| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Miljøkonsekvenser ved nedsivning af spildevand renset i økologiske renseanlæg sammenlignet med traditionel nedsivning

4. Beskrivelse af de undersøgte nedsivningsanlæg

4.1 Oversigt

Det blev tilstræbt at få en jævn fordeling mellem anlæg med tætte og åbne jordarter samt anlæg med sandmile. Af bl.a. praktiske årsager lykkedes det ikke at få den tilsigtede fordeling.

I stedet er der kommet en overvægt af anlæg med forholdsvis tætte jordarter. Denne fordeling er dog rimeligt repræsentativ for landets nedsivningsanlæg for ukloakerede områder, eksklusive sommerhusområder og kolonihavehuse, idet det på basis af "Punktkilder 1999" fra Miljøstyrelsen er skønnet at ca. 70% af de eksisterende nedsivningsanlæg ligger på forholdsvis tætte jorde. Da der endvidere hidtil har været stillet spørgsmålstegn ved renseevne for anlæg på tætte jordarter, er den anvendte fordeling af anlæg måske bedre til at belyse de sandsynlige konsekvenser af den eksisterende nedsivning af husspildevand i Danmark.

Nøgleoplysninger om de undersøgte anlæg er angivet i nedenstående Tabel 3.

Tabel 3:
Nøgleoplysninger om de undersøgte anlæg

4.2 Jordbundsforhold

Fem ud af de seks anlæg er placeret på tætte jordtyper, der må karakteriseres som ler, selvom den fremherskende kornstørrelse i h. t. kornkurverne er silt til fint sand.

To af anlæggene, heraf det ene på sandjord, har nedsivningsdrænene placeret i en sandmile så bund af nedsivningsfaskinen ligger 0,2-0,3 m over oprindeligt terræn.

Kornkurverne for jorden ved de seks anlæg viser, at kun anlæg 6 kan karakteriseres som egnet til nedsivning i h. t. Miljøstyrelsens vejledning for nedsivningsanlæg. De øvrige anlæg har en større eller mindre del af kornkurven liggende udenfor felt B, som gælder for nedsivning under vanskelige forhold. Specielt anlæg 2 og 3 har meget tætte jordtyper.

Jordbundsforholdene ved de undersøgte anlæg fremgår af Tabel 4.

Tabel 4:
Jordbundsforhold ved de undersøgte anlæg

4.3 Opbygning af nedsivningsanlæggene

De seks anlæg er grundlæggende opbygget ens, men er alligevel meget forskellige når der ses på jorddækning, fordelersystem og alder.

To af anlæggene har sandmile, som hæver "nedsivningsbunden" 0,2 – 0,3 m over oprindeligt terræn. Begrundelsen for sandmilen er for anlæg 6 på sandjord at afstanden til grundvandet er lille, mens begrundelsen ved anlæg 5 på lerjord endvidere er at opnå en forrensning og bedre fordeling af spildevandet over lerjorden.

Jorddækningen af sivedrænene varierer mellem 0,4 og 1 meter.

Fordelersystemet er baseret på pumpning ved fire af anlæggene. Dette skulle give en bedre fordeling og stødvis belastning end fordeling ved gravitation, specielt for små vandmængder. Fordelingen af spildevandet ved gravitation i anlæg 2, med 150 meter dræn fordelt på 6 strenge, og en lille hydraulisk belastning må således formodes at være ringe. Anlæg 3, som også fungerer ved gravitation, har en højere hydraulisk belastning og kun 60 meter dræn, hvilket burde give en bedre fordeling af spildevandet. Anlæg 3 har endvidere en mindre sandfilterbrønd til efterpolering af spildevandet efter passagen af septictanken. For begge anlæg gælder, at længden af sivedrænene er væsentlig længere end anbefalet for gravitationsanlæg i Miljøstyrelsens vejledning (max. 15 meter).

Tre af anlæggene har været i funktion i 2-3 år mens de øvrige har kørt i 10-13 år.

Der er kun rapporteret driftsproblemer for anlæg 2, hvor der i perioder har været problemer med at vandet ikke har kunnet sive væk tilstrækkelig hurtigt.

Tabel 5:
Opbygning og alder af anlæg

4.4 Belastning af anlæggene

Belastningen af anlæggene er opgjort på basis af oplysninger fra brugerne af anlæggene suppleret med oplysninger fra vandværker om de seneste års vandforbrug.

De fleste anlæg er belastet med spildevand fra en normal husstand.

Af afvigelser herfra kan nævnes anlæg 3, som betjener 2 husstande, anlæg 4, hvor der i ejendommen er indrettet en frisørsalon med to pladser samt anlæg 6, der de seneste år kun har været belastet med spildevand fra een fastboende person.

I nedenstående Tabel 6 er belastningen af anlæggene angivet og sammenholdt med belastningsforudsætningerne i Miljøstyrelsens vejledning for nedsivningsanlæg . Det er forudsat at 1 meter sivedræn svarer til et effektivt nedsivningsareal på 1 m².

Tabel 6:
Belastning af nedsivningsanlæggene, sammenholdt med nedsivningsvejledningens forudsætninger og anbefalinger

For at illustrere de aktuelle belastningsforhold for de undersøgte anlæg i forhold til nedsivningsvejledningens retningslinier, er i nedenstående Tabel 7 angivet jordartens egnethed til nedsivning. Endvidere er den aktuelle belastning angivet som procent af den i nedsivningsvejledningen forudsatte maksimalbelastning for den pågældende jordtype (angivet med fed skrift). Til orientering er procentsatserne også angivet for andre typer jord.

Det skal bemærkes at kun anlæg 6 falder indenfor kategorien "egnet til nedsivning" i h. t. nedsivningsvejledningen, mens de øvrige anlæg ikke er velegnede til nedsivning. Anlæg 1, 4 og 5 kommer dog tæt på kategorien "nedsivning under vanskelige forhold, Type B", hvorfor der er angivet procentsatser med fed for disse anlæg under type B.

Tabel 7:
Belastning i forhold til nedsivningsvejledningens anbefalinger

Af skemaet fremgår bl.a. at anlæg 6, på sandjord, i forhold til nedsivningsvejledningens anbefalinger er ca. 1/3 belastet m.h.t. organisk stof og ca. halvt belastet hydraulisk.

Anlæggene 1, 4 og 5, som ligger på jord der ikke er egnet til nedsivning, er belastet meget forskelligt i forhold til nedsivningsvejledningens anbefalinger for den bedre jordtype B, både organisk og hydraulisk. Anlæg 1 er kun belastet med ca. 1/3 i forhold til anbefalet for type B, mens anlæg 4 og 5 er belastet svarende til eller hårdere end anbefalet for type B. På basis af belastningstallene kan der således forventes problemer ved anlæg 4 og 5, der belastes væsentligt mere end teoretisk forsvarligt.

For anlæg 2 og 3, som er beliggende på tætte jorde og klart uegnede til nedsivning i h. t. nedsivningsvejledningen, ses at anlæg 3 belastes 20% hårdere med organisk stof end nedsivningsvejledningens anbefalinger for væsentligt bedre jordtyper, mens anlæg 2 kører med en forholdsvis lav belastning. Der burde derfor teoretisk være store problemer med funktionen af anlæg 3.

4.5 Grundvandsforhold

Umættet zone 1-5 meter

Afstanden fra terræn til grundvandet for de seks anlæg varierer fra 1-5 meter, hvilket sammenholdt med en jorddækning på 0,4-1 meter og et par sandmiler, giver en resulterende afstand mellem grundvandet og bunden af anlægget på 1,2-4 meter umættet zone.

Ses på den hydrauliske belastning af grundvandet og den umættede zone findes den aktuelle belastning med spildevand at udgør mellem 1 og 23 liter pr. kvadratmeter pr. døgn, eller en tilførsel på mellem 1 og 14 liter spildevand pr. døgn pr. m³ umættet jord direkte under nedsivningsanlægget.

Tabel 8:
Afstand til grundvand

Fortynding af prøve

For at vurdere hvor fortyndede de udtagne prøver af det øverste grundvand er, i forhold til det spildevandspåvirkede porevand, der tilføres grundvandet fra den umættede zone, er gennemført hydrogeologiske beregninger af den sandsynlige fortynding af porevandet med upåvirket grundvand.

Det er antaget at der sker en opblanding med vertikalt infiltreret regnvand og en opblanding med horisontalt strømmende grundvand under hvert anlæg. Vurderingerne er gennemført individuelt for de enkelte anlæg udfra hydrogeologiske forhold og nedbøren i området.

Den vertikale infiltration (nettonedbøren) regnes at ske over et areal svarende til nedsivningsarealet plus en 1 meter bred bræmme omkring anlægget.

Den horisontale opblanding regnes at svare til den vandmængde der passerer et tværsnit med en dybde på 0,2 meter og en bredde svarende til nedsivningsanlæggets bredde på tværs af strømningsretningen plus 2 meter.

Vurderingerne er baseret på resultaterne af de udførte boringer og pejlinger, jordartskort, potentialekort og erfaringer fra tilsvarende jordtyper.

Der er gennemført en realistisk vurdering samt en "værste situation", svarende til den største opblanding hvis alle vurderinger gennemføres ultra konservativt.

For at kunne sammenligne med belastningstallene for anlæggene er den vertikale og horisontale vandføring i Tabel 9 omskrevet til en vandføring pr m² nedsivningsareal.

Tabel 9:
Grundvandsfortynding af prøver under anlæggene

Som det ses, er der for fire ud af fem anlæg i lerede jorde en meget beskeden opblanding af prøverne under anlæggene, idet kun 2-8% af den udtagne prøvemængde vil være"upåvirket" grundvand. Ved anlæg 2, med den meget lille spildevandsbelastning, vil prøven dog indeholde 18-22% "upåvirket" grundvand.

For anlæggene i lerjord gælder at fortyndingen næsten udelukkende skyldes den vertikale infiltration, mens opblandingen med horisontalt strømmende grundvand er begrænset.

Ved anlæg 6, som ligger i sandjord er infiltrationsraten noget større, og opblandingen med horisontalt strømmende grundvand er væsentlig. Dette resulterer i et indhold på 28-53% "upåvirket" grundvand i de udtagne prøver, afhængig af hvor konservative vurderinger der lægges til grund.

"renset spildevand"

I afsnit 6 er i flere skemaer angivet koncentrationer for "renset spildevand". Disse koncentrationer er rent teoretiske og er beregnet udfra bl.a. ovenstående fortyndinger for de enkelte anlæg i den "værste situation" i Tabel 9.

3 bidrag i prøver

De udtagne grundvandsprøver består af en blanding af følgende tre bidrag:

1. horisontalt strømmende grundvand (Q_inf-h)
   med en koncentration som referencevandet (C_ref),
2. vertikalt nedsivende regnvand, nettonedbør, (Q_inf-v),
   med en koncentration som referencevandet (C_ref) og
3. nedsivende spildevand (Q_spv)
   med koncentrationen "renset spildevand", (C_spv)

Var i stedet udtaget en porevandsprøve i den umættede zone umiddelbart over grundvandsspejlet, ville denne bestå af en blanding af bidrag 2 og 3, og ville derfor også være fortyndet med nedsivende regnvand. En porevandsprøve vil således heller ikke direkte kunne vise hvor meget koncentrationerne i det nedsivende spildevand reduceres ved nedbrydning og sorption.

Af de tre bidrag, hver bestående af en vandmængde gange en koncentration, er det kun koncentrationen af "renset spildevand", Q_spv, der ikke kendes, hvorfor denne teoretiske værdi kan beregnes.

C_målt x (Q_spv + Q_inf-v + Q_inf-h) = C_spv x Q_spv + C_ref x Q_inf-v + C_ref x Q_inf-h

og

Q_inf = Q_inf-v + Q_inf-h ,

giver at

C_spv = C_målt + (C_målt - C_ref) x Q_inf/Q_spv

I skemaerne i den resterende del af rapporten er betegnelsen "renset spildevand" anvendt for det teoretisk beregnede bidrag 3), hvor koncentrationen, C_spv , er beregnet efter ovenstående formel. Ved beregninger er anvendte vandføringer i l/m²/døgn for "den værste situation", som angivet i Tabel 9.