Smitterisici ved håndtering af urin, fæces og spildevand

Sammenfatning og konklusioner

Nærværende litteraturstudium er foretaget for at opsamle viden om tilstedeværelsen og overlevelsen af en række patogener ved separat håndtering af human afføring samt udnyttelse af gråt spildevand og husspildevand.

Humanurin er sædvanligvis steril, men forurenes med fækale patogener i forbindelse med den separate opsamling i den todelte toiletstol. Vha. den kemiske indikator coprostanol, der dannes i tarmsystemet, når cholesterol nedbrydes, er det vist at den gennemsnitlige forurening med fækalt materiale er 1 mg pr. liter urin. Ved lagring af urin sker der en lagdeling, og indholdet af patogener er fortrinsvis knyttet til sedimentet.

Overlevelsen af forskellige patogener er undersøgt i urin ved forskellige surhedsgrader. Ved lagring af urin bliver pH-værdien 9. Ved denne surhedsgrad var inaktiveringen af Cryptosporidium parvum oocyster signifikant bedre end ved pH 5 og pH 7. A. hydrophilia, S. senftenberg, S. typhimurium og P. aeruginosa inaktiveredes indenfor én dag ved pH 4,5 og pH 10,5. Ved pH 6,0 og 8,9 overlevede organismerne op til 3 dage. E. coli døde indenfor én dag ved alle pH-værdier bortset fra pH 6,0, hvor E. Coli overlevede op til 3 dage ved 20° C og 5 dage ved 4°C. Ved 4°C overlevede fækale streptokokker under ét døgn ved pH 10,5 og havde en overlevelse på 3,5 dage ved pH 4,5. Der var stort set ikke nogen reduktion af fækale streptokokker ved pH 6,0 og pH 8,9 selv efter 40 dage. Patogeners inaktivering i urin sker generelt hurtigere ved 37°C end ved 4°C og 20°C.

Fortynding har markant effekt på patogeners overlevelse. A. hydrophilia, S. senftenberg, S. typhimurium og P. aeruginosa inaktiveredes således indenfor en dag i ufortyndet urin ved både 4°C og 20 ° C. Ved fortynding på 1:9 overlevede organismerne i op til 20 dage.

E. coli overlevede fem gange så længe i den fortyndede urin som i den ufortyndede. Der skulle bruges tre gange så lang tid på inaktivering af fækale streptokokker i fortyndet urin som i ufortyndet urin. Clostridium perfringens blev ikke reduceret under nogen omstændigheder. Det samme gjorde sig gældende for virus, hvor der ikke blev observeret reduktion af Salmonellafagerne selv efter 50 dage. Ascaris suum reduceredes i løbet af en periode på 21 dage med 15-20 %. Det anbefales, at der også udføres undersøgelser af Giardia lamblia , der er den mest almindeligt isolerede parasit fra tarmsystemet.

På baggrund af litteraturstudiet anbefales det, at urin opsamles med mindst muligt brug af vand så fortyndingen mindskes. Derudover bør urinen opbevares under lokale temperaturforhold, der skal i hvert fald ikke gøres en indsats for at nedkøle urinen ved lagring. Urinens naturlige pH ved lagring er ca. 9, hvilket er med til at inaktivere patogener. Der skal således ikke gøres en indsats for at urinen holdes på pH 7, som er urinens surhedsgrad, når den udskilles fra de menneskelige organisme.

Litteraturstudiet har også fundet dokumentation for smitstofreduktion ved kompostering af human afføring blandet med organisk materiale: græs, kviste, kloakslam, sanitærbark og toiletpapir. Generelt var temperaturudviklingen hurtigst og størst i de isolerede kompostbeholdere, ligesom temperaturen holdt sig længst i de isolerede beholdere. Derfor anbefales det, at man udelukkende benytter isolerede kompostbeholdere.

Forsøg blev gennemført udendørs i Norge i de kolde måneder september (10,9°C) til december (2,4°C), for at undersøge komposteringstoiletternes funktion under disse temperaturmæssigt ugunstige betingelser. Der opnåedes temperaturer på 78°C og 89°C, hvilket er tilstrækkeligt til at sikre effektiv smitstofreduktion. Poliovaccinevirus reduceredes hurtigt i isolerede kompostbeholdere, og heterotroft kimtal blev halveret i løbet af komposteringsprocessens tidlige varmefase. Reduktionen af termotolerante koliforme bakterier (TKB) var også markant. Der blev dog ikke foretaget analyse af startkoncentrationen. TKB i human afføring ligger sædvanligvis omkring 10⁷ – 10⁹ pr. gram afføring. Ved kompostering faldt koncentrationen i løbet af 3 måneder fra 8 x 10⁴ til omkring 1000 pr. gram kompostprøve, hvilket dog ikke tilstrækkelig til at opfylde anbefalingerne i den kvalitetsnorm, der benyttes ved test af komposttoiletter under den nordiske Svanemærkeordning, hvor grænseværdien er 500 TKB pr. gram prøve.

Litteraturstudiet refererer også en kinesisk undersøgelse af smitstofreduktionen i komposttoiletter placeret i tre forskellige regioner, den ene varm og fugtig med stabile temperaturer omkring 22°C, mens de to øvrige regioner var fugtige med hyppige nedbørsperioder og temperaturer fra –10 ° C til + 10°C. Kompostblandingerne bestod af fæces og planteaske, kulaske, savsmuld og erosionsmaterialet løs. Mængdeforholdet mellem fæces og tilsætningsmateriale var 3:1. Blanding af fæces og planteaske var bedst til at sikre reduktion af de mikrobielle indikatorer bl.a. som følge af planteaskens evne til at øge kompostens pH til 9 -10. Mængden af Ascaris æg i kompostblandingen reduceredes ved tilsætning af planteaske i løbet af 3 måneder til ca. 1 % af startkoncentrationen, mens overlevelsen af Ascaris æg var 16-28 % ved tilsætning af de øvrige tilsætningsmaterialer, hvor pH lå på 7-8.

Det kan være vanskeligt at opnå tilstrækkelig smitstofreduktion i traditionelle komposttoiletter, hvor de iltkrævende komposteringsprocesser går i stå som følge af anaerobe forhold, der skyldes for meget urin og væske fra kondensering af vand i kompostbeholderne. Derfor er der også fundet dokumentation af smitstofreduktion ved vådkompostering af human afføring fra lavtskyllende toiletter, hvor tørstofindholdet imidlertid kun var 0,8 %, hvilket vanskeliggjorde kompostering. Derfor blev der gennemført forsøg med to tilsætningsmaterialer, ét med køkkenaffald og et andet med køkkenaffald og dyregødning, hvilket gav en markant forbedret temperaturudvikling op til 68°C, og som følge af god blanding af materialet i vådkompostreaktoren opnåedes ved en temperatur på 60°C i løbet af få timer en tilfredsstillende homogen smitstofreduktion af fækale streptokokker E. Coli, termotolerante koliforme bakterier, Salmonella, Ascaris suum, Mycobacterium paratuberculosis og virusfagen Salmonella typhimurium bakteriofag 28 B efter få timer. Reduktionen af sporer fra Clostridium perfringens var dog ikke tilfredsstillende.

Undersøgelser af det mikrobielle indhold i gråt spildevand (tøjvaskevand, vand fra baderum og køkkenvand) har vist, at det mikrobielle indhold er så højt, at det grå spildevand skal renses, inden det kan genbruges. Det mikrobielle indhold (E.Coli, fækale streptokokker og termotolerante koliforme bakterier) i køkkenvand ligger omkring 2-5 x 10⁸. Køkkenvandet udgør en begrænset del af den totale gråvandsmængde, og har generelt et så højt indhold af organisk stof, at det næppe kan betale sig at anvende vandet til genbrugsformål. Vand fra baderum udgør op mod 80 % af det grå spildevand, og er derfor mere interessant ud fra et genbrugssynspunkt. Vand fra baderum har et indhold af fækale koliforme bakterier omkring 10³ pr. 100 ml, og totale koliforme bakterier ligger omkring 10⁵ pr. 100 ml, men er dog meget afhængigt af antallet af babyer, der kan bidrage betragteligt til indholdet af fækale patogener. Det samme gør sig gældende for tøjvaskevand, hvor det mikrobielle indhold ligger omkring 10⁶ pr. 100 ml for E. Coli og termotolerante koliforme bakterier, 10³ – 10⁶ for fækale streptokokker pr. 100 ml og op til 10⁵ pr. ml for total koliforme bakterier. Det mikrobielle niveau var væsentligt lavere i vaskevand fra vaskerier (totale koliforme bakterier <200 pr. ml.), hvilket kan skyldes, at det i større udstrækning drejer sig om kogevask.

Spildevand er i århundreder blevet benyttet som vandingsvand og til akvakulturelle formål. I visse lande, særligt U-lande, benyttes spildevandet urenset til vanding af spiselige afgrøder, mens det i andre lande er både renset og desinficeret (Australien og USA), inden det bruges til vanding af f.eks. golfbaner. I Japan renses omkring 10¹⁰ m³ spildevand årligt, hvoraf 8,5 x 10⁷ m³ genbruges til f.eks. toiletskyl, landbrugsformål, vådområder, industrielt kølevand, togvask og smeltning af sne.

I Skandinavien er der ikke mange eksempler på anvendelse af spildevand til vandingsformål eller akvakulturelle formål. Der findes dog enkelte projekter, hvor der dog ikke er foretaget mikrobielle undersøgelser af vandets kvalitet. Udnyttelse af spildevand til vanding af pilebevoksninger forventes at stige i de kommende år, og i Sverige er der netop igangsat undersøgelse af risikoen for spredning af smitstoffer ved denne praksis.