Neue Wasseraufbereitungstechnologie senkt die Risiken von Krankenhausabwasser

 FOTO: Christine Anna Hastrup, Umweltingenieurin bei DHI, untersucht eine Probe des behandelten Abwassers vom Herlev Hospital in der Nähe von Kopenhagen, Dänemark.

Eine Versuchsanlage mit Technologie von Grundfos entfernt im Abwasser eines dänischen Krankenhauses biologische und medizinische Rückstände, die die herkömmliche Abwasserbehandlung nicht bewältigen kann. Das Projekt geht ein weltweites Problem an.

Am 2. Oktober 2014 haben Techniker am Herlev Hospital in der Nähe von Kopenhagen behandeltes Abwassers in den Wasserkreislauf zurückgeführt, welches die Lösung für ein weltweites Problem enthalten könnte.
Tests haben gezeigt, was dieses Wasser enthält: fast nichts.

Und das ist ein beachtliches Ergebnis.

Krankenhausabwasser kann nicht auf herkömmliche Weise behandelt werden

Überall auf der Welt kann das Abwasser von Krankenhäusern Spuren von Viren und multiresistenten Bakterien bis zu medizinischen Kontrastmitteln und Chemikalien für die Krebsbehandlung enthalten. Auch kleine Mengen hormonverändernder Substanzen und andere Arzneimittelrückstände sind Teil des Gemischs, das von Patienten über Krankenhaustoiletten in die öffentliche Kanalisation gelangt.

Von dort wird es üblicherweise zur öffentlichen Abwasseraufbereitungsanlage geleitet. Und hier wird es problematisch, sagt Ulf Nielsen, Umweltbevollmächtigter des Beratungsunternehmens für Wasser und Umwelt DHI Denmark.

„Kommunale Kläranlagen sind nicht dafür ausgelegt, mit medizinischen und biologischen Abfällen fertig zu werden. Deshalb finden wir diese Substanzen nun in unseren Wasserkreislauf“, erklärt Ulf Nielsen, der sich seit mehreren Jahren mit der Problematik des Krankenhausabwassers befasst.

FOTO: Ein Bestandteil des Aufbereitungsverfahrens von Grundfos Biobooster ist, das Krankenhausabwasser bei sehr hohen Drücken durch eine Reihe von Membranfiltereinheiten zu leiten.

Abwasser gefährdet Gesundheit und Umwelt

Ulf Nielsen weist darauf hin, dass Krankenhausabwasser ein Gesundheitsrisiko für den Menschen darstellen kann, besonders für Mitarbeiter in Abwasseraufbereitungsanlagen. Bei starkem Regen und Überschwemmungen können die Sammelbehälter in der Kanalisation überlaufen.

Auch für Tiere besteht ein Risiko. Sobald das Abwasser behandelt wurde und zusammen mit den Rückständen von Krankheitserregern und Arzneimitteln wieder in die Umwelt geleitet wird, ist die heimische Tierwelt gefährdet.

„Selbst bei sehr geringen Konzentrationen können die Substanzen im Krankenhausabwasser das Leben von Tieren beeinträchtigen“, sagt Ulf Nielsen. „Östrogene beispielsweise können bei Fischen zu Hermaphroditismus führen, während manche Schmerzmittel giftig für Forellen sind. Außerdem können bestimmte Psychopharmaka das Verhalten von Fischen und Vögeln beeinflussen.“

Regulierungen für Krankenhäuser immer noch nicht umgesetzt

Gemeinden in Dänemark arbeiten immer noch an dem Problem, wie die Behandlung von Krankenhausabwasser reguliert und standardisiert werden kann, erzählt der stellvertretende Konzernvorsitzende Poul Madsen von Grundfos’ Global Water Treatment Solutions: „Die Regulierungen werden zwar innerhalb von einem oder zwei Jahren in Kraft treten, doch zum jetzigen Zeitpunkt gibt es immer noch keine Anforderungen für spezielle Aufbereitungsverfahren. Krankenhausabwasser und Haushaltsabwasser werden auf die gleiche Weise behandelt – und das ist kein besonders effektiver Ansatz.“

Mittlerweile hat die Europäische Kommission drei pharmazeutische Erzeugnisse auf eine „Watchlist“ für Substanzen gesetzt, die in Zukunft reguliert werden könnten. Doch im Moment gibt es keine europäischen Standards für Arzneimittel oder Krankheitserreger in Krankenhausabwasser.

Innovative Partnerschaft soll das Problem lösen

Um die Abwasserproblematik anzugehen, hat die Regionalregierung des Hauptstadtgebiets von Kopenhagen im Juli 2012 eine innovative Partnerschaft ins Leben gerufen, zu der das Herlev Hospital und eine Reihe von anderen öffentlichen und privaten Akteuren zählen, einschließlich DHI Denmark und Grundfos A/S.

Ziel dieser Partnerschaft war es, eine Lösung zu finden, mithilfe derer die problematischen Substanzen im Krankenhausabwasser tatsächlich entfernt werden, anstatt das Wasser nur durch andere Abwasserströme in der öffentlichen Kanalisation zu verdünnen. Grundfos zu fragen, ob es sich an der Partnerschaft beteiligen will, war eine logische Wahl, sagt Regionsvorsitzende Sophie Hæstorp Andersen.

„Grundfos hat kürzlich auf Laborebene zusammen mit einer Reihe von Krankenhäusern in unserer Region einige wirklich gute Technologien getestet“, merkt sie an. „Dadurch, dass wir Grundfos in unsere Partnerschaft aufgenommen haben, konnten wir auf diesen Erfahrungen aufbauen.“

Dezentralisierte Behandlung ist der Schlüssel zum Erfolg

Das Ergebnis dieser Innovationsbemühungen wurde am 2. Oktober 2014 vorgestellt: eine kompakte, maßgeschneiderte Abwasseraufbereitungsanlage, die von der Geschäftseinheit Grundfos BioBooster entworfen und direkt neben dem Krankenhaus errichtet wurde. Das Behandeln von Abwasser vor Ort ist der Schlüssel zum Erfolg des Systems, sagt Poul Madsen von Grundfos.

„Unserer Anlage wird das Abwasser direkt aus dem Krankenhaus zugeführt. Es ist nicht mit dem Wasser aus dem öffentlichen Abwasseraufbereitungssystem vermischt. So können wir speziell die Substanzen im Krankenhausabwasser angehen“, erklärt er.

FOTO: Die BioBooster-Anlage reinigt das Krankenhausabwasser in drei Schritten.

Sicher, flexibel – und grundlegend anders

Die neue Aufbereitungsanlage beinhaltet biologische Reinigungsverfahren sowie ein System aus keramischen Filtermembranen und einen abschließenden „Feinschliff“ mit Aktivkohle und Ozon. Die Anlage ist äußerst flexibel: Jedes Element in diesem modularen System kann erweitert, entfernt oder angepasst werden, um sich verändernden Anforderungen gerecht zu werden.

Die räumliche Anordnung der Anlage unterscheidet sich ebenso grundlegend von herkömmlichen Abwasseranlagen.

„Das Abwasser aus Krankenhäusern wird in der Regel in große, kommunale Aufbereitungsanlagen geleitet, die eine Menge Platz einnehmen und lange Rohrleitungen vom Krankenhaus zu der Aufbereitungsanlage erfordern“, erklärt Poul Madsen. „Wir haben eine kompakte Wasseraufbereitungsanlage entwickelt, die in vier oder fünf vorgefertigten Modulen geliefert werden kann. Sie ist nicht größer als ein kleines Haus und ermöglicht, dass das Krankenhausabwasser vor Ort behandelt und dann sicher in die lokale Umwelt abgelassen werden kann.“

Auch Gerüche und jegliche luftgetragene Krankheitserreger werden lokal behandelt: Die Luft wird von ihnen bereinigt, bevor sie aus der geschlossenen Aufbereitungsanlage abgelassen wird. Schlamm aus der Anlage (einschließlich jeglicher Rückstände von Krankheitserregern) wird vor Ort getrocknet und dann zur Verbrennung zu einer örtlichen Verbrennungsanlage transportiert.

Behandeltes Abwasser wird zur Ressource

Bei der Aufbereitungsanlage handelt es sich erst um ein Pilotprojekt. Bis die Testphase Mitte 2015 beendet ist, überwacht und testet DHI das behandelte Abwasser weiter auf das Vorkommen von ca. 100 verschiedenen Substanzen. In dieser Phase wird das Wasser nach der Behandlung in die öffentliche Kanalisation und die Abwasseraufbereitungsanlage geleitet.

Wenn die Ergebnisse des DHI halten, was sie bislang versprechen, wird das gereinigte Wasser die öffentlichen Anlagen schließlich vollständig umgehen. Stattdessen wird ein Teil des Wassers vor Ort als Brauchwasser im Krankenhaus wiederverwendet. Ein anderer Teil wird direkt in den nahe gelegenen Fluss Kags geleitet, wo es in den Sommermonaten zu einem stabileren Wasserfluss beitragen wird.

Mit anderen Worten: Das Wasser, das einst ein Risiko darstellte, kann in Zukunft zur Ressource werden.

Neue Regulierungen könnten Interesse an bewährten Technologien wecken

Poul Madsen begrüßt es, dass die Gesetzgeber in den letzten Jahren begonnen haben, ein stärkeres Interesse an dem Thema der Regulierung von Krankenhausabwasser zu entwickeln. In Dänemark wird die Aufbereitungsanlage in Herlev dazu beitragen, den Maßstab für die künftige kommunale Regulierung von Krankenhausabwasser zu setzen.

„In dieser Gegend besteht ein großer Bedarf an Regulierung“, fügt Poul Madsen hinzu. „Wir leiten alle möglichen Substanzen in das Wasser, das unsere Nachkommen später trinken müssen.“

Er meint außerdem, dass vom Gesetzgeber vorgegebene Grenzwerte für medizinische und biologische Substanzen im Abwasser das Interesse an bewährten Technologien fördern werden, die den Krankenhäusern helfen können, die neuen Anforderungen zu erfüllen.

Das Herlev-Modell hat internationales Interesse geweckt

Sophie Hæstorp Andersen ist überzeugt davon, dass die neu eröffnete Aufbereitungsanlage für Krankenhäuser auf der ganzen Welt, die den gleichen Problemen wie das Herlev Hospital gegenüberstehen, von großer Bedeutung sein könnte.

„Wir sind der Meinung, dass wir die Lösung zu einem Problem gefunden haben, das es in sehr vielen Krankenhäusern gibt, sowohl in Dänemark als auch in anderen Ländern. Es hat bereits internationales Interesse geweckt – tatsächlich hatten wir schon Besuch von einer Reihe von internationalen Delegationen, einschließlich einer aus China.“

Poul Madsen hegt auch für die Zukunft der neuen Abwasseranlage große Hoffnungen:

„Das Herlev Hospital ist das erste Krankenhaus weltweit, das diese Technologie installiert. Aber ich glaube, dass das Potenzial noch weitaus größer ist. Ich denke, in den kommenden Jahren wird diese Technologie äußerst wichtig werden – besonders in Industrienationen, in denen ein politisches Interesse besteht und der Fokus auf der Umwelt liegt.“

Klicken Sie hier für weitere Hintergrundinformationen über die Abwasseraufbereitungslösung des Herlev Hospital.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Grundfos unter biobooster@grundfos.com.





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