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

Smitstoffer i spildevand

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.

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