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

Vakuumtoiletter og behandling af det indsamlede materiale i biogasanlæg eller vådkomposteringsanlæg

4 Vakuumteknologi

Vakuum betyder luftfortyndet, f.eks. tilnærmelsesvis lufttomt. I en beholder eller i et rør, hvor der er vakuum, er der et lavere tryk end i omgivelserne. Alt efter størrelsen af undertrykket skal den afgrænsende beholder være trykstabil for ikke at blive trykket ind. Undertrykket kan være permanent eller etableres fra gang til gang i forbindelse med den ønskede aktivitet.

Vakuumtoiletteknologien baserer sig på naturloven om en naturlig trykudligning imellem to rum med forskellige tryk.

4.1 Vakuumtoiletsystemer

Vigtige systemkomponenter i et vakuumtoiletsystem er:

- Vakuumtoilet

- Vakuumrørsystem

- Vakuumtank/tank

- Vakuumpumpe

Vakuumtoiletsystemerne kan være karakteriseret af et permanent undertryk eller af, at det ønskede aktivitetsbestemte undertryk etableres fra gang til gang.

I et stort system med mange tilkoblede toiletter, hyppige skyl og betydelige løft af spildevandet vil der typisk blive etableret kraftigt permanent undertryk. Mange toiletter på en skole eller i en række husstande kan være koblet sammen i et system med vakuumtoiletter med vakuumventiler (figur 1.2). En eller flere vakuumpumper sørger for, at der konstant er et kraftigt undertryk i en eller flere centralt placerede vakuumtanke samt i rørsystemet. Ved "skyl" af et tilsluttet vakuumtoilet åbnes vakuumventilen i toilettet, og toiletindholdet suges med høj hastighed til vakuumtanken. Materialet kan efterfølgende pumpes videre med en eller flere spildevandspumper (Backlund 2002). I kapitlerne 8 og 9 beskrives kort nogle store systemer med kildesamlende vakuumtoiletter i Sverige, Tyskland og Storstrøms Amt.

I små systemer med få toiletter, et begrænset antal skyl og et begrænset løft af spildevandet er det muligt at operere med et mindre undertryk, der etableres fra gang til gang. De to vakuumsystemer, der er etableret i projektet, er systemer med et enkelt vakuumtoilet uden vakuumventil (figur 4.3).

4.2 Vakuumtoiletter

Vakuumtoiletter kan bl.a. inddeles efter, hvilke strømme eller delstrømme der går igennem toilettet. Ved separat transport af delstrømme kan der også inddeles efter, hvilke af strømmene der "skylles" og transporteres ved hjælp af vakuum.

4.2.1 Kildesamlende vakuumtoiletter

De første vakuumtoiletter var kildesamlende, og stort set alle etablerede vakuum-toiletter er stadig kildesamlende. Det kildesamlende toilet samler de humane delstrømme, urin og fækalier med vand og papir. Der skylles i et etstrenget system.

Figur 4.1
Kildesamlende Vakuumtoilet fra et lejlighedskompleks i Hannover. Bebyggelsen indgår i "Öko-Technik-parken" i byen.

To af de mest kendte producenter af kildesamlende vakuumtoiletter i Europa er firmaerne "Jets" fra Norge og "EVAC" med hovedsæde i Finland. I USA producerer "Sea Land" vakuumtoiletter. Toiletterne er udbredt anvendt i tog, fly og på skibe til at løfte spildevandet og minimere spildevandsmængden.

Vakuumtoiletsystemerne anvendes også i bebyggelser ved manglende højdeforskelle i terrænet og ved høj grundvandsstand. Toiletterne er bl.a. blevet anvendt i sommerhusbebyggelser. Sådanne bebyggelser er der flere af i Storstrøms Amt.

Vakuumtoiletterne bruges også på offentlige toiletter til opsamling af spildevandet fra toiletterne og eventuelt også fra håndvaske. Spildevandet opsamles i lukkede tanke med henblik på transport til behandling på et renseanlæg. På grund af det beskedne vandforbrug til håndvask er vakuumtoilettets begrænsede vandforbrug af stor interesse.

På de tyske motorveje er der flere anlæg med vakuumtoiletter. Vakuumtoiletterne er blevet brugt nogle få steder på institutioner af forskellige årsager. På klinikker, hvor man f.eks. arbejder med kræftbehandling med skrappe midler, er det en stor fordel at opsamle denne delstrøm separat og så koncentreret som muligt af hensyn til den videre behandling. I kapitel 9.2 omtales en projekt med vakuumtoiletter på en skole i Sverige med henblik på koncentreret opsamling af indholdsstoffer i humane restprodukter til behandling på et vådkomposteringsanlæg. I kapitel 9.3 og i Backlund (2002) omtales nogle installationer med kildesamlende vakuumtoiletter etableret i Tyskland med henblik på koncentreret opsamling af toiletindhold til videre behandling i biogasanlæg.

Vakkuumtoiletter til et enkelt toilet eller et par stykker er dyrt og kompliceret med et system med stort undertryk og permanent vakuum.

"Wost Man Ecology AB" ("WM-Ekologen AB") i Stockholm har derfor lavet et koncept med et vakuumtoilet med lavt undertryk genereret af en motor på 1.400 W, der kun laver og holder undertrykket ved "skyl" af toilettet. Trykket bygges op i røret, og materialet når en opsamlingsbeholder via en slusemekanisme (figur 4.2 og 4.3). Systemet beskrives nærmere i kapitel 5.

Figur 4.2
Kildesorterende Vakuumtoilet fra "Öko-Technik-parken" i byen, hvor et enkelt toilet er opsat i demonstrationsøjemed.

4.2.2 Kildesorterende vakuumtoiletter

Et kildesorterende hybridtoilet med vakuumskyl af fækalier, vand og papir kombineret med et gravitationssystem til urin og vand er blevet markedsført siden midten af 1990’erne. Toilettet produceres af "Wost Man Ecology AB" ("WM-Ekologen AB") og skriver sig ind i en udvikling af kildesorterende toiletter i øvrigt.

Kildesorterende toiletter er på ingen måde en ny konstruktion, men i 1990’erne er der i Sverige blevet produceret kildesorterende alternativer til såvel komposttoilettet, det konventionelle vandskyllende toilet og senest vakuumtoilettet.

Der er etableret nogle systemer med mere end et toilet. Toiletterne er her udstyret med vakuumventiler, der åbnes og lukkes via en fodpedal (se figur 4.2). Et toilet med vakuumventil er testet koblet på et stort system i Hannover. Fortsat udvikling af den anvendte ventilteknologi er nødvendig for at sikre en driftsstabil løsning af åbne-/lukke-mekanismen (Backlund 2002).

4.2.3 Vandforbrug

Vandforbruget ved brug af vakuumtoiletter er bestemt af skyllemængde pr. skyl og skyllefrekvens. Skyllemængden pr. skyl kan være bestemt af skylledysen eller af vandspejlet i toilettet. Etableringen af vandspejlet kan være tids- eller niveaustyret. For konventionelle kildesamlende vakuumtoiletter angives typisk skyllemængder fra 1–1,5 l. "Wost Man Ecology AB" angiver et skyl på 0,5–0,8 l. Urinskyllet er 0,1–0,2 l i de kildesorterende toiletter.

Skyllefrekvensen afhænger af antal personer i husstanden, deres hjemmefrekvens og af en række personlige forhold.

Tal for vandforbrug til skyl af vakuumtoiletter i husstande, der ikke har været specielt motiveret til at begrænse vandforbruget til toiletskyl, kan ses i kapitel 9.3. I et socialt boligbyggeri i Hannover i Tyskland med 32 vakuumtoiletter måltes i perioden 1998–2000 et vandforbrug på ca. 8,5 l/pe/d og en skyllefrekvens på ca. syv gange pr. dag og person ved et skønnet vandskyl på 1,2 l/skyl. I 600 husstande i Bälinge i Sverige med vakuumtoiletter i et vakuumsystem vurderes vandforbruget til ca. 12 l/pe/d. Skyllefrekvens var ca. 8 gange/pe/dag ved et skønnet vandskyl på 1,5 l/skyl (se kapitel 9.1). Tallene er udregnet på basis af faste brugere eller anslået antal PE og tager ikke hensyn til antal gæster m.m.

Standardværdi for frekvens af vandskyl af konventionelle toiletter er 5–6 gange pr. dag og person ifølge Sundberg (1995). Jönsson et al. (2000) og Vinnerås angiver som gennemsnit hjemmefrekvenser på 15–16 timer pr. person pr. dag, hvor Wrisberg et al. (2001) opererer med 13 timer.

4.2.4 El-forbrug

Elforbruget er bestemt af det samlede vakuumtoiletsystem. Forbruget i vakuumtoiletsystemet i Hannover var i 2000 ca. 20 kWh/pe/år (se kapitel 9.3). Systemer med midlertidigt og svagere vakuum til et enkelt toilet vil have et meget lavere strømforbrug og endnu lavere, hvis det drejer sig om et kildesorterende vakuumtoilet (se kapitel 7).

4.2.5 Lydniveauer

Lydniveauer er målt i lejlighederne i egendommen med vakuumtoiletsystem i Hannover. Niveauerne i lejlighederne var på 35–60 dB(A), højest i entreerne og lavest i stuerne. Lyden fra vakuummotorerne i kælderen er ikke målt, men var meget høj (se kapitel 9.1).

Figur 4.3
Principskitse af et vakuumtoiletsystem, hvor der kun etableres vakuum i forbindelse med benyttelse af toilettet.