| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Vakuumtoiletter og behandling af det indsamlede materiale i biogasanlæg eller
vådkomposteringsanlæg
Der vil i det følgende blive præsenteret koncentrationer i materiale, der allerede i
et vist omfang behandles i biogasanlæg, samt koncentrationer i materiale fra teknikker,
der i fremtiden vil kunne levere materiale til biogas- eller vådkomposteringsanlæg.
Slammet fra bundfældningstanke på enkeltejendomme behandles ofte på renseanlæg men
behandles også i nogle tilfælde i biogasanlæg på renseanlæg eller på
biogasfællesanlæg. Slammet indeholder typisk ca. 10% af N, 10% af P og 5% af K i
husspildevandet. Opsamling ved hjælp af vakuumtoiletter i kombination med en samletank
er et alternativ til opsamling ved hjælp af almindelige toiletter og en hustank. Ved
vakuumtoiletter og samletank er der en teoretisk mulighed for opsamling af 80% af N, 55%
af P og 44% af K i husspildevandet (se kapitel 3). Norin (1995 B) angiver, at slam fra
hustanke normalt har et tørstofindhold på ca. 1%. Måleresultater vedrørende indhold i
slam fra hustanke på ejendomme i ikke-kloakerede ejendomme i Svalöv Kommune i Sverige
viste imidlertid et højere tørstofindhold. Måleresultaterne femgår af tabel 13.1.
Tabel 13.1
Tørstofprocent, organisk materiale og indhold af næringsstoffer i slam fra
hustanke.
Stof |
Enhed |
Middelværdi |
Medianværdi |
Standard-
afvigelse |
Vægtet værdi |
Tørstof |
% af MS |
2,3 |
2,1 |
1,45 |
2,2 |
Organisk materiale |
% af MS |
1,6 |
1,5 |
0,14 |
1,5 |
Kvælstof |
% af MS |
0,08 |
0,07 |
0,02 |
0,07 |
NH4-N |
% af MS |
0,03 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
Fosfor |
% af MS |
0,03 |
0,03 |
0,07 |
0,03 |
Kalium |
% af MS |
0,014 |
0,009 |
0,009 |
0,008 |
Kilde: Almedal 1998.
Ifølge de teoretiske udregninger i kapitel 12 er det muligt at opsamle større
koncentrationer af tørstof og organisk materiale ved hjælp af kildesorterende
vakuumtoiletter i kombination med samletanke end de koncentrationer, der er målt i slam
fra bundfældningstanke. Ved brug af kildesamlende toiletter skal der imidlertid få skyl
på 0,6 l til, før koncentrationerne bliver lavere end i bundfældningstankene. Hvis et
tørstofindhold på ca. 1% i slam fra hustanke imidlertid skulle vise sig at være mere
repræsentativt, vil også de kildesamlende vakuumtoiletter med større vandskyl kunne
give en koncentration, der er tilsvarende eller højere end i hustankslammet.
De kildesorterende vakuumtoiletter giver desuden mulighed for væsentligt højere
koncentration af kvælstof og kalium end i slam fra bundfældningstanke samt en
koncentration af fosfor på samme niveau eller lidt højere. De kildesamlende
vakuumtoiletter giver mulighed for en noget højere koncentration af kvælstof, en højere
koncentration af kalium, men kun en lavere koncentration af fosfor. Forholdene ændrer sig
også her til fordel for vakuumtoiletterne, hvis det viser sig, at et repræsentativt
indhold af TS, og hermed også af næringsstoffer, er lavere.
En kombination af et kildesamlende toilet med 3 l skyl eller et kildesorterende
dobbeltskyllende toilet samt en "Aquatron"-separator er også en potentiel
mulighed. Herved kan der også opsamles humane restprodukter ("sort" spildevand)
i samletanke med henblik på behandling i et vådkomposterings- eller biogasanlæg. Tal
for faktisk opsamlede koncentrationer eller beregninger af teoretiske koncentrationer kan
sammenlignes med tilsvarende tal for materialer opsamlet med vakuumtoiletter.
"Aquatron 3000" er en cyklonseparator. Konstruktionen består af et
snegleformet plastkar, der er udformet således, at der i kraft af vandets hastighed,
centrifugalkraften, gravitation og overfladespænding sker en fysisk separation af fast
materiale af en vis partikelstørrelse fra vand. Der er 2 afløb fra Aquatron 3000, et
partikelafløb og et væskeafløb. Det er meningen, at det faste materiale skal falde ned
i midten og via et udløb havne i en beholder, som separatoren er monteret på. Vandet
skal følge karrets inderside og via et andet udløb føres til lokal eller central
behandling. Separatoren er nærmere beskrevet i Backlund 2002.
Der er solgt over 3.000 separatorer siden 1986. De allerfleste i Sverige. Der er ikke
kendskab til installationer i Danmark. Aquatron anvendes i Sverige mellem et eller flere
vandskyllende toiletter og en kompostenhed, men den kan også anvendes i forbindelse med
en samletank.
Alt efter installation og drift kan samletanken optimalt tilføres 7080% af
næringsstofferne i fækalierne. Det tilførte tørstofindhold kan teoretisk blive op til
5-10% ved optimal installation af et kildesorterende toilet med 3 liters fækalt skyl og
optimal papirhåndtering. Procenterne afhænger dog også af udgangskoncentrationen i de
koncentrerede fækalier. Der er set et eksempel på en TS-procent på kun 0,2 i en
fireetagers ejendom med mange tilsluttede toiletter. Her er et fækalt skyl på 69 l
og ugunstig papirhåndtering (se tabel 13.4)(Vinnerås 2001, Backlund 2002).
Opsamling i en sommerhusinstallation med "Aquatron" og et kildesamlende
toilet (3 l skyl)
Det følgende er baseret på en undersøgelse gengivet og vurderet detaljeret i
Backlund 2002. Den undersøgte installation bestod af et kildesamlende toilet med 3 l skyl
i kombination med en separator etableret i et sommerhus. Det horisontale fald på 110
mm-røret var 1% bortset fra den sidste meter, hvor faldet var5 %.
Der blev i forsøgsperioden skyllet i alt 158 gange. Af de 158 skyl bestod de 27 skyl
af urin + fækalier + papir, mens de resterende 131 udelukkende var skyl af urin uden
papir. Der er ikke tal for henholdsvis tilført urin, fækalier og papir. Tabel 13.2 viser
andelen af indholdsstoffer, der blev opsamlet fra partikelafløbet.
Tabel 13.2
Andel af indholdsstoffer i opsamlingen fra partikelafløbet i forhold til de
samlede mængder fra partikel- og væskeafløb.
Stof |
Enhed |
Andel fra
partikelafløbet |
Tørstof |
% |
43,2 |
Organisk materiale |
% |
57,7 |
Kvælstof |
% |
11,8 |
NH4-N |
% |
6 |
Fosfor |
% |
29 |
Kalium |
% |
17,5 |
Kilde: Waldmaa 1986, Backlund 2002.
Vakuumtoiletter kan i princippet opsamle 100%af indholdsstofferne uden hensyn til
tab i installationerne. Til sammenligning kan der i en installation med
"Aquatron" opsamles fra 57, 7% af VS til 6% af NH4-N fra partikelafløbet. Tabel
13.3 viser koncentrationerne i det opsamlede materiale.
Tabel 13.3
Koncentrationer af indholdsstoffer i opsamlet materiale fra partikelafløbet.
Parameter |
Enhed |
Koncentration |
Tørstof |
% af MS |
2,6 |
Organisk materiale |
% af MS |
2,2 |
Kvælstof |
% af MS |
0,123 |
NH4-N |
% af MS |
0,042 |
Fosfor |
% af MS |
0,034 |
Kalium |
% af MS |
0,036 |
Kilde: Waldmaa 1986, Backlund 2002.
Koncentrationen af organisk materiale er højere end samtlige værdier for
kildesamlende vakuumtoiletter (se tabel 12.3 og 12.4), men under eller af samme størrelse
som værdierne fra de kildesorterende vakuumtoiletter (se tabel 12.2). Koncentrationen af
NH4-N vil ikke give problemer i termofile biogasprocesser.
"Ekoporten" ligger i det sydlige Norrköping i Sverige. Det er en fireetagers
boligblok med tre opgange og i alt 18 lejligheder med ca. 4045 beboere. Boligblokken
ligger i et socialt belastet område. Der er i alt 22 kildesorterende, dobbeltskyllende
toiletter af mærket BB Dubletten. De 18 er placeret med en i hver lejlighed, og de
resterende fire bl.a. i selskabslokalerne. Der er etableret to systemer, hvert bestående
af 11 toiletter, en stor Aquatron separator samt en stor roterende kompostenhed ("ALE
trumman") i ejendommens kælder. Vand fra separatoren og drænvand fra kompostenheden
går via en trekammerbrønd til et sandfilter. Der har siden etableringen i 19961997
været store problemer med en meget lav tørstofprocent i den "faste del"
(Weglin & Vinnerås 2000, Vinnerås 2001, Backlund 2002).
Beboerne er blevet opfordret af kommunen til at skylle papir anvendt ved urinering ud
med det fækale skyl. Toiletternes fækale skyllemængde er på 6 l, nogle har endda 9 l.
Den beregnede fækale skyllevandsmængde er 28,2 l/p/d. Tallet er beregnet ud fra vurderet
skyllevandsmængde og antal skyl. Den gennemsnitligt opsamlede totalmængde fra de to
strømme fra separatoren er 30,1 kg/p/d ± 2,3 kg (Weglin &
Vinnerås 2000, Vinnerås 2001, Backlund 2002).
Måleresultater fra prøvetagninger i form af koncentrationer af TS, VS og
næringsstoffer i opsamling fra partikelafløbet fremgår af tabel 13.4.
Tabel 13.4
Koncentrationer i masse opsamlet fra partikelafløbet.
Parameter |
Enhed |
B1 |
B2 |
B3 |
B1-B3 |
TS |
% af MS |
0,18 |
0,15 |
0,33 |
0,22 |
VS |
% af MS |
0,12 |
0,10 |
0,24 |
0,16 |
N |
% af MS |
0,023 |
0,024 |
0,037 |
0,028 |
NH4-N |
% af MS |
|
|
|
|
P |
% af MS |
0,003 |
0,003 |
0,007 |
0,004 |
K |
% af MS |
0,010 |
0,011 |
0,018 |
0,013 |
Kilde: Weglin & Vinnerås 2000, Vinnerås 2001.
Koncentrationerne er for lave, så selv en sambehandling med andet materiale vil
være uden interesse. Koncentrationen af organisk materiale er lavere end selv de
teoretiske værdier for opsamling fra konventionelle vandbesparende toiletter (se tabel
12.4). Næringsstofkoncentrationerne gør ligeledes materialet til et meget
"tyndt" gødningsmiddel. Samtlige koncentrationer ville have været væsentlig
højere, hvis der alternativt var blevet installeret vakuumtoiletter i ejendommen.
Opsamlet fækalt materiale i små, enkle toiletter, der ikke ønskes eller kan
komposteres lokalt, kunne med fordel medbehandles i biogasanlæg sammen med indholdet fra
vakuumtoiletter. Materialet kan også danne grundlag for etablering af et lille
vådkomposteringsanlæg.
Måleresultaterne fra Tyskland i tabel 13.5 gør det muligt at sammenligne
stofkoncentrationer ved opsamling fra vakuumtoiletter med opsamling af fækalt materiale i
tørklosetter/komposttoiletsystemer uden vandskyl. En række systemer er beskrevet i
Holtze & Backlund 2002 og i Backlund et al 2002.
Tabel 13.5
Indhold af tørstof, organisk materiale og næringsstoffer i to
komposttoiletter i Tyskland.
Parameter |
Enhed |
Kompost
WSS* |
Kompost
EW** |
Tørstof |
% af MS |
28,9 |
51,8 |
Organisk materiale |
% af MS |
17,6 |
15,9 |
Kvælstof |
% af MS |
1,07 |
0,93 |
Fosfor |
% af MS |
0,55 |
0,36 |
Kalium |
% af MS |
1,07 |
0,83 |
|
|
*WSS |
Kompostprøve udtaget fra en kildesamlende LOCUS/Mulltoa,
integreret et-kammer toiletsystem placeret på gulv med opvarmning og ventilation.
Materialet i komposten var flere måneder gammelt. Toilettet er installeret i en
kolonihave i Berlin. |
**EW |
Prøve fra et hjemmelavet kildesorterende toiletsystem
med opsamlingsbeholder over gulv. Materialet er ca. et år gammelt. Tilslag af store
mængder flis. |
Kilde: Kalkoffen et al 1995, Holtze &
Backlund 2002. |
Begge disse komposttoiletsystemer bruger toiletstole uden vandskyl.
Det fækale kompostmateriale, som har et indhold af organisk materiale på henholdsvis
17,6 og 15,9% af TS, kan føres til et biogas- eller vådkomposteringsanlæg. Her kan det
hæve de lave koncentrationer i materialet fra vakuumtoiletterne og yderligere tilføre
gode koncentrationer af næringsstoffer.
Vakuumtoiletter kan alt efter type, skylleadfærd, standardtal m.m. levere et mere
eller mindre koncentreret materiale end de målte koncentrationer i hustankene.
Aquatron-separatorer kan i enkle installationer give et materiale med en god koncentration
af organisk materiale. Ved mange toiletter og lange rørsystemer med store fald kan
koncentrationerne gøre materialet helt uinteressant til behandling i biogas- eller
vådkomposteringsanlæg. Fækalt opsamlet materiale fra små enkle toiletter uden vandskyl
kan give et godt tilskud af organisk materiale ved sambehandling med materiale fra f.eks.
vakuumtoiletter.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top
| |
|