| Indhold |

Økologisk byfornyelse og spildevandsrensning nr. 29, 2003

Udviklingsprojekt for anvendelse af regnvand som spædevand direkte i offentlige svømmebade

Indholdsfortegnelse

Forord

Projektet blev født i forbindelse med en tagrenovering på hovedbygningen ved Vestbadet I/S i 1998. Vestbadet er beliggende i Rødovre og Brøndby kommuner tæt på København, hvor den samlede belastning af grundvandsressourcerne er meget stor. Vestbadet har i dag et 50 m indendørs bassin, et varmtvands babybassin, et 25 m friluftsbassin samt et udendørs soppe-/legebassin. Derudover findes der motionscenter og en række andre publikumsfaciliteter. Vestbadet har ca. 300.000 besøgende om året.

Personalet ved Vestbadet havde gennem flere år arbejdet med vandbesparende tiltag, og havde ideer og visioner til yderligere besparelser i anvendelsen af drikkevand. Baggrunden for projektet var derfor et ønske om at reducere forbruget af drikkevand og dermed reducere belastningen af grundvandsressourcerne.

Inden for kredsen af svømmehaller er der stor interesse for at få mulighed for at kunne udnytte regnvand, hvilket i dag ikke er tilladt i bygninger med offentlig adgang. For eksisterende bygninger og anlæg, hvor anlægsudgifterne ved udnyttelse af regnvand til f.eks. toiletter kan være uforholdsmæssige høje, er det særligt interessant at få undersøgt andre anvendelsesmuligheder. Vestbadet mente derfor, at der var behov for nytænkning.

Udviklingsprojektet er 15% finansieret af Vestbadet. Miljøstyrelsen har finansieret den resterende del under "Aktionsplan for fremme af økologisk byfornyelse og spildevandsrensning", Fjerde tema: Håndtering af regnvand og gråt spildevand.

Projektet er udarbejdet af en projektgruppe bestående af:

Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S har udtaget vandprøver og forestået de mikrobiologiske og kemiske analyser.

HOH Vand & Miljø A/S har leveret og opstillet forsøgsanlægget til rensning af det opsamlede tagvand.

Nyrup Plast har leveret komponenter til opsamling og opbevaring af regnvandet.

Projektet er blevet fulgt af en styregruppe bestående af:

Sammendrag

I forbindelse med renovering af taget på Vestbadet I/S blev det besluttet at etablere et anlæg til opsamling af regnvand. Fra den nyrenoverede tagflade på ca. 2.200 m² kan der opsamles ca. 950 m³ regnvand på årsbasis. Vestbadets årlige vandforbrug er ca. 20.000 m³, hvoraf de 2-3.000 m³ anvendes som spædevand til det indendørs 50 meter bassin.

Formålet med projektet var at udvikle et simpelt og driftsøkonomisk anlæg til behandling af tagvand, der ønskes anvendt som spædevand i offentlige svømmehaller.

Regnvandsanlægget består af to systemer. Dels et anlæg til opsamling, grovrensning, kortvarig oplagring og distribution ind i bygningen, i det efterfølgende kaldet opsamlingsanlægget. Og dels et anlæg til behandling og hygiejnisering af regnvandet, i det efterfølgende kaldet renseanlægget.

Der har været gennemført et meget omfattende måleprogram, hvor en række kombinationsmuligheder for behandling og hygiejnisering af opsamlet regnvand er blevet analyseret.

Måleprogram og valgte parametre blev løbende diskuteret i projektets Styregruppe og blev således godkendt af Miljøstyrelsen og Embedslægeinstitutionen. Der har været gennemført en indledende screening til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning af regnvandet. På baggrund af denne screening er det endelige måleprogram blevet fastlagt.

I måleprogrammets fase 1+2 er der udtaget mere en 90 vandprøver til analysering i perioden juni 1999 til maj 2001. Der blev indsamlet prøver af regnvand umiddelbart efter afløb fra tagoverflade, ubehandlet regnvand fra opsamlingstank, samt prøver af regnvand før og efter behandling ved filtrering, kulfilter, ozonbehandling og UV-lys behandling. I perioden februar 2002 til oktober 2002 blev der udtaget yderligere 48 vandprøver til analysering af effekten af forskellige anlægsmæssige ændringer.

Antal kim ved 21 og 37° C og antal enterokokker blev valgt som indikatorparametre til undersøgelse af effekt af de forskellige behandlinger af regnvand. Det blev påvist, at UV-lys behandling alene havde den største reducerende effekt på antal mikroorganismer. Resultaterne fra en række forsøg viste sammenlignelige reduktioner i antal kim ved 21 og 37° C og antal enterokokker.

Ved alle forsøg kunne der ikke påvises enterokokker efter UV-lys behandling. Ubehandlet regnvand indeholdt typisk omkring 1.000 enterokokker per 100 ml. Antal enterokokker blev således reduceret med ca. 99%.

Analyseresultaterne viste, at UV-lys behandlingen ved fem sammenlignelige analyser reducerede indholdet af kim ved 21 og 37° C til et niveau meget tæt på kvalitetskravene til drikkevand. For termotolerante koliforme bakterier, enterokokker og pseudomonas bakterier var de fundne koncentrationer i det UV-lys behandlede regnvand alle under eller lig med kvalitetskravene til bassinvand.

Ved prøverne udtaget d. 27. august og 15. oktober blev der udtaget vandprøver umiddelbart efter UV-lys behandlingen, dvs. fra selve UV-enheden. Der blev udtaget en prøve efter 1. UV-enhed, og så efter 2. UV-enhed, hvor regnvandet var belyst to gange. Resultaterne viste sammenlignelige niveauer under kravene til drikkevand i alle prøver.

På baggrund af resultaterne anbefaler projektet, at der gennemføres et testforsøg med anvendelse af UV-behandlet regnvand som spædevand til svømmebassinet i Vestbadet. Det endelige testprogram skal fastlægges i samråd med Miljøstyrelsen og Embedslægen.

Summary

In connection with the renovation of the roof of the public swimming baths Vestbadet I/S, it was decided to establish a system for collection of rainwater. On a yearly basis, it is possible to collect approximately 950 m³ of rainwater from the renovated roof surface of 2,200 m². The annual water consumption at Vestbadet is approximately 20,000 m³, of which 2-3,000 m³ are used as feed-water for the 50 metre indoor swimming pool.

The purpose of the project is to develop a simple system for treating rainwater, for the use as feed-water in public swimming baths, which at the same time satisfies the requirements of operational economy.

The rainwater system consists of two units. One unit for collection, rough cleaning, short-term storage and distribution to the building, in the following called the collection unit. And one unit for cleaning and treatment of the rainwater, in the following called the cleaning unit.

To achieve a good result and to gain valuable experience, it was important that the system could combine different types of water treatment and at the same time measure the quality of the "same" rainwater (from the same rain occurrence).

A very extensive measuring program was carried out, where the effect of various treatment combinations of collected rainwater was analysed.

The project management group continuously discussed the analytic program and the chosen parameters, which were all approved by the Danish Environmental Protection Agency and the Medical Health Officers. An initial screening was carried out to determine the chemical and microbiological composition of the rainwater. Based on this screening the final analytic programme was determined.

In the course of phases 1 and 2 of the analytic programme more than 90 water samples were analysed in the period from June 1999 to May 2001. Samples were taken from the rainwater collected immediately after run-off from the roof surface; from the untreated rainwater in the collection tank and finally samples were taken of the rainwater before and after treatment by filtration, charcoal filters, ozone treatment and UV-light treatment. During the period from February 2002 to October 2002, a further 48 water samples were analysed to determine the effect on bacterial numbers resulting from various alterations of the plant.

Total viable counts at 21ºC and 37ºC and the number of enterococci were chosen as indicator parameters to examine the effect of the various rainwater treatments. The results from a series of analyses showed comparable reductions in the total viable counts at 21ºC and 37ºC and the number of enterococci.

Enterococci were not found in any samples after UV-light treatment. Untreated rainwater typically contained approximately 1,000 enterococci per 100 ml. Thus the treatment reduced the number of enterococci by 99%.

The analysis results show that UV-light treatment in five comparable analyses reduced the total viable counts at 21ºC and 37ºC to a level very close to the quality requirements for drinking water. The concentration in the UV-treated rainwater of thermo-tolerant coliforms, enterococci and pseudomonas was either below or equal to the quality requirements for swimming pool water.

From the samples taken on August 27^th and October 15^th tests were made of the water immediately after UV-light treatment, i.e. from the actual UV unit. One test was carried out after the first UV unit and one test after the second UV unit, where the rainwater had been exposed to UV-light twice. The results of all the analyses show comparable levels of total viable counts at 21ºC and 37ºC below the quality requirements for drinking water.

Based on the results, it is proposed that UV-treated rainwater is used as feed-water for the Vestbadet swimming pool for a test period. The preparation of such a test including a water quality monitoring programme should be determined in consultation with the Danish Environmental Protection Agency and the Medical Health Officers.

1 Indledning

Baggrunden for projektet var et ønske om at reducere forbruget af drikkevand og dermed reducere belastningen af grundvandsressourcerne. Inden for kredsen af svømmehaller er der stor interesse for at få muligheder for at kunne udnytte regnvand, hvilket i dag ikke er tilladt i bygninger med offentlig adgang. For eksisterende bygninger og anlæg, hvor anlægsudgifterne ved udnyttelse af regnvand til f.eks. toiletter, kan være uforholdsmæssigt høje, var det særligt interessant at få undersøgt andre anvendelsesmuligheder. En anvendelse af regnvand direkte i svømmebassinet eller til returskylning af sandfiltre er en oplagt mulighed.

Formålet med projektet var at udvikle et simpelt og driftsøkonomisk anlæg til behandling af tagvand, der ønskes anvendt som spædevand i offentlige svømmehaller. Dette blev forsøgt opnået ved opbygning af et forsøgsanlæg, hvor det var muligt at kombinere forskellige typer af vandbehandling og hygiejnisering. Endvidere var det også projektets formål gennem vandkvalitetsanalyser at fastlægge den mikrobiologiske og kemiske kvalitet af regnvand, samt at demonstrere, at der ved behandling i anlægget kunne opnås en egnet vandkvalitet, så regnvandet på en hygiejne- og sundhedsmæssig forsvarlig vis kunne anvendes som spædevand i svømmebassiner.

I forbindelse med renovering af taget på Vestbadet I/S blev det besluttet at etablere et anlæg til opsamling af regnvand. Fra den nyrenoverede tagflade på ca. 2.200 m² kan der opsamles ca. 950 m³ regnvand på årsbasis. Vestbadets årlige vandforbrug er ca. 20.000 m³, hvoraf de 2-3.000 m³ anvendes som spædevand til det indendørs 50 meter bassin. Det resterende vandforbrug anvendes primært til afvaskning af brugere og en mindre del til rengøring.

Regnvandet kan være forurenet med forskellige bakterier, eksempelvis koliforme bakterier, Pseudomonas, Salmonella, og Campylobacter, og andre smitstoffer, herunder parasitter og virus. Forskellige mikroorganismer kan således eventuelt udgøre en sundhedsrisiko. Det opsamlede tagvand kan endvidere indeholde forskellige kemiske stoffer f.eks. afsmitning fra tagmaterialer, PAH’er (Polycycliske Aromatiske Hydrokarboner som typisk fremkommer ved ufuldstændig forbrænding i fyringsanlæg og køretøjer), samt støv og andre partikler. En behandling af det opsamlede regnvand er derfor påkrævet, inden det tilledes svømmebassinet.

Miljøstyrelsen har offentliggjort flere arbejder vedrørende regnvand. Disse inkluderer en vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse /1/, beskrivelse af fordele og ulemper ved anvendelse af regnvand i husholdninger /2/. Endelig er der i rapporten "Boligernes vandforbrug – Mikrobiologiske undersøgelser af regn- og gråvandsanlæg /3/ samlet eksisterende viden og resultater fra diverse undersøgelser af regn- og gråvandsanlæg. Sidstnævnte indeholder detaljerede beskrivelser og overvejelser omkring mikroorganismer og sundhedsrisici ved opsamling og anvendelse af regnvand. Metoder til hygiejnisering af spildevand, herunder ozon- og UV-lys behandling er beskrevet i Miljøstyrelsens Spildevandsforskningsrapport nr. 51, 1993 /4/. Der er ingen danske erfaringer med anvendelse af opsamlet regnvand som spædevand i svømmebassiner. Udviklingsprojekter vil derfor bidrage med ny viden om og erfaring med, dels hvilke stoffer og bakterier regnvandet indeholder, og dels hvilken vandbehandling der er nødvendig for at kunne opnå en acceptabel vandkvalitet.

2 Regnvandsanlæg

Efterfølgende findes en teknisk beskrivelse af det samlede anlæg til opsamling og behandling af regnvand. Der henvises til bilag A og B, som viser flowdiagrammer af anlægget.

Regnvandsanlægget består af to systemer. Dels et anlæg til opsamling, grovrensning, kortvarig oplagring og distribution ind i bygningen, i det efterfølgende kaldet opsamlingsanlægget. Og dels et anlæg til behandling og hygiejnisering af regnvandet, i det efterfølgende kaldet renseanlægget.

Det skal bemærkes, at sideløbende med projekteringen af opsamlingsanlægget arbejdede Rørcentret, Teknologisk Institut med udarbejdelsen af deres Anvisning 003 "Brug af regnvand til wc-skyl og vaskemaskiner i boliger" /3/. Opsamlingsanlægget er ændret løbende, så det følger anvisningen, i den udstrækning det har været muligt i forhold til de eksisterende forhold ved Vestbadet.

Figur 2.1
Vestbadet efter tagrenovering, 1999.

Vestbadet består af tre bygningskroppe. Svømmehallen med nyt buet aluminiumsstag. En mellemgang med flat tagpaptag, samt en mindre bygning med bl.a. omklædningsfaciliteter, med skråt eternittag.

Der opsamles kun regnvand fra taget på svømmehallen. Regnvand fra de to andre tage ledes til en faskine (nedsivningsanlæg) og anvendes ikke.

Det vurderes, at katte og andre større pattedyr ikke kan komme op på taget. Der er ingen nedhængende grene eller andre adgangsveje. Den begrænsede adgang for større dyr har betydning for graden af fækalforurening af det opsamlede regnvand, og dermed eventuelle risici ved anvendelsen af regnvandet i svømmebassinet.

Tagfladen er ca. 2.200 m². Det er ikke al den regn, der falder på taget, der er tilgængelig for anvendelse. Noget vil fordampe fra tagfladen, og der er et vist tab i filtre og ved overløb osv. Den tilgængelige mængde regnvand kan beregnes udfra følgende formel:

Tagflade i m² X mm nedbør/år X afløbskoefficient (anslået til 0,7 for et buet tag) X tab (ca. 10% i filtre mm.).

Den beregnede tilgængelige mængde er således: 2.200 x 680 x 0,7 x 0,9/ = 942 m³/år. Det vil sige, at der burde kunne opsamles mellem 900 – 950 m³ regnvand/år. Opsamlingsanlægget er i øvrigt dimensioneret efter retningslinierne i RC - Anvisning 003.

2.1 Opsamlingsanlægget

Projekteringen af opsamlingsanlægget har været underlagt de eksisterende forhold ved Vestbadet. Placering (koter) af det eksisterende ledningsnet og placeringsmuligheder for opsamlingstank har således givet nogle begrænsninger.

Figur 2.2:
Eksisterende sandfang, Vestbadet 1999
  

Figur 2.3:
Nedløb omlagt til tør ledning, Vestbadet 1999

Fra taget ledes regnvandet til to opbremsningsbrønde, der reducerer flowhastigheden. Herfra fordeles vandet til 4 hvirvelfiltre (fig. 2.4). I filtret separeres blade, fugleekskrementer mm. fra og ledes via pumpebrønden til det offentlige regnvandssystem. Det filtrerede regnvand løber til en 30 m³ opsamlingstank.

Figur 2.4:
Hvirvelfilter

Der er etableret en separat regnvandspumpebrønd pga. opstuvningsrisiko i området. Overløb fra opsamlingstanken ledes til denne pumpebrønd, hvilket sikrer mod tilbageløb fra det offentlige kloak-/regnvandssystem.

Figur 2.5:
30 m³ opsamlingstank med beroliget indløb

I opsamlingstanken sker der en sedimentering af større partikler, hvilket er med til at reducere behovet for behandling af regnvandet.

2.2 Renseanlægget

Anlægget har skulle fungere som et udviklings- og forsøgsanlæg. Det blev derfor opbygget således, at det var muligt at kombinere behandlingsmetoderne vilkårligt. Det var endvidere muligt at variere flowhastighed fra 0,5 - 3 m³ vand/h. Det var afgørende for at opnå et godt resultat og en brugbar erfaringsopsamling, at det var muligt netop at kombinere forskellige typer af vandbehandling og samtidig måle på det "samme" regnvand (regnvand fra samme regnhændelse):

Figur 2.6:
Flowdiagram for renseanlæg, Vestbadet 1999

Anlægget har været reguleret således, at opsamlingstanken blev tømt automatisk i takt med, at den blev fyldt med regnvand. Tømningen af tanken blev standset automatisk ved et restvolumen i tanken på mindre end ca.15%. I perioder uden regnhændelser har renseanlægget stået stille.

Det opsamlede regnvand har på intet tidspunkt været i kontakt med det øvrige vandsystem i svømmehallen. Efter behandling i renseanlægget eller i de perioder, hvor der ikke er foretaget behandlingsforsøg, er vandet blevet ledt direkte til kloak.

Næste trin i udviklingen er en forsøgsvis anvendelse af regnvandet i svømmebassinet. Et sådan forsøg vil blive gennemført, hvis det er økonomisk muligt, og der kan opnås de nødvendige godkendelser fra relevante myndigheder, herunder Miljøstyrelsen, Embedslægen og evt. Sundhedsstyrelsen.

Hvis der kan opnås de nødvendige tilladelser til anvendelse af regnvandet som spædevand, tænkes det behandlede regnvand tilført Vestbadets 100 m³ buffertank. Fra buffertanken ledes svømmebadsvandet med evt. regnvand gennem Vestbadets almindelige vandbehandlingsanlæg, før det ledes til svømmebassinet. Det betyder, at regnvandet ledes gennem sandfilter, kulfilter (en delstrøm) og tilsættes klor, inden det ledes til svømmebassinet.

Figur 2.7:
Ozonanlæg og partikel filter, Vestbadet 1999
  

Figur 2.8:
UV-lys anlæg, Vestbadet 1999

2.3 Anlægs- og driftserfaringer

Regnvandsanlægget er ikke kommet til verden helt uden fødselsproblemer. Nogle ubekendte ledningsføringer og lidt mere kuriøse hændelser førte til, at halinspektøren og projektlederen overvejede, om det nu var en god idé at etablere et regnvandsanlæg. Det startede med, at leverandøren af den 30 m³ opsamlingstank ringede og meddelte, at leverancen blev forsinket ca. 1 uge, da fragtskibet med tanken drev rundt i Nordsøen med rorskade. Da politiet efter ca. 1 uges venten ringede og spurgte, om vi var ejere af en 30 m³ tank, der drev rundt i Holbæk havn, kom de første tegn fra de højere magter. En gruppe unge mænd havde set det som en stor udfordring at skubbe tanken, der stod på kajen, i havnen.

Figur 2.9:
Opsamlingstank flydende i Holbæk Havn, 1999
  

Figur 2.10:
Repareret hovedvandsforsyning, Vestbadet 1999

Da entreprenøren så gravede hovedvandsforsyningen til Vestbadet over (på årets varmeste dag) skulle der tælles til 10 nogle gange. Vandledningen lå et andet sted, end alle tegninger viste, så det var et hændeligt uheld. Det havde som konsekvens, at tanken skulle flyttes ca. 8 m og graves ca. 2 m dybere ned.

På trods af ovenstående blev det samlede anlæg etableret, indkørt og justeret i efteråret 1999. Mindre justeringer af anlægget har været påkrævet. Det har vist sig, at ozonanlægget var følsomt og havde visse vanskeligheder ved at fungere optimalt i et anlæg, der ikke kører kontinuerligt. Konstant flowhastighed min. 2,5 m³/hr var en forudsætning for tilfredsstillende drift af ozonanlægget. Trykfald og luftbobler havde også indflydelse på ozonanlægget. Efter nogen justering kørte ozonanlægget tilfredsstillende.

3M filtret blev relativt hurtigt tilstoppet, så der blev indført en rutine med en månedlig skylning af filtret. Kulfiltret afgav de første måneder kulpartikler til det øvrige renseanlæg, hvilket gav driftsproblemer. Det påvirkede ozonanlægget og tilstoppede vandmåleren, der i lange perioder blev sat ud af drift.

UV-anlægget har fungeret helt uden driftsproblemer.

Det kan konstateres, at der ikke er opsamlet den forventede mængde regnvand på ca. 950 m³/år. Det første driftsår er der således kun opsamlet ca. 500 m³ regnvand. Noget kan forklares med en sporadisk defekt vandmåler. Endvidere er opsamlingstanken blevet tømt og renset 2 gange, men det kan ikke forklare den store forskel. Der er mistanke om, at tabet i hvirvelfiltrene er væsentligt større end forventet.

Der er planlagt et forsøg, hvor der tilføres en kontrolleret mængde vand, der i flowhastighed og mængde svarer til en regnhændelse på 140 l/s/ha.

3 Sundhedsmæssige og hygiejniske aspekter

Sundhedsmæssige og hygiejniske aspekter ved anvendelse af regnvand som spædevand i svømmebade er ukendte. Der foreligger ingen danske undersøgelser af sådanne aspekter, ligesom der heller ikke synes at være gennemført udenlandske undersøgelser.

Albrechtsen (1998) /3/ beskriver smitterisikoen ved regnvand som specielt knyttet til specifikke smitstoffer, eksempelvis fra forurening med fuglefækalier, samt ved opformering af mikroorganismer under opbevaring af det opsamlede regnvand. Sidstnævnte risici er knyttet til mikroorganismer, der normalt ikke betragtes som sygdomsfremkaldende, men som under særlige omstændigheder eller i høje koncentrationer kan give problemer, herunder være hud- og slimhindeirriterende.

I det efterfølgende omtales kort risici ved de forskellige mulige overførelsesveje for mikroorganismer og kemiske stoffer i regnvand. Dette efterfølges af en kort præsentation af de vigtigste mikroorganismer og kemiske stoffer i regnvand og regnvandsanlæg. Ønskes der en detaljeret beskrivelse og diskussion af mikrobiologiske måleparametre, herunder især for sygdomsfremkaldende mikroorganismer, henvises der til tidligere rapport offentliggjort af Miljøstyrelsen og Bolig- og Byministeriet /3/.

Afgrænsning af projektet

Der er foretaget en vurdering af de sundheds- og hygiejnemæssige risici ved anvendelse af regnvand, hvorimod der ikke er foretaget en risikovurdering ved fejl og uheld ved det tekniske anlæg. En stor del af de mulige sundhedsrisici for badende synes dog at være relateret til bassinvandets mikrobiologiske kvalitet. Størstedelen af den mikrobiologiske forurening af svømmebassinvand må forventes at stamme fra mennesker, især mikroorganismer i fæces og fra hudoverflader. En teknisk rapport indeholdende en vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse er offentliggjort af Miljøstyrelsen /1/.

Overførsel af mikroorganismer til mennesker

Indtagelse af vand gennem mund (oral)

Sygdom, typisk mavetarmlidelser, opstået som følge af oral indtagelse af bassinvand vil kunne optræde, hvis der indtages et tilstrækkelig højt antal sygdomsfremkaldende mikroorganismer (en infektiv dosis) eller eksempelvis bakterielle giftstoffer, som kan forårsage typisk akutte mavetarm reaktioner. Antal mikroorganismer i regnvand, som ønskes anvendt som spædevand, vil afhænge af organismernes initiale forekomst i det opsamlede regnvand, samt en eventuel efterfølgende opformering efter regnvandets opsamling, behandling og lagring. Regnvandets indhold af næringsstoffer og dets temperatur har indflydelse på såvel overlevelse som opformering af mikroorganismer.

Badegæster, især børn, kan indtage og sluge typisk i gennemsnit 20-50 ml vand under badning. Den infektive dosis varierer betydeligt mellem de forskellige sygdomsfremkaldende bakterier, vira, og parasitter, ligesom denne dosis også er bestemt af flere forskellige forhold ved den menneskelige vært. Infektionsdosis er typisk høj for bakterier (10⁵-10⁷), hvorimod få vira eller parasitter ofte kan forårsage sygdom. Endelig vil mennesker også kunne få virus eller bakterieinfektioner i de øvre luftveje (næse, svælg) ved badning. For en detaljeret gennemgang af aktuelle smitstoffer og risici henvises til udkast for guidelines fra WHO /10/.

Der vil ofte ske en betydelig reduktion i antal og koncentration af eventuelle sygdomsfremkaldende mikroorganismer og fremmedstoffer i regnvand ved behandling, ligesom der vil ske en betydelig fortynding af disse stoffer efter en eventuel tilførsel til svømmebassin.

Hudkontakt

Badegæsters hud og slimhinder, herunder øjne, øre og hals, vil i varierende, men dog betydelig grad, være eksponeret for såvel mikroorganismer som fremmedstoffer, herunder toksiske cellebestanddele, under badning. Sygdomsfremkaldende mikroorganismer, som kan give hudproblemer, inkluderer en række vira; bakterieslægterne Mycobacterium spp. og Pseudomonas aeruginosa. Førstnævnte bakterieslægt kan medføre hudinfektion (svømmebassins granulom") og lungeinfektion, mens sidstnævnte kan forårsage hudinfektion (folliculitis)og øreinfektion. For en detaljeret gennemgang af mikrobiologiske risici ved badning i bassinvand henvises til udkast for guidelines fra WHO /10/.

Indånding

Indånding af forstøvede vandpartikler (aerosoler), indeholdende især sygdomsfremkaldende mikroorganismer, udgør en potentiel smitteoverførelselsrisiko under badning. Lungebetændelser forårsaget af Legionella bakterier er et eksempel på et relevant og vigtigt smitstof, hvor infektion af luftvejene sker efter indånding af vandpartikler med Legionella bakterier. Infektion med Legionella er typisk beskrevet ved brusebadning, hvorimod viden om risici for infektion ved svømmebadning synes yderst begrænset. Endelig kan der eventuelt også indåndes diverse bakterielle giftstoffer, såkaldte endotoksiner.

4 Valg af måleparametre

Kapitel 4 redegør for de overvejelser og vurderinger, der lå til grund for valg af måleparametre til den indledende screening til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning af regnvandet. I kapitel 5 er der redegjort for valg af parametre til det endelige måleprogram.

4.1 Måleparametre

Med Vestbadets placering i et tæt bebygget og trafikeret område kunne det forventes, at der måtte være nedfald og deponering af PAH-forbindelser på taget, som kunne nedvaskes med regnvandet og dermed ende i opsamlingstanken. En indledende screening for PAH-forbindelser i det urensede regnvand indgik i måleprogrammet (standardpakke på 15 forbindelser jf. bilag C).

Efter aftale med Styregruppen blev der ikke i første omgang analyseret for pesticider i det opsamlede regnvand. Det var blevet undersøgt, om der i umiddelbar nærhed af Vestbadet blev anvendt pesticider. Det var ikke tilfældet. Der var derfor ingen forventninger om, at der kunne findes pesticider eller rester fra pesticider i regnvandet.

Ca. midt i prøveudtagningsforløbet blev det efter anmodning fra Embedslægen besluttet at undersøge det opsamlede regnvand for indhold af pesticider. Vandværkernes standardmåleprogrammer for undersøgelser af pesticider i drikkevand blev anvendt (jf. bilag D).

Afhængig af valg af tagoverflader og belægninger kan disse afgive en række kemiske stoffer under regnens afløb fra taget. Da Vestbadets tag er et aluminiumstag, blev det besluttet at undersøge koncentration af aluminium i det opsamlede regnvand, samt reduktioner af eventuelle koncentrationer af aluminium ved regnvandsbehandling.

4.1.2 Fysisk-kemiske målinger

Til fastlæggelse af miljøet som mikroorganismerne blev eksponeret for i regnvandet blev der målt pH, vandtemperatur, samt indhold af organisk stof. Sidstnævnte blev målt som mængden af suspenderet stof og NVOC (opløste organiske stoffer).

Analyser for indhold af organisk stof blev udført, da tidligere undersøgelser af spildevand har fremhævet, at vandets indhold af partikulært materiale eller suspenderet stof og NVOC kan forringe effekten af behandling med UV-lys og ozon. En dansk undersøgelse fandt dog, at variationer i disse parametre påvirkede behandlingseffekten af UV-lys og ozon i yderst ringe grad /4/.

4.2 Mikroorganismer og smitstoffer i regnvand

For en detaljeret gennemgang af mikroorganismer og smitstoffer i regnvand og regnvandsanlæg henvises der til tidligere rapporter /1/, /3/. I det efterfølgende gives en kort beskrivelse af mikroorganismer og smitstoffer i regnvand og regnvandsanlæg med udgangspunkt i de faktiske forhold ved Vestbadet, herunder tagkonstruktion og tagoverflade, opsamling og behandling af regnvand.

4.2.1 Mikroorganismer i regnvand

4.2.2 Bakterier

De vigtigste bakterier, som forårsager mavetarminfektioner hos mennesker under danske forhold og som kan forventes at findes i fækalt-forurenet regnvand fra tagoverflader, tilhører slægterne Salmonella, Campylobacter, Yersinia samt visse typer af E. coli.

Salmonella og Campylobacter

Salmonella og Campylobacter er de to vigtigste årsager til bakterielt-betinget diarré hos mennesker i Danmark. Begge bakterieslægter overføres typisk via levnedsmidler, herunder vand, fra dyr til mennesker, hvor de forårsager mavetarminfektioner. Salmonella og Campylobacter, især sidstnævnte, kan isoleres fra overfladevand (floder, søer, og havet) som følge af fækalforurening fra vilde dyr, fugle og mennesker /3/. Begge slægter kan overleve, men menes ikke at kunne opformeres, i vandige miljøer ved lav temperatur. I svømmebade vil bassinvandet kunne forurenes med Salmonella og Campylobacter ved fækalforurening fra de badende, især i baby- og børnebassiner. Der er i projektet undersøgt for forekomst af Salmonella og Campylobacter i opsamlet regnvand.

Legionella

Der kan ligeledes forekomme flere vandbakterier i regnvand, som er sygdomsfremkaldende hos mennesker, herunder Legionella spp. og Pseudomonas spp. Legionella spp. er vigtige årsager til alvorlige lungebetændelser. Slægten findes ofte associeret med bakterier, protozoer og andre organismer i vandmiljøer, hvorved deres resistens over for desinfektionsmidler øges. Legionella kan forekomme i tekniske installationer som f.eks. varmtvandsinstallationer, boblebade samt køletårne /3/. Bakterien kan således muligvis være tilstede i regnvand, hvor den eventuelt ville kunne overleve. Opformering af Legionella kræver en temperatur mellem 25 – 50° C. Mennesker smittes med Legionella bakterier ved indånding af aerosoler, der indeholder bakterierne. Grundet aerosoldannelse ved fysisk aktivitet i svømmebassinet, vil anvendelse af regnvand som spædevand kunne udgøre en potentiel risiko som kilde til luftbåren Legionella. Der er i projektet undersøgt for forekomst af Legionella i opsamlet regnvand.

Andre smitstoffer

Andre smitstoffer, som kan findes i fækalier, inkluderer slægterne Listeria, Clostridium, Aeromonas og Bacillus. Disse bakterieslægter er dog relativt sjældne årsager til sygdom hos mennesker i Danmark. Urin fra dyr kan også indeholde sygdomsfremkaldende bakterier, eksempelvis E. coli. enkelte Proteus arter, Pseudomonas aeruginosa, og Klebsiella-Enterobacter. Der findes andre smitstoffer som også kan spredes gennem urin fra gnavere, herunder slægten Leptospira, som kan smitte mennesker ved slimhindekontakt. P. aeruginosa kan ved kontakt med bassinvand give anledning til infektioner, især hos svækkede individer. Typiske infektioner inkluderer sår-, øre- og øjeinfektioner. Der er i dette projekt udført analyser for P. aeruginosa.

Q-feber

Q-feber hos mennesker er yderst sjælden i Danmark og forårsages af den intracellulære bakterie, Coxiella burnetti. Bakterien smitter mennesker gennem luften (aerosol) og kan findes hos en række insekter (arthropoder; især lus, lopper, flåter og mider). Bakterien kan inficere kvæg, får og geder, hvor den opformerer sig i moderkagen hos drægtige dyr. Bakterien er resistent for en række fysiske og kemiske påvirkninger. På baggrund af den luftbårne smittevej blev det vurderet, at C. burnetii ikke udgør en risiko ved genanvendelse af regnvand (meddelelse fra Statens Seruminstitut). Der er således i projektet ikke undersøgt for C. burnetii i regnvand.

Ornitose

Hos mennesker forårsages ornitose (også benævnt psittacosis eller papegøjesyge) af bakterien Chlamydia psittaci. Aviær chlamydiosis optræder hos en række fuglearter, herunder især kalkuner og ænder, men også hos mange vilde fugle. Ornitose kan spredes fra fugle til mennesker. Bakterien findes i fækalier fra syge fugle og spredes via luften (aerosol) til mennesker, som oftest udvikler sygdommen ved eksponering/håndtering af inficerede fugle, eksempelvis ved ophængning af fjerkræ på slagterier. Bakterien er yderst følsom og inaktiveres af kemikalier som quaternær ammonium- og klorforbindelser. Grundet bakteriens ringe resistens for klorforbindelser og smittevej gennem luften blev det vurderet, at eventuelle sundhedsrisici grundet C. psittaci er meget lave ved genanvendelse af regnvand (meddelelse fra Statens Seruminstitut). Der er således i projektet ikke undersøgt for C. psittaci i regnvand.

4.2.3 Indikatororganismer

Der er undersøgt for indikatororganismerne, E. coli og enterokokker, der indikerer fækal forurening og dermed en risiko for tilstedeværelse af andre sygdomsfremkaldende mikroorganismer. Der er også foretaget analyser for total koliforme bakterier og totale kimtal, herunder antal hæmolytiske kim. Analyserne for koliforme bakterier og det totale kimtal indikerer ikke en egentlig fækal forurening, men begge kimtal indikerer omfanget af en mikrobiologisk forurening. Parametrene koliforme bakterier og kimtal ved 21° C og 37° C anvendes til vurdering af den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand. Til bestemmelse af den mikrobiologiske kvalitet af svømmebassinvand bestemmes antal koliforme bakterier, Pseudomonas, og kimtal ved 21° C og 37° C.

4.2.4 Andre smitstoffer

Virus

Der kan forventes at forekomme en række vira i opsamlet og eventuelt også behandlet regnvand. I modsætning til især bakterier, er forekomst af virus, som kan medfører sygdom hos såvel mennesker og dyr (zoonotiske vira), sjældne. Således vil virussygdomme hos mennesker oftest skyldes overførsel og kontakt med virus som stammer fra mennesker. Metoder til påvisning af virus i miljøprøver er med få undtagelser ikke standardiserede og udføres kun i ringe udstrækning i Danmark. Der er ikke undersøgt for virus i dette projekt.

Ormeæg og protozoer

Fækalforurening af tagoverflader vil kunne medfører, at ormeæg og protozoer kan forventes at forekomme i opsamlet regnvand. Hovedparten af ormeæg, herunder diverse rundormeæg, vil dog bundfældes i opsamlingstanke. Ved Vestbadet vil opsamlet regnvand fra bunden af opsamlingstanken ikke blive anvendt. Endvidere vil eventuelle ormeæg blive tilbageholdt under behandling af regnvandet, især i svømmebadets sand- og kulfilter. Risici for tilførsel af ormeæg og protozoer til bassinvand fra regnvand, vurderes at være minimal sammenlignet med tilførsel ved fækalforurening fra badende.

Cryptosporidium og Giardia

Æg af protozoerne, Cryptosporidium (ocyst) og Giardia (ocyst), er henholdsvis 5 og 10-18 µm, og vil derfor eventuelt kunne passere sand- og kulfiltre, især ved tilbageskylning af filtrene. Begge protozoer kan give mavetarmsygdomme hos mennesker. Vandbårne sygdomme med protozoer ses især i lande, der fortrinsvis bruger overfladevand til drikkevand, modsat Danmark hvor der næsten udelukkende anvendes grundvand. Der foreligger ringe viden om deres udbredelse i Danmark. Trods nogen usikkerhed, syntes dog kun en enkelt art af Cryptosporidium, C. parvum, med sikkerhed at kunne give sygdom hos mennesker. C. parvum kan forekomme hos kalve og lam, men den kan også udskilles af katte. Hos fugle forekommer især C. baileyi og C. meleagridis. Giardia forekommer hos flere dyrearter. Hos mennesker er det især G. lamblia (interfinalis) som kan medfører sygdom. G. lamblia (interfinalis) fra fugle og katte menes ikke at kunne medfører sygdom hos mennesker.

Med udgangspunkt i forholdene ved Vestbadet, herunder tagets udformning, som forhindrer adgang af flere dyr, eksempelvis katte, blev sandsynligheden for en forurening med dyrefæces indeholdende protozoeæg, som kunne give infektion hos mennesker, vurderet som ringe. Endelig er protozoer ikke medtaget i analyseprogrammet for dette projekt, da der i en tidligere undersøgelse af opsamlet regnvand fandtes få eller ingen protozoeæg /3/. Det er derfor vurderet, at sandsynligheden for at finde protozoeæg, som kan medføre sygdom hos mennesker, i regnvand opsamlet fra Vestbadets tag er yderst ringe.

Toxoplasmose

Human toxoplasmose, som forårsages af Toxoplasma gondii er relativt sjælden i Danmark. Mennesker inficeres oftest ved oralindtagelse af ægstadier, som udskilles med fæces fra katte. Katte er relativt hyppigt inficeret med T. gondii. I en tidligere dansk undersøgelse af regn- og gråvandsanlæg blev der ikke undersøgt for T. gondii, idet det blev vurderet, at mennesker i forvejen ofte er i tæt kontakt med katte /3/. Da katte ikke har adgang til Vestbadets tag, og da eventuelle ægstadier (oocyster) grundet deres størrelse vil blive opfanget i svømmebadets filtreringsanlæg, er der i projektet ikke blevet undersøgt for T. gondii.

Alger og svampe

I en tidligere dansk undersøgelse af regnvand blev der fundet gærceller og mikrosvampe med varierende hyppighed og antal, hvilket indikerer at regnvandsanlæg udgør komplekse mikrobielle samfund /3/. Rapporten giver ikke egentlige anbefalinger vedrørende undersøgelser for alger og svampe i regnvand. Dog vil høje koncentrationer af disse organismer eller deres cellebestanddele eventuelt kunne give overfølsomhedsreaktioner ved hudkontakt gennem badning. Der er ikke undersøgt for alger, svampe eller gærceller i dette projekt.

4.3 Måleparametre til den indledende screening

Måleprogram og valgte parametre blev løbende diskuteret i projektets Styregruppe og blev således godkendt af Miljøstyrelsen og Embedslægeinstitutionen. Der har været gennemført en indledende screening til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning af regnvandet. På baggrund af denne screening, er det endelige måleprogram blevet fastlagt.

I måleprogrammets fase 1+2 er der udtaget mere en 90 vandprøver til analysering i perioden juni 1999 til maj 2001. Der blev indsamlet prøver af regnvand umiddelbart efter afløb fra tagoverflade, ubehandlet regnvand fra opsamlingstank, samt prøver af regnvand før og efter behandling ved filtrering, kulfilter, ozonbehandling og UV-lys behandling.

5.1 Prøveudtagning

Alle regnvandsprøver blev indsamlet, transporteret og analyseret for kemiske og mikrobiologiske parametre af Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S efter gældende danske og internationale standarder. Enkelte analyser er udført ved andre laboratorier efter Miljøstyrelsens godkendelse. Således blev analyserne for Legionella og PAH forbindelser udført ved Levnedsmiddelkontrollen I/S i Skovlunde. De anvendte metoder til kemiske og mikrobiologiske analyser blev indledningsvis godkendt af Miljøstyrelsen. Detaljerne vedrørende de anvendte metoder er ikke beskrevet i dette kapitel. Der henvises til relevante standarder og til det udførende laboratorium, ligesom en stor del af metoderne er beskrevet tidligere /3/.

5.2 Indledende analyser

Indledningsvis blev der analyseret 4 prøver af ubehandlet regnvand til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning. Prøver blev indsamlet 14.07.99 (direkte fra tagoverflade); 16.11.99 (opsamlingstank); 23.11.99 (opsamlingstank); og 30.11.99 (opsamlingstank). Prøver fra opsamlingstanken blev udtaget fra en påsat hane, som tillod udtagning af regnvandsprøve uden tilblandning af slam og sediment. Der blev dog udtaget en enkelt slamprøve til mikrobiologiske undersøgelser primært for smitstoffer. De undersøgte parametre og fundne resultater er vist i tabel 5.1.

Tabel 5.1:
Kemiske og mikrobiologiske analyseresultater fra 4 indledende prøveindsamlinger af regnvand fra Vestbadet i 2000.

i.p., ikke påvist
-, ikke målt
¹⁾ Detektionsgrænsen er af laboratoriet oplyst til at være 0,1 ug/l.

5.2.1 Mikrobiologiske analyseresultater fra indledende analyser af regnvand fra Vestbadet

Der fandtes en betydelig variation i fundet af mikroorganismer (Tabel 5.1). Regnvandsprøven udtaget direkte fra afløb fra taget havde generelt noget lavere kimtal end prøver indsamlet fra opsamlingstanken. Dog havde tagprøven et højere antal enterokokker (1.200/100 ml).

Resultaterne af de generelle mikrobiologiske målinger er vist i Tabel 5.1. Kimtallene ved 21° C og 37° C i prøver fra opsamlingstanken varierede mellem henholdsvis 18.000 – 55.000/ml og 2.200 –9.300/ml. Der fandtes kun få hæmolytiske kim efter dyrkning på blodagar ved 37° C (4 – 10/100 ml).

Der fandtes <1/100 ml koliforme og termotolerante koliforme bakterier i regnvandsprøven opsamlet fra tagoverfladen. Prøver fra opsamlingstanken indeholdt mellem 23 - 4.600 koliforme bakterier og 8 – 23 termotolerante koliforme bakterier per 100 ml. Disse fund udviser en ringe korrelation med antallet af enterokokker, hvor der fandtes 1.100 enterokokker per 100 ml i tagregnvand og 20-110/100 ml i prøver fra opsamlingstanken. Årsagerne til disse forskelle mellem antallene af koliforme og termotolerante koliforme bakterier og enterokokker er ukendte. Således ville man på baggrund af fundene af koliforme og termotolerante koliforme bakterier i opsamlet regnvand også forvente at finde disse bakterier i regnvandsprøven opsamlet direkte fra tagoverfladen. Man ville normalt ikke forvente, at termotolerante bakterier kan opformes i opsamlet regnvand. Hovedårsagen til disse varierende fund er en generel stor variation i kimtal mellem de enkelte prøveindsamlinger, bl.a. forårsaget af forskelle i graden i fækalforurening, hyppighed af regn etc. Det skal bemærkes, at der kun blev analyseret en enkelt tagvandsprøve.

De gentagne fund af såvel termotolerante koliforme bakterier og enterokokker viser, at regnvandet opsamlet i Vestbadet er fækalt forurenet. Antallet af disse indikatorer syntes dog relativt lavt. Tilstedeværelsen af disse bakteriegrupper indikerer, at der er en risiko for at egentlige smitstoffer af fækaloprindelse eventuelt også kan forekomme i det opsamlede regnvand.

Der blev ikke isoleret Salmonella, Campylobacter og Legionella pneumophila i prøver af regnvand udtaget fra tag eller opsamlingstank (Tabel 5.1). Foruden prøverne vist i Tabel 5.1 blev der udtaget og analyseret for de tre smitstoffer i prøver af opsamlet regnvand og slam fra opsamlingstank den 02/05/00. Slamprøven blev analyseret, da sandsynligheden for at påvise smitstoffer normalt er højere i slam, sammenlignet med vandprøver. Dette skyldes, at smitstoffer normalt bundfælles med sedimentation af partikler og organisk materiale. De tre smitstoffer kunne igen ikke isoleres fra prøvematerialet. Trods den lavgradige fækale forurening kunne der således ikke påvises Salmonella, Campylobacter eller Legionella pneumophila i det opsamlede regnvand.

Der fandtes yderst få eller ingen Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus og Clostridium perfringens (Tabel 5.1). Således blev Ps. aeruginosa kun påvist i en enkelt regnvandsprøve fra opsamlingstanken (1/100 ml). På baggrund af fundene af andre fækale indikatorbakterier som vist ovenfor, og den normale forekomst af Cl. perfringens i fækalier fra dyr og mennesker, var det noget overraskende, at Cl. perfringens ikke blev påvist.

Samlet indikerer resultaterne af smitstofanalyserne, at der tilføres yderst få velkendte bakterielle smitstoffer til det opsamlede regnvand.

I de 4 indledende prøver for 15 forskellige PAH-forbindelser har der med en enkelt undtagelse for acenaphthylen ikke kunne påvises PAH’er. Acenaphthylen fandtes i en enkelt prøve med 0,1 µg/l, hvilket er identisk med analysens detektionsgrænse.

Der blev som forventet grundet aluminiumstaget påvist aluminium (Al) i vandprøverne. 0,28 mg/l i prøven udtaget direkte fra tag og mellem 0,038 – 0,065 mg/l i prøverne udtaget fra opsamlingstanken (Tabel 5.1). Den 2. maj 2000 blev der udtaget en prøver før og efter behandling i kulfiltret, hvor der blev analyseret for Al. Resultatet var i begge prøver tæt på 0,05 mg/l.

Resultaterne indikerer, at der sker en signifikant udfældning af Al i opsamlingstanken. Koncentrationen af Al i vand fra opsamlingstanken var således i 3 gentagne målinger under drikkevandskravet på 0,2 mg/l /7/.

5.3 De valgte fysisk-kemisk og mikrobiologiske parametre

På baggrund af resultaterne i den indledende screening og ovenstående argumentation blev det i samråd med Styregruppen fastlagt, at måleparametrene vist i tabel 5.2 skulle anvendes i 2. fase af måleprogrammet til fastlæggelse af regnvandets kvalitet og effekten af de mulige behandlingskombinationer.

Tabel 5.2:
Måleparamtre for 2. fase af måleprogrammet.

5.4 Kombinationsbehandlinger

De forskellige undersøgte behandlingskombinationer er beskrevet i Tabel 5.3.

Tabel 5.3:
Oversigt over de forskellige undersøgte kombinationsmetoder for behandling af opsamlet regnvand ved Vestbadet.

Da resultater af de mikrobiologiske undersøgelser viste, at der tilsyneladende skete en opformering af bakteriekim i 3M filtreret, blev der lavet et mindre forsøg 05/09/00 og 08/09/00 til fastlæggelse af kimtal før og efter filtrering gennem 3M filtreret.

UV-lys behandling

Resultaterne af forskellige behandlingsformer af regnvandet viste, at UV-lys havde den største drabseffekt på de målte mikrobiologiske parametre. Der gennemførtes derfor en række forsøg med analyser til fastlæggelse og optimering af drabseffekten af UV-lys på udvalgte indikatorbakterier. Disse undersøgelser blev foretaget 25/10/00; 01/11/00; 22/11/00; 02/05/01; 07/05/01; og 18/06/01. De undersøgte parametre og fundne resultater er vist i Figurer 6.2-6.7.

Mikrobiologisk kvalitet af vand i Vestbadets indendørsbassin

For at kunne sammenligne de mikrobiologiske fund i behandlet regnvand blev der i sommeren 2001 udtaget tre vandprøver fra Vestbadets store indendørsbassin. Der blev analyseret for kimtal ved 21° C og 37° C.

6 Måleprogram 2. fase:

Resultaterne af 2. fase i måleprogrammet er beskrevet i dette kapitel.

Der har løbende været foretaget vurderinger af, om der var behov for ændringer eller tilføjelser til måleprogrammet. I samråd med Styregruppen er der således iværksat flere miniforsøg for at teste forskellige kombinationer af behandlingsmetoder. Resultaterne fra disse miniforsøg er ligeledes beskrevet i dette kapitel.

6.1 Fysisk-kemiske parametre

Temperatur

Temperaturen i regnvandsprøver fra opsamlingstanken viste ringe variation fra 8-12° C, med de højeste temperaturer målt i prøver indsamlet i maj og juni 2000. Den relativt lave temperatur og ringe variation i vandtemperaturen skyldes sandsynligvis, at opsamlingstanken var nedgravet i jorden. Der fandtes umiddelbart ingen sammenhæng mellem variationer i vandtemperaturen og de fundne kimtal (Tabel 5.1). Endvidere syntes vandets temperatur ikke at have påvirket behandlingseffekten af UV-lys og ozon.

pH

Der blev målt pH i de 4 prøver af ubehandlet regnvand, som indledningsvis blev analyseret i 1999. pH varierede mellem 6,3 og 8,3. Der fandtes umiddelbart ingen sammenhæng mellem variationer i pH og de fundne kimtal (Tabel 5.1). Det målte pH interval kan betragtes som neutralt og kan derfor forventes at have haft begrænset indflydelse på de mikrobiologiske parametre.

Suspenderet stof og NVOC

Indholdet af organisk stof, målt som suspenderet stof og NVOC, blev målt i regnvandsprøver udtaget før og efter behandling gennem 3M filter, kulfilter, ozonbehandling og UV-lys behandling. Indholdet af suspenderet stof var med enkelte undtagelser mindre end den nedre målegrænse (< 5 mg/L) og NVOC indholdet var typisk mellem <1-2 mg/L (nedre målegrænse var 1 mg/L) (Tabeller 6.1, 6.2, og 6.3). Dog blev der målt NVOC værdier på 9,5 og 6,9 mg/L i april 2000 efter henholdsvis behandling med ozon og kulfilter og efter kombinationen med ozon, kulfilter og UV-lys. Der kan ikke umiddelbart gives nogle forklaringer på de høje NVOC værdier, som dog ikke så ud til at reducere den mikrobiologiske drabseffekt af behandlingerne (Tabel 6.2).

Pesticider

I 2000 blev der udtaget i alt 5 vandprøver til analysering for indhold af pesticider. 2 prøver blev udtaget direkte fra taget og 3 fra tanken (taphane V0 i kælderen). Der blev analyseret for 55 pesticider (jf. bilag D). I samtlige prøver blev der for et eller flere specifikke pesticider fundet koncentrationer over detektionsgrænsen. Det var ikke altid de samme pesticider.

Et enkelt pesticid, DNOC blev fundet i samtlige prøver. I Bichel-udvalgets rapport /8/ beskrives, at DNOC ikke er blevet anvendt i Danmark de sidste 10 år (kilde fra 1997). Men det vides fra andre undersøgelser, at DNOC kan dannes ved atmosfærekemiske reaktioner (reaktion mellem benzen, toulen og NO_x stammende fra udstødningsgasser fra biler).

Der er gjort et varieret fund af pesticider fra vandprøverne fra tag og tank. Men der er fundet koncentrationer over detektionsgrænserne for et eller flere pesticider i samtlige prøver (jf. tabel 6.1)

Tabel 6.1:
Resultater af pesticidanalyser, 2. forsøgsrunde

Det kan konstateres, at behandling med UV-lys ikke havde målelig effekt (reduktion) på koncentration af pesticider.

Den højest tilladelige værdi til indhold af pesticider i drikkevand er ved indgang til ejendom for de udvalgte pesticider 100 ng/l pr. enkelt stof og 500 ng/l total /7/.

Som det fremgår af tabel 6.1 overskrides drikkevandskravene for samtlige analyser for DNOC. I prøven udtaget d. 08.12.01 overskrides den højest tilladelige værdi for pendimethalin. I prøven udtaget d. 23.01.01 overskrides værdien for atrazin og i prøven fra d. 18.05.01 overskrides værdien for terbuthylazin. Samtlige vandprøver udtaget efter kulfiltret viste en reduktion af koncentrationen til under detektionsgrænserne. Det kan således konstateres, at kulfiltret er meget effektivt til fjernelse af analyserede pesticider.

Udseende og lugt

Generelt blev regnvandets lugt og udseende (klarhed og farve) vurderet som værende lugtfri, klar og farveløs. Dog blev der registreret en jordagtig lugt i en regnvandsprøve efter UV-lys behandling, ligesom der blev fundet kulpartikler i enkelte vandprøver efter filtrering gennem kulfiltreret.

6.2 Mikrobiologiske undersøgelser

Resultaterne af de mikrobiologiske analyser af regnvand for de fire indledende prøveindsamlinger er vist i tabel 5.1. Her præsenteres resultaterne af effekterne af de forskellige kombinationer af behandlinger. Dette efterfølges af resultaterne af forsøgene til fastlæggelse af en eventuel opformering af bakteriekim i 3M filteret. Endelig vises resultaterne af en række forsøg med UV-lys behandling.

6.2.1 Mikrobiologiske analyseresultater af behandlet regnvand

De valgte undersøgte behandlingskombinationer ved Vestbadet er vist i Tabel 5.3. Efter enkelte testforsøg, blev der i alt gennemført tre behandlingsforsøg i april, maj og juni 2000. Resultaterne af disse forsøg er vist i Tabeller 6.2, 6.3 og 6.4.

Valg af parametre til undersøgelser af behandlingseffekt

Grundet manglende fund kunne der ikke til fastlægning af effekt af forskellige behandlingsmetoder blive analyseret for Salmonella, Campylobacter eller L. pneumophila. En eksperimentel tilførsel af smitstoffer ville endvidere have været problematisk ud fra sikkerhedshensyn, ligesom smitstofferne ville skulle tilføres i et stadie (af betydning for effekt af miljøpåvirkninger på overlevelse) som kun i nogen grad vil kunne sammenlignes med de faktiske stadier af bakteriecellerne i regnvand.

Da enterokokker fandtes i alle prøver, og denne fækale indikator generelt skønnes at være en bedre parameter/indikator end koliforme og termotolerante koliforme bakterier, grundet enterokkernes generelle større resistens over for miljøpåvirkninger, blev enterokokker valgt som parameter i de videre undersøgelser. Kimtallene ved 21 og 37 °C blev også omtalt til undersøgelse af effekter af de forskellige behandlingsmetoder. Bl.a. fordi de er standardparametre ved mikrobiologisk undersøgelse af vandprøver, ligesom disse analyser vil give en ekstra sikkerhed ved vurdering af behandlingseffekt. En eventuel opformering af mikrobiologiske kim i tankvandet under opbevaring, herunder også eventuel opformering af koliforme bakterier, vil også kunne registreres ved bestemmelse af de nævnte kimtal.

Ubehandlet regnvandsprøver

Der fandtes, som ved de indledende undersøgelser, store variationer i kimtallene ved 21 og 37° C og antal enterokokker i ubehandlet regnvand (Tabeller 6.2, 6.3 og 6.4). Eksempelvis blev der i juni 2000 fundet et relativt højt antal enterokokker (>1.500/100ml). Årsagerne til dette høje antal enterokokker er ukendte.

3M (10 µm) filter

3M filteret var indsat til filtration af diverse organiske og uorganiske partikler. Filteret vil således kunne minimere en eventuel negativ indflydelse af sådanne partikler på effekten af UV-lys og ozonbehandling. Resultaterne viste, at filtreret reducerede antal kim ved 21° C, hvorimod der typisk fandtes et højere antal kim ved 37° C og enterokokker efter filtrering i de tre forsøg (Tabeller 6.2, 6.3, og 6.4). Regnvandets passage gennem 3M filteret medførte således tilsyneladende en stigning i antallet af kim ved 37° C og enterokokker.

På baggrund af de forhøjede antal kim ved 37° C og enterokokker blev der i september 2000 gennemført yderligere undersøgelser af UV-lysbehandling med og uden filtrering gennem 3M filteret. Resultaterne er vist i afsnit 6.2.2 og 6.2.3.

UV-lys

UV-lys behandling alene medførte en kraftig reduktion i kimtallene. Således blev der i forsøgene i april og maj påvist £ 100 kim dyrket ved 21 og 37° C/ml. Enterokokker kunne ikke isoleres efter udelukkende UV-lys behandling i alle tre forsøg. Det skal bemærkes, at der i juni 2000, trods et stort antal enterokokker i det ubehandlede regnvand (>1.500/100 ml), ikke blev isoleret enterokokker efter UV-lys behandling. Der fandtes i juni kun en begrænset reducerende effekt af UV-lys på antallet af kim ved 21 og 37° C. Årsagerne til den begrænsede effekt af UV-lys på kimtal ved 21 og 37° C på dette tidspunkt er ukendte.

Kulfilter

Filtrering af opsamlet regnvand gennem kulfilter alene medførte typisk en stigning i antallet af kim ved 21 og 37° C (Tabeller 6.1, 6.2, og 6.3). Antal enterokokker blev derimod reduceret. Det øgede antal kim ved 21 og 37° C skyldes sandsynligvis en tilførsel af bakteriekim fra kulfiltrets overflader af biofilm.

Kulfilter og UV-lys

Filtrering af opsamlet regnvand gennem kulfilter med efterfølgende UV-lys behandling medførte en kraftig reduktion i kimtallene (Tabeller 6.2, 6.3, og 6.4). Reduktionen i kimtal var noget større end ved UV-lys behandling alene. Det er uklart hvorfor de forhøjede kimtal ved 21 og 37° C, som typisk fandtes efter filtrering igennem kulfilteret, ikke medførte en relativt mindre reduktion i disse kimtal ved den kombinerede behandling med kulfilter og UV-lys. Efter den kombinerede behandling med kulfilter og UV-lys fandtes der fra 1 – 110 kim ved 21° C og 6 – 430 kim ved 37° C.

Ozon og kulfilter

Der var flere problemer med indkøring af ozonbehandlingsanlægget, jf. afsnit 2.3. Således producerede anlægget ikke den maksimale mængde ozon (5 g/time) under forsøgene i april og juni 2000. Den kombinerede behandling med ozon og efterfølgende filtrering i kulfilter, blev valgt for at bortfiltrere diverse ozonrester og deres omsætningsprodukter, idet disse menes at kunne være sundhedsskadelige.

Behandling af opsamlet regnvand med ozon og filtrering gennem kulfilter medførte kun en begrænset kimtalsreduktion (Tabellerne 6.2, 6.3, og 6.4.) Der blev således isoleret mellem 1.000 – 4.000 bakteriekim ved 21 og 37° C i maj og juni 2000 efter ozonbehandling og filtrering gennem kulfilter. Dette kan skyldes, at regnvandet, uafhængig af en kimtalsreduktion ved ozonbehandling, blev tilført en række bakteriekim ved passagen gennem kulfilteret. Sammenlignet med kimtalsreduktionerne opnået ved behandling med UV-lys alene eller med kombineret behandling med kulfilter og UV-lys var kimtalsreduktionen ved ozonbehandling og kulfilter markant lavere.

Konklusion

Da det normalt ikke vil være sundhedsmæssigt forsvarligt at ozonbehandle vand uden en efterfølgende kulfiltrering, blev det derfor valgt at foretage en række yderligere forsøg for at optimere behandling af regnvand med UV-lys alene.

Tabel 6.2:
Mikrobiologiske målinger og mængder af organisk stof ved forskellige behandlingsformer af opsamlet regnvand ved Vestbadet, 04/04/00.

Tabel 6.4:
Mikrobiologiske målinger og mængder af organisk stof ved forskellige behandlingsformer af opsamlet regnvand ved Vestbadet, 13/06/00.

-  = ikke analyseret
¹⁾ = flowhastighed under prøveudtagningen.

Tabel 6.6:
Udvalgte kvalitetskrav fra gældende bekendtgørelser

Projektet har vist, at der ved UV-lys behandling kan opnås en reduktion af indholdet af kimtal 21° C, der ligger under kvalitetskravene til drikkevand, og for kimtal 37° C til et niveau meget tæt på kvalitetskravene til drikkevand.

Efter et styregruppemøde d. 12. december 2001 blev det besluttet at undersøge, om det, inden for anlæggets overordnede rammer, var muligt at reducere kimtal 37° C værdierne til under kvalitetskravene.

I perioden februar til oktober 2002 blev der gennemført yderligere 8 prøvesæt. Der blev eksperimenteret med flowhastigheden, kulfiterets betydning og UV-belysningen.

Før prøverne blev udtaget, blev anlægget undersøgt og renset. HOH Vand & Miljø undersøgte:

1. UV intensitet ved 254nm af regnvandet før kulfilter.
2. UV intensitet ved 254nm af regnvandet efter kulfilter.
3. Demontering af quartsrør i UV-anlægget for at se om de var belagt med biofilm.

Resultatet af undersøgelsen viste, at der i anlægget var optimale forhold for desinficering med UV. UV-intensiteten var således 93% ved 10nm før kulfilter og 100% ved 10nm efter kulfilter. Efter mere end 1 års drift fandtes der således kun en meget ringe slimdannelse i enderne på rørene. Slimdannelsen blev vurderet til at være uden betydning for effekten af UV-lys behandlingen.

Ved prøverne udtaget 6. og 12. marts blev effekten af behandling i kulfiltret og UV-lys ved et flow på 0,9 m³/h undersøgt. Kulfilteret vil i princippet tilbageholde større partikler, som kunne "skygge" i UV-anlægget. Det må konstateres, at denne kombinerede behandling ikke medførte en øget kimtalsreduktion, i forhold til det der blev opnået med UV-lys behandling alene.

Resultaterne af de første 4 prøvesæt viste, at et reduceret vandflow til < 1m³/h ikke reducerede kimtal 21 og 37° C væsentligt under, hvad der tidligere er opnået.

Herefter blev der etableret endnu en UV-enhed i forlængelse af den første. Prøverne udtaget 19. og 25. juni gav et meget varieret resultat (tabel 6.7). Resultaterne blev diskuteret indgående med analyselaboratoriet, idet UV-lys behandlingen tilsyneladende ikke har havde nogen reducerende effekt på kimtallene i flere af prøverne. Laboratoriet har verificeret resultaterne på baggrund af en gennemgang af fortyndingsrækker og optællinger.

Ved prøverne udtaget d. 27 august og 15. oktober blev der udtaget vandprøver umiddelbart efter UV-lys behandlingen, dvs. fra selve UV-enheden. Der blev udtaget en prøve efter 1. UV-enhed, og så efter 2. UV-enhed, hvor regnvandet således er blevet belyst to gange. Resultaterne viste sammenlignelige kimtalsniveauer som var under drikkevandskravene i alle prøver.

Der blev endvidere udtaget prøver fra hane V11, der er placeret ca. 1,5 m efter den sidste UV-enhed. Det behandlede regnvand gennemløber således ca. 1,5 m PE-plast rør, før vandprøven udtages. Det fremgår af tabel 6.7, at der blev fundet højere kimtal efter transport gennem plastrøret, sandsynligvis grundet afgivelse af kim fra plastrørets overflade, eksempelvis indeholdt i biofilm. Før den sidste prøveudtagning d. 15. oktober blev anlægget desinficeret med natriumhypoklorit (300ppm opløsning). Kloropløsningen havde en opholdstid på min. 12 timer i anlægget, hvorefter anlægget blev gennemskyllet med regnvand.

Analyseresultaterne for hhv. kimtal 21 og 37° C udtaget d. 27. aug. og d. 15. okt. fra hane V11, viser ikke en klar tendens. Det kan således ikke konkluderes, at et vandflow på < 1m³/h reducerer kimtal bedre end ved højere flowhastighed. Samtlige værdier for kimtal 21° C ligger under kravene for drikkevand. Kimtal 37° C blev reduceret til et niveau meget tæt på eller lige under kravene til drikkevand.

Det skal bemærkes, at kimtal 21 og 37° C i regnvandet fra tanken (ved start, V0) er relativt lave. Dette kunne indikere, at der har indfundet sig en vis balance af mikroorganismerne i tanken. Denne problemstilling er ikke undersøgt nærmere. Det kan også bemærkes, at kimtal 37° C i hovedparten af prøverne var højere end kimtal 21° C. Dette vil normalt ikke være tilfældet. Årsagerne hertil er ukendte.

6.2.4 Bakteriekim i Vestbadets indendørsbassin

Til sammenligning med resultaterne i regnvandsprøverne blev der udtaget vandprøver fra Vestbadets store indendørs bassin den 02/05/01, 07/05/01, og 18/06/01. Der blev målt for kimtal 21 og kimtal 37° C. Resultaterne er vist i tabel 6.8. Det skal dog bemærkes, at kimtallene i indendørsbassinet vil forventes markant lavere grundet klorering af bassinvandet, og at kimtallene i tabel 6.8 derfor ikke direkte kan sammenlignes med kimtallene i det behandlede regnvand.

Tabel 6.8:
Kimtalsmålinger fra det indendørs 50 m bassin.

7 Konklusion og anbefaling

Der blev ikke isoleret Salmonella, Campylobacter og Legionella pneumophila i prøver af regnvand udtaget fra tag eller regnvand og slamprøver fra opsamlingstank. Der synes således at være ringe sandsynlighed for, at disse smitstoffer kan forekomme i regnvand fra Vestbadets tag.

Der har været gennemført et meget omfattende måleprogram, hvor en række kombinationsmuligheder for behandling og hygiejnisering af opsamlet regnvand er blevet analyseret.

Antal kim ved 21 og 37° C og antal enterokokker blev valgt som indikatorparametre til undersøgelser af effekt af de forskellige behandlinger af regnvand. Det blev påvist, at UV-lys behandling alene havde den største reducerende effekt på antal mikroorganismer. Resultaterne fra en række forsøg viste med kun lille variation sammenlignelige reduktioner i antal kim ved 21 og 37° C og antal enterokokker. Ved alle forsøg kunne der ikke påvises enterokokker efter UV-lys behandling. Ubehandlet regnvand indeholdt typisk omkring 1.000 enterokokker per 100 ml, mens der i en enkelt vandprøve blev talt ca. 10.000 enterokokker per 100 ml. Antal enterokokker blev således reduceret med ca. 99%.

Ved forsøgene i 2000 alene med UV-lys behandling fandtes der en reduktion i kimtal ved 21 og 37° C på omkring 99%. Dog var reduktionen i kimtal 37° C ca. 93% ved forsøget i november 2000. Ved de tre forsøg i 2001 fandtes der en ca. 97% reduktion i antal kim ved 21 og 37° C ved det første forsøg i maj 2001, og omkring 99% reduktion i kimtal ved 21° C i de to øvrige forsøg. Reduktion i kimtal ved 37° C ved de to sidste forsøg i 2001 viste en noget lavere reduktion på ca. 60%.

Der var generelt problemer med indkøring af ozonbehandlingsanlægget. Behandling af regnvand med ozon og den efterfølgende filtrering gennem kulfilter medførte kun en begrænset kimtalsreduktion. Det er usikkert om ozonbehandlingen havde en ringe reducerende effekt på de målte kimtalsparametre, eller om den ringe effekt var udtryk for en efterfølgende tilførsel af bakteriekim ved regnvandets passage gennem kulfilteret. Da kulfiltrering efter ozonbehandling er nødvendig for at fjerne indhold af restozon (O₃) fra ozonbehandlingen, blev det konkluderet, at ozonbehandling ikke var egnet til behandling af det opsamlede regnvand.

Som det fremgår af analyseresultaterne, har UV-lys behandlingen ved 5 gentagene og sammenlignelige analyser reduceret indholdet af kim til et niveau meget tæt på kvalitetskravene til drikkevand. For termotolerante koliforme bakterier, enterokokker og pseudomonas bakterier er de fundne koncentrationer i det UV-lys behandlede regnvand alle under eller lig med kvalitetskravene til bassinvand.

Det fremgår af analyseresultaterne ved to gentagne prøver i august og oktober 2002, at kim ved 21 og 37° C er reduceret til under kravene til drikkevand i vandprøver udtaget umiddelbart efter UV-lys behandlingen. Værdierne ligger på samme lave niveau efter 1. og 2. UV-lys behandling.

På baggrund af de gennemførte undersøgelser kan det ikke konkluderes, at et vandflow på < 1m³/h reducerer kimtal bedre end ved højere flowhastighed. Det kan dog konstateres, at værdierne for kimtal 21° C, med en enkel undtagelse, alle ligger under drikkevandskravene. Værdierne for kimtal 37° C er efter UV-lys behandling reduceret til et niveau meget tæt på eller lige under kravene til drikkevand (jf. tabel 6.7).

Projektet har vist, at der findes pesticider i det opsamlede regnvand i varierende koncentrationer, som dog kun i få tilfælde var over grænseværdierne for drikkevand. Behandling i kulfilter har vist en effektiv fjernelse af alle de fundne pesticider. Det vurderes derfor, at indholdet af generelt lave koncentrationer af pesticider ikke vil udgøre en væsentlig sundhedsrisiko, hvis kulfilteret indgår i behandlingsstrategien. Et kulfilter vil reducere indholdet af evt. pesticider til under detektionsgrænsen. Det forventes også at være tilfældet for indhold PAH i regnvandet, selvom der ikke er fundet værdier over detektionsgrænsen i det opsamlede regnvand ved Vestbadet.

Det er også vist, at anvendelse af kulfilter i behandlingen af regnvandet ikke medførte en reduktion af kimtalsparametrene. Der er i 2 regnvandsprøver vist en lidt større reduktionseffekt af kimtal ved samtidig behandling med UV-lys og kulfilter, men effekten er ikke signifikant bedre en behandling med UV-lys alene.

Behandlet regnvand har en anden sammensætning og kvalitet end vand fra den offentlige vandforsyning. Projektet har imidlertid vist, at det er muligt, at behandle regnvandet, så det får en kvalitet, der ligger meget tæt på at opfylde kravene til drikkevand og bassinvand.

På baggrund af resultaterne anbefaler projektetgruppen og Vestbadet, at der gennemføres et testforsøg med anvendelse af kulfilter og UV-lys behandlet regnvand som spædevand til svømmebassinet i Vestbadet. Spædevandet erstatter det vandtab, der er en følge af fordampning fra bassinoverfladen samt fra opslæb via badegæster. Spædevandet udgør 2-3.000 m³/år. Tilført regnvand vil i et fuldskalaprojekt udgøre 30-50% af vandfornyelsen i bassinet på årsbasis.

Formålet med testforsøget skal være, gennem tilføring af behandlet regnvand som spædevand i en defineret periode, at kunne dokumentere, at det er miljø- og sundhedsmæssigt forsvarligt at anvende behandlet regnvand til spædevand.

Det anbefales, at Vestbadet udarbejder en projektbeskrivelse og –ansøgning, der fremsendes til Miljøstyrelsen og/eller andre relevante finacieringskilder.

8 Litteratur

Bilag A
Flowdiagram for opsamlingsanlægget

Se her!

Bilag B
Flowdiagram for renseanlægget

Se her!

Bilag C
Analyserede PAH-forbindelser

Fire vandprøver er blevet analyseret for PAH-forbindelser (Poly Aromatiske Hydrocarboner). Analyserne er foretaget af LEKO – Levnedmiddelkontrollen I/S, metode LEKO-G501-02. Der blev analyseret for følgende forbindelser:

¹⁾ Alle værdier er opgivet i µg/l.

I prøven udtaget d. 16.11.99 er der for Acenaphthylen fundet 0,1 µg/l, hvilket svarer til detektionsgrænsen. Alle andre resultater er under detektionsgrænsen.

Bilag D
Analyserede pesticider

Første analysepakke

Der blev udtaget vandprøver til analysering for pesticider på tre forskellige dage. Den 14.07.99 blev der udtaget en prøve fra opsamlingstanken. Den 16 og 30.11.99 blev der udtaget prøver direkte fra taget og fra opsamlingstanken.

Tabel D.1:
Analysepakke med 55 pesticider (Vandværkernes standard pakke)
I tabellen er kun angivet resultater der er større eller lig med detektionsgrænsen.

Anden prøvepakke

På baggrund af resultaterne fra den første prøvepakke blev der udvalgt 9 pesticider til yderligere analysering. Det var de pesticider der var gjort fund af i første runde.

Tabel D 2:
Analysepakke med 9 udvalgte pesticider
I tabellen er kun angivet resultater der er større eller lig med detektionsgrænsen.

Se her!

Det har ikke været umiddelbart muligt at finde litteratur, der beskriver de fundne pesticiders evt. effekter ved hudkontakt og indånding i de koncentrationer der er fundet.

I Bichel-Udvalgets rapport fra Underudvalget om Miljø og sundhed, Marts 1999 /8/, er sundhedseffekter ved lavdosiseksponering ved indtagelse af pesticider gennem fødevarer og drikkevand behandlet. Efterfølgende er gengivet udvalgte hovedkonklusioner:

"Underudvalget konkluderer, at der ikke på basis af epidemiologiske undersøgelser kan føres bevis for, at pesticider i de mængder, den generelle befolkning udsættes for, fx gennem kosten, er sundhedsskadelige. Man kan tilsvarende heller aldrig med fuldstændig sikkerhed videnskabeligt bevise, at et pesticid ikke vil kunne medføre sundhedsrisiko, men man kan sandsynliggøre en sundhedsrisiko eller manglen på samme med større eller mindre (u)sikkerhed".

Klassificering af pesticider:

(Bekendtgørelse af listen over farlige stoffer, Bekendt. nr. 733 af 31. juli 2000)

Følgende stoffer er ikke på listen over farlige stoffer:

Desethylatrazin
Desisopropylatrazin
Pendimethalin
Terbuthylazin
Desethylterbuthylazin