Kan biokol rena akvatiska miljöer från läkemedelsrester?

Abstract

Pharmaceutical residues are becoming more appearing in aquatic systems and it is affecting aquatic organisms. A literature analysis was made to determine if biochar can adsorb pharmaceutical residues and if it is more effective than the already established filter material active carbon. This study shows that biochar has good promises to be able to act as a filter to adsorb pharmaceutical residues. Properties like high surface area, pore volume and aromatic carbon, increase the adsorption and high ash -content decrease the adsorption. Pyrolystemperature and feedstock material appears to have the most impact on which properties biochar receives. More studies need to be made to be able to determine if the use of biochar as a filter material can be more adsorptive and cost-effective than active carbon.

Popular Abstract (Swedish)

Många avloppsreningsverk har inte den reningen som krävs för att fånga upp läkemedelsrester vilket leder till att resterna hamnar i miljön. Hittills har läkemedelsresterna inte varit ett så stort problem, men på grund av ett mer frekvent användande av läkemedel blir det allt vanligare att högre koncentrationer av läkemedelsrester återfinns i akvatiska miljöer. Några av dom som återkommer högst i utloppsvattnet för reningsverk är hjärtmedicinen metoprolol och det antiinflammatoriska medlet diklofenak. Vilken omfattande påverkan läkemedelsrester har på akvatiska miljöer är ännu osäkert, dock har vissa läkemedelsrester visat på att de påverkar organismer. Läkemedel med hormoner hämmar vattenlevande organismers fortplantning genom att förändra deras hormonsystem samt att antibiotikarester gynnar antibiotikaresistenta bakteriestammar. För att kunna fånga upp läkemedelsresterna behövs ett filter. Ett filter som går att placera antingen i avloppsreningsverken eller i recipienten för reningsverket. Biokol skulle kunna vara lösningen på det här problemet.

Biokol är ett ämne som tillverkas genom upphettning av organiska material, såsom trä, gödsel och löv och det färdiga resultatet är väldigt likt vanligt grillkol som går att köpa i affärer. Skillnaden på grillkol och biokol är att biokol inte får förbrännas. Biokol innehåller en stor mängd kol och används på vissa ställen som kolsänkor och jordförbättrare för att göra jorden mer näringsrik. Nu har intresset väckts om att biokol kan användas som filtermaterial för att fånga upp läkemedelsrester. Biokol är väldigt likt aktivt kol vilket är ett ämne som redan används som filter på ett fåtal reningsverk. Skillnaden är att biokol ofta innehåller mer syre och väte på grund av att det inte produceras vid lika hög temperatur. Samt att den högre temperaturen vid upphettningen och att aktivt kol ofta kräver en ytterligare aktiveringsprocess gör det mer kostsamt än biokol.

Ett flertal studier har visat på att biokol fungerar som ett utmärkt filtermaterial för att fånga upp läkemedelsrester och i vissa fall till och med bättre än för aktivt kol. Dock krävs det fler studier som jämför biokol och aktivt kol. En litteraturundersökning visade att det gjorts ett antal laboratorieförsök med biokol som alla visar att biokol kan fånga upp läkemedelsrester. Det saknas dock fältstudier som visar hur biokol reagerar när naturliga faktorer såsom vind och vatten påverkar. Det saknas även information om priser för produktion och hur hållbart biokol, som filtermaterial, är för att kunna göra en full bedömning om det är värt att producera biokol istället för aktivt kol.

• author: Stomberg, Stina
• supervisor: Maria Hansson
• organization: Studies in Environmental Science
• course: MVEK02 20191
• year: 2019
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Läkemedelsrester, Reningsverk, avloppsvatten, vattenlevande organismer
• language: Swedish
• id: 8989197
• date added to LUP: 2019-07-02 09:29:23
• date last changed: 2019-07-02 09:29:23