Opsamling, opbevaring og udnyttelse af urin fra Museumsgården på Møn

9 Kildesorterende toiletsystemer og anvendelse af opsamlede urinblandinger i Sverige

9.1 Kildesorterende toiletsystemer i Sverige
9.2 Anvendelse af urinen
9.3 Forsøg med gødningseffekt af tilførsel af urinblandinger
9.4 Analyser af urin og vurdering af risici forbundet med at anvende urin som gødningsmiddel i Sverige
9.5 Anbefalinger fra SMI i Stockholm og SLU i Uppsala

9.1 Kildesorterende toiletsystemer i Sverige

I Yemen havde man enkle kildesorterende toiletsystemer endog i fleretagebyggeri for flere hundrede år siden (Esrey m.fl., 1998).

Det kildesorterende tørkloset "Marinos Kloset", der blev produceret i Stockholm, var i 1800-tallet og i begyndelsen af 1900-tallet ikke blot udbredt i Sverige, men også i København, hvor de fleste boliger med klosetrum i 1886 havde "Marinos Kloset" (Wrisberg, 1996).

Da de vandskyllende porcelænstoiletter uden kildesortering vandt frem i begyndelsen af 1900-tallet, fortrængtes de kildesorterende toiletter af de vandskyllende toiletter og senere af kildesamlende tørklosetter og kemiske klosetter til fritidsboliger.

I 1990'erne har de kildesorterende toiletsystemer fået en renæssance i Sverige. Størst er udbredelsen blevet i de ikke-kloakerede fritidshuse, hvor der vurderes at være op mod 100.000 kildesorterende tørklosetter, når de til kildesortering moderniserede das'er medregnes (personlige meddelelser fra producenter).

To kildesorterende dobbeltskyllende porcelænstoiletter præsenteredes i begyndelsen af 1990'erne i Sverige. Det væghængte eller i dag også gulvstående "Dubletten" fra BB Inovation & Co. i Stockholm med to særskilte skyllemekanismer og det gulvstående "WM-DS" fra Wost Man Ecology AB i Stockholm med en skyllemekanisme og to knapper til henholdsvis "stort" og "lille" skyl. Gustavsberg AB introducerede i 2000-2001 yderligere et kildesorterende dobbeltskyllende porcelænstoilet med en skyllemekanisme og henholdsvis "stort" og "lille" skyl. Et nyt tysk kildesorterende dobbeltskyllende toilet uden tilførsel af skyllevand til urinsystemet er desuden blevet præsenteret og forventes snart markedsført i bl.a. Sverige og Danmark (personlige samtaler).

Der er i dag over 3.000 kildesorterende, dobbeltskyllende toiletter i Sverige i villaer, lejligheder, skoler m.m.

Eksempler på lejlighedskomplekser og skoler med kildesorterende, dobbeltskyllende toiletter, mange forskellige brugere og fælles opsamling i urintanke

I lejlighedskomplekset "Hushagen" er otte lejligheder udstyret med WM-DS-toiletter. "Liljan 2" i Linköping har WM-DS i 19 lejligheder. Dubletten er bl.a. installeret i 51 lejligheder i "Palsternackan" og i 44 lejligheder og huse i "Understenshöjden" i Stockholm samt i 18 lejligheder i "Ekoporten" i Norrköping. I 24 lejligheder i "Smedens Ekoby" i Jönköping er der enten WM-DS eller "Dubletten" (Vinnerås, 1998, Burström et al., 1998, Jönsson et al., 1998, Det Økologiske Råd, 2000).

På museet "Grafikens Hus" i Mariefred er der installeret 5 stk. Dubletten til brug for ca. 40.000 årlige gæster. Dubletten er desuden bl.a. installeret på "Elias Friies Skolan" i Hyltebruk samt på "Säveskolan" i Visby. WM-DS" er bl.a. installeret på "Ösby Skola" i Gustavsberg og på "Ekerö Skola" på øen Ekerö. Skolerne har henholdsvis 35 og 6 stk. WM-DS (Det Økologiske Råd, 2000, Backlund, 2001, personlige meddelelser, 2001).

Tidligere undersøgelser af kildesorterende dobbeltskyllende toiletter

I perioden 1995-2000 har der i Sverige været udført en række forsknings- og udviklingsprojekter, der har omhandlet kildesorterende, dobbeltskyllende toiletter og tilbageførsel og anvendelse af humanurin. Nogle af de vigtigste projekter med deltagelse af bl.a. Institutionen för Lantbruksteknik, Sveriges Lantbruksuniversitetet i Uppsala (SLU) og Smittskydds-institutet i Stockholm har været: "Organisk avfall som väkstnäringsresurs - systemstudie, "Källsorterad humanurin i kretslopp -förstudie i tre delar", "Hållbar förnyelse av stadsbebyggelse" og "Källsorterad humanurin i kretslopp (Jönsson et al., 2000, Vinnerås, 1999).

I forbindelse med projekterne er der lavet en række rapporter og afhandlinger, bl.a. Olsson, 1995, Jönsson et al., 1998, Burström et al., 1998, Vinnerås, 1998, Kärrman et al., 1999, Lindgren, 1999, Jönsson et al., 2000 og Höglund, 2001.

Stop i vandlåsene

Der har været konstateret store problemer med tilstopning af toiletternes vandlåse på grund af en lille rørdiameter. Stort set alle undersøgte toiletter har haft stop i vandlåsen. Forskellige alternative rensemuligheder er blevet undersøgt, og det anses nu at være let at løse problemerne med stop ved hjælp af f.eks. en rejsewire, evt. i kombination med anvendelse af kaustisk soda, som desuden har en gavnlig indflydelse på pH i opsamlingstankene (Burström et al., 1998, Vinnerås, 1998, Lindgren, 1999, Jönsson et al., 2000).

Skyllevand i urinblandingen

I Hushagen i Borlänge er skyllevandsmængder ved brug af WM-DS blevet målt i syv lejligheder. Ved det "lille" skyl (urinskyl), der kan stilles individuelt, gik fra 0,131-0,200 l skyllevand med et gennemsnit på 0,155 l til urinsystemet. Ved "stort" skyl gik 0,263-0,438 l skyllevand med et gennemsnit på 0,325 l til urinsystemet (Vinnerås, 1998).

Opsamlingsprocent for urin

Det vurderedes, at 60-80% af den urin, som tilførtes de forskellige undersøgte toiletter og toiletsystemer havnede i urinsystemet. Den resterende urin kunne bl.a. have taget fækalievejen, fordi mænd stod op og tissede i fækalieafdelingen (Vinnerås, 1999, Burström et al., 1999, Jönsson, 2000).

Dimensionering af tanke ved brug af WMDS

Ved brug af WM-DS vurderedes tankkapaciteten at skulle dimensioneres ud fra opsamling af 2,5 l urinblanding pr. person og døgn ved en hjemmefrekvens på 15 timer pr. person og døgn og en skyllevandsmængde til urinsystemet på henholdsvis 0,2 l for det "lille" skyl og 0,3 l for det "store" skyl (Jönsson et al., 2000).

9.2 Anvendelse af urinen

Anvendelse af humane restprodukter som urin og fækalier går langt tilbage i tiden. I Kina har man komposteret i flere tusind år, og i Japan har man recirkuleret den humane gødning siden 1100-tallet (Esrey m.fl., 1998).

Urin er også historisk blevet brugt til andre formål end til gødningsmiddel til jordbrug m.m. I Sverige er urinen blevet brugt til at smøre sår, til tør hud og i et vist omfang til at indtage som medicin (Drangert et al., 1997). I Danmark anvendtes urin i 1800-tallet ved vask af tøj (Drangert et al., 1997). Selv til produktion af krudt har urin fundet anvendelse (Höglund, 2001).

I Sverige er det med genindførelsen af kildesorterende toiletsystemer i 1990'erne blevet mere almindeligt at anvende human urin som gødningsmiddel.

Opsamling og anvendelse af egen urin på eget areal

Det vides ikke, hvor mange af de anslået op imod 100.000 enkelthusstande i Sverige med kildesorterende toiletsystem, der bruger urinen som gødningsmiddel.

I fem kolonihaveforeninger i Landskrona er der etableret kildesorterende tørklosetter i over 1.000 kolonihaver. Kolonihaveejerne kan efter aftale med kommunen opsamle deres urin i dunke og anvende den til egen beplantning og egne afgrøder (Backlund m.fl., 2001, manuskript).

Opsamling og anvendelse af urin fra større kildesorterende toiletsystemer

Urinblandingerne opsamles i Sverige flere steder fra etagebyggeri eller andre bebyggelser i nedgravede samletanke, i glasfiberarmeret plast eller beton, der modtager urin fra mange forskellige husstande, eller fra toiletter på f.eks. skoler. Den opsamlede urinblanding bruges mange steder som gødningsmiddel til jordbrugsarealer.

Den til jordbrugsformål anvendte urinblanding er nogle steder lagret i en tank uden tilførsel af ny urinblanding. Der anvendes således mindst to opsamlingstanke, der er parallelkoblede, således at en eller flere kan bruges som lagringstanke.

Nogle steder transporteres den opsamlede urinblanding til en eller flere centrale lagertanke. Urinblandingerne fra Palsternackan (Stockholm) og Understenshöjden (Stockholm) transporteres til Stockholm Vattens bygninger ved Bornsjön. Her er der tre ekspanderende plastbeholdere delvist placeret over jorden, hver med en kapacitet på 150 m³. Urinblandingen lagres i henhold til forskrifter i mindst seks måneder med efterfølgende landbrugsmæssig anvendelse (Jönsson m.fl., 2000, Det Økologiske Råd, 2000). Urinblanding fra Palsternackan og Understenshöjden er blevet anvendt i et markforsøg med vårsæd. Andre steder anvendes urinblandingen mere eller mindre direkte efter afhentning fra en opsamlingstank med kontinuerlig tilledning.

I det økologiske byggeri Smedens Ekoby ved Jönköping opsamles urinblanding fra ca. 70 personer i 24 lejligheder. Urinblandingen opsamles i to nedgravede tanke på hver 30 m³. En lokal landmand afhenter og anvender urinen som gødningsmiddel til foderproduktion, der bruges til slagtekvæg.

Urinblandingen bruges ikke til produktion af foder til malkekvæg på grund af modstand fra mejerierne. Kommunen stiller ikke krav om, at urinen lagres før anvendelse som gødningsmiddel i landbruget (personlig meddelelse fra Pia Larsson, Smedens Ekoby, 1999-2000, Det Økologiske Råd, 2000).

I Elias Fries skolen i Hyltebruk med ca. 350 elever fra børnehaveklasse til 6. klasse opsamles urinblandingen i to nedgravede tanke på hver 10 m³. Urinblandingen anvendes som gødningsmiddel af en lokal landmand til arealer med kødkvæg uden forudgående lagring eller anden hygiejnisering. Kommunen stiller ikke krav om lagring (personlig meddelelse fra Kenth Backlund, Elias Fries skolen, 1999-2000).

På Säveskolan i Visby med ca. 1.200 gymnasieelever opsamles urinblanding i en nedgravet tank. Urinblandingen bruges bl.a. som gødningsmiddel til markforsøg med energipil i kort omdrift. Urinblandingen lagres i en 5 m³ nedgravet tank ved forsøgsarealerne. Lagringstiden er bestemt af behov for tilførsel i vækstsæsonen. Resultater fra forsøget er kort beskrevet i afsnit 9.3.

En stor begrænsning for anvendelse af urin er, at den endnu ikke er EUgodkendt til anvendelse i økologisk landbrug. Anvendelsen af det humane gødningsmiddel kan derfor kun anvendes i det konventionelle landbrug.

9.3 Forsøg med gødningseffekt af tilførsel af urinblandinger

Der er foretaget en del undersøgelser af, hvordan urinblandinger fungerer, og hvordan de skal håndteres som gødningsmidler.

Humanurin som gødningsmiddel til vårsæd

"Instituttet för jordbruks- och miljöteknik" (JTI) i Uppsala gennemførte i perioden 1997 - 1999 et tre-årigt feltforsøg for at se på effekten for væksten samt miljøpåvirkningen ved at anvende menneskeurin til vårsæd (Stintzing & Rodhe, 2000).

Urinblandingen kom især fra de tidligere nævnte bebyggelser Palsternackan og Understenshöjden. Indholdet af kvælstof i de om foråret tilførte urinblandinger var i andet år (1998): 2,6 kg tot-N/2,1 kg NH4-N pr. tons urinblanding og i tredje år (1999) 2,3 kg tot-N/2,3 kg NH4-N pr. tons urinblanding. NPK-forholdet var i 1998 100:10:38 og i 1999: 100:8:30.

Det konkluderes i projektet, at feltforsøgene viste, at menneskeurin var et hurtigtvirkende gødningsmiddel, der kunne erstatte konventionel handelsgødning. En tilførsel af 100 kg kvælstof/hektar fra den koncentrerede urinblanding gav i 1997-1999 en høst, der svarede til ca. 80-85% af, hvad der kunne høstes ved at bruge 100 kg kvælstof i form af handelsgødning.

Ammoniaktabet lå på 0,7% ved spredning af koncentreret urinblanding om foråret i 1998og 1999. 20 tons urinblanding med et indhold på 2,3-2,6 kg tot N/2,1-2,3 kg NH4-N pr. tons blev direkte nedmuldet med slæbefod. Ved anvendelse af slæbeslanger og nedharvning efter fire timer var den tilsvarende ammoniakafgang 3,3%. Det største tab, der blev konstateret, var på 9,7% og blev konstateret i forbindelse med brug af slæbeslanger i foråret 1997. Tabene af ammoniak fra det voksende korn kunne knap måles.

Risikoen for lækage af kvælstof vurderedes ikke at være større end ved brug af handelsgødning.

Humanurin som gødningsmiddel til energipil i kort omdrift

Ved Roma på Gotland er der plantet energipil af klonen "Jorr" i kort omdrift inden for rammerne af et EU-projekt. Der er bl.a. etableret 18 forsøgsfelter på hver på 400 m2 og et grundvandsrør i hvert felt til prøvetagning. Felterne vandes via et drypvandingssystem placeret på jorden med en mængde svarende til henholdsvis 1 PE (potentiel fordampning), 2 PE eller 3 PE renset spildevand fra en dam, 1 PE drikkevand, 1 PE urinblanding + drikkevand eller ingen tilførsel. Urinblandingen tilføres fra en nedgravet 5 m3 glasfiberarmeret polyestertank og en injektor, der blander urinblanding med drikkevand variabelt i forholdet 1:50 til 1:20. Der er tre felter til hver type tilførsel (Backlund, 2001).

De tre arealer , der modtag urinblanding blandet med drikkevand, modtog ca. 80 kg tot-N/ha fra urinblandingen, ca. 5 kg tot-N fra drikkevandet og ca. 5 kg tot-N via nedbøren, i alt ca. 90kg i vækstsæsonen år 2000. NPK-forholdet i urinblandingen var henholdsvis 100:4:34 (1999) og 100:3:34 (2000). Pilen trivedes fint med urinblandingen, havde meget grønne blade og var ikke generet af sygdom eller stress. Analyser af grundvandet viste ingen problemer med lækage. Urinarealerne gav den største årsproduktion (Backlund, 2001, Larsson, 2000).

Årsproduktionen af pileved i år 2000 for de to-årige stokke på tre-årige rødder var meget stor med et gennemsnit for de tre arealer på 13,2 tons TS/ha. Produktionen var over dobbelt så stor som felterne, der kun havde modtaget naturlig nedbør (5 kg tot-N), 77% større end felterne med 1 PE drikkevand (16,9 kg tot-N), 86% mere end 1 PE spildevand (39,1 kg tot-N), 44% mere end 2 PE spildevand (73,2 kg tot-N) og endelig 46% mere end 3 PE spildevand (107,3 kg tot-N), (Larsson, 2001, Backlund, 2001).

9.4 Analyser af urin og vurdering af risici forbundet med at anvende urin som gødningsmiddel i Sverige

Sveriges Lantbruksuniversitetet (SLU) i Uppsala, Smittskyddsinstitutet (SMI) i Stockholm m.fl. har bl.a. i forbindelse med forsknings- og udviklingsprojekter som "Organisk avfall som väkstnäringsresurssystemstudie", "Källsorterad humanurin i kretslopp-förstudie i tre delar" og "Källsorterad humanurin i kretslopp" målt indholdsstoffer i urinblandinger og resoneret om kvalitet og risici i forbindelse med anvendelsen. Resultaterne er formidlet i en række rapporter og artikler, bl.a. Olsson, 1995, Jönsson et al., 1998, Burström et al., 1998, Vinnerås, 1998, Kärrman et al., 1999, Jönsson et al., 2000 og Höglund, 2001.

Målinger på urinblandingerne viste, at der her var tale om et gødningsmiddel af højeste kvalitet, når man så på indhold af tungmetaller og tungmetaller i relation til indhold af fosfor. Vurderingen af risici forbundet med anvendelse af urinblandinger blev et spørgsmål om krydskontaminering af urinblandingen med forskellige mængder fækalt materiale, hvor man forestillede sig forskellige scenarier med hensyn til sygdomsudbrud,lagring af urinen, smitte via forskellige afgrøder til mennesker eller til dyr.

Man kom frem til, at målinger på indikatororganismer som E. coli og enterokokker i lagringstankene ikke gav et godt billede på fækal forurening. Det var nødvendigt at resonere i kredsløb fra toiletstol og frem til de spisende mennesker eller dyr for at vurdere risici. Risici for overførsel af smitte er bl.a. afhængig af urinblandingens lagringstid, lagringstemperatur, pH og koncentration af kvælstof. Risikoresonementer og regneeksempler præsenteres bl.a. i Kärrman et al., 1999, Jönsson et al., 2000 og Höglund, 2001. Arbejdet har resulteret i udarbejdelse af anbefalinger og retningslinjer.

9.5 Anbefalinger fra SMI i Stockholm og SLU i Uppsala

I det følgende gengives kort anbefalinger vedrørende anvendelse af urin som gødning i Sverige. Anvendelsen er ikke reguleret ved en lovgivning som i Danmark.

SMI og SLU skelner mellem store og små systemer. Ved store systemer forstås opsamling af urin fra offentlige toiletter, skoler, museer etc. eller fra en række husstande i lejligheder, villaer eller lignende. I disse tilfælde vil de personer, der forbruger den opsamlede urin, ikke være de samme som de personer, der producerer den. Ved små systemer forstås systemer, hvor urinen produceres i en enkelt husstand, f.eks. i en villa, et sommerhus eller i et kolonihavehus, og efterfølgende anvendes som gødningsmiddel i husstandens egen have til produktion af egne afgrøder (Jönsson, 2000, Höglund, 2001).

Smittskyddinstitutet (SMI) i Stockholm vurderer, at der er større risiko for direkte smitte mellem personerne i en enkelt husstand ved håndtering og anvendelse af urin til planteproduktion i haven. SMI anbefaler mindst 1-6 måneders lagring af urin/urinblandinger for at reducere smitterisici ved opsamling af urin/urinblanding fra flere husstande. Perioden angives til 1-6 måneder ved en pH på minimum 8,8, alt efter lagringstemperatur og hvilke afgrøder, der skal gødes (jf. tabel 9.1). I enkelte husstande uden betydelig overførsel af fækalt materiale er anbefalingen minimum en måned og kan eventuelt undværes (Jönsson et al., 2000, Höglund, 2001).

Håndtering af urinblanding

Beskyttelse, f.eks. ved at anvende handsker, og bevidsthed om risici er især vigtig for dem, der håndterer ulagret urinblanding.

Spredningsmetoder

Jordnære spredningsmetoder reducerer eksponering for mennesker og dyr og minimerer tab af kvælstof.

Risikogrupper

Anvendelse af urinblandinger fra hospitaler og plejehjem bør undgås.

Tabel 9.1
Anbefalede afgrøder bestemt af minimum lagringstider og lagringstemperatur for urinblandingen.

Lagringstemperatur

Lagringstid

Anbefalede afgrøder

4°C

Minimum 1 måned

Foderafgrøder og fødevarer, der processeres.

4°C

Minimum 6 måneder

Fødevarer, der processeres, og foderafgrøder.

20°C

Minimum 1 måned

Fødevarer, der processeres, og foderafgrøder.

20°C

Minimum 6 måneder

Samtlige *

* Ved produktion af fødevareafgrøder, der spises rå, og hvor den spiselige del vokser over jorden, anbefales det, at urinblandingen spredes senest 1 måned inden høst og nedmuldes.
Kilder: Jönsson, 200, Höglund, 2001.