Mere viden om anvendelse af kildesorterende toiletteknologi
1 Indledning
| 1.1 | Baggrund |
| 1.2 | Anvendelse af urin og fækalier |
1.1 Baggrund
Dette projekt tager udgangspunkt i såvel en fornyet interesse i kildesorterende toiletteknologi, som en fornyet interesse i at anvende kildesorterede humane restprodukter til landbrugsproduktion. Anvendelsen kan ske efter lagring af urin og behandling af fækalier evt. sammen med urin i biogas- eller vådkomposteringsanlæg.
Dele af landbrugssektoren er blevet mere kredsløbsbevidst, sætter nye mål og bruger andre midler. Det økologiske landbrug er under udvikling. Der arbejdes med bæredygtig udvikling og kvalitet fra jord til bord. Efterspørgselen efter økologiske varer er steget kraftigt i Danmark og mange andre vestlige lande i de sidste 10 år. 10 % af mejerivarerne og herunder 17 % af mælken, der i dag sælges i Danmark er økologisk (Wier 2000 ).
Spildevandssektoren, der bl.a. længe har udviklet sig ud fra en affaldsbortskaffelsesstrategi for humane restprodukter, kan ikke umiddelbart levere egnede restprodukter til f.eks. produktion af økologiske varer. Slam indeholder kun en begrænset del af de oprindelige næringsstoffer og blandes husspildevandet med affaldsstrømme fra industrier kan kvaliteten af restprodukterne kraftigt forringes.
Der er endvidere en række barrierer for alternativ håndtering og tilbageføring af humane restprodukter fra bord til jord og disses anvendelse i landbrugsmæssig sammenhæng. Barrierer kan være et gode, hvis de er en nødvendig og uomgåelig betingelse for at forhindre f.eks. smittespredning, men ændrer karakter hvis de blot primært er udtryk for etableret praksis eller etablerede interesser, der ikke kan gøres til genstand for refleksion og diskussion, og dermed forhindrer alternative løsningsmuligheder.
Da vi næsten udskiller den samme mængde næringsstoffer, som vi indtager, kunne der alternativt etableres økonomiske eller regelbaserede regulative systemer, der ikke blot muliggjorde, men stimulerede tilbageføring af humane næringsstoffer til landbruget.
Der er dog også i spildevandssektoren en række overvejelser om bæredygtighed og andre former for restprodukthåndtering. "Aktionsplanen for fremme af økologisk byfornyelse og spildevandsrensning" og en del pilotprojekter er konkrete udtryk herfor i Danmark.
I Sverige har der længe været fokus på anvendelse af human urin opsamlet ved hjælp af kildesorterende toiletsystemer (Olsson 1995, Hanæus 1996, Jönsson 1998, Jönsson 2000, Vinnerås 1998). I Tyskland har man interesseret sig for etablering af kildesamlende vakuumtoiletter med henblik på behandling af humane restprodukter i biogasanlæg (Otterpohl 1995, Otterpohl 1996, Lange 1997). I såvel Norge som i Sverige er der blevet forsket i vådkomposteringteknik og etableret vådkomposteringsanlæg med henblik på bl.a. behandling af humane restprodukter opsamlet ved hjælp af kildesamlende vakuumtoiletter
(Jenssen 1994, Skjelhaugen 1998, Skjelhaugen 1999, Alfa Laval AS udateret, Norin 1996A, Norin 1996B, Økologisk Råd 1999).
Fig. 1.1
Grubleren (Lotte Hilden – copyright A & B Backlund ApS)
Reflekteret udvikling eller udvikling som refleks?
I moderne risikosamfund er spildevandsløsninger ikke kun eliminering af risici, men kan også reflekteres som produktion af nye risici i strukturer af viden, interesser og forvaltning af regler. Kompleksiteten i den menneskelige naturpåvirkning overstiger langt kompleksiteten i de menneskelige regulerings- og kontrolsystemer. Vores viden er begrænset og ændrer sig løbende. (Beck 1986, Beck 1988, Beck 1994, Luhmann 1986, Luhmann 1998)
Tidligere recirkuleredes en stor del af næringsstofferne fra urin og fækalier. En cocktail af viden, ny teknik, forvaltningsmæssige og forretningsmæssige interesser har forandret denne praksis. Den historiske udvikling har forandret det umiddelbare tilbageførselspotentiale til et produkt kaldet renset spildevand og et restprodukt i form af slam. Der er forskel på de restprodukter vi designer og udsondrer i samspil med vores kroppe og restproduktet slam fra rensningsanlæg.
I lyset af, at det moderne samfund er befolket af reflekterende aktører, kunne moderniseringen godt overvejes i forhold til udvikling som en refleks eller som reflekteret udvikling. Der er brug for reflekteret modernisering som resultat af åbne dialoger og beslutningsprocesser, og hvis moderniseringen mere opleves som en snæver refleks af forvaltningsmæssige og forretningsmæssige interesser, kunne man måske tale om et behov for en modernisering af moderniseringen. Vi kan forandre spildevandshåndteringen ved hjælp af ændrede systemer og andre systemkomponenter, men vi kan også forandre den ved ny viden og ændrede begreber og definitioner. Der er ikke bare forskellige teknikker og viden men også forskellige bl.a. forskningsmæssige, forvaltningsmæssige og forretningsmæssige interesser på banen, (Beck 1986, Beck 1988, Beck 1994, Luhmann 1986, Luhmann 1998).
Vi skyller i dag barnet ud med badevandet. Ikke nok med at vi stadig bruger store mængder drikkevand, til at producere spildevand ved bortskaffelsen af bl.a. næringsstofferne, vi sender også badevandet efter dem. Det vi møder på rensningsanlægget, på marken eller på forbrændingen er ikke til at genkende. Det er bestemt ikke det barn, vi oprindeligt skyllede ud. Det koncept, det paradigme, der skulle skylle smitterisici ud af byerne, skyllede måske også muligheder for bæredygtighed i fremtiden ud. Slam og renset spildevand er ikke slutprodukterne i et koncept, der fra starten tager sigte på at tilbageføre næringsstoffer af høj kvalitet i optimale mængder og i høj koncentration til landbrugsmæssig produktion. Slam og renset spildevand er slutprodukter i en kildesamlende bortskaffelsesstrategi, der oftest sammenfører meget forskellige kilder til samlet behandling.
De tekniske installationer er bygget således op, at det kan være svært at kombinere forskellige strømme efter aktuelle ønsker og eksisterende viden. De mangler fleksibilitet.
Der er brug for et katalog af koncepter, systemer og systemkomponenter. Der vil i dette projekt kun blive set på nogle få tekniske komponenter og snævert tekniske problemstillinger knyttet til kildesorterende håndtering af urin og fækalier. Der er brug for en mangfoldighed af systemer og systemkomponenter, der gør det muligt at arbejde med de oprindelige delstrømme, der ligger forud for de kildesamlede totalstrømme, hvis slutprodukter vi i dag konfronteres med.
Succesrig kildesorterende genanvendelse af ressourcer, i humane restprodukter som alternativ til kildesamlende bortskaffelse af affald, vil stille store krav til kildesorterende systemkomponenters funktionsdygtighed og driftssikkerhed.
Vand og næringsstoffer er fundamentalt livgivende, og vand kan være et udmærket transportmiddel og fortyndingsmiddel. Vandets evne som transportmiddel og fortyndingsmiddel er blevet udnyttet som en løsning i de overleverede kildesamlende bortskaffelsesstrategier. Ved en strategi for tilbageføring af næringsstoffer fremstår skyllevand og fortynding som et helt centralt problem.
Fokus i projektet bliver nogle tekniske delområder for kildesorterende toiletteknologi, hvor vandskyl, skyllevandsmængder og efterfølgende separation af skyllevand står i centrum.
Kildesortering kan være med til at sikre en høj kvalitet vedr. f.eks. tungmetaller i restprodukterne. Det er imidlertid ikke selve kildesorteringen, men tekniske delområder for koncentreret opsamling af henholdsvis urin og fækalier, der står i centrum. Hvad der i relation til urin og fækalier defineres som kildesorterende kan i relation til skyllevand og papir defineres som kildesamlende. Når der derfor i det kommende tales om kildesorterende, menes der i forhold til urin og fækalier i toilet eller urinal.
Der sættes også fokus på separation, ikke som det ofte ses begrebsligt anvendt parallelt til sortering, men her i forbindelse med forsøg på at kompensere for anvendelse af store mængder skyllevand ved skyl af fækalier, med henblik på kompostering eller koncentreret opsamling i en tank.
Sortering eller kildesortering bruges om særskilt opsamling af henholdsvis urin eller fækalier i selve toiletstolen eller i urinalet, mens separation anvendes ved den fysiske proces i f.eks. en Aquatron cyklon, hvor allerede kildesammenførte strømme som vand og fækalier efterfølgende søges separeret.
En vej til koncentreret opsamling kan være helt at undgå vandskyl, en anden at operere med et stærkt begrænset vandskyl, en tredje efterfølgende at foretage en separation.
1.2 Anvendelse af urin og fækalier
Før der blev etableret vandskyllende toiletter i kombination med central drikkevandsforsyning og centrale spildevandssystemer i byerne, var det almindeligt, at restprodukterne urin og fækalier blev opsamlet og transporteret til anvendelse i landbrugsproduktion. Restprodukterne indeholdt værdifulde koncentrerede næringsstoffer og organisk materiale, som det kunne være interessant at tilbageføre til fornyet landbrugsproduktion (Wrisberg 1996, Lange et al. 1997).
Det vandbaserede spildevandssystem, der siden 1800 tallet har udviklet sig i en række lande og fortrængt andre håndteringsformer, var en blandt flere muligheder for at afhjælpe stigende sanitære problemer i byer med ofte eksplosiv stigning i befolkningstallet. Selv om det ikke var muligt at skylle de sociale problemer ud af byerne, kunne man kompenserende satse på at skylle de humane restprodukter ud og "væk", for at forbedre sundhedstilstanden i byerne. Strategien havde positive effekter i byerne, men skabte nye problemer på de nye recipienter for restprodukterne.
Der var en betydelig modstand imod og indsigt i problemer i relation til at bryde kredsløbet med landbruget og ændre strømmen for restprodukterne til vandrecipienter. Konkurrerende viden, systemer og interesser stod over for hinanden. De etablerede spildevandssystemer var ikke de eneste muligheder, og den producerede fremtid kun en af mange mulige.
De med vand kraftigt fortyndede restprodukter, i kombination med fremkomsten af kunstgødning, gjorde en fortsat landbrugsmæssig anvendelse uinteressant.
Ikke kun et nyt moderne syn på hygiejne, æstetik og bekvemmelighed, men også alvorlige tekniske problemer var medvirkende til at alternative systemer havde svært ved at fastholde positioner eller vanskeligt ved at finde udbredelse (Wrisberg 1996, Lange et al. 1997).
Det var imidlertid ikke kun sanitære problemer, der på en bekvem måde blev skyllet væk. Det gik måske også ud over vigtige mulighedsbetingelser for en fremtidig bæredygtig udvikling. Den fortsatte udviklingslinje med en destruktiv tilgang til organisk materiale og næringsstoffer som et problem for diverse vandrecipienter, er ikke noget optimalt udgangspunkt for en fornyet interesse i at bruge næringsstoffer og organisk materiale fra human urin og fækalier til landbrugsproduktion.
Slam og renset spildevand er restprodukter fra en bortskaffelsesstrategi for substanser, der pr. definition er affald og ikke bevidst designede restprodukter i en genanvendelsesstrategi.
Næringsstoffer fra slam og renset spildevand bruges i dag i en række lande til at gøde med. Slam bruges udbredt i landbruget, og klorbehandlet renset spildevand bruges især i forbindelse med vandmangel f.eks. i lande som Israel .
Det bør være interessant at designe såvel nye systemer, systemkomponenter og restprodukter som led i alternative direkte tilgange til de strømme, der normalt sammenblandes i kildesamlende spildevandsstrategier. Restprodukterne urin og fækalier og deres håndtering spiller en vigtig rolle i forbindelse med visioner om bæredygtig udvikling.
For at udvikle samfundet i bæredygtig retning må der bevidst designes med henblik på at tilbageføre humant udsondrede restprodukter til landbruget. En sådan tilbageførsel af næringsstoffer vil forhåbentlig ikke bare nedsætte uønsket udledning af næringsstoffer til vandrecipienter, men også nedsætte behovet for anvendelse af fosile brændstoffer.