|
Vakuumtoiletter og behandling af det indsamlede materiale i biogasanlæg eller vådkomposteringsanlæg 3 Urin og fækalierTil vurdering af varmepotentiale, biogaspotentiale og næringsstofpotentiale i opsamlet materiale fra vakuumtoiletter vil det bl.a. være nødvendigt at have kendskab til udgangsværdier for volumener og koncentrationer i human urin og humane fækalier, dvs. indholdet af tørstof, organisk stof, kvælstof, fosfor og kalium. Disse værdier er i kombination med fastsættelse af skyllevandsmængder og skyllefrekvenser vigtige ved såvel teoretiske beregninger af forventede koncentrationer som ved vurdering af praktisk opsamlede volumener og koncentrationer. Der er stor forskel på, hvor meget det enkelte menneske producerer af urin og fækalier. Såvel udsondrede mængder som indholdsstoffer varierer meget fra person til person alt efter alder, køn, sundhedstilstand og karakteristik af indtagne fødevarer. Vegetarer producerer således alt andet lige større mængder fækalier med et større vandindhold (Sundberg 1995, Kalkoffen et al. 1995, Vinnerås 2001, Wrisberg et al. 2001). I dette kapitel gives en karakteristik af urin og fækalier ud fra en gødningssynsvinkel. Masse og næringsstoffer Selvom urin og fækalier normalt kun udgør ca. 1–1,5 procent af husspildevandet, leverer de tilsammen 91% af udledningen af N, 83% af P og 60% af K. Dette er udgangspunktet for den mulige opsamling af N, P og K i husspildevandet via toiletter. Urin alene står for ca. 80% af N, 55% af P og 44% af K i husspildevandet (Sundberg 1995, Vinnerås 2001). Fordelingen af næringsstoffer i husspildevandet fordelt på urin, fækalier og gråt spildevand fremgår af tabel 3.1. og figur 3.1. Koncentrationerne af næringsstoffer i sort spildevand afhænger bl.a. af udgangsvolumener og af koncentrationer af indholdsstoffer i urin og fækalier samt af skyllevandsmængder. Tabel 3.1
Kilde: Vinnerås 2001.
Figur 3.1 Kilde: Vinnerås 2001. Standardtal for masse, tørstof og indhold af næringsstoffer er samlet i tabel 3.2. Standardmængder for urinproduktion angives som 365–550 kg pr. person og år alt efter kilde. Variationen i standardmængder for fækalieproduktionen er endnu større, fra 33 kg pr. person pr. år i Vinnerås (2001) til 110 kg pr. person pr. år i Del Porto et al. (2000). Tabel 3.2
Kilde: Sundberg 1995 (1), Vinnerås 2001 (2), Vrisberg et al. 2001 (3), Del Porto 2000 (4). Det fremgår tydeligt, at der fås meget forskellige udgangsmængder og udgangskoncentrationer afhængigt af, hvilke standardværdier der tages udgangspunkt i. Forskellene på indhold i urin i tabel 3.2 er, bortset fra koncentration af kalium, bestemt af forskellige standardværdier for urinproduktion. Standardværdierne for indhold i fækalier varierer meget mere og er dels bestemt af store variationer i standard for fækalieproduktion, men også i standard for indhold. Størst er forskellen for kalium med koncentrationer på 2,0, 4,9 og 12,1 g/kg MS afhængigt af kilden. Standardtallene kan generelt være forbundet med betydelige usikkerheder, da der er foretaget et begrænset antal målinger på et begrænset antal personer. Der vil i det følgende blive taget udgangspunkt i standardtallene (1) for human urin og standardtallene (3) for humane fækalier. I de teoretiske udregninger af stofkoncentrationerne i "sort" spildevand (se kapitel 11) tages der også udgangspunkt i disse standardtal, som suppleres med angivelser hos Del Porto et al (2000). Der anvendes følgende værdier pr.døgn pr. person: 200 g fækaler med 35 g TS/32 g VS og 1,5 l urin med 60 g TS/45 g VS (VS = indholdet af organisk materiale målt som glødetab af TS (tørstof)). Andelen VS af TS for såvel fækalier som urin er baseret på Del Porto et al. (2000). Fækalier sættes til 200 g (0,2 l) /p/d og 35 g TS, 32 g VS, 1,5 g N, 0,5 g P og 0,6 g K pr person og dag for ikke at undervurdere volumen og overvurdere koncentrationerne. Urin sættes til 1,5 l/p/d og 60 g TS, 45 g VS, 11 g N, 1 g P og 1,5 g K pr. person og dag, ligeledes for ikke at undervurdere volumen og overvurdere koncentrationerne. Tørstof- og næringsstofkoncentrationer i svine- og kvæggylle Da de fleste biogasanlæg primært behandler gylle, sammenlignes koncentrationerne i de humane restprodukter med koncentrationerne i gyllen. Tabel 3.3
Kilde: Eilersen et al. 1998. Det fremgår tydeligt ved sammenligning med tabel 3.2, at selv begrænsede vandskyl, ved opsamling af humane restprodukter fra vandskyllende vakuumtoiletter i samletanke vil kunne resultere i væsentligt lavere koncentrationer end i den behandlede gylle. Tungmetaller, miljøfremmede stoffer og mikroorganismer i urin og fækalier Indholdet af disse stoffer i urin og fækalier behandles ikke i denne rapport, men er tidligere behandlet i rapporterne "Opsamling, opbevaring og udnyttelse af urin fra Museumsgården på Møn" (Holtze & Backlund 2002 A) og "Kompostering og efterkompostering af humane restprodukter indeholdt i afvandet "sort" spildevand" (Holtze & Backlund 2002 B). Toiletpapir Mængder af anvendt toiletpapir har betydning for såvel mængder som koncentrationer af tørstof, organisk stof og næringsstoffer i det materiale, som opsamles med henblik på tilførsel til vådkompostering eller bioafgasning. Det har ikke været muligt at finde undersøgelser af papirforbrug i forbindelse med toiletbesøg. Ved en skylletest hos SPI (Statens Provningsinstitut) i Borås i Sverige blev der brugt 7 g papir pr. toiletbesøg ved aflevering af fækalier (Backlund 2002). Norin (Norin 1996 A) sætter det årlige totalforbrug af toiletpapir, der tilføres toiletter, til 4 kg/pe/år svarende til 11 g/pe/d. Vinnerås (Vinnerås 2001) anvender et tal på 7 kg/pe/år svarende til 19 g/pe/d og angiver et svensk normtal for brug af toiletpapir til 8,5 kg/pe/d svarende til 23 g/pe/d. Papirmængderne, der tilføres toilettet ved toiletbesøg, har betydning for mængderne af tørstof og organisk materiale, der opsamles. I kildesorterende vakuumtoiletter har det desuden betydning for samtlige koncentrationer, om papir anvendt ved toiletbesøg, hvor der kun urineres, skylles ud med det fækale skyl i stedet for at blive anbragt i en sanitetsspand.
|
