| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

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

Sammenfatning og konklusioner

Storstrøms Amt har i efteråret 1998 iværksat projektet "Kompostering og efterkompostering af humane restprodukter indeholdt i afvandet "sort" spildevand.

Kapitel 1: Indledning

Med henblik på at få belyst hvorledes humane restprodukter, 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.

Et af formålene med projektet er at indsamle erfaringer med installering og brug af et kildesorterende komposttoiletsystem i et enfamiliehus. Et andet formål er at indsamle erfaringer med brugen af et kildesamlende komposttoiletsystem med mange brugere, erfaringer fra både driftspersonale og brugerne. Hensigten er desuden at følge komposteringsprocessen i de to komposttoiletsystemer, bl.a. med henblik på at kunne vurdere kvaliteten af det komposterede materiale.

I Stubbekøbing er der etableret et nyt spildevandssystem i efteråret 1998. Systemet er opbygget af systemkomponenter, som er kommercielt tilgængelige i Danmark, men som ikke er afprøvet her i landet. Undersøgelserne af systemet er foretaget i perioden fra november 1998 til oktober 2001.

Det kildesamlende toilet ved Skelsnæs Pavillonen er etableret før projektets start i 1998. Undersøgelserne af systemet er udført i 1999 og 2000. En spørgeskemaundersøgelse er gennemført blandt brugerne i sommersæsonen 2000.

Kapitel 2: Undersøgelsesprogram

I dette kapitel beskrives undersøgelsesprogrammet for de to lokaliteter. Undersøgelserne omfatter indsamling af erfaringer med installation og drift af det kildesorterende toiletsystem og med driften af det kildesamlende toiletsystem baseret på tilsyn og interviews. Derudover bearbejdes analyseresultater fra det måleprogram, som er udført på komposten fra det kildesorterende system.

I undersøgelserne er hovedvægten lagt på at undersøge systemernes funktionsdygtighed og driftsstabilitet 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.

Der er ikke analyseret for tungmetaller og miljøfremmede stoffer i forventning om, at dette blev undersøgt under Miljøstyrelsens koordinerede måleprogram for udvalgte tema 3-projekter.

Kapitel 3: Human urin og humane fækalier

I dette kapitel gives en karakteristik af urin og fækalier ud fra indholdstofferne. Selvom urin og fækalier normalt kun udgør ca. 1–1,5% af husspildevandet leverer de tilsammen 91% af udledningen af N, 83% af P og 60% af K. Urin alene står for ca. 80% af N, 55% af P og 44% af K i hussspildevandet (Sundberg 1995, Vinnerås 2001).

Standardmængder for urinproduktion angives som 365 kg–550 kg pr. person pr. år alt efter kilde. Variationen i standardmængder for fækalieproduktionen er endnu større fra 33 kg pr. person pr. år i Vinnerås (2001) til 110 kg pr. person pr. år i Del Porto etal. (2000). Indholdet og sammensætningen af næringsstoffer i fækalierne gør dem egnede som gødningsmidler, selvom indholdet af N er noget lavt i forhold til behovet. Det er dog ikke udgangsværdierne for fækalierne, der er afgørende for gødningsværdien, men næringsindholdet i slutproduktet.

Komposterede fækalier kan også være et nyttigt jordforbedringsmateriale. Det kan have stor effekt på især dårlige jorder, hvor indholdet af enten ler eller sand er meget højt. Tilførslen øger jordens indhold af kulstofholdigt organisk materiale, som igen øger den vandholdende kapacitet og øger tilgængeligheden af næringsstoffer. Humus dannet i komposteringsprocessen bidrager desuden til at sikre en sund bestand af organismer i jorden som beskytter planterne imod jordbårne sygdomme, (Kalkoffen et al. 1995, Esrey et al.1998).

Humane fækalier indeholder et meget højt antal bakterier, men dette behøver ikke at betyde, at der er et stort indhold af smitstoffer. Smittede personer udsondrer imidlertid store mængder smitstoffer med fækalierne. Ved kompostering af fækalier er det derfor vigtigt, at antallet af indikatorbakterier og egentlige smitstoffer reduceres til et acceptabelt/defineret niveau.

Kapitel 4: Kompostering og komposttoiletsystemer

Kapitlet indeholder en kort beskrivelse af kompostering, komposteringsprocesser samt komposttoiletsystemer. Der er kun tale om en overordnet præsentation af stoffet, men de angivne referencer vil kunne give en oversigt over konkrete modeller og erfaringer fra driften.

Kompostering er en proces, hvor materialet omsættes under tilstedeværelse af ilt. Den organiske del af de fugtige restprodukter/affaldsprodukter bliver mineraliseret eller lavet om til stabile humusstoffer ved hjælp af iltforbrugende mikroorganismer, der i processen frigiver CO₂ og vand. Processen har ideelle betingelser ved en fugtighedsprocent i kompostmassen på 45–70% (Del Porto et al. 2000). Komposteringsprocessen kan deles op i tre faser: Nedbrydning, ombygning og opbygning. Massen reduceres markant i løbet af processen, som i bedste fald resulterer i en kompost med en karakteristisk mørk farve og lugt af jord. Mikroorganismerne udnytter mere end en tredjedel af energiindholdet i materialet, mens den store restmængde bliver frigivet som varme.

I kapitlet beskrives de systemkomponenter, som indgår i kompostsystemerne, toiletstol, filter/separator, opsamlings/kompostenheden. Komponenterne kan være samlet i batch-komposteringssystemer eller kontinuerlige komposteringssystemer. Et batch-komposteringssystem består af to eller flere beholdere eller kamre. En beholder eller et kammer ad gangen fyldes ved brug af toilettet.

Materialet i den fyldte enhed komposteres/efterkomposteres derefter uden tilførsel af yderligere frisk fækalt materiale. Kompostsystemerne som undersøges i dette projekt er batch-systemer. Kontinuerlige systemer kan bestå af store étkammer-systemer med en flad eller skrå bund. Frisk materiale tilføres kontinuerligt i toppen af kompostbeholderen. Mængden er bestemt af toiletbrug samt evt. af tilførsel af organiske husholdningsrester og tilslagsstoffer. En mindre mængde komposteret materiale tages typisk ud fra bunden, første gang efter 2–4 år og derefter årligt.

Kapitel 5: Beskrivelse af spildevandsystemerne i projektet

Her beskrives de komponenter, som indgår i de 2 kompostsystemer, der undersøges i projektet. Det ene er et kildesorterende batch-komposttoiletsystem med vandskyl, som er installeret ved en enkelt husstand. Det består af et toilet med meget lille vandskyl (1-2 dl til urin og 0,5-1 liter til fækalier) og af 2 "Kaggen"-beholdere med filtre, som anvendes til henholdsvis afvanding og kompostering. Dertil kommer en kompostbeholder, "Hurtig komposteren", der bruges til efterkompostering. Det andet kompostsystem er det offentlige kildesamlende batch-komposttoiletsystem uden vandskyl ved Skelsnæs Pavillonen. Her er to kildesamlende "das" anbragt i hver sit rum i en toiletbygning. Ved benyttelse af toilettet sidder man på en bænk på en udskåret træplade. I rummet står en spand med spåner, der benyttes som tilslagsstof (strøelse) efter brug af toilettet. Fækalier m.m. falder ved simpel gravitation ned i det underliggende kammer. Systemet er beregnet til alternerende batch-drift med anvendelse og fyldning af et kammer ad gangen. Efter fyldning af et kammer kan dette derefter gå over i kompostfasen uden tilførsel af yderligere fækalier og urin.

Kapitel 6: Lovgivning

Kapitlet giver en kort gennemgang af den lovgivning, som er relevant i forbindelse med etablering af et komposttoilet samt lovgivningen vedrørende anvendelse af komposten som gødning. Endelig gøres der kort rede for lovgivningen i andre lande på dette område.

Spildevandssystemer er omfattet af både miljøbeskyttelsesloven og byggeloven. Afløbsinstallationerne skal udføres i overensstemmelse med normen for afløbsinstallationer, DS 432, 2000. Humane affaldsprodukter (urin og fækalier) kan anvendes til jordbrugsformål i henhold til slambekendtgørelsen (bek. nr. 49 af 20. januar 2000 om anvendelse af affaldsprodukter til jordbrugsformål). Anvendelsesmulighederne for urin og andre humane affaldsprodukter afhænger af, hvorledes de er behandlede, (jfr. Miljøstyrelsens vejledning nr. 5 af 1999 til bekendtgørelse om spildevandstilladelser m.v., kapitel 13.2.2).

Kapitel 7: Erfaringer med installationer og drift

Der gøres kort rede for erfaringerne med installation og drift af komposttoilettet i enfamilieshuset i Stubbekøbing og for erfaringerne med driften af det offentlige komposttoilet ved Skelsnæs Pavillonen. Her er brugernes mening om systemet desuden belyst ud fra besvarelser af et spørgeskema.

Erfaringer med driften af komposttoiletsystemet ved Stubbekøbing

Der har været flere problemer med vippemekanismen i "Ecovip"-toilettet og dermed det fækale udskyl. Fjederens returtryk var ikke tilstrækkelig hårdt til at holde systemet tæt. Toilettet blev derfor udskiftet med et DS-toilet, der har et større vandskyl (3-5 l for fækalier). Det materiale, som er opsamlet og komposteret i "Kaggen", og som der er udtaget prøver fra til diverse analyser, er opsamlet fra skyl med "Ecovip". Dér har der ingen problemer været med "DS"-toilettet, bortset fra et enkelt stop, der kunne afhælpes med en rensewire eller kaustisk soda. Familien synes, at rengøring af "Ecovip"-toilettes fækaliedel er væsentlig mere besværlig end rengøring af et normalt toilet. De er til gengæld meget tilfredse med "DS"-toilettet.

Filteret i den første "Kaggen" blev ikke bundet rigtigt op. Filterposen kom for langt ned i beholderen. Det ville være bedre, hvis der var flere fæstepunkter end de 4 i hjørnerne, og hvis en entydig befæstelse gav en rigtig placering af filteret. Trods dette var det alligevel muligt, at tilføre fækalt materiale fra de fire personer med høj hjemmefrekvens i næsten 13 måneder fra primo november 1998 til 26. november 1999. Det samlede batch, med et volumen på ca. 600 l, blev opbevaret ca. et år i filterposen uden omrøring, omstikning eller tilførsel af tilslagsstoffer. Der blev tilsat en skovlfuld kompost med orme i juni 2000.

I forbindelse med prøvetagningerne kunne man se, at kompostmassen virkede meget kompakt i en stor del af komposteringsperioden. Efter et års kompostering i "Kaggen" bliver materialet skovlet ud af filterposen og over i havekompostenheden "Hurtig komposteren ". De nederste 10–20 cm af materialet fra "Kaggen 1"virker stadig meget uomsat, men det vrimler med levende orme i kompostmaterialet. 10 måneder senere ser materialet ud til at være helt omsat. Det ligner plantemuld og er velduftende. Den samlede volumenreduktion i løbet af de to komposteringsfaser er på ca. 88%.

Erfaringer med driften af komposttoiletsystemet ved Skelsnæs Pavillonen

De to toiletter benyttes alternerende. Der skiftes typisk imellem dem en gang om måneden midt på sommeren, hvor der er flest besøgende, og lidt sjældnere uden for sommersæsonen. De hyppige skift skyldes, at opsamlingsrummene hurtigt fyldes op. I "hvileperioderne" falder materialet så lidt sammen og komposteringsprocessen går i gang. Det opsamlede materiale er dog primært spåner og papir. Andelen af fækalier er tilsyneladende lille. Opsamlingsrummene tømmes en gang om året, sidst på efteråret. Materialet fremstår ikke særlig omsat, men pga. det høje indhold af spåner virker det ikke uhumsk. Materialet nedgraves som latrin. Det horisontalt placerede ventilationsrør i opsamlingsrummer sidder uhensigtsmæssigt. Det fanger materialet, som falder ned fra toilettet og hæmmer dets videre transport. Det giver ekstra og ubehageligt arbejde for driftspersonalet. Erfaringer fra Nordjylland tyder på, at det horisontale ventilationsrør kan undværes.

I sommeren 2000 kunne brugerne af toilettet ved Skelsnæs Pavillonen give udtryk for deres mening om toilettet ved at udfylde et spørgeskema. Brugerne udtrykker i alle besvarelser stor tilfredshed med systemet, som de finder har en tilfredsstillende standard, når det skal bruges som "skovtoilet".

Der er udtaget prøver løbende igennem komposteringsperioden både fra "Kaggen" og fra "Hurtig komposteren", TS-procenten stiger kun begrænset fra 18,2 til 23,0 i løbet af komposteringsperioden på knap 2 år. Fugtighedsprocenterne på 81,8–77,0 ligger langt fra de 60%, der anses for ideelle.

Det fremgår af analyseresultaterne, at der sker meget store reduktioner af såvel den samlede kompostmasse som af indholdsstofferne i massen. Den samlede reduktion af organisk materiale er på 88%. Måleresultaterne sammenholdt med skøn over volumen indikerer også en betydelig reduktion af indholdet af næringsstoffer. Det oprindelige indhold af N reduceres til 16%, P til 31% og K til 42% i løbet af komposterings- og efter-komposteringsperioden. Udgangsværdierne for indhold af N og P synes dog meget høje sammenlignet med standardtal for indhold i udsondrede fækalier.

Indholdet af næringsstoffer i komposten fra Stubbekøbing sammenlignes med indholdet i kompostmassen fra andre komposttoiletsystemer og med indholdet i slam fra hustanke (bundfældningstanke) og i den separerede fækaliefraktion efter "Aquatron"-seperatorer.

Temperaturer målt i "Kaggen"

Der er målt temperatur i "Kaggen" i komposteringsperioden, men ikke i tilførsels-og afvandingsperioden. Temperaturudviklingen synes mere bestemt af de ydre temperaturforhold end af temperaturstigninger på grund af varmeskabende biologisk aktivitet i kompostmassen. Den lavest registrerede temperatur er 3⁰C. Der har således været tale om perioder, hvor der kun har været ubetydelig mikrobiologisk aktivitet. Det vides ikke, om temperaturen kan have været lavere i perioden 16.01.00 – 30.04.00, hvor temperaturen ikke blev målt. Højeste temperatur er 21,4⁰C, registreret i juli 2000. De målte temperaturer sammenholdes med temperaturudviklingen i kompostmateriale i andre komposttoiletsystemer.

Resultater af mikrobiologiske undersøgelser

I løbet af komposterings- og efter-komposteringsperioderne er der udtaget 5 prøver, som er analyseret for indhold af mikroorganismer. Resultaterne viser, at antallet af termotolerante coliforme bakterier er reduceret til 10 cfu/g (colony forming units) knapt et år efter ophørt tilførsel af fækalt materiale. Materialet er på dette tidspunkt endnu i "Kaggen". Det er hverken blevet luftet, stukket om eller på anden måde behandlet. Ved næste analyse, 10 måneder efter at materialet er overført til kompostbeholderen, er indholdet under detektionsniveauet (<10 cfu/g). Analyser af præsumptive E.coli viser samme resultater. Antallet af enterokokker er på 12.000 cfu/g efter knapt et år og under detektionsniveauet (<100 cfu/g) ved næste måling 10 måneder senere. Der er ikke fundet Salmonella eller Campylobacter i nogen af prøverne. Alle prøver indeholder Cryptosporidium parvum, men antallet er for lille til kvantificering. Resultaterne sammenlignes med indholdet af udvalgte mikroorganismer i andre komposter, som viser en tilsvarende stor reduktion.

Kapitel 9: Erfaringer med tilsvarende kompostsystemer

I dette kapitel beskrives erfaringer med anvendelse af "Kaggen" til kompostering i Sverige. Desuden beskrives kort erfaringerne fra Nordjyllands Amt, hvor der er etableret ca. 20 komposttoiletter af samme type som toilettet ved Skelsnæs Pavillonen.

Kapitel 10: Diskussion

På baggrund af erfaringerne fra brugen af de 2 komposteringssystemer diskuteres mulighederne for at optimere såvel komponenterne som driften af systemerne. Desuden diskuteres kompostmaterialets kvalitet ud fra indhold af næringsstoffer og mikroorganismer.

Anvendelsesmulighederne for de 2 systemer vurderes. F.eks. anses det kildesamlende toilet fra Skelsnæs Pavillonen som meget anvendeligt på primitive lejrpladser, spejderlejre, ved rekreative udflugtsmål, dvs. steder, hvor der ikke stilles krav om høj komfort. Systemet er også meget velegnet, selvom man kun udnytter systemets volumenreduktion og nedgraver "komposten" som latrin.

Det kildesorterende "Kaggen"-system vurderes at være et glimrende alternativ til andre komposteringssystemer og andre lavteknologiske spildevandsanlæg, specielt i det åbne land, hvor interessen for at bruge komposten i havebrug også er størst. Der er imidlertid behov for analyser af indholdet af tungmetaller og miljøfremmede organiske stoffer samt for en risikovurdering af kompostproduktets anvendelse som gødning, både ud fra et eventuelt indhold af disse stoffer og udfra indholdet af mikroorganismer, herunder bakterielle smitstoffer.