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

Øget genanvendelse af gråt spildevand i fællesanlæg i større bysamfund

2. Genanvendelse af vand – danske og internationale erfaringer

Der ses i litteraturen stadigt flere eksempler på vandgenbrug i forskellige regioner af verden. Nødvendigheden af vandgenbrug er oftest forårsaget af en kombination af stigende efterspørgsel på vandressourcer og en begyndende mangel på rent grund- eller overfladevand. I golde og udtørrede områder af verden som f.eks. Australien, Middelhavslandene, Golfstaterne, den sydvestlige del af USA og ikke mindst i store dele af Afrika er genanvendelse af vand således en nødvendighed for regionernes fortsatte udvikling på grund af en for stor udnyttelsesgrad af de eksisterende vandressourcer, hvilket sætter en bæredygtig udnyttelse af vandressourcerne i fokus. I de tættest befolkede områder af verden som Singapore, storbyer i Japan og Californien har et for stort vandressourceforbrug resulteret i en ny vandforsyningsstrategi med et dobbelt vandforsyningssystem – et system med vand af drikkevandskvalitet, og et system med renset og desinficeret spildevand til industriel og teknisk brug.

I Danmark som helhed er udnyttelsesgraden af grundvandsressourcen stadig mindre end 100%, selvom der i de tætbefolkede regioner tæres mere på vandressourcerne, end der dannes, hvilket fremgår af Figur 2.1.

Figur 2.1
Udnyttelsesgraden af grundvandsressourcen i Danmark. Baseret på amtsrapporter for vandindvindingen i Danmark for 1995 – 1996 /17/ samt Vandrådets skøn over grundvandsressourcen /18/. Udnyttelsesgraden er beregnet som vandindvindingen/udnyttelige grundvandsressource.

Da vi i Danmark stadig er i den enestående situation, at stort set alt drikkevand kan produceres ud fra oppumpet grundvand ved simple rensningsprincipper, er det vigtigt, at der fortsat satses på en bæredygtig udnyttelse af grundvandsressourcen, da drikkevandsbehandlingen nødvendigvis bliver mere kompliceret og fordyrende at foretage. Derudover er der en risiko for, at drikkevandskvaliteten kan blive forringet på grund af nødvendigheden af desinfektion, som ofte må indføres sammen med de mere avancerede rensningsprincipper.

2.1 Genanvendelsesmuligheder af vandressourcer

Genanvendelse af vandressourcer foretages oftest i forbindelse med: vandgenbrug på landbrugs- og landskabsarealer (parker, golfbaner, kirkegårde, etc.) industriel vandgenbrug, grundvandssikring, teknisk vandgenbrug (brandslukningsvand, aircondition, toiletskyl, etc.) og direkte drikkevandsgenbrug. Nødvendigheden af vandgenbrug er oftest drevet af knappe vandressourcer, økonomiske hensyn samt nødvendigheden af en reduceret forureningsbelastning af recipienter fra spildevandsudledninger.

Vandressourcerne kan i princippet genindvindes på to måder: Opsamling af regnvand eller udnyttelse af en eksisterende spildevandskilde med henblik på genbrug.

2.2 Opsamling af regnvand til vandgenbrug

Regnvandsopsamling med henblik på vandgenbrug tiltrækker sig stadig større opmærksomhed – ikke mindst i Danmark, hvor priserne på drikkevandsforsyning og -afledning er blandt verdens højeste. I /9/ blev det estimeret, at den potentielle vandbesparelse i danske husholdninger ved anvendelse af regnvand fra tagflader udgjorde 6,8% af den totale produktion af vandværksvand svarende til 64 mio. m³ pr. år (under forudsætning af, at regnvandet kan erstatte toiletskyl og tøjvask). Selvom disse betragtninger stadig er af teoretisk karakter, åbnes der i Danmark nu mulighed for en mere økonomisk rentabel model for udnyttelse af regnvand til husholdnings- og industriformål, idet kommunerne med en ændring af loven om betalingsregler for spildevandsanlæg (lov nr. 342 af 17. maj 2000) har fået mulighed for at fritage eller reducere vandafledningsbidraget ved genanvendelse af regnvand, såfremt der er miljømæssige hensyn, der taler for det /15/.

Der er i litteraturen ikke fundet mange eksempler på brug af regnvand i industriel sammenhæng. Potentialet for genanvendelse af regnvand fra virksomheder med store tagarealer er imidlertid betragteligt, idet store mængder vand kan opsamles. Senest er der i /16/ rapporteret genbrug af regnvand i størrelsesordenen 100 m³/mm regnvand fra den 100.000 m² store tagflade af "The Millennium Dome" i London i kombination med gråt spildevand og afværge-oppumpet grundvand. Et mere aktuelt eksempel for denne undersøgelse er genanvendelsen af regnvand på Herlev Amtssygehus til sygehusets airconditionanlæg, hvor der årligt kan opsamles ca. 32.000 m³ regnvand fra tagarealer og parkeringspladser /4/. På Herlev Amtssygehus genanvendes i dag ca. 10.000 m³/år til køling, hvilket betyder, at der stadig er et stort muligt genanvendelses-potentiale af regnvand, som ikke er udnyttet endnu.

Regnvand er som udgangspunkt særdeles velegnet som procesvand, idet vandet har en meget lav hårdhedsgrad og kun indeholder små koncentrationer af forurenende stoffer. Regnvand kan dog forurenes efter opsamling fra tagarealer og befæstede arealer og ved længere tids opbevaring i store tankanlæg, hvilket resulterer i høje kimtal og mulighed for forurening med patogene mikroorganismer /8/. Ved opsamling fra parkeringsarealer om vinteren kan regnvandet opnå høje ledningsevneværdier, såfremt der saltes i området /4/. Afhængig af anvendelsen kan der derfor kræves effektive rensningsforanstaltninger ved genanvendelse af regnvand for at sikre en god teknisk og hygiejnisk kvalitet.

2.3 Genbrug af spildevand

Det største potentiale for genanvendelse af vandressourcer ligger i genbrug af spildevand. Der skelnes i litteraturen typisk mellem genbrug af tre spildevandsformer: Gråt spildevand fra husholdningsbrug (tøjvask og brusevand), renset kommunalt spildevand (herunder brug af sekundavand) og industrielt spildevand.

2.3.1 Genanvendelse af gråt spildevand

Gråt spildevand kan ifølge /16/ karakteriseres som den spildevandsstrøm, der med hensyn til næringsstoffer og organisk stof er den lavest belastede spildevandsstrøm fra enhver husholdningskilde. Gråt spildevand er i praksis derfor alt husholdningsspildevand, som ikke indeholder sanitært spildevand fra toiletter (sort spildevand), og spildevand der ikke er stærkt forurenet med hensyn til miljøfremmede organiske forbindelser, tungmetaller eller stærke syrer/baser. Forureningsgraden af gråt spildevand kan variere meget - afhængig af fra hvilken kilde det stammer. Oftest vil gråt spildevand blive betragtet som en lettere forurenet spildevandskilde, der indeholder lavere koncentrationer af næringssalte (primært kvælstof) og patogene mikroorganismer end fækaltholdigt spildevand /23/. Nye undersøgelser viser ifølge /22/ imidlertid, at andre typer mikroorganismer som protozoer (parasitter) og forskellige former for virus også trives i vandgenbrugssystemer.

Genanvendelse af gråt spildevand sker typisk decentralt i enkelthusholdninger eller afgrænsede ejendomskomplekser, hvor spildevandet undergår en given behandlingsproces, hvormed det opnår en kvalitet, der gør det teknisk og hygiejnisk anvendeligt til genanvendelsesformål. Der ses i litteraturen talrige eksempler på genanvendelse af gråt spildevand i husholdninger, f.eks. /14, 16, 24, 26, 27, 28, 29, 30/. I husholdningssammenhæng udgør den grå spildevandsmængde langt den overvejende del af spildevandsmængden. Ifølge /24, 25/ andrager gråvandet således ca. 70% af den daglige spildevandsmængde fra en almindelig husholdning.

I og med at gråt spildevand blandt andet også omfatter vaskevand, er der i industrimæssig sammenhæng stadig flere eksempler på genanvendelse af gråt spildevand på industrivaskerier /53, 54/, hvor langt størstedelen af vandforbruget anvendes i vaske- og skylleprocesser. Der er udelukkende set eksempler på internt genbrug af gråt spildevand på vaskerier, da der i vaske- og skylleprocessen ofte kan foretages direkte vandgenbrug eller vandgenbrug med en begrænset form for rensning af genbrugsvandet. Spildevandet fra vaskerier med vandgenbrug vil stadigt kunne karakteriseres som gråt spildevand, selvom det vil forekomme at være væsentligt mere forurenet, end hvis der ikke havde været foretaget vandgenbrug.

Der er ikke fundet eksempler på genbrug af gråt spildevand mellem producenter af gråt spildevand (virksomheder og institutioner) og tilstødende virksomheder. På baggrund af resultater fra dette projekts spørgeskemaundersøgelse kunne det blandt andet skyldes en formodning om, at det ville være for dyrt at etablere et nyt afløbssystem, hvori sanitært spildevand fra toiletter og urinaler holdes adskilt fra det grå spildevand.

2.3.2 Central genanvendelse af kommunalt spildevand

Renset spildevand til genanvendelse (også kaldet sekundavand) kommer oftest fra centrale kommunale rensningsanlæg, hvorfra spildevandet renses, desinficeres og sendes retur i et sekundært distributionssystem. Der er talrige eksempler på genanvendelse af renset spildevand: Vanding af landbrugsarealer og rekreative områder /31, 32, 33, 34, 35/, som kølevand i industrier /36, 37, 38, 39/, ved genanvendelse af vand i storbyer /19, 20/ og ved grundvandsopfyldning for modvirkning af saltvandsindtrængning /42/. Fordelen ved genanvendelse af renset spildevand fra centrale rensningsanlæg er, at spildevandsstrømmen er en stabil og konstant vandressource, så længe der tilledes spildevand til rensningsanlægget. Ved central spildevandsgenanvendelse er det derfor muligt at planlægge sin vandforsyningsstrategi på baggrund af en stabil vandressource. Dette ses f.eks. i visse af Japans storbyer /20/, i Singapore /21/ og i Californien /19/, hvor vandressourcerne er mangelfulde. Her sendes det rensede spildevand fra renseanlæggene retur til brug i toiletter og industrier i større to-strengssystemer. Alene i Japan genanvendes over 40% af spildevandet fra centrale rensningsanlæg til industrielle formål /11/.

En anden type sekundavand, der i stor udstrækning genanvendes til industrielt brug, er forurenet grund- og overfladevand, der ikke overholder kvalitetskravene til drikkevands-brug med den vandbehandling, der foretages. I Danmark ses stadig flere eksempler på oppumpninger af grundvand fra kildepladser med afværgeboringer, som ikke er anvendelig efter drikkevandsbehandling. Ifølge Københavns Vand /47/ blev der i 1999 oppumpet mere end 3,1 mio. m³ forurenet grundvand (primært TCE- og BAM-forureninger) fra kildepladser beliggende i omegnskommuner til København. Som eksempel på brugen af afværgeoppumpet grundvand kan nævnes Vestforbrænding, som årligt aftager omkring 300.000 m³ vand.

Genbrug af afværgeoppumpet grundvand til industrielt brug kan dog være problematisk, idet afværgeoppumpningerne typisk efter en periode lukkes ned. I visse områder med høj industriel aktivitet - som f.eks. i Herlev og Gladsaxe kommuner - vil man dog ifølge /47/ forvente længerevarende afværgeoppumpninger af grundvandsforureninger, hvorfor man her bedre vil kunne foretage en mere strategisk satsning på genanvendelse af denne vandressource.

2.3.3 Intern genanvendelse af industrielt spildevand

Der findes talrige eksempler på intern genanvendelse af vand på vandtunge industrivirksomheder. Det er i dag reglen snarere end undtagelsen, at der genanvendes vand på større vandforbrugende virksomheder, f.eks. virksomheder med køleprocesser, papirfremstillingsvirksomheder, tekstilvirksomheder, industrivaskerier, galvanoindustrien, visse fødevarevirksomheder og i mineindustrien. Af de nævnte industrier ligger det største vandbesparelsespotentiale ifølge /37/ i proceskøling, såfremt vandgenbruget erstatter drikkevandsforsyningen.

Til proceskøling i den kemiske industri er der i Danmark et betragteligt vandforbrug, som kun overgås af vandforbruget i levnedsmiddelsektoren /43/. Således blev vandforbruget i den kemiske industri i 1994 opgjort til 68,8 mio. m³ vand (heraf 55,9 mio. m³ havvand), svarende til 41% af den danske industris samlede vandforbrug, se Tabel 2.1.

Tabel 2.1
Vandforbrug i industrien, opgjort efter /43/ i 1994 (mio. m³).

Drivkraften for indførelse af vandbesparelsesforanstaltninger på virksomheder er reducerede udgifter til vandforsyning og spildevandsafledning, skærpede udlederkrav og et ønske om at forbedre virksomhedens miljøimage.

Ved genanvendelse af vand i industrien skelnes ofte mellem direkte vandgenbrug og direkte vandgenbrug med opgradering (rensning) af vandstrømmen på virksomheden.

Direkte vandgenbrug - dvs. uden nogen form for behandling af procesvandet - kan iværksættes, hvor vandet ledes fra en mindre forurenende proces til en mere forurenende proces. Som eksempel kan nævnes vaskerier, hvor vandet fra skylleprocessen kan ledes ubehandlet til vaskeprocessen, uden at den samlede vaskeproces forringes.

Direkte vandgenbrug med opgradering af vandstrømmen kan ofte føre til ophobning af salte, næringsstoffer og organisk stof i procesvandet, hvilket kan føre til problemer med udfældninger og et forøget mikrobielt vækstpotentiale i vandkredsløbet /44, 54/.

Vandgenbrug kan i visse virksomheder resultere i helt lukkede vandkredsløb uden udledning af spildevand, som det for eksempel ses i visse papirfremstillingsvirksomheder /40, 41/. Omkostningerne ved en fuldstændig lukning af en virksomheds vandkredsløb kan dog være store, hvorfor lukkede kredsløb især er relevante, hvor særlige forhold - som f.eks. beskyttelse af recipienten eller mangelfulde vandressourcer - er gældende.

2.3.4 Ekstern genanvendelse af industrielt spildevand

Der er i litteraturen kun fundet meget få eksempler på ekstern vandgenbrug mellem virksomheder. I en australsk undersøgelse /11/ blev tre mulige recirkuleringsstrategier for genbrug af vand på industrier foreslået: Intern genanvendelse på industrier (internt genbrug), genbrug af kommunalt spildevand og ekstern genanvendelse mellem virksomheder (eksternt genbrug). Potentialet af de nævnte recirkulationsstrategier blev bedømt ud fra en række nøglekriterier såsom: afstand mellem udleder og aftager, vandkvalitet, vandmængde og –sammensætning, vandpriser, forrensningsbehov og sundhedsrisici. Vurderingen resulterede i, at ekstern genanvendelse af vand mellem virksomheder blev bedømt til at have det laveste genanvendelsespotentiale, primært på grund af store etableringsomkostninger. Undersøgelsen /11/ konkluderede også, at genanvendelse af kølevand mellem industrier umiddelbart udgør det største genanvendelsespotentiale på grund af de store vandmængder, der medgår som proceskølevand.

2.3.4.1 Case: Kalundborg Symbiosen

I Danmark er Den Industrielle Symbiose i Kalundborg /45, 46/ nok det bedst kendte eksempel på ekstern genanvendelse af industrielt spildevand. Symbiosen er opbygget som et netværkssamarbejde mellem fem proces-industrivirksomheder og har til formål at udnytte hinandens biprodukter. Opbygningen af symbiosen er illustreret i Figur 2.2.

Symbiosen, der har eksisteret i 30 år, er i dag et kendt mønstereksempel på opbygning af de såkaldte "Eco-parks", hvor udnyttelsen af virksomheders biprodukter (stof, energi, vand) resulterer i lavere ressourceforbrug og en mindre miljøbelastning.

I forbindelse med symbioseprojekter mellem virksomheder, hvor stof, vand og energi kan udveksles, er den største barriere ifølge /46/ oftest opbygningen af et tillidsforhold mellem virksomhederne. Det økonomiske potentiale er som udgangspunkt det egentlige incitament for at samarbejde om udveksling af ressourcer mellem virksomhederne, men dette overskygges tit af virksomhedernes manglende evne til at samarbejde.

Som det fremgår af diagrammet i Figur 2.2, udveksles der spildevand mellem Statoil og Asnæsværket. Spildevandsstrømmen, som normalt andrager 100.000 – 150.000 m³/år, erstatter en del af havvandsindvindingen på Asnæsværket og benyttes primært til slaggespuling.

Afhængighedsforholdet mellem de to virksomheder er primært til Asnæsværkets fordel, idet en delstrøm af spildevandet først pumpes til Asnæsværket efter, at det har forladt Statoils biologiske rensningsanlæg. Statoil betaler fuld spildevandsafledningsafgift af den afledte spildevandsmængde og har ingen økonomisk interesse i, hvor stor en spildevandsmængde Asnæsværket kan aftage.

Konstellationen af vandgenbrug mellem Statoil og Asnæsværket i Kalundborg Symbiosen må siges at ligge mellem central genanvendelse af renset spildevand (dog ikke kommunalt) og ekstern genanvendelse af industrielt spildevand, idet der er tale om industrielt spildevand, som på den ene virksomhed renses ned til spildevandsudlederkravet og udledes direkte til recipient. Grundet en effektiv rensningsproces og konstant spildevandsstrøm er en efterbehandling af spildevandet fra Asnæsværket ikke nødvendig.

Figur 2.2
Illustration af vand- og stofstrømme mellem fem industrivirksomheder på Kalundborg-egnen /45/.

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