| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Demonstrationsprojekt med genanvendelse af gråt spildevand fra en større gråvandsproducent
4 Valg af analyseparametre
Et kendskab til sammensætningen af gråt spildevand er en forudsætning for at kunne vurderer hvilke
anvendelsesmuligheder og behandlingsformer der er bedst egnede for en given vandtype. Et sådant kendskab til
sammensætningen af gråt spildevand er også et nødvendigt grundlag for en vurdering af effektiviteten af en given
behandlingsmetode.
På foranledning af Miljøstyrelsen blev der således udarbejdet forslag til måleprogrammer til en kemisk og
mikrobiologisk karakterisering af gråt spildevand. En karakterisering, som skal belyse den tidsmæssige variation i
sammensætningen af gråt spildevand på døgn- og årsbasis, variationen mellem forskellige beboelser, og mellem
forskellige typer af gråt spildevand (bilag E).
Miljøstyrelsen besluttede at måleprogrammet for projekter med gråt spildevand skulle gennemføres i to trin:
- En generel karakterisering af det grå spildevand ved tilledning til anlægget, inden vandet behandles i anlægget.
Dette trin inkluderer en række kemiske parametre og mikrobiologiske "standardparametre" (se nedenfor og bilag
E).
- I trin 2 skal prøveudtagning foretages i såvel indløbet som udløbet fra behandlingsdelen af anlægget. Antallet af
måleparametre inkluderet i trin 2 er reduceret i forhold til trin 1. På baggrund af måleprogrammets trin 1, skal de
væsentligste parametre identificeres, dvs. de mest følsomme eller mest beskrivende parametre (parametre som
indikatorer for problematiske forureningskomponenter), så et mindre omfangsrigt, men mere specifikt måleprogram
kan sammensættes i trin 2.
I det efterfølgende beskrives kort relevante måleparametre. Dette efterfølges af en beskrivelse af parametrene som
indgik i analyseprogrammernes trin 1 og 2 ved Vestbadet.
4.1 Fysiske parametre
Parametrene suspenderet stof og turbiditet vil være et udtryk for indholdet af partikler i det grå spildevand. Et
biofilters kapacitet og muligheder for tilstopning af filtre i anlægget vil eksempelvis være afhængig af mængden af
suspenderet stof og vandets turbiditet. Indholdet af suspenderet stof vil varierer meget afhængig af typen af det grå
spildevand.
Temperaturen af gråt spildevand vil påvirke overlevelse og vækst af mikroorganismer og dermed effekten af den
biologiske rensning, eksempelvis i biotromlefiltre.
4.2 Kemiske parametre
De kemiske analyseparametre er baseret på traditionelle spildevandsparametre som måling af organiske
iltforbrugende forbindelser (BOD og COD), næringsstoffer (N, P og K) samt miljøfremmede stoffer (tungmetaller
og organiske forureningskomponenter).
Måling af iltforbrugende organiske forbindelser og næringsstoffer kan hjælpe med at bestemme risikoen for iltfrie
forhold og dermed risikoen for f.eks. sulfiddannelse og /eller jernudfældning ved genbrug af vandet til f.eks.
toiletskyl eller recirkulering i et vaskeri. Sulfat- og sulfidindholdet måles for at kunne vurdere risikoen for lugtgener.
Næringsstoffer er en vigtig forudsætning for en aktiv biofilm til nedbrydning af organisk materiale. For mange
næringsstoffer kan dog give anledning til for mange mikroorganismer. pH er også en vigtig betingelse for biofilmens
vækst, som trives bedst ved pH på 6-9.
Indholdet af metaller i det grå spildevand vil hovedsageligt stamme fra det tilledte vand fra vandværket. Dog kan
der også forekomme metaller fra de anvendte installationer der kan afgive metal eller fra de produkter, som
anvendes under brug af vand til bad eller håndvask. Metalindholdet kan være årsag til, at det grå spildevand ikke er
klart og samtidig kan metallerne udfælde som belægninger i installationerne.
Langt den største del af de miljøfremmede organiske stoffer tilføres det grå spildevand via de hygiejneprodukter
(sæbe, shampoo mm.), som anvendes ved badning og håndvask. I disse produkter findes bl.a. en række
detergenter samt vaske- og overfladeaktive stoffer, der er fedt og snavsopløsende, og som kan være giftige i
vandmiljøet. Desuden indeholder produkterne ofte farvestoffer, emulgatorer, konserveringsmidler mm.
4.3 Mikroorganismer
Dette kapitel beskriver kort potentielle og anvendte parametre til vurdering af den mikrobiologiske kvalitet af
ubehandlet og behandlet gråt spildevand i analyseprogrammernes trin 1 og 2.
Indikatorbakterier
Tilstedeværelsen af et eller flere smitstoffer har traditionelt været sandsynliggjort ved påvisning af såkaldte
indikatororganismer. En indikatororganisme, som oftest er en bakterie, skal opfylde flere krav. Den skal være
tilstede når smitstoffet som den skal indikerer er tilstede, og den skal forekomme i samme eller større koncentration
end smitstoffet. Indikatorbakterien må ikke være i stand til at formere sig i miljøet i en grad, der overstiger
smitstoffets. Den skal være mere resistent overfor desinfektionsmidler og andre påvirkninger fra det omgivende
miljø (gråt spildevand) end smitstoffet.
Indikatorbakterien skal vokse hurtigt på relativt simple identifikationsmedier og give karakteristiske og simple
reaktioner, så en utvetydig identifikation hurtigt kan finde sted. Væksten på kunstige medier bør så vidt muligt ikke
påvirkes af vækst af andre mikroorganismer.
Bakterielle indikatorer er især velegnede til at indikere tilstedeværelsen af sygdomsfremkaldende bakterier fra
mave-tarmkanalen, men er generelt dårlige indikatorer for tilstedeværelsen af virus og parasitter.
Der foreligger en begrænset viden om anvendelse af traditionelle indikatorbakterier til bestemmelse af kvaliteten af
gråt spildevand, herunder de standardiserede mikrobiologiske metoders egnethed til analyse af gråt spildevand.
Enterokokker (tidligere benævnt fækale streptokokker)
Enterokokker anvendes i flere sammenhænge som indikator på fækal forurening. Enterokokker er Gram-positive,
katalase-negative kokker, der optræder parvis eller i korte kæder.
Definitionen af slægten Enterococcus omfatter arterne: E. avium E. casseliflavus, E. durans, E faecalis, E.
faecium, E. gallinarum og E. malodoratus. Enterokokker udgør en del af gruppen af fækale streptokokker som
inkluderer S. bovis, S. suis, og S. equinus. Analyse for enterokokker foretrækkes i dag i stedet for analyse for
fækale streptokokker. De to betegnelser anvendes ofte synonymt, selvom dette ikke er helt korrekt.
Enterokokker findes i menneskers og dyrs tarmkanal og udviser generelt større resistens overfor udtørring, varme
og andre ydre påvirkninger end E. coli, Salmonella og de fleste andre Gram-negative sygdomsfremkaldende
bakterier. Ved at anvende enterokokker som indikatorbakterier synes der at være en god sikkerhed for, at
henfaldet af disse modsvares af et tilsvarende eller hurtigere henfald af sygdomsfremkaldende Gram-negative
bakterier. Der er i projektet undersøgt for enterokokker.
Coliforme bakterier
Gruppen af coliforme bakterier er Gram-negative, stavformede, ikke-sporeformende bakterier som er laktose
fermenterende ved 35-37°C med produktion af syre og gas. Bakterier der opfylder disse betingelser tilhører
familien Enterobacteriaceae, som inkluderer E. coli, samt medlemmer af slægterne Enterobacter, Klebsiella og
Citrobacter. Værdien af coliforme bakterier som indikator på fækalforurening er begrænset af at bakterierne kan
stamme fra andre miljøer end menneskers og dyrs tarmkanal. De er derfor mindre egnede som indikatorer for en
egentlig fækal forurening. Deres tilstedeværelse og antal forventes dog at kunne give relevante oplysninger om den
mikrobiologiske kvalitet af gråt spildevand. Der er analyseret for antal coliforme bakterier i projektet.
Termotolerante coliforme bakterier
Gruppen af termotolerante coliforme bakterier opfylder alle kriterierne i definitionen af coliforme bakterier. De skal
endvidere fermentere laktose med produktion af syre og gas ved 44,5o°C. Disse udvidede kriterier betyder, at
bakterierne næsten udelukkende stammer fra menneskers og dyrs tarmkanal. En undtagelse er dog slægten
Klebsiella, der er blevet isoleret fra miljøprøver uden fækal forurening. Termotolerante coliforme bakterier er
således en bedre og mere specifik indikator for fækal forurening end gruppen af coliforme bakterier. Der er
analyseret for termotolerante coliforme bakterier i projektet.
Antal udskilte indikatorbakterier fra mennesker
I fækalier findes høje koncentrationer af de nævnte indikatorbakterier. Et raskt menneske udskiller i alt ca.
107-109 indikatorbakterier, herunder enterokokker og termotolerante coliforme bakterier pr. gram fæces. Ved en
fækal forurening af det grå spildevand vil disse bakterier derfor blive tilført spildevandet.
Kimtal ved 37°C og 22°C, samt antal hæmolytiske kim ved 37°C
Kimtal undersøgt ved 37°C og 22°C er standardparametre ved bestemmelse af den mikrobiologiske kvalitet af
drikkevand. Ved bestemmelse af de to parametre fås et generelt mål for den mikrobiologiske kvalitet af en
vandprøve, herunder indikation på eventuel mikrobiologisk forurening og mikrobiel vækst, sidstnævnte eksempelvis
under opbevaring af behandlet gråt spildevand. Når vækstmedierne dyrkes ved forskellige temperaturer sikres der
vækst og antalsbestemmelse af forskellige bakterieslægter og arter. Ved bestemmelse af bakteriekim ved 37°C
opnås samtidig en bestemmelse af en række bakterier af fækal oprindelse, eksempelvis enterokokker, E. coli og
flere andre fækale indikatorbakterier, dog undtaget slægten Clostridium, som ikke vokser ved tilstedeværelsen af
ilt. Endelig vil bakterier i gråt spildevand, som ikke kommer fra fækalier, eksempelvis hudbakterier, også påvises
ved inkubation ved 37°C. Kimtal ved 37°C anvendes derfor som en generel indikator for tilstedeværelsen af
smitstoffer, ligesom de også kan indikerer en eventuel bakteriel vækst.
Ved undersøgelse af kimtal ved 37°C kan der ved dyrkning på blodholdige medier bestemmes det antal bakterier
som ødelægger ("hæmolyserer") de røde blodlegemer. Bakteriers evne til at udvise hæmolyse på blodagar benyttes
ofte som en indikator på deres potentiale til at forårsage sygdom hos mennesker.
Der i projektet analyseret for kimtal ved 22°C og 37°C, samt antal hæmolytiske kim ved 37°C.
Bevægelige Aeromonas spp. og Pseudomonas aeruginosa
Aeromonas slægten består af en gruppe af kuldetolerante, ikke-bevægelige bakterier og en gruppe af mesofile,
bevægelige bakterier, sidstnævnte kan være sygdomsfremkaldende for såvel koldblodige og varmblodige dyr
(inklusiv mennesker). Hos immunsvækkede personer kan Aeromonas spp. forårsage infektioner, herunder
sårinfektioner og diarré.
Aeromonas spp. kan isoleres i vand, jord og levnedsmidler, herunder kød, fisk og mælk. Gruppen af bevægelige
Aeromonas udgør en naturlig del af vandige miljøer. Mennesker kan inficeres ved indtagelse af forurenet
drikkevand eller direkte kontakt med vand, eksempelvis ved badning.
Pseudomonas aeruginosa tilhører familien Pseudomonadaceae, der omfatter mange arter som kan forårsage
sygdom hos mennesker og dyr. Pseud. aeruginosa har stor betydning i vandhygiejne sammenhæng og
forekommer således som en naturlig del af den akvatiske mikroflora.
Pseudomonas aeruginosa kan give infektioner, især hos svækkede mennesker. Infektioner opstår især, hvor de
normale forsvarsmekanismer er nedbrudt, eksempelvis gennem sår- eller slimhindebeskadigelser (øjen- og
øregangsinfektioner).
Pseudomonas aeruginosa kan påvises i fækalier, jord, vand og spildevand, men kan ikke anvendes som en
indikator for fækal forurening, da den ikke altid forekommer i fækalier og spildevand. Pseud. aeruginosa kan især
isoleres fra vandprøver og kan derigennem overføres til levnedsmidler og drikkevarer. Vandsystemer der er
forurenet med Pseud. aeruginosa kan fungere som et bakteriereservoir på hospitaler.
Der i projektet analyseret for bevægelige Aeromonas spp. og Pseudomonas aeruginosa.
Clostridium perfringens
Clostridium perfringens danner sporer, som udviser udtalt resistens overfor miljøpåvirkninger. Cl. perfringens og
dens sporer udskilles med menneskers fækalier, men findes også som en del af den normale flora i jord og vand.
Grundet sporernes udtalte resistens bruges disse ofte som en indikator på kumulativ forurening og for effektiviteten
af forskellige desinfektions- og behandlingsmetoder. Der er i projektet undersøgt for Cl. perfringens og dens
sporer i ubehandlet og behandlet, opbevaret gråt spildevand.
Koagulase-positive stafylokokker
Parameteren koagulase-positive stafylokokker er medtaget som en repræsentant for Gram-positive bakterier, idet
bakterien er en naturlig del af menneskets hudflora, ligesom den er en vigtig årsag til mavetarm- og andre
infektioner. Det kan forventes, at der ved personlig hygiejne, eksempelvis badning, tilføres koagulase-positive
stafylokokker til gråt spildevand. Der er i projektet undersøgt for koagulase-positive stafylokokker.
Sygdomsfremkaldende bakterier
De vigtigste bakterier som forårsager mavetarminfektioner hos mennesker under danske forhold og som kan
forventes at findes i fækalt-forurenet gråt spildevand tilhører slægterne Salmonella, Campylobacter, Yersinia samt
visse typer af E. coli.
Salmonella og Campylobacter
Salmonella og Campylobacter er de to vigtigste årsager til bakterielt-betinget diarré hos mennesker i Danmark.
Begge bakterieslægter overføres typisk via levnedsmidler, herunder vand, fra dyr til mennesker, hvor de forårsager
mavetarminfektioner. Salmonella og Campylobacter, især sidstnævnte, kan isoleres fra overfladevand (floder,
søer, og havet) som følge af fækalforurening fra vilde dyr, fugle og mennesker. Begge slægter kan overleve, men
menes ikke at kunne opformeres, i vandige miljøer ved lav temperatur. Gråt spildevand vil kunne indeholde
Salmonella og Campylobacter som følge af fækalforurening fra brusebadning og anden personlig hygiejne. Der er
i projektet undersøgt for forekomst af Salmonella og Campylobacter i ubehandlet gråt spildevand (trin 1).
Legionella
Legionella spp. er vigtige årsager til alvorlige lungebetændelser. Slægten findes ofte associeret med bakterier,
protozoer og andre organismer i vandmiljøer, hvorved deres resistens overfor desinfektionsmidler øges. Legionella
forekommer i tekniske installationer som f.eks. koldt- og varmtvandsinstallationer, boblebade samt køletårne.
Bakterien kan således muligvis være tilstede i gråt spildevand, hvor den eventuelt ville kunne overleve og
opformeres i opsamlingsbeholdere, herunder også af behandlet gråt spildevand. Mennesker smittes med
Legionella bakterier ved indånding af aerosoler, der indeholder bakterierne.
Da der ved toiletskyl og eventuelt også ved maskinvask af tøj dannes aerosoler vil Legionella i behandlet gråt
spildevand til toiletskyl kunne udgøre en egentlig sundhedsrisiko. Der er i projektet lavet undersøgelser for
forekomst af Legionella i ubehandlet gråt spildevand.
4.4 Andre smitstoffer
Virus og parasitter
Der kan forventes at forekomme en række virus og parasitter i opsamlet og eventuelt også behandlet gråt
spildevand. Metoder til påvisning af virus og parasitter i miljøprøver er med få undtagelser ikke standardiserede og
udføres kun i ringe udstrækning i Danmark. Der er i projektet foretaget en enkelt undersøgelse for protozoerne
Cryptosporidium og Giardia, som begge er vigtige vandbårne smitstoffer som kan forårsage mavetarmsygdomme
hos mennesker. Der er ikke undersøgt for virus i dette projekt, da der kun for få virus foreligger standardiserede og
anerkendte metoder. Sådanne metoder er iøjeblikket ikke anerkendt af Miljøstyrelsen, ligesom de ikke udføres at
danske akkrediterede laboratorier.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Februar 2004, © Miljøstyrelsen.
|