Kildeopsporing af tungmetaller i afløbssystemer

1. Indledning

1.1 Baggrund
1.2 Formål
1.3 Erfaringer fra andre projekter om kviksølv og kloakker

1. Indledning

1.1 Baggrund

Tilstedeværelsen af tungmetaller, herunder kviksølv, i spildevandsslam udgør stadig et problem for nyttiggørelsen af slammet til jordbrugsformål. Dette til trods for, at de fleste tungmetaller i dag normalt ikke tilføres kloaksystemer, men i stedet fjernes ved de største "kilder".

For kviksølvs vedkommende kan den fortsatte belastning af spildevandsslammet formentlig i en del tilfælde henføres til tidligere tiders ikke umiddelbart erkendbare synder, nemlig udledninger af metallisk kviksølv til kloaksystemet fra ældre varmeværker, som har haft modtryksanordninger baseret på metallisk kviksølv, de såkaldte kviksølvstandrør.

Meget tyder på, at der gennem tiden ved uheld er tabt betydelige mængder metallisk kviksølv fra disse anlæg. Ud fra Miljøstyrelsens tal for forbrug og genbrug af kviksølv i Danmark /2/ og /3/ vurderes det således i /1/, at der kun er blevet genbrugt en beskeden del af det kviksølv, der har været brugt i de ældre varmeværkers modtryksanordninger. Det anføres samtidig, at de mængder kviksølv, der har været anvendt her, har udgjort en betydelig del af det samlede danske kviksølvforbrug.

Der findes omkring 800 danske varmeværker, hvoraf omkring 40% helt frem til slutningen af 1980'erne har benyttet modtryksanordninger, som indeholdt metallisk kviksølv /1/ og /5/.

Oplysninger i /1/ og 15 års praktiske erfaringer fra oprensning af det offentlige kloaksystem i Århus Kommune og af interne kloaksystemer på virksomheder indikerede, at en betydelig del af det kviksølv, der er udledt til kloaksystemer fortsat befinder sig her.

Kviksølv i kloaksystemet kan optræde som metallisk kviksølv, der p.g.a. den store vægtfylde ligger på bunden af kloakbrønde og i andre fordybninger og samlinger i kloaksystemet. Der kan også være tale om slamaflejringer eller kloakhud med forhøjede indhold af kviksølv som følge af adsorption eller komplexbinding.

Ved mikrobiel methylering sker der en langsom omdannelse af det metalliske kviksølv til vandopløselige organiske kviksølvforbindelser, som "fortløbende" transporteres ned gennem kloaksystemet. Under transporten gennem kloaksystemet afsættes en del af kviksølvet i kloakhuden eller det bindes til spildevandets slampartikler. Kloakslammet og afskallet kloakhud når til sidst frem til rensningsanlæggene, hvor det bidrager til spildevandsslammets forhøjede kviksølvindhold.

Da methyleringsprocesserne fremmes netop i et miljø, hvor der som i kloaksystemet hersker skiftende iltede og uiltede forhold og findes rigeligt med let nedbrydeligt organisk stof, som udgør de methylerende bakteriers energikilde, vil gamle forekomster af metalliske kviksølvaflejringer i mange tilfælde give langvarige bidrag til kviksølvbelastningen af spildevandsslammet.

Såfremt der i slammet fra spildevandsanlæg i dag findes forhøjede koncentrationer af andre tungmetaller end kviksølv, uden at der findes kendte kilder hertil, kan der være tale om fortsat "forsinket" tilførsel via tungmetalholdigt slam, som kun periodisk, f. eks. under særlig store afstrømninger, udskylles fra kloaksystemet. Dette kan især være tilfældet for de tungmetaller, der under iltfrie/iltfattige forhold danner tungtopløselige sulfider. Disse forbindelser kan være aflejret sammen med kloakslam stort set de samme steder, som (metallisk) kviksølv kan findes. Blandt de tungmetaller, der danner tungtopløselige sulfider, må foruden kviksølv især cadmium betragtes som væsentlig ud fra et miljømæssigt synspunkt.

I /1/ er der udført et meget omfattende og grundigt litteraturstudium af videnskabelige undersøgelser og med en stor bredde i dækningen af emnet. En af hovedkonklusionerne er, at der ved uheld på ældre varmeværker (fjernvarmeværker/ varmecentraler) er sket store spild af kviksølv gennem årene til kloaksystemet.

I /7/ og /8/ er der foretaget feltundersøgelser med praktisk afprøvning af en metode - baseret på analyser af kloakhud - til opsporing af kilder til tungmetalforurening af spildevandsslam. Det konkluderes, at metoden er meget effektiv, når der er tale om kilder med daglig udledning af tungmetal.

Nærværende projekt er støttet af Miljøstyrelsen, og feltundersøgelserne er gennemført i fem kloakoplande i fire forskellige kommuner, som beredvilligt har stillet lokaliteterne til rådighed.

Formålet med det foreliggende projekt har primært været at forbedre grundlaget for at vurdere, om "gamle" udslip af kviksølv på de ældre varmeværker fortsat kan være årsag til de forhøjede koncentrationer af kviksølv, der stadig findes i spildevandsslammet fra en række kommunale spildevandsrensningsanlæg i Danmark.

Projektet har endvidere haft til formål at sikre mulighed for en praktisk afprøvning af den såkaldte "genbrugsslamsuger" til brug ved lokalisering af ansamlinger af kloakslam med særligt forhøjede kviksølvkoncentrationer ("hot spots") og som en hurtig/billig metode til rensning af kloaksystemernes mest tungmetalforurenede dele.

Projektet har desuden skullet give indikationer af, om der på afgrænsede lokaliteter i kloaksystemerne tillige kan findes slamaflejringer med forhøjede koncentrationer af andre tungmetaller, herunder især cadmium.

1.3 Erfaringer fra andre projekter om kviksølv og kloakker

Allerede i 1966, få år efter den massive udbygning med fjern- varmeværker i Danmark, rapporteredes der om mange udblæsninger af kviksølvstandrør /10/. Dette førte dog ikke til krav om at afmontere de installerede kviksølvstandrør, men i 1974 blev det forbudt at installere kviksølvstandrør i nye værker.

Til trods for et stort antal udblæsningshændelser med udslip af kviksølv til kloaksystemer er det meget sparsomt med tilgængelig litteratur om, hvilke foranstaltninger der er truffet for at imødegå forurening fra kviksølv i kloaksystemer.

På det gamle fjernvarmeværk i Ebeltoft blev der i 1993 foretaget en kortlægning og efterfølgende oprensning af kviksølv i det interne kloaksystem på værket efter et udslip af ca. 100 kg kviksølv i februar 1993 /4/. Udslippet gav anledning til en markant stigning i kviksølv- indholdet i spildevandsslammet på det renseanlæg, som fjernvarme- værket var tilkoblet /1/.

Ejendommen var af Århus Amt tinglyst som affaldsdepot. Efter oprensningen af forureningen, der omfattede kviksølvforurening såvel af det interne kloaksystem som jorden, blev tinglysningen som affaldsdepot slettet.

På det gamle fjernvarmeværk i Assens blev der i 1993 udført en kviksølvundersøgelse, da man var vidende om tidligere kviksølvudblæsninger /6/. Undersøgelsen omfattede imidlertid kun forurening af jorden omkring værket. Der blev dog udtaget og analyseret en enkelt slamprøve fra værkets gulvafløb. Den viste et indhold på 1027 mg Hg/kg TS.

I Aalborg Kommune blev der i 1992 registreret markant forhøjede indhold af kviksølv i spildevandsslammet fra et af kommunens renseanlæg /11/. Årsagen menes at være spuling af kloakledninger med gamle aflejringer af kviksølv i kloakslammet. Situationen minder helt om de forhold, der er observeret i Ryomgård, jfr. afsnit 4.2.5.

I Århus er der foretaget oprensning af kloakledninger for at fjerne kviksølv hidrørende fra en virksomhed, der anvendte kviksølv i produktionen /1/. Efter oprensningen faldt kviksølvindholdet i bundslammet fra renseanlæggets primærtank med ca. 90%. Der er ingen oplysninger om eventuelle høje og svingende kviksølvindhold i slammet i en periode efter oprensningen, som tilfældet var i Aalborg og Ryomgård.

Der er ikke i litteraturen fundet undersøgelser, der angiver, hvorvidt selve kloakrørene har været kontamineret med kviksølv, eller om kviksølv er trængt ud i jorden omkring kloakledningerne gennem utætte samlinger og revner.