| Indhold |

Serietitel nr. XX, 2002

Smitstoffer i spildevand

Indholdsfortegnelse

Sammenfatning og konklusioner

Nærværende rapport er et resultat af et mindre litteraturstudie og et undersøgelsesprogram vedrørende forekomsten af smitstoffer i spildevand og videregående behandling af spildevand i kommunale renseanlæg.

Rapporten skal bidrage til at få ajourført den eksisterende viden dels spektret af mikroorganismer i urenset og renset spildevand i kommunale renseanlæg, og dels om effekten af videregående spildevandsbehandling i kommunale renseanlæg overfor smitstoffer, herunder mere hårdføre typer af mikroorganismer.

Undersøgelsen af effekten af videregående behandling af renset spildevand er i dette projekt begrænset til en meget overordnet orienterende undersøgelse af effekten af ozondosering. Der er testet for tre ozon-doseringer på hhv. 21,5; 53,5 og 84,8 g ozon/m³.

Oprindeligt var det hensigten, at undersøgelsesprogrammet både skulle omfatte et renseanlæg med ozonbehandling og et med UV-behandling. Det blev imidlertid klart i løbet af projektets indledende fase, at der ikke fandtes et UV-anlæg i Danmark, der var tilstrækkeligt indkørt til at kunne anvendes.

Valget af mikroorganismer, som er undersøgt i urenset og renset spildevand, er baseret på overordnet at måle et bredt spektrum af mikroorganismer, herunder indikatororganismer, og patogene mikroorganismer. Der er således valgt at undersøge følgende mikroorganismer: kimtal 22° C, kimtal 37° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier, enterokokker, Campylobacter, Salmonella, Clostridium perfringens, herunder sporer, enterovirus og Giardia intestinalis samt Cryptosporidium parvum.

Mikroorganismerne er blandt andet valgt udfra følgende kriterier: 1) Lav infektiøs dosis, 2) Stor udskillelse fra mennesker og dyr og derfor forventet stort antal i spildevandet og 3) Smitte via vand.

Undersøgelsen har omfattet 3 renseanlæg med vidt forskellige oplande.

	Usserød Renseanlæg i Hørsholm kommune. Fortrinsvis belastet med husholdningsspildevand samt et sygehus.
	Kalundborg Centralrenseanlæg. Et middelstort renseanlæg med en betydelig industriel belastning.
	Spildevandscentret Avedøre. Danmarks næststørste renseanlæg med belastning af både husholdningsspildevand, industrielt spildevand samt spildevand fra to store sygehuse.

De tre anlæg er alle udbygget til at overholde Vandmiljøhandlingsplanens krav til næringssaltfjernelse. Anlæggene er valgt pga. deres opbygning og da de repræsenterer et meget bredt udsnit af moderne danske renseanlæg.

Der foreligger kun et lille datagrundlag for både den mikrobiologiske karakterisering og effekten af ozonbehandling, hvorfor resultater og vurderinger må betragtes som værende af orienterende karakter.

Nedenstående tabel viser resultaterne af det udførte undersøgelsesprogram. De viste værdier er det gennemsnitlige indhold (antal/100 ml) i urenset spildevand.

Det gennemsnitlige indhold af mikroorganismer i det urensede spildevand ved Spildevandscenter Avedøre er påvist i et væsentlig større antal end i Kalundborg. Indløbsspildevandets indhold af mikroorganismer i Usserød Renseanlæg og Spildevandscenter Avedøre er i relativ samme niveau, bortset fra Salmonella, som er ca. 9 gange lavere i Usserød Renseanlæg. Samtidig er indholdet af hhv. termotolerante colifome bakterier, Clostridium perfringens, herunder sporer dog hhv. ca. 4½, 3,2 og 3 gange højere i Usserød end i Avedøre.

Gennemsnitligt betragtet for renseanlæggene svarer de målte indhold af kimtal 22° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier, enterokokker, Salmonella og enterovirus i urenset spildevand til litteraturens gennemsnitsniveauer, mens kimtal 37° C vurderes at være i den høje ende og Campylobacter, Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens i den lave ende heraf. Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum er ikke påvist i indløbsspildevandet til de tre undersøgte renseanlæg.

Nedenstående tabel viser resultaterne af det udførte program. De viste værdier er det gennemsnitlige indhold (antal/100 ml) i renset spildevand.

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg generelt den bedste udløbskvalitet for de undersøgte mikroorganismer. Dette skyldes, at Usserød Renseanlæg har et sandfilter som yderligere rensetrin.

Gennemsnitligt betragtet for renseanlæggene svarer de målte indhold af termotolerante coliforme bakterier, enterokokker og enterovirus i renset spildevand til litteraturens gennemsnitsniveauer, mens indholdet af coliforme bakterier vurderes at være i den høje ende og Campylobacter, Salmonella, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum i den lave ende heraf.

Udløbsværdierne for coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er for de tre undersøgte renseanlæg over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav. Der vil dog i recipienten ske et henfald og en fortynding. Udløbsværdierne for Usserød Renseanlæg er tættest på at kunne overholde de eksisterende badevandskrav pga. sandfilteret.

Af nedenstående tabel fremgår de gennemsnitlige renseeffekter (%) for renseanlæggene, fundet ved undersøgelsesprogrammet.

i.v.: Ikke vurderet pga. at begge resultater er under detektionsgrænsen, og/eller at resultaterne ("påvist" eller "under detektionsgrænse") er ens for de to prøveudtagningssteder.

Det skal bemærkes, at renseeffekter på 100 % ikke er ensbetydende med, at der ikke findes mikroorganismer i det rensede spildevand (jvf. forrige tabel).

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg som forventet den bedste renseeffekt overfor de undersøgte mikroorganismer. Det skyldes, at dette renseanlæg har et sandfilter som yderligere rensetrin. Spildevandscenter Avedøre har generelt den næstbedste renseeffekt.

Renseniveauerne for Spildevandscenter Avedøre svarer generelt til de størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKD-opbygning. Renseeffekten overfor coliforme og termotolerante coliforme bakterier samt enterokokker for Kalundborg Centralrenseanlæg er lav set i forhold til litteraturens renseniveauer for en sådan anlægsopbyning. Usserød Renseanlæg udviser renseeffekter, som svarer til de størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKDF-opbygning.

Resultaterne indikerer, at indsættelse af et sandfilter reducerer indholdet af smitstoffer yderligere i forhold til renseanlæg uden sandfilter.

Ozon virker stærkt oxiderende på smitstofferne i spildevandet. Oxidationen medfører en nedbrydning af celler eller cellemateriale, hvilket medfører en desinfektion af spildevandet. Der findes en række referencer, hvor ozon har været anvendt til desinfektion af spildevand. Det gælder dog, at effekten er afhængig af dosering og kontakttid samt er artsspecifik. Effekten af ozon på specielt vira, sporer og cyster kan være begrænset, hvis der ikke opnås den rette dosering eller kontakttid.

Som det fremgår af nedenstående tabel, medfører viderebehandling af renset spildevand med ozondosering en forbedret fjernelse af alle de undersøgte mikroorganismer.

(): Modificeret beregnet renseeffekt.

Ozondoseringens effekt overfor Salmonella, Campylobacter, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum kan ikke vurderes, da resultaterne er under detektionsgrænsen, og/eller at resultaterne ("påvist" eller "under detektionsgrænse") er ens for de to prøveudtagningssteder.

En efterbehandling af renset spildevand fra renseanlæg med ozon-dosering medfører således en stor reduktion af antallet af indikatorbakterier. For enkelte indikatorer reduceres bakterierne ned til detektionsgrænsen.

Litteraturen angiver renseeffekter på ca. 99,8-100 % for ozonanlæg på renseanlæg for termotolerante coliforme bakterier. Dette renseniveau opnås i Kalundborg Centralrenseanlæg med en dosering på 84,8 g/m³.

Samtidig vurderes det generelt for alle mikroorganismerne, at jo højere ozondosering er, jo højere bliver renseeffekten. Den specifikke renseeffekt af ozon-doseringen på hhv. 21,5; 53,5 og 84,8 g O₃/m³, dvs. udløb efter efterklaring set i forhold til udløb efter ozonanlæg, er hhv. 25-95, 69-99,7 og 66-100 %.

En forhøjet ozon-dosering på 53,5 og 84,8 g O₃/m³ i forhold til 21,5 g O₃/m³ bevirker en forøget reduktion af de undersøgte mikroorganismer, hvilket specielt er tydeligt for de coliforme bakteriegrupper. Antallet af coliforme bakterier og termotolerante coliforme bakterier reduceres hhv. ca. 300 og 1.300 gange ved en ozon-dosering på 84,8 g/m³ frem for en dosering på 21,5 g/m³.

Det vurderes på baggrund af niveauerne af mikroorganismer, at renset og efterklaret spildevand kan udgøre en sundhedsmæssig risiko for badende, der dog afhænger af afstanden til badeområdet. Resultaterne indikerer endvidere, at indsættelse af et sandfilter reducerer indholdet af smitstoffer yderligere. En ozonbehandling af renset spildevand fra renseanlæg medfører en stor reduktion af antallet af de undersøgte mikroorganismer. Enkelte bakterier reduceres ned til detektionsgrænsen. En forøget ozondosering medfører en forøget reduktion af mikroorganismerne. Selv efter ozonbehandling er niveauerne dog stadig så høje, at en sundhedsmæssig risiko for badende ikke kan udelukkes.

På basis af nærværende undersøgelse foreslås det, at der arbejdes videre med:

	Karakterisering af smitstoffer i urenset og renset spildevand fra forskellige offentlige renseanlæg for at få et bredere billede af niveauerne.
	Vurdering af eksisterende metoder/teknologier til videregående behandling af spildevand, f.eks. UV-bestråling og ozon-behandling samt effekten heraf på mikroorganismer.

Summary and conclusions

This report summarises the results of a small literature study and a monitoring programme on the incidence of pathogens in wastewater and advanced after-treatment of wastewater in public wastewater treatment plants (WWTPs).

The aim of the report is to contribute to the updating of the existing knowledge 1) on the incidence of a range of microorganisms in untreated and treated wastewater from public WWTPs, and 2) on the effect of advanced wastewater after-treatment in public WWTP towards pathogens, including highly infective types of microorganims.

Originally, the aim was that the monitoring programme should involve a WWTP with ozone dosing and a WWTP with UV-desinfection. It became, however, clear during the initial phase of the project that there were no UV-disinfection plants in Denmark exhibiting a sufficiently stable and specification compliant performance to be used for the project.

Therefore, the investigation of the effect of advanced after-treatment of treated wastewater on various patogens was reduced to an introductory study of the effect of ozone dozing. The effect was tested at ozone dosing at 21.5, 53.5 and 84.8 g ozone/m³.

The microorganisms selected for monitoring in untreated and treated wastewater represent a wide spectre of microorganisms including indicator-organisms, and pathogens. Thus, it was chosen to focus on plate count at 22° C, plate count at 37° C, total coliforms, thermotolerant coliforms, enterococci, Campylobacter, Salmonella, Clostridium perfringens, spores of Clostridium perfringens, enterovirus, Giardia intestinalis and Cryptosporidium parvum. The microorganisms were chosen based on the following criteria: 1) Low infectious dose, 2) Large excretion from humans and animals and therefore expected in large numbers in the wastewater, and 3) Contagious through water.

In the autumn of 2002, the monitoring programme and effect study on microorganisms in untreated and treated wastewater was carried out at the following three WWTPs:

	Avedøre WWTP, which is a major Danish WWTP receiving wastewater from both industries, residential areas and a large hospital,
	Usserød WWTP, which is a somewhat smaller plant with a predominantly residential catchment, but also a hospital, and
	Kalundborg WWTP, which is a medium size WWTP with an atypical wastewater composition due to a single, major industry in the catchment. This plant is the only Danish urban WWTP to have installed a facility for after-treatment of the effluent with ozone.

Due to a number of technical difficulties and unforeseeable events during the project implementation, the originally planned sampling programme had to be modified, and resulting in the following final programme:

	Three sampling rounds at Avedøre and Usserød WWTPs (inlet + outlet).
	One sampling round at Kalundborg WWTP (inlet, outlet and ozone treatment at three dosage levels).

The table below shows the results of the monitoring of untreated wastewater (i.e. inlet samples). The results are stated in average number/100 ml.

The average content of the microorganisms in the untreated wastewater at Avedøre WWTP is significantly higher than at Kalundborg WWTP. The content of the microorganisms in the untreated wastewater at Usserød WWTP and Avedøre WWTP are approximately on the same level, except for Salmonella, which is about 9 times lower at Usserød WWTP. The contents of thermotolerant coliforms, Clostridium perfringens and spores of Clostridium perfr. are approx. 4.5, 3.2 and 3 times higher at Usserød than at Avedøre.

The average contents of plate count 22° C, total coliforms, thermotolerant coliforms, enterococcus, Salmonella and enterovirus determined at the three WWTPs correspond to average levels in the literature. The content of plate count 37° C is assessed to be high, whereas the content of Campylobacter, Clostridium perfringens and spores of Clostridium perfr. are assessed to be low compared to levels reported in the literature. Giardia intestinalis and Cryptosporidium parvum are not detected in the untreated wastewater to any of the WWTP.

The table below shows the results of the monitoring of treated wastewater (i.e. effluent samples). The results are stated in average number/100 ml.

Among the three WWTPs studied, Usserød WWTP has in general the best outlet quality for the selected microorganisms. This is due to the sand filter, which is installed as a last treatment step before discharge at Usserød WWTP.

For the three WWTPs on average, the contents of thermotolerant coliforms, enterococcus and enterovirus correspond to average levels given in the literature. The content of total coliforms is assessed to be high, whereas the content of Campylobacter, Salmonella, Giardia intestinalis and Cryptosporidium parvum are assessed to be low compared to levels reported in the literature.

The content of total coliforms, faecal coliforms and enterococcus in treated wastewater from the three WWTPs exceed the existing required levels in bathing water and proposed new requirements. However, decay and dilution will occur in the recipient. The outlet levels from Usserød WWTP come closest to obtain the required levels in bathing water due to the sand filter.

The table below presents the average reductions (%) from inlet to outlet at the three WWTPs.

n.a.: Not assessed because that both results is under the detection limit, or that the results is alike for the two monitoring stations.

It should be noticed that reductions at 100 % are not tantamount to that there are no microorganisms in the treated wastewater (ref. the previous table).

Due to its final sand filtrating step, Usserød WWTP shows, as expected, the highest reduction efficiencies of the three WWTPs while Avedøre WWTP generally has the second highest reduction efficiencies.

The reduction efficiencies for Avedøre WWTP correspond in general to the efficiencies given in the literature for WWTP’s with MBNCD-structure while the reduction efficiency for total coliforms, termotolerant coliforms and enterococci for Kalundborg WWTP are low for WWTPs with this structure. Usserød WWTP shows reduction efficiencies, which correspond to the efficiencies for WWTPs with MBNCDF-structure.

The results indicate that a sand filter can further reduce the content of pathogens in the treated wastewater.

Ozone has a highly oxidising effect on pathogens in wastewater. The oxidation process degrades the cells or cell materials, which results in a disinfection of the wastewater. There are a number of references, in which ozone has been used to disinfect wastewater. Dosing, contact time and type of microorganism are important factors when trying to optimise reduction efficiency. In particular, the reduction of vira, spores and cysts can be limited if the right dose or contact time is not applied.

As shown in the table below, the after-treatment of the effluent at Kalundborg WWTP by ozone results in further removal of all the microorganisms.

(): Modified calculated reduction effect.

The effect of ozone on Salmonella, Campylobacter, Giardia intestinalis and Cryptosporidium parvum can not be assessed because the levels are at or below the detection limit already at the inlet to the ozone reactor.

Ozone treatment of treated wastewater from WWTPs results in a large reduction of the number of indicator bacteria. Some indicator bacteria are reduced to (below) the detection limit.

The literature reports reduction efficiencies for ozone plants at approx. 99.8-100 % for thermotolerant coliforms. This reduction effect is obtained at Kalundborg WWTP at the highest dose tested; 84.8 g O₃/m³. The specific reduction effects of the ozone dosing at 21.5, 53.5 and 84.8 g O₃/m³, i.e. in the outlet compared to the inlet to the ozone ractor, are 25-95, 69-99.7 and 66-100 %, respectively.

Increasing the ozone dosing from 21.5 g O₃/m³ to 53.5 and 84.8 g O₃/m³ results in increased patogen reduction, which is particularly apparent for the coliforms bacteria. The numbers of total coliforms and termotolerant coliforms are reduced approx. 300 and 1,300 times, respectively, at an ozone dose of 84.8 g O₃/m³ compared to one at 21.5 g O₃/m³.

In conclusion, based on the observed levels of microorganisms it is assessed that treated and even treated + sand filtered wastewater can constitute a health risk to bathers. However, installation of a sand filter improves the reducing effet of a WWTP further. After-treatment of wastewater with ozone results in a high reduction of indicator bacteria. Some of the indicators are even reduced to or below the detection limit. Even after after-treatment with ozone the levels of microorganisms is so high that a health risk to bathers cannot be dismissed.

It is suggested that possible further investigations should include:

	Characterisation of pathogens in untreated and treated wastewater from different public WWTP in order to obtain a wider knowledge of the incidence.
	Further assessments concerning the existing methods/technologies for advanced treatment of wastewater, for example UV and ozone, and the effect of microorganims and pathogens.

1 Indledning

1.1 Baggrund

Der har gennem de senere år været stigende opmærksomhed på mulige sundhedsskadelige effekter af udledninger fra kommunale renseanlæg. Forbedrede rensemetoder har nedsat udledningerne af næringsstoffer og organisk stof og som sidegevinst af den forbedrede spildevandsrensning er også udledninger af miljøfarlige stoffer til vandmiljøet reduceret væsentligt.

Forbedrede renseteknologier og driftsmetoder til organisk stof og næringssalte har også bevirket en øget fjernelse/tilbageholdelse af mikroorganismer. Der er dog på trods af den forbedrede rensning stadig bekymring omkring indholdet af smitstoffer i det rensede spildevand, ikke mindst i lyset af de stigende krav til badevands indhold af mikroorganismer.

Det har derfor været overvejet at introducere en egentlig efterbehandling for at opnå en desinfektion af det rensede spildevand. De mest anerkendte efterbehandlingsmetoder er ozon- og UV-behandling, men p.t. findes disse teknologier kun i yderst begrænset omfang i Danmark. Ved projektets start fandtes således kun installeret et enkelt pilotanlæg til ozonbehandling af kommunalt spildevand. Ozon- og UV-behandling er kendt for at kunne fjerne de mest almindeligt forekommende indikatororganismer, men rensegraden for mere hårdføre mikroorganismer er ikke velbeskrevet i Danmark. Der er dog i 2000-2002 gennemført en undersøgelse af smitstoffer i udledninger af renset spildevand på to kommunale renseanlæg ved Århus.

Der er således behov for at få undersøgt efterbehandlingsmetoders effekt på smitstoffer i renset, kommunalt spildevand, herunder ikke mindst på de mere hårdføre og infektive typer, samt at få udbygget den eksisterende viden om danske renseanlægs formåen til at fjerne smitstoffer.

1.2 Formål

Formålet med projektet er derfor:

	At undersøge effekten af udvalgte efterbehandlingsmetoder til renset spildevand på smitstoffer, især mere hårdføre typer af organismer.
	At undersøge spildevand fra udvalgte kommunale renseanlæg mht. indholdet af et spektrum af smitstoffer, herunder mulige alternative organismer, før og efter rensning.

I praksis har førstnævnte delformål måttet reduceres til kun at omfatte efterbehandling med ozon, idet der ikke ved projektets start fandtes UV-anlæg i Danmark, der havde tilstrækkeligt dokumenteret effekt til at kunne indgå i en undersøgelse.

1.3 Aktiviteter

Projektet har omfattet følgende hovedaktiviteter:

1. Begrænset litteraturgennemgang til beskrivelse af erfaringer med ozonbehandlings effekt på smitstoffer i spildevand samt vurdering af de hermed forbundne omkostninger.
     
2. Detailplanlægning af undersøgelsesprogram inkl. valg af laboratorier og lokaliteter samt strategi for prøveudtagning.
     
3. Gennemførelse af prøveudtagning og analyser.
      
4. Evaluering af resultater og afrapportering.

Af en række årsager måtte det oprindeligt planlagte undersøgelsesprogram modificeres flere gange undervejs i projektforløbet, hvilket der er redegjort nærmere for i rapportens kapitel 4.

Et projekt om karakterisering af hormoner, hormonlignende stoffer og udvalgte humane lægemidler i spildevand samt undersøgelse af deres fjernelse ved ozonbehandling er gennemført parallelt og koordineret med dette projekt, men afrapporteres særskilt.

1.4 Deltagere

Projektet er gennemført af en projektgruppe i COWI bestående af Jesper Kjølholt (projektansvarlig), Kasper Mølgaard og Per Henrik Nielsen.

Projektet har haft en følgegruppe med deltagelse af Line W. Hollesen (formand) og Linda Bagge, begge Miljøstyrelsen, Jes la Cour Jansen, eget konsulentfirma, Bo Neergaard Jacobsen, Spildevandscenter Avedøre, Sorin Lupan, Hørsholm Kommune og Torben Jørgensen, Kalundborg Kommune.

Prøveudtagning af urenset og renset spildevand er foretaget akkrediteret af Rovesta Miljø I/S, der også har haft ansvaret for de bakteriologiske analyser samt bestemmelsen af generelle spildevandsparametre. COWI har bistået ved prøveudtagningen og den videre fordeling af prøver til andre laboratorier. Statens Serum Institut (SSI) har varetaget bestemmelserne af enterovirus, mens Smittskyddsinstitutet (SMI) i Stockholm har analyseret ind- og udløbsprøver for indhold af udvalgte protozoer. SMI har dog ikke analyseret for protozoer i sidste prøverunde i Avedøre og Usserød. Ved de sidste to prøveudtagninger i Avedøre og Usserød er udløbsprøverne blevet analyseret for de samme protozoer af Danmarks Veterinærinstitut (DVI).

2 Smitstoffer i spildevand

Nærværende afsnit beskriver den overordnede viden om smitstoffer i urenset og renset spildevand. Det indeholder en beskrivelse af spredningen af smitstoffer i vandmiljøet, smitstoffers overlevelsesevne og tidligere målte indholdsniveauer af smitstoffer i både urenset og renset spildevand samt rensegrader i offentlige renseanlæg. Samtidig omtales krav til kvaliteten af badevand.

2.1 Spredning af smitstoffer i vandmiljøet

Spildevand indeholder mange mikroorganismer, hvoraf mange er sygdomsfremkaldende. Vores vandige miljøer forurenes således dagligt med smitstoffer. Dermed kan der også være en risiko for, at der er en sundhedsmæssig risiko for mennesker ved badning og forurening af fødevarer. Spredningen af smitstoffer med spildevand illustreres i figur 2-1.

Figur 2-1
Akvatisk infektionskæde initieret af spildevand fra byområder. (Mølgaard et al., 2002).

Badende, fiskere og surfere kan blive eksponeret for både urenset og renset spildevand, som udledes til badeområder og rekreative områder. Ophold ved og i disse vandområder kan udgøre en sundhedsmæssig risiko, da spildevandet, på trods af rensning, stadig indeholder en lang række mikroorganismer som i større eller mindre grad vil kunne medføre sygdom.

2.1.1 Overlevelsesevne i vandmiljøet

Visse patogener kan overleve uden for mennesket i meget lang tid, som f.eks. virus, men de kan ikke formere sig i vand. De behøver en værtscelle for vækst.

Overlevelse af smitstoffer afhænger bl.a. af de miljøfaktorer, som fremgår af tabel 2-1.

Tabel 2-1
Miljøfaktorer for overlevelse af smitstoffer.

Smitstoffers overlevelsesevne i det akvatiske miljø er beskrevet i litteraturen. Nedenstående er en sammenfatning af de fundne artikler fra 1995-2000. "T90" betegner tiden, hvor 90 % af smitstofferne er døde.

I havvand varierer T90 for E. coli mellem ½ time og 3 døgn. Henfaldet er 100 gange større i solskin end om natten. Cryptosporidium parvum har en bedre overlevelsesevne i havvand i mørke end Giardia muris, E. coli, Salmonella og Poliovirus, angivet i faldende overlevelsesevne. I sollys er rækkefølgen: Cryptosporidium parvum, Poliovirus, Giardia muris, Salmonella og E. coli (Nielsen et al., 1996 og Johnson et al., 1997).

Overlevelsestiderne varierer fra 25 til 96 timer i mørke og ½ til 50 timer i sollys. Cryptosporidium parvum kan overleve i fersk flodvand i flere måneder, med størst evne i koldt vand. E. coli og fæk. enterokokker har lavere overlevelsestid end Cryptosporidium parvum, med op til 80 døgn. De to bakterier har samme temperaturafhængighed som Cryptosporidium parvum. Salmonella Typhimurium udviser større overlevelsesevne i ferskvand end E. coli (Medema (1) et al., 1997), (Rajala og Heinonen-Tanski, 1998).

2.1.2 Infektiøs dosis

Infektiøse doser angiver den dosis af et smitstof, som er nødvendig for at fremkalde sygdom hos en anden vært. Doserne varierer meget imellem de forskellige smitstoffer og for enkelte arter. Eksempelvis varierer dosen imellem forskellige Salmonella -arter og er mindre ved inhalation af aerosoler end når bakterierne optages peroralt (Stenström, 1996).

De teoretiske infektiøse doser fremgår af tabel 2-2. De infektiøse doser er angivet som ID₅₀, hvilket udtrykker den dosis, hvormed 50 % er blevet syge.

Tabel 2-2
Teoretiske infektiøse doser.

For Giardia intestinalis, Cryptosporidium parvum og enterovirus er den teoretiske infektionsdosis meget lav.

2.2 Smitstoffer i urenset og renset spildevand samt renseeffekt

Indholdet af smitstoffer i urenset spildevand er afhængig af en række faktorer/kilder, som bl.a.:

	Den epidemiologiske situation i kloakoplandet.
	Årstiden
	Tilførsel af bl.a. sygehusspildevand, slagterispildevand og andet spildevand med et betydende indhold af smitstoffer.

Personer inficerede med smitstoffer udskiller med fæces et vist antal sygdomsfremkaldende mikroorganismer (bakterier, virus og protozoer). Mennesker udskiller også bakterier, selv om vi ikke er inficerede. Der vil dog ske en reduktion af mikroorganismerne (evt. sygdomsfremkaldende) i fæces uden for mennesket - initialt henfald.

Årstiden, nedbørsmængden og den afledte grundvandsstand er væsentlig for indsivningsgraden og dermed fortynding af spildevandet. Fortyndingen af spildevandet vil også betyde en fortynding af indholdet af smitstoffer.

Denne fortynding vil dog i sundhedsmæssig sammenhæng ikke reducere indholdet af smitstoffer i urenset spildevand til under den infektiøse dosis.

Kloakoplandets karakteristik mht. virksomheds- og institutionstyper er også betydende for indholdet af smitstoffer i det urensede spildevand. De industrielle kilders bidrag kan være væsentlig. Specielt sygehuse, slagerier og lign. samt hoteller, plejehjem, banegårde m.v. er betydende.

I kloaksystemet som leder det urensede spildevand til renseanlægget vil der ske et henfald af mikroorganismerne i forskellig grad. Henfaldets størrelse er en kombination af flere parametre, som død, hydrolyse, binding til biofilm, predation m.v. Omfanget er henfaldet i kloaksystemer er dog ukendt.

I renseanlæg forventes følgende mekanismer at være betydende for fjernelsen/reduktion af smitstoffer:

	Sedimentation
	Biologisk omsætning
	Hydrolyse
	Predation
	Filtrering
	UV-stråling.

I renseanlæggenes store bassiner er smitstofferne forholdsvis udsat for UV-stråling. Overordnet set vil virus og bakterier primært adhædere til spildevandets indhold af partikulært materiale. De vil derfor sedimentere sammen med partiklerne, men også omsættes biologisk og blive ædt (predation). Protozoer har ofte en vægtfylde, som bevirker, at sedimentationen foregår langsomt, hvorfor disse ofte kan genfindes i det rensede spildevand.

I tabel 2-3 vises indholdet af mikroorganismer i urenset og renset spildevand samt renseeffekten i renseanlæg med fuld næringssaltfjernelse (MBNKD) og et yderligere rensetrin i form af et sandfilter (MBNKDF).

Tabel 2-3
Indhold af mikroorganismer i urenset og renset spildevand samt renseeffekt.

Kilde:
(1): (Albrechtsen, H.-J. 1998).
(2): (Mølgaard et al., 2002).
(3): (Nickelsen et al., 1995).

Det skal bemærkes, at høje rensegrader ikke er et udtryk for, at der ikke findes smitstoffer i det rensede spildevand.

Reduktionen af bakterier gennem et MBNKD-anlæg følger fjernelsen af organisk stof (COD). En lavere opholdstid i efterklaringstanke med slamflugt, som følge af betydelig nedbør, bevirker, at rensningen af både de kemiske parametre og mikroorganismerne er dårligere, hvilket underbygger at bakterier adhæderer til suspenderet stof.

Indsættelse af et sandfilter efter den biologiske rensning vil, som tallene i tabel 2-3 viser, kunne medvirke til en yderligere reduktion af smitstoffer.

Litteraturen viser, at Giardia intestinalis fjernes nemmere end Cryptosporidium parvum over et sandfilter, hvilket kan skyldes at Giardia cysterne er større end Cryptosporidie oocysterne og derfor bedre tilbageholdes i filteret.

Samtidig kan et sandfilter medvirke til at reducere andelen af infektionsdygtige mikroorganismer i det rensede spildevand.

2.3 Smitstoffer i recipienter/badevand

Det rensede spildevand ledes til recipienter, som i nogle tilfælde også er udlagt som badeområder eller som leder til badeområder. I recipienten sker der også et henfald af mikroorganismerne og en fortynding af vandets indhold. Der henvises i øvrigt til afsnit 2.1.1, hvor der er angivet overlevelsestider i vandmiljøet for en række af mikroorganismerne.

Miljøstyrelsen har ikke fastsat krav til indhold af smitstoffer ved udledning fra renseanlæg. Men Miljøstyrelsen har for badeområder fastsat krav til indholdet af indikatorbakterier, som anvendes som indikator for sygdomsfremkaldende mikrooganismer, der kan udgøre en sundhedsmæssig risiko for de badende. De danske regler er en implementering af EU’s badevandsdirektiv.

Det nuværende badevandsdirektiv omfatter indikatorbakterierne, total coliforme bakterier og fækale colibakterier, til kontrol af vandkvaliteten. Der er forslag til et nyt badevandsdirektiv fra EU på vej (et element i vandrammedirektivet) med forslag til nye kravværdier og indikatorer, hvilket er en skærpelse af det nuværende direktiv.

Kravværdier for badevand fremgår af tabel 2-4.

Tabel 2-4
Kravværdier til badevand. de danske regler, EU’s nuværende badevandsdirektiv og forslag til nyt badevandsdirektiv. (MEM, 1999), (EF, 1975) og (EU, 2002)

(): Vejledende værdier.

De nye parametre i forslaget til et nyt badevandsdirektiv begrundes med, at det giver den bedste angivelse af fækal forurening og sundhedsvirkning i vandområder. E. coli er et udtryk for en frisk forurening, mens intestinale enterokokker er mere robust end E. coli, og er en indikator for en fækal forurening af ældre dato.

3 Erfaringer med ozonbehandling af smitstoffer i spildevand

Dette afsnit beskriver opbygningen og funktionen af ozonanlæg samt erfaringer med ozonbehandling af smitstoffer i spildevand.

3.1 Desinfektion af spildevand med ozon

Ozon bliver produceret, når iltmolekyler ved hjælp af en energikilde bliver opsplittet i enkelte iltatomer, for efterfølgende at kollidere med et iltmolekyle (O₂) og derved danne en ustabil gas; ozon (O₃). Denne kan benyttes til desinfektion af spildevand. Ozon til desinfektion af spildevand produceres oftest ved at påtrykke en højspændt vekselstrøm (6-20 kV) over et gnistgab i en iltrig gas. Ozon produceres på stedet, idet den er meget ustabil og henfalder til elementær ilt kort efter dannelsen. Ozon er meget stærkt oxiderende og er stærkt virucid i koncentreret form.

Ozon virker desinficerende på følgende måde:

	Direkte oxidation/destruktion af cellevæggene med efterfølgende udsivning af cellemateriale.
	Reaktioner med frie radikaler grundet ozon-nedbrydning.
	Skader på cellernes kernemateriale (puriner og pyrimidiner).
	Nedbrydning af kulstof-/kvælstofbindinger med efterfølgende depolymerisering.

Når ozon henfalder i vand, opstår der frie radikaler i form af hydrogenperoxid (H₂O₂) og hydroxid (OH^-). Disse radikaler har en stor oxiderende virkning og spiller en aktiv rolle i desinfektionsprocessen. Det er den generelle opfattelse, at bakterierne bliver nedbrudt hovedsagelig på grund af oxidation og dermed resulterende i nedbrydning af cellevæg.

Effektiviteten af desinfektionen er afhængig af de enkelte organismers modstandsdygtighed, kontakttiden og koncentrationen af ozon.

Figur 3-1 viser et skematisk diagram for den typiske ozon-produktionsproces.

Figur 3-1
Typisk ozon-produktionsproces.

De enkelte komponenter i et ozon-desinfektionsanlæg består af fødegasanlæg, ozon-generator, ozon-kontaktbassin og afgasningssystem.

Luft eller ren ilt bliver oftest benyttet som fødegas og pumpet ind i ozon-generatoren ved et forudbestemt flow. Energikilden til produktionen af ozon sker ved elektrisk udladning i en gas, der indeholder ilt.

Ozon-generatoren kendetegnes typisk ved:

	Kontrolenhed (enten strømstyring eller frekvensregulering).
	Køleenhed (enten vand, luft eller vand/olie-system).
	Placering af selve ozon-generatoren (enten vertikalt eller horisontalt).
	Fabrikat.

Ozon-produktion ved elektrisk udladning er den mest benyttede metode.

Ekstrem tør luft eller ren ilt bliver eksponeret til en kontrolleret, ensartet højspændt udladning af enten høj- eller lavfrekvens. En gasstrøm produceret af luft vil normalt indeholde ½-3 % ozon (vægtprocent), hvor ren ilt vil kunne give en gasstrøm med 2-4 gange højere koncentration af ozon.

Den producerede ozon kommer i et kontaktbassin indeholdende det vand, som skal desinficeres. Hovedformålet med kontaktbassinet er at transportere ozonen fra glasboblerne til væsken og samtidig sikre tilstrækkelig kontakttid for gennemførelsen af desinfektionen.

Den mest almindelige form for kontaktbassiner er udstyret med finboblet beluftningsudstyr. Kontaktbassinerne er ofte mekanisk omrørt. Idet ozon optages meget hurtigt må det sikres, at fordelingen sker så ensartet som muligt.

Afgasningen fra kontaktbassiner skal behandles, for at sikre at overskudsozon er fjernet, før den udledes til omgivelserne. Det er derfor vigtigt, at styringen af ozonanlægget effektiviseres mest muligt. Det er ofte muligt at genbruge afgasningen fra kontaktbassiner som fødegas i ozonproduktionsanlægget eller som ilttilskud i luftningstanke, når der bruges ren ilt som fødegas.

Processen styres typisk med følgende parametre:

	Ozon-dosering.
	Mixning.
	Kontakttid.

Ozon-desinfektionssystemer forsøges optimeret til maksimal opløselighed af ozonen i spildevandet, idet desinfektionen er afhængig af den specifikke overførelse af ozon. Den mængde ozon, der vil blive optaget i spildevandet ved en bestemt temperatur, er en funktion af partialtrykket af ozon over vandoverfladen eller i gasfødestrømmen (Solomon et al, 1998).

3.2 Praktiske erfaringer med ozonbehandling af spildevand

Ozon som desinfektionssystem for spildevand er ikke meget udbredt. De mest benyttede systemer i dag er UV-systemer eller mere traditionelle kloringssystemer.

Ozonanlæg finder en del anvendelse ved industrielle anlæg samt specielt i svømmehaller, hvor en kombination af ozonering og klorering kan sikre en optimal desinfektion af vandet. Også i drikkevandssektoren finder ozonanlæg nogen udbredelse blandt andet i Sverige, USA m.fl.

Den begrænsede udbredelse af ozonanlæg skyldes dels de generelt relativt høje anlægs- og driftsomkostninger og dels de arbejdsmiljømæssige forhold, der er gældende ved brug af det stærkt korrosive og giftige ozon.

Ozon virker som nævnt stærkt oxiderende på spildevandet. Oxidation medfører en nedbrydning af celler eller cellemateriale, hvilket medfører en desinfektion af spildevandet. Der findes en række positive referencer, hvor ozon har været anvendt til desinfektion af spildevand. Det gælder dog, at effekten er afhængig af dosering og kontakttid. Effekten af ozon på specielt vira, sporer og cyster kan være begrænset, hvis der ikke opnås den rette dosering eller kontakttid.

Ved undersøgelse på renseanlæg med forsøgsanlæg er det eftervist, at ozonanlæg kan reducere indholdet af termotolerante coliforme bakterier fra typisk 4´ 10⁵ - 4´ 10⁶ pr. 100 ml til under 1.000 pr. 100 ml (Absi et al). Det vil sige renseeffekter på ca. 99,8 – 100 % (eller log 2,6 - 3,6). Denne reduktion er dog meget afhængig af doseringsmængden. Der er nogen uklarhed om den nødvendige doseringsmængde. Dog synes en dosering i størrelsesordenen 20 g/m³ at give en betydelig reduktion (<5.000 CFU pr. 100 ml). Det skal bemærkes, at en lang række lokale faktorer har stor indflydelse på resultatet af ozonbehandlingen.

Idet ozon er stærkt oxiderende, kan ozonanlæg benyttes ved rensning af mere specielt spildevand. Der er gode erfaringer med rensning af spildevand, hvori indholdet af specielt COD er højt i forhold til indholdet af BOD. Der vil her typisk være tale om anlæg med en forholdsvis høj industriel belastning.

Der hersker dog nogen uklarhed om, hvorvidt et højt indhold af COD i spildevandet vil have en negativ effekt på desinficeringen. Analyserne gennemført i forbindelse med nærværende projekt indikerer, at der på trods af et højt indhold af COD kan opnås en betydelig grad af desinfektion.

Det må generelt konkluderes, at ozonbehandling grundet i pris og arbejdsmiljømæssige forhold finder størst udbredelse i forbindelse med industrielle anlæg, og her typisk som oxidationsmiddel (Wojtenko et al, 2001).

3.3 Økonomi/omkostninger ved ozonbehandling

Både etablerings- og driftsomkostningerne ved et ozonanlæg er betydelige. Det har været den generelle opfattelse, at ozonanlæg er dyrere end både UV-anlæg og specielt kloranlæg til desinfektion af spildevand. Det har dog vist sig, at der er meget store udsving i de aktuelle priser og det kan ikke umiddelbart konkluderes, at et ozonanlæg altid vil være mere omkostningstungt både med hensyn til anlæg og drift end specielt UV-anlæg.

Den nedenstående prissætning af et tænkt ozonanlæg kan kun opfattes som et meget overordnet overslag, jvf. tabel 3-1. Lokale betingelser og den aktuelle konkurrencesituation vil være meget betydende faktorer.

Der er taget udgangspunkt i et renseanlæg på størrelse med anlæggene i Kalundborg og Usserød, det vil sige ca. 10.000 til 15.000 m³ behandlet spildevand pr. dag. Det forudsættes, at spildevandet inden ozonanlægget er renset til gennemsnitlige udledninger fra danske renseanlæg. Det vil sige under Vandmiljøplanens krav med hensyn til næringssaltsfjernelse. Det forudsættes endvidere, at der ikke er tale om store mængder COD eller BOD i det rensede spildevand.

Tabel 3-1
Prisoverslag for et tænkt ozonanlæg.

Driftsomkostningerne ved et tilsvarende anlæg vil også være meget varierende, men de anslås at være på 0,5-1,0 mio. DKK pr. år. En meget betydelig del af disse udgifter vil udgøres af el-udgifter. Der må desuden påregnes en betydelig udgift til ilt, hvis udstyret ikke bruger atmosfærisk luft. Der vil dog i dette tilfælde være en reduceret udgift til elforbrug.

På en række større ozonanlæg er der etableret on-site fabrikation af ren ilt i en særskilt enhed.

4 Undersøgelsesprogram

4.1 Overordnede betragtninger

Dette projekt har fra starten været tænkt som værende af orienterende snarere end fuldt dokumenterende karakter. Opgavens budget har naturligvis afspejlet denne tilgang. Det har derfor været nødvendigt allerede på et meget tidligt tidspunkt i forløbet at træffe en række valg med hensyn til omfang og metoder, som der kort vil blive redegjort for i det følgende.

4.1.1 Valg af lokaliteter

Projektet har, som nævnt i indledningen, haft to hovedformål: At karakterisere et spektrum af mikroorganismer i renset og urenset spildevand samt at undersøge effekten af udvalgte efterbehandlingsmetoder på disse stoffer.

Delformål 1 ville blive tjent bedst ved at udvælge anlæg, der med hensyn til teknologi, drift og oplandsforhold kunne siges at være repræsentative for hovedparten af renseanlæg i Danmark, mens der til delformål 2 især burde fokuseres på de mest realistiske udstyrstyper og driften af dem.

Imidlertid findes der næsten ingen renseanlæg for byspildevand i Danmark, der har etableret efterbehandlingsanlæg, og der har derfor reelt ikke været nogen valgmuligheder med hensyn til delformål 2. Da projektets samlede ressourcer ikke kunne række til en optimal dækning af begge delformål, måtte de anlæg, der kunne benyttes til delformål 2 nødvendigvis blive bestemmende for det samlede valg.

Det var fra starten hensigten, at undersøgelsesprogrammet både skulle omfatte et renseanlæg med ozonbehandling og et med UV-behandling. Det blev imidlertid klart i løbet af projektets indledende fase, at der ikke fandtes et UV-anlæg i Danmark, der var tilstrækkeligt indkørt til at kunne anvendes.

Undersøgelsen af effekten af efterbehandling har derfor måttet begrænses til effekten af ozonbehandling på Kalundborg Centralrenseanlæg, der p.t. er det eneste kommunale anlæg i Danmark, der råder over et sådant anlæg (pilotanlæg, fuldskala anlæg er under opførelse). Oplandet til renseanlægget er noget atypisk idet omkring halvdelen af den samlede spildevandsmængde, der tilføres, stammer fra en enkelt industrivirksomhed.

Usserød Renseanlæg (Hørsholm) var angiveligt undervejs med et anlæg til UV-behandling af det rensede spildevand og blev derfor valgt som det andet anlæg til undersøgelsen. Oplandet er relativt lille og det samlede spildevand er domineret af bidrag fra private boliger, mens andelen af industrielt spildevand er meget begrænset. Oplandet omfatter desuden et sygehus.

Det viste sig efterfølgende, at UV-anlægget på Usserød ikke kunne nå at blive etableret inden projektperiodens udløb. Et nyt UV-anlæg på Bov renseanlæg (sensommeren 2002) levede ikke op til de lovede specifikationer, mens den praktiske del af projektet blev afviklet, og kunne derfor ikke indgå som alternativ til Usserød. I konsekvens heraf blev Usserød fastholdt som anlæg i undersøgelsen på grund af oplandets karakter og med henblik på eventuelle senere muligheder for at studere UV-anlæggets funktion.

På grund af ombygningsarbejder måtte Kalundborg Centralrenseanlæg udgå af undersøgelsen efter første prøvetagningsrunde, og blev erstattet af Spildevandscenter Avedøre. Dette store renseanlæg, der betjener de vestlige og sydlige omegnskommuner til København, har et stort, blandet opland omfattende både boliger, industri og andet erhverv samt Københavns Amts sygehuse i Herlev og Glostrup.

Undersøgelsen har således omfattet nedenstående tre renseanlæg, som alle er beliggende på Sjælland, men har vidt forskellige oplande.

	Usserød Renseanlæg i Hørsholm kommune. Fortrinsvis belastet med husholdningsspildevand.
	Kalundborg Centralrenseanlæg. Et middelstort renseanlæg med en betydelig industriel belastning.
	Spildevandscenter Avedøre. Danmarks næststørste renseanlæg med belastning af både husholdninger, industrier og to store sygehuse.

Der henvises til afsnit 5 for en nærmere beskrivelse af renseanlæggene.

4.1.2 Prøvetagnings- og analyseprogram

Det blev fra starten valgt at prioritere prøvetagnings- og analyseindsatsen inden for projektets ressourcer i retning af flere prøvetagninger på få anlæg snarere end én prøvetagning på et større antal anlæg. I realiteten indebar dette valg, at der kunne gennemføres tre prøvetagningsrunder af spildevand i indløb og udløb på to anlæg med henblik på karakterisering af mikroorganismer.

Effekten af ozonbehandling skulle efter den oprindelige plan undersøges når resultaterne af den første karakterisering forelå, sådan at analyseprogrammet kunne optimeres til formålet. Der var planlagt undersøgelse først ved tre forskellige doseringsniveauer og derefter ved to forskellige kontakttider.

På grund af nedlukning af ozonanlægget i forbindelse med de nævnte ombygninger i Kalundborg måtte afprøvningen af effektiviteten af ozonbehandling imidlertid afvikles i forbindelse med første prøvetagning og kom kun til at omfatte doseringsniveauer.

Det realiserede prøvetagningsprogram kom derfor til at omfatte følgende: Een prøvetagningsrunde på Kalundborg Centralrenseanlæg og tre prøvetagninger på såvel Avedøre som Usserød renseanlæg.

Valget af mikroorganismer, som er undersøgt i urenset og renset spildevand, er baseret på overordnet at måle et bredt spektrum af indikatororganismer og mere robuste/patogene mikroorganismer.

Mikroorganismerne er bl.a. valgt ud fra følgende kriterier: 1) Lav infektiøs dosis, 2) Stor udskillelse fra mennesker og dyr og derfor forventet stort antal i spildevandet og 3) Smitte via vand.

Kravene til mikroorganismer i Usserød Renseanlægs udledningstilladelse i forbindelse med etablering af UV-anlæg har ligeledes været udgangspunkt for valget af de mikrobiologiske parametre. Der henvises til tabel 4-2 for præcisering af de undersøgte mikroorganismer.

Der er udtaget stikprøver, som metoderne foreskriver (jvf. afsnit 4.4). Der er således sigtet mod, at de udtagne stikprøver er repræsentative for spildevandet og dermed for indholdet af smitstoffer heri.

Det forventes, at det i enkelte tilfælde kan forekomme, at udløbsprøverne viser en større koncentration af bakterier, end indløbsprøverne. Det kan skyldes, at bakterier forekommer i flokke og sætter sig på spildevandets suspenderede stof. Derved er der risiko for, at en flok går med i analysen for udløbsprøven og ikke ved indløbsprøven.

4.2 Prøveudtagning

Prøverne til karakterisering af mikroorganismer, herunder smitstoffer og generelle spildevandsparametre i indløbet blev på alle tre anlæg udtaget efter rist og sand- og fedtfang. Dette skyldtes dels praktiske forhold (især i Kalundborg), men giver også et bedre indtryk af de biologiske renseprocessers evne til at fjerne eller reducere de undersøgte mikroorganismer. Omvendt er en vis, mindre del af råspildevandets totalindhold af mikroorganismer altså blevet fjernet før analyse.

Indløbsprøverne blev udtaget ved såkaldt "kvalificeret stikprøvetagning" efter en tysk standard: "Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer und zur Anpassung der Anlage des Abwasserabgabengesetzes" (Bundesgesetzblatt Jahrgang 1997 Teil I Nr. 19, Bonn, 25. März 1997). I denne standard foreskrives udtagning af en samleprøve bestående af fem lige store delprøver udtaget med mindst 2 minutters intervaller inden for et samlet tidsrum af maksimalt 2 timer.

Prøvetagningen til dette projekt er gennemført samtidig med prøvetagningen til et parallelt projekt om hormoner og udvalgte stoffer med lignende effekter på menneskets reproduktion samt af udvalgte typer af medicin i spildevand. Ovennævnte fremgangsmåde sikrer i et vist omfang mod de variationer i sammensætningen af det indkommende spildevand, der optræder som følge af pulsudledninger til kloaksystemet eller lignende. Der er således tale om et kompromis mellem den danske standard (DS 2250:1983) for udtagning af prøver til mikrobiologi og det optimale for de kemiske analyser, nemlig flowproportionale døgnprøver.

Prøveudtagning med hensyn til de mikrobiologiske parametre i udløbsprøverne er dog udført efter DS 2250:1983 "Vandundersøgelse. Prøvetagning, transport og opbevaring af prøver til mikrobiologiske undersøgelser".

I Usserød er udløbsprøverne udtaget efter iltningstrappen, dvs. efter sandfiltreringen. I Avedøre er udløbsprøverne udtaget efter efterklaringstankene. For Kalundborg Centralrenseanlæg blev der udtaget udløbsprøver hhv. efter efterklaringstankene og efter ozon-anlægget ved undersøgelse af ozonbehandlingens effekt.

4.3 Generelle spildevandsparametre

For at kunne sammenligne de udtagne prøver med hinanden og med spildevand fra andre danske renseanlæg er der for alle prøver blevet bestemt et antal almindelige kemiske spildevandsparametre, der fremgår af tabel 4-1.

Tabel 4-1
Oversigt over analysemetoder for generelle spildevandsparametre.

Samtidig anvendes renseanlæggenes egne data til vurdering af driften på de pågældende prøveudtagningsdage.

4.4 Mikrobiologiske parametre

Til karakterisering og vurdering af forekomsten af smitstofferne i spildevandet er der analyseret for de mikrobiologiske parametre, som fremgår af tabel 4-2.

Detektionsgrænserne, som også er angivet i tabellen, er oplyst af de deltagende laboratorier. Det skal i den sammenhæng bemærkes, at detektionsgrænserne ikke for alle mikroorganismer er ens med påvisningsgrænserne angivet i Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse om kvalitetskrav til miljømålinger udført af akkrediterede laboratorier, certificerede personer m.v. (MEM, 1997). I bekendtgørelsen er opstillet krav til detektionsgrænser for forskellige vandtyper, blandt andet salt- og ferskvandsområder (badevand), urenset og renset spildevand. Der er eksempelvis en afvigelse for enterokokker.

Tabel 4-2
Oversigt over analysemetoder for mikroorganismer.

Statens Serum Institut (SSI) har forestået analysen for enterovirus ved enterovirus RNA ved PCR. Der er undersøgt 40ml vandprøve. SSI har ved deltagelse i eksterne prøvningssammenligninger (Quality Control for Molecular Diagnosis) beregnet sensitiviteten af enterovirus PCR til følgende værdier, som varierer lidt for de forskellige virus i enterovirusgruppen. SSI har oplyst, at sensitiviteten i denne projektsammenhæng kan betragtes som detektionsgrænsen. Detektionsgrænsen er beregnet til at være mellem 25 og 250 infektiøse viruspartikler per ml for Echovirus 11 og mellem 0,4 og 4 infektiøse viruspartikler for Coxsackie A9. For Coxsackie B5 kan mere end 300 infektiøse partikler per ml påvises og for Enterovirus 71 mere end 50 infektiøse viruspartikler per ml.

Smittskyddsinstitutet (SMI) har til analyse af protozoerne Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum anvendt EPA-metoden - EPA 1623, "Cryptosporidium and Giardia in water by filtration/IMS/IFA".

	Koncentrering med centrifugering - for afløbsprøver (renere vand) anvendes membranfiltrering.
	Rensning af koncentrat med IMS (immunomagnetisk separering, fabrikat Dynal).
	Indfarvning med fluorescerende antistoffer, IFA (fabrikat Waterborne).
	Nuklear indfarvning med DAPI.
	Mikroskopering.

Hver analysemetode har sin begrænsning. For Giardia og Cryptosporidium metoden er mikroskoperingen afgørende. De koncentrerede objekter farves med fluorescerende antistoffer og indfarver nukleart materiale med DAPI. Herefter kan man med hjælp af forskellige filtre på mikroskopet, dels se objektet grønfarvet, og ved skifte af filter påvise op til 4 kerneækvivalenter hos både Giardia og Cryptosporidium med DAPI indfarvning. Form og størrelse har også betydning. Stemmer alle kriterier bedømmes objekterne som konfirmerede. SMI's svarpolitik er at give antallet af konfirmerede (oo)cyster.

Danmarks Veterinærinstitut (DVI) bruger overordnet samme analysemetode som SMI, men der er dog forskelle. SMI analyserer for protozoer på både urenset og renset spildevand, mens DVI kun analyserer på renset spildevand, da den anvendte metode ikke er afprøvet på urenset spildevand. SMI bruger en prøvemængde på 1 L, mens DVI bruger 10 L. SMI kræver desuden, at prøveflaskerne præpareres med natriumthiosulfat. DVI kræver ikke, at prøveflaskerne er præpareret med et specielt stof, men de skal være sterile.

For de to første prøverunder er Salmonella kun angivet kvalitativt (påvist/ikke påvist), mens der for Salmonella i de to sidste prøverunder er angivet semikvantitativt resultat. For Campylobacter er der kun angivet et kvalitativt resultat.

4.4.1 Ozonbehandling

Der er endvidere foretaget en test af ozonbehandlings effekt på den hygiejniske kvalitet af det rensede spildevand på Kalundborg Centralrenseanlæg. Der er testet på tre forskellige ozondoseringsniveauer hhv. 21,5; 53,5 og 84,8 g/m³. Yderligere planlagte test har måttet aflyses pga. ozonanlæggets nedlukning midt i undersøgelsesperioden.

5 Beskrivelse af undersøgelsens lokaliteter

Undersøgelsen har som nævnt omfattet tre renseanlæg, som alle findes på Sjælland, men med vidt forskellige oplande. De tre renseanlæg er:

	Usserød Renseanlæg i Hørsholm kommune. Fortrinsvis belastet med husholdningsspildevand.
	Kalundborg Centralrenseanlæg. Et middelstort renseanlæg med en betydelig industriel belastning.
	Spildevandscentret Avedøre. Danmarks næststørste renseanlæg med belastning fra både husholdninger, industrier og to store sygehuse.

De tre anlæg er alle udbygget til at overholde Vandmiljøhandlingsplanens krav med hensyn til fjernelse af næringssalte. Anlæggene er valgt pga. deres opbygning og da de repræsenterer et meget bredt udsnit af moderne danske renseanlæg.

5.1 Usserød renseanlæg

Anlægget er placeret i Hørsholm kommune og behandler spildevand fra Hørsholm kommune samt dele af Karlebo kommune og Birkerød kommune. Kloakoplandet er på ca. 1.150 ha, hvoraf de 792 ha er fælleskloakeret. Anlægget er fortrinsvis belastet med husholdningsspildevand samt let industri, herunder et sygehus. Kloaksystemet er opbygget med henblik på minimering af aflastning af spildevand til recipienten.

Anlægget leder det rensede spildevand til Nive å-systemet. Det er opbygget som et fuldt biologisk aktivt slamanlæg for fjernelse af organisk materiale, kvælstof og fosfor. En mindre mængde fosfor fjernes ved kemisk fældning.

Anlægget har en nominel kapacitet på 50.000 PE og er belastet med 25.000 – 30.000 PE. Anlægget er opbygget med en mekanisk rensning bestående af rist, sandfang og forklaringstanke til fjernelse af større partikler samt fedt, grus og bundfældeligt slam. Den mekaniske rensning efterfølges af den biologiske rensning som ovenfor nævnt.

Spildevandet renses yderligere i et sandfiltreringsanlæg inden udledning til recipienten. Det er endvidere planlagt at installere et UV-desinfektionsanlæg.   Opbygningen af renseanlægget fremgår af figur 5-1.

Figur 5-1
Opbygning af Usserød Renseanlæg.

Anlægget er et typisk mellemstort renseanlæg med en sikker overholdelse af alle gældende udløbskrav. Typiske ind- og udløbsdata for anlægget (MBNKDF) fremgår af tabel 5-1.

Tabel 5-1
Typiske ind- og udløbsdata for Usserød Renseanlæg.

Talmateriale fra 2001

5.2 Kalundborg Centralrenseanlæg

Anlægget behandler spildevand fra Kalundborg samt en betydelig mængde industrielt spildevand. Kloaksystemet er opbygget med henblik på minimering af aflastning af spildevand til recipienten. Anlægget leder det rensede spildevand til Kalundborg Fjord.

Renseanlægget er opbygget som et fuldt biologisk aktivt slamanlæg for fjernelse af organisk materiale og kvælstof. Fosfor fjernes ved kemisk fældning.

Anlægget har en nominel kapacitet på 50.000 PE og er belastet med ca. 25.000 PE. Det er opbygget med en mekanisk rensning bestående af rist og sandfang til fjernelse af større partikler samt fedt, grus og bundfældeligt slam. Den mekaniske rensning efterfølges af den biologiske rensning som ovenfor nævnt.

Spildevandet skal i fremtiden renses yderligere i et ozonanlæg inden udledning til recipienten. Ozonanlægget vil blive etableret med henblik på reduktion af COD-indholdet i det rensede spildevand. Der er for tiden etableret et ozon pilotanlæg på anlægget. Det høje COD-indhold skyldes den industrielle belastning af anlægget, specielt en enkelt industri. Opbygningen fremgår af figur 5-2.

Figur 5-2
Opbygning af Kalundborg Centralrenseanlæg.

Anlægget er atypisk ved den relativ store industrielle belastning, både kvælstof og COD udledningen er meget høj og der sker til tider overskridelser af udlederkravene. Typiske ind- og udløbsparametre for anlægget (MBNKD+ozon) fremgår af tabel 5-2.

Tabel 5-2
Typiske ind- og udløbsdata for Kalundborg Centralrenseanlæg.

Talmateriale fra 2001
* Talmateriale fra 2000

5.3 Spildevandcenter Avedøre

Spildevandscentret er belastet med ca. 345.000 personækvivalenter. Omkring 70% af belastningen er fra husholdninger, mens resten af belastningen stammer fra industrier og de to store sygehuse i Herlev og Glostrup.

Spildevandet renses mekanisk, biologisk og kemisk. Sideløbende med disse renseprocesser sker der en omfattende slambehandling med afsluttende forbrænding. Det mekaniske rensetrin fjerner større synlige partikler (klude, plastikposer, vatpinde mv.) samt renser for fedt, grus og bundfældeligt slam.

Det biologiske/kemiske rensetrin fjerner organisk stof og næringssalte (kvælstof og fosfor). Det rensede vand pumpes via en 1 km lang rørledning ud i Køge Bugt og udledes 6 m under havoverfladen.

Slambehandlingen består dels af et traditionelt anlæg bestående af rådnetanke og slamafvanding, dels af et slamforbrændingsanlæg hvor slammet forbrændes. Askeresten fra forbrændingen deponeres på anlægget. Opbygningen af renseanlægget på Spildevandscenter Avedøre fremgår af figur 5-3.

Figur 5-3
Opbygning af renseanlægget på Avedøre Spildevandscenter.

Anlægget er et typisk stort renseanlæg med en sikker overholdelse af alle gældende udløbskrav.

Typiske ind- og udløbsparametre for anlægget (MBNKD) fremgår af tabel 5-3.

Tabel 5-3
Typiske ind- og udløbsdata for Spildevandscenter Avedøre.

Talmaterialet er fra 2001

6 Resultater og diskussion

6.1 Prøveudtagning

En oversigt over de gennemførte prøveudtagninger på de tre anlæg fremgår af tabel 6-1. Ved alle prøveudtagninger havde vejret i dagene op til prøveudtagningstidspunktet været tørt, og prøverne repræsenterer derfor spildevand uden påvirkning af overfladeafstrømning. Dog var det begyndt at regne kort inden sidste prøvetagning på Usserød Renseanlæg (12-11-2002), og visuelt bedømt var den deraf følgende overfladeafstrømning begyndt at påvirke flowet i indløbet.

Tabel 6-1
Oversigt over prøveudtagningstidspunkter på Kalundborg, Avedøre og Usserød renseanlæg samt vejrbetingelser

* Ingen regn de sidste par dage op til prøveudtagningen

Ved alle prøveudtagninger blev prøverne afleveret til de respektive laboratorier mindre end 2 timer efter udtagningen af den sidste prøve på renseanlægget, bortset fra protozo-analyser hos SMI i Stockholm, Sverige. Disse blev afsendt med kurer samme eftermiddag og modtaget i Stockholm næste formiddag.

6.2 Generelle spildevandsparametre

Resultater af analyser for de almindelige kemiske spildevandsparametre i indløb og udløb fremgår af tabel 6-2, tabel 6-3 og tabel 6-4 for hhv. Kalundborg, Avedøre og Usserød renseanlæg. Tillige er der for Kalundborg angivet niveauerne efter ozonbehandling ved 21,5; 53,5 og 88,4 g/m³. Kontakttiden var 15 minutter.

Det skal bemærkes, at der kun er udtaget få prøver, specielt for Kalundborg Centralrenseanlæg (kun 1 prøve), hvorfor resultaterne og vurderingerne skal betragtes som orienterende.

Tabel 6-2
Generelle spildevandsparametre på Kalundborg Centralrenseanlæg (indløb og udløb - efter efterklaringstankene - samt efter ozonbehandlingsanlæg ved tre doseringsniveauer).

* Ozondosering i g/m³.

Det skal bemærkes vedr. bestemmelsen af COD, at den benyttede standardanalysemetode (DS 217) ikke er optimal til analyse af spildevandet på Kalundborg da dette spildevand har et meget højt indhold af chlorid. Dette er først blevet oplyst, efter at undersøgelsesprogrammet var iværksat. Imidlertid har data for COD fra anlæggets prøvetagning til egenkontrol, udtaget i samme døgn som prøverne til dette projekt, vist sig at stemme rimeligt overens med COD-værdierne i tabel 6-2 (hhv. 350 mg/l og 130 mg/l for indløb og udløb bestemt efter DIN38409).

De målte niveauer af de kemiske spildevandsparametre for Kalundborg Centralrenseanlæg svarer generelt set til tyndt husspildevand. Det stemmer overens med, at ca. halvdelen af belastningen stammer fra en storindustri, hvorfra spildevandet måske ikke indeholder de normale spildevandsparametre som største andel.

Tabel 6-3
Generelle spildevandsparametre på Spildevandscenter Avedøre. Indløbsprøven er udtaget efter sandfang.

De gennemsnitlige indløbskoncentrationer for SS, COD, Total N og Total P er opgjort til hhv. 433, 727, 66 og 10 mg/l. De målte indløbskoncentrationer på Spildevandscenter Avedøre kan betragtes som moderat/tykt husspildevand.

De gennemsnitlige udløbskoncentrationer for SS, COD, Total N og Total P er opgjort til hhv. 5,5; 39; 4,9 og 0,9 mg/l hvorudfra de gennemsnitlige renseeffekter for SS, COD, Total N og Total P kan beregnes til hhv. 98,7; 94,5; 92,5 og 91,5 %.

Tabel 6-4
Generelle spildevandsparametre på Usserød renseanlæg. Indløbsprøven er udtaget efter sandfang.

De gennemsnitlige indløbskoncentrationer for SS, COD, Total N og Total P er opgjort til hhv. 613, 1.037, 59 og 14 mg/l. De målte indløbsniveauer på Usserød renseanlæg kan således betegnes som tykt husspildevand. Der skal dog bemærkes, at der er en stor forskel i de målte niveauer for prøveudtagningen den 12/11-02 i forhold til de to øvrige dage.

De gennemsnitlige renseeffekter for SS, COD, Total N og Total P er beregnet til hhv. 99,7; 97,4; 94 og 99 %.

De gennemsnitlige udløbskoncentrationer for SS, COD, Total N og Total P er opgjort til hhv. 1,6; 24,3; 3,4 og 0,14 mg/l. Der er som følge af sandfiltreringen en meget god fjernelse af specielt SS og Total P.

6.2.1 Sammenfatning

Man bemærker, at der er nogen forskel mellem niveauerne på de tre anlæg, især adskiller Kalundborgs spildevand sig ved kun at have omkring halvt så meget suspenderet stof, COD, N og P i indløbet som de to andre anlæg.

Dette skyldes formentlig den store mængde spildevand fra en enkelt industriel kilde i oplandet. Samtidig er det målte indhold af COD i udløbet væsentligt større for Kalundborg Centralrenseanlæg end ved de to øvrige renseanlæg, selv efter ozon-behandlingen. Det skyldes svært omsætteligt COD fra enkeltindustrien.

Generelt for alle renseanlæggene er indholdet af total P i indløbsprøverne lavt i forhold til sammensætningen af husspildevand.

Driften af de undersøgte renseanlæg har i prøveudtagningsperioderne fungeret tilfredsstillende med normale renseeffekter af de traditionelle spildevandsparametre.

6.3 Mikrobiologiske parametre

De målte resultater sammenholdes dels renseanlæggene indbyrdes og dels med niveauerne angivet i litteraturen (jvf. tabel 2.3).

6.3.1 Kalundborg Centralrenseanlæg

Kalundborg Centralrenseanlæg er opbygget som et MBNKDozon-anlæg.

Analyseresultater for de mikrobiologiske parametre i indløb og udløb for Kalundborg Centralrenseanlæg fremgår af tabel 6-5. Der er samtidig angivet udløbsniveauerne efter ozonbehandling ved 21,5; 53,5 og 84,8 gram ozon/m³. Det skal bemærkes, at der kun er udtaget en prøve, hvorfor resultaterne og vurderingerne skal betragtes som orienterende.

Tabel 6-5
Mikrobiologiske parametre på Kalundborg Centralrenseanlæg (indløb og udløb - efter efterklaringstankene - samt efter ozonbehandlingsanlæg ved tre doseringsniveauer).

Indholdet af kimtal 22° C, kimtal 37° C og coliforme bakterier i indløbet svarer stort set til litteraturens gennemsnitsniveauer.

Indholdet af bakterierne termotolerante coliforme bakterier, enterokokker, og Clostridium perfringens, sporer af Clostridium perfringens i det urensede spildevand svarer til den lave ende af litteraturens indløbsniveauer (jvf. afsnit 2.2). Det kan hænge sammen med, at ca. halvdelen af det tilledte spildevand til Kalundborg Centralrenseanlæg stammer fra en enkelt industri.

Campylobacter er ikke påvist i indløbet, men påvist i to af udløbsprøverne. Salmonella er påvist i det urensede og rensede spildevand (målt efter efterklaringstankene), men kun som kvalitativt resultat. Indholdet er dog større end 10 Salmonella-bakt. pr. 100 ml.

Niveauet af coliforme bakterier i det rensede spildevand efter klaringstankene vurderes at være i den høje ende af litteraturens niveauer.

Indholdet af termotolerante coliforme bakterier og enterokokker i det rensede spildevand efter klaringstankene svarer til de gennemsnitlige niveauer fra litteraturen.

Enterovirus er, som forventet i henhold til litteraturen, påvist i indløbet, men ikke i udløbsvandet.

Samtidig bemærkes, at der ikke er påvist protozoer (Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum) i hverken urenset eller renset spildevand, hvilket givetvis skyldes det specielle spildevand fra enkeltindustrien og oplandet.

SMI har oplyst, at man i prøverne med ozondosering på 53,5 og 84,8 g/m³ dog påviste et antal objekter, som rent metodemæssigt skulle bedømmes som forventede/presumtative cryptosporidier. Der findes dog ingen yderligere metoder til at verificere resultatet, og det skal derfor tages som en observation ved opfølgende prøveudtagning. Antallet af objekter er således ikke oplyst.

Både total coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er i udløbet målt over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav (jvf. tabel 4-2). Det skal dog bemærkes, at der i recipienten vil ske et henfald samt fortynding af mikroorganismerne.

Af tabel 6-6 fremgår renseeffekten for Kalundborg Centralrenseanlæg uden ozon-anlægget, dvs. med anlægsopbygningen MBNKD. Der henvises til afsnit 6.4 for vurderinger af effekten af ozonbehandlingen.

Tabel 6-6
Renseeffekt for mikrobiologiske parametre på Kalundborg Centralrenseanlæg (indløb og udløb - efter efterklaringstankene).

i.v.: Ikke vurderet pga. at begge resultater er under detektionsgrænsen, og/eller at resultaterne ("påvist" eller "under detektionsgrænse") er ens for de to prøveudtagningssteder.

Kalundborg Centralrenseanlægs renseeffekt overfor coliforme bakterier og termotolerante coliforme bakterier samt enterokokker er lav set i forhold til de normal kendte reduktioner i renseanlæg med MBNKD-opbygning.

Renseanlæggets effekt på Salmonella er uvist, da Salmonella er påvist i både det urensede og rensede spildevand, men kun som et kvalitativt resultat. Effekten overfor Campylobacter, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum kan heller ikke vurderes.

Enterovirus er reduceret til detektionsgrænsen og sporer af Clostridium perfringens til <500 pr. 100 ml gennem renseanlægget, inden det efterklarede spildevand behandles yderligere i ozon-anlægget.

Hvis udløbskoncentrationen for sporer af Clostridium perfringens regnes som halvdelen af <500 pr. 100 ml, dvs. 250 pr. 100 ml, vil en orienterende renseeffekt være på ca. 95,8 %.

Spildevandscenter Avedøre er opbygget som et MBNKD-anlæg.

Analyseresultater for de mikrobiologiske parametre i indløb og udløb for Spildevandscenter Avedøre fremgår af tabel 6-7.

Tabel 6-7
Mikrobiologiske parametre på Spildevandscenter Avedøre.

Indholdet af kimtal 22° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier, Salmonella samt enterokokker i indløbet svarer til de gennemsnitlige erfaringsniveauer i litteraturen.

Niveauet af kimtal 37° C i indløbsvandet er relativt højt i forhold til de typiske niveauer i litteraturen.

Campylobacter er ikke påvist i det urensede spildevand. Indløbsvandets indhold af Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens er lavt i forhold til normalniveauer fra litteraturen. Hverken Giardia intestinalis eller Cryptosporidium parvum er påvist i indløbsspildevandet.

Alle de udtagne prøver i indløbet har for hver mikrobiologisk parameter været forholdsvis ens (i samme niveau).

Indholdet af coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier, enterokokker og Salmonella i det rensede spildevand svarer til litteraturens niveauer.

Campylobacter er ikke påvist i indløbsspildevandet, og kun ved en enkelt prøvedag i udløbet.

Niveauet af Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum i det rensede spildevand er i den lave nede af normalniveauet fra litteraturen.

Både total coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er i udløbet målt over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav (jvf. tabel 4-2). Det skal dog bemærkes, at der i recipienten vil ske et henfald samt fortynding af mikroorganismerne.

Af tabel 6-8 fremgår de gennemsnitlige koncentrationer og beregnede reduktioner i % og logaritmisk for de undersøgte mikroorganismer.

Der er dog til tabellen beregningsmæssigt foretaget en modifikation for at få en indikation af indholdsniveauer for visse parametre, hvor resultaterne er målt i intervaller, f.eks. 10-100 pr. 100 ml, eller hvor antallet er angivet som "under detektionsgrænsen", som f.eks. <10 pr. 100 ml eller "ikke påvist". Modifikationen er ikke udført, hvor alle analyseresultater for en parameter er under den i projektet anvendte detektionsgrænse, men kun i de tilfælde hvor der både er resultater over og under detektionsgrænsen anvendt i projektet.

Et resultat (indhold) for en sådan prøve er anslået ved at tage gennemsnitsværdien (halvdelen) af hvert målt indholdsinterval eller hver angivet detektionsgrænse. Ved et resultat på eksempelvis <10 pr. 100 ml bliver det beregningsmodificerede resultat til 5 pr. 100 ml, hvilket må betragtes som et bedre skøn end 0 eller 10 pr. 100 ml.

De gennemsnitlige indhold i spildevandet er så beregnet ved at tage gennemsnittet af disse modificerede resultater og de faktiske målte indholdsniveauer.

For at få en indikation af renseeffekten er der også foretaget en modifikation af de resultater, hvor en parameter er blevet reduceret til den i projektet anvendte detektionsgrænse fra indløb til udløb, som f.eks. Clostridium perfringens på prøvetidspunktet den 12/11-02. Her er detektionsgrænsen dog anvendt til beregningen.

Den gennemsnitlige reduktion er bestemt ved at beregne middelværdien af reduktionen for hvert sæt af de modificerede ind- og udløbsresultater og af de faktisk målte reduktioner.

Beregningsmodifikationerne er udført for Salmonella, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum i indløbet og udløbet samt for Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens i indløbet.

Tabel 6-8
Gennemsnitlige målte/modificerede koncentrationer og reduktioner (% og logaritmisk) for de mikrobiologiske parametre på Spildevandscenter Avedøre.

Indholdsniveauet af Giardia intestinalis er angivet større i udløbet i forhold til indløbet, hvilket skyldes modifikationsberegningen og den store forskel i analyseresultaterne (henholdsvis <0,2 og 5,32 pr. 100 ml, jf. tabel 6-7). Reduktionen af protozoerne er forholdsvis lille i forhold til litteraturens niveauer, hvilket kan hænge sammen med ovenstående. Hvis der kun regnes på indløbsdetektionsgrænse (<4) i forhold til udløbsdetektionsgrænse (<0,2 og <1) fra samme laboratorium for Giardia intestinalis vil den gennemsnitlige reduktion være på 85%, hvilket er inden for litteraturens normalområde.

Renseanlægget udviser generelt renseeffekter, som svarer til de gennemsnitlige størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKD-opbygning.

Renseanlægget har reelt set gennemsnitlig reduceret sporer af Clostridium perfringens ned til <500 pr. 100 ml, og renseeffekten er større end 91,5 %.

Der skal dog bemærkes, at de høje renseeffekter ikke er ensbetydende med, at der ikke findes smitstoffer i udløbsvandet (jvf. kolonne 2 og figur 6-1).

Enterovirus er reduceret ned til detektionsgrænsen gennem renseanlægget. Litteraturen angiver dog, at enterovirus kan findes i renset spildevand.

De gennemsnitlige indløbs- og udløbskoncentrationer er præsenteret grafisk på figur 6-1. Campylobacter og enterovirus er ikke præsenteret på figuren. Det skyldes, at Campylobacter ikke er målt over den i projektet anvendte detektionsgrænse hverken i indløbet eller udløbet, mens enterovirus ikke er kvantificeret (jf. tabel 6-7).

Se her!

Figur 6-1
Gennemsnitlige indløbs- og udløbskoncentrationer af mikroorganismer ved Spildevandscenter Avedøre.

6.3.3 Usserød Renseanlæg

Usserød Renseanlæg er opbygget som et MBNKDF-anlæg.

Analyseresultater for de mikrobiologiske parametre i indløb og udløb for Usserød Renseanlæg fremgår af tabel 6-9.

Tabel 6-9
Mikrobiologiske parametre på Usserød renseanlæg.

Alle parametrene er målt forholdsvis ens ved alle de tre prøvetidspunkter for både indløb og udløb. For Giardia intestinalis i udløbet er der dog forskel i det målte indhold for de to udførende laboratorier, jf. afsnit 4.4. Enterovirus er kun påvist i én af indløbsprøverne.

Salmonella er påvist i både indløb og udløb i anden prøverunde (d. 9/10-02), men er ikke kvantificeret, hvorfor det er uvist om Salmonella er reduceret i den prøverunde.

De målte indhold af kimtal 22° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og Salmonella i indløbsvandet svarer til litteraturens gennemsnitsniveauer.

Niveauet af kimtal 37° C og enterokokker i urenset spildevand er højt set i forhold til litteraturen, mens Clostridium perfringens, sporer af Clostridium perfringens og Campylobacter samt protozoerne er i den lave ende af litteraturens niveauangivelser.

Indholdet af coliforme bakterier, enterokokker og Cryptosporidium parvum i det efterklarede og sandfiltrede spildevand er højt set i forhold til udløbsniveauerne fra litteraturen.

Niveauet af Salmonella og Campylobacter ligger i den lave ende af litteraturens angivelser for renset og sandfiltreret spildevand.

Indholdet i det rensede spildevand fra MBNKDF-anlægget med hensyn til termotolerante coliforme bakterier og Giardia intestinalis svarer til de gennemsnitsniveauer, som findes i litteraturen.

Af tabel 6-10 fremgår de gennemsnitlige koncentrationer og beregnede reduktioner i % og logaritmisk for de undersøgte mikroorganismer.

Der er dog til tabellen beregningsmæssigt foretaget en modifikation for at få en indikation af indholdsniveauer for visse parametre, hvor resultaterne er målt i intervaller, f.eks. 10-100 pr. 100 ml, eller hvor antallet er angivet som "under detektionsgrænsen", som f.eks. <10 pr. 100 ml eller "ikke påvist". Modifikationen er ikke udført, hvor alle analyseresultater for en parameter er under detektionsgrænsen anvendt i projektet, men kun i de tilfælde hvor der både er resultater over og under detektionsgrænsen anvendt i projektet.

Et resultat (indhold) for en sådan prøve er anslået ved at tage gennemsnitsværdien (halvdelen) af hvert målt indholdsinterval eller hver angivet detektionsgrænse. Ved et resultat på eksempelvis <10 pr. 100 ml bliver det beregningsmodificerede resultat til 5 pr. 100 ml, hvilket må betragtes som et bedre skøn end 0 eller 10 pr. 100 ml.

De gennemsnitlige indhold i spildevandet er så beregnet ved at tage gennemsnittet af disse modificerede resultater og de faktiske målte indholdsniveauer.

For at få en indikation af renseeffekten er der også foretaget en modifikation, hvor en parameter er blevet reduceret ned til den i projektet anvendte reduktionsgrænse fra indløb til udløb, som f.eks. Clostridium perfringens på prøvetidspunktet den 12/11-02. Her er detektionsgrænsen dog anvendt til beregningen.

Den gennemsnitlige reduktion er bestemt ved at beregne middelværdien af reduktionen for hvert sæt af de modificerede ind- og udløbsresultater og af de faktisk målte reduktioner.

Beregningsmodifikationerne er udført for enterokokker, Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens i udløbet samt for Salmonella og Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum i både indløbet og udløbet.

Tabel 6-10
Gennemsnitlige målte/modificerede koncentrationer og reduktioner (% og logaritmisk) for de mikrobiologiske parametre på Usserød renseanlæg.

Renseanlægget udviser generelt renseeffekter, som svarer til de størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKDF-opbygning. For coliforme og termotolerante coliforme bakterier samt enterokokker har Usserød Renseanlæg dog lidt højere rensegrader end angivet i litteraturen. Samtidig er effekten overfor Salmonella, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum lidt lavere end litteraturens niveauer.

Renseanlægget har gennemsnitlig reduceret enterokokker, Clostridium perfringens, sporer af Clostridium perfringens og Salmonella ned til detektionsgrænsen anvendt i projektet.

Der skal dog bemærkes, at de høje renseeffekter ikke er ensbetydende med, at der ikke findes smitstoffer i udløbsvandet (jf. talkolonne 2).

De gennemsnitlige udløbsværdier for både total coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er målt over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav (jvf. tabel 4-2). Det skal dog bemærkes, at der i recipienten vil ske et henfald samt fortynding af mikroorganismerne.

De gennemsnitlige målte indløb- og udløbskoncentrationer er vist grafisk på figur 6-2. Det bemærkes, at Campylobacter og enterovirus ikke er præsenteret på figuren. Det skyldes, at disse mikroorganismer gennemsnitligt ikke er målt over detektionsgrænserne hverken i indløbet eller udløbet (jf. tabel 6-9).

Figur 6-2 viser samtidig, at renseeffekter på 100 % for hhv. kimtal 37° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og enterokokker ikke betyder, at disse mikroorganismer ikke findes i det rensede spildevand.

Se her!

Figur 6-2
Gennemsnitlige indløbs- og udløbskoncentrationer af mikroorganismer ved Usserød Renseanlæg.

6.3.4 Sammenfatning

Som udgangspunkt bør det lave datagrundlag medtages i betragtningerne, hvorfor størrelsesordener og vurderinger er af orienterende karakter.

Det gennemsnitlige indhold af mikroorganismer i det urensede spildevand for de tre renseanlæg fremgår af tabel 6-11 til sammenligning.

Tabel 6-11
Gennemsnitlige målte/modificerede indløbskoncentrationer for de mikrobiologiske parametre til Kalundborg Centralrenseanlæg, Spildevandscenter Avedøre og Usserød renseanlæg.

Det gennemsnitlige indhold af mikroorganismer i det urensede spildevand ved Spildevandscenter Avedøre er konstateret i et væsentlig større antal end i Kalundborg Centralrenseanlæg. Det er specielt termotoletante coliforme bakterier (ca. 2,5 gange højere forekomst), enterokokker (ca. 50 gange større antal), Clostridium perfringens (ca. 3 gange) og sporer af Clostridium perfr. (ca. 3,3 gange), som er ekstra belastende. Indholdet af protozoer kan være ca. 4 gange så stort som i Kalundborg. De øvrige mikrobiologiske parametre er i forholdsvis samme niveau som i Kalundborg Centralrenseanlæg.

I Usserød Renseanlæg er den gennemsnitlige mikrobielle belastning fra termotoletante coliforme bakterier (ca. 11 gange), enterokokker (ca. 64 gange), Clostridium perfringens (ca. 9 gange), sporer af Clostridium perfr. (ca. 9 gange) væsentlig større end i Kalundborg Centralrenseanlæg. De øvrige parametre er forholdsvis i samme niveau.

Indløbsspildevandets indhold af mikroorganismer i Usserød og Avedøre er i relativ samme niveau, bortset fra Salmonella, som er ca. 9 gange lavere i Usserød. Samtidig er indholdet af hhv. termotoletante coliforme bakterier, Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfr. dog hhv. ca. 4½, 3,2 og 3 gange højere i Usserød end i Avedøre.

Det gennemsnitlige indhold af mikroorganismer i det rensede spildevand for de tre renseanlæg fremgår af tabel 6-12 til sammenligning.

Tabel 6-12
Gennemsnitlige målte/modificerede udløbskoncentrationer for de mikrobiologiske parametre fra Kalundborg Centralrenseanlæg, Spildevandscenter Avedøre og Usserød renseanlæg.

Spildevandscenter Avedøre har væsentlig bedre udløbsresultater for alle mikroorganismerne, bortset fra Giardia intestinalis og sporer af Clostridium perfr., end Kalundborg Centralrenseanlæg.

Usserød Renseanlæg udviser som forventet væsentligt bedre udløbsresultater end Kalundborg Centralrenseanlæg, dels pga. sandfilteret som sidste rensetrin og dels pga. spildevandssammensætningen. Kalundborg Centralrenseanlæg modtager en del svært biologisk omsætteligt organisk stof, og reduktionen af bakterier følger generelt reduktionen af organisk stof.

Usserød Renseanlæg har som forventet væsentligt bedre udløbsresultater end Spildevandscenter Avedøre, hvilket skyldes sandfilteret. For alle bakterierne er udløbskoncentrationerne gennemsnitligt ca. 15 gange lavere, mens det kun for kimtalsbestemmelserne og indikatorbakterierne (coliforme bakterier og termotolerante coliforme bakterier samt enterokokker) er gennemsnitligt ca. 20 gange lavere udløbsniveauer.

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg generelt den bedste udløbskvalitet for de undersøgte mikroorganismer.

Udløbsværdierne for coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er for de tre undersøgte renseanlæg over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav. Der vil dog i recipienten ske et henfald og en fortynding. Udløbsværdierne for Usserød Renseanlæg er tættest på at kunne overholde de nuværende badevandskrav, hvilket skyldes den bedre fjernelse af mikroorganismerne forårsaget af sandfilteret.

Den gennemsnitlige renseeffekt for renseanlæggene fremgår af tabel 6-13. Kalundborg og Avedøre har samme procesmæssige opbygning (MBNKD), mens Usserød har et sandfilter som sidste rensetrin (MBNDKF).

Tabel 6-13
Gennemsnitlige målte/modificerede renseeffekter for de mikrobiologiske parametre for Kalundborg Centralrenseanlæg, Spildevandscenter Avedøre og Usserød renseanlæg.

Renseeffekter på 100 % for hhv. kimtal 37° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og enterokokker betyder ikke, at disse mikroorganismer ikke findes i det rensede spildevand.

Spildevandscenter Avedøre har generelt både større indløbskoncentrationer og lavere udløbskoncentrationer end Kalundborg Centralrenseanlæg. Spildevandscenter Avedøre har derfor en bedre renseeffekt end Kalundborg.

Sammenfattende har disse få undersøgelser vist, at MBNKD-anlæg kan reducere sporer af Clostridium perfringens ned til <500 pr. 100 ml og enterovirus ned til detektionsgrænsen.

Usserød Renseanlæg har som forventet en væsentlig bedre renseeffekt end Kalundborg Centralrenseanlæg overfor alle de undersøgte mikroorganismer. Samtidig har Usserød Renseanlæg som forventet en bedre renseeffekt end Spildevandscenter Avedøre overfor mikroorganismerne.

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg således som forventet generelt den bedste renseeffekt overfor de undersøgte mikroorganismer. Dette skyldes at dette renseanlæg har et sandfilter som yderligere rensetrin. Spildevandscenter Avedøre har generelt den næstbedste renseeffekt. Kalundborg Centralrenseanlæg udviser den dårligste effekt overfor coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og enterokokker. Renseeffekten er lav set i forhold til litteraturens renseniveauer for en sådan anlægsopbyning.

6.4 Effekt af ozonbehandling

Der vurderes på ozonbehandlingens effekt i forhold til MBNKD-anlægget ved forskellige ozon-doseringer. Samtidig vurderes på de testede ozon-doseringernes effekt indbyrdes.

Det pointeres, at der kun foreligger et meget lille datagrundlag, hvorfor resultaterne og vurderingerne skal betragtes som værende af orienterende karakter.

Litteraturen angiver, at ozonanlæg kan reducere indholdet af termotolerante coliforme bakterier fra typisk 4´ 10⁵ - 4´ 10⁶ pr. 100 ml til under 1.000 pr. 100 ml (Absi et al). Det vil sige renseeffekter på ca. 99,8 – 100 % (eller log 2,6 - 3,6). Reduktionen er dog meget afhængig af doseringsmængden. Der er nogen uklarhed om den nødvendige doseringsmængde. Dog synes en dosering i størrelsesordenen 20 g/m³ at give en betydelig reduktion (<5.000 CFU pr. 100 ml). Det skal anføres, at en lang række lokale faktorer har stor indflydelse på resultatet af ozonbehandlingen.

Af tabel 6-14 fremgår renseeffekten af ozon-anlægget med hensyn til mikroorganismerne ved de forskellige testede ozon-doseringer. Reduktionen er angivet i % og logaritmisk.

Tabel 6-14
Effekt af Ozon-anlæg (tre doseringsniveauer) på Kalundborg Centralrenseanlæg for mikroorganismer.

Viderebehandling af renset spildevand med ozondosering medfører en forbedret rensning af alle de undersøgte mikroorganismer. Det ses generelt for alle mikroorganismerne, at jo højere ozon-doseringen er, jo større er renseeffekten.

Ozon-behandling med en dosering på 84,8 g/m³ fjerner indikatorbakterierne, total coliforme bakterier (udløbskoncentration, 800 pr. 100 ml vand) og termotolerante coliforme bakterier (udløbskoncentration, 100 pr. 100 ml vand), næsten fuldstændigt. Til sammenligning er det danske badevandskrav på 1.000 termotol. colibakt. pr. 100 ml, dvs. ca. 10 gange højere end det målte udløbsniveau. EU’s forslag til nyt badevandsdirektiv opererer til sammenligning med en kravværdi for E. coli på 500 pr. 100 ml. Litteraturen angiver renseeffekter på ca. 99,8-100 % for ozonanlæg på renseanlæg for termotolerante coliforme bakterier (Absi et al.). Det renseniveau opnås i Kalundborg Centralrenseanlæg med en dosering på 84,8 g/m³.

Enterokokker blev ved udløbet efter ozondosering på 21,5 g O₃/m³ målt til 1.000 pr. 100 ml (10 pr. ml), mens der ved en forøget dosering til både 53,5 og 84,8 g O₃/m³ blev konstateret <1.000 pr. 100 ml (<10 pr. ml). Enterokokker blev således reduceret yderligere ved en forøgelse af ozon-doseringen fra 21,5 til 53,5 og 84,8 g O₃/m³. Hvis man anvender <1.000 pr. 100 ml i et skøn over renseeffekten for ozon-doseringen på 53,5 og 84,8 g O₃/m³, opnås en renseeffekt på minimum 97,2 %. Til sammenligning angiver EU’s forslag til nyt badevandsdirektiv med en kravværdi for intestinale enterokokker på 200 pr. 100 ml.

Clostridium perfringens blev ved ozon-behandlingen reduceret til 500 pr. 100 ml ved en dosering på 53,5 g O₃/m³ og til 900 pr. 100 ml ved dosering på 84,8 g O₃/m³. Den tilsyneladende stigning i antallet med stigende ozondosis antages ikke at være reel, men snarere et udtryk for usikkerheden på et niveau, der er tæt på metodens påvisningsgrænse.

Hvorvidt sporer af Clostridium perfr. reduceres yderligere ved ozon-behandlingen kan ikke vurderes, da de er reduceret til <500 pr. 100 ml allerede i udløbet efter efterklaringstankene. Hvis man anvender dette niveau i et skøn over renseeffekten, opnås en renseeffekt på minimum 91,5 % for alle de testede ozon-doseringer.

En efterbehandling af renset spildevand fra renseanlæg med ozon-dosering medfører en reduktion af antallet af indikatorbakterier.

Ozon-behandlingen ved alle tre doseringsniveauer bevirker, at Salmonella bliver fjernet til detektionsgrænsen, da Salmonella er påvist i udløbet efter efterklaringstankene, men ikke efter ozon-anlægget.

Reduktionen af de kemiske spildevandsparametre gennem renseanlægget og ozon-anlægget ved de forskellige ozon-doseringsniveauer fremgår af tabel 6-15. Dette anvendes til at sammenholde reduktionen af de kemiske parametre med reduktionen af mikroorganismer, idet det normalt forventes, at reduktionen af organisk stof (COD) følger reduktionen af bakterier, hvilket også er vist tidligere i nærværende undersøgelse.

Tabel 6-15
Reduktion af generelle spildevandsparametre på Kalundborg Centralrenseanlæg (Ozon-anlæg).

Videregående behandling af renset spildevand med ozon bevirker generelt en forbedret effekt mht. suspenderet stof og COD.

En forøgelse af ozon-doseringen har ligeledes kun en forbedret effekt på suspenderet stof og COD. For COD har den højeste ozon-dosering på 84,8 g O₃/m³ den bedste renseeffekt, mens den bedste effekt for suspenderet stof og fosfor er opnået med mellem-doseringen på 53,5 g O₃/m³. Ozonbehandlingen har ingen effekt på indholdet af Total N i det rensede spildevand.

Af tabel 6-16 fremgår renseeffekter for udløb til de tre testede doseringer på hhv. 21,5; 53,5 og 84,8 g O₃/m³. Dette anvendes til en orienterende vurdering af de forskellige ozon-doseringernes effekt i forhold til niveauerne i udløbet efter efterklaringstankene (specifik renseeffekt).

Tabel 6-16
Renseeffekt for forskellige ozon-doseringer i forhold til det rensede spildevand på Kalundborg Centralrenseanlæg (Ozon-anlæg).

En forhøjet dosering af ozon medfører en forøget reducering af de undersøgte mikroorganismer.

En dosering på 21,5 g O₃/m³ reducerer antallet af mikroorganismer i det rensede efterklarede spildevand med 25-95 %.

En dosering på 53,5 g O₃/m³ reducerer antallet af mikroorganismer i det rensede efterklarede spildevand med 69-99,7 %.

En dosering på 84,8 g O₃/m³ reducerer antallet af mikroorganismer i det rensede efterklarede spildevand med 66-100 %.

En forhøjet ozon-dosering i forhold til 21,5 g O₃/m³bevirker således en forøget reduktion af de undersøgte mikroorganismer. Eksempelvis medfører en ozon-dosering på 53,5 g O₃/m³frem for 21,5 g O₃/m³en reduktion af hhv. coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og Clostridium perfringens på hhv. ca. 22, 12 og 3 gange, jvf. tabel 6-17.

Tabel 6-17
Indbyrdes forskel på ozon-doseringernes effekt på Kalundborg Centralrenseanlæg (Ozon-anlæg).

På trods af ozonbehandlingen af det rensede spildevand indikerer niveauet af mikroorganismer, at en sundhedsmæssig risiko for badende ikke kan afvises.

Der er anvendt den samme kontakttid på ca. 15 minutter for hver af de testede ozon-doseringer, hvorfor betydningen heraf ikke kan vurderes.

7 Konklusioner

7.1 Undersøgelsens strategi og metoder

De udtagne stikprøver og analyser af de mikrobiologiske parametre kan vurderes som repræsentative, da analyseresultaterne for de kemiske parametre svarer til renseanlæggenes egne driftsdata (egenkontrol).

Kalundborg Centralrenseanlæg er et atypisk kommunalt renseanlæg med hensyn til opland og belastning, idet en enkelt industri står for halvdelen af belastningen, mens både Spildevandscenter Avedøre og Usserød Renseanlæg er mere normale i den sammenhæng.

7.2 Resultater af mikrobiologisk karakterisering og undersøgelse af effekt af ozonbehandling

Det skal bemærkes, at der kun foreligger et meget lille datagrundlag, hvorfor størrelsesordener og vurderinger skal betragtes som værende af orienterende karakter.

7.2.1 Mikrobiologisk karakterisering

Delformålet med projektet er at undersøge spildevand fra udvalgte kommunale renseanlæg mht. indholdet af et spektrum af smitstoffer, herunder mulige alternative organismer, før og efter rensning.

Af tabel 7-1 fremgår således de målte koncentrationsintervaller af de mikrobiologiske parametre i urenset spildevand for de tre undersøgte renseanlæg. Endvidere er indløbsniveauerne fra litteraturen vist.

Tabel 7-1
Indløbsresultater for mikrobiologiske parametre. Målte intervaller (antal/100 ml). Litteraturens niveauer.

i.p. Ikke påvist.

Indholdet af kimtal 22° C, kimtal 37° C og coliforme bakterier i indløbet til Kalundborg Centralrenseanlæg svarer stort set til litteraturens gennemsnitsniveauer, mens indholdet af termotolerante coliforme bakterier, enterokokker, Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens svarer til den lave ende af litteraturens indløbsniveauer. Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum er ikke påvist i det urensede spildevand til Kalundborg Centralrenseanlæg.

Indholdet af kimtal 22° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og Salmonella samt enterokokker i indløbet til Spildevandscenter Avedøre svarer til de gennemsnitlige erfaringsniveauer i litteraturen, mens niveauet af kimtal 37° C i indløbsvandet er relativt højt i forhold til de typiske niveauer i litteraturen. Campylobacter er ikke påvist i det urensede spildevand. Indløbsvandets indhold af Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfringens til Spildevandscenter Avedøre er lavt i forhold til normalniveauer fra litteraturen. Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum er ikke påvist i indløbsspildevandet til Spildevandscenter Avedøre.

De målte indhold af kimtal 22° C, coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier samt Salmonella i indløbsvandet til Usserød Renseanlæg svarer til litteraturens gennemsnitsniveauer, mens niveauet af kimtal 37° C og enterokokker i det urensede spildevand er højt set i forhold til litteraturen, mens Clostridium perfringens, sporer af Clostridium perfringens og Campylobacter er i den lave ende af litteraturens niveauangivelser. Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum er ikke påvist i det urensede spildevand til Usserød Renseanlæg.

Det gennemsnitlige indhold af mikroorganismer i det urensede spildevand ved Spildevandscenter Avedøre er konstateret i et væsentlig større antal end i Kalundborg. Indløbsspildevandets indhold af mikroorganismer i Usserød Renseanlæg og Spildevandscenter Avedøre er i relativ samme niveau, bortset fra Salmonella, som er ca. 9 gange lavere i Usserød Renseanlæg. Samtidig er indholdet af hhv. termotolerante colifome bakterier, Clostridium perfringens og sporer af Clostridium perfingens, dog hhv. ca. 4½, 3,2 og 3 gange højere i Usserød end i Avedøre.

Af tabel 7-2 fremgår således de målte koncentrationsintervaller af de mikrobiologiske parametre i renset spildevand for de tre undersøgte renseanlæg. Endvidere fremgår udløbsniveauerne fra litteraturen.

Tabel 7-2
Udløbsresultater for mikrobiologiske parametre. Målte intervaller (antal/100 ml). Litteraturens niveauer.

i.p. Ikke påvist.

Niveauet af coliforme bakterier i det rensede spildevand efter klaringstankene i Kalundborg Centralrenseanlæg vurderes at være i den høje ende af litteraturens niveauer, mens indholdet af termotolerante coliforme bakterier og enterokokker svarer til de gennemsnitlige niveauer fra litteraturen. Enterovirus er ikke påvist i udløbsvandet.

Indholdet af coliforme og termotolerante coliforme bakterier, enterokokker og Salmonella i det rensede spildevand fra Spildevandscenter Avedøre svarer til litteraturens gennemsnitsniveauer, mens niveauet af Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum er i den lave nede af normalniveauet fra litteraturen. Campylobacter er som gennemsnit fjernet til detektionsgrænsen gennem renseanlægget (ikke påvist).

Indholdet af coliforme bakterier, enterokokker og Cryptosporidium parvum i det efterklarede og sandfiltrede spildevand fra Usserød Renseanlæg er højt set i forhold til udløbsniveauerne fra litteraturen. Niveauet af Salmonella og Campylobacter ligger i den lave ende af litteraturens angivelser for renset og sandfiltreret spildevand, mens indholdet i det rensede spildevand fra MBNKDF-anlægget med hensyn til termotolerante coliforme bakterier og Giardia intestinalis svarer til de gennemsnitsniveauer, som findes i litteraturen.

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg generelt den bedste udløbskvalitet for de undersøgte mikroorganismer. Dette skyldes, at Usserød Renseanlæg har et sandfilter som yderligere rensetrin.

Udløbsværdierne for coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier) og enterokokker er for de tre undersøgte renseanlæg over de eksisterende badevandskrav og forslag til nye kvalitetskrav. Der vil dog i recipienten ske et henfald og en fortynding. Udløbsværdierne for Usserød Renseanlæg er tættest på at kunne overholde de nuværende badevandskrav, pga. sandfiltret.

Af tabel 7-3 fremgår renseanlæggenes renseeffekter i % med hensyn til de mikrobiologiske parametre. Renseeffekter fra litteraturen fremgår endvidere af tabellen.

Tabel 7-3
Renseeffekter for de mikrobiologiske parametre. Intervaller i %. Litteraturens niveauer.

i.p. Ikke påvist.

Usserød Renseanlæg har af de tre renseanlæg som forventet generelt den bedste renseeffekt overfor de undersøgte mikroorganismer. Det skyldes, at dette renseanlæg har et sandfilter som yderligere rensetrin. Spildevandscenter Avedøre har generelt den næstbedste renseeffekt, mens Kalundborg Centralrenseanlæg udviser den dårligste effekt, specielt overfor de coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og enterokokker. Renseeffekten for disse mikroorganismer er lav set i forhold til litteraturens renseniveauer for en sådan anlægsopbygning.

Renseniveauerne for Spildevandscenter Avedøre svarer generelt til de størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKD-opbygning.

Sammenfattende har de få undersøgelser vist, at MBNKD-anlæg kan reducere sporer af Clostridium perfringens ned til <500 pr. 100 ml og enterovirus ned til detektionsgrænsen.

Usserød Renseanlæg udviser generelt renseeffekter, som svarer til de størrelsesordener, som er angivet i litteraturen for renseanlæg med MBNKDF-opbygning.

Forekomsten af mikroorganismer i det rensede og sandfiltrerede spildevand, som udledes til recipienterne, vurderes dog stadig at ville kunne udgøre en sundhedsmæssig risiko for badende, afhængigt af afstanden til udledningspunktet pga. henfald og fortynding af indholdet af mikroorganismer.

7.2.2 Effekt af ozonbehandling

Delformålet med projektet er at undersøge effekten af udvalgte efterbehandlingsmetoder til renset spildevand på smitstoffer, især mere hårdføre typer af organismer. I praksis har dette måttet reduceres til kun at omfatte efterbehandling med ozon, idet der ikke ved projektets start fandtes UV-anlæg i Danmark, der havde tilstrækkeligt dokumenteret effekt til at kunne indgå i en undersøgelse.

Af tabel 7-4 fremgår ozonanlæggets renseeffekt i % med hensyn til de mikrobiologiske parametre. Ozondoseringens effekt overfor Salmonella, Campylobacter, Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum kan ikke vurderes, da resultaterne er under detektionsgrænsen, og/eller at resultaterne ("påvist" eller "under detektionsgrænse") er ens for de to prøveudtagningssteder.

Tabel 7-4
renseeffekter for ozonbehandlingen i %.

(): Modificeret renseeffekt.

Efterbehandling af renset spildevand fra renseanlæg med ozon medfører en reduktion af antallet af indikatorbakterier. Coliforme bakterier og termotolerante coliforme bakterier samt enterokokker er reduceret til hhv. 2,4´ 10⁵ og 1,3´ 10⁵ samt 10³ pr. 100 ml ved en ozondosering på 21,5 g O₃/m³.

Samtidig vurderes det generelt for alle mikroorganismerne, at jo højere ozondosering er, jo højere bliver renseeffekten. Den specifikke renseeffekt af ozon-doseringen på hhv. 21,5; 53,5 og 84,8 g O₃/m³, dvs. udløb efter efterklaring set i forhold til udløb efter ozonanlæg, er hhv. 25-95, 69-99,7 og 66-100 %.

En forhøjet ozondosering på 53,5 og 84,8 g O₃/m³ i forhold til 21,5 g O₃/m³ bevirker en forøget reduktion af de undersøgte mikroorganismer. Eksempelvis medfører en ozon-dosering på 53,5 g O₃/m³ frem for 21,5 g O₃/m³ en reduktion af hhv. coliforme bakterier, termotolerante coliforme bakterier og Clostridium perfringens på hhv. ca. 22, 12 og 3 gange.

På trods af ozonbehandlingens reducerende effekt indikerer niveauet af mikroorganismer i det ozonbehandlede spildevand, at det vil kunne udgøre en sundhedsmæssig risiko for badende, der dog er lavere end for almindeligt renset spildevand og vil aftage yderligere med afstanden til udledningspunktet.

7.3 Fortolkning af resultater

Det vurderes på baggrund af de påviste niveauer af mikroorganismer i traditionelt renset spildevand, at det vil kunne udgøre en sundhedsmæssig risiko for de badende, afhængigt af afstanden til udledningspunktet pga. henfald og fortynding.

Resultaterne indikerer desuden, at indsættelse af et sandfilter reducerer indholdet af mikroorgansimer og smitstoffer yderligere. Forekomsten af mikroorganismer i det efterklarede sandfiltrerede spildevand, som udledes til recipienterne vurderes dog stadig at kunne udgøre en sundhedsmæssig risiko for de badende, om end lavere end for ikke-sandfiltreret, renset spildevand.

Efterbehandling af renset spildevand fra renseanlæg med ozon medfører en reduktion af antallet af de undersøgte mikroorganismer. En forøget ozondosering medfører en forøget reduktion af mikroorganismerne. Selv efter ozonbehandling er niveauerne dog stadig så høje, at en sundhedsmæssig risiko for badende ikke kan udelukkes.

7.4 videre arbejde

På basis af nærværende undersøgelse foreslås det, at der arbejdes videre med:

	Karakterisering af smitstoffer i urenset og renset spildevand fra forskellige offentlige renseanlæg for at få et bredere billede af niveauerne.
	Vurdering af eksisterende metoder/teknologier til videregående behandling af spildevand, f.eks. UV-bestråling og ozonbehandling, samt effekten på mikroorganismer.

8 Referencer

Absi, F., Gamache, F., Gehr, R., Liechti, P., Nicell, J.. Pilot Plant Investigation of Ozone Disinfection of Physico-Chemically Treated Municipal Wastewater.

Albrechtsen, H.-J. (1998). Boligernes vandforbrug - Mikrobiologiske undersøgelser af regn- og gråvandsanlæg. Rapport. By- og Boligministeriet.

Blaser, M.J., Newman, L.S. (1982). A review of human salmonellosis: I. Infective dose. Rev. Infect. Dis., Nov-Dec., 4(6), 1096-106.

Casey, P., Mackne, C., Lake, A. (1998). Ozone Disinfection. Fact Sheet by the National Small Flows Clearinghouse.

EF (1975). Rådets direktiv af 8. december 1975 om kvaliteten af badevand. 76/160/EOF.

EU (2002). Forslag til Europa-parlamentets og rådets direktiv om kvaliteten af badevand. KOM(2002)581, 2002/0254 (COD). Kommissionen for de europæiske fællesskaber.

Johnson, D.C.; Enriquez, C.E.; Pepper, I.L.; Davis, T.L.; Gerba, C.P.; Rose, J.B. (1997). Survival of Giardia, Cryptosporidium, Poliovirus and Salmonella in marine waters. Water Science & Techology, 35, 11-12, 261-268.

Kapperud, G. (1994). Campylobacter infection. Epidemiology, risk factors and preventive mesasures. Tidsskrift for den Norske Laegeforening. 1994. Marts 10, 114(7), 795-9.

Medema, G.J., Bahar, M., Schets, F.M. (1997). Survival of Cryptosporidium parvum, Escherichia Coli, faecal enterococci and Clostridium Perfringens in river water: Influence of temperature and autochtonous microorganisms. Water Science & Technology, 35, 11-12, 249-252.

Meinhardt et al., Meinhardt, P.L.; Casemore, D.P.; Miller, K.B. (1996). Epidemilogic aspects of human cryptosporiosis and the role of waterborne transmission. Epidem. Rev. 2, 118-134.

MEM (1997). Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 637 af 30/06/1997. Bekendtgørelse om kvalitetskrav til miljømålinger udført af akkrediterede laboratorier, certificerede personer m.v.

MEM (1999). Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 99 af 15. februar 1999 om ændring af bekendtgørelse om badevand og badestrande.

Mølgaard, K., Nickelsen, C., la Cour Jansen, J. (2002). Hygiejnisk kvalitet af spildevand fra offentlige renseanlæg. Miljøprojekt nr. 684. Miljøstyrelsen.

Nickelsen, C.; Ernø, H.; Møller-Larsen, A.; Andersen, H.M.K. (1995). Bathing Water – Microbiological Control. Miljøprojekt nr. 314. Miljøstyrelsen.

Nielsen, L.; Høgdall, E.; Vang, T. (1996). E. coli i marint sediment. Vand & Jord, 3, 108-112.

Rajala, R.L. and Heinonen-Tanski, H. (1998). Survival and transfer of faecal indicator organisms of wastewater effluents in receiving lake waters. Water Science & Technology, 38, 12, 191-194.

Riemann, H.P. and Cliver, D.O. (1998). Escherichia coli 01257:H7. The Veterinary clinics of North America. Food animal practice. 14, 41-8.

Robinson, D.A. (1981). Infective Dose of Campylobacter jejuni in milk. British medical journal (Clinical research ed.), 282. 1584.

Smith, H.V.; Robertson, L.J.; Campbell, A.T.; Girdwood, R.W.A. (1995). Giardia and giardiasis: What’s in the name? Microbiel Europe 3.

Stenström, T.A. (1996). Sjukdomsfremkallande mikroorganismer i avloppssystem – riskvärdering av traditionella och alternativa avloppslösninger. Rapport. Naturvårdsverket, Sverige.

Wojtenko, I., Stinson, M.K., Field, R. (2001). Performance of Ozone as a Disinectant for Combined Sewer Overflow. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 31(4): 295-309 (2001).