|
Miljøkonsekvenser ved nedsivning af spildevand renset i økologiske renseanlæg sammenlignet med traditionel nedsivning Sammenfatning og konklusioner
Projektet har haft til formål, ved undersøgelser i marken, at vurdere miljøkonsekvenserne fra nedsivning af husspildevand ved traditionel nedsivning, herunder forhøjede anlæg, og efterfølgende at vurdere effekten af en eventuel økologisk rensning af spildevandet eller fraseparering af det sorte spildevand inden nedsivning. Projektet behandler primært miljøfremmede stoffer, men der er også medtaget overordnede vurderinger af påvirkningen med organisk stof, ammonium, nitrat, fosfor, tungmetaller og patogener. Undersøgelsen beskriver, via feltundersøgelser, de faktiske forhold i Danmark og via et litteraturstudie sammenlignes med erfaringer fra undersøgelser udført i Danmark eller andre steder med tilsvarende klima, jord og grundvandsforhold, specielt fra nordiske lande. Litteraturstudiet:Kun lidt litteratur Der blev kun identificeret ganske få artikler og rapporter, som beskriver forekomst og opførsel af miljøfremmede stoffer i forbindelse med nedsivning af spildevand gennem jord. Der blev kun fundet én dansk reference inden for emnet, en specialerapport fra Roskilde Universitets Center (Højenvang et al. 1999). Der er også gennemgået andre relevante feltundersøgelser af visse miljøfremmede stoffers opførsel ved nedsivning under andre klimatiske forhold, kunstig grundvandsdannelse ved infiltration m.v.. Ud fra den fundne litteratur kan der umiddelbart konkluderes følgende med hensyn til organiske miljøfremmede stoffers opførsel i jord og grundvand ved nedsivning af spildevand:
Undersøgelsesprogram:6 anlæg undersøgt Der blev undersøgt 6 nedsivningsanlæg for husspildevand. Disse er opbygget i overensstemmelse med retningslinierne i Miljøstyrelsens vejledning om nedsivningsanlæg. Anlæggene har været i brug i 3-12 år. 8 boringer pr anlæg Ved hvert anlæg blev udført 6 stk. prøveboringer under/omkring anlægget samt 2 stk. referenceboringer placeret 10-20 meter opstrøms anlægget. Principplacering af boringerne fremgår af Figur 1.
Figur 1: Principplacering af boringerne Filtersætning Først blev udført geotekniske boringer tæt ved anlægget og ved referencepunktet. Efter et par uger blev disse boringer pejlet for bestemmelse af grundvandsspejlets beliggenhed og verificering af grundvandsstrømningen. På basis heraf blev udført seks 1" rammeboringer med filtersætning 0-20 cm under det aktuelt pejlede grundvandsspejl. Prøveudtagning Efter endnu en pejlerunde blev udtaget følgende prøver til analyse:
Med henblik på at undersøge effekten af evt. forrensning i et "økologisk" anlæg blev udtaget indløbs- og udløbsprøver ved to rodzoneanlæg. Analyseprogram Alle prøver blev analyseret for:
De undersøgte anlæg:Tabel 1:
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 del af kornkurven liggende udenfor felt B, som gælder for nedsivning under vanskelige forhold. Specielt anlæg 2 og 3 har meget tætte jordtyper og må karakteriseres som uegnede til nedsivning. Fordelersystemet er baseret på pumpning ved fire af anlæggene (1, 4, 5 og 6). Der blev kun rapporteret driftsproblemer for anlæg 2, hvor vandet i perioder ikke har kunnet sive væk tilstrækkelig hurtigt. UsikkerhedOmfanget af fortyndingen af de udtagne prøver med "upåvirket" grundvand er vurderet udfra hydrogeologiske beregninger. Lille fortynding af prøver For fire ud af de fem anlæg i lerede jorde er fundet, at kun 2-8% af den udtagne prøvemængde stammer fra "upåvirket" grundvand. Ved anlæg 2, er indholdet af "upåvirket" grundvand 18-22% og ved anlæg 6 på sandjord, 28-53%. Nær detektionsgrænsen Mange analyseværdier, for specielt miljøfremmede stoffer, ligger tæt ved detektionsgrænsen. Resultaterne bør tages som indikationer, mere end eksakte værdier, idet der, på trods af stor omhyggelighed, er relativt store usikkerheder knyttet til prøveudtagningen, behandlingen af prøverne og selve analysen, når der arbejdes med så små koncentrationer, som dem der findes i bl.a. grundvandsprøverne. AnalyseresultaterI Tabel 2 er angivet det samlede gennemsnitlige resultat af analyserne for miljøfremmede stoffer. Koncentrationerne angivet under "renset spildevand" er den teoretisk beregnede koncentration i spildevandsdelen af porevandet umiddelbart over grundvandsspejlet i den mest påvirkede boring. Kravene til drikkevand er kun angivet til sammenligning af størrelsesordenen af påvirkningen, og indikerer ikke, at kravet til drikkevand bør være opfyldt umiddelbart under et nedsivningsanlæg. Tabel 2:
*) Beregningen giver negativt resultat Tolkning af resultaterHøj rensegrad De fleste undersøgte stoffer og patogener reduceres meget ved passagen af den umættede zone. De fleste stoffer nedbrydes eller tilbageholdes/bindes således i den umættede zone med op til 100%. Koncentrationerne i det mest forurenede grundvand under anlæggene ligger ofte tæt på eller under detektionsgrænsen for stofferne. Hvor stofferne forekommer i højere koncentrationer, er det for de fleste stoffers vedkommende med værdier, der ligger under kravet til drikkevand. Høje LAS værdier Den største direkte påvirkning af grundvandet, vurderet udfra kravene til drikkevand, er påvirkningen med anioniske detergenter (LAS) fra bl.a. vaskemidler. Selvom der i den umættede zone sker en nedbrydning på 90-99% af LAS i de seks anlæg, er det ikke tilstrækkeligt til at komme ned på kravet til drikkevand. Fortyndingsberegninger viser at koncentrationen i den mættede zone kan nedbringes til niveauet for drikkevandskravet 20-50 meter nedstrøms anlægget (hvis der alene tages hensyn til fortyndingen, mens den fortsatte nedbrydning/binding i den mættede zone ikke medtages). Gennemsnitsværdien for benz(a)pyren ligger beregningsmæssigt på grænsen til kravet til drikkevand, der igen svarer til detektionsgrænsen. Benz(a)pyren er kun påvist i een ud af ni grundvandsprøver, men på grund af beregningsmetoden for gennemsnit (ikke påvist = 0,5 gange detektionsgrænse) og et krav lig med grænsen ser det ud som om kravet er overskredet, selvom stoffet reelt ikke er påvist. N, P og NH3/NH4-N For de øvrige parametre er det næringssalte og de bakteriologiske parametre, især kimtallet, der giver den største påvirkning set i forhold til kravet til drikkevand. Indholdet af fosfor er dog allerede i referenceboringerne en del højere end kravet til drikkevand, ligesom koncentrationen af NH3/NH4-N ligger omkring kravværdien. Kimtallet ligger generelt 10-50 gange højere under anlæggene end i referenceboringerne, og på et niveau ca. 130 gange højere end kravværdien til drikkevand. For flere tungmetaller findes, at indholdet i det nedsivende spildevand er lavere, end indholdet i referenceboringerne, hvilket reelt vil sige at spildevandet fortynder grundvandet for disse tungmetaller (bly, cadmium, chrom). Økologisk forrensningBegrænset effekt Ved økologisk forrensning under aerobe forhold ændres sammensætningen af spildevandet, idet de fleste let nedbrydelige stoffer omsættes mer eller mindre, mens visse stoffer evt. bindes kemisk til det valgte filtermedie. De fleste stoffer er dog allerede ved traditionel bundfældning bragt ned på et niveau, der giver acceptable værdier efter nedsivning. En øget forrensning vil således have en begrænset effekt, set i relation til kravene til drikkevand. For de anioniske detergenter, herunder LAS, kan øget forrensning være en fordel, idet indholdet af LAS bliver halveret ved passage af et rodzoneanlæg, som i denne forbindelse er sidestillet med økologisk rensning. Ønskes kravet til drikkevand opfyldt umiddelbart under anlægget, skal koncentrationerne af anioniske detergenter dog reduceres noget mere. Hvordan den ændrede sammensætning af spildevandet påvirker reaktionerne under nedsivningen gennem den umættede zone har ikke været undersøgt. Nedsivning af gråt spildevandHøjt BI5/N-forhold Nedsivning af gråt spildevand alene vil tilsvarende medføre at sammensætningen af spildevandet bliver væsentlig forskellig fra det, der er målt på i dette projekt. Det høje BI5/N-forhold i det grå spildevand (20-40 mod 1-4 i husspildevand), kan således evt. betyde at de biologiske processer vil blive begrænset af mangel på kvælstof. Der er dog ikke fundet eksempler på målinger der kan bekræfte dette. Stadig meget LAS Det største problem ved nedsivning af gråt spildevand knytter sig til de anioniske detergenter, herunder LAS. Koncentrationerne er noget højere end i almindeligt spildevand, samtidig med at der tillades nedsivning over et 40% mindre areal end almindeligt spildevand. Mængdemæssigt kan påvirkningen eventuelt være mindre end ved nedsivning af alt spildevand (er ikke dokumenteret ved undersøgelser). Samlet vurdering
De miljømæssige konsekvenser ved nedsivning af husspildevand er begrænsede og knyttet til ganske få parametre i et forholdsvis begrænset nærområde under og umiddelbart nedstrøms anlægget. Renseeffekten er særdeles god for de fleste parametre, uanset jordtype, hvis anlægget i øvrigt etableres i overensstemmelse med nedsivningsvejledningen. Resultaterne antyder, at der i lerjorden under flere af de undersøgte anlæg findes sprækker, rodhuller, ormehuller og lignende, som øger afledningsmulighederne i forhold til det teoretisk opnåelige, samtidig med at de bidrager til rensningen, evt. som følge af øget ilttilførsel.
|
