I ett avloppsreningsverk i Tyskland har ozon använts för att förbättra det renade avloppsvattnets innehåll av både bakterier och mikroföroreningar. Det visade sig att ingen effekt erhölls för totalantalet bakterier, medan E. coli och enterokocker minskade med 1 – 2 tiopotenser. För olika typer av antibiotikaresistenta bakterier blev resultaten varierande. En tydlig minskning och oförändrad nivå erhölls för vissa, men också en kraftig ökning för andra resistenta bakterier.
Av: Hans Holmström
I Sydtyskland intill Bodensjön i delstaten Baden-Wurttemberg ligger reningsverket Eriskirch (dim 50 000 pe, q-max 1300 m3/h). Anläggningen består av ett biosteg (aktivt slam) och sandfilter för utfällning av fosfor (flockningsfilter). Under hösten 2019 startades en ozoneringsanläggning placerad mellan biosteget och sandfiltren för att minska avloppsvattnets innehåll av både oönskade bakterier och mikroföroreningsämnen. Den biologiska aktiviteten på sandkornen i filtren förväntades eliminera en del av de bi- och nedbrytningsprodukter som ozontillsatsen gav upphov till.
Effekten av ozontillsatsen följdes med vattenprovning både före och efter att doseringen påbörjats i följande punkter: I inloppet, efter biosteget, efter ozonreaktorn (i förekommande fall), efter sandfiltren och uppströms utsläppspunkten i en liten å. Det gick inte att ta representativa vattenprover i ån efter utsläppet, eftersom inblandningen var dålig så nära utloppet till Bodensjön.
Det biologiskt renade avloppsvattnet hade en DOC-halt på ca 6 mg/l (DOC = Dissolved Organic Carbon). Ozondosen varierades i tre steg: 0,5, 0,8 och 1,0 g O3/g DOC. En dos på 0,5 g O3/g DOC motsvarade ca 3 g O3/m3 avloppsvatten.
Bakterieanalyser
Bakterieanalyserna koncentrerades på totalantalet bakterier, E. coli och enterokocker. Antibiotikaresistens studerades för i Tyskland tre vanliga resistenser: ESBL, vankomycin och meticillin. ESBL står för Extended Spectrum Beta-Lactamase. Bakterier med ESBL har ett enzym som inaktiverar vissa typer av antibiotika. Penicillin är särskilt utsatt för denna typ av resistens.
Resultat från bakterieanalyserna
Totalantalet bakterier låg som väntat på samma nivå för orenat och biologiskt renat avloppsvatten under de två studerade försöksperioderna (ca 4 x 105 respektive ca 1 x 104 kolonibildande enheter per ml, kbe/ml). Filtrerat vatten utan ozon hade också ca 1 x 104 kbe/ml. Något förvånande lyckades inte ozoneringen (eller ozon + filtrering) sänka antalet under ca 1 x 104 kbe/ml. Någon förklaring till detta ges inte i artikeln. Man hänvisar istället till några referenser med liknande erfarenheter. I ån uppströms reningsverket låg under försöksperioderna totalantalet på ca 5 x 103 kbe/ml.
Antalet E. coli var ca 2 x 105 och ca 1 x 102 kbe/ml för orenat respektive biologiskt renat vatten. Efter filtrering utan någon ozondosering hamnade antalet på ca 30 kbe/ml. Efter en ozondos på 0,5 g O3/g DOC blev antalet ca 9 kbe/ml efter reaktorn. Filtreringen sänkte antalet ytterligare till ca 3 kbe/ml. I ån uppströms avloppsutsläppet låg antalet E. Coli på ca 10 kbe/ml.
Antalet enterokocker blev ca 1 x 105 och ca 30 kbe/ml för inkommande respektive biologiskt renat avloppsvatten. Efter filtren utan ozondosering låg antalet på ca 20 kbe/ml. Efter ozonreaktorn med dosen 0,5 g O3/g DOC blev antalet enterokocker ca 0,7 kbe/ml. Filtreringen sänkte antalet ytterligare till ca 0,2 kbe/ml. I ån låg nivån för enterokocker på ca 2 kbe/ml.
I en pilotanläggning doserades aktivt kol i pulverform (PAC) till ozonbehandlat vatten. Kolet separerades sedan med ultrafilter. På detta sätt kunde antalet E. coli och enterokocker sänkas till 0,04 respektive 0,02 kbe/ml.
EU:s badvattennormer skiljer på tillräckligt god (TgK) och mycket god badvattenkvalitet (MgK). Följande krav gäller för E. coli och enterokocker:
E. coli: TgK=900 kbe/100 ml (90 % pc) och MgK=500 kbe/100 ml (95 % pc)
Enterokocker: TgK=330 kbe/100 ml (90 % pc) och MgK= 200 kbe/100 ml (95 % pc)
Anm: pc står för percentil. Notera att antalet kbe nu anges per 100 ml.
E. coli för renat vatten med de tre ozondoserna blev 330, 230 och 160 kbe/100 ml.
Motsvarande för enterokocker var 19, 25 och 10 kbe/100 ml. Utan någon ozondosering var antalet bakterier ut från reningsverket efter filtrering 3 000 kbe/100 ml för E. coli och 2 000 kbe/100 ml för enterokocker.
Antalet ESBL-resistenta bakterier (E. coli, klebsiella, enterobakter och citrobakter) påverkades inte av ozondoseringen. Nivån låg på ca 100 kbe/100 ml. För den stora gruppen proteobakter inträffade en kraftig ökning efter ozontillsatsen från ca 30 till ca 5 000 kbe/100 ml. Förklaringen anges vara att ESBL-resistensen vanligen finns på ringformade DNA-molekyler utan kromosomer (plasmider), som lätt kan överföras mellan olika grupper av bakterier.
De vankomycinresistenta bakterierna Enterococcus faecium/faecalis reducerades dock bra genom ozoneringen från ca 100 till ca 2 kbe/100 ml. En liknande effekt uppkom för de meticillinresistenta bakterierna Staphylococcus aureus, som minskade från ca 600 till ca 2 kbe/100 ml.
Resultat från mätningarna av mikroföroreningar
I delstaten Baden-Wurttemberg har sju indikatorer för mikroföroreningar i avloppsvatten valts ut av de vattenvårdande myndigheterna: Benzotriazol, tolytriazol, diklofenak, karbamazepin, irbesartan, metoprolol och hydroklortiazid. Avskiljningen för summan av dessa ämnen ska vara minst 80 %.
Målet med 80 % avskiljning uppfylldes med god marginal även med den lägsta ozondosen (0,5 g O3/g DOC). Alla enskilda ämnen minskade också med minst 80 %. För alla sju mikroföroreningarna blev den sammanlagda avskiljningen 93 %. Med de två högre ozondoserna ökade avskiljningen till i medeltal 97 respektive 98 %.
Källa: Locher, C. m fl (2022): Durchfuhrung von Spurenstoff- und Keimanalysen vor und nach Inbetriebnahme der Ozonanlage auf der Kläranlage Eriskirch. Korrespondenz Abwasser, nr 6/22, sid 526 – 533.
