Hygiejnisk kvalitet af spildevand fra offentlige renseanlæg

10. Regnbetingede udledninger

10.1 Separat system
10.2 Fællessystem
10.3 Overløbsbygværker
10.3.1 Fortynding af smitstoffer
10.3.2 Regneeksempel

I Danmark anvendes to typer af kloaksystemer, separat systemer og fællessystemer. I fællessystemer ledes spildevand og regnvand i samme ledningssystem. Ved separatsystemer udføres der to adskilte ledningssystemer, et for spildevand og et for regnvand.

Den offentlige regulering af afløbssystemerne har i en årrække betydet en faldende stofbelastning under regn. Der er etableret forsinkelsessystemer som regnbassiner, reguleringssystemer og vedligeholdelsessystemer samt enkelte steder egentlige rensesystemer for overløbsvandet. Disse forsinkelsessystemer har til formål at udligne spidsbelastninger på renseanlæggene for at opnå en bedre drift. Forsinkelses- og aflastningsbassiner anvendes også ved overløbsbygværker for at beskytte recipienten mod overløbsvand. Først når bassinerne er fyldt op vil afløbsvandet via overløbet løbe direkte til recipienten.

10.1 Separat system

I separate regnvandsledninger bidrager bl.a. dyreekskrementer til den mikrobiologisk forurening af vandet, idet der sker en overfladeafstrømning fra befæstede arealer. Endvidere kan fejlkoblede ledninger på regnvandsledningen bidrage til forureningen af recipienten ved direkte udledning af regnvand.

10.2 Fællessystem

Tørvejrsstrømmen i fællessystemer består af spildevand og indsivningsvand. Denne vandføring er lille i forhold til den maksimale regnvandsbelastning.

10.3 Overløbsbygværker

Overløbsbygværker på fællessystemer har til formål at sikre renseanlæggene en hensigtsmæssig drift. Ved stor tilledning af overfladevand kan kloakledningernes kapacitet overskrides, hvorfor den overskydende vandmængde via overløbsbygværket ledes urenset til recipienten.

Overløbsbygværker (aflastningsbygværker) på fællessystemer træder ofte i funktion, når tilstrømningen til bygværket bliver 2 - 10 gange større end den maksimale spildevandsmængde.

Overløbsvands sammensætning kan i praksis variere betydeligt. Ved kraftige regnskyl vil sammensætningen i starten af afstrømningsforløbet blive påvirket væsentligt af afskyllet materiale fra befæstede arealer og bundfældet materiale fra ledningssystemet. Koncentrationen af forureninger i overløbsvand er således størst i den første del af afstrømningen (firstflush).

Sammensætningen afhænger af intensiteten og varigheden af nedbørshændelsen, spildevandsbelastningen, opbygningen og kapaciteten af afløbssystemet.

(Gibson III et al., 1998) har registreret koncentrationsintervaller for Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum for spildevand fra overløbsbygværker i regnvejr i USA til hhv. 9-283 og 0,25-108 pr. 100 ml urenset spildevand. Koncentrationsniveuaerne for begge protozoer svarer til indholdet i urenset spildevand (jvf. tabel 6.4). Det fremgår ikke, hvornår prøverne er udtaget, blot at de er udtaget under regnhændelserne. Det angives endvidere, at indholdet af Giardia intestinalis og Cryptosporidium parvum i overløbsvandet var hhv. ca. 13 og 8 gange større end indholdet i recipienten under regnhændelsen. Det indikerer, at udledningen fra overløbsbygværker kan medvirke til forøget mikrobiologisk forurening i recipienten.

(Jagals, 1997) har angivet koncentrationsniveauer af fækale colibakterier og fæk. enterokokker i spildevand fra overløbsbygværker i både tørvejrssæson, i torden- og regnvejr, målt i Sydafrika. Området, hvor analyserne er udtaget, er serviceret af et "raffineret kloakerings- og overløbsbygværks system" fællessystem. Af tabel 10.1 fremgår koncentrationsintervallerne og den målte middelkoncentration. Det fremgår ikke, hvornår prøverne fra regnvejr er udtaget, blot at de er udtaget under regnhændelserne.

Tabel 10.1
Overløbskoncentrationer for fækale coliforme og fækale enterokokker i tørvejr og regnvejr. (Jagals, 1997)

/100 ml

Tørvejr

Regnvejr

Fækale colibakterier

6,5×103 - 5,0×104
2,4×104

3,8×103 - 6,3×104
4×104

Fæk. enterokokker

500 - 5,6×103
2,8×103

750 - 2,5×104
9,6×103

Den højere koncentration af overløbsspildevandet i regnvejr er givetvis forårsaget af spuling af befæstede arelaer, suspension og afrivning af biofilm inkl. bakterier i fællessystemet.

10.3.1 Fortynding af smitstoffer

En fortynding af spildevandet i fællessystemer medfører ikke væsentlige ændringer i koncentrationen af smitstofferne i forhold til den koncentration, som er i det urensede spildevand. Koncentrationen efter fortyndingen vil stadig være væsentlig større end den infektiøse dosis (jvf. tabel 2.1). Udledning via et overløbsbygværk vil derfor udgøre en væsentlig belastning af det pågældende akvatiske miljø med mikroorganismer.

10.3.2 Regneeksempel

Dette er anskueligtgjort ved følgende simple regneeksempel af et fællessystem, hvor opspædningen er sat til 1+5 svarende til værst tænkelige situation. En regnbyge forårsager, at der i et overløbsbygværk løber 100 l spildevand over overløbskanten per sekund. Heraf er 17 l/s urenset spildevand. Dermed svarer til en fortynding af det urensede spildevand til en faktor 6.

Det antages, at E. coli koncentrationen i urenset spildevand er 1×108 pr. l. Koncentrationen i overløbsvandet er derfor 1,7×107 pr. l. Denne koncentration er betydelig og svarer stadig til koncentrationen af urenset spildevand fra mindre bysamfund. Denne mængde kan udgøre en sundhedsmæssig risiko ved udledning til badeområder.

Der er i beregningen i øvrigt forudsat, at regnvandet ikke har medført resuspension og afrivning af biofilm indeholdende bakterier samt at der ikke er medskyllet ekskrementer ved overfladeafstrømningen. Det er faktorer, som vil forøge forureningsgraden af spildevandet.