Vurdering af etablerede forsøg med opsamling, rensning og genanvendelse af gråvand til toiletskyl
2. Sammenstilling af informationer om forsøg med gråvandsanlæg2.1 Indledning2.2 Lovgivningsmæssige krav 2.3 Myndighedspraksis 2.3.1 Administrationspraksis i Københavns Kommune 2.3.2 Udenlandske kvalitetskrav til gråvand 2.4 Projektering og udførelse af gråvandsanlæg 2.5 Oversigt over etablerede gråvandsanlæg 2.6 Principiel opbygning af gråvandsanlæg 2.7 Vandbesparelsespotentiale 2.8 Karakterisering af gråvandets sammensætning 2.8.1 Udseende 2.8.2 Kemiske og bakteriologiske analyser fra aktive anlæg 2.8.4 Erfaringsværdier fra indløbskarakterisering af gråvand 2.9 Mikrobiologiske undersøgelser af gråvandsanlæg 2.1 IndledningDette projekt bygger i stor udstrækning på identifikation af etablerede forsøgsanlæg med gråvandsinstallationer, som blev gennemført af Danmarks Tekniske Universitet i projektet ”Identifikation af gråvandsanlæg” /3/. Oplysninger om de etablerede forsøg med gråvandsanlæg er primært hentet fra ovenstående projekt og efterfølgende suppleret med oplysninger fra følgende databaser:
I nærværende projekt er der herudover foretaget en telefonisk kontakt til 39 af landets 220 kommuner samt potentielle leverandører af gråvandsanlæg med henblik på at identificere supplerende anlæg. Som en del af aktionsplanen er der ydet tilskud til følgende demonstrationsprojekter og fuldskalaforsøg med gråvandsanlæg:
Ud over ovennævnte projekter er der gennemført en række udredningsprojekter finansieret inden for Aktionsplanens rammer. Disse projekter omtales ikke nærmere her, og der henvises til referencelisten, hvoraf afrapporterede projekter fremgår. I det følgende afsnit er de registrerede basisoplysninger for hvert af de identificerede gråvandsanlæg sammenfattet. Kapitel 3 sammenfatter resultaterne af de gennemførte undersøgelser af et aktivt gråvandsanlæg med genanvendelse af gråvand til toiletskyl. 2.2 Lovgivningsmæssige kravDer findes i dag ingen lovgivning (love, bekendtgørelser og normer), som regulerer etableringen af permanente anlæg eller forsøg med anvendelse af gråvand til toiletskyl. Der kan dog henvises til Bekendtgørelse nr. 871 om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, hvor der i §18 stk. 4 og §19 er nævnt, at dispensationer ikke kan gives, uden at embedslægen har været inddraget. Der findes ingen kvalitetskrav til gråvandets indhold af fysiske, kemiske og bakteriologiske parametre. 2.3 MyndighedspraksisDe etablerede forsøg med genanvendelse af gråvand må betragtes som midlertidige forsøgsanlæg, som enten er etableret helt uden godkendelser eller med dispensationer fra gældende lovgivning på vandforsyningsområdet. Den nuværende praksis hos de kommunale forvaltninger er under nærværende projekt undersøgt ved et telefoninterview af ansvarlige teknikere fra 40 kommunale forvaltninger. Resultaterne findes i bilag D og er sammenfattet i nedenstående tabel, som viser en oversigt over, hvilke kommuner der har behandlet ansøgninger om tilladelse til etablering af forsøg med gråvandsanlæg.
Som det fremgår af tabellen, er det kun et meget lille antal forsøgsanlæg (9 ud af i alt 35 anlæg), der har fået dispensationer fra kommunerne. En del forsøg er formentlig igangsat uden en egentlig dispensation fra kommunens miljømyndighed. Det kan dog ikke udelukkes, at sagen kan være behandlet i forbindelse med en evt. ansøgning om byggetilladelse. Generelt har kommunerne dog tilkendegivet, at hver ansøgning bliver taget op til særskilt vurdering. Generelt efterlyses anvisninger og normer for, hvordan sådanne ansøgninger skal behandles. 2.3.1 Administrationspraksis i Københavns KommuneI Københavns kommune (Københavns Energi, Vandinstallation) /8/ har man siden 1995 behandlet flere ansøgninger om dispensation til etablering af forsøgsanlæg. Kommunen er den eneste, som har udviklet en egentlig praksis, som kan beskrives som følger:
Ovennævnte praksis blev fastlagt i marts 1996 med deltagelse af repræsentanter fra Vandforsyningen, Spildevandskontoret og Magistratens 4. og 5. Sekretariat i Københavns Kommune samt Embedslægen, Sundhedsstyrelsen, Miljøstyrelsen og Bygge- & Boligstyrelsen. Der føres tilsyn med alle etablerede anlæg mindst en gang årligt. Københavns Energi, Vandinstallationer inddrager Embedslægeinstitutionen og Miljøstyrelsen i de sundhedsmæssige aspekter og diverse krav til vandanalyser i den periode, som dispensationen omfatter. 2.3.2 Udenlandske kvalitetskrav til gråvandDer er gennemført en overordnet gennemgang af udenlandsk litteratur vedrørende gråvandsanlæg. Der er ikke fundet mange referencer til egentlige kvalitetskrav til rensning af gråt spildevand. Der er refereret vejledende kvalitetskrav gældende i New Zealand og Berlin. Disse er angivet nedenfor:
2.4 Projektering og udførelse af gråvandsanlægI perioden fra 1990 frem til 2001 er projekteret og udført en række forsøgsanlæg. I nedenstående tabel er der vist en oversigt over, hvilke firmaer og institutioner der har været involveret i de konkrete forsøgsprojekter. Telefoninterview med udvalgte firmaer viste, at der ikke endnu er udviklet et typeanlæg til behandling, opbevaring og genanvendelse af gråt spildevand. Ovennævnte firmaer har været involveret i et eller flere af forsøgs- og demonstrationsprojekterne identificeret i nærværende projekt.2.5 Oversigt over etablerede gråvandsanlægPå basis af de kilder, der er nævnt i afsnit 2.1, er der opstillet en bruttoliste over lokaliteter i Danmark, hvor der enten er eller har været etableret anlæg til opsamling, rensning eller genanvendelse af gråvand. Der er i første omgang indsamlet følgende basisoplysninger:
I bilag B findes der en samlet oversigt over de registrerede anlæg. Dette er dog ikke ensbetydende med, at der kun er gennemført 35 forsøg med gråvandsanlæg i Danmark men et udtryk for et antal, som er identificeret inden for rammerne af dette projekt. Af bilaget fremgår det, at 19 anlæg blev etableret i perioden 1981-96, hvilket er før Aktionsplanens opstart. I nedenstående tabel er vist en oversigt over antallet af anlæg fordelt på den nuværende status og anvendelsesformålet for gråvandet.
Af tabellen fremgår det, at der kun findes 7 aktive anlæg med genanvendelse af gråvand til toiletskyl, mens et anlæg er nedlagt, og et anlæg ikke er i funktion. Nærværende projekt er afgrænset til alene at se på de 9 gråvandsanlæg med toiletskyl, og de øvrige anlæg er ikke behandlet yderligere. 2.6 Principiel opbygning af gråvandsanlægNedenstående flowdiagram giver en oversigt over typiske enhedsprocesser, som er anvendt på de etablerede anlæg med genanvendelse af gråvand til toiletskyl. Figur 4: Ovennævnte figur giver en oversigt over de hyppigt anvendte enhedsprocesser, idet nogle anlæg dog arbejder med en biologisk rensning, der er baseret på en mere ”grøn rensning” i form af følgende typer:
Antallet af tanke og anlæggets opbygning er typisk tilpasset de aktuelle fysiske forhold og afpasset til anlæggets kapacitet. 2.7 VandbesparelsespotentialeGråvandsanlæg, hvor der er etableret forsøg med genanvendelse af toiletskyl, repræsenteres af 5 lokaliteter, som kan karakteriseres som enten rækkehusbebyggelse eller etageejendomme, hvor der må antages at være et normalt vandforbrugsmønster. To lokaliteter har et atypisk forbrugsmønster, idet Folehavens Vaskeri udelukkende genanvender maskinvaskevand, mens Vestbadet kun genanvender brusevand. Med henblik på at sammenligne de aktuelt målte gråvandsproduktioner med forbrug til toiletskyl er der i tabellen vist en oversigt over det gennemsnitlige døgnforbrug og forbrugsfordelingen, jf. den seneste vandforsyningsstatistik 2000.
Det gennemsnitlige forbrug til toiletskyl er i en normal husholdning således ca. 35 l/pxd. Gråvandet stammer sædvanligvis fra følgende kilder:
Normalt vil det samlede gråvandspotentiale således variere mellem 50-80 l/p*d, såfremt det vurderes ud fra ovennævnte opgørelse. Ovennævnte nøgletal kan sammenlignes med de registrerede enhedsforbrug på de gennemgåede anlæg. 2.8 Karakterisering af gråvandets sammensætning2.8.1 UdseendePå nedenstående figur er der vist et eksempel på gråvandets udseende efter de tre typiske rensetrin på et anlæg med behandling af gråvand. På det konkrete anlæg foreligger der ikke et foto af vandets udseende efter finfiltrering og UVbehandling. Figur 6:
Note: Til sammenligning med ovennævnte er der vist et foto fra en cisterne , som viser et typisk billede af gråvandets udseende ved aftapningsstedet; dvs. efter finfiltrering og UVbehandling. Figur 7:
2.8.2 Kemiske og bakteriologiske analyser fra aktive anlægI nærværende projekt er der kun gennemført et reduceret analyseprogram omfattende tilløb og afløb fra et enkelt anlæg. Resultaterne behandles nærmere i kapitel 3. Ved den tekniske gennemgang er det endvidere konstateret, at vandanalyser kun eksisterer i meget begrænset omfang på de etablerede forsøgsanlæg. Erfaringsgrundlaget fra de aktive danske anlæg må siges at være yderst spinkelt, således har gennemgangen af de 7 identificerede anlæg vist, at der kun er gennemført egentlige analyseprogrammer på følgende anlæg:
Måleprogrammet for de to første anlæg er finansieret inden for rammerne af Aktionsplanen. Resultaterne er ikke rapporteret i øjeblikket og kan ikke umiddelbart inddrages i nærværende projekt. Måleprogrammet for de sidste fire anlæg er gennemført i 1998-99 i forbindelse med projektet ”Boligernes Vandforbrug Mikrobiologiske undersøgelser af regn- og gråvandsanlæg” /19/. Resultaterne er sammenfattet i afsnit 2.9. Resultaterne fra Virklund afd. 47 og Folehaven er sammenfattet i nedenstående tabel.
Kemiske og bakteriologiske analyser fra nedlagte anlæg Ud over ovennævnte analyser findes der i /15/ rapporteret bakteriologiske analyser fra to nu nedlagte forsøgsanlæg henholdsvis ”Genbrugsfabrikken i Århus” og ”Baldersgade 20-22”, som blev afprøvet i perioden 1991-94. Anlægget ved ”Genbrugsfabrikken i Århus” kan sammenfattende karakteriseres som følger:
Forsøg 1 med ”Caribbean Clear” er et disinfektionssystem, som anvendes i svømmebade. I enheden er anbragt to elektrisk ledede kobberelektroder med 7% sølv. Ved vandpassagen frigøres sølv- og kobberioner, som opblandes i gråvandet. Disse har hhv. en bakterie- og en algedræbende virkning /15/. Der er gennemført ”hygiejnemålinger” omfattende hovedsageligt bakteriologiske analyser på anlægget i 2 prøveudtagningsrunder til vurdering af de to forskellige efterbehandlinger (Caribbean Clear og UVanlægget). Et uddrag af resultaterne er sammenfattet i nedenstående tabel.
Anlægget ved "Baldersgade 20-22" kan sammenfattende karakteristeres som følger:
Et uddrag af resultaterne er sammenfattet i nedenstående tabel.
Rensningseffektiviteten på de to anlæg er beregnet på grundlag af ovennævnte analyser, som er sammenfattet i nedenstående tabel.
De beregnede rensningseffektiviteter på forsøgsanlæggene ligger rimelig stabilt og på et niveau, som forventes af biofilteranlæg med UVbestråling. 2.8.4 Erfaringsværdier fra indløbskarakterisering af gråvandMed henblik på en sammenligning af analyserne af det ubehandlede grå spildevand med lignende erfaringsværdier er der i tabellen nedenfor valgt at gengive den summariske sammenstilling, som er foretaget i litteraturstudiet ” Characteristics of grey wastewater” /5/.
2.9 Mikrobiologiske undersøgelser af gråvandsanlægI forbindelse med rapporten ”Boligernes vandforbrug Mikrobiologiske undersøgelser af regn- og gråvandsanlæg” udarbejdet for By- og Boligministeriet og Miljøstyrelsen af Institut for Miljø og Ressourcer, Danmarks Tekniske Universitet, 1999 /19/ har DTU undersøgt effektiviteten af den bakteriologiske reduktion på følgende gråvandsanlæg:
I nedenstående tabel er resultaterne af denne undersøgelse sammenfattet, som de er gengivet i /19/.
Nedenstående vurdering af de bakteriologiske analyser er gengivet fra rapportens /19/ kapitel 5.3. ”I 3 af gråvandsanlæggene påvistes E. coli i samtlige 8 prøver fra toiletskålen, ofte i meget høje koncentrationer (op til 510.000/100 ml). I prøverne fra toiletskål fra disse 3 anlæg blev der derimod kun påvist enterokokker i 6 ud af de 10 prøver og i moderate koncentrationer (4 33.000/100 ml). I de tilfælde, hvor der blev målt bakterier i det ubehandlede gråvand, reducerede behandlingen i alle 14 runder bakterieantallet (Kimtal v. 21°C, E. coli og enterokokker). Ofte var niveauet på samme niveau eller lavere i prøver udtaget fra cisternen end i prøver udtaget umiddelbart efter behandlingen. Dette tyder på, at der ikke sker nogen væsentlig opvækst under transporten og opbevaringen i cisternen. Det er dog overraskende, at i 8 ud af 14 målinger var E. coli <1/100 ml før behandlingen. Den mikrobiologiske kvalitet af vandværksforsynede referencetoiletter er overraskende høj. Der kunne kun påvises E. coli i 5 prøver og enterokokker i 7 af de 10 prøver, der blev udtaget fra toiletskålen, og de blev kun påvist i meget lave koncentrationer (< 8 E. coli/100 ml, undtagen en enkelt værdi på 610 E. coli/100 mL, og 8 enterokokker/100 ml). Det skal samtidigt bemærkes, at der hverken blev påvist E. coli eller enterokokker i disse toiletters cisterner, og at kimtallet bestemt v. 21°C var langt højere i toiletskålen end i cisternen, dvs. at disse bakterier blev tilført vandet ved brug af toiletterne, hvilket ligeledes vil ske ved anvendelsen af de gråvandsforsynede toiletter. I et anlæg (Ryesgade) påvistes ingen eller meget få E. coli i toiletskålen i de 4 runder, men enterokokker påvistes i alle 4 prøver i høje koncentrationer (61 570.000/100 ml). Kimtallet bestemt v. 21°C (0,4 730 x103/ml) var i 8 ud af 11 tilfælde højere i de gråvandsforsynede toiletskåle end i nogen af referencetoiletterne (2,2 17 x103/ml). Den mikrobiologiske kvalitet af vandet i toiletskålen i gråvandsanlæggene er således væsentligt ringere end i vandværksforsynede toiletter i hvert fald for 3 anlægs vedkommende, ringere end selv for toiletter på Odense banegård (referencetoilet). Desuden stiger antallet af indikatorbakterier fra prøverne udtaget ”efter behandling” eller fra cisternen til toiletskålen. Dette kunne skyldes, at effekten af desinfektionen ophører.” |
