Opsamling, opbevaring og udnyttelse af urin fra Museumsgården på Møn

10 Diskussion

Etablering

Etableringen af det nye spildevandssystem gik godt bortset fra en manglende befæstelse af urintankene og tætning af samlingen mellem tankene og tankhalsene.

Driftssikkerhed

Det nye system har fungeret rigtigt godt. Det har skullet fungere under vanskelige betingelser med et stort antal stadig skiftende besøgende, heraf også mange børn. Det har ikke blot vist sig egnet til benyttelse af brugerne, men har også resulteret i opsamling af en urinblanding uden tegn på betydelig krydskontaminering.

Driftssikkerheden har været stor. Der har ingen problemer været med driften af skylle- og afløbssystemet. Anvendelse af først eddikesyre og derefter kaustisk soda vurderes at have forhindret stop i toiletternes vandlåse til urinsystemet, som ellers tidligere er konstateret som et udbredt og hyppigt optrædende fænomen (Burström et al., 1998, Lindgreen, 1999 og Jönsson et al., 2000). De hyppige skyl og skyl med større vandmængder igennem urinsystemet ved fækale skyl kan også have virket positivt ind. Det skal bemærkes, at skyllevandet på Museumsgården er middelhårdt. Anvendelsen af eddikesyre kan eventuelt have sænket pH i tank 1.

Information

Der blev forud for etableringen holdt et byggemøde med den ansvarlige håndværker, hvor han modtog mundtlig og skriftlig information om de nye systemkomponenter. Det skriftlige materiale vedrørende befæstigelse af tanke og tætning af halse var på svensk. Det er muligt, at fejlene ved etablering af tankene kunne have være undgået med skriftlige instruktioner på dansk.

God information til brugerne vurderes at have været afgørende for resultatet. Tydelig skriftlig information på såvel dansk som tysk med illustrationer af håndtering af papir og vandskyl har været hængt op på toiletterne, således at en plakat har været synlig ved ankomst til toilettet og en anden ved benyttelsen.

Henvisningen til herretoilettet er ikke så tydelig. Det er muligt, at en bedre skiltning ville have resulteret i en større anvendelse af det vandfrie urinal og dermed i et yderligere tilskud af koncentreret urin, urin med en opsamlingsprocent på 100 og helt uden krydskontamination fra fækalt materiale. Koncentrationen af næringsstoffer ville stige, og de i forvejen lave koncentrationer af tilførte mikroorganismer kunne have været endnu lavere.

Personalet er dels blevet informeret om rengøring af toiletterne, dels om forebyggelse af stop i toiletternes vandlåse i urinsystemet ved hjælp af midler som eddikesyre, en rense- split/rensewire eller kaustisk soda. Personalet har ikke ved rengøringen fundet fækalt materiale i urinskålen. Rengøringen har været uproblematisk, men har krævet lidt mere arbejde af personalet.

Brugerundersøgelse

Der var oprindeligt planlagt en mindre brugerundersøgelse, der ville have kunnet give nogle informationer om faktisk anvendelse af toiletterne, skylleadfærd, papirhåndtering, opfattelse af og eventuelle problemer og barrierer forbundet med anvendelsen af toiletsystemet. Det var desværre ikke muligt at gennemføre undersøgelsen. Grundlaget for vurderingerne har derfor været samtaler med personalet om deres erfaringer og samtaler med besøgende. En brugerundersøgelse blandt faste brugere af samme toiletmodel er gennemført i ti lejligheder i Hyldespjældet (Agenda Center Albertslund, 2000) og en større brugerundersøgelse blandt faste brugere af kildesorterende tørklosetter er gennemført i kolonihaver i Ballerup, Herlev og Slagelse (Backlund et al., 2002, manuskript).

Barrierer

Den gode information på toiletterne, toiletudstillingen med fokus på tilbageførsel af humane restprodukter til landbrugsjorden og etablering af vandfrie urinaler har uden tvivl haft stor betydning for brugernes overvindelse af eventuelle barrierer. Vandfrie urinaler har for brugere af herretoilettet elimineret eventuelle barrierer forbundet med, at mænd skulle sidde ned ved urinering. Det, at de dobbeltskyllende kildesorterende toiletter minder meget om almindelige toiletter, i kombination med god information, har minimeret antallet af brugere, der ikke har ønsket at bruge toiletterne. Enkelte har dog udtalt sig negativt om brugen af spande til toiletpapir.

Koncentration af næringsstoffer i urinblandingen

Koncentrationen af næringsstoffer i den opsamlede urinblanding var lav. Det er vanskeligt ud fra koncentrationerne af N, P og K at præcisere fordelingen af urin og skyllevand i de opsamlede 1.830 l fra sæsonen 1999. Alt efter hvilket næringsstof, der lægges til grund, fås forskellige fordelinger mellem urin og skyllevand. N/P-kvoten på 25 i urinblandingen er meget høj sammenlignet med kvoten for ren urin og for mange andre urinblandinger. Kalium, kvælstof eller ledningsevne vurderes at være de bedste parametre at vurdere koncentration af ren urin på.

Fosforkoncentrationerne på 68-77 mg P/l urinblanding er meget lave. Det middelhårde skyllevands indhold af kalk kan have ført til en fældning af især fosfor og aflejring i rørsystem og bundfældning i opsamlingstankene. Dette kan have medført, at en del af den udsondrede fosfor ikke har været registrerbar i tankens væskefase selv efter en omrøring på ca. 15 minutter. Burström et al., 1998, fandt 12 g P i et kort plastikrør, der dannede vandlås i forbindelse med et kildesorterende, dobbeltskyllende toilet. Det er derfor overvejende sandsynligt, at det samlede urinsystem har bundet store mængder forfor, der derfor ikke indgår i målingerne. På et eller andet tidspunkt må der blive frigivet fosfor til væskefasen, således at fosforen dels bliver tilgængelig for målinger og dels kan nyttiggøres ved spredning af urinblandingen til gødningsformål.

Der kan have været et vist tab af N ved tilførsel af N højt oppe i de høje tanke. Det eventuelle tab kan minimeres ved tilførsel i bunden. Tabene i et kildesorterende toiletsystem frem til spredning vurderes at ligge på < 0,3% og ved tilførsel i bunden på 0,1%. Ved efterfølgende spredning med egnet teknik i en åben plantage bliver tabet 1-10% (Jönsson et al., 2000). Det registrerede kvælstoftab i Museumsgårdens urinblanding i perioden tillægges primært den kraftige omrøring med en cirkulationspumpe før prøveudtagningerne samt måleusikkerhed.

Baseret på indholdet af kalium og standardværdierene for urin skulle sammensætningen af ren urin og skyllevand i urinblandingen være 641 kg urin og 1.189 kg skyllevand svarende til ca. 1:2 (35% ren urin).

Selv om urinblandingen har en lav koncentration af næringsstoffer, og her især udpræget af P, svarer urinblandingen til den urinblanding, der gav en meget fin tilvækst tilført ved hjælp af et drypvandingssystem i en pileplantage på Gotland. Det gennemsnitlige NPK-forhold i den tilførte urinblanding på Gotland var i 1999 100:4:34 og i 2000 100:3:34, hvor det på Møn alt efter måletidspunkt varierede fra 100:4:37 til 100:5:45 (Backlund, 2001). Den ideelle sammensætning af N, P og K til gødskning af pil anses for at være 100:14:72 (personlig meddelelse, Aronsson, 2001, Sveriges Lantbruksuniversitetet (SLU), Uppsala). Det lave fosforindhold kunne ved behov suppleres med tilførsel fra andre fosforkilder. Det må dog ikke forventes, at landmænd vil være villige til at betale noget for en næringsstofblanding, der er langt mindre koncentreret, end hvad de er vant til at håndtere.

For at mindske kvælstoftabet i forbindelse med udbringning bør urin nedfældes, ligesom det sker med flydende husdyrgødning. Der er krav om, at flydende husdyrgødning (ajle og gylle) skal nedfældes inden 12 timer efter udbringningen både for at nedsætte ammoniaktabet og mindske eventuelle lugtgener. Nedfældning og den traditionelle udbringning af gylle ved hjælp af slæbeslanger mindsker desuden spredningen af eventuelle smittekim i omgivelserne (jf. Miljøprojekt nr. 606, 2001).

Opsamlingsprocent for urin

For mænd, der anvender de vandfrie urinaler, må opsamlingsprocenten kunne sættes til 100. Det vurderes, at mænd ved frit valg mellem urinal og toilet vælger urinalet. Selv ved siddende anvendelse af toilettet, vurderes opsamlingsprocenten at være høj. Ved en stor udsondret urinmængde under højt tryk kan den lille urinskål dog blive fyldt, således at en del urin går tabt til fækaliesystemet. En højere kant vil kunne løse dette problem. For kvinder og for piger kan det være sværere at få en høj opsamlingsprocent. Opsamlingen er bestemt af urinstrålens retning og en brugerundersøgelse i kolonihaverne viste, at en betydelig del af kvinderne i begyndelsen havde problemer med at sikre en god opsamling af urin (Backlund et al., 2002). Dette forhold vurderes at have påvirket urinblandingens koncentration på Møn, hvor de besøgende primært er stadigt skiftende engangsbrugere. En videreudvikling af toiletterne forventes at kunne resultere i højere opsamlingsprocenter.

Krydskontamination

Selv om der ikke er indikationer på betydelig krydskontaminering fra fækalt materiale, peger nævnte undersøgelser på muligheden af, at fækalt materiale ved mindre børns brug af toiletterne havner i urinskålen. Toiletterne er ikke udformet til mindre børn (Jönsson et al., 2000). Et børnebræt bruges i dag til en række modeller for at gøre det nemmere for små børn. Der er dog ikke noget børnebræt til DS-toilettet. Et toilet, der dels kunne forhindre at fejlsorteret fækalt materiale, der er havnet i urinskålen, tilføres urinsystemet og dels kunne skylle materialet ud i fækaliesystemet, kunne være af stor interesse.

Skyllevandsmængder

Koncentrationen i urinblandingen er også et spørgsmål om skyllevandsmængder og skyllefrekvens. Ved et lille skyl efter urinering tilføres urinsystemet anslået ca. 2 dl og ved et stort skyl 3-4 dl. Eventuelle fejlagtige store skyl i stedet for små giver således en mertilførsel på 1-2 dl pr. skyl til urintanken. Fejlagtigt udskyl af papir eller udskyl af andet ved ren urinering giver samme mertilførsel.

Der findes andre toiletmodeller, der slet ikke har vandskyl eller har to separate skylleanordninger. Ved en separat skylleanordning kan tilførsel af vand til urinsystemet fra fækale skyl elimineres. En alternativ model til nedsatte skyllemængder og separate skyllesystemer er på vej på markedet. Det drejer sig om et kildesorterende toilet, hvor skyllevandet slet ikke tilføres urinsystemet. Med dette system bliver det måske muligt at løse dilemmaet mellem et godt og tilstrækkeligt vandskyl til at rense samtlige flader og en minimal tilførsel af skyllevand til urinsystemet for at sikre en maksimal koncentration. Dette vil også give et minimalt behov for lagringskapacitet, transport og eventuel spredning.

Kvaliteten af den opsamlede urinblanding

Den opsamlede urinblanding har en meget høj kvalitet, idet indholdet af tungmetaller er lavt, såvel målt i forhold til grænseværdierne i slambekendtgørelsen som i forhold til andre gødningsmidler. Indholdet af miljøfremmede stoffer er ligeledes langt under grænseværdierne. Der er et behov for at vurdere, om der er tale om en lavere eller ligeværdig smitterisiko ved håndtering og anvendelse af den opsamlede urinblanding sammenlignet med håndteringen og anvendelse af andre gødningsprodukter som gylle, kompost, slam, afgasset biomasse m.m., der allerede anvendes i dag.

Urin udgør i sig selv ikke nogen betydelig smitterisiko. Det er krydskontaminering af fækalt materiale, der udgør den potentielle risiko. Måleresultaterne fra Museumsgården tyder på et begrænset indhold af fækalt materiale i urinblandingen. Fækalier indeholder 105-107 cfu enterokokker/g og 107-109 cfu E. coli/g. Ved undersøgelser af urinblandinger ud fra den kemiske indikator coprostanol som fækal indikator vurderedes 22% af urinblandingerne at have en åbenlys krydskontaminering med et gennemsnitligt indhold af fækalt materiale på 9,1 mg/l urinblanding plus/minus 5,6 mg/liter urinblanding (Sundin, 1999, Jönsson, 2000 og Höglund, 2001).

Udgangsværdierne for indikatorbakterierne i urinblandingen fra Museumsgården er lave, og betingelserne for reduktion i kraft af ammoniumindhold, pH og temperatur er gode. Reduktionen i antallet af indikatorbakterier er betinget af, at der sker en lagring af urinen uden tilførsel af "frisk" urin, som kan indeholde fækalt materiale. Der blev ikke fundet smitstoffer som Campylobacter, Salmonella eller Giardia duodenalis i urinblandingen på noget tidspunkt i lagringsperioden. Protozoen Cryptosporidium parvum blev påvist i 3 af de 4 undersøgte urinblandinger (tema 3-projekter), deriblandt på Museumsgården. Det har imidlertid ikke været muligt at kvantificere antallet af parasitæg (oocyster) Det kunne ikke i infektionsforsøg med oocyster fra Museumsgården påvises, at disse var infektive som påvist i infektionsforsøg for enkelte oocyster fra urinblanding opsamlet i Hyldespjældet (Dalsgaard & Tarnow, 2001). Miljøstyrelsen har på denne baggrund i efteråret 2000 iværksat en risikovurdering af lagret urin som gødningsprodukt.

I kapitel 8 og bilag 2 er præsenteret resultater af mikrobielle undersøgelser af en række udvalgte gødningsmidler. I tabel 10.1 er vist resultatet af en beregning af tilførslen til landbrugsjorden af tungmetaller, miljøfremmede stoffer samt udvalgte mikroorganismer i gødningsmidler som slam, svinegylle og kvæggylle m.m. Beregningen er foretaget ud fra måleresultaterne vist i bilag 2. På baggrund af disse undersøgelsesresultater beregnes tilførslerne i tabel 10.1. I beregningen er der taget udgangspunkt i en tilførslen af 100 kg N/ha svarende til 1 g N/0,1 m2.

Tabel 10.1
Tilførsel af tungmetaller, miljøfremmede stoffer og udvalgte mikroorganismer til landbrugsjord. Beregningen er foretaget ud fra en tilførsel af 1 g N til 0,1 m2 landbrugsjord med udvalgte gødningsmidler.

Stof

Enhed
/g N

Urin- blanding
Møn

Slam

Svine- gylle

Kvæggylle

Masse

kg

1,830

0,569

0,364

0,447

Cadmium

µg

<0,02

32,9

3,6

8,5

Bly

µg

0,92

1.329

24

58

Nikkel

µg

2,34

571

96

116

Crom

µg

0,91

929

72

45

Zink

µg

86,11

7.000

6.120

1.742

Kobber

µg

5,72

17.857

2.640

1.097

LAS

µg

<12,5

61.429

 

 

PAH

µg

0 - 0,21

143

0,16

0,32

NPE

µg

0 - 6,98

357

8

16

DEHP

µg

1,33 - 13,33

857

 

 

Enterokoccer

cfu

<183 (T2)
915 (T6)

391x 103 *
-
162 x106 *

0,8 x 106
til
1.6 x 109

5,8 x106
til
2.1 x 109

Campylobacter

cfu

Ikke påvist

 

Påvist i 53,5% af besætningerne

Påvist i 50% af besætningerne

Salmonella

cfu

Ikke påvist.

112 -

28 x 103

Op til

106

Op til

1,25 x 106

Giardia d.

cfu

Ikke påvist

 

0 - 1.092

0 - 447

Cryptospo- ridiump.

cfu

Op til 201

 

0 - 728

0 - 447

cfu: colony forming units.
* Slammet er analyseret for indhold af fækale streptokokker.
Kilde: Udregnet på baggrund af tabellerne i bilag 2.

Det fremgår af tabellen, at en anvendelse af urinblanding som gødningsmiddel vil give den mindste tilførsel af såvel tungmetaller, miljøfremmede stoffer som af udvalgte mikroorganismer.

Fremtidsperspektiverne

Projektet har vist, at selv ved skiftende brugere af et kildesorterende toiletsystem, brugere som ikke selv har valgt systemet, kan der opsamles en urinblanding af høj kvalitet. Men det er vigtigt, at systemerne og toiletterne videreudvikles, og at der fortsat sker adfærdsændringer, så opsamlingsprocenten bliver større og gødningsproduktet mere koncentreret. Det er også vigtigt at gøre spildevandssystemerne endnu mere driftssikre, hvis de skal finde bred anvendelse i samfundet.

På grund af fundet af parasitten Cryptosporidium parvum i urinblandingerne har Miljøstyrelsen, som nævnt ovenfor, igangsat en risikovurdering af anvendelse af opsamlet urin som gødning. Indholdet af mikroorganismer i lagrede urinblandinger ser ud til af være lavt i forhold til, hvad indholdet er bestemt til i undersøgelser af andre organiske gødningsprodukter.

På denne baggrund er der et stort behov for, at de centrale myndigheder foretager en vurdering af kvaliteten af opsamlede urinblandinger både med hensyn til indholdet af næringsstoffer, miljøfremmede stoffer og mikroorganismer. Det er vigtigt at få vurderet graden af eventuelle sundhedsrisici, som kan være forbundet med anvendelsen af lagret urin som gødningsmiddel. Det er også vigtigt at få afklaret, om der kan udarbejdes retningslinjer for, hvordan gødningsproduktet kan/skal håndteres både i landbruget og i havebrug, så eventuelle sundhedsrisici elimineres eller minimeres til et, efter myndighedernes vurdering, acceptabelt niveau.