Økologisk byfornyelse og spildevandsrensning, 58 – Udvikling af metode til karakterisering af gråt spildevand

Udvikling af metode til karakterisering af gråt spildevand

Sammenfatning og konklusioner

Gråt spildevand er betegnelsen for den del af det samlede spildevand fra husholdninger, der ikke indeholder fækalier og urin. Interessen for genbrug af gråt spildevand er stigende på internationalt plan, men motiverne er forskellige. Indenfor EU er det motivet om en bæredygtig udvikling der driver interessen. I lande som USA, Spanien, Israel og Australien skyldes interessen for genanvendelse at vandressourcerne er begrænsende, mens motivet i Japan desuden udspringer fra en stor befolkningstæthed.

På grund af gråt spildevands indhold af forskellige forureningskomponenter (partikler, BOD, COD, næringsstoffer, tungmetaller, miljøfremmede organiske forbindelser og mikroorganismer) er det i forbindelse med nogle anvendelsesformål ikke hensigtsmæssigt at genbruge vandet uden forudgående rensning. For eksempel kan indholdet af patogene mikroorganismer udgøre en smitterisiko for brugeren af det grå spildevand, og for personer der kommer i berøring med vandet under håndteringen. Derudover har indholdet af næringsstoffer og mikroorganismer betydning for graden af eftervækst i vandforsyningsinstallationer samt opbevaringsbeholdere. Genbrugsmuligheder, som finder sted udendørs, medfører en fare for forurening af jord og grundvand. I disse tilfælde er det vigtigt at kende indholdet af miljøfremmede stoffer og mikroorganismer, der kan udgøre en risiko. Ud fra et æstetisk synspunkt skal gråt spildevand, der genanvendes være uden farve og lugt. Ovennævnte forhold gør, at det er nødvendigt at vide hvilke stoffer og mikroorganismer gråt spildevand kan indeholde. En karakteristik af gråt spildevand er endvidere væsentlig for at kunne vurdere hvilke rensningsmetoder der skal anvendes og til hvilke formål det grå spildevand kan genanvendes. Gråt spildevand kan f.eks. anvendes til toiletskylning, tøjvask, havevanding, brandbekæmpelse og vask af udendørsarealer.

Projektets overordnede formål har været at indsamle information vedrørende indholdet af forureningskomponenter i gråt spildevand, samt at udvikle en metode til karakterisering af gråt spildevand.

Et literaturstudium viste at den tilgængelige information om sammensætningen af gråt spildevand koncentrerer sig mest om pH, total alkalinitet, SS, organisk stof (BOD, COD), næringsstoffer (N, P og K) samt tungmetaller og i begrænset omfang mikroorganismer. Indholdet af miljøfremmede organiske stoffer stammende fra husholdningskemikalier og hygiejneprodukter ikke er dokumenteret. Endvidere er information vedrørende toksicitet og sundhedsmæssige risici forbundet med de enkelte stoffer i gråvandet såvel som selve gråvandet begrænset. Videre vides der stort set intet om kvaliteten af de primære gråvandstyper, der efter sammenblanding bliver til klassisk gråvand. Der er derfor behov for grundige måleprogrammer til afklaring af gråt spildevands indhold af kemiske forbindelser, mikroorganismer samt dets toksicitet.

Der er i nærværende studie udviklet en metode til undersøgelse af gråvand. Baggrunden er at måleprogrammer har deres begrænsninger. De er dyre at gennemføre, det mangler analysemetoder til mange potentielt forekommende stoffer, og det kan være svært at udtage repræsentative prøver. Metoden er opbygget af to dele a) inventering og b) målinger. Inventeringsmetoden har til formål at vurdere indholdet af forureningskomponenter ud fra beboernes adfærd, mens måleprogrammet er en kvantitativ måling af indholdet af forureningskomponenter. Metoden er afprøvet på et eksisterende gråvandssystem i bebyggelsen BO-90 i København.

Den gennemførte undersøgelse er den første der udover de klassiske parametre også inkluderer en karakterisering af et gråvands indhold af organiske miljøfremmede stoffer. Undersøgelsen viser at gråvandet fra BO-90 har et gennemsnitligt indhold af klassiske spildevandskomponenter, der ligger indenfor det der tidligere er publiceret i den åbne litteratur. Spildevandsparametrene udviser væsentlige tidsmæssige variationer og for mange forekommer der ekstremværdier der giver store variationsintervaller.

De dominerende kilder til miljøfremmede kemiske forbindelser i gråt spildevand er stoffer, som indgår i kemikalier og andre produkter, der anvendes i husholdningerne, f.eks. vaske- og skyllemidler, opvaskemidler, rengøringsmidler, desinfektions- og blegemidler og afløbsrens, shampoo, balsam og hudcrèmer. I alt er det fremkommet 899 miljøfremmede stoffer, der potentielt kan forekomme i gråt spildevand. Det var ikke muligt at indhente statistiske oplysninger vedrørende hvilke mængder af husholdningsprodukter der bliver brugt i husholdningerne. Ligesom information vedrørende mængden/koncentrationen af indholdsstoffer i produkterne ikke er tilgængelig.

Der blev gennem en inventering på BO-90 identificeret ca. 70 forskellige produkter som blev brugt i de 17 lejligheders badeværelser. Forbruget var domineret af shampoo, balsam, tandpasta og diverse crémer. Der blev registreret 290 forskellige indholdsstoffer i de anvendte produkter. Eksempel på indholdsstoffer er amyloglucosidas (enzym), citronsyre (blødgørere), cocamidpropylbetain (amfoter tensid), EDTA (blødgører), glycerin (emulgator), laurylsulfat (anionisk tensid), methyl-, ethyl- og propylparaben (konserveringsmidler) og PEG-7-glycerylcocoat (nonionisk tensid).

I den kvantitative screening af gråvand fra BO-90 blev der fundet 201 miljøfremmede organiske stoffer, tilhørende grupperne; tensider (eks. LAS, nonylphenol), emulgatorer (eks.1-Hexadecanol, 1-Octadecanol), duft- og smagstoffer (eks. caffein, camphor, citronellol), konserveringsmidler (eks.benzosyre, butylhydroxytoluen, ethylparaben, triclosan), blødgørere (eks. bis(2-ethylhexyl)phthalat, dibutylphthalat,), UV-filtre (Parasol MCX), opløsningmidler (eks. 2-hexadecanol, ethylbensen, toluen) etc.

Det blev ikke påvist Salmonella, Campylobacter og Legionella i prøver af hverken ubehandlet eller behandlet, opbevaret gråvand. Der synes derfor være en ringe risiko for infektioner med disse smitstoffer ved anvendelse af gråvand. Der er i dette projekt ikke undersøgt for virus, da der ikke forelå egnede metoder til påvisning af virus i gråvand. Men især forekomsten af virus, afhængigt af gråvandstypen, den påtænkte anvendelse og behandlingen, kan udgøre en egentlig sundhedsrisiko.

Undersøgelsen viser at resultatet fra en inventering kan udgøre et godt grundlag for at designe et målrettet og relevant måleprogram. Den viser også tydeligt at målinger fra en enkelt undersøgelse ikke kan ekstrapoleres til gråvand generelt. Videre tyder resultaterne på at koncentrationerne af forureningskomponenter i i gråvand generelt, er på et niveau der gør at gråvand ikke uden videre behandling kan genbruges i husholdninger eller til vanding og nedsivning.