Nonylphenol og nonylphenolethoxylater i spildevand og slam

6 Resultater

6.1 Fase 1: Screeningsundersøgelse på spildevand og slam
6.2 Fase 2: Koncentrationsbestemmelser på spildevand og slam
6.3 Fase 2: Stofbalancer
6.3.1 Herning Centralrenseanlæg – Primær bundfældning
6.3.2 Herning Centralrenseanlæg – Blandetank
6.3.3 Herning Centralrenseanlæg – Rådnetanke
6.3.4 Herning Centralrenseanlæg – Slutafvanding
6.3.5 Hillerød Centralrenseanlæg – Blandetank
6.3.6 Hillerød Centralrenseanlæg – Rådnetanke
6.3.7 Samlet vurdering af skæbne for NPEO, AEO og DEHP på renseanlæg

Analyseresultater fra bestemmelse af NP, NPEO1-2, NPEOn, OPEOn, AEOn og DEHP i spildevands- og slamprøver er vist i bilag 1 (Herning) og bilag 2 (Hillerød). I ingen af de indsamlede prøver blev der målt OPEOn over detektionsgrænsen på 0,1 µg/l. I bilagene er der tillige anført tørstofbestemmelser samt spildevands- og slammængder registreret af personalet på de to renseanlæg i prøvetagningsperioderne.

6.1 Fase 1: Screeningsundersøgelse på spildevand og slam

Koncentrationer i spildevand og slam

Resultaterne fra screeningsundersøgelsen på de to renseanlæg i november/december 1998 er præsenteret i tabel 6.1. Koncentrationen af NP + NPEO1-2 samt NPEOn i både spildevand og slam viste sig at være betydeligt lavere i prøverne fra Hillerød Centralrenseanlæg sammenlignet med koncentrationen i prøver fra Herning Centralrenseanlæg. Eksempelvis var koncentrationen af NP + NPEO1-2 ca. 20 gange lavere i det udrådnede slam fra Hillerød Centralrenseanlæg sammenlignet med Herning Centralrenseanlæg. Forskellen forventes at være begrundet i den høje industribelastning på Herning Centralrenseanlæg.

For AEOn observeredes, at koncentrationen var ca. 5 gange højere på Herning Centralrenseanlæg. Derimod var koncentrationsniveauet i både slam- og spildevandsprøver meget ens på de 2 renseanlæg.

Tabel 6.1
Stofkoncentrationer målt ved screeningsundersøgelsen (fase 1) i november/december 1998.

Se her!

Screeningsundersøgelsen viste, at det var muligt at bestemme NP + NPEO1-2, NPEOn og AEO i koncentrationer betydeligt over detektionsgrænsen, og dermed var der grundlag for at tilrettelægge et måleprogram, der inkluderede opstilling af stofbalancer, som kunne beskrive stoffernes skæbne for udvalgte procestrin i renseanlæggene.

Resultat af screeningsundersøgelse

For Herning Centralrenseanlæg viste resultaterne tillige, at belastningen af NP + NPEO1-n i tilløbet var ca. 450 g/d, og at det udrådnede slam indeholdt en mængde svarende til ca. 430 g/d. Mængden af NPEOn i det udrådnede slam var neglisabel. Resultaterne indikerede, at kun en mindre del af NP og NPEO1-n tilført renseanlægget nedbrydes fuldstændigt, mens ca. 95% genfindes som NP + NPEO1-2 i slammet.

6.2 Fase 2: Koncentrationsbestemmelser på spildevand og slam

I tabellerne 6.2 til 6.5 er vist koncentrationer for henholdsvis NP, NPEO1-2, NPEOn, AEOn og DEHP i otte forskellige prøvetyper.

NP + NPEO1-2

Tabel 6.2
Målte koncentrationer af NP + NPEO1-2. i fase 2.

 

Enhed

Herning

Hillerød

Uge 15

Uge 16

Uge 18

Uge 23

Tilløb

Afløb primært.

Rejekt

Primærslam

Bioslam

Blandeslam

Udrådnet slam

Afvandet slam

µg/l

µg/l

µg/l

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

10

5,3

9,1

43

27

58

190

220

29

20

17

52

45

39

250

210

24

   

  

34

12

32

70

41

15

  

  

33

12

29

90

46

     
NPEOn

Tabel 6.3
Målte koncentrationer af NPEOn i fase 2.

 

Enhed

Herning

Hillerød

Uge 15

Uge 16

Uge 18

Uge 23

Tilløb

Afløb primært.

Rejekt

Primærslam

Bioslam

Blandeslam

Udrådnet slam

Afvandet slam

µg/l

µg/l

µg/l

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

25

32

2,4

44

9,3

21

<0,1

<0,1

35

31

2,8

66

5,4

46

<0,1

<0,1

7,3

  

   

4,5

1,4

4,9

<0,1

1,5

3,8

   

   

20

0,98

5,9

<0,1

1,1

    
AEOn

Tabel 6.4
Målte koncentrationer af AEOn.

 

Enhed

Herning

Hillerød

Uge 15

Uge 16

Uge 18

Uge 23

Tilløb

Afløb primært.

Rejekt

Primærslam

Bioslam

Blandeslam

Udrådnet slam

Afvandet slam

µg/l

µg/l

µg/l

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

410

520

2,8

650

86

320

51

16

440

360

1,7

630

76

520

47

29

140

  

  

250

14

210

110

32

46

  

   

510

12

260

150

110

   
DEHP

Tabel 6.5
Målte koncentrationer af DEHP målt i fase 2.

 

Enhed

Herning

Hillerød

Uge 15

uge 16

Uge 18

Uge 23

Tilløb

Afløb primært.

Rejekt

Primærslam

Bioslam

Blandeslam

Udrådnet slam

Afvandet slam

µg/l

µg/l

µg/l

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

mg/kg TS

16

13

6,3

42

42

48

42

40

15

11

3,9

45

55

52

58

44

18

   

   

54

28

43

120

55

14

   

   

57

29

44

92

58

Koncentrationer NP, NPEO1-2, NPEOn

Koncentrationsniveauet for NP + NPEO1-2 var i foråret 1999 stort set det samme i tilløbet til de to renseanlæg, mens der var en tydelig forskel i koncentrationerne af NPEOn. I tilløbet til Herning Centralrenseanlæg blev der målt ca. 6 gange højere koncentrationer af de langkædede forbindelser, hvilket efterfølgende afspejledes i 4-6 gange højere koncentrationer af NPEOn i primærslammet, bioslammet og det udrådnede slam sammenlignet med koncentrationer målt på Hillerød Centralrenseanlæg. Samtidig lå koncentrationen af NP + NPEO1-2 i det udrådnede og det afvandede slam fra Herning Centralrenseanlæg 3-5 gange over koncentrationen i slammet fra Hillerød Centralrenseanlæg. NPEOn, der føres videre fra den primære bundfældning til luftningstanken, forventes nedbrudt her eller omdannet til carboxylater. Koncentrationen af NPEOn var således 8-10 gange højere i primærslammet sammenlignet med koncentrationen i bioslammet på hvert af de to renseanlæg.

Under den aerobe nedbrydning af NPEOn kan der dannes nonylphenolcarboxylater som mellemprodukter, der efterfølgende omdannes til NP +NPEO1-2. Bestemmelse af koncentrationen af NP + NPEO1-2 i udløbet fra renseanlæggene lå uden for dette projekts rammer.

Analyser af rejektvand fra slamafvandingen på Herning Centralrenseanlæg viste, at koncentrationen af NP + NPEO1-2 udgjorde 91% af tilløbskoncentrationen, mens koncentrationen af NPEOn i rejektvandet udgjorde ca. 9% af tilløbskoncentrationen.

Koncentrationer AEOn

For AEOn var der ca. en faktor fem til forskel mellem koncentrationerne i tilløbet til de to renseanlæg, hvor koncentrationen lå højest på Hillerød Centralrenseanlæg. Der var imidlertid stor forskel på de to koncentrationsmålinger i tilløbet på Hillerød Centralrenseanlæg (31,5 og 106 µg/l), hvilket afspejler, at belastningen fra oplandet varierer fra uge til uge, men måske også fra dag til dag. Variationerne i belastningen kan både skyldes variationer i forbruget og i omsætningen i kloaksystemet.

DEHP

Koncentrationen af DEHP i tilløbet til de to renseanlæg var meget ens, hvilket også afspejles i samme koncentrationsniveau for DEHP i det afvandede slam (42 og 57 mg/kg TS).

6.3 Fase 2: Stofbalancer

Delbalancer

På baggrund af analyseresultaterne fra prøverne udtaget i punkterne vist på figur 5.1 og 5.2 har der kunnet opstilles fire stofbalancer for Herning Centralrenseanlæg gældende for: den primære bundfældning, blandetanken, rådnetankene og slamafvandingen. På Hillerød Centralrenseanlæg kunne der opstilles stofbalancer for blandetanken og rådnetankene. Alle grunddata vedrørende slamvolumener, tørstofprocenter, stofkoncentrationer og stofmængder findes i bilag 1 (Herning) og bilag 2 (Hillerød).

Stofbalancerne er i det følgende beskrevet individuelt og til sidst sammenfattet i stofbalancer for renseanlæg med en opbygning svarende til Herning og Hillerød Centralrenseanlæg med primær bundfældning, aktivt slamanlæg med kvælstoffjernelse, kemisk fældning, udrådning af primærslam og bioslam samt afvanding af det udrådnede slam.

6.3.1 Herning Centralrenseanlæg - Primær bundfældning

Belastning - primærtanke

På Herning Centralrenseanlæg var der de tre første dage i uge 15, 1999 overløb fra primærtankene. Overløbsvandmængden blev registreret, men der blev ikke analyseret prøver fra overløbet, derfor er der for overløbet regnet med en stofkoncentration svarende til afløbet fra primærtankene. Overløbet i uge 15 øger usikkerheden på balancerne opstillet i tabel 6.6, hvori stofmængder for primærslam, afløb primærtanke og overløb er angivet i g/d og mmol/d.

Tabel 6.6
Stofmængder i g/d og mmol/d målt i tilløb, afløb fra primærtanke, overløb og primærslam på Herning Centralrenseanlæg.

Se her!

Adsorption til slam

På trods af de usikkerheder, der er i balancerne for primærtankene, er der indikationer af, at NP + NPEO1-2, der har en højere log Pow end NPEOn, i højere grad følger med slammet fra den primære bundfældning. Tilsvarende viste det sig, at AEOn bindes til slammet i samme omfang (20-30%) som NPEOn, således at 70-80% af AEOn tilført renseanlægget ledes videre til den aerobe biologiske rensning. Da summen af stofmængderne ud af primærtankene er større end mængderne i tilløb – dette gælder for alle stofferne – er der intet, der tyder på, at hverken NPEOn eller AEOn nedbrydes i primær-tankene.

DEHP’s affinitet til primærslammet svarer til affiniteten for NP + NPEO1-2, hvilket betyder, at 30-40% af mængden af DEHP i tilløbet kan genfindes i primærslammet.

6.3.2 Herning Centralrenseanlæg - Blandetank

Blandetanken tilføres til stadighed primærslam og overskudsslam fra den biologiske rensning, og fra blandetanken ledes slammet videre til rådnetanken. Blandetankens volumen er 60 m3, hvilket resulterer i en opholdstid på under et halvt døgn, idet tanken kun fyldes ¾.

NP, NPEO1-2, NPEOn

Mængden af NP + NPEO1-2 i blandeslammet lå i de to måleuger både over og under mængderne bestemt i primær- og bioslam. Forskellene på op til 45% er begrundet i usikkerheder på prøvetagningen, bestemmelse af slamvolumener og analyseresultater især TS-bestemmelsen. Generelt betragtet var overensstemmelsen i balancerne for blandetanken acceptable.

Primærslammet var tydeligvis mere belastet end bioslammet med både NP + NPEO1-2 (ca. 2,5 gange) og NPEOn (8-24 gange). I luftningstanken må det forventes, at NPEOn er blevet nedbrudt til NP + NPEO1-2 samt NPEC samtidig med, at NPEO1-2 er blevet omdannet til NP og NPEC. Det kan ud fra data fra denne undersøgelse ikke afgøres, om NP er blevet nedbrudt i luftningstanken.

Slamalder

Når slamalderen er ca. 20 døgn, som tilfældet er på Herning Centralrenseanlæg, betyder det, at mængden af NP + NPEO1-2 i bioslammet afspejler de mængder af NP + NPEO1-2 og NPEOn, der er tilført renseanlægget over en længere periode end prøvetagningsperioden. Data fra uge 16 viser, at mængden af NP + NPEO1-2 og NPEOn i blandeslam udgjorde ca. 40% af den tilførte mængde til anlægget.

Tabel 6.7
Stofmængder i primærslam, bioslam og blandeslam i g/d og mmol/d målt på Herning Centralrenseanlæg.

Se her!

AEOn

Mængden af AEOn i blandeslammet vurderes at udgøre mellem 15 og 35% af den tilførte mængde. Den resterende mængde på mellem 65 og 85% er enten udledt via afløbet eller nedbrudt i luftningstanken – hvilket vurderes at være langt den største del, idet mængden af AEOn i bioslammet kun udgør ca. 2% af den tilførte mængde, og AEOn på grund af lipofile egenskaber adsorberes til slamfasen.

DEHP

Andelen af DEHP i bioslammet målt i forhold til tilløbsmængden i de to uger afspejler, at der var en stærkt varierende belastning af DEHP på Herning Centralrenseanlæg. Bioslammet var mindre belastet end primærslammet, hvilket indikerer, at der sker nedbrydning af DEHP i luftningstanken.

6.3.3 Herning Centralrenseanlæg - Rådnetanke

Figur 6.1 viser strømme ind og ud af rådnetankene på Herning Centralrenseanlæg med angivelse af data for tørstof (TS), tørstofglødetab (TSG) og Total-P i uge 15, 1999.

Figur 6.1
Stofbalance for rådnetankene på Herning Centralrenseanlæg i uge 15, 1999.

Stofbalancerne, der er vist i figur 6.1 og beskrevet nedenfor, er baseret på det samlede rådnetanksystem, som består af to tanke på hver 1.400 m3, hvoraf den ene er omrørt.

Omsætning i rådnetanken

Den årlige gasproduktion for rådnetankene var i 1998 ca. 700.000 Nm3 svarende til ca. 1.900 Nm3/d. Belastningen var i uge 15 ca. 1,7 kg TSG/(m3× d) svarende til at rådnetankene var middel til højt belastet. Opholdstiden var ca. 15 døgn. Anlæggets egne driftsmålinger viser en opholdstid på ca. 20 døgn. Ved mesofil udrådning (35° C) og under de givne betingelser kan der regnes med en gasproduktion på ca. 700 l/kg TSG. Omsætningen af TSG var ca. 2.850 kg/d svarende til en gasproduktion på ca. 2.000 Nm3/d. Der var således god overensstemmelse mellem den omsatte mængde TSG og middelgasproduktionen pr. døgn.

Total-P

Fosfor er et konservativt stof i forhold til omsætningen i rådnetanke, og derfor bør mængden af Total-P i tilløb og afløb fra rådnetanke være den samme under stabil drift. Forskellen mellem belastning målt i tilløb og afløb var ca. 5%, hvilket antyder, at der er balance mellem ind- og udgående strømme. Data for uge 15 viser således, hvordan omsætningen i middel kan forventes at være.

Reduktionen i tørstofmængder i rådnetankene var i de to uger henholdsvis 49 og 52%, mens reduktionen i glødetabet var 60% i uge 15 (der blev ikke målt glødetab i uge 16). Relateret til rådnetankvolumenet svarede omsætningen i TSG til ca. 1 kg/(m3× d).

Omsætning af NPEOn

Data i tabel 6.8 viser en klar stigning i mængden af NP + NPEO1-2 fra tilløb til afløb af rådnetankene. Den udledte mængde af NP + NPEO1-2 var 2,3-2,6 gange større end den tilførte mængde. Reelt lå koncentrationen af NPEOn under detektionsgrænsen på 0,1 µg/l i det udrådnede slam. Ved beregningen af mængden af NPEOn i det udrådnede slam er anvendt den halve værdi af detektionsgrænsen.

Ubalance for rådnetanken

Umiddelbart kan forøgelsen af mængden af NP + NPEO1-2 i det udrådnede slam i forhold til mængden i blandeslammet ikke forklares ud fra, at NPEOn er blevet nedbrudt til NP + NPEO1-2 i rådnetanke. Følgende forhold kan kun delvist forklare, at mængden af NP + NPEO1-n ud af rådnetanken er større end ind i rådnetanken.
Der kan være sket omdannelse af NPEOn til NPECn i luftningstanken svarende til, at bioslammet er 3 gange mere belastet. Efterfølgende kan der være sket omdannelse af carboxylaterne i rådnetanken til NP + NPEO1-2
Spildevandet, der tilføres renseanlægget, kan indeholde NPECn i ukendte mængder
Ved analyseringen af det udrådnede slam måltes for NP + NPEO1-2 koncentrationer på 140 og 230 mg/kg TS i uge 15 og 190 og 230 mg/kg TS i uge 16, hvilket afspejler vanskelighederne med at udtage og homogenisere prøverne, således at de bliver repræsentative
Koncentrationen af NPEOn med 3-6 ethoxylatgrupper kan være under-estimeret af analysetekniske årsager, og dermed bliver mængden af NPEOn både i tilløbet, primærslam, bioslam og blandeslammet under-estimeret

Tabel 6.8
Stofmængder ind og ud af rådnetankene på Herning Centralrenseanlæg.

Parameter

Uge

Blandeslam

Udrådnet slam

g/d

mmol/d

g/d

mmol/d

NP + NPEO1-2

   

NPEOn

   

AEOn

   

DEHP

  

15

16

15

16

15

16

15

16

380

310

140

360

2.100

4.100

310

410

1.600

1.200

250

660

 

 

 

 

1.100

960

0,17

0,19

170

180

140

220

4.800

4.300

<1

<1

 

 

 

 

AEOn-omsætning

Udregnet på vægtbasis sker der i rådnetankene en reduktion af AEOn på mere end 90%. I blandeslammet dominerede C12- og C16-forbindelser af AEOn, mens AEOn i det udrådnede slam væsentligst bestod af C10- og C12-forbindelser.

DEHP-omsætning

Mængden af DEHP i det udrådnede slam svarede til 24 og 58% af de tilførte mængder i uge 15 og 16. Også her kan forskellene i mængderne af DEHP i det udrådnede slam skyldes variationer i tilløbsbelastning, og at slammet i rådnetankene ikke direkte kan relateres til belastningen i måleperioden på grund af den lange slamalder (20 døgn) i luftningstanken og opholdstiden (15 døgn) i rådnetanken.

Ved den anaerobe udrådning registreredes der i de to uger en reduktion af DEHP på henholdsvis 56 og 46% regnet i forhold til de tilførte mængder til rådnetankene.

6.3.4 Herning Centralrenseanlæg - Slutafvanding

Driftsforhold

Inden det udrådnede slam afvandes i sibåndspresse, passerer det en samletank på 80 m3, som sædvanligvis kun indeholder 20-30 m3 slam. Det vil sige, at det udrådnede slam afvandes samme dag, som det udtages fra den sidste rådnetank, der fungerer som lagertank. Sammenholdes tørstofmængden ud af rådnetankene med tørstofmængden i det afvandede slam, var der for uge 15 god overensstemmelse. Der blev registreret ca. 8% mere TS før afvandingen, mens der i uge 16 var 32% mere TS efter afvandingen. Forskellene skyldes hovedsagelig usikkerhed på flowmålinger før afvandingen og usikkerhed på TS-bestemmelserne. Udgangspunktet for at opnå balance mellem mængden af NP + NPEO1-2, NPEOn, AEOn og DEHP før og efter slamafvandingen (se tabel 6.9) var således gode for uge 15, men ikke for uge 16. For NP + NPEO1-2 i uge 15 blev der registreret en afvigelse mellem mængderne før og efter afvandingen på mindre end 2%, mens afvigelsen for uge 16 var ca. 12%. Generelt viser data, at mængden af NP + NPEO1-2 ikke ændrer sig ved afvandingen, idet stofferne er stærkt bundet til slampartiklerne.

Ingen NPEOn ud af rådnetankene

Mængden af NPEOn i det afvandede slam var <1 mmol/d, hvilket er endnu et udtryk for, at de langkædede NPEO er blevet nedbrudt til kortkædede forbindelser under den anaerobe udrådning.

Tabel 6.9
Stofmængder bestemt i slam før og efter afvanding i sibåndspresse på Herning Centralrenseanlæg.

Parameter

Uge

Udrådnet slam

Afvandet slam

g/d

mmol/d

g/d

mmol/d

NP + NPEO1-2

   

NPEOn

   

AEOn

  

DEHP

 

15

16

15

16

15

16

15

16

1.100

960

0,29

0,19

300

180

250

220

4.800

4.300

<1

<1

 

 

 

 

1.100

1.100

0,26

0,25

84

140

210

220

4.900

4.700

<1

<1

 

 

 

 

   
Reduktion af AEOn

Mængden af AEOn reduceres øjensynligt med 40-70%. Forklaringen kan være, at der i rejektvand og afvandet slam findes mellemprodukter i form af carboxylater og/eller aldehyder, som ikke kan detekteres.

Data for mængden af DEHP før og efter slamafvanding viser, at der ikke sker nogen ændringer.

6.3.5 Hillerød Centralrenseanlæg – Blandetank

Driftsforhold - blandetank

Volumenet af blandetanken på Hillerød Centralrenseanlæg er 50 m3 hvilket medfører en opholdstid på ca. et halvt døgn, inden slammet tilføres rådnetanken. Af data præsenteret i figur 6.2 og tabel 6.10 ses, at det ligesom for Herning Centralrenseanlæg gælder, at NP + NPEO1-2 i primærslammet bidrager mest til belastningen i blandeslammet.

Tabel 6.10 indeholder i øvrigt data for stofbelastningen i primær-, bio- og blandeslam fra Hillerød Centralrenseanlæg. Primærslammet var som forventet mere belastet end bioslammet. Stofmængderne i primær- + bioslam burde alt andet lige være ens, men specielt for NP + NPEO1-2 i uge 23 var der en forskel på ca. 50%, som kun kan forklares ud fra usikkerhed på bestemmelsen af slammængder, stofkoncentrationer og variationer i belastningen i tilløbet.

Sammenligning

På Hillerød Centralrenseanlæg var der sammenlignet med Herning Centralrenseanlæg tilsyneladende en større andel af NP + NPEO1-2, der gik videre til luftningstanken – 70-85% af tilløbsmængden mod 40-70% på Herning Central Renseanlæg. Samtidig var der en større omsætning og/eller passage af NP + NPEO1-2 gennem luftningstanken på Hillerød Centralrenseanlæg, hvor slamalderen i luftningstanken var ca. 25 døgn, mens den på Herning Centralrenseanlæg var ca. 20 døgn. En længere slamalder kan være medvirkende til en bedre omsætning af NPEOn til NP + NPEO1-2. Alt i alt kan det ved sammenligning mellem forholdene på de to anlæg konstateres, at mængden af NP + NPEO1-2 i blandeslammet målt i forhold til mængden i tilløbet var mindre på Hillerød Centralrenseanlæg (ca. 35%) sammenlignet med Herning Centralrenseanlæg, hvor andelen i blandetanken udgjorde 40-90% af tilløbsbelastningen.

Figur 6.2
Mængden (mmol/d) af NP + NPEO1-2 i tilløb, primær- + bioslam og blandeslam i uge 18 og 23, 1999 på Hillerød Centralrenseanlæg.

Tabel 6.10
Stofmængder i primærslam, bioslam og blandeslam fra Hillerød Centralrenseanlæg, uge 18 og 23, 1999.

Se her!

Fordelingen af NPEOn mellem primærslam og bioslam var meget ens på de to anlæg. Primærslammet var belastet med 15-40% af tilløbsmængden, mens der til bioslammet var knyttet 1-3% af tilløbsmængden. I princippet kan NPEOn i luftningstanken blot være blevet omdannet til nonylphenolcarboxylater med varierende kædelængder.

AEOn-belastning i primærslam

For AEOn ser det ud, som om de i højere grad binder sig til primærslammet på Hillerød Centralrenseanlæg (45-85%), end det er tilfældet på Herning Centralrenseanlæg (20-30%). Disse forskelle kan være begrundet i forskelle i de tilførte stoffers alkylkædelængder og forgreninger, hvilket igen fører til forskelle i adsorptionsegenskaberne over for slam. Oprindeligt kan der således være kvalitative forskelle mellem AEOn i de produkter, der anvendes af forbrugerne i oplandene til de to renseanlæg. Desuden kan forskelle i omsætning af AEOn i kloaksystemet også have betydning for konfigurationen af de stoffer, der tilføres renseanlægget.

DEHP

For DEHP gælder, at 30-70% af tilløbsmængden bindes til primærslammet, og at der i luftningstanken sker nedbrydning/fordampning, således at bio-slammet er mindre belastet. Dog antyder andelen af DEHP i blandeslammet (65-75%), at nedbrydningen af DEHP er begrænset, og/eller at der er store variationer i belastningen i tilløbet.

6.3.6 Hillerød Centralrenseanlæg – Rådnetanke

Figur 6.3 viser strømme ind og ud af rådnetankene på Hillerød Centralrenseanlæg med angivelse af data for tørstof (TS) og tørstofglødetab (TSG) for uge 18, 1999.

Figur 6.3
Stofbalance for rådnetankene på Hillerød Centralrenseanlæg i uge 18, 1999.

Drift af rådnetank

Den årlige gasproduktion for rådnetankene var i 1998 ca. 520.000 Nm3 svarende til ca. 1.425 Nm3/d, men da rådnetankene i august 1998 blev omstillet fra mesofil til termofil drift, kan gasproduktionen ikke relateres til den nuværende omsætning af TSG. Gasproduktionen må forventes at blive større i 1999.

Reduktionen i TSG var på Herning Centralrenseanlæg ca. 60%, mens den på Hillerød Centralrenseanlæg var ca. 80%, hvilket er i overensstemmelse med erfaringer med mesofil kontra termofil drift af rådnetanke.

Omsætning af NPEOn

Data i tabel 6.11 viser, at mængden af NP + NPEO1-2 forøges i rådnetanken. Forøgelsen svarer til 30-35%, mens NPEOn tilsyneladende fuldstændig omdannes til NP + NPEO1-2. Som tidligere nævnt anfører Ahel et al. /11/, at NPEOn under aerobe forhold omdannes til carboxylater. I princippet vil der kunne tilføres NPECn til rådnetanken, som derefter vil kunne blive nedbrudt til NP i rådnetankene. Dette vil kunne forklare, hvorfor mængden (mmol/d) af NP ud af rådnetankene er større end den samlede mængde NP og NPEO1-n ind i rådnetankene. Se i øvrigt afsnit 6.3.3, hvor der er anført flere forklaringer i relation til, at mængderne af NP + NPEO1-n er større ud af rådnetankene end ind i rådnetankene.

Tabel 6.11
Stofmængder ind og ud af rådnetanke på Hillerød Centralrenseanlæg.

Parameter

Uge

Blandeslam

Udrådnet slam

g/d

mmol/d

g/d

mmol/d

NP + NPEO1-2

   

NPEOn

  

AEOn

  

DEHP

 

18

23

18

23

18

23

18

23

110

110

17

22

730

1.000

150

170

440

430

35

45

 

 

 

 

150

250

0,11

0,09

240

280

260

170

610

1.000

<1

<1

 

 

 

 

Figur 6.4 viser, at der sker en forøgelse af NP+NPEO1-2 i rådnetankene, mens NPEOn forsvinder. Men der er ikke overensstemmelse mellem den omsatte mængde NPEOn og forøgelsen af NP + NPEO1-2.

Figur 6.4
Mængden(mmol/d) af NP + NPEO1-2 i blandeslam og i udrådnet slam i uge 18 og 23, 1999 på Hillerød Centralrenseanlæg.

Omsætning af AEOn

AEOn tilført rådnetankene blev i de to uger reduceret med henholdsvis 67 og 72% (tabel 6.10). Mængden, der blev tilført rådnetankene i uge 23, svarede til 113% af mængden målt i tilløbet til renseanlægget. Tallene antyder således store variationer i belastningen i tilløbet.

DEHP

Data for mængderne af DEHP ind og ud af rådnetanken (tabel 6.11) på Hillerød Centralrenseanlæg antyder, at der ikke sker nogen nedbrydning i rådnetankene. På Herning Centralrenseanlæg blev der konstateret en reduktion på 50%. Forklaringen på denne forskel kan være forskelle i temperatur– og pH-forhold, og dermed favoriseres forskellige bakteriestammer, der resulterer i en bedre nedbrydning på Herning Centralrenseanlæg.

6.3.7 Samlet vurdering af skæbne for NPEO, AEO og DEHP på renseanlæg

På baggrund af de enkelte stofbalancer for primærtanke, blandetanke, rådnetanke og slamafvandingen er det i dette afsnit skitseret, hvordan omsætning og stoftransport for NPEOn, AEO og DEHP foregår på hvert af de to renseanlæg. Data, der ligger til grund for figurerne 6.5-6.7, er samlet i bilag 3.

Fordeling NP, NPEO1, NPEO2 og NPEOn

Figur 6.5 viser, at mængden af NP stiger fra tilløbet og til det af afvandede slam. Stigningen er størst i rådnetankene, hvor der således sker omsætning af NPEOn og muligvis NPEC til NP.

Figur 6.5
Mængden af (mmol/d) NP, NPEO1, NPEO2 og NPEOn målt i spildevand og slam på Herning Centralrenseanlæg uge 16.

Ingen nedbrydning af NP

Sammenholdes summen af NP, NPEO1, NPEO2, og NPEOn i tilløbet i uge 16 på Herning Centralrenseanlæg med mængden i det afvandede slam, ses, at mængderne er lige store (4.700 mmol/d). Dette indikerer således, at nedbrydningen af NPEOn stopper ved NP, og at der ikke sker yderligere nedbrydning af NP på Herning Centralrenseanlæg.

I uge 15 var summen af mængderne af NP, NPEO1-2 og NPEOn i tilløbet til renseanlægget mindre end mængden (3.400 mmol/d) målt i det afvandede slam (4.860 mmol/d). Dette kan som tidligere nævnt være udtryk for store variationer i belastningen med NP og NPEOn kombineret med lang slamalder i luftningstanken og lang opholdstid i rådnetankene. Samtidig underbygger denne negative forskel mellem belastningen i tilløbet og i det afvandede slam, at omsætningen af NP på renseanlægget er begrænset.

Overskud af NP

Forskellen mellem summen af mængderne af NP, NPEO1-2 og NPEOn ind (blandeslam) og ud (udrådnet slam) af rådnetankene, hvor mængder ud er større end mængderne ind, kan skyldes tilstedeværelse af NPEC i bioslammet, og at NPEC omdannes i rådnetankene til NP. Det skal dog også bemærkes, at usikre målinger af slamvolumenerne kan forstærke indtrykket af ubalance vedrørende NP og NPEO1-n.

Figur 6.6
Mængden af (mmol/d) NP, NPEO1, NPEO2 og NPEOn målt i spildevand og slam på Hillerød Centralrenseanlæg uge 18.

Mængder i tilløbet

Til forskel for tilløbet på Herning Centralrenseanlæg var der i tilløbet til Hillerød Centralrenseanlæg en større andel (62%) af NPEO1 (se figur 6.7). Årsagen hertil kan være en større afstand til kilden, således at der inden tilførslen til renseanlægget er sket nedbrydning i kloaksystemet.

I øvrigt var belastningsniveauet for summen af NP, NPEO1-2 og NPEOn ca. tre gange mindre på Hillerød Centralrenseanlæg sammenlignet med Herning Centralrenseanlæg, men tages det samtidig i betragtning, at belastningen på Herning Centralrenseanlæg målt i PE er ca. 2-2,5 gange større, er belastningen med NP, NPEO1-2 og NPEOn stort set ens på de to renseanlæg.

Rådnetank

For rådnetankene på Hillerød Centralrenseanlæg gælder det ligesom for rådnetankene på Herning Centralrenseanlæg, at summen af NP, NPEO1-2 og NPEOn ud af rådnetankene var større end ind i tankene samtidig med, at der skete en forskydning, således at NPEO2 og NPEOn bliver omsat til NP og NPEO1.

Fordeling i tilløb og slam

I det afvandede slam fra Hillerød Centralrenseanlæg udgør NP og NPEO1 henholdsvis 44 og 50% af den samlede mængde NP og NPEO1-n, mens fordelingen mellem NP og NPEO1 for afvandet slam på Herning Centralrenseanlæg er 92 og 7% (se figur 6.7A og B).

Se her!

Figur 6.7A
Fordelingen mellem NP, NPEO1, NPEO2 og NPEOn i tilløb og i slam på Herning Centralrenseanlæg (uge 16).
   

Se her!

Figur 6.7B
Fordelingen mellem NP, NPEO1, NPEO2 og NPEOn i tilløb og i slam på Hillerød Centralrenseanlæg (uge 18).
   

Stofbalancer NP, NPEO1-2 og NPEOn

Figur 6.8
Renseanlægsdiagram med angivelse af %-andele af summen NP, NPEO1-2 og NPEOn i forhold til mængderne i tilløbene til Herning og Hillerød Centralrenseanlæg.
   

Figur 6.9
Renseanlægsdiagram med angivelse af %-andele af NPEOn i forhold til mængderne i tilløbene til Herning og Hillerød Centralrenseanlæg.

Af renseanlægsdiagrammerne vist i figurerne 6.8 og 6.9 ses, at der er stor forskel på skæbnen for NP og NPEO1-2 på de to renseanlæg, mens der på begge anlæg kun kan genfindes ganske små mængder af NPEOn i slammet (<0,1 og 5%) sammenlignet med mængderne registreret i tilløbene.

Stofbalance AEOn

Som det fremgår af figur 6.10, sker der en kraftig omsætning af AEOn i luftningstanken på begge anlæg, men tilsyneladende bindes en større andel af den indkomne mængde af AEOn på Hillerød Centralrenseanlæg til primærslam sammenlignet med Herning Centralrenseanlæg. AEOn nedbrydes i rådnetankene på begge anlæg, men den højere belastning på Hillerød Centralrenseanlæg førte til, at en større andel af de tilførte AEOn kan genfindes i slammet på Hillerød Centralrenseanlæg.

Forskellene mellem omsætning af AEOn på de to renseanlæg kan være begrundet i forskelle i forgreninger for alkylkæden og længden for de oprindelige ethoxylat- og alkylkæder samt forskelle i sammensætningen af mikroorganismer i både luftnings- og rådnetanke.

Figur 6.10
Renseanlægsdiagram med angivelse af %-andele af AEOn i forhold til mængderne i tilløbene til Herning og Hillerød Centralrenseanlæg.

Generelt vurderes 30-50% af den indkomne mængde af DEHP at blive adsorberet til primærslammet. Tallene er usikre på grund af store variationer i primærslammængden og regnvejr i prøvetagningsperioderne, som forringer den primære bundfældning. De store variationer går igen ved bedømmelse af mængden, der via blandetanken tilføres rådnetankene.

Stofbalance DEHP

På Herning Centralrenseanlæg (se figur 6.11) blev 60-70% af den tilførte mængde DEHP ledt videre til luftningstanken. Ved den indledende screeningsundersøgelse måltes en koncentration af DEHP i afløbet fra renseanlægget på 1,0 µg/l. Ud fra denne koncentration er mængden i udløbet beregnet til ca. 4%. Sammenholdes denne mængde med mængden i bioslammet, sker der en reduktion på ca. 45% i luftningstanken, således at bioslammet er belastet med ca. 20-30% af tilløbsmængden. DEHP omsættes i rådnetankene, således at det udrådnede slam indeholder 25-60% af den tilførte mængde, hvilket også er tilfældet for det afvandede slam.

Figur 6.11
Renseanlægsdiagram med angivelse af %-andele af DEHP i forhold til mængderne i tilløbene til Herning og Hillerød Centralrenseanlæg.

Der er væsentlige forskelle mellem omsætningen af DEHP på Herning og Hillerød Centralrenseanlæg. Bioslammet er mere belastet på Herning Centralrenseanlæg (25-35%) end på Hillerød Centralrenseanlæg (10-15%). Årsagen til forskellen kan være den ca. 5 døgns længere slamalder på Hillerød Centralrenseanlæg.

Til gengæld viser data for rådnetankene på Hillerød Centralrenseanlæg en ringe omsætning af DEHP, mens der på Herning Centralrenseanlæg skete en reduktion på ca. 50%. Slutresultatet for Herning Centralrenseanlæg var, at slammet indeholdt 25-60% af den tilførte mængde DEHP i det afvandede slam.