Kompostering og efterkompostering af humane restprodukter indeholdt i afvandet "sort" spildevand

1 Indledning

1.1 Baggrund
1.2 Formål
1.3 Komposttoiletsystemer i historisk perspektiv
1.4 Afgrænsning
1.5 Projektforløb
1.6 Spildevandsrelevante forhold på lokaliteterne


Kravene til rensningen af spildevandet i det åbne land er blevet skærpede med ændringerne af miljøbeskyttelsesloven og lov om betalingsregler for spildevandsanlæg i maj 1997. Amtsrådet i Storstrøms Amt har på denne baggrund ønsket, at amtet medvirker til at tilvejebringe en større viden om alternative teknologier. Interessen deles med mange borgere, som ønsker at finde lavteknologiske og bæredygtige spildevandsløsninger som alternativer til kloakering og højteknologiske løsninger.

Med henblik på at få belyst hvorledes humane restprodukter (indeholdt i såkaldt "sort spildevand"), via kompostering kan recirkuleres i Danmark, har Storstrøms Amt iværksat projektet med støtte fra Miljøstyrelsens "Aktionsplan for fremme af økologisk byfornyelse og spildevandsrensning". Initiativtagere til projektet er familien Kjær i Stubbekøbing Kommune, A&B Backlund ApS og Storstrøms Amt, som sammen har udviklet og planlagt projektet.

1.1 Baggrund

En familie i Stubbekøbing Kommune ønsker at indrette deres hjem og levevis efter økologiske og miljømæssige bæredygtige principper. I forbindelse med overtagelse af et husmandssted i 1998 ville familien derfor etablere et alternativt spildevandssystem, hvor næringsstofferne recirkuleres indenfor ejendommen. Der blev valgt et system baseret på kompostering af det "sorte spildevand" (de humane restprodukter) med mulighed for særskilt opsamling og udnyttelse af urinen til gødning.

Ved Skelsnæs Pavillonen under godset Søholt i Holeby Kommune har amtet i 1997 etableret et primitivt komposttoilet, som de besøgende i skoven og til pavillonen kan benytte. Her kildesorteres urin og fækalier ikke, systemet er "kildesamlende". På denne baggrund rejses spørgsmålet, om det er en god idé at placere denne type spildevandsanlæg i andre rekreative områder, som offentligheden har adgang til, samt på primitive lejrpladser og lignende steder.

Det er Storstrøms Amts vurdering, at der er behov for at tilvejebringe en større viden om disse toiletsystemer, deres driftsstabilitet og om brugernes accept af dem. Der er desuden behov for at undersøge det komposterede materiales værdi som gødningsmiddel, og for en vurdering af eventuelle risici ved at benytte materialet som gødning. I Sverige er der gjort en del praktiske erfaringer med anvendelse af kombinerede afvandings- og komposteringssystemer, som det vil være relevant at indrage i denne forbindelse. Der er derimod ikke foretaget mikrobiologiske undersøgelser.

1.2 Formål

Et af formålene med projektet er at indsamle erfaringer med installering og brug af et kildesorterende komposttoiletsystem i et énfamilieshus. Et andet er at indsamle erfaringer med brugen af et kildesamlende komposttoiletsystem med mange brugere, erfaringer fra både driftspersonalet og brugerne.

Endnu et formål med projektet er at følge komposteringsprocessen i de to typer komposttoiletsystemer. Dette bl.a. med henblik på at kunne vurdere kvaliteten af det komposterede materiale. I det kildesorterende spildevandssystem (anlægget i énfamilieshuset)undersøges volumenreduktionen i løbet af komposterings- og efterkomposteringsperioden. Desuden undersøges ændringen i indholdet af næringsstoffer og af udvalgte mikroorganismer.

Projektet skal, sammen med andre projekter, medvirke til at tilvejebringe en viden, der kan danne baggrund for at udarbejde et regelsæt for opbevaring og udnyttelse af komposterede humane restprodukter som gødning. I denne forbindelse kan nævnes projekterne M229-0027 "Vurdering af forskellige komposttoiletters funktion og evne til at reducere smitstoffer i human afføring" og M229-0028 "Smitstofreduktion ved central efterkompostering af human afføring fra komposteringstoiletter". Begge projekter er igangsat i december 2000.

1.3 Komposttoiletsystemer i historisk perspektiv

Langt tilbage i menneskets historie og i de fleste kulturer har mennesker vidst, at humant fækalt materiale kunne overføre sygdomme, men samtidig rummede et potentiale som gødning. En række religiøse forskrifter kan tages som udtryk for forsøg på at reducere smittespredning fra fækalt materiale (Drangert et al.1997).

Tidlig kompostering af fækalier og urin er kendt i Kina og i Syrien for over 1.000 år siden. Omkring 1860 præsenterede Henry Moule et jordkloset i England og i 1930´erne udviklede Rickard Lindström, Clivus Multrum, et stort kompostkammer med skrånende bund. Dette har senere fået betydelig udbredelse.

Et to-kammer system blev præsenteret i Indien i 1940´erne. Anvendelse af to-kammer systemer fik stor udbredelse i landområder i Vietnam i 1960´erne.

Der er etableret flere tusinde systemer i Vietnam og andre steder i Asien (Del Porto 2000). En noget modificeret udgave af systemet kaldet LASF (Letrina Abonera Seca Familiar) blev introduceret i Guatemala i 1978. Der er siden etableret titusinder af systemer i Mexico og i en række lande i mellemamerika (Esrey et al. 1998).

I begyndelsen af 1970´erne startede produktionen i henholdsvis Norge og Sverige af kompostkaruseller med typisk fire kamre. Systemerne har især fundet udbredelse i Skandinavien, USA, Australien og New Zealand. Den største af producenterne har leveret over 35.000 systemer i Skandinavien siden 1972 (Esrey et al. 1998, Del Porto 2000, Boisen 1995, Stubsgaard 1996).

De anvendte toiletstole er langt overvejende uden vandskyl og var indtil begyndelsen af 1990´erne typisk kildesamlende komposttoiletsystemer. Herefter har kildesortering af urin og fækalier fundet stigende udbredelse, således at urinen ikke tilføres kompostmaterialet. Kildesorterende toiletter var udbredte i Skandinavien i 1800-tallet, men blev fortrængte i takt med indførelsen af vandskyllende toiletstole og kloakering (Wrisberg 1996, Drangert 2001).

Kildesortering anvendes i dag generelt i en række lande i dehydreringssystemer og for at undgå dræning, lugt- og flueproblemer samt for at forbedre C/N-forholdet i kompostmaterialet i komposttoiletsystemer (Boisen 1995, Stubsgaard 1996, Drangert et al. 1997, Esrey et al. 1998, Del Porto et al. 2000).

Anvendelse af kildesortering har desuden igen muliggjort separat opsamling af urin/urin + skyllevand indeholdende langt hovedparten af de udsondrede næringsstoffer. En gødning af høj kvalitet, som efter lagring, kan anvendes til ny planteproduktion (Jönsson 2000, Höglund 2001, Holtze & Backlund 2002, Backlund et al. 2002).

1.4 Afgrænsning

I undersøgelserne er hovedvægten lagt på at undersøge systemernes funktionsdygtighed og driftstabilitet samt på målinger af kompostmaterialets indhold af næringsstoffer og udvalgte mikroorganismer. Sidstnævnte analyser er kun foretaget på materiale opsamlet i det kildesorterende system, da komposteringsprocessen i det kildesamlende system ved Skelsnæs Pavillionen afbrydes så tidligt i processen, at materialet må karakteriseres som latrin.

Projektet indgår ikke i det koordinerede analyseprogram for udvalgte projekter under tema 3, som Miljøstyrelsen iværksatte i 2000, men analyseparametrene er udvalgt på baggrund af dette analyseprogram. Der er således ikke analyseret for tungmetaller og miljøfremmede stoffer i forventning om, at kompost fra "Andelssamfundet Hjortshøj" skulle analyseres for disse parametre.

1.5 Projektforløb

Det kildesamlende toilet ved Skelsnæs Pavillionen var etableret før projektets start i 1998. Idéen til konstruktionen er hentet i Nordjyllands Amt, som har placeret sådanne toiletter på såkaldte "primitive lejrpladser". Undersøgelserne af systemet er udført i 1999 og 2000. En spørgeskemaundersøgelse er gennemført blandt brugerne i sommersæsonen 2000.

I Stubbekøbing er der etableret et nyt spildevandssystem i efteråret 1998. Systemet er bygget op af systemkomponenter, som er kommercielt tilgængelige i Danmark, men endnu ikke afprøvede her i landet. Undersøgelserne af systemet er foretaget i perioden fra november 1998 til oktober 2001. Perioden er opdelt i følgende faser:
Opsamlingsfasen, primo november 1998 til 26.novemberer 1999 (13 måneder ). Opsamling af fækalt materiale incl. toiletpapir i "Kaggen 1". Alle analyser er foretaget på dette materiale.
Komposteringsfasen, 26. november 1999 til 9. januar 2001 (13 måneder). Kompostering af materialet i "Kaggen 1", samtidig opsamling af fækalt materiale i "Kaggen 2".
Efterkomposteringsfasen er fulgt fra 9. januar 2001 til 20. september 2001. Efterkompostering af materialet, komposteret i "Kaggen 1", i en kompostbeholder. Denne fase tilføjes, da materialet i "Kaggen 1" ikke vurderes at være færdigkomposteret. Samtidig kompostering i "Kaggen 2" og opsamling af nyt materiale (incl. urin) i "Kaggen 1". I foråret 2001 blev et "Ecovip"-toilet udskiftet med et "DS"-toilet. Begge toiletter er kildesorterende, men "DS" har et væsentlig større skyl til fækalier.

1.6 Spildevandsrelevante forhold på lokaliteterne

Det kildesorterende spildevandssystem er etableret på en mindre landejendom. Der er tale om en privat ejendom med faste brugere af toiletsystemet. I projektperioden bor der her en familie bestående af to voksne og to børn. Kun den ene voksne er udearbejdende, så hjemmefrekvensen er høj. Familien er i stor udstrækning selvforsynende med fødevarer, har køkkenhave og i perioder høns og/eller gæs. Til rengøring og vask benyttes miljømærkede produkter. Ejendommen har egen vandforsyning.

Ved projektets start er det tanken, at der tillige skal etableres et pilerenseanlæg, som skal modtage afløb fra kompostsystemet samt det grå spildevand (dvs. spildevand fra køkken og bad) og at urinen skal opsamles særskilt og bruges som gødning. Ved projektets afslutning er afløbene tilsluttet en trekamret hustank med henblik på eventuel senere videregående rensning. Hustanken har afløb til et nærtliggende vandløb.

Skelsnæs Pavillionen ligger et par hundrede meter fra Maribo sø. Toiletbygningen med det kildesamlende toilet ligger for sig selv, ca. 50 meter fra pavillionen. Stedet er offentligt tilgængeligt, toilettet har dermed mange og skiftende brugere, både voksne og børn. Pavillionen besøges både af enkeltpersoner og af grupper herunder skoleklasser og daginstitutioner. Gæster kan komme cyklende, gående eller sejlende, men bilen skal parkeres et par km derfra. Der ligger en gæstebog i pavillionen, som benyttes flittigt af de besøgende. Den giver indtryk af, at der er tale om et yndet udflugtsmål. Der er ingen vandforsyning på stedet.

Figur 1.1
Skelsnæs Pavillionen