ohne Ozon, n=40 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% wird "eliminiert" wird nicht "eliminiert" Weitergehende Verfahren können Frachten weiter reduzieren aber nicht alle Spurenstoffe eliminieren! 7

8 Effekte von Transformationsprodukten nach der Ozonstufe Untersuchungen an der KA Marienhospital im Rahmen des EU-Projekts PILLS Quelle: Untersuchungen i.r. PILLS durch BIK Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt; gaiac Forschungsinstitut an der RWTH Aachen 8

9 Weitere Konsequenzen der gezielten Elimination von Spurenstoffen Finanzen Energieverbrauch CO 2 -Einsparung? 9

10 Optionen zur Verminderung der Einträge an der Quelle zwei Beispiele aus dem NoPILLS-Projekt Separation an der Quelle Sensibilisierung von Bevölkerung und medizinischen Akteuren 10

11 Dezentrale Kläranlage Marienhospital Gelsenkirchen Kombination von MBR, Ozonung und Aktivkohleadsorption Membranbioreaktor (MBR) Permeatbehälter Pulveraktivkohlestufe Abluft- Behandlung Sandfiltration Ozon-Reaktoren 11

12 Arzneimittelrückstände im Abwasser des Marienhospitals Gelsenkirchen X-ray contrast media 98,677% Andere 1,323% Enzyme inhibitor 0,180% Antibiotics 0,322% Betablockers / Antihypertensives Metabolites of 0,119% pharamaceuticals 0,069% Diuretics 0,166% Analgesics / Anti- Inflammatories 0,392% Lipid Regulators 0,031% Antiepileptics 0,025% Psycho-active Drugs 0,009% total loads 3,59 kg/d (24h Mischproben, n = 7) Hormones 0,004% Cytostatics 0,003% 12

13 Das Projekt NoPills Separation an der Quelle Studie zur Nutzung von Urinbeuteln zur Sammlung von Röntgenkontrastmitteln Kooperation mit der Radiologieabteilung des Marienhospitals Gelsenkirchen 13

14 Das Projekt NoPills Separation an der Quelle Erfolgreiche Erprobung der Sammlung von Röntgenkontrastmitteln Zielgruppe stationäre Patienten Gute Akzeptanz des medizinischen Personals Freiwillige Teilnahme von 30 % der angesprochenen Patienten Mehr männliche als weibliche Teilnehmer Urinseparation ist möglich! 14

15 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Ein ganzheitlicher Ansatz Herkunftsanalyse der Medikamentenrückstände Bürger/innen sensibilisieren Möglichkeiten zur Reduzierung des Eintrags ins Abwasser ermitteln Einbeziehung von Krankenhäusern, Ärzten, Apothekern, Verbrauchern, Schulen, usw. Kläranlage Große Kooperationsbereitschaft der Stadt und der städtischen Institutionen (Projektbeirat mit wichtigen Akteuren in der Stad Dülmen) Weitergehende Abwasserbehandlung 15

16 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Zielgruppen und Ziele der Sensibilisierung Zielgruppen 100 Haus- und Klinikärzte 11 Apotheken 3 Krankenhäuser Pflegeheime Haushalte Einwohner Ziele Sensibilisierung Änderung von Verschreibungsund Dosierverhalten Sensibilisierung Änderung von Verbrauchs-, Anwendungs- und Entsorgungsverhalten Schüler Sensibilisierung Indirekte Sensibilisierung des Umfelds außerhalb der Schule 16

17 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Projektansatz 17

18 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Gemeinsame Aktion der Apotheken 18

19 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Gemeinsame Aktion der Ärzte Quelle: Dülmener Zeitung ( ) 19

20 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Schulen und Jugendgruppen als Multiplikatoren Wochenmarkt-Aktion Kino-Spot-Dreh Kino-Spot vom den Kinos Ahaus-Coesfeld-Dülmen (jeweils drei Säle) mit allen Vorstellungen gezeigt; Wiederholung Aug-Sept 2015 Grundschul-Aktion 20

21 Das Projekt NoPills Den Spurenstoffen auf der Spur in Dülmen Schulen und Jugendgruppen als Multiplikatoren 21

22 Repräsentative Umfragen in Dülmen vor den Sensibilisierungsmaßnahmen Rezeptfreie Schmerzmittel werden am meisten eingenommen Hitliste : Ibuprofen, Paracetamol, Aspirin, Diclofenac Ärzte und Apotheker sind Schlüsselakteure, die jedoch kaum über das Thema informiert sind rd. 25 % der Befragten in Dülmen entsorgen flüssige Reste über die Toilette oder Spüle (bundesweit 47 %) Entsorgungsweg über die Restmülltonne wenig bekannt 22

23 Repräsentative Umfragen in Dülmen Vergleich vor und nach den Sensibilisierungsmaßnahmen 77,2% der Befragten haben von Aktionen gehört; 70,0% kennen zumindest eine der Informationsmaterialien; 19,9% nahmen zumindest an einer Aktion teil. 20 % mehr Befragten entsorgen Medikamentenreste über die Graue Tonne; 6 % weniger Befragten entsorgen Reste flüssiger Medikamente über Spüle oder Toilette. 34% sehen eigene Veränderungen bei der Entsorgung von Altmedikamenten, 16% bei der eigenen Medikamenteneinnahme aufgrund des Projektes. Hinweise von Ärzten und Apothekern an die Patienten über die richtige Entsorgung und nicht-medikamentöse Behandlungsalternativen haben zugenommen. Stadtverwaltung, Schulen und weitere Akteure möchten die Sensibilisierung fortsetzen! 23

24 Die Reduzierung der Spurenstoffe eine Gemeinschaftsaufgabe Der gesamte Lebenszyklus der Spurenstoffe ist zu betrachten Produktion Verbrauch Entsorgung Produktverantwortung für umweltbelastende Erzeugnisse 24

25 Vielen Dank! DSADS wird vom Umweltministerium NRW gefördert und vom EU INTERREG IV B-Programm im Rahmen des Projekts NoPILLS co-finanziert

26 Die Reduzierung der Spurenstoffe eine Gemeinschaftsaufgabe Beispiel Arzneimittel Wasserwirtschaft Gesundheitswirtschaft Krankenhaustoiletten mit Urintrennung Nachhaltigkeit Gesellschaftliche Rahmenbedingungen Finanzierung Erfassung von Röntgenkontrastmitteln ( Roadbags ) Rezeptpflicht für wasserschädliche Medikamente Werbeverbote für Medikamente 26