Rensning for nitrat og pesticider i små vandforsyningsanlæg

5 Diskussion

5.1 Overordnet

POU: Med de erfaringer der er gjort i USA og Tyskland bør der ikke undersøges for anvendelse af POU anlæg i Danmark. De væsentligste ulemper er: POU anlæg kan ikke altid overholde kvalitetskravene til mikrobiologiske parametre. Man skal vide, hvilken vandhane man kan drikke af. Der er ikke tilstrækkelig beskyttelse mod indånding, hvis råvandet indeholder flygtige stoffer. Pasning og monitering af anlægget kræver adgang til folks private hjem.

POE: Derimod kan POE anlæg være anvendelige i Danmark. Det bør placeres køligt (alternativt med en køler - især af en eventuel rentvandstank), frostfrit og let tilgængeligt af hensyn til pasning, tilsyn og monitering.

Et anlæg til reduktion/fjernelse af pesticider kan opbygges med følgende centrale processer:

  1. Aktiv kulfiltrering og UV behandling
  2. Nanofiltrering

Et anlæg til reduktion/fjernelse af nitratindhold kan opbygges med følgende centrale processer:

  1. 2 parallelle ionbyttere
  2. Omvendt osmose

Et anlæg til simultan reduktion/fjernelse af pesticider og nitratindhold kan opbygges med følgende centrale processer:

  1. Omvendt osmose

Teoretisk set kan man også kombinere aktivt kul for pesticidfjernelse og ionbytning for nitratfjernelse, men det er ikke omtalt i litteraturen – muligvis grundet for store problemer med biovækst. Denne mulighed lades således ude af betragtning.

De amerikanske og tyske erfaringer angår bløde og middelhårde vandtyper med et lille jernindhold. Enkelt vandforsyningsanlæg i Danmark vil ofte skulle behandle højtliggende grundvand også typisk med bløde og middelhårde vandtyper. Hårdt vand kan dog også skulle behandles. Det vurderes, at hårdt vand også kan behandles med ovenstående processer, såfremt vandet ikke først luftes kraftigt og bliver kalkfældende. For membranfiltrering skal processen styres så membranerne ikke stoppes til, og det vurderes, at en større andel (måske 40-50%) må ledes bort som rejektvand.

I Danmark vil råvandet i mange tilfælde skulle forbehandles for at fjerne jern og mangan og øge iltindholdet, hvilket typisk vil ske ved luftning og dernæst filtrering i et sandfilter. Hvis råvandet indeholder bakterier, vil de typisk kunne reduceres tilstrækkeligt i et POE anlæg. Der kan dog være tilfælde, hvor en forudgående desinfektion kan blive nødvendig.

Det skal bemærkes, at selvom ionbytning drives optimalt kan pH i perioder (især lige efter regenerering) let komme under den danske kravværdi på 7. Lave pH værdier medfører korrosion af metaller. Problemet kan klares ved at skifte vandrørene i huset til plast og anvende vandhaner i specialstål, hvilket er dyrt for forbrugeren.

Det skal også bemærkes, at for nanofiltrering/omvendt osmose kan det behandlede vand, på grund af afsaltning, måske få problemer med at overholde en hårdhed på 5 °dH og et saltindhold, der medfører en ledningsevne på den danske kravværdi på mindst 30 mS/m. Dette kan især være tilfældet ved et højt nitratindhold i råvandet, som gør at permeatet kun kan opblandes med en lille mængde råvand. Forsøg i Danmark med danske råvandstyper må kunne afgøre disse forhold.

5.2 Bortskaffelse af affald

Ved brug af aktivt kul til at fjerne pesticider er affaldsproduktet de brugte kul med indhold af pesticider. Kullene kan afleveres på en af landets 17 modtagestationer for videre behandling. Alternativt kan kullene i nogle tilfælde leveres tilbage til leverandøren for videre bortskaffelse/behandling.

Ved ionbytning til at fjerne nitrat består affaldet især af små mængder regenereringsvand indeholdende høje koncentrationer af salt (natriumklorid) og nitrat, som kan ledes til nedsivning, hvor det vil øge salt- og nitratindholdet i jorden, eller til kloak, hvor det inden fortyndingen vil være korrosivt overfor især metaller. Endelig kan regenereringsvandet opsamles i en beholder for aflevering til Kommunekemi.

Ved ionbytning kan der også være affald i form af skyllevand som vil indeholde mindre koncentrationer af salt og nitrat. Dette vil bedre kunne ledes til nedsivning eller kloak.

Man kan altså godt forestille sig en løsning, hvor det højtkoncentrerede vand opsamles i en beholder, mens det lavt koncentrerede vand ledes til kloak eller nedsivning.

Ved nanofiltrering/omvendt osmose skal der løbende bortledes rejektvand med en stofkoncentration der typisk er 2-3 gange højere end for råvandet. Som hovedregel kan dette ledes til nedsivning. Den alternative og dyrere løsning er bortledning til kloak.

Det kan komme på tale at membranerne ind imellem skal rengøres med en rensevæske der typisk også kan ledes til nedsivning. Bortledning til kloak kan dog også komme på tale, mens opsamling i en beholder for aflevering til kommunekemi næppe vil blive nødvendigt.

5.3 Økonomi overslag

Det har ikke været muligt at få klare tal for, hvad det koster at drive et enkelt vandforsyningsanlæg. Dette skyldes blandt andet, at grundlaget for prisudregningen ofte er meget forskellig.

Det er her forsøgt at opstille en grov økonomioversigt for at give en indikation på prisniveauet. Der deles op i en ”Dyr løsning”, ”Middel løsning” og en ”Billig løsning”. Forskellene ligger især i hvilken løsning der vælges ved bortskaffelse af affald. Følgende forudsætninger er fælles for de tre løsninger:

  • POE anlæg for en landbofamilie med et vandforbrug på 800 l/døgn
  • Eksklusiv brønd/boring og indpumpning
  • Anlæg afskrives lineært over 10 år
  • Reservedelspris på 10 % af anlægsprisen afskrives lineært over 10 år
  • Bortskaffelse af aktivt kul sættes til 25 kr/md.
  • Elpris 1,45 kr/kWh.

Det skal bemærkes, at overslaget ikke indeholder udskiftning af vandrør i bolig. Denne ekstraudgift kan især komme på tale ved valg af ionbytningsanlæg.

Eksemplet ”Middel løsning” vurderes at være det mest repræsentative, idet forbehandling ofte vil være nødvendigt i Danmark. Ydermere vil det mange steder formentlig kunne accepteres, at rejektvand fra nanofiltrering/omvendt osmose kan ledes til nedsivning via et sivedræn på ejendommen, mens det næppe kan accepteres, at regenereringsvand fra ionbytningen ledes til nedsivning.

”Dyr løsning”: De specielle forudsætninger er:

  • Inklusiv forbehandling
  • Bortskaffelse af rejektvand fra membranfiltrering i en mængde på 400 l/døgn ledes til kloak for en pris på 25 kr/m³
  • Bortskaffelse af regenereringsvand fra ionbytning i en mængde på 700 l/måned opsamles og køres af godkendt modtager til Kommunekemi for 2000 kr/m³
  • For perioden efter opstart og indkøring er sat 1 vandanalyse og 1 tilsyn hver 3. måned for alle processerne. En forudsætning for dette er at anlæggene er udstyret med alarm for fejldrift

Tabel 3: Anslåede udgifter for POE anlæg ved ”Dyr løsning”. På nær anlægsprisen og vandprisen er alle priser vist i kroner per måned.

  Anlægspris i kr. Afskrivning i kr/md. El, kemikalier og reservedele i kr/md. Analyser og tilsyn i kr/md. Bortskaffelse i kr/md. Samlet Udgift i kr/md. Vandpris i kr/m³
Aktiv kulfiltrering 30.000 250 48 350 25 673 28
Nanofiltrering 35.000 290 62 350 300 1002 42
Ionbyttere 35.000 290 156 350 1400 2196 92
Omvendt osmose* 35.000 290 68 350 300 1008 42
Omvendt osmose** 35.000 290 68 350 300 1008 42

*For fjernelse af nitrat
**For fjernelse af nitrat og pesticid

”Middel løsning”: De specielle forudsætninger er:

  • Inklusiv forbehandling
  • Bortskaffelse af rejektvand fra membranfiltrering i en mængde på 400 l/døgn ledes til et sivedræn med en anlægspris sat til 10.000 kr.
  • Bortskaffelse af regenereringsvand fra ionbytning i en mængde på 700 l/måned opsamles og køres af godkendt modtager til Kommunekemi for 2000 kr/m³
  • For perioden efter opstart og indkøring er sat 1 vandanalyse og 1 tilsyn hver 3. måned for alle processerne. En forudsætning for dette er at anlæggene er udstyret med alarm for fejldrift. Der analyseres kun for få parametre.

Tabel 4: Anslåede udgifter for POE anlæg ved ”Middel løsning”. På nær anlægsprisen og vandprisen er alle priser vist i kroner per måned.

  Anlægspris
i kr.
Afskrivning i kr/md. El, kemikalier og reservedele i kr/md. Analyser og tilsyn i kr/md. Bortskaffelse i kr/md. Samlet Udgift i kr/md. Vandpris i kr/m³
Aktiv kulfiltrering 30.000 250 48 300 25 623 26
Nanofiltrering 45.000 370 70 300 0 749 31
Ionbyttere 35.000 290 156 300 1400 2.146 89
Omvendt osmose* 45.000 370 76 300 0 755 31
Omvendt osmose** 45.000 370 76 300 0 755 31

*For fjernelse af nitrat
**For fjernelse af nitrat og pesticid

”Billig løsning”: De specielle forudsætninger er:

  • Ingen forbehandling
  • Bortskaffelse af rejektvand fra membranfiltrering i en mængde på 400 l/døgn ledes til sivedræn med en anlægspris sat til 10.000 kr.
  • Bortskaffelse af regenereringsvand fra ionbytning i en mængde på 700 l/måned ledes til sivedræn med en anlægspris sat til 10.000 kr.
  • For perioden efter opstart og indkøring er sat 1 vandanalyse og 1 tilsyn hver 3. måned for alle processerne. En forudsætning for dette er at anlæggene er udstyret med alarm for fejldrift. Der analyseres kun for få parametre

Tabel 5: Anslåede udgifter for POE anlæg ved ”Billig løsning”. På nær anlægsprisen og vandprisen er alle priser vist i kroner per måned.

  Anlægspris i kr. Afskrivning i kr/md. El, kemikalier og reservedele i kr/md. Analyser og tilsyn i kr/md. Bortskaffelse i kr/md. Samlet Udgift i kr/md. Vandpris i kr/m³
Aktiv kulfiltrering 20.000 167 42 300 25 534 22
Nanofiltrering 35.000 208 52 300 0 560 23
Ionbyttere 35.000 208 146 300 0 654 27
Omvendt osmose* 35.000 208 58 300 0 566 24
Omvendt osmose** 35.000 208 58 300 0 566 24

*For fjernelse af nitrat
**For fjernelse af nitrat og pesticid

---

Det ses, at den samlede overslagspris for 1 m³ drikkevand kan svinge fra 22 til 92 kr. med 30-35 kr. som en sandsynlig pris under de beskrevne forudsætninger.

 



Version 1.0 Oktober 2005, © Miljøstyrelsen.