Επιτόπια επεξεργασία νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων: Η λύση του μέλλοντος

Τα νοσοκομειακά υγρά απόβλητα, εκτός από τους συμβατικούς ρύπους των αστικών λυμάτων, περιέχουν και μία μεγάλη ποικιλία μικρορρύπων που περιλαμβάνουν ευρέως χρησιμοποιούμενες φαρμακευτικές ενώσεις, εξειδικευμένες χημικές ουσίες για τη θεραπεία συγκεκριμένων παθήσεων, απολυμαντικά καθώς και πολυανθεκτικά βακτήρια (Verlicchi, 2018). Τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές από πτέρυγα σε πτέρυγα του ίδιου νοσοκομείου καθώς και μεταξύ διαφορετικών νοσηλευτικών ιδρυμάτων ανάλογα με το μέγεθος του ιδρύματος, τον αριθμό των κλινών, το αριθμό και τον τύπο των προσφερόμενων υπηρεσιών, την χώρα και την εποχή (Al Aukidy et al., 2014).

Σήμερα στην Ελλάδα λειτουργούν περισσότερα από 140 νοσοκομεία και περισσότερα από 250 λοιπά δημόσια και ιδιωτικά ιδρύματα που παρέχουν εξειδικευμένες διαγνωστικές, νοσηλευτικές και θεραπευτικές υπηρεσίες. Τα νοσοκομειακά υγρά απόβλητα συλλέγονται από τις διαφορετικές πτέρυγες του κάθε νοσοκομείου και καταλήγουν στη δημόσια εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ), είτε απευθείας μέσω του αποχετευτικού δικτύου της πόλης είτε μετά από μερική επεξεργασία που συνήθως στοχεύει στην εξουδετέρωση των υγρών αποβλήτων και στη μείωση του
οργανικού τους φορτίου εντός του χώρου του νοσοκομείου. Από την άλλη, οι αστικές ΕΕΛ δεν έχουν σχεδιαστεί για να απομακρύνουν φαρμακευτικές ουσίες με αποτέλεσμα τελικά οι μικρορύποι να ανιχνεύονται στο υδατικό περιβάλλον σε σημαντικές συγκεντρώσεις. Η διεθνής βιβλιογραφία δείχνει ότι ορισμένες από τις φαρμακευτικές ουσίες επηρεάζουν τους οργανισμούς, για παράδειγμα η παρουσία οιστρογόνων προκαλεί ερμαφροδιτισμό στα ψάρια, ενώ ορισμένες ψυχοφαρμακευτικές ουσίες επηρεάζουν τη συμπεριφορά των ψαριών (Carraro et al., 2016).

Σε αυτό το πλαίσιο, η Ε.Ε. έχει ήδη συμπεριλάβει πέντε (5) φαρμακευτικές ουσίες (ονομαστικά: erythromycin, clarithromycin, azithromycin, amoxicillin, ciprofloxacin) στη λίστα με τους μικρορρύπους που παρακολουθούνται τακτικά στα υδάτινα σώματα με στόχο να ενσωματωθούν στο μέλλον στην ευρωπαϊκή νομοθεσία (EU, 2018). Παράλληλα, η εκτεταμένη χρήση αντιβιοτικών και η συχνή ανίχνευση τους στο περιβάλλον έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη ανθεκτικότητα βακτηριακών πληθυσμών μέσω εξάπλωσης γονιδίων ανθεκτικότητας.

Δεδομένου ότι η συνεισφορά των νοσοκομείων στις συνολικές ποσότητες φαρμακευτικών ουσιών που ανιχνεύονται στα αστικά λύματα κυμαίνεται μεταξύ 20 και 100% ανάλογα με το είδος της ουσίας, στο εξωτερικό κατά την τελευταία δεκαετία παρατηρείται η τάση για επιτόπια επεξεργασία των υγρών νοσοκομειακών αποβλήτων με υιοθέτηση τεχνολογιών που συνδυάζουν βιολογικές μεθόδους επεξεργασίας και οζονισμό για την απομάκρυνση των συγκεκριμένων μικρορρύπων (Kovalova et al., 2012, Hansen et al., 2016; Tang et al., 2019). Σε αυτό το πνεύμα, χώρες όπως η Ελβετία και η Δανία έχουν χρηματοδοτήσει ερευνητικά προγράμματα (ενδεικτικά: Mermiss – MUDP project 2014, Pills project 2012) και έχουν εγκαταστήσει διατάξεις πιλοτικής κλίμακας για να διερευνήσουν την ικανοποιητική απομάκρυνση των μικρορρύπων από τα νοσοκομειακά υγρά απόβλητα.

Με βάση και τη νέα πρόταση για την επικαιροποίηση της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 91/271 για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων που πρόσφατα δημοσιοποιήθηκε, οι Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) θα πρέπει να παρακολουθούν τα επίπεδα 6 τουλάχιστον μικρορρύπων στις εκροές τους και να εφαρμόζουν τεταρτοβάθμια επεξεργασία ώστε να τις απομακρύνουν κατά ποσοστό ίσο με 80%.

Είναι φανερό ότι η τεταρτοβάθμια επεξεργασία θα βελτιώσει περαιτέρω την τελική εκροή των εγκαταστάσεων επεξεργασίας, κάτι το οποίο θα συμβάλει στην αξιοποίηση της, ως υδατικού πόρου. Επιπλέον, η επαναχρησιμοποίηση των κατάλληλα επεξεργασμένων νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων, θα μπορούσε, ωστόσο, να αποτελεί και μια πρόκληση για την εξοικονόμηση του πολύτιμου φυσικού πόρου του νερού, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για την άρδευση των χώρων πρασίνου ενός νοσοκομείου. Ωστόσο, με μία πρώτη ανάγνωση, ενδεχομένως να προκαλούσε ανησυχία, με βάση τις γνώσεις που έχουμε για το τί ακριβώς περιέχουν τα νοσοκομειακά υγρά απόβλητα.

Η εκροή της συγκεκριμένης μονάδας θα μπορούσε είτε να καταλήγει στο αποχετευτικό δίκτυο της πόλης, είτε να το παρακάμπτει καταλήγοντας απευθείας στον υδατικό αποδέκτη, είτε να επαναχρησιμοποιείται για άρδευση χώρων πρασίνου του νοσοκομείου.

Στο πλαίσιο του έργου «Επιτόπια Διαχείριση Νοσοκομειακών Υγρών Αποβλήτων με Στόχο τη Βελτίωση της Απόδοσης των Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Λυμάτων και της Αξιοποίησης των Εκροών – T4H» που υλοποιείται στο πλαίσιο του προγράμματος Συνεργασίας «INTERREG V-A Ελλάδα-Κύπρος 2014-2020» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΤΠΑ) και από Εθνικούς Πόρους της Ελλάδας και της Κύπρου, συνδυάστηκαν καινοτόμες τεχνολογίες με σκοπό την επεξεργασία υγρών νοσοκομειακών αποβλήτων, εγκαθιστώντας μία πιλοτική μονάδα στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο του Ηρακλείου (ΠΑΓΝΗ).

Η πιλοτική μονάδα επεξεργασίας που έχει εγκατασταθεί στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Ηρακλείου (ΠΑΓΝΗ) αποτελείται από μια σειρά τεσσάρων τεχνολογιών σε σειρά: α) μονάδα αναερόβιου βιοαντιδραστήρα μεμβρανών (AnMBR), β) αερόβιου αντιδραστήρα κινούμενης κλίνης βιοϋμενίου (MBBR) με βιοφορείς, γ) μικρή μονάδα επεξεργασίας με επιπλέοντα φυτά Lemna minor και δ) μονάδα υπεριώδους ακτινοβολίας σε συνδυασμό με υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Εικόνα 1. Πιλοτική μονάδα Επεξεργασίας Υγρών Νοσοκομειακών Αποβλήτων

Στις μέρες μας, τα προβλήματα που δημιουργούνται από την ύπαρξη φαρμακευτικών ουσιών στα αστικά λύματα, επιβάλλουν την εξέταση εφαρμογής, τέτοιου είδους ή παρόμοιων, επιτόπιων ολοκληρωμένων μεθόδων επεξεργασίας των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων, στην σημείο δηλαδή που παράγονται. Με αυτό τον τρόπο οι εξειδικευμένες τεχνολογίες θα εφαρμόζονται σε σημαντικά μικρότερες ποσότητες υγρών αποβλήτων και όχι το σύνολο των αστικών λυμάτων μιας πόλης, που θα επιμολύνονταν από τη διοχέτευση των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων και επιπρόσθετα θα εξοικονομούνται ημερησίως ποσότητες νερού που θα χρησιμοποιείται για άρδευση χώρων πρασίνου.

Τα αποτελέσματα από τη λειτουργία της πιλοτικής μονάδας είναι πολύ ενθαρρυντικά και φαίνεται ότι η επιτόπια επεξεργασία των υγρών νοσοκομειακών αποβλήτων
ενδεχομένως δύναται να αποτελεί τη λύση του μέλλοντος στη διαχείριση των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων, καθώς μπορεί να επιτύχει την απομάκρυνση των φαρμακευτικών ουσιών σε σημαντικά ποσοστά πριν αυτές οδηγηθούν στο κεντρικό αποχετευτικό δίκτυο των πόλεων, όπου και όγκος λυμάτων προς επεξεργασία θα αυξηθεί πολλαπλά στις κεντρικές μονάδες των πόλεων επιβαρύνοντας οικονομικά κατά πολύ το κόστος.

Στο έργο αυτό συνεργάζονται η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης Αποχέτευσης Ηρακλείου (ΔΕΥΑΗ), το Συμβούλιο Αποχετεύσεων Λάρνακας (ΣΑΛ), το Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο (ΕΛΜΕΠΑ), το Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού ΝΗΡΕΑΣ του Πανεπιστημίου Κύπρου και το Πανεπιστήμιο Αιγαίου. Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφτείτε την ιστοσελίδα του έργου (https://www.t4h-project.eu/).

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Verlicchi (2018) Hospital wastewater: Characteristics, Management, Treatment and Environmental Risks. Springer International Publishing.

Al Aukidy et al. (2014) A framework for the assessment of the environmental risk posed by pharmaceuticals originating from hoσpital effluents. Sci. Total Environ. 493, 54-64.

Carraro et al. (2016) Hospital effluents management: risks and legislation in different countries. J. Environ. Manag. 168, 185-199.

Kovalova et al. (2012) Hospital wastewater treatment by membrane bioreactor:
Performance and efficiency for organic micropollutant elimination. Environmental Science and Technology 46(3), pp. 1536-1545

 

Kovalova et al. (2013). Elimination of micropollutants during posttreatment of hospital wastewater with powdered activated carbon, ozone, and UV. Environ. Sci. Technol.
47, 7899-7908.

Hansen et al. (2016) Ozonation for source treatment of pharmaceuticals in hospital wastewater. Chemical Engineering Journal 290, pp. 507-514.

Tang et al. (2019) Removal of pharmaceuticals, toxicity and natural fluorescence through the ozonation of biologically-treated hospital wastewater, with further polishing via a suspended biofilm. Chemical Engineering Journal pp. 321-330.