Hygiejnisk kvalitet af spildevand fra offentlige renseanlæg

6. Hygiejnisk kvalitet af urenset spildevand

6.1 Spildevandsmængde
6.2 Fortynding af smitstoffer
6.3 Smitstoffer i råspildevand
6.3.1 Henfald i kloaksystem
6.4 Resultater af måleprogram og litteraturstudie
6.4.1 Bakterier
6.4.2 Enterovirus
6.5 Eksponeringsdosis for urenset spildevand
6.5.1 Metodebeskrivelse

6.1 Spildevandsmængde

Vandforbruget pr. person og dermed spildevandsmængden i Danmark har generelt været faldende de seneste 15-20 år. Spildevandsmængden er foruden vandforbrug også afhængig af nedbør og grundvandsstand (indsivning) samt industribelastning.

Tabel 6.1 viser vandforbruget pr. person og døgn i Danmark i 1990 og 1999. Det viste forbrug er den vandmængde, som anvendes til husholdningsformål. Den tilsvarende spildevandsmængde, som er vandforbruget tillagt en antaget indsivningsgrad på hhv. 60% og 50%, er endvidere angivet.

Tabel 6.1
Daglig vandforbrug og spildevandsmængde pr. person i Danmark. (Danmarks Statistik, 2001)

År

Vandforbrug, l/pers./døgn

Spildevandsmængde, l/pers./døgn

1990

182

290

1999

139

209

6.2 Fortynding af smitstoffer

Årstiden, nedbørsmængden og den deraf afledte grundvandsstand er væsentlige faktorer for indsivningsgraden og dermed fortyndingen af spildevandet. Fortynding af spildevandet vil bevirke en fortynding af indholdet af smitstofferne, der dog ikke er af væsentlig betydning i den aktuelle sammenhæng. Koncentrationen efter fortyndingen vil stadig være væsentlig større end den infektiøse dosis (jvf. Tabel 2.3). Udledning via et overløbsbygværk (jvf. afsnit 10) vil derfor udgøre en smitterisiko for badende m.v. i det pågældende akvatiske miljø, hvis det er udlagt som badevandsområde.

6.3 Smitstoffer i råspildevand

Indholdet af smitstoffer i urenset spildevand er bestemt af faktorer som bl.a.:
Den epidemiologiske situation i området
Årstiden
Tilførsel af bl.a. sygehusspildevand, slagterispildevand og andet industrispildevand med et betydende indhold af smitstoffer.

Personer inficerede med smitstoffer udskiller med fæces et vist antal sygdomsfremkaldende mikroorganismer (bakterier, virus og protozoer). Mennesker udskiller også bakterier, selv om vi ikke er inficerede. Menneskers bidrag til mikroorganismer spildevand fremgår af tabel 6.2. Alle tallene er for raske personer.

Tabel 6.2
Personers udskillelse af smitstoffer med afføring. (Stenström, 1996), (Nickelsen og Kristensen, 1991) og (Gerba, 1996).

Mikroorganismer

Antal pr. gram afføring

E. coli

108-109

Enterokokker

105-107

Salmonella

1010

Campylobacter

106-109

Enterovirus

103 - 108

Giardia intestinalis

106

Cryptosporidium parvum

106 - 107


Et regneeksempel af det teoretiske indhold af smitstoffer er angivet i tabel 6.3. Der regnes med, at et menneske producerer 100 g afføring/døgn. Det nuværende gennemsnitlige vandforbrug i Danmark er ca. 150 l/person/døgn, hvoraf 20% anvendes til toiletskyl svarende til ca. 30 l/person/døgn. Der forventes et initial henfald (reduktionen som sker i afføringen udenfor mennesket) på 99%, dvs. 1% af de udskilte mikroorganismer overlever udenfor mennesket og ender i spildevandet.

Tabel 6.3 
Indhold af mikroorganismer i husspildevand. Et regneeksempel.

Mikroorganismer

antal org./g afføring pr.  døgn pr. person

antal org./døgn pr. person

Konc. i råspildevand (antal/liter) fra 1 person

E. coli

109

1011

3,3×107

Enterokokker

107

109

3,3×105

Salmonella

1010

1012

3,3×108

Campylobacter

109

1011

3,3×107

Enterovirus

108

1010

1,3×105

Giardia intestinalis

106

108

1,3×103

Cryptosporidium parvum

107

109

1,3×104


6.3.1 Henfald i kloaksystem

I kloaksystemet henfalder smitstoffer i forskellig grad. Størrelsen af henfaldet er en kombination af flere parametre, som død, hydrolyse, binding til biofilm m.v. Der forventes en marginal reduktion i kloaksystemet, da transporttiden varierer fra 1 til 24 timer, hvilket er meget lille i forhold til overlevelsestider samt de øvrige betydende faktorer for smitstoffernes overlevelsesevne (jvf. afsnit 2.6). Dog forekommer binding til biofilm og initial henfald. Omfanget af henfaldet af smitstoffer i kloaksystemer er dog ukendt.

6.4 Resultater af måleprogram og litteraturstudie

Af tabel 6.4 fremgår værdier for indhold af mikroorganismer i urenset spildevand, dvs. indløb til renseanlæg. Koncentrationerne er baseret på litteraturstudiet og det udførte måleprogram. De angivne værdier fra måleprogrammet gengiver det målte koncentrationsinterval i de to målerunder. Af bilag B fremgår analyseresultaterne fra måleprogrammet.

Tabel 6.4
Indhold af mikroorganismer i urenset spildevand. -: Ingen oplysninger. RA: Renseanlæg.

Mikro-
organismer

Indhold pr. 100 ml urenset spildevand

Metode

Sted

Reference

Bakterier:
E. coli

 
2,4×106-4,9×107
2,4×106-1,3×108
5×106  
  
106-108

 
DS 2255:1983
"
Pladetælling
   
Membr,filt. chrom.

  
Egå RA
Marselisb. RA
Åbybro RA
  
Rom Lufthavn1

 
  
  
(Bjergbæk et al., 2000)
(Gabrieli et al., 1997)

Fæk.
coli-
bakterier (Termotol. coliforme bakterier)

3,3×105-2,2×107
  
106-107
107
 
3×103-8,5×104

-
  
-
MPN
 
APHA, 1992

-
  
RA i USA Rom RA Øst2
 
USA 

(Nickelsen et al., 1995)
(Gerba, 1996)
(Aulicino et al., 1996)
(Gibson III et al., 1998)

Totale coliforme bakterier

7,9×106-1,1×108
3,3×106-3,5×108
108-109
107

DS 2255:1983
"
-
MPN

Egå RA
Marselisb. RA
RA i USA
Rom RA Øst3

 
 
(Gerba, 1996)
(Aulicino et al., 1996)

Fæk. entero-
kokker

3,8×104-8×105
 
4,1×104-3,4×102,4×105  
104-105

ISO7899/2 mod, MST98
"
-
 

Egå RA
 
Marselisb. RA
Tyskland3 RA
 
i USA

  
 
 
(Marcinek et al., 1998)
(Gerba, 1996)

Salmonella

10-103
10-103
102-104
<1-1,8×103

DS 266:1988,m.
"
-
-

Egå RA
Marselisb. RA
RA i USA
-

  
  
(Gerba, 1996)
(Nickelsen et al., 1995)

Campylo-
bacter

10-104
i.p.4-104
4×103
102-104
  
20- >105

DS met.forslag
"
-
Elekt.mikrosk.
   
-

Egå RA
Marselisb. RA
-
RA i Tyskland
  
-

  
 
(Stenström, 1996)
(Höller et al., 1998)
(Nickelsen et al., 1995)

Virus:
Enterovirus

i.p. - påvist
i.p. - påvist
100
10-103
  
103-104

PCR
PCR
-
MPN
  
-

Egå RA
Marselisb. RA
RA i USA
Rom RA Øst5
  
-

 
 
(Gerba, 1996)
(Aulicino et al., 1996)
(Nickelsen et al., 1995)

Protozoer:
Giardia intestinalis

 
i.a.5
i.a.5
18-100
1-88
 
1-1,4×103
  
9-283
   
10-104
10-50

 
-
-
-
Imm.flouresc.
 
Flouresc. mik.
  
IFA-metode
  
-
-

  
Egå RA
Marselisb. RA
-
RA i Canada
  
V. Skotland6
   
USA7
   
RA i USA
-

  
 
 
(Stenström, 1996)
(Wallis et al., 1995)
(Bukhari et al., 1997)
(Gibson III et al., 1998)
(Gerba, 1996)
(Nickelsen et al., 1995)

Crypto-
sporidium parvum

i.a.5
i.a.5
0,1-12
1-17
  
0,25-108
 
10-103
0,8-5
500-1,5×103

-
-
IFA-metode
Flouresc. mik.
 
IFA-metode
   
-
-
-

Egå RA
Marselisb. RA
RA i USA
V. Skotland6
  
USA7
   
RA i USA
67 RA i Japan
-

 
 
(Rose, 1997)
(Bukhari et al., 1997)
(Gibson III et al., 1998)
(Gerba, 1996)
(Kaneko, 2000)
(Nickelsen et al., 1995)


Koncentrationsniveauerne for indløbene til de to undersøgte renseanlæg svarer generelt til niveauer fra litteraturstudiet.

6.4.1 Bakterier

Det gennemsnitlige indhold af E. coli, total coliforme bakterier og fækale enterokokker i det urensede spildevand fra indløbsmålestationen ved Egå Renseanlæg og Marselisborg Renseanlæg er angivet i Tabel 6.5. Det er ikke muligt at beregne en gennemsnitsværdi for Salmonella og Campylobacter pga. den semikvantitative metode, der angiver analyseresultatet i koncentrationsintervaller. I tabel 6.5 er derfor angivet det anslåede gennemsnitlige koncentrationsinterval, dvs. i praksis det interval som er registreret flest gange.

Tabel 6.5
Gennemsnitlig indhold af mikroorganismer i indløbsprøver fra Egå og Marselisborg Renseanlæg. Antal pr. 100 ml.

Mikroorganismer

Egå Renseanlæg

Marselisborg Renseanlæg

E. coli

1,4×107

4,3×107

Totale coliforme bakterier

3,5×107

1,4×108

Fæk. enterokokker

4,2×105

1,4×106

Salmonella

102 -103

102 -103

Campylobacter

103 -104

102 -103


6.4.2 Enterovirus

Der er påvist enterovirus i 5 af 6 spildevandsprøver fra indløbsmålestationen ved Egå Renseanlæg. Der er påvist enterovirus i 3 af 6 indløbsprøver fra Marselisborg Renseanlæg. De fleste påvisninger er konstateret i 2. målerunde.

6.5 Eksponeringsdosis for urenset spildevand

Der foretages en simpel vurdering af interessante mikroorganismer til identifikation af eksponeringsdosen for urenset spildevand. Der er tale om en konservativ model, som ikke kan sammenlignes med en egentlig risikovurdering. Eksponeringsdosen svarer til den spildevandsmængde, der potentielt skal optages for at medføre sygdom. Der er kun estimeret for de smitstoffer, som der er målt for i denne undersøgelse.

6.5.1 Metodebeskrivelse

Den teoretiske infektiøse dosis divideres med koncentrationen af mikroorganismer i urenset spildevand. Det anvendte koncentrationsinterval er de målte minimum og maksimum koncentrationer fra analyserne fra Egå Renseanlæg og Marselisborg Renseanlæg. Der er for urenset spildevand kun simpelt estimeret for Salmonella og Campylobacter. Det antages, at alle betydende faktorer, som skal kombineres for at medføre sygdom, er opfyldt (jvf. afsnit 2.3). Målet for denne model er at give et simpelt grundlag for vurdering af interessante mikroorganismer til identifikation af eksponeringsdosen for den pågældende spildevandskvalitet.

Eksponeringsdosen fremgår af tabel 6.6.

Tabel 6.6
Eksponeringsdosis for urenset spildevand.

Mikroorganismer

Infektiøs dosis

Konc. i urenset spildevand, antal/liter

Eksponeringsdosis for urenset spildevand, liter spildevand

Salmonella

100

100 - 104

0,01 - 1

Campylobacter

500

100 - 105

5×10-3 - 5


Eksponeringsdosen for urenset spildevand varierer fra 5 milliliter til 5 liter. Alle de anskuede mikroorganismer (Salmonella og Campylobacter) er således interessante, når de vurderes ved denne simple metode.

1 Indløb til renseanlægget for Roms Lufthavn.
[Tilbage]
  
2 Renseanlæg (aktiv slam) i Rom for husspildevand fra ca. 400.000 indbyggere.
[Tilbage]
  
3 Indløb til to renseanlæg i Tyskland, Regensburg (Klärwerk Barbing) og München (Klärwerk Marienhof).
[Tilbage]
 
4 i.p.: Ikke påvist i råspildevand.
[Tilbage]
  
5 i.a.: Ikke analyseret i råspildevand.
[Tilbage]
  
6 Indløb til 7 forskellige renseanlæg i det vestlige Skotland.
[Tilbage]
  
7 Udløb for overløbsbygværk ved regnvejr.
[Tilbage]