Økologisk byfornyelse og spildevandsrensning nr. 4.2000

Udnyttelse af næringssalte i urin på Svanholm Gods

Afklaringsprojekt

Indholdsfortegnelse

Forord
 
1 Sammenfattende artikel – Er separat opsamling af humanurin til gødningsformål attraktiv?
1.1 Introduktion
1.2 Urinsortering på Svanholm Gods
1.3 Indsamling af urin
1.4 Kvalitet af den indsamlede urin
1.5 Dyrkningsforsøg
1.6 Medicinrester i urin
1.7 Konklusion
 
2 Indsamling af urin
2.1 Indretning og anvendelse af urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods
2.1.1 Opstart af indsamlingen
2.1.2 Driftsmåleprogram og prøvetagning
2.1.3 Kontrol af urinindsamlingens kvalitet
2.2 Driftsproblemer ved etablering af urinindsamlingen
  
3 Karakterisering af urin.
3.1  Prøvetagning
3.2 Analyser
3.3 Jordbrugsfaglig karakterisering
3.4 Miljøfaglig karakterisering
3.5 Specialundersøgelse af det høje indhold af DEHP i urin.
3.5.1 Analyseprogram
3.5.2  Resultater
  
4 Jordbrugsanvendelse af urin indsamlet på Svanholm Gods.
4.1  Dyrkningsforsøg med vårbyg gødet med humanurin fra Svanholm Gods.
  
5 Medicinrester mm. i urin
5.1 Strategi for identifikation af potentielle medicintyper til analyse.
5.2 Spørgeskema til kortlægning af alders- og kønsfordeling af beboere, der benytter toiletterne og af forbrug af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm.
5.2.1 Hovedresultater af spørgeskemaundersøgelsen.
5.2.2 Anvendelse af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm på Svanholm Gods
5.3 Prøvetagning og analyse af medicinrester, smertestillende midler, kosttilskud mm.
5.3.1 Resultater fra den indledende undersøgelse af østrogen og smertestillende midler.
5.4 Supplerende undersøgelse af medicinrester
 
Bilag 1

 

Forord

Dette Afklaringsprojekt vedrørende udnyttelse af næringssalte i urin på Svanholm Gods er gennemført som et projekt under Aktionsplanen for økologisk byfornyelse og spildevandsrensning under tema 3 Næringsstoffer fra by til Land.

Baggrunden for projektet er ønsket om at udnytte humanurin som gødningsmiddel og således både reducere anvendelsen af handelsgødning og opnå en væsentlig forenkling af den nødvendige spildevandsrensning.

Projektet gennemføres på Svanholm Gods, som i dag er en af Danmarks største producent af økologiske grøntsager. Godsets mere end 100 beboere arbejder løbende på at udvikle en økologisk livsstil.

Spildevandet fra godsets beboere og produktionsvirksomheder renses i dag i et konventionelt rensningsanlæg med kvælstof og fosforfjernelse for at sikre en tilfredsstillende vandkvalitet inden udledning til Issefjorden. Slammet afleveres til det kommunale renseanlæg.

Projektet sigter mod at afklare om indsamling, opbevaring og anvendelse af urin fra urinsorterende toiletter kan få et rimeligt omfang på Svanholm Gods og kan ske med en sådan kvalitet af den indsamlede urin, at den kan udnyttes i jordbruget.

Samtidig forventes projektet at give et indtryk af om urin kan anvendes uden betænkelighed i jordbruget idet der indtil nu er en udpræget mangel på informationer om indholdet af potentielt miljøfarlige og sundhedsskadelige stoffer i urin fra urinsorteringssystemer (når der ses bort fra tungmetaller, som er rimeligt beskrevet og hvor niveauet er lavt).

Ved bedømmelsen af anvendelse af humanurin i jordbruget er tre forhold i fokus:

Indsamlingen skal foregå teknisk acceptabelt og således at brugerne af de urinsorterende toiletter forstår systemets funktion for at sikre en tilfredsstillende kvalitet af den indsamlede urin.

Indsamling og evt. lagring af urinen skal foregå således at urinen opnår en kvalitet, der både tilfredsstiller de jordbrugsmæssige behov til et gødningsmiddel og som opfylder de krav, der kan stilles til urinen ud fra en miljømæssig synsvinkel. Urinen skal kunne dokumenteres at have tilfredsstillende gødningsmæssige egenskaber i praksis.

Urinen må ikke indeholde stoffer, herunder specielt medicinrester, hormoner o.l. i koncentrationer, der kan have sundhedsmæssig betydning ved anvendelsen.

I projektet tilsigtes dokumenteret om urinindsamlingen giver en tilfredsstillende indsamlet mængde under acceptable omstændigheder. Det dokumenteres om den indsamlede urin har en tilfredsstillende mikrobiel og kemisk sammensætning således at den uden betænkelighed kan udnyttes i jordbruget. Endelig demonstreres om anvendelsen af urinen i jordbruget fører til en tilfredsstillende anvendelse af næringsstofindholdet.

Projektet er gennemført på Svanholm Gods, der siden starten i 1978 løbende har omstillet produktion og forbrug i mere økologisk retning. Godset beboere har derfor haft gode muligheder for at gennemføre den praktiske del af projektet, som ligger i naturlig forlængelse af aktiviteter, der allerede er gennemført. Der er således inden projektet allerede etableret de nødvendige urinsorterende toiletter på Godset. Planlægningen af dyrkningsforsøgene forestås desuden af Bo Læssøe, der er uddannet landmand og formand for Landsforeningen for Økologiske Jordbrug.

Som underleverandører til projektet har medvirket:

Cand. pharm. Bent Jespersen, Holstebro Sygehus Centrallaboratorium som specialist i analyser af urin til medicinsk brug.

Dansk JordbrugsForskning, Afd. for Plantebeskyttelse, Forskningscenter Flakkebjerg ved Ilse A. Rasmussen har stået for den praktiske gennemførelse af dyrkningsforsøget med urinen.

Firmaet Athene ved psykolog Lotte Walbjørn har medvirket ved udarbejdelsen af det spørgeskema, der kortlagde brugerne af de urinsorterende toiletters holdninger og forventninger til systemet, samt deres medicinanvendelse.

Til projektet har været tilknyttet en styregruppe bestående af:
Anne Smith (Formand indtil 20 sep 1999)
Miljøstyrelsen

Mogens Kaasgaard (Formand fra 20 sep 1999)
Miljøstyrelsen

Linda Bagge
Miljøstyrelsen

Svend-Erik Jepsen
Miljøstyrelsen

Elsebeth Koldby (Projektleder)
Pro-lab

Bent Jespersen
Centralaboratoriet
Holstebro Sygehus

Jes la Cour Jansen
Lunds Tekniska Högskola
Avdelningen för VA-teknik

Jakob Magid
Kongelige Veterinær- og Landbohøjskole
Institut for Jordbrugsvidenskab

Anders Dalsgård
Kongelige Veterinær- og Landbohøjskole
Institut for Mikrobiologi

Kirsten Høngsmark
Jes Brandt
Bo Lassøe
Svanholm Gods

Projektet var i det væsentlige færdiggjort som planlagt efter gennemførelsen af dyrkningsforsøgene i efteråret 1999. Fund af en betydelig koncentration af plastblødgøreren DEHP i den indsamlede urin medførte dog at projektet - efter aftale med Miljøstyrelsen- blev udvidet og projektperioden forlænget for at kortlægge baggrunden herfor og for at foretage en fornyet indsamling til vurdering af om det høje indhold skyldes tekniske forhold omkring indsamlingen, analysetekniske problemer eller tilstedeværelse af DEHP i urinen.

 

1. Sammenfattende artikel Er separat opsamling af humanurin til gødningsformål attraktiv?

2.1 Indretning og anvendelse af urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods
2.1.1 Opstart af indsamlingen
2.1.2 Driftsmåleprogram og prøvetagning
2.1.3 Kontrol af urinindsamlingens kvalitet
2.2 Driftsproblemer ved etablering af urinindsamlingen

1.1 Introduktion

Urin (og fækalier) fra mennesker var tidligere et højt værdsat gødningsprodukt i Danmark. Indførelsen af vandskyllede toiletter betød imidlertid at anvendelsen blev dramatisk reduceret og fremkomsten af kunstgødning gjorde også produktet overflødigt udfra et jordbrugsmæssigt synspunkt. I dag kan separat opsamlet urin få en renæssance både fordi urin er et velegnet gødningsprodukt hvor separationen fra fækalierne gør håndtering og anvendelse lettere og fordi separation af kvælstof og fosfor med urin betyder at rensningen af den resterende spildevandsmængde lettes.

Anvendelse af humanurin kan især være interessant indenfor det økologiske jordbrug idet der her er efterspørgsel efter gødningstyper som urin med en hurtig virkning. I dag stiller EU sig dog hindrende i vejen for anvendelse indenfor dette område.

Tilbageføringen af urin til jordbruget kræver en tilfredsstillende kvalitet af urinen ikke alene ud fra en jordbrugsmæssig synsvinkel; men også fra en miljømæssig idet også urin kan tænkes at indeholde stoffer fra det moderne industrisamfund, som ikke ønskes recirkuleret til naturen. I forhold til tidligere forventes især medicinrester i urinen at kunne udgøre et problem.

Det er i praksis ikke muligt at analysere bredt for medicinrester i urin. Projektet blev derfor henlagt til Svanholm Gods både fordi Godsets beboere generelt er interesseret i recirkulering af næringsstoffer til jordbruget og specielt fordi al medicin, der anvendes på Godset betragtes som et fællesanliggende, der betales af fællesskabet således at det er muligt at kortlægge medicinforbruget i detaljer. Med dette udgangspunkt var det naturligt, udover medicin at inddrage kunstige og naturlige hormoner, smertestillende midler, kosttilskud o.l. i undersøgelsen.

1.2 Urinsortering på Svanholm Gods

Afklaringsprojekt vedrørende udnyttelse af næringssalte i urin på Svanholm Gods er gennemført som et projekt under Aktionsplanen for økologisk byfornyelse og spildevandsrensning under tema 3 Næringsstoffer fra by til Land.

Projektet er gennemført på Svanholm Gods, som i dag er en af Danmarks største producent af økologiske grøntsager. Godsets mere end 100 beboere arbejder løbende på at udvikle en økologisk livsstil. Siden starten i 1978 er produktion og forbrug løbende omstillet i mere økologisk retning. Det har derfor været relativt enkelt at sikre brugernes opbakning af undersøgelserne og at foretage den basale kortlægning af medicinforbruget, som er en nødvendig forudsætning for at kunne tilrettelægge et undersøgelsesprogram til afdækning af den mulige forekomst af medicinrester i urinen.

Projektet sigter således mod at afklare om indsamling, opbevaring og anvendelse af urin fra urinsorterende toiletter kan få et rimeligt omfang på Svanholm Gods og kan ske med en sådan kvalitet af den indsamlede urin, at det kan udnyttes i jordbruget. Samtidig forventes projektet at give et indtryk af om urin kan anvendes uden betænkelighed idet der indtil nu foreligger meget sparsomme oplysninger om indholdet af potentielt miljøfarlige og sundhedsskadelige stoffer i urin fra urinsorteringssystemer (når der ses bort fra tungmetaller, som er rimeligt beskrevet og hvor niveauet er lavt).

Tabel 1 viser resultatet af kortlægningen af beboernes medicinforbrug, hvor den månedlige indtagelse af de benyttede medicintyper (herunder p-piller) er angivet.

Tabel 1.
Forbrug af medicin, smertestillende midler og kosttilskud hos brugerne af urinsorteringstoiletterne på Svanholm gods.

Medicin

Indtag pr måned

Antabus 400 mg

14 tabl.

Bricanyl inhal

9 doser

Centyl med Kaliumklorid

60 tabl.

Etinyløstradiol

1415 mikrogram

Fevarin

15 tabl.

Flixonase spray

60-1500 mikrogram

Fluanxol

30 tabl.

Insulin - Actrapid

4680 enh

Insulin - Insulatard

1860 enh

Isoptin 80 mg

30 tabl.

Levonorgestrol

1,9 mikrogram

Rhinocort 100 mikrogram

45 doser

Spirocort 200 mikrogram

inhal efter behov

Teldanex

4 tabl.

Tenormin 25 mg

30 tabl.

Terbosin inhal

2 doser

Ventoline spray

0,2 mg

Smertestillende midler

 

Acetylsalicylsyre og Paracetamol

203 tabl.


Udover kvindelige kønshormoner fra P-pillerne (etinyløstradiol) vil der i urinen være et naturligt indhold af østrogener.

I undersøgelsen blev også kortlagt anvendelsen af vitaminpræparater og andre kosttilskud.

1.3 Indsamling af urin

Svanholm Gods havde inden projektstarten installeret to urinsorterende toiletter i tilknytning til Godsets spisesal. Urinen opsamles i en 10 m3 tank nedgravet umiddelbart udenfor toiletterne. Under indsamlingen blev urinmængden og pH målt kontinuerligt. Indholdet af kvælstof og fosfor blev derudover fulgt for at vurderere fortyndingen og eventuelle problemer med ammoniakafdampning. Figur 1 viser en skitse af systemet.

Figur 1. Se her!
Skitse af urinopsamlingssystemet på Svanholm Gods

Indsamlingen forløb uden større problemer. Der kunne ikke konstateres væsentlige lugtproblemer eller tekniske problemer med anlægget; men det var nødvendigt med en lidt mere omfattende rengøring af toiletterne for at undgå lugtgener. Der blev indsamlet i alt 1,35 m3 urin i løbet af en periode på 12 uger. Da alle urinbesøg blev registreret var det desuden muligt at fastslå at hvert toiletbesøg resulterede i ca. ½ l urin + skyllevand, hvoraf urinen udgjorde 1/3.

1.4 Kvalitet af den indsamlede urin

Muligheden for anvendelsen af humanurin som gødning kan bedømmes ud fra en jordbrugsfaglig og ud fra en miljøfaglig synsvinkel. Gødningsanvendelse fokuserer på urinens næringsindhold og på resultaterne af dyrkningsforsøg; medens den miljøfaglige bedømmelse fokuserer på urinens indhold af miljø- og sundhedsskadelige stoffer. Resultater af den jordbrugsfaglige karakterisering fremgår af tabel 2 og resultatet af den miljøfaglige karakterisering af tabel 3.

Tabel 2.
Jordbrugsfaglig karakterisering af urin fra Urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods

Totalkvælstof

2500

mg/l

Ammonium

2200

mg/l

Totalfosfor

170

mg/l

Kalium

1,2

g/l

Svovl

0,13

g/l

Kobber

0,30

mg/l

Mangan

5,2

m g/l

Magnesium

0,82

mg/l


Tabel 3.
Miljøfaglig karakterisering af urin fra urinsorteringsanlægget på svanholm Gods.

Cadmium

6,2

m g/l

Kviksølv

<0,2

m g/l

Bly

4

m g/l

Nikkel

0,01

mg/l

Chrom

1

m g/l

Zink

2,4

mg/l

Kobber

0,30

mg/l

LAS

<0,030

mg/l

S PAH

<10

m g/l

NPE

<15

m g/l

DEHP

29

m g/l

Tørstof TS

0,5

%

Totalfosfor

170

mg/l

Totalkvælstof

2500

mg/l

Salmonella

i.p.

pr 100 ml

Fækal Streptokokker (Enterococcer)

<100

pr g


Resultatet af den jordbrugsfaglige og den miljøfaglige karakterisering giver ikke anledning til væsentlige kommentarer. Urinens indhold af gødningsstoffer svarer til det forventede. Tungmetalindholdet er som forventet lavt, og indholdet af miljøfremmede organiske forbindelser ligeledes lavt, bortset fra det iøjnefaldende høje indholdet af DEHP på 29 m g/l. Indholdet af miljøfarlige stoffer er dog i alle tilfælde så lavt at urinen kan overholde de krav der stilles i slambekendtgørelsen (Bekendtgørelse nr. 49 af 20 januar 2000), som dog i dag; men ikke ved forsøgets gennemførelse omfattede urin. Urin kan ikke betragtes som kontrolleret hygiejniseret, da det ikke er varmebehandlet.

Det relativt høje DEHP-indhold gav anledning til en særlig undersøgelse for at kortlægge om plastkomponenter i det samlede indsamlingssystem havde afgivet DEHP til urinen. Det blev her konstateret at der indgik nogle kortere rør- og slangestykker af plast, som indholdt DEHP. Niveauet faldt efter at de var udskiftet.

1.5 Dyrkningsforsøg

Som led i karakteriseringen af den indsamlede urin blev der gennemført et dyrkningsforsøg i høstsæsonen 1999. Forsøget blev udført af Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for plantebeskyttelse, Forskningscenter Flakkebjerg i Slagelse.

Forsøget blev anlagt i en mark, hvor der var sået vårbyg d. 26/4-99. Før såning var marken gødet med ca. 10 t afgasset biogasgylle pr. ha, svarende til ca. 45 kg total N/ha eller 38 kg ammonium-N/ha. Forsøget blev anlagt som et randomiseret blokforsøg med 4 gentagelser og 5 behandlinger. Parcellerne var 20 m lange og 2.5 m brede. Behandlingerne med tilførsel af hhv. humanurin og gylle.

På grund af problemer med at opnå tilladelse til udbringningen af urinen blev forsøgene indledt lidt for sent, således at den benyttede afgrøde (byg) ikke kunne udnytte urinens store indhold af kvælstof på flygtig form (ammonium).

De statistiske vurderinger af de opnåede udbytter giver derfor heller ikke noget klart billede af urinens anvendelighed som gødning i forhold til gylle idet der kun er begrænset forskel i forskellige forsøgsled. De to forsøgsled med urin ligger dog i den høje ende selvom den tilførte kvælstofmængde er mindre end med gyllen, således at urinanvendelsen ikke har givet anledning til dyrkningsmæssige problemer.

1.6 Medicinrester i urin

I faglitteraturen findes resultater fra en del undersøgelser af patogener i humanurin indsamlet i urinsorterende toiletter; men der findes kun meget få undersøgelser af urinens indhold af medicinrester, hormoner o.l.

Sådanne undersøgelser er vanskelige at gennemføre, da der findes mange typer medicin som kan bidrage med rester i urinen. Da koncentrationerne ydermere er små og der ikke er udviklet analysemetoder i større omfang til undersøgelse af urin kan det være vanskeligt at identificere sådanne rester. En screening efter et bredere spektrum af medicinrester vil være uhyre vanskeligt at gennemføre og meget omkostningskrævende. Som et væsentligt element i gennemførelsen af afklaringsprojektet lå derfor at forsøge at spore de typer medicin mm i den indsamlede urin som rent faktisk benyttes af brugerne. Der lå derimod ikke i projektet at der skulle forsøges sporet specielt problematiske typer medicinrester eller skabes et bredt overblik over de typer, der kan forventes ved indsamling af humanurin i et større område.

Udvælgelsen af de typer medicin, der skulle søges identificeret i den indsamlede urin skete derfor efter nedenstående strategi:

1. Medicinen skal anvendes af Svanholms beboere jf. tabel 1

2. Medicinen selv eller rester heraf skal udskilles med urin

3. Der skal findes analysemetoder, der kan forventes at være anvendelige i urin

4. Koncentrationen i urinen skal bedømmes at være så høj, at den når over
analysemetodens detektionsgrænse.

På baggrund af en gennemgang af stofferne i tabel 1 og viden om brugernes alders og kønsmæssige sammensætning blev det indledningsvis vurderet at kun smertestillende midler og østrogener ville kunne detekteres i urinen, således at den indledende undersøgelse blev koncentreret om disse stoffer.

I indsamlingsperioden blev der løbende udtaget prøver til efterfølgende analyse og 3 af disse prøver blev udtaget til analyse af østrogen og smertestillende midler.

Resultat af disse analyser ses i tabel 4. Det har ikke vist sig muligt at kvantificere indholdet yderligere.

Tabel 4.
Resultat af den indledende analyse af medicinrester.

 

Prøve 27/1

Prøve 22/2

Prøve 10/3

 

m g/l

3,6

m g/l

4,6

m g/l

4,5

U-Estronglucoronid

Smertestillende midler

Paracetamol

Påvist

Påvist

Påvist

Salicylsyre

Ikke påvist

Ikke påvist

Ikke påvist


Indholdet af østrogen (U-Estronglucononid) ses i hele perioden at ligge på et niveau omkring 4 m g/l. Analysemetoden omfatter både naturligt udskilte hormoner og hormoner fra p-piller. Det nogenlunde konstante indhold tyder på at disse hormoner næppe nedbrydes yderligere under opbevaringen, da der i så fald måtte forventes et faldende niveau. Det fremgår at der er påvist Paracetamol i alle prøver, hvorimod Acetylsalicylsyre ikke har kunnet påvises. Det har ikke været muligt at kortlægge det konkrete forbrug fordelt på de to typer; men ud fra det generelle forbrugsmønster i Danmark forventes Paracetamol at kunne forekomme i størst koncentration.

Da den indledende gennemgang af medicinforbruget kun gav forventning om at genfinde et meget begrænset antal stoffer blev den enkelte brugers anvendelse af toiletterne kortlagt. Dette var muliggjort af den registrering, der fandt sted af hvert enkelt toiletbesøg.

Med udgangspunkt i anvendelsesmønstret og de pågældendes medicinforbrug blev der foretaget en fornyet vurdering af hvilke stoffer, som herefter er potentielt til stede i størst mængde. Udover medicin er medtaget D-vitamin som skønnes at forekomme i høj koncentration og som i for store doser har en uheldig biologisk effekt.

Følgende 4 stoffer er "overrepræsenteret" i urinen i kraft af anvendelse af præparatet hos en eller flere af de mest aktive brugere.

Fluanxol Retard (Flupentixol) "nervemedicin", der analyseres rutinemæssigt på flere sygehuse. Det viste sig imidlertid ikke muligt at analysere i urin, således at der mod forventning ikke er resultater herfra.

Antabus, som dog på grund af meget kraftig metabolisering ikke kan forventes at kunne genfindes. Specialister på området har været kontaktet; men de har afvist at der kan gennemføres en meningsfuld analyse.

Insulin, hvor udskillelsen af metabolitter dog er så ringe at det ikke muligt at gennemføre en analyse med rimelig sandsynlighed for succes, således at denne undersøgelse også udgår.

D-vitamin, hvor det laboratorium, der stod for de indledende analyser af hormoner forsøgte at finde en international ekspert på området, uden at det har resulteret i etablering af en sikker metode til analyse i urin. Der har været foretaget analyser med standardmetode, hvor der ikke blev detekteret noget indhold. Det kan dog ikke afvises at dette skyldes metodemæssige problemer.

Det skønnedes derfor ikke formålstjenligt at foretage yderligere analyser af medicinrester.

1.7 Konklusion

Afklaringsprojektet vedrørende udnyttelse af næringssalte i urin på Svanholm Gods har afklaret en række væsentlige spørgsmål vedrørende separat indsamlet humanurins potentiale som gødning; men der efterlades også en række uafklarede spørgsmål.

Det er afklaret at:
Urinsorterende toiletter kan etableres og benyttes uden problemer i en lokalsamfund, hvor der er stor opbakning om systemet
Der er potentiale for at udvikle urinsorterende toiletter med et mindre vandforbrug
Separat opsamlet urin kan udfra en jordbrugsmæssig synsvinkel sammenlignes med gylle
Der er behov for flere dyrkningsforsøg for at dokumentere separat opsamlet urins gødningsmæssige kvaliteter
Indholdet af miljøfremmede stoffer og tungmetaller i separat opsamlet urin er lavt og vil ikke give problemer, i forhold til slambekendtgørelsens krav
Ved indretning af urinsorterende toiletter skal det sikres at der ikke anvendes rengøringsmidler eller indgår plasttyper, der kan frigøre organiske miljøfremmede stoffer til urinen
Det må forventes at kvindelige kønshormoner og smertestillende midler (der er et af de mest anvendte medikamenter) kan genfindes i separat opsamlet urin
Det har ikke været muligt at finde rester af andre medicintyper i separat opsamlet urin på trods af, at brugere af toiletterne anvender flere forskellige typer
Der findes kun i begrænset omfang rutineanalyser, der kan anvendes til identifikation af medicinrester på de koncentrationsniveauer, der kan forventes i separat opsamlet urin

2. Indsamling af urin

2.1 Indretning og anvendelse af urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods
2.1.1 Opstart af indsamlingen
2.1.2 Driftsmåleprogram og prøvetagning
2.1.3 Kontrol af urinindsamlingens kvalitet
2.2 Driftsproblemer ved etablering af urinindsamlingen


Svanholm Gods havde inden projektstarten installeret to urinsorterende toiletter i tilknytning til Godsets spisesal. Det blev i forbindelse med projektets etablering vurderes at 10-15% af den samlede urin fra godsets beboere (ca. 110 personer) vil blive indsamlet i systemet.

2.1 Indretning og anvendelse af urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods

De urinsorterende toiletter på Svanholm Gods er af typen Porsgrund Separations WC. Urinen opsamles i en 10 m3 tank nedgravet umiddelbart udenfor toiletterne. Indsamlingen af urinen blev fulgt med on-line måling af urin-niveauet i tanken og med måling af pH. Figur 2 viser en skitse af systemet.

Figur 2. Se her!
Skitse af urinopsamlingssystemet på Svanholm Gods

Et skilt ved toiletterne orienterede om forsøget og angav, at kun de af godsets beboere eller faste gæster, der ønskede at være med i forsøget kunne benytte toiletterne. Andre gæster eller tilfældige besøgende blev henvist til et nærliggende, almindeligt toilet.

Deltagerne i forsøget fik en talkode, hvert eneste toiletbesøg blev angivet med talkode og tidspunkt på en blok placeret på toiletterne.

Samtidig var toiletskyllesystemet indrettet således at en særlig knap skulle trykkes ind for at aktivere det urinsorterende system. Hvis den ikke blev aktiveret gik toiletindholdet til det normale afløbssystem. Herved blev sikret at tilfældige besøgende, der benyttede systemet, ikke leverede urin til projektet og det var muligt at lukke for tilførslen til urintanken, når der blev holdt arrangementer i spisesalen, hvor det var vanskeligt at sikre overholdelsen af anvendelsesrestriktionerne.

2.1.1 Opstart af indsamlingen

Det færdige system var etableret den 15. december 1998. De første målinger viste imidlertid at skyllevandsmængden i de urinsorterende toiletter var alt for stor. Efter gennemførelse af forskellige forsøg og ændringer af systemet blev opsamlingstanken tømt og systemet igen sat i drift den 7/1 1999. Indsamlingen forløb herefter uden problemer indtil afslutningen den 12/4 1999, hvor urinen skulle udbringes for at kunne indgå i dyrkningsforsøg i vækstsæsonen 1999.

2.1.2 Driftsmåleprogram og prøvetagning

Indsamlingen af urin blev fulgt med on-line målingerne af pH og urinmængde(niveau). Derudover blev foretaget kontrolmålinger af Total kvælstof, ammonium, Total fosfor og pH. Målingerne blev afsluttet den 19/4 en uge efter afslutningen af indsamlingen den 12/4 1999. I påsken fra den 1/4 kl. 00.00 til den 7/4 kl. 00.00 var systemet lukket pga. mange gæster på Svanholm.

I starten blev der analyseret en til to gange pr uge for at kontrollere skyllevandsmængden og for at følge omdannelsen af urinens indhold af urea til ammonium. Samtidig blev analyserne indkørt og et kvalitetssikringssystem for analysearbejdet etableret, idet driftsanalyserne blev foretaget af en af Godsets beboere. Senere blev frekvensen nedsat; men udviklingen i urinens sammensætning blev fulgt for at kontrollere skyllevandsmængden og for at vurdere om der skete ammoniakafdampning. Sideløbende med målingerne blev udtaget prøver, der blev nedfrosset, således at det efterfølgende ville være muligt at følge udviklingen i stoffer, som måtte vise sig interessante.

Figur 3 viser udviklingen i urinmængden, figur 4 viser udviklingen i urinens indhold af Total kvælstof, ammonium og Total fosfor og figur 5 viser udviklingen i urinens pH med on-line måleren (timemiddelværdier).

Figur 3. Se her!
Udviklingen i urinmængden.

Det ses af figur 3, at der stort set er tale om en retliniet stigning i tankens indhold, efter nogle mindre, usystematiske variationer i begyndelsen. På figuren fremkommer også lejlighedsvis kortvarige "spring" i målingerne. Det har ikke været muligt at identificere årsagen; men de er ikke udtryk for reelle ændringer i tankens indhold. Tanken skønnes ved forsøgets start at indeholde ca. 200 l vand fra de indledende forsøg med optimering af skyllevandsmængden, idet det var vanskeligt at tømme tanken fuldstændigt. Herefter er der stort set tilføres 100 l urin til tanken pr. uge frem til begyndelsen af april, hvorefter indsamlingen stoppes og tankens indhold forbliver konstant. Lukningen af anlægget i forbindelse med påsken i den første uge af april ses som en udfladning af kurven i perioden. Der er ialt opsamlet 1,35 m3 urin.

Figur 4. Se her!
Udviklingen i urintankens indhold af Total kvælstof, ammonium og Total fosfor

Det ses af figur 4 at koncentrationen stiger de første dage efter opstarten som følge af en lille rest-mængde vand i opsamlingstanken efter de indledende forsøg med reduktion af skyllevandsmængden. Især for fosfor stiger niveauet i en længere periode; men falder derefter mod slutningen til et konstant niveau. Dette fald skyldes justeringer i analysegangen, hvor fortyndingerne af prøverne blev finjusteret efter det aktuelle niveau. De målte koncentrationer i slutningen af perioden anses derfor for repræsentative for den indsamlede urin. Det ses desuden at ammonium i en del prøver ligger over Total kvælstof. Det skyldes usikkerheden på analyserne i den store fortynding og det faktum, at urinens indhold af urea hurtigt omdannes til ammoniak således at stort set al kvælstof forekommer som ammonium. Indholdet i urinen stabilisere sig med et niveau for Total kvælstof og ammonium på ca. 2100 mg/l og for Total fosfor på 140 mg/l.

Figur 5. Se her!
Udviklingen i pH målt med on-line måler (timemiddelværdier).

Af on-line målingerne ses en langsomt stigning i pH i de første uger afløst af et mindre fald efter en kalibrering af pH elektroden i slutningen af februar og herefter en langsomt aftagende værdi ned imod pH 9. Ved opsamling af urin ses i nogle tilfælde en lav pH-værdi i begyndelsen idet urin normalt er sur. Når urinens urea ved hydrolyse omdannes til ammonium stiger pH til værdier lidt over 9. Sædvanligvis sker der en relativt hurtig omdannelse af urinens urea således at den lille mængde sur urin, der tilføres ved hvert toiletbesøg, ikke når at påvirke tankens pH-værdi mærkbart.

2.1.3 Kontrol af urinindsamlingens kvalitet

Mængden og sammensætningen af den opsamlede urin kan bedømmes på baggrund af de foretagne målinger og analyser.

Det skønnes normalt, at en person per dag udskiller ca. 11 g kvælstof og 1 g fosfor med urinen således at forholdet er 11 mellem kvælstof og fosfor.

Den daglige mængde urin, der udskilles afhænger meget af den enkelte person; men skønnes at ligge mellem 1 og 2 l pr dag. Med 2 l urin fås at ren urin har et indhold på 5500 mg/l kvælstof og 500 mg/l fosfor. Indholdet i urintanken blev stabiliseret ved et indhold på ca. 2100 mg/l kvælstof og 140 mg/l fosfor. Det betyder at urinen udgør ca. 1/3 af den opsamlede væske, hvilket må anses for så godt som det kan opnås med den nuværende generation af vandskyllede, urinsorterende toiletter. Forholdet mellem kvælstof og fosfor er ca.15, hvilket er lidt højere end forventet; men det sandsynliggør at der ikke er sket væsentlig ammoniakafdampning under forsøget. pH-værdien i opsamlingstanken er også så lav, at væsentlig ammoniakafdampning ikke forventes. Der har i øvrigt heller ikke været lugtproblemer i forbindelse med forsøget, som kunne henføres til ammoniak.

Ved urinindsamlingens afslutning den 12. april har anlægget været i drift i 12,5 uger og der er opsamlet 1,35 m3 urin med et samlet indhold på ca. 3 kg kvælstof og 200 g fosfor. Dette svarer til den samlede urinmængde fra 2-3 personer og altså noget mindre end oprindeligt forventet, hvor der blev antaget, at tanken ville modtage urin svarende til 10-15 personer.

I forbindelse med det enkelte toiletbesøg har brugeren registreret besøget ved angivelse af sit forsøgsnummer. Herved kontrolleres at brugeren er registreret og samtidig kan den specifikke urinmængde (inkl. skyllevand) pr toiletbesøg fastlægges.

Figur 6 viser det akkumulerede antal toiletbesøg indlagt sammen med registreringen af den opsamlede mængde. Det ses at de to kurver følges ad. Der er i alt registreret 2977 toiletbesøg som sammenholdt med den indsamlede mængde på 1,35 m3 urin viser at det enkelte toiletbesøg i gennemsnit har givet ca. 0,5 l urin + skyllevand.

Figur 6. Se her!
Akkumuleret antal toiletbesøg sammenholdt med udviklingen i den opsamlede urin.

2.2 Driftsproblemer ved etablering af urinindsamlingen

Det dominerende problem ved etablering af urinindsamlingen har været at sikre en tilstrækkeligt lille skyllevandsmængde. Problemet blev løst ved etablering af en særlig ventil som begrænsede skyllevandsmængden. Niveauet kan næppe sænkes yderligere medmindre der etableres en egentlig urinal. Den kontinuerte måling af niveau og pH bød på mindre problemer, der formentlig kan henføres til indkøring af computersystemet og for pH desuden til udkrystallisation i pH elektroden. Begge problemer anses for løst. Etablering af system til lejlighedsvis måling af kvælstofkomponenter og fosfor har kunnet indkøres uden større problemer, selvom den store fortynding af prøverne inden analysen giver betydelig usikkerhed i bestemmelserne. Endelig var det nødvendigt med en moderat udvidelse af rengøringen af toiletterne for at undgå lugtproblemer.

3. Karakterisering af urin.

3.1  Prøvetagning
3.2 Analyser
3.3  Jordbrugsfaglig karakterisering
3.4 Miljøfaglig karakterisering
3.5  Specialundersøgelse af det høje indhold af DEHP i urin.
3.5.1 Analyseprogram
3.5.2 Resultater


Muligheden for anvendelsen af humanurin som gødning kan bedømmes ud fra en jordbrugsfaglig og ud fra en miljøfaglig synsvinkel. Den direkte gødningsanvendelse fokuserer på urinens næringsindhold og på resultaterne af gødningsforsøg; medens den miljøfaglige fokuserer på urinens indhold af miljø- og sundhedsskadelige stoffer.

Den jordbrugsfaglige bedømmelse har været fastlagt af projektets jordbrugstekniske ekspertise og den miljøfaglige bedømmelse er sket ud fra Bekendtgørelse om anvendelse af affaldsprodukter til jordbrugsformål (slambekendtgørelsen). Bekendtgørelsen er valgt på trods af at human urin ikke er omfattet af dens bestemmelser, idet der ikke findes noget regelværk for området.

Karakteriseringen er foretaget umiddelbart efter ophør af indsamlingen således at resultaterne kunne være til rådighed for det efterfølgende dyrkningsforsøg. Der er derfor ikke inddraget en evt. effekt af opbevaring af urinen.

3.1 Prøvetagning

Prøveudtagningen blev foretaget den 19/4 1999 en uge efter ophør af urinindsamlingen. Prøverne blev straks bragt til analyse.

Udover prøver til analyse blev der også udtaget en prøve på 1 l til nedfrysning og en prøve på 1 l som opbevaredes køligt (som simulering af opbevaring af urinen), til evt. senere analyse.

3.2 Analyser

Alle analyser er udført af akkrediterede laboratorier idet Levnedsmiddelkontrollen I/S Frederiksborg amt vest har udført hovedparten af de almindelige analyser, medens VKI (nu DHI) og MILJØ-KEMI har udført en række specialanalyser. Prøverne er udtaget i de prøvetagningsflasker, der er udleveret af analyselaboratorierne og efter deres forskrifter.

Nedenfor præsenteres og kommenteres resultaterne kort, opdelt i en jordbrugsfaglig, en miljøfaglig og en mere generel karakterisering.

3.3 Jordbrugsfaglig karakterisering

Resultater af den jordbrugsfaglige karakterisering fremgår af tabel 5.

Tabel 5.
Jordbrugsfaglig karakterisering af urin fra urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods

Totalkvælstof

2500

mg/l

Ammonium

2200

mg/l

Totalfosfor

170

mg/l

Kalium

1,2

g/l

Svovl

0,13

g/l

Kobber

0,30

mg/l

Mangan

5,2

m g/l

Magnesium

0,82

mg/l


Karakteriseringen giver ikke umiddelbart anledning til kommentarer, da sammensætning og indhold svarer til forventningen.

I tabel 6 er angivet den karakterisering af urin, der blev fastlagt ved driftsmåleprogrammets afslutning den 19. april.

Tabel 6.
Resultat af driftsanalyser af urin fra urinsorteringsanlægget på Svanholm Gods

Totalkvælstof

2100

mg/l

Ammonium

2215

mg/l

Totalfosfor

140

mg/l

pH

9,2

-


Det ses at driftsmålingerne i det store og hele stemmer overens med de senere laboratorieanalyser, når de store fortyndinger tages i betragtning. Dog er målingerne af Totalkvælstof lidt for små – og mindre end ammonium målingerne.

3.4 Miljøfaglig karakterisering

Resultatet af den miljøfaglige karakterisering fremgår af tabel 7.

Tabel 7.
Miljøfaglig karakterisering af urin fra urinsorteringsanlægget på svanholm Gods.

Cadmium

6,2

m g/l

Kviksølv

<0,2

m g/l

Bly

4

m g/l

Nikkel

0,01

mg/l

Chrom

1

m g/l

Zink

2,4

mg/l

Kobber

0,30

mg/l

LAS

<0,030

mg/l

S PAH

<10

m g/l

NPE

<15

m g/l

DEHP

29

m g/l

Tørstof TS

0,5

%

Totalfosfor

170

mg/l

Totalkvælstof

2500

mg/l

Salmonella

i.p.

pr 100 ml

Fækal Streptokokker (Enterococcer)

<100

pr g


Resultatet af den miljøfaglige karaktering giver ikke anledning til væsentlige kommentarer. Tungmetalindholdet er som forventet lavt, og indholdet af miljøfremmede organiske forbindelser ligeledes lavt, bortset fra det iøjnefaldende høje indholdet af DEHP på 29 m g/l. Dette analyseresultat gav anledning til en særlig undersøgelse beskrevet nedenfor i afsnit 3.6.

Den miljøfaglige vurdering af urinen kan ske ved at sammenholde indholdet af de miljøfarlige stoffer, med kravene i Bekendtgørelse om anvendelse af affaldsprodukter til jordbrugsformål. Ved forsøgets gennemførelse var urin ikke omfattet af Bekendtgørelsen; men det er den i dag. Urin kan dog ikke betragtes som kontrolleret hygiejniseret, da det ikke er varmebehandlet. En sådan sammenstilling findes i tabel 8, idet der er benyttet værdier fra den gældende Bekendtgørelse nr. 49 af 20 januar 2000.

Tabel 8.
Urinens indhold af miljøfremmede stoffer i forhold til bekendtgørelsens krav til grænse- og afskæringsværdier

 

Grænseværdi fra den 1. juli 2000

Analyseresultater

 

mg/kg tørstof

mg/kg totalfosfor

mg/kg tørstof

mg/kg totalfosfor

Cadmium

0,8

100

1,2

36,5

Kviksølv

0,8

200

<0,04

<1,2

Bly

120

10.000

0,8

23,5

Nikkel

30

2.500

2,0

0,1

Chrom

100

 

0,2

 

Zink

4.000

 

480

 

Kobber

1.000

 

60

 

 

Afskæringsværdi fra den 1. juli 2000

Analyseresultater

LAS

1300

 

6

 

S PAH

3

 

<2

 

NPE

10*

 

<3

 

DEHP

50

 

5,8

 

* Først gældende fra 1. juli 2002. I perioden fra 1. juli 2000 til 1. juli 2002 er afskæringsværdien 30 mg/kg tørstof

Det ses at der for alle stoffer bortset fra cadmium er tale om meget lave værdier i forhold til grænse og afskæringsværdier.

Resultatet af den generelle karakterisering fremgår af tabel 9.

Tabel 9.
Generel karakterisering af urin fra urinsorteringsanlægget

COD

1500

mg/l

PH

9,2

-

Ledningsevne

1730

mS/m


3.5 Specialundersøgelse af det høje indhold af DEHP i urin.

Som følge af det høje DEHP-indhold, der blev konstateret ved analysen af den første urinprøve, blev der foretaget en række supplerende målinger og undersøgelser for at identificere årsagen og for at kunne dokumentere om problemet efterfølgende kunne løses. Der blev herefter givet en mindre supplerende bevilling til projektet for at belyse denne problemstilling nærmere, ligesom projektperioden blev forlænget.

Undersøgelsen af årsagen til det høje indhold blev indledningsvis koncentreret om muligheden for kontaminering i forbindelse med urinopsamlingen og ved prøveudtagning. Der blev herunder rettet henvendelse til leverandør af udstyr og af rengøringsmidler anvendt på toiletterne for om muligt at identificere DEHP-holdige materialer.

Det anvendte udstyr til on-linemålinger var placeret i opsamlingstanken og dele af udstyret kunne indeholde PVC. Disse dele havde imidlertid ikke kontakt med den opsamlede urin, således at de ikke vurderes at kunne forårsage den forhøjede værdi, ligesom rengøringsmidlerne angiveligt er helt uden plastblødgøringsmidler.

Prøveudtagningen var udført forskriftsmæssigt i flasker udleveret af analyselaboratoriet.

Ved inspektion af de tilslutningsledninger, der fører urinen fra toiletterne til opsamlingstanken kunne konstateres, at der var benyttet 2 rørstykker af plastik og en kort fleksibel slange af plastik som overgangsstykker i forbindelse med afledning af urin til opsamlingstanken. Disse plastikstykkers eventuelle bidrag til DEHP i urinen blev undersøgt. Derudover blev der foretaget nye analyser af urin for at kortlægge eventuelle analysemæssige problemer og variationer i phthalatindholdet.

3.5.1 Analyseprogram

De to rørstykker og den fleksible slange blev sendt til undersøgelse for indhold af phthalater og DHA. Rørstykkerne og prøvetagningsflasken blev sendt til undersøgelse af om de ved behandling med de normale ekstraksionsprocedurer, der indgår i analysen af DEHP afgav målbare mængder. Endelig blev målt indholdet af phthalater efter findeling og ekstraktion af rørstykker og fleksibel slange.

Der blev herudover foretaget fornyet analyse af en nedfrosset prøve udtaget samtidigt med den oprindelige prøve. Prøven blev sendt til analyse på to laboratorier, der blev anmodet om at rapportere hele spektret af phthalater og DHA, som fremkommer i forbindelse med standardanalysen af DEHP. Tillige blev fremsendt en ny frisk prøve urin fra opsamlingstanken med samme analyseprogram.

3.5.2 Resultater

Tabel 10 viser resultatet af den oprindelige måling og af de to laboratoriers kontrolmålinger af den samme prøve ca. 8 måneder senere. Det skal noteres at prøven i mellemtiden har været nedfrosset.

Tabel 10.
Analyseresultater af phthalater på prøve fra 19/4 1999, foretaget umiddelbart efter udtagning og efter nedfrysning i ca.8 måneder.

Phthalater i urin

Lab 1

Lab 2

Lab 1

 

m g/l

m g/l

m g/l

di-n-butylphthalat

-

2,3

4,6

benzylbutylphthalat

-

1,6

<1,0

di-(2-ethylhexyl)adipat (DHA)

-

0,66

<1,0

di-(2ethylhexyl)phthalat (DEHP)

29

1,9

4,6

di-n-octylphthalat

-

<0,2

2,7

di-iso-nonylphthalat

-

<0,2

2,3

Dimethylphthalat

-

-

<1,0

Diethylphthalat

-

-

<1,0


Der ses ikke god overensstemmelse mellem identificerede stoffer og stofniveauer ved de to laboratoriers parallelanalyse af den samme prøve. Niveauet er imidlertid lavt og phthalat analyser på dette niveau er behæftet med meget stor usikkerhed. Begge laboratorier måler dog væsentligt lavere DEHP-indhold på prøven efter nedfrysning end ved den oprindelige måling. Det kan ikke afvises at indholdet af DEHP og andre phthalater er reduceret ved opbevaringen.

Tabel 11 viser analyseresultaterne af de to laboratoriers parallelanalyser af frisk udtagen urin fra opsamlingstanken.

Tabel 11.
Resultatet af to laboratoriers parallelanalyse af phthalater i frisk urinprøve.

Phthalater i urin

Lab 1

Lab 2

 

m g/l

m g/l

di-n-butylphthalat

6,3

1,9

benzylbutylphthalat

3,2

1,0

di-(2-ethylhexyl)adipat

37

1,8

di-(2ethylhexyl)phthalat (DEHP)

6,7

4,2

di-n-octylphthalat

<1,0

<0,2

di-iso-nonylphthalat

6,2

<0,2

Dimethylphthalat

<1,0

-

Diethylphthalat

<1,0

-


Der ses igen relativt stor forskel på de to laboratoriers analyseresultater; men også at de begge måler lave niveauer.

Tabel 12 viser indholdet i rørstykker og fleksibel slange når materialerne er udskåret i småstykker inden ekstraktion.

Tabel 12.
Analyse af phthalater i plastmaterialer, der har indgået i undersøgelsen.

 

Slange

Rød/orange rør

Grå rør

 

Lab 2

Lab 2

Lab 2

 

mg/kg

mg/kg

mg/kg

di-n-butylphthalat

170

<2

<2

benzylbutylphthalat

76000

<2

<2

di-(2-ethylhexyl)adipat

58000

<2

<2

di-(2ethylhexyl)phthalat (DEHP)

350

<2

<2

di-n-octylphthalat

<2

<2

<2

di-iso-nonylphthalat

<2

<2

<2

Dimethylphthalat

-

-

-

Diethylphthalat

-

-

-


Det ses at den flexible slange indeholder betydelige phthalatmængder, dog kun begrænsede mængde DEHP og at indholdet i de to rørstykker er under analysedetektionsgrænsen.

Tabel 13 viser resultatet af undersøgelse af afgivelsen af phthalater fra prøvetagningsflaske og rørstykker ved ekstraktion med den normale ekstraktionsmængde. Mængden er herefter omregnet til m g/l, i en tilsvarende analyseret vandprøve.

Tabel 13.
Analyse af phthalater ved ekstraktion af større stykker plast med den normale ekstraktionsmængde.

 

Polyethylenflaske

Rød/orange rør

Grå rør

 

Lab 1

Lab 1

Lab 1

 

m g/l

m g/l

m g/l

di-n-butylphthalat

<1,0

7,3

12

benzylbutylphthalat

<1,0

1,2

<1,0

di-(2-ethylhexyl)adipat

<1,0

2,0

4,9

di-(2ethylhexyl)phthalat (DEHP)

<1,0

14

68

di-n-octylphthalat

<1,0

2,0

1,1

di-iso-nonylphthalat

<1,0

4,5

<1,0

Dimethylphthalat

<1,0

<1,0

<1,0

Diethylphthalat

<1,0

1,1

<1,0


Det ses at prøvetagningsflasken ikke afgiver målbare mængder phthalat; men at de to rørstykker afgiver væsentlige mængder, selvom undersøgelsen hvor materialet findeles inden ekstraktion viser værdier under analysedetektionsgrænsen. Hvis de målte afgivelser overslagsmæssigt omregnes til afgivelse per kg materiale, er alle afgivelser mindre end 2 mg/kg.

De foretagne analyser giver således et broget billede af phthalatindholdet i de anvendte materialer.

Sammenholdes alle målingerne, fra 2 forskellige, akkrediterede laboratorier, må det konstateres at de anvendte ekstraktions og analysemetoder ikke er velegnede til de beskrevne analyser, på de undersøgte phthalat-niveauer således at det ikke skønnes muligt at få et sikkert indtryk af indholdet af phthalater i urin. I praksis blev rørsystemet på Svanholm Gods lavet om således at der ikke længere indgår plast. Efter en fornyet indsamling af urin blev der foretaget endnu en analyse (dobbeltbestemmelse) af DEHP på en frisk prøve fra opsamlingstanken, tabel 14 viser resultatet.

Tabel 14.
Dobbeltbestemmelse af dehp i urin fra anlægget på Svanholm Gods efter udskiftning af alle plastkomponenter

 

Lab 1

 

m g/l

di-(2ethylhexyl)phthalat (DEHP)

11±3,3


Det ses at niveauet er lavere end det oprindeligt målte; men på niveau med de resultater, der blev målt på nedfrosne prøver og på tidligere udtagne friske prøver.

 

4. Jordbrugsanvendelse af urin indsamlet på Svanholm Gods.

4.1 Dyrkningsforsøg med vårbyg gødet med humanurin fra Svanholm Gods.


Som led i karakteriseringen af den indsamlede urin blev der gennemført et dyrkningsforsøg i høstsæsonen 1999. Forsøget blev udført af Danmarks JordbrugsForskning, Afd for plantebeskyttelse, Forskningscenter Flakkebjerg i Slagelse. Rapporten om dyrkningsforsøget er gengivet nedenfor i sin helhed. Urinen blev transporteret til Flakkebjerg med en slamsuger, som var skyllet inden transporten.

4.1 Dyrkningsforsøg med vårbyg gødet med humanurin fra Svanholm Gods.

I 1999 blev et forsøg anlagt ved Forskningscenter Flakkebjerg med forsøg med gødning med human urin fra Svanholm Gods ifølge aftale med Bo Læssøe. Da urin ikke ved forsøgstidspunktet var omfattet af slambekendtgørelsen fik Forskningscenteret tilladelse fra Vestsjællands Amt til at udføre forsøget under visse betingelser, herunder specielt at afgrøderne fra forsøget skal destrueres efter forsøget.

Forsøget blev anlagt i en mark, hvor der var sået vårbyg d. 26/4-99, sorten Barke, 160 kg/ha. Før såning var marken gødet med ca. 10 t afgasset biogasgylle pr. ha, svarende til ca. 45 kg total N/ha eller 38 kg ammonium-N/ha. Forsøget blev anlagt som et randomiseret blokforsøg med 4 gentagelser og 5 behandlinger. Parcellerne var 20 m lange og 2.5 m brede. Behandlingerne med tilførsel af hhv. humanurin og gylle d. 31/5-99 kan ses i tabel 15.

TABEL 15.
Oversigt over dyrkningsforsøget

Forsøgs-
led

Tilført
gødning i
forsøg

Total-N,
kg/ha

tilstræbt total-N, kg/ha

Ammonium-N, kg/ha

Total-N tilført, kg/ha

K,

kg/ha

P,

kg/ha

1

0

0

 

0

45

0

0

2

urin,

10 t/ha

23

25

22

68

1.9

11

3

urin,

20 t/ha

46

50

44

91

3.8

22

4

gylle,

12.5 t/ha

77.5

50*

57.5

123

17.1

25.2

5

gylle,

7 t/ha

43.4

50

32.2

88

9.6

14.1

* tilstræbt Ammonium-N, kg/ha

Det var tilstræbt at tilføre 25 hhv. 50 kg total N/ha i urin, og 50 kg total N/ha hhv. 50 kg Ammonium-N/ha i gylle. Da de forudgående analyser især for gyllens tilfælde afveg en del fra det faktiske indhold, blev behandlingerne ikke helt som planlagt, idet der i forsøgsled 4 blev tilført mere ammonium-N end de planlagte 50 kg/ha, og i led 5 blev tilført mindre total-N end de planlagte 50 kg/ha. Tilførslen i urin lå tæt på de planlagte mængder.

Urinen til forsøget kom fra Svanholm Gods. Gyllen kom fra Hashøj Biogasanlæg. Såvel urin som gylle blev udbragt med forsøgsudstyr til udbringning af flydende husdyrgødning, hvor mængdetilførslen på parcellerne kan reguleres nøjagtigt.

Byggen blev høstet d. 1/9-99. Høstparcellerne var 15 m lange og 1.6 m brede. Efter høst blev udbyttet vejet, og der blev målt tørstof i udbyttet. Ca. 1 kg fra hvert forsøgsled blev gemt og afleveret til Bo Læssøe fra Svanholm Gods. Udbytteresultaterne kan ses i tabel 16 og figur 7.

TABEL 16.
Resultat af dyrkningsforsøg

Forsøgsled

Tilført gylle/urin, t/ha

Tilført N, total kg/ha

Udbytte, hkg/ha v. 85% tørstof

Led med samme bogstav er ikke signifikant forskellige

1

0

45

41,6

A B

2

10 t urin

68

45,9

A

3

20 t urin

91

42,6

A B

4

12.5 t gylle

123

41,2

B

5

7 t gylle

88

38,2

B

LSD

-

-

4,4

 


Figur 7.
Se her!
Udbytte, hkg/ha ved 85% tørstof, i vårbyg gødet med forskellige mængder kvælstof i hhv. human urin og afgasset biogasgylle.

På grund af problemer med at opnå tilladelse til udbringningen af urinen blev forsøgene indledt lidt for sent, således at den benyttede afgrøde (byg) ikke kunne udnytte urinens store indhold af kvælstof på flygtig form (ammonium).

De statistiske vurderinger af de opnåede udbytter giver derfor heller ikke noget klart billede af urinens anvendelighed som gødning i forhold til gylle idet der kun er begrænset forskel i forskellige forsøgsled. De to forsøgsled med urin ligger dog i den høje ende selvom den tilførte kvælstofmængde er mindre end med gyllen, således at urinanvendelsen ikke har givet anledning til dyrkningsmæssige problemer.

5. Medicinrester mm. i urin

5.1  Strategi for identifikation af potentielle medicintyper til analyse.
5.2 Spørgeskema til kortlægning af alders- og kønsfordeling af beboere, der benytter toiletterne og af forbrug af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm.
5.2.1 Hovedresultater af spørgeskemaundersøgelsen.
5.2.2 Anvendelse af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm på Svanholm Gods
5.3 Prøvetagning og analyse af medicinrester, smertestillende midler, kosttilskud mm.
5.3.1 Resultater fra den indledende undersøgelse af østrogen og smertestillende midler.
5.4 Supplerende undersøgelse af medicinrester


Anvendelse af humanurin i jordbruget kræver at urinens jordbrugsmæssige og miljømæssige kvalitet er tilfredsstillende og at urinen ikke indeholder sundhedsskadelige stoffer. I faglitteraturen findes resultater fra en del undersøgelser af patogener i humanurin indsamlet i urinsorterende toiletter; men der findes kun meget få undersøgelser af urinens indhold af medicinrester, hormoner o.l.

Sådanne undersøgelser er vanskelige at gennemføre, da der findes mange typer medicin som kan bidrage med rester i urinen. Da koncentrationerne ydermere er små og der ikke er udviklet analysemetoder i større omfang til undersøgelse af urin kan det være vanskeligt at identificere sådanne rester. En screening efter et bredere spektrum af medicinrester vil være uhyre vanskeligt at gennemføre og meget omkostningskrævende.

Som et væsentligt element i gennemførelsen af afklaringsprojektet lå derfor at forsøge at spore de typer medicin mm i den indsamlede urin som rent faktisk benyttes af brugerne. Der lå derimod ikke i projektet at der skulle forsøges sporet specielt problematiske typer medicinrester eller skabes et bredt overblik over de typer, der kan forventes ved indsamling af humanurin i et større område. Afklaringsprojektet blev henlagt til Svanholm Gods bl.a. fordi det ville være muligt at kortlægge medicinforbruget i detaljer både fordi Godsets beboere generelt er interesseret i recirkulering af næringsstoffer til jordbruget og specielt fordi al medicin, der anvendes på Godset betragtes som et fællesanliggende, der betales af fællesskabet. Med dette udgangspunkt var det naturligt, udover medicin at inddrage kunstige og naturlige hormoner, smertestillende midler, kosttilskud o.l. i undersøgelsen.

5.1 Strategi for udvælgelse af potentielle medicintyper til analyse.

Udvælgelsen af de typer medicin, der skulle søges identificeret i den indsamlede urin skete efter nedenstående strategi:

1. Medicinen skal anvendes af Svanholms beboere
2. Medicinen selv eller rester heraf skal udskillers med urinen
3. Der skal findes analysemetoder, der kan forventes at være anvendelige i urinen
4. Koncentrationen i urinen skal bedømmes at være så høj, at den når over analysemetodens detektionsgrænse.

5.2 Spørgeskema til kortlægning af alders- og kønsfordeling af beboere, der benytter toiletterne og af forbrug af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm.

Som udgangspunkt for valg af stoffer, der indgår i undersøgelsen af medicinrester mm. blev foretaget en kortlægning af de forventede brugere af toiletterne samt deres forbrug af medicin, kosttilskud, smertestillende midler mm. Undersøgelsen var næsten fuldstændig dækkende idet stort set alle beboere på Svanholm Gods besvarede de uddelte spørgeskemaer og således principielt deltog i projektet. Spørgeskemaet er udarbejdet af firmaet Athene ved psykolog Lotte Walbjørn efter samråd i projektgruppen og efter interne diskussioner og godkendelse på Svanholm. Spørgeskemaet findes som bilag 1. Udlevering og indsamling af spørgeskemaerne blev udført af den gruppe beboere på Svanholm, der er tilknyttet projektet efter en præsentation af projektet ved et fællesmøde på Svanholm.

Spørgeskemaerne blev udfyldt anonymt; men hver beboer fik et nummer, der angives på skemaet og som siden benyttes ved toiletbesøg, idet alle besøg registreres af brugeren på en blanket på toilettet med angivelse af nummeret.

Nummeret kendes kun af den enkelte bruger og af den læge, der bor på Svanholm, således at det var muligt at finde frem til bestemte brugere, hvis det skulle vise sig nødvendigt.

5.2.1 Hovedresultater af spørgeskemaundersøgelsen.

Spøgeskemaundersøgelsen bekræftede den store tilslutning til projektet idet næsten alle beboere besvarede skemaet. Der indkom således 101 skemaer. I projektperioden er derudover tilkommet enkelte skemaer med ændringer i forbruget (7 stykker i alt), idet sådanne ændringer blev registreret på et særligt skema.

Figur 8 viser aldersfordelingen for de 101 registrerede brugere af de urinsorterende toiletter. Det ses at der er en svag overvægt af kvinder, et begrænset antal unge og at der i øvrigt er en relativt jævn aldersfordeling.

Figur 8.
Aldersfordeling for brugerne af urinsorteringstoiletterne.

5.2.2 Anvendelse af medicin, smertestillende midler, kosttilskud mm på Svanholm Gods

I spørgeskemaet har den enkelte angivet sit forbrug af medicin, kosttilskud, smertestillende midler og misbrugsstoffer. Herudfra er lavet en samlet liste over forbruget vist i tabellerne 17 og 18.

Ud fra oversigten er det muligt at identificere de stoffer, der benyttes i størst mængde. Med kendskab til udskilningsmekanismer for de enkelte præparater og viden om den fortynding af medicinen, der forventes i systemet samt om analysedetektionsgrænse for de forskellige analysemetoder, er det muligt at identificere de stoffer, der med størst sandsynlighed vil kunne genfindes i urinen.

På baggrund af en gennemgang af stofferne i tabellen og viden om brugernes alders og kønsmæssige sammensætning blev det indledningsvis vurderet at formentlig kun smertestillende midler og østrogener ville kunne detekteres i urinen, således at den indledende undersøgelse blev koncentreret om disse stoffer.

Tabel 17.
Forbrug af medicin og smertestillende midler hos brugerne af urinsorteringstoiletterne på Svanholm gods.

Medicin

Indtag pr måned

Antabus 400 mg

14 tabl.

Bricanyl inhal

9 doser

Centyl med Kaliumklorid

60 tabl.

Etinyløstradiol

1415 mikrogram

Fevarin

15 tabl.

Flixonase spray

60-1500 mikrogram

Fluanxol

30 tabl.

Insulin - Actrapid

4680 enh

Insulin - Insulatard

1860 enh

Isoptin 80 mg

30 tabl.

Levonorgestrol

1,9 mikrogram

Rhinocort 100 mikrogram

45 doser

Spirocort 200 mikrogram

inhal efter behov

Teldanex

4 tabl.

Tenormin 25 mg

30 tabl.

Terbosin inhal

2 doser

Ventoline spray

0,2 mg

Smertestillende midler

 

Acetylsalicylsyre og Paracetamol

203 tabl.


Udover kvindelige kønshormoner fra P-pillerne (etinyløstradiol) vil der i urinen være et naturligt indhold af østrogener.

Tabel 18.
Forbrug af kosttilskud hos brugerne af urinsorteringstoiletterne på Svanholm gods.

Kosttilskud

Indtag pr. uge

B-vitamin

63 tabl.

C-vitamin

59 tabl.

Al-C

7 tabl.

C-vitamin + Calcium

13 tabl.

Dol-C-min

38 tabl.

Dolomite + A + D

21 tabl.

D-vitamin + Kalk

14 tabl.

Vitamineral

25 tabl.

Multitabs

30 tabl.

Omnium

93 tabl.

Multivitamin + Mineral

7 tabl.

Calcium

28 tabl.

Unikalk

14 tabl.

Zinklet

45 tabl.

Fosfat

50 tabl.

Hemojern

21 tabl.

Pikasol

86 tabl.

Fiskeolie

11 tabl.

Ubiquinom Q 10

14 tabl.

Longo Vital

154 tabl.

Symbioplex

28 tabl.

Ginko Biloba Max

28 tabl.

Ginseng

14 tabl.

Hvidløgskapsler

7 kaps

Urizal

28 tabl.

Bio Vinci

7 tabl.

Prostasan

14 tabl.

Kwai

35 tabl.

Melbrosia

7 tabl.

Bidro

14 tabl.

Glandol

7 tabl.

Udos Choice

7 spsk


5.3 Prøvetagning og analyse af medicinrester, smertestillende midler, kosttilskud mm.

Der har løbende i undersøgelsesperioden været udtaget prøver til analyse og i sammenhæng hermed er der nedkølet og nedfrosset prøver til undersøgelse af medicinrester. Ved den indledende undersøgelse af medicinrester blev udvalgt tre prøver dækkende undersøgelsesperioden.

5.3.1 Resultater fra den indledende undersøgelse af østrogen og smertestillende midler.

Laboratoriets resultatangivelse for undersøgelsen af østrogen og smertestillende midler er vist nedenfor i tabel 19. Det har ikke vist sig muligt at kvantificere indholdet yderligere.

Tabel 19.
Resultat af den indledende analyse af medicinrester.

 

Prøve 27/1

Prøve 22/2

Prøve 10/3

 

nmol/l

m g/l

nmol/l

m g/l

nmol/l

m g/l

U-Estronglucoronid

8,2

3,6

10,4

4,6

10,1

4,5

Smertestillende midler

 

 

 

 

 

 

Paracetamol

Påvist

Påvist

Påvist

Salicylsyre

Ikke påvist

Ikke påvist

Ikke påvist


Det fremgår af tabel 19 at der er påvist Paracetamol i alle prøver, hvorimod Acetylsalicylsyre ikke har kunnet påvises. Det har ikke været muligt at kortlægge det konkrete forbrug fordelt på de to typer; men ud fra det generelle forbrugsmønster i Danmark forventes Paracetamol at kunne forekomme i størst koncentration. Indholdet af østrogen (U-Estronglucoronid) ses i hele perioden at ligge på et niveau omkring 4 m g/l. Analysemetoden omfatter både naturligt udskilte hormoner og hormoner fra p-piller. Det nogenlunde konstante indhold tyder på at disse hormoner næppe nedbrydes yderligere under opbevaringen, da der i så fald måtte forventes et faldende niveau.

5.4 Supplerende undersøgelse af medicinrester

Da den indledende gennemgang af medicinforbruget kun gav forventning om at genfinde et meget begrænset antal stoffer blev den enkelte brugers anvendelse af toiletterne kortlagt efter forsøgets afslutning. Dette var muliggjort af den registrering, der fandt sted af hvert enkelt toiletbesøg.

I alt er 89 beboere ud af de 101 tilmeldte, registreret som bruger en eller flere gange; men et begrænset antal har benyttet toiletterne langt hyppigere end gennemsnittet. Figur 9 viser antallet af toiletbesøg hos de 45 mest aktive toiletbrugere.

Figur 9. Se her!
Antal registrerede toiletbesøg hos de mest aktive brugere af de urinsorterende toiletter.

Med udgangspunkt i dette anvendelsesmønster og de pågældendes medicinforbrug er der foretaget en fornyet vurdering af hvilke stoffer, som herefter er potentielt til stede i størst mængde. Der er fokuseret på medicin; men der er ikke foretaget en farlighedsbedømmelse af de forskellige stoffer; men alene vurderet om det var muligt at genfinde stoffet i urinen.

Der udover er medtaget et enkelt vitaminpræparat som skønnes at være interessant fordi det forventes at forekomme i højest koncentration.

Følgende 4 stoffer er "overrepræsenteret" i urinen i kraft af anvendelse af præparatet hos en af de mest aktive brugere.

Fluanxol Retard (Flupentixol) "nervemedicin", der analyseres rutinemæssigt på Glostrup Sygehus. Det viste sig imidlertid ikke muligt at analysere i urin, således at der mod forventning ikke er resultater herfra.

Antabus, som dog på grund af meget kraftig metabolisering ikke kan forventes at kunne genfindes. Specialister på området har været kontaktet; men de har afvist at der kan gennemføres en meningsfuld analyse.

Insulin, hvor udskillelsen af metabolitter dog er ringe og Steno Diabetes Laboratorium, der må anses for at være det bedste på området mener ikke at der kan gennemføres en analyse med rimelig sandsynlighed for succes, således at denne undersøgelse også udgår.

D-vitamin, hvor Medi-Lab, der stod for de indledende analyser af hormoner mm, har forsøgt at finde en international ekspert på området, uden at det har resulteret i etablering af en sikker metode til analyse i urin. Der har været foretaget analyser med standardmetode, hvor der ikke blev detekteret noget indhold. Det kan dog ikke afvises at dette skyldes metodemæssige problemer.

Udover disse fire stoffer, skønnes det ikke værd at foretage yderligere undersøgelser af stoffer opgjort i tabel 17 og tabel 18, da sandsynligheden for at genfinde dem anses for så lille at det ikke kan begrunde omkostningen.

Bilag 1

Spørgeskema Se her!