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

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

6. Miljøkonsekvenser ved almindelig nedsivning

6.1 Miljøfremmede stoffer

Generelt findes den største påvirkning af grundvandet med miljøfremmede stoffer at stamme fra detergenter og delvis fra blødgørere (DEP). For detergenterne stiger koncentrationen af nonylphenoler (NPE) fra ca. 0,1 µg/l i referenceboringerne til ca. 0,47 µg/l under anlæggene, mens koncentrationen af LAS stiger noget mere, nemlig fra ca. 3 µg/l i referenceboringerne til ca. 290 µg/l under anlæggene. Blødgørere (DEP) stiger fra ca. 0,14 µg/l i referenceboringerne til ca. 1,62 µg/l under anlæggene.

På basis af de i afsnit 4.5 beskrevne fortyndinger af de udtagne prøver med grundvand, der antages at have en sammensætning som i referenceboringerne, kan koncentrationerne i spildevandsdelen af porevandet i den umættede zone, umiddelbart over grundvandsspejlet beregnes ("renset spildevand", C_spv). I gennemsnit kan koncentrationerne beregnes til ca. 0,46 µg/l nonylphenoler (NPE) og ca. 280 µg/l LAS. Størst påvirkning findes for anlæg 4 (med frisør), hvor koncentrationerne findes at ligger 3-4 gange højere end gennemsnittet. For blødgørere kan beregnes koncentrationer af DEP på 1,57 µg/l. Også her er koncentrationerne under anlæg 4 ca. 4 gange højere end gennemsnittet.

For de øvrige miljøfremmede stoffer kan der reelt ikke registreres en påvirkning af grundvandet, idet koncentrationerne af de øvrige miljøfremmede stoffer i grundvandet under anlæggene ligger på niveau med eller under niveauet i referenceboringerne.

Ved de efterfølgende vurderinger af gennemsnitskoncentrationer, reduktioner, rensegrader m.v. er generelt antaget, at såfremt et stof ikke er påvist i koncentrationer over detektionsgrænsen, findes dette stof med en koncentration svarende til halvdelen af detektionsgrænsen. Denne antagelse er i visse tilfælde konservativ og giver i særlige tilfælde misvisende teoretiske beregningsresultater. F.eks. vil et stof der ikke er påvist i hverken indløb, grundvand eller referenceboring vise en reduktion på 0 mg/l og en rensegrad på 0%.

6.1.1 Belastning efter passage af den umættede zone

I Tabel 22 er angivet det samlede gennemsnitlige resultat af analyserne til brug for en overordnet vurdering af reduktionen af miljøfremmede stoffer ved passagen af den umættede zone samt den resulterende påvirkning af grundvandet.

I tabellen er sammenlignet gennemsnitsværdier for indløb til nedsivningsanlæggene, referencegrundvand, grundvand under anlæggene og en teoretisk beregnet koncentration i renset spildevand umiddelbart over grundvandsspejlet (se beskrivelse af beregningen sidst i afsnit 4.5). Til vurdering af størrelsesordnerne er angivet kravene til drikkevand. Dette er kun til sammenligning og indikerer ikke at kravet til drikkevand bør være opfyldt umiddelbart under anlægget.

Tabel 22:
Miljøfremmede stoffer, Gennemsnitlige koncentrationer i indløb, referenceboring, grundvand og renset spildevand (beregnet)

* Beregningen giver negativt resultat
** Gælder anioniske detergenter, hvoraf LAS i dette projekt udgør ca. 40%

NPE, LAS og DEP

Spildevandet, der har passeret den umættede zone, medfører en mindre mængde miljøfremmede stoffer, hvoraf de største koncentrationer i det rensede spildevand findes for detergenterne nonylphenoler (NPE) og LAS, samt blødgøreren DEP.

I det rensede spildevand umiddelbart over grundvandsspejlet ligger koncentrationerne for disse stoffer i gennemsnit omkring 0,46 µg/l NPE, 279 µg/l LAS og 1,57 µg/l DEP. Ses bort fra anlæg 4 med frisørsalonen, der ligger klart højere end de øvrige anlæg på grund af en enkelt høj prøve, vil koncentrationerne i det rensede spildevand gennemsnitligt ligge omkring 0,3 µg/l NPE, 116 µg/l LAS og 0,57 µg/l DEP.

Ved anlæg 6, på sandjord og en umættet zone på ca. 1,2 meter, kan ikke findes tegn på påvirkning af grundvandet med detergenter.

De øvrige miljøfremmede stoffer findes i det rensede spildevand i koncentrationer, der ligger på samme niveau som, eller mindre end, niveauet i grundvandet fra referenceboringerne. Dette tyder på ingen, eller en meget begrænset, påvirkning af grundvandet med disse stoffer.

Rensegrader

Ses på nedsivningsanlæggenes renseevne overfor miljøfremmede stoffer, findes en meget høj rensegrad med undtagelse af PAH-forbindelserne, hvor alle koncentrationer er meget lave og tæt på detektionsgrænsen. Rensegraden for bl.a. DEHP ligger generelt omkring 100% og for to af de undersøgte fire blødgørere findes lavere koncentrationer under anlæggene end i referenceboringerne.

For blødgørerne kan for et par parametre ses en mindre tilvækst i koncentrationen i grundvandet, mens rensegraden for bl.a. DEHP generelt ligger omkring 100%. For to af de undersøgte fire blødgørere findes lavere koncentrationer under anlæggene end i referenceboringerne.

For detergenterne gælder at rensegraden generelt ligger mellem 90 og 100%, men med et udgangsniveau på ca. 4.000 µg/l LAS, hvilket er ca. 7 gange højere end normalt råspildevand, bliver den resulterende koncentration i det rensede spildevand omkring 116 µg/l LAS (eksklusive anlæg 4). Dette er noget højere end koncentrationen på 1-10 µg/l i referenceboringerne (svarende til 0,5 gange detektionsgrænsen, idet stoffet er påvist, men i koncentrationer under detektionsgrænsen). Drikkevandskravet for anioniske detergenter, hvoraf LAS udgør en stor del, er 100 µg/l (ved dette projekt udgør LAS ca. 40% af de anioniske detergenter i indløbet til nedsivningsanlæggene).

Phenoler og chlorphenoler er kun ved anlæg 5 fundet i koncentrationer der er lidt højere end baggrundsniveauet. Rensegraden for phenoler og cresoler ligger dog nær 100% i alle anlæg, idet koncentrationen falder fra henholdsvis ca. 122 og 317 µg/l i indløbet, til omkring detektionsgrænsen på 0,1 µg/l i grundvandet og det rensede spildevand.

Rensegraden for alkylbenzener ligger omkring 90-100%, og der er generelt fundet lavere koncentrationer under anlæggene end i referenceboringerne. Kun ved anlæg 4 og 5 er der for enkelte parametre fundet koncentrationer, der er lidt højere end i referenceboringerne.

Omsætning i jorden

I Miljøprojekt nr. 408, 1998, findes en god opsummering af viden om omsætningen af visse miljøfremmede stoffer i den umættede og den mættede zone. Det skal bemærkes at der i følge Miljøprojekt nr. 408,1998, er meget begrænset viden om den faktiske omsætning af miljøfremmede stoffer i den umættede zone i intakt naturligt forekommende jord.

6.1.2 Transport af miljøfremmede stoffer med grundvandet

Der er ikke under dette projekt målt på reduktionen af de miljøfremmede stoffer ved den videre transport med grundvandet i den mættede zone.

I Miljøprojekt nr. 408 1998, findes en god opsummering af viden om omsætningen af visse miljøfremmede stoffer i den umættede og den mættede zone.

Det vurderes at der vil ske en yderligere reduktion af de miljøfremmede stoffer ved transporten i den mættede zone, men det har ikke været muligt udfra den umiddelbart tilgængelige litteratur og undersøgelser at kvantificere denne reduktion med rimelig sikkerhed.

6.1.3 Fladebelastning set i relation til drikkevandskrav

For at illustrere miljøpåvirkningen fra nedsivning af spildevand fra enkeltejendomme er det i det følgende forsøgt at omsætte de aktuelt målte belastninger til et fortyndingskrav for opnåelse af en grundvandskvalitet der er tilstrækkelig til at vandet kan karakteriseres som egnet til drikkevand. Denne fortynding kan dels beregnes udfra en forudsætning om at infiltreret regnvand er rent og dels en forudsætning om at infiltreret regnvand indeholder koncentrationer som gennemsnittet af referenceboringerne.

Forudsætninger

I det følgende er antaget, at der ikke sker en yderligere nedbrydning af de miljøfremmede stoffer og at det infiltrerede regnvand har koncentrationer som fundet i referencevandet.

Belastningen af grundvandet er i de efterfølgende vurderinger antaget at svare til en vandmængde fra en husstand på 750 liter pr døgn, som angivet i nedsivningsvejledningen, og stofkoncentrationerne i dette vand et sat til de i dette projekt fundne gennemsnitlige værdier for det rensede spildevand (porevand stammende fra spildevand) i den umættede zone umiddelbart over grundvandsspejlet.

I Tabel 23 er, for de stoffer hvor der findes krav, angivet de målte værdier for miljøfremmede stoffer, og de tilhørende stofspecifikke krav til drikkevand. Der er endvidere anført nogle af de krav til grundvand, der er angivet i Miljøstyrelsens vejledning nr. 7, "Oprydning på forurenede lokaliteter", hovedbind, 1998.

Kun LAS overskrider

Det ses af de beregnede koncentrationer (gennemsnit for alle seks anlæg), at der kun for parameteren anioniske detergenter, herunder LAS, findes koncentrationer, der overskrider drikkevandskravet. For alle øvrige parametre er de respektive drikkevandskrav og "oprensningskrav" således overholdt uden yderligere fortynding.

Værdi for benz(a)pyren er ikke medtaget selvom den gennemsnitlige koncentration ligger på niveau med kravet til drikkevand der igen svarer til detektionsgrænsen. Benz(a)pyren er kun fundet ved eet anlæg, men da der i beregningen af gennemsnit anvendes halvdelen af detektionsgrænsen (svarende til kravværdien) kommer gennemsnittet teoretisk op på kravværdien. Ved det pågældende anlæg blev der i øvrigt ikke påvist benz(a)pyren i den første prøve.

Fortyndingsberegning

Vurderingen af påvirkningen på det omgivende grundvand, er primært sket ved anvendelse af de beregningsmetoder, der i Miljøstyrelsens vejledning nr. 7, "Oprydning på forurenede lokaliteter", 1998, angives for beregning af hvorledes det nedsivende spildevand fortyndes med grundvand i det primære magasin.

Denne metode anvendes normalt til risikovurdering for forurening af grundvand, udfra en beregning af grundvandsmagasinet nedstrøms for en forureningskilde. Der regnes på fortynding/opblanding af den nedsivende forurening med horisontalt strømmende grundvand, samt en gradvis vertikal opblanding på grund af dispersionseffekter, dvs. en voksende opblandingsdybde som funktion af afstanden fra forureningskilden. Metoden medtager således alene fortyndingseffekten, mens der ikke medtages hverken nedbrydnings- og omdannelsesprocesser eller tilbageholdelse/sorption.

50m fortyndingsafstand

På baggrund af disse beregninger er det, vurderet, at drikkevandskravet på 100 µg/l for anioniske detergenter, herunder LAS, vil være overholdt i en "fortyndingsafstand" på i størrelsesordenen 20-50 meter nedstrøms fra nedsivningsanlægget (se Tabel 23).

Dette skøn tager alene højde for opblanding med horisontalt gennemstrømmende uforurenet grundvand, men ikke for nedbrydning og omdannelse eller for tilbageholdelse i jordlagene (sorption). En fortyndingsafstand på 20-50 meter kan derfor regnes at være en konservativt vurderet afstand. Det er ikke som del af denne undersøgelse vurderet nærmere, hvorledes nedbrydnings- og sorptionsprocesser i den mættede zone, yderligere kan reducere koncentrationen.

Simpel beregning

Som et supplement til den ovennævnte beregning af fortyndingsafstand, er det beregnet, hvilket teoretisk areal der kræves, for at den generelle infiltration kan fortynde den spildevandspåvirkede del af porevandet (renset spildevand) ned til en koncentration svarende til drikkevandskravet.

Arealbehov: 5.000 m²

Dette arealbehov er for anioniske detergenter, herunder LAS, beregnet til i størrelsesordenen 5.000 m² (4-7000 m²). Arealbehovet er størst ved lerede jorde og mindst ved sandede jorde.

Tabel 23:
Miljøfremmede stoffer, Fortyndingsafstand og arealbehov for fortynding af renset spildevand (beregnet) for opfyldelse af drikkevandskrav

*) krav i h.t. Miljøstyrelsens vejledning nr. 7, "Oprydning på forurenede lokaliteter", 1998

6.2 Øvrige stoffer

6.2.1 Almindelige parametre

For de almindelige forureningsparametre gælder at det rensede spildevand (beregnet udfra antaget fortynding med referencevand, se afsnit 4.5), som når grundvandet under anlæggene generelt har en lav koncentration af forurenende stoffer. I flere tilfælde ligger koncentrationen tæt på niveauet i referenceboringerne. Største forskelle i koncentrationer i forhold til referenceniveauet findes for BI₅, kvælstof og fosfor.

Tabel 24:
Almindelige parametre, Gennemsnitlige koncentrationer i indløb, referenceboring, grundvand og renset spildevand (beregnet)

Der er nogen spredning mellem de enkelte anlægs påvirkning af grundvandet, ligesom der er stor forskel på, hvordan anlæggene reagerer overfor forskellige parametre.

Organisk stof

Ses på organisk stof, vil koncentrationen i det rensede spildevand under anlægget, gennemsnitligt ligge på ca. 2,3 mg/l BI₅ og ca. 17 mg/l COD. De højeste COD koncentrationer findes ved anlæg 5 (ca. 45 mg/l COD) og de højeste BI₅ koncentrationer findes ved anlæg 2 (ca. 6 mg/l BI₅). Det rensede spildevand/grundvandet ved anlæg 6 indeholdt kun halvt så meget organisk stof som referenceboringen ved anlægget. Gennemsnitligt ses en reduktion på 90-100% overfor COD og 95-100% overfor BI₅.

N og P

For total-kvælstof findes værdier i det rensede spildevand/grundvandet på ca.17 mg/l N. Højeste værdi i grundvandet findes ved anlæg 6, med en værdi på 54 mg/l N, hvilket kan omregnes til en teoretisk værdi i det rensede spildevand på ca. 115 mg/l, idet der ikke er registreret kvælstof i referenceboringen. For total-fosfor findes generelt værdier på 0,01-0,4 mg/l P i grundvandet, med en enkelt værdi på 2,7 for anlæg 5. Koncentrationerne i det rensede spildevand under anlæggene vil beregningsmæssigt ligge på 0,1-0,4 mg/l P. Ved anlæg 5 findes dog en beregningsmæssig værdi på 2,7 mg/l P. Gennemsnitligt ses en reduktion på 80-85% overfor kvælstof og 95-100% overfor fosfor.

NH₃/NH₄ er kritisk

Sammenlignes de gennemsnitlige koncentrationer af de almindelige forureningsparametre i grundvandet med de tilhørende krav til drikkevand, ses at kun kravet til NH₃/NH₄-N ikke kan overholdes (ca. 3 mg/l mod et krav på 0,39 mg/l NH₃/NH₄-N). Det skal dog bemærkes at koncentrationen i de fleste af referenceboringerne ligger på niveau med kravværdien. Kun anlæg 1 og 6 ligger under kravværdien for NH₃/NH₄-N.

6.2.2 Tungmetaller

Lille/ingen påvirkning Belastningen af grundvandet med tungmetaller fra nedsivning er lille eller ikke eksisterende, idet indholdet af visse tungmetaller er mindre i det nedsivende spildevand (og det rå spildevand) end fundet i referenceboringerne, mens koncentrationen af andre metaller ligger lidt over niveauet i referenceboringerne.

Tabel 25:
Tungmetaller, Gennemsnitlige koncentrationer i indløb, referenceboring, grundvand og renset spildevand (beregnet)

Generelt ses at der ved passagen af den umættede zone sker en betydelig reduktion i spildevandets indhold af kobber (Cu) og Zink (Zn), mens der for de øvrige parametres vedkommende er tale om så små koncentrationer, eller koncentrationsforskelle mellem indløb, reference og grundvand, at der ikke kan drages nogen entydige konklusioner.

Sammenlignes med kravet til drikkevand, ses at alle tungmetalkoncentrationer ligger under kravværdierne til drikkevand. Mest kritisk er koncentrationen af nikkel, der ligger på ca. 8 mg/l mod et krav på 10 m g/l. Det skal dog bemærkes, at der ikke blev fundet nikkel i indløbene til nedsivningsanlæggene.

6.2.3 Hygiejniske parametre

Kimtal påvirket

For de hygiejniske parametre ses en tydelig påvirkning af grundvandet for de fleste parametre, idet koncentrationerne generelt ligger 10-50 gange højere i grundvandet/det rensede spildevand end i referenceboringerne. Det høje gennemsnit skyldes dog primært anlæg 5, hvor koncentrationerne ligger 30-8.000 gange højere end i de øvrige anlæg. Ses bort fra dette anlæg, er det for de øvrige anlæg kun værdierne for kimtal der reelt kan siges at ligge højere end i referenceboringerne.

Tabel 26:
Hygiejniske parametre, Gennemsnitlige koncentrationer i indløb, referenceboring, grundvand og renset spildevand (beregnet)

i.d = ikke detekterbar
i.p = ikke påvist

Høj rensning

Ved passagen af den umættede zone sker der en betydelig reduktion for alle parametre, idet rensegraderne ligger på 99-100%, med undtagelse af Pseudomonas aeruginosa, hvor reduktionen ligger på omkring 60%.

Sammenlignes med kravet til drikkevand, ses at kimtallet i grundvandet/det rensede spildevand under anlæggene i gennemsnit ligger væsentligt over kravet til drikkevand. Ses bort fra anlæg 5 vil kimtallene ligge ca. 130 gange højere end kravværdien til drikkevand.