Mindre avløpsrenseanlegg

Transkript

1 Fagdager privat v/a, februar Scandic hotell, Hamar Kildeseparering 1 Professor Petter D. Jenssen Institutt for plante og miljøvitenskap (UMB) Mindre avløpsrenseanlegg Systemer med kildesortering Minirenseanlegg Slamavskiller Dammer Biofilter Konstruert våtmark/filterbed Infiltrasjon 1

2 Mindre avløpsrenseanlegg Systemer med kildesortering Minirenseanlegg Slamavskiller Dammer Biofilter Konstruert våtmark/filterbed Infiltrasjon Mindre avløpsrenseanlegg Rundt mennesker i spredt bebyggelse og ca hytter er ikke knyttet til avløpssystemer Det er ca renseanlegg i spredt bebyggelse, med følgende teknologier (2011): Sandfilter Tett tank Direkte utslipp Minirenseanlegg Andre løsninger 4 2

3 Løsninger med kildeseparering 52 (Alsen and Jenssen2005) Løsninger med kildeseparering Renseevne: BOF >95% Fosfor > 95% Nitrogen >95% Mikroorganismer: Svært høg 62 (Alsen and Jenssen2005) 3

4 Løsninger med kildeseparering WC bidrar med: * 90 % of N * 80 % of P * 80 % of K * % av org. materiale * Mesteparten av de sykdomsframkallende organismene 7 Department of Plant and Environmental Sciences Næringsstoffer og volum i ulike avløpsfraksjoner 8 Source: Jönsson et al

5 Department of Plant and Environmental Sciences Næringsstoffer og volum i ulike avløpsfraksjoner 9 Source: Jönsson et al % av volumet inneholder 80 90% av resurssene 15 (Cordell et al. 2009) 5

6 WC - vannforbruk 4-20 liter/spyling % av vannforbruket i byer 11 Framtidens toaletter (Kan kjøpes idag) Komposterende /tørre liter/spyling Urinsorterende liter/spyling Vannsparende (vakuum&gravitasjon) liter/spyling 12 6

7 Framtidens toaletter (Kan kjøpes idag) Komposterende /tørre liter/spyling Urinsorterende liter/spyling Vannsparende (vakuum&gravitasjon) liter/spyling 13 Komposterende do ved E6 Tegen rastplats i Tanum kommune, Sverige Valgt til beste rasteplass i Sverige i

8 Komposterende do ved E6 Tegen rastplats i Tanum kommune, Sverige 15 Rene og luktfrie toaletter Framtidens toaletter (Kan kjøpes idag) Komposterende /tørre liter/spyling Urinsorterende liter/spyling Vannsparende (vakuum&gravitasjon) liter/spyling 16 8

9 Urinsorterende toaletter Dobbeltspylende a og b Enkeltspylende c og d Urinsorterende toaletter Enkeltspylende urinsorterende toaletter ved Tingvall konferansesenter - Sverige

10 Urinsorterende toaletter Enkeltspylende urinsorterende toaletter ved Tingvall konferansesenter - Sverige 19 Vannfrie urinaler Kastrup flyplass København 20 se: og 10

11 Vannfrie urinaler for menn og kvinner!!!! 21 Photo: Uridan/Jan Moe Urinsorterende toaletter dobbeltspylende (Jønsson et al. 2000) 22 Urin spylevolum liter Fekalier spylevolum 4.0 liter 11

12 Avling med urine handelsgjødsel Urin Handelsgjødsel 0kg 60kg 80kg 100kg 120kg 0kg 60kg 80kg 100kg (Cottis 2000) Biodisel fra alger (Eikås 2008) 12

13 Framtidens toaletter (Kan kjøpes idag) Komposterende /tørre liter/spyling Urinsorterende liter/spyling Vannsparende (vakuum&gravitasjon) liter/spyling 25 Lavtspylende toaletter Vakuum liter/spyling Gravitasjon 1 liter/spyling 26 13

14 Vakuum toaletter - energiforbruk kwh/person og år ved bruk i helårsbolig Vakuum teknologi Marine installasjoner 1660 vakuum toaletter > 2km vakuum ledninger (Jets TM ) 14

15 Kildesep prinsipp Kildesorterende avløpssystem Vakuum toaletter Toalet avløp (svartvann) + organisk husholdningsavfall P.D. Jenssen, IPM/UMB Kildesep prinsipp Kildesorterende avløpssystem Vakuum toaletter Våtkompostering eller biogass Toalet avløp (svartvann) + organisk husholdningsavfall P.D. Jenssen, IPM/UMB 15

16 Våtkompostering Våtkompostering Våtkompostering Aerob prosess Temperatur 50-60ºC Ingen lukt Ikke tap av nitrogen Positiv energibalanse PDJ anlegg i Norge P.D. Jenssen, IPM/UMB Våtkompostering Norrtälje kommune, Serige

17 Direct Ground Injection (DGI) P.D. Jenssen, IPM/UMB Kildesep prinsipp Lokal resirkulering P.D. Jenssen, IPM/UMB 17

18 Kildesep prinsipp Lokal resirkulering Gråvann P.D. Jenssen, IPM/UMB Gråvannsløsninger 36 (Jenssen 2005) 18

19 Decentralized systems in urban areas - OSLO Klosterenga P.D. Jenssen, IPM/UMB Klosterenga oversikt Gråvannsrensing på Klosterenga i Oslo Biofilter 33 leiligheter 100 personer Areal 1m 2 /person Våtmark/ filterbed P.D. Jenssen, IPM/UMB 19

20 39 Gråvannsrensing på Klosterenga i Oslo Text Effluent values: Fecal coliforms: <10 Total-N: 2,5 mg/l Total-P: 0,02 mg/l Gråvannsanlegg for hytte med filterposekum, biofilter og fosforfilter Fosforfilter

21 Kompakt gråvannsrenseanlegg BOF < 5 mg/l SS < 2 mg/l E.coli 2-3 log reduksjon 41 Topp standard med kildesorterende system Vakuum med 12 volt

22 SANBOX: EU-prosjekt med mål å utvikle et soldrevet 0 -utslipps anlegg for kildesortert avløp Studentboliger Studentboliger Ås Kaja 48 studenter Vakuum toaletter Gråvannsrensing i konstruert våtmark P.D. Jenssen, IPM/UMB 22

23 160 WC 51 liter Grå vann 109 liter Studentboliger Studentboliger Kaja Ås 28% vannsparing 115 Grå vann 109 liter Vakuum 6 liter Daglig vannforbruk/person P.D. Jenssen, IPM/UMB Renseeffekt - med kildesortering Kaja studentboliger (Jenssen & Heyerdahl 2006) 46 23

24 Kildesep prinsipp Kildesorterende avløpssystem Vacuum toilets Toilet waste (blackwater) + >95 % organic household waste (OHW) Renseeffekter* Organisk stoff (BOD): > 95 % Suspendert stoff (SS): > 95 % Fosfor (P): Nitrogen (N) > 95 % Bakterier: 5-7 log reduksjon P.D. Jenssen, IPM/UMB Avløp fra hytter 48 Til bygda? Blir dyrt! 24

25 Lokal fellesløsning * Infiltrasjon Konstruert våtmark/filterbed Kombinasjon konvensjonell/ naturbasert Konstruert våtmark/filterbed 49 Infiltrasjon Lokal fellesløsning økonomi Konstruert våtmark/filterbed 50 Infiltrasjon 25

26 Lokal fellesløsning m/kildesortering Lettere å finne lokal løsning basert på infiltrasjon eller andre rensemetoder dersom bare gråvvann skal renses Konstruert våtmark/filterbed 51 Infiltrasjon Resirkulering Våtkompostering Kretsløpsteknologi mulig ved bruk av kildesortering Gjødselinjeksjon 52 26

27 Kildesortering - fordeler og ulemper +++ Gir svært høg renseevne for alle parametere Gir gode muligheter for resirkulering av vann og næringsstoffer Muligheter for å spare mye vann Kan tilpasses ulike teknologinivå brukerkrav og type bebyggelse --- Har en annerledes infrastruktur Brukeraksept av andre toaletter 53 Kildesortering - spørsmål Kan urinen gå i gråvannsrense-anlegget uten problemer? Ikke innlagt vann, men utslagsvask - krav til rensing? Slam fra tett tank fører til problemer med å få avvannet slammet på sentrale renseanlegg? Tett tank som avløpsløsning der infiltrasjon er vanskelig Hvorfor tar kommunale/interkommunale renseanlegg mer penger for å rense avløp fra slamavskillere/minirenseanlegg enn slam fra tette tanker? Tett tank løsning og transport 54 27

28 Kildesortering - bruksområder Områder med svært følsomme resipienter Hytter, eneboliger Turistbedrifter Større bygg Landsbygd og by I- og U-land Kildesortering - spørsmål Kan urinen gå i gråvannsrense-anlegget uten problemer? Urinen er i utgangspunktet steril og vil nok ikke utgjøre så stor helserisiko, men mesteparten av næringsstoffene i avløpsvann (se slide 8 i denne presentasjonen). Hvis urin ledes til gråvannsanlegget vil belastningen med næringsstoffer (fosfor og nitrogen) bli nesten som for et fullt utslipp. Dette er ikke anlegget og neppe reispienten i stand til å tåle. Urin skal derfor ikke ledes til gråvannsrenseanlegget, med mindre dette er dimensjonert for det. Kompakte biofilteranlegg for gråvann er ikke dimensjonert for mottak av urin eller overskudds-væske. Det diskuteres om begrensete mengder ren urin kan ha en positiv innvirkning på nedbrytingsprosessen i biologiske filtre. Mer undersøkelser må imidlertid gjøres. Overskuddsvæske fra biodo kan inneholde store mengder av både tarmbakterier og nitrogen og bør derfor heller ikke ledes til gråvannsrenseanlegget. Overskuddsvæsken utgjør et langt mindre væskevolum enn urin dersom toalettet har strøm som sørger for at det damper av væske. Små mengder overskuddsvæske kan nok ledes til et gråvannsrenseanlegg, men dette må sjekkes med leverandør. 28

29 Kildesortering - spørsmål Ikke innlagt vann, men utslagsvask - krav til rensing? Slik vi tolker forskriften, er det ikke krav til rensing av vannet så lenge man bærer vannet inn. Dette forutsetter imidlertid at man hiver/heller vannet ut på forskjellige steder. Med utslagsvask, får man et konkret punktutslipp, noe som på sikt kan føre til lokal forurensning. Et forslag for å løse dette er å sette krav til en mindre filtreringsenhet (eks hyttetorgets modell, (se nedenfor). Utslippet fra denne kan ledes til terreng eller til en kort (for eksempel 2-3m) grøft med pukk Kildesortering - spørsmål Slam fra tett tank fører til problemer med å få avvannet slammet på sentrale renseanlegg? Vi har ikke hørt om problemet. Det er imidlertid kjent at tømming av septikslam inn på små renseanlegg kan gi problemer med prosessen. Dette bør derfor slippes på nettet et stykke før anlegget for å blandes med vanlig avløpsvann. Tett tank som avløpsløsning der infiltrasjon er vanskelig Tett tank på alt avløpsvann er ingen heldig løsning, spesielt ikke for bolig, men også lite ønskelig for hytte. Med normalt til høyt vannforbruk, blir dette en svært dyr løsning pga tømmeutgifter. Bør absolutt søke å finne andre løsningsalternativer. Tett tank på alt bør være siste (og eneste) utvei. Ved å bruke tett tank for toalettet kan det være letter å finne en løsning for å infiltrere gråvannet. Den hygieniske risikoen er og mye mindre om det bare er gråvann som skal infiltreres. 29

30 Kildesortering - spørsmål Hvorfor tar kommunale/interkommunale renseanlegg mer penger for å rense avløp fra slamavskillere/minirenseanlegg enn slam fra tette tanker? Kjenner ikke problemstillingen Tett tank gir mye kjøring og er derfor ikke miljøvennlig. Dersom det er tett tank for alt avløpsvann er vi enig. For bare svartvann er regnestuykket mer nyansert. Ut fra en ren energibetraktning kan svartvann transporteres 30-40km før tankbilen har brukt like mye energi som det går med til å produsere mineralgjødsel tilsvarende gjødselinnholdet i tanken. For svartvann og urin kan derfor en slik løsning være gunstig ut fra samfunsøkonomiske betraktninger. 59 DEPARTMENT OF PLANT AND ENVIRONMENTAL SCIENCES Det blir slått hull i svartvannstanken!!! Elimineres ved å innføre regelmessig tømming og tømmeavgift Tett tank for svartvann Pumpekum Biofilter Slamavskiller 60 30

31 Ved utslipp til sjø er det ofte bare slamavskilling som kreves og utslippet skal ledes ut 2m under laveste vannstand. Der det bygges nye hyttefelt med WC tilkoblet (og bare slamavskilling som rensemetode) kan sjøområder som brukes til rekreasjon bli forurenset med mikroorganismer. Ved kildesortering (biodo eller 61 tett tank) reduseres risikoen for forurensning med Mikroorganismer vesentlig. Kretsløpsteknologi med kildesortering Source: GTZ 31