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

Vurdering af muligheder og begrænsninger for
recirkulering af næringsstoffer fra by til land 

Sammenfattende artikel

Nye håndteringssystemer for spildevand og organisk affald.

I projektet er 14 systemer til håndtering af spildevand og organisk køkkenaffald beskrevet og vurderet. Der er udviklet en metode til udvælgelse af systemer for boligområderne i en by. Metoden er afprøvet på Hillerød by, hvor der blev valgt 4 håndteringssystemer. Ved at anvende de 4 systemer i Hillerød i stedet for det eksisterende system kan der opnås en energigevinst svarende til det årlige energiforbrug i næsten 900 hustande. De indsamlede næringsstoffer kan dække gødningsforbruget på 451 hektar landbrugsjord. Den årlige udgift til de nye systemer er blot 17 % større end udgiften til det eksisterende system.

Fra spildevand til gødning

For 100 år siden blev latrin fra byerne indsamlet og solgt til landbruget, hvilket de bynære landbrugs drift var baseret på. I begyndelsen af 1900 tallet blev der etableret kloaksystemer og installeret vandskyllende toiletter. Næringsstofferne fra byen blev ledt ud i de indre danske farvande, hvorved kredsløbet mellem by og land blev brudt. For at undgå uhygiejnisk forhold på strandene og forringelse af badevandet blev kloakudløbene forlænget. I løbet af 1960erne viste det sig at udledningerne havde konsekvenser for havmiljøet, og der blev etableret renseanlæg der ad flere omgange er blevet udbygget. Rensning af spildevand medfører at der bliver produceret store mængder slam. Kravene til indeholdet af miljøfremmede stoffer i slam er de senere år blevet skærpet. De skærpede krav har medført, at en mindre del af slammet kan anvendes til jordbrugsformål.
I dag varetages alt spildevandshåndtering udelukkende af kloaksystemet og renseanlægget. Dette projektets formål har været at opstille og vurdere systemer der kan medvirke til at næringsstofferne igen kan tilbageføres til landbruget, så der genetableres et kredsløb mellem by og land. De teknologier, der er blevet vurderet, er primært teknologier hvor toiletaffald og organisk køkkenaffald opsamles separat for at undgå forurening af næringsstofferne med miljøfremmede stoffer. I tidligere, primært svenske, undersøgelser er der fokuseret meget på opsamling af human urin, som repræsenterer den mest næringsholdige og sundhedsmæssigt mindst komplicerede fraktion. I rapporten beskrives håndteringen af alt spildevandet fra husholdningen samt det organiske køkkenaffald. Dette er gjort for at systemerne kan sammenlignes med det eksisterende spildevandshåndteringssystem og for også at vurdere de mere problematiske næringsstoffraktioner. Ved valget af systemerne er der ikke taget hensyn til om de behandlede affaldsprodukter opfylder den gældende lovgivning.

Beskrivelse af håndteringssystemerne.

Ved beskrivelsen af de 14 systemløsninger i rapporten er der valgt kendte gennemprøvede teknologier. Sammensætninger af de enkelte teknologier er dog ikke i alle tilfælde afprøvet. Delløsningerne er valgt udfra en forudsætning om at projektmedarbejderne selv var villige til at leve med dem. Af de 14 systemer er 8 tilsluttet kloaksystem og renseanlæg, mens de resterende 6 fungerer uden tilslutning til konventionelt renseanlæg. Systemer med tilslutning til renseanlæg er opbygget med henblik på implementering i eksisterende byggeri. De resterende, der er mere pladskrævende, er beskrevet med henblik på nybyggeri. Hvert system er beskrevet kvantitativt med hensyn til økonomi, energiforbrug og den mængde næringsstoffer der kan recirkuleres. Derudover er 8 andre parametre beskrevet kvalitativt bl.a. driftsikkerhed, vedligeholdelse og robusthed. De 14 systemer er i en multikriterie vurdering vægtet i forhold til hinanden og vurderet i forhold til seks boligtyper. På baggrund af vægtningen og de enkelte boligtypers udendørs areal er der foretaget en anbefaling af systemer til de enkelte boligtyper. For at projektet kan anvendes generelt, er der i rapporten beskrevet en metode, til hvordan der kan vælges systemer til boligtyperne i en by. I det følgende er dette eksemplificeret med Hillerød.

Valg af systemer til Hillerød

Ved valg af håndteringssystemer for en given by skal der tages hensyn til de lokale forhold. For at kunne vælge håndteringssystemer skal boligmassen karakteriseres, affalds-mængden skal fastlægges og det skal kortlægges hvordan boligtyperne fordeler sig i den pågældende by. Det endelige systemvalg foretages på baggrund af boligtypernes karakteristika, og de vurderinger af håndteringssystemerne der er foretaget i rapporten. Metoden er her anvendt på Hillerød by med et indbyggertal på 26.818 personer. Hillerød blev opdelt i 9 boligområder, med hver deres sammensætning af boligtyper. Til hvert af disse områder blev valgt det håndteringssystem, der blev vurderet som det bedste i forhold til boligtypen. Der blev valgt fire håndteringssystemer til de ni boligområder. Systemerne blev optimeret i forhold til hinanden, ved at køkkenaffald der skulle have været centralt eller lokalt komposteret i de oprindelige systemer i stedet blev bioforgasset. I Hillerød er system 1 (se figur 1) valgt til boligområder der udelukkende består af boligtypen tæt bykerne. Dette system blev valgt, da der i tæt bykerne ikke er tilstrækkelig med plads til at implementere systemer med f.eks. opsamling af urin eller fækalier i tanke. Dertil kom at det ville være problematisk at få adgang med en tankbil til urin transport. System 2 blev valgt til boligområder sammensat af boligtyperne villaer, rækkehuse, lejligheder og tæt bykerne. I disse boligområder var der tilstrækkeligt med plads til tanke og til lokal anvendelse af køkkenaffald. Det blev dog valgt at anvende køkkenaffaldet i biogasanlægget, da biogaspotentialet i køkkenaffald er stort. Der blev ikke valgt opsamling af fækalier i tanke på grund af de forholdsvis mange etageejendomme i boligområdet. Opsamling af fækalier i tanke antages her at foregå ved brug af vakuumtoiletter, som på grund af støj vil være en gene i etageejendomme. System 3 er valgt til boligområder med boligtyperne rækkehuse og villaer. Opsamling af fækalier i tanke antages her ligeledes at foregå ved brug af vakuumtoiletter. Disse kan anvendes her, da der er tale om enfamiliehuse. System 4 er i Hillerød valgt til kolonihaver, da disse ikke er kloakeret. Kolonihaverne er den eneste boligtype hvor alle næringsstofferne kan anvendes på egen grund, da der her er et tilstrækkeligt stort areal. Generelt kan det konkluderes at jo tættere på bymidten man kommer des færre systemer er anvendelige, da der er mindre plads til opsamlingsteknologierne.

Figur 1 Se her!

Lidt dyrere men mere bæredygtigt håndteringssystem.

For at kunne anskueliggøre konsekvenserne af systemvalget er de fire systemer, der er valgt til Hillerød by, blevet sammenlignet med et reference system. Som reference er valgt et system hvor det organiske køkkenaffald komposteres centralt og spildevandet ledes til et konventionelt renseanlæg. Referencesystemet repræsenterer et håndteringssystem der anvendes i flere byer i dag. De valgte systemer er sammenlignet med referencesystemet med hensyn til økonomi, energiforbrug og recirkuleringspotentiale pr. person /år. Af tabel 1 fremgår det, at der er en energigevinst ved de 4 valgte systemer, mens der er et energiforbrug i referencesystemet. System 4, der er valgt til kolonihaver, og system 1, der er valgt til tætbykerne, er lidt billigere end referencesystemet, mens system 2 og 3 er dyrere. Alle de fire valgte systemer er, med hensyn til recirkuleringspotentiale, mere effektive når man ser på kvælstof. Med hensyn til fosfor og kalium er der ikke de store forskelle.

Tabel 1
Sammenligning af energiforbrug, økonomi og recirkuleringspotentiale pr. person /år. For de fire valgte systemer og referencesystemet. Et negativt energiforbrug skal opfattes som en energigevinst.

I tabel 2 er referencesystemet sammenlignet med de 4 valgte systemer for Hillerød. Energiforbruget for referencesystemet svarer til et årligt elforbrug for 53 danske boliger. I de valgte systemer svarer den samlede energi gevinst, til det årlige elforbrug for 896 danske boliger. De årlige udgifter for de 4 valgte systemer vil dog blive 17% højere end for reference systemet. I referencesystemet kan der opsamles næringsstoffer, der kan dække gødningsforbruget på 152 hektar landbrugsjord, forudsat at slammet er rent nok. I de valgte systemer opsamles næringsstofferne som afgasset masse fra biogasanlæg, separat opsamlet urin og slam fra renseanlæg. De indsamlede næringsstoffer kan dække gødningsforbruget på 451 hektar landbrugsjord hvilket er 12 % af Hillerød kommunes landbrugsareal.

Tabel 2
Sammenligning af referencesystemet med de fire valgte systemer for 26.818 personer i Hillerød by

Det nuværende spildevandshåndteringssystem har sin udformning på baggrund af en række historiske årsager som beskrevet i indledningen. Kloaksystemet og senere renseanlæggene er blevet udbygget efterhånden som der opstod problemer med udledningen og der blev udviklet ny teknik. De investeringer der er foretaget skal afskrives men ved renovering og nybyggeri er det vigtigt at undersøge alternative muligheder. På længere sigt vil de nye håndteringssystemer være mere bæredygtige end den nuværende teknologi, da de i højere grad lever op til de målsom samfundet bør stille til spildevandhåndteringen. Ved at anvende den i rapporten beskrevne metode, er det muligt at vælge håndteringssystemer der øger recirkulering af organisk affald. Da metoden tager hensyn til hvilke boligtyper der er i de pågældende byer eller bydele, vil der ikke blive valgt ét enkelt håndteringssystem, men en række af systemer som kan fungere både sideløbende og sammen.

Næringstofpotentiale og kvalitet af human urin

I forbindelse med projektet blev der indsamlet urin, der er blevet undersøgt for en række mikrobiologiske parametre, næringsstoffer samt miljøfremmed stoffer. Urinen blev indsamlet fra 4 forskellige boligtyper, hvor der var installeret urinsorterende toiletter. Undersøgelsen viste at anvendelse af kildesorteret urin som gødning i landbruget kan ske på samme betingelser som for spildevandsslam.

Figur 2
De valgte systemers beliggenhed i Hillerød Se her!