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

Danske pileanlæg

Sammenfatning og konklusioner

Et pileanlæg er i princippet en jordfyldt beholder med pil plantet på overfladen. I beholderen opsamles hele årsproduktionen af spildevand. Pilens betydelige evne til at fordampe vand og danne ved, sikrer resorption af spildevandet. Der er således ikke afløb fra disse renseanlæg, der udgår kun næringsstoffer i form af ved, samt eventuelt fordampning af kvælstofforbindelser. Disse anlæg er specielt interessante, fordi de ikke alene eliminerer belastningen af vandløbene, men også recirkulerer både vandet og næringsstofferne fra spildevandet.

Det første danske pileanlæg er fra 1992. I 1993 er der bygget endnu et anlæg, mens det tredje først er etableret i 1997. Det vurderes, at der derefter er anlagt 30-60 pileanlæg i Danmark.

Interessen for disse anlæg er høj, specielt pga. nye krav til rensning af spildevandet fra den spredte bebyggelse. Der er derfor et stort behov for afklaring, formidling og retningslinier for etablering og drift. Anlæggenes opbygning og de influerende fysisk-kemiske faktorer er imidlertid aldrig blevet undersøgt og sammenlignet. Der eksisterer heller ikke generelle retningslinier for konstruktion af anlæggene.

Derfor beskrives en række pileanlæg i dette projekt. Administrative bestemmelser, opbygning, funktion og de tilledte stoffer og stofgruppers skæbne og betydning for pilenes vækst søges afklaret.

Resultaterne bringes i sammendrag herunder.

Etablering og opbygning

Det spildevand, der ledes til de undersøgte pileanlæg, er forudgående ledt gennem en bundfældningstank. Derefter pumpes det fra pumpebrønd eller tilledes pileanlægget via gravitation. Spildevandet fordeles ovenpå, midt i eller nedenunder jordlaget. Alle anlæg er etableret med minimum 2 inspektionsrør, der er ført til bunden. Der er etableret overløbsdræn i ét af 9 undersøgte anlæg, de 8 har intet afløb. Der er etableret dræn under 2 anlæg til registrering af evt. udsivning af spildevandsholdig væske. Membranen i bunden og langs siderne er af bentonit eller 0,5-0,75 mm lav densitet polyethylen.

Der er ikke kørt i anlæggene. Kørsel medfører risiko for trykskader.

Anlæg med overjordisk tilledning, hvor jorden er lagt uregelmæssigt tilbage, således at overfladen ikke er jævn, udviser uregelmæssigt vækstpotentiale for pilene, idet der dannes konstant vandfyldte lavninger, hvor pilen gror dårligt.

På overfladen er der plantet 1-4 pilestiklinger/m². Pileanlæg bør etableres om foråret, med tilplantning senest 1. Juni. De anlæg, der er etableret om efteråret, har akkumuleret så betydelige vandmængder gennem vinteren, at de forholdsvis unge pilestiklinger ikke har haft rodnet og fordampningskapacitet til at fordampe både den akkumulerede væske og den væske, der blev tilført gennem den efterfølgende vækstsæson.

Der har ikke været problemer med rodindtrængning i de til pileanlæggene knyttede afløbs- og vandfordelingssystemer. Rodsætningen er svag i pileanlæggene, hvilket tillægges rigelig tilgang til væske og næringsstoffer.

Da vandets opholdstid i anlægget kan være lang, er kravet til infiltrationshastighed så lavt, at jordtyper med op til 20% ler og 20% silt har vist sig anvendelige. Det er ikke undersøgt, om mere ler- eller siltholdige jordtyper er egnede.

Læ, skygge, skråninger ovenfor anlægget, samt lave hældninger på anlæggets sider bør undgås, da det kan have afgørende betydning for vandbalancen i anlægget.

Driftsstabilitet og driftskrav

Pileanlæg er, både mht. perioder med hydrauliske spidsbelastninger og manglende spildevandsproduktion, relativt robuste. Pil er desuden en tolerant plante, hvad angår potentielt fytotoksiske forbindelser.

Driftskravet er lugning af anlægget gennem første sæson, samt ca. 2 timer pr. tilsluttet person til høst hver vinter. Bundfældningstanken skal desuden tømmes ifølge myndighedernes anvisninger.

I kapitel 14 og Bilag B gennemgås anbefalede krav for tilladelse til etablering af pileanlæg i den spredte bebyggelse. Både de anbefalede krav i forbindelse med etablering og drift indgår.

Massebalance for vand

Registreringer af vandstanden i inspektionsrør kan ikke anvendes som mål for det faktiske vandindhold i jorden på et givet tidspunkt. Registreringer i inspektionsrør kan dog finde anvendelse som indikator for eventuel lækage. En lækage i et anlæg vil den følgende vinter afspejles i et betydeligt lavere vandspejl end de foregående vintre.

Idet det antages, at årets tilledning af spildevand og nedbør fordampes i løbet af året, er fordampningen mellem 2 og 3 gange højere end beregnede værdier for den normale potentielle fordampning fra kortklippet græs.

Jævnlige analyser af jordens vandindhold, sammenholdt med kendte værdier for tilledt nedbør og spildevand, indikerer også, at der sker en betydelig fordampning fra pileanlæg i vækstsæsonen, samt at denne overstiger den årlige potentielle fordampning betragteligt. Direkte målinger af fordampningen kan bekræfte dette.

Den betydelige forskel på beregnet fordampning fra kortklippet græs og tilsyneladende fordampning fra pileanlæg kan næppe tillægges utætheder i anlæggenes membraner: Efter vækstsæsonens slutning stiger vandindholdet svarende til de tilførte mængder af nedbør og spildevand.

Fordampningsevnen er tiltagende de første 3-5 år. Derfor bør det afgøres, om der kan tolereres overbelastning i indkøringsfasen, og hvordan denne overbelastning skal håndteres. De lokale forhold bør i denne sammenhæng være afgørende for afgørelsen om hvorvidt muligheden for midlertidig overbelastning kan tolereres. Hvis pileanlægget f.eks. modtager spildevand fra en ejendom, hvorfra spildevandet i 20 år er ledt til dræn eller recipient, vil det være sandsynligt, at eventuel, midlertidig overbelastning kan ledes i drænene/recipienten, idet eventuel overbelastning kun vil forekomme i ekstreme nedbørsperioder, hvor nedbøren således fortynder eventuelt spildevand.

Fordampningsevnen fra pileanlæg har betydning for, hvor meget vand der kan fyldes i et pileanlæg hvert år. Opmagasineringskapaciteten i pileanlæg har betydning for, hvor stort et anlæg skal bygges for at kunne opmagasinere den nedbør og det spildevand, der akkumuleres udenfor vækstsæsonen. For at bestemme opmagasineringskapaciteten, skal anlæggets volumen og jordens porevolumen måles. Dertil skal nedbørsmængder, spildevandsmængder og den periode, hvor der sker en nettoakkumulering af nedbør og spildevand i anlægget, være kendt.

Der kan i dette projekt ikke gøres rede for, hvornår et anlæg går fra at udvise nettofordampning til nettoakkumulering og omvendt. Der er i stedet opstillet scenarier, hvor længden af perioden med nettoakkumulering varieres. Kun i ét af 6 undersøgte anlæg kan der, i de opstillede scenarier, gøres rede for, at nedbøren og spildevandet kan akkumuleres i anlægget udenfor vækstsæsonen. Forklaringen kan være, at ingen af de to scenarier er i overensstemmelse med den faktiske længde af perioden uden vækst. Forklaringen kan også være, at alle anlæg er læk. Dette er dog usandsynligt, da alle anlæg er relativt unge i forhold til membranernes normale levetid.

32-51% af anlæggenes volumen er porer. Porevolumen er relativt høj i anlæg, eller zoner af anlæg, der er vandmættede en stor del af året. Porevolumen er desuden generelt højere i anlæg med sandjord end i anlæg med lerjord. Det anbefales, at porevolumen ved planlægning af et anlæg generelt fastsættes som værende 35%, da porevolumen indgår i beregninger af anlæggets nødvendige volumen, mens flere faktorer umuliggør undersøgelse af porevolumen, før anlægget er etableret.

Mellem halvdelen og 4/5 af den væske, der skal opmagasineres og fordampes, er nedbør i de undersøgte anlæg. Nedbørsforholdene på lokaliteten har derfor en betydelig indflydelse på det nødvendige areal og den nødvendige dybde af et anlæg. Hældningen på alle siderne af de undersøgte anlæg er lav, 45° . Siderne virker derfor som en tragt for nedbør og betyder, at volumenbehovet til akkumulering bliver betydeligt større, end hvis siderne var lodrette. Samtidig har dybden betydning for, hvor meget spildevand der kan opmagasineres under hver kvadratmeter overflade, ud over nedbøren. Jo dybere et anlæg kan være, jo dybere en jordsøjle pilene formår at fordampe væske fra, des mindre regnvandsopsamlende areal er nødvendigt, hvilket har betydelig indflydelse på prisen for anlægget.

Da der ikke kan opstilles en model, der er baseret direkte på kendte processer i pileanlæggene, er der i stedet opstillet en empirisk baseret model for dimensionering af pileanlæg. Modellen baseres på konservative skøn, og inkluderer beregninger af den procentvise reduktion af anlæggets størrelse ved stejlere hældning end 45° og/eller dybere anlæg end 1,5 m. Det anbefales, at denne konservative, empirisk baserede model anvendes, indtil vidensgrundlaget bliver tilstrækkeligt til udarbejdelse af en egentlig vejledning.

Næringsstoffer, organiske forbindelser, salte og miljøfremmede stoffer

Der er stor variation i tilførte spildevandsmængder og -sammensætning fra ét pileanlæg til et andet. Der er derfor også stor variation i hvor stor en del af næringsstofferne, der optages af pilene. Der er risiko for, at pileanlæg, der kun tilledes gråt spildevand, bør gødes de første år.

Det vurderes, at der, på grundlag af erfaringerne med sandfiltre, rodzoneanlæg og nedsivningsanlæg, ikke vil opstå problemer med tilstopning af fordelersystemerne i pileanlæg pga. ophobning af letnedbrydelige forbindelser.

Salte vil ophobes i pileanlæg. Det er endnu usikkert, hvorvidt koncentrationen af salte vil få betydning for pilenes fordampningsevne indenfor anlæggenes levetid.

Det er usandsynligt, at tilledningen af spildevand til jorden i et pileanlæg vil forårsage en sådan belastning af jordens indhold af metaller, at jorden overskrider jordkvalitetskriterierne. Beregninger indikerer, at det vil tage mellem 100 og 17000 år at belaste anlæggenes jord i sådan grad (afhængigt af metal og baggrundsværdi), at jordkvalitetskriterierne overskrides, - med mindre baggrundsværdierne i forvejen er lig med eller overskrider jordkvalitetskriterierne.

Det er således også usandsynligt, at de høstede pilestokke, uanset anvendelse, kan medføre en betydelig forurening ved en levetid for anlæggene på 20-50 år.

Skæbnen for de organiske miljøfremmede stoffer er ikke målt. Det er sandsynligt, at opholdstiden og store, årlige udsving i vandindholdet, og dermed reduktionspotentialet, vil sikre nedbrydning af de organiske miljøfremmede stoffer.

Mikrobiologiske undersøgelser

Indholdet af fækale Streptokokker i anlæggenes jordoverflade er analyseret. Dette gælder både for anlæg med overjordisk og anlæg med underjordisk fordeling af spildevandet. For at kunne gennemføre en vurdering er der analyseret på jorden umiddelbart rundt om hvert pileanlæg, referencen. Her er der adskillige eksempler på samleprøver, hvor indholdet af fækale streptokokker er op til en størrelsesorden højere end inde i pileanlæggene. Analyser af fækale Streptokokker kan således ikke begrunde anbefaling af ét fordelingssystem frem for et andet. Der er dog registreret lugt af spildevand ved pileanlæggene med overjordisk fordeling af spildevandet. Der er desuden en risiko for direkte kontakt med spildevand i anlæggene med overjordisk fordeling. Underjordisk fordeling bør derfor anvendes.

Administrative bestemmelser

Pileanlæg hører administrativt under betegnelsen "afløbsfrie bassinanlæg", og behandles som sådan, rent administrativt, som en beholder nedgravet i jorden. Der gælder, at sider og bund skal være tætte, at der ikke må ske overfladisk afstrømning, at der ikke må være risiko for gener eller sundhedsfare for mennesker og dyr, og at afstanden til nærmeste vandindvindingsanlæg skal være 15-50 meter.

Da pileanlæg er spildevandsanlæg, vil de generelle bestemmelser om miljøbeskyttelse, betalingsregler og spildevandstilladelser for spildevandsanlæg også være gældende for pileanlæg. Da der ikke er noget afløb fra pileanlæg, lever de op til alle de renseklasser, der omtales for den spredte bebyggelse i spildevandsbekendtgørelsen. Derfor kan pileanlæg principielt komme på tale til alle de ejendomme i den spredte bebyggelse, der pålægges rensning af deres spildevand.