Schoon water begint aan de bron. Waarom het zuiveren van microverontreinigingen uit de zorg vóór verdunning een grotere rol verdient in onze waterstrategie.

Als we het hebben over medicijnresten en andere microverontreinigingen in water, gaat de discussie al snel over rioolwaterzuiveringsinstallaties.

En met goede reden.

Gemeentelijke rioolwaterzuiveringsinstallaties verwerken dagelijks enorme hoeveelheden afvalwater. Aanvullende zuiveringstechnologieën zullen een belangrijke rol spelen bij het terugdringen van microverontreinigingen afkomstig van huishoudens, de zorg, de industrie en vele andere bronnen.

Maar er is een vraag die we moeten stellen voordat we al onze inspanningen aan het einde van de afvalwaterketen investeren: “Als we weten waar een verontreiniging vandaan komt, waarom wachten we dan tot die in miljoenen liters water is verdund voordat we proberen haar te verwijderen?”

Die vraag is bijzonder relevant in zorginstellingen, zoals ziekenhuizen.

Een ziekenhuis is niet één afvalwaterbron

Ziekenhuizen worden vaak besproken alsof ze één enkele bron van farmaceutische vervuiling zijn. Dat zijn ze niet.

Een ziekenhuis bestaat uit sterk gespecialiseerde afdelingen, elk met heel verschillende patiëntenpopulaties, behandelingen en afvalwaterprofielen. Tegelijkertijd vereist een aanzienlijk deel van het ziekenhuisafvalwater helemaal geen ziekenhuisspecifieke zuivering. Water van personeelstoiletten en kleedruimtes, keukens, koelsystemen, sterilisatieafdelingen en vele andere algemene functies is vaak vergelijkbaar met gewoon huishoudelijk afvalwater – of bevat zelfs nog minder relevante farmaceutische verontreinigingen.

Al deze waterstromen zuiveren alleen omdat ze uit een ziekenhuis komen, betekent daarom het zuiveren van zeer grote hoeveelheden water die weinig relevant kunnen zijn voor de eigenlijke uitdaging van microverontreinigingen uit de zorg.

Het contrast met specifieke klinische afdelingen kan groot zijn. Afvalwater van radiologie, oncologie, intensive care of nucleaire geneeskunde kan stoffen bevatten in concentraties en combinaties die elders in het ziekenhuis nauwelijks voorkomen – en soms nauwelijks ergens daarbuiten.

Zo ontstaan er hotspots binnen het ziekenhuis zelf.

Op deze hotspots kunnen relatief kleine en herkenbare afvalwaterstromen hoge concentraties van specifieke stoffen bevatten. Contrastmiddelen, antibiotica, cytostatica en radionucliden zijn voorbeelden.

Dat verandert de logica van afvalwaterzuivering: in plaats van al het ziekenhuiswater te zuiveren omdat een klein deel ervan zeer relevant is, kunnen we de relevante stromen identificeren en zuiveren voordat ze worden gemengd en verdund met alle andere.

Verdunning is geen verwijdering

Zodra deze stoffen de betreffende klinische afdeling verlaten, beginnen ze zich te mengen met veel grotere waterstromen in het ziekenhuis – waarvan vele geen specifieke zorggerelateerde verontreiniging bevatten die aanvullende zuivering vereist. Na het verlaten van het ziekenhuis vindt verdere verdunning plaats in de gemeentelijke riolering.

Na het verlaten van het ziekenhuis mengen ze zich met gemeentelijk afvalwater en worden ze nog verder verdund. Tegen de tijd dat ze een rioolwaterzuiveringsinstallatie bereiken, is de oorspronkelijke ziekenhuisstroom een minuscule fractie van een veel groter volume geworden.

De verontreiniging is niet verdwenen. We hebben water toegevoegd, en zelfs in lage concentraties hebben deze verontreinigingen milieu-impact. Grote watervolumes zijn ongewenst omdat de zuiveringsinfrastructuur grotendeels wordt bepaald door het volume water dat moet worden verwerkt. Tegelijkertijd werkt verdunning efficiënte zuivering tegen: naarmate doelstoffen meer verdund raken, wordt hun selectieve verwijdering doorgaans moeilijker.

Aan de bron geldt het omgekeerde: hoge concentratie, klein volume, bekende herkomst.

Dat zijn aantrekkelijke omstandigheden voor gerichte zuivering.

Niet elke kilogram is gelijk

Er is nog een probleem als we alleen naar de totale medicijnbelasting kijken.

Ziekenhuizen vertegenwoordigen een relatief beperkt aandeel van de totale massa medicijnresten die in het afvalwater terechtkomt. Maar dit is een gemiddeld percentage, afgeleid van alle farmaceutische verontreinigingen, en het verhult wat er werkelijk gebeurt. Verschillende stoffen hebben zeer verschillende milieukenmerken.

Persistentie telt. Ecotoxiciteit telt. De mogelijke ontwikkeling van antimicrobiële resistentie telt. En of een stof daadwerkelijk effectief kan worden verwijderd met conventionele of geavanceerde afvalwaterzuivering, telt ook.

Eén kilogram van de ene farmaceutische stof kan niet automatisch als milieukundig gelijkwaardig worden beschouwd aan één kilogram van een andere.

Voor sommige specialistische geneesmiddelen zijn ziekenhuizen verantwoordelijk voor een veel groter aandeel van de emissies naar afvalwater dan de gemiddelde farmaceutische massabalans doet vermoeden – en in sommige gevallen zijn ze feitelijk de dominante bron. Contrastmiddelen zijn daarvan een duidelijk voorbeeld.

Dus in plaats van alleen te vragen: “Welk percentage van alle medicijnresten is afkomstig uit ziekenhuizen?”

moeten we ook vragen: “Welke stoffen ontstaan hier, in welke concentraties, welke risico’s brengen ze met zich mee en waar kunnen we ze het meest effectief verwijderen?”

Dat leidt tot een heel andere waterstrategie.

Behandel het juiste water, niet simpelweg meer water

Dit onderscheid is ook economisch van belang.

Als zuiveringstechnologieën puur worden vergeleken op kosten per behandelde kubieke meter, hebben grote centrale systemen een duidelijk voordeel. Ze verwerken enorme volumes en profiteren van schaalvoordelen. Maar kubieke meters zijn niet per se de juiste eenheid voor elke milieumaatregel.

Stel u voor dat u een kleine afvalwaterstroom behandelt met een hoge concentratie van een specifieke farmaceutische stof. De kosten per kubieke meter lijken dan relatief hoog.

Maar als die maatregel het grootste deel van de doelstof verwijdert vóór verdunning, kunnen de relevante maatstaven in plaats daarvan zijn: kosten per verwijderde kilogram, kosten per vermeden milieurisico of kosten per kilogram teruggewonnen waardevol materiaal.

Vanuit dat perspectief wordt behandeling aan de bron een heel ander verhaal.

Centrale zuivering of zuivering aan de bron? Beide.

Dit is geen pleidooi tegen geavanceerde zuivering op rioolwaterzuiveringsinstallaties. Het doel moet niet zijn om elke liter water zo intensief mogelijk te behandelen. Het doel moet zijn om de juiste behandeling toe te passen op de juiste waterstroom, op de juiste plek.

Diffuse farmaceutische emissies vragen om centrale oplossingen. Geneesmiddelen die thuis worden gebruikt, komen bijvoorbeeld in duizenden of miljoenen afzonderlijke toiletten terecht. Elk huishouden afzonderlijk behandelen zou uiteraard weinig zin hebben.

Zorghotspots zijn anders. We weten waar de stoffen worden toegediend. We weten vaak ongeveer wanneer ze worden uitgescheiden. We weten welke patiëntgroepen ze krijgen.

En in veel gevallen kunnen we een relatief kleine afvalwaterstroom identificeren voordat deze zich met al het andere vermengt.

Waarom zouden we dat voordeel bewust opgeven?

De meest effectieve waterstrategie van de toekomst hoeft daarom niet te kiezen tussen centrale en decentrale zuivering.

Ze kan beide inzetten.

Diffuse vervuiling verdient centrale zuivering. Geconcentreerde en herkenbare hotspots verdienen zuivering aan de bron.

De patiënt kan deel worden van de oplossing

Zuivering aan de bron brengt ook een interessant nieuw perspectief: de patiënt hoeft geen passief onderdeel van de afvalwaterketen te zijn.

Na veel behandelingen wordt een aanzienlijk deel van de toegediende stoffen uitgescheiden in de eerste uren na toediening.

Bij opgenomen patiënten kunnen die eerste urinefracties worden opgevangen als onderdeel van de normale klinische routines.

Voor poliklinische patiënten kan verantwoorde deelname soms verrassend eenvoudig zijn: iets langer in het ziekenhuis blijven en vóór vertrek een daarvoor bestemd filtertoilet gebruiken.

Patiënten volgen al instructies voor en na medische ingrepen. Ze komen nuchter, stoppen tijdelijk met medicatie, drinken extra water of volgen leefregels na de behandeling.

Waarom zou verantwoord gebruik van een daarvoor bestemd toilet niet ook een normaal onderdeel van duurzame zorg kunnen worden?

Met de juiste workflow kunnen patiënten zelf bijdragen aan schoner water.

Van afvalverwijdering naar terugwinning van grondstoffen

Stoffen geconcentreerd houden heeft nog een voordeel: wat we vandaag als afval opvangen, kan morgen een grondstof worden.

De zorg is afhankelijk van waardevolle en soms strategisch belangrijke grondstoffen.

Jodium wordt op grote schaal gebruikt in röntgencontrastmiddelen. Gadolinium wordt gebruikt in MRI-contrastmiddelen. De nucleaire geneeskunde is afhankelijk van steeds belangrijkere productieketens voor radionucliden.

Zodra deze materialen in het gemeentelijke afvalwater zijn verdund, wordt zinvolle terugwinning buitengewoon moeilijk.

Vang ze echter dicht bij de bron op, en er ontstaat een andere mogelijkheid.

Filtratie kan doelstoffen concentreren in hanteerbare media. Dat maakt terugwinning vandaag niet automatisch economisch rendabel, maar het schept een essentiële eerste voorwaarde voor toekomstige circulariteit: verdun waardevolle materialen niet voordat u ze probeert terug te winnen.

Begin klein. Schaal daarna op.

Gelukkig hoeven we voor zuivering aan de bron niet een heel ziekenhuis te verbouwen. Dat is precies de kracht ervan.

Begin met één herkenbare hotspot. Meet. Leer. Standaardiseer.

Breid daarna uit naar een andere afdeling, een ander ziekenhuis en een andere stof.

Naarmate de implementatie opschaalt, kan apparatuur efficiënter worden geproduceerd, wordt installatie gestandaardiseerd, verbetert de filterlogistiek, wordt monitoring eenvoudiger en hoeven ziekenhuizen niet langer voor elk afzonderlijk project de businesscase opnieuw uit te vinden.

De transitie kan daarom stapsgewijs verlopen in plaats van via grote infrastructurele ingrepen. En dat is misschien precies wat de zorg nodig heeft.

Waterkwaliteit begint vóór het riool

Decennialang is afvalwaterbeheer grotendeels gebaseerd op eerst alles verzamelen en het later behandelen.

Voor veel verontreinigingen blijft dat volkomen logisch. Maar niet voor allemaal.

Wanneer we weten waar een problematische stof de waterkringloop binnenkomt, wanneer deze in hoge concentratie aanwezig is en wanneer deze uit een relatief kleine en beheerste stroom kan worden opgevangen, zouden we op zijn minst moeten overwegen haar daar te verwijderen.

Want soms is de slimste manier om iets uit miljoenen liters water te verwijderen, ervoor zorgen dat het überhaupt nooit in die miljoenen liters terechtkomt.

Schoon water begint aan de bron.