Norske erfaringer med slamhygienisering i snart 20 år Bjarne Paulsrud, Aquateam www.aquateam.no
Innhold Innledning Regelverk Hygieniseringskrav Strategi for kontroll/dokumentasjon av at hygieniseringskravene overholdes Validering av hygieniseringsmetoder med hensyn på inaktivering av Ascaris-egg. Bestemmelse av temperatur/eksponeringstids-kombinasjoner Langtidslagring av slam Oppsummering
Innledning NORGE Slamdisponering 2007 Jordbruk Grøntareal Innbyggere: ~ 4,8 millioner Jordproduksjon Toppdekke avfallsfylling Avløpsrensing: 6% Ubehandlet 23% Mekanisk rensing 38% Mekanisk-kjemisk rensing 33% Biologisk-kjemisk rensing 12 % 6 % 8 % 1 % 3 % Deponi Annet formål Slam til disponering: ~ 90,000 tonn tørrstoff (TS) per år (2007) 70 %
Utvikling av norsk regelverk for avløpsslam År Retningslinjer/ Hygienekrav Ansvarlig myndighet forskrifter for avløpsslam 1976 Retningslinjer Krav til slambehandling: Avvanning + lagring i min. 6 måneder (minst 2 sommermåneder) Sosial- og Helsedepartementet Kompostering eller lignende behandling 1982 Retningslinjer De samme hygienekrav som i retningslinjene fra 1976. Mer fokus på lukt og avrenning Miljøverndepartementet Sosial- og Helsedepartementet
Utvikling av norsk regelverk for avløpsslam, forts. År Retningslinjer/ Hygienekrav Ansvarlig myndighet forskrifter for avløpsslam 1995 Den første forskrift om avløpsslam (omfatter alle disponeringsalternativer unntatt forbrenning). Har de samme hygienekrav for alle bruksområder for slam - Ingen Salmonellabakterier i 50 gram slam - Mindre enn 2 500 termotolerante koliforme bakterier (TKB) pr. gram TS - Ingen infektive parasittegg Miljøverndepartementet Sosial- og Helsedepartementet 2003 Ny felles forskrift for alle gjødselvarer av organisk opphav, inkl. bl.a. avløpsslam, kjøkkenavfall, kompost, husdyrgjødsel (gjødselvareforskriften) De samme hygienekrav som i forskriften fra 1995, men i tillegg krav om å implementere et kvalitetssystem ved alle anlegg som produserer gjødselvarer Landbruksdepartementet Miljøverndepartementet Sosial- og Helsedepartementet
Strategi for kontroll/dokumentasjon av at hygieniseringskravene overholdes De aller fleste norske avløpsrenseanlegg har et lavt innhold av infektive parasittegg i slammet før behandling Det er svært vanskelig å finne parasittegg (infektive eller døde) i ferdigbehandlet slam for å kunne verifisere om hygieniseringsprosessen virkelig har inaktivert dem Analyser av parasittegg i slam tar ca. 4 uker, og det er bare 2-3 laboratorier i Norge som utfører slike analyser Enighet mellom VA-bransjen og myndighetene om at analyser av ferdigbehandlet slam ikke er tilstrekkelig for å dokumentere at hygieniseringskravet med hensyn på parasittegg er overholdt Anbefalt løsning: Alle avløpsrenseanlegg og slambehandlingsanlegg skal implementere et kvalitetssystem som er basert på HACCP-prinsippene (Hazard Analysis and Critical Control Points). Dette innebærer bl.a. at man har validert de mest aktuelle hygieniseringsmetoder med hensyn på deres evne til å inaktivere parasittegg (Ascaris suum), og fastlagt de kritiske driftsbetingelsene (primært kombinasjoner av temperatur og eksponeringstid)
Slambehandlingsmetoder som kan gi et stabilisert og hygienisert slam Råslam (fortykket) Thermophilic Aerob termofil aerobic forbehandling pretreatment Pasteurisering Termisk Thermal hydrolyse hydrolysis Thermophilic Aerob aerobic termofil stabilisering digestion Mesophilic Anaerob anaerobic mesofil stabilisering digestion Mesophilic Anaerob anaerobic mesofil stabilisering digestion Mesophilic Anaerob anaerobic mesofil stabilisering digestion Mesophilic Anaerob anaerobic mesofil stabilisering digestion Thermophilic Anaerob anaerobic termofil stabilisering digestion Avvanning Termisk tørking Lang- Longtertidslagring storage Kalkbehandling Kompostering Com- Hygienisert Disinfectedand og stabilised stabilisert sludgeslam
Valideringstester med parasittegg (Ascaris suum) ~ 50 μm
Anbefalte driftsbetingelser for inaktivering av Ascaris egg, basert på fullskala valideringstester av ulike hygieniseringmetoder Hygieniseringsmetode Kritiske driftsbetingelser (fra valideringstester) Anbefalte driftsbetingelser Minimum Minimum temperatur ( C) eksponerings tid (minutter) Pasteurisering 65 30 70 C i 30 min. Termofil aerob forbehandling 60 60 60 C i 90 min. Termofil utråtning 55 90 55 C i 120 min. (semi-kontinuerlig med kontrollerbar eksponeringstid) Kalk-kondisjonering + 80 50 80 C i 90 min. vakuum tørking Kalkbehandling 55 120 55 C i 120 min. (tilsetting av brent kalk til avvannet slam)
Erfaringer med kontroll/dokumentasjon av hygieniseringskrav i Norge En hovedutfordring for anleggene har vært å etablere tiltak (løsninger) som kan iverksettes når driftsovervåkingen viser at man har avvik fra de kritiske driftsbetingelsene for den aktuelle metode. Løsningene må være tilpasset hvert enkelt anlegg. Alle anlegg over en viss størrelse tar månedlige prøver av ferdigbehandlet slam for analyse av Salmonella og TKB for kontroll av mulig rekontaminering/gjenvekst av bakterier. Rekontaminering av hygienisert slam fra interne avløps- og slamvannstrømmer var ganske vanlig rett etter igangkjøring av hygieniseringsprosesser og skjer fortsatt på en del anlegg p.g.a. liten hygiene-kunnskap. Siden 2003 har en god del avløpsrenseanlegg hatt revisjonsbesøk fra myndighetene (Mattilsynet), og de fleste har fått noen anmerkninger eller avvik, men generelt sett er både anleggseiere (kommuner og interkommunale selskaper) og myndigheter godt fornøyd med de etablerte kvalitetssystemer for kontroll og dokumentasjon av Gjødselvareforskriftens krav.
Langtidslagring og enkel rankekompostering av slam Ca. 50 % av norske kommuner benyttet langtidslagring eller enkel rankekompostering av slammet i 2004 (egne anlegg eller transport til interkommunale anlegg) Definisjoner: - Langtidslagring: Avvannet slam lagres i hauger eller ranker for minimum 3 år - Enkel rankekompostering: Avvannet slam blandes med strukturmateriale (bark, flis, knust hageavfall) og lagres, eventuelt med 1-2 vendinger av haugene pr. år, men ingen kontrollert temperaturøkning Mattilsynet stilte høsten 2004 spørsmålstegn ved om disse behandlingsmetodene kan tilfredsstille gjødselvareforskriftens hygieniseringskrav, og spesielt kravet til inaktivering av parasittegg. Mattilsynet utfordret bransjen til selv å dokumentere hygieniseringseffekten ved metodene
Gjennomføring av valideringstester for langtidslagring og enkel rankekompostering Testopplegg med bruk av levende, infektive parasittegg (Ascaris suum) plassert i permeable nylonposer (5x5 cm). Ca. 10.000 egg i hver pose. Testopplegget utarbeidet i samarbeid med SVA (Dan Christensson) i Uppsala og alle mikrobiologiske analyser er utført der. Posene plassert ut i testanlegg for langtidslagring og enkel rankekompostering (30m 3 hauger). Testperiode: juni 2006-juni 2009. Uttak av parasitteggposer hvert halvår for å analysere på overlevelse av eggene. Første uttak i desember 2006 og siste uttak i juni 2009. Uttak av blandprøver av slammet i testanleggene samtidig med uttak av parasitteggposer. Slamprøvene er analysert på fysiskkjemiske og mikrobiologiske parametre (Salmonella, koliforme bakterier, TKB, E-Coli, Enterokocker). Kontinuerlig registrering av temperaturer i slammet rundt posene.
Gjennomføring av valideringstester for langtidslagring og enkel rankekompostering, forts. Testanlegg- Anleggseier Langtidslagring Enkel rankekompostering beliggenhet Slamtype Slam + strukturmateriale LANGEMOEN Nissedal kommune Indre Agder og Telemark Avfallsselskap (IATA) Mekanisk-kjemisk slam, Salen r. a. Slam + bark, ca 1:1 Vending 3 ganger pr. år Telemark LOM Lom kommune Oppland Lom kommune Biologisk-kjemisk slam, Lom r.a. Slam + knust hageavfall, ca 1:1 Ingen vending av testhauger STORMOEN Balsfjord kommune Perpetuum AS Silslam, silanlegg i Tromsø Slam + grov flis Vending 1 gang pr. år (om sommeren) Troms
Prøvetakingsrør Plassering av parasitteggposer og temperaturloggere
Mekanisk-kjemisk slam, Langemoen Oppstart og etter 2 år
Biologisk-kjemisk slam, Lom Oppstart og etter 2 år
Foreløpige resultater etter 3 år Testanleggene som representerer ulike slamtyper, ulike former for langtidslagring og enkel rankekompostering og ulike klimatiske forhold, viser klare forskjeller i hygieniseringseffekt og endringer i innhold av organisk stoff og næringsstoffer over tid. For alle testanleggene var 6 måneders behandling (inkl. sommermåneder) tilstrekkelig for å tilfredsstille gjødselvareforskriftens krav til at Salmonella ikke skal kunne påvises og at innholdet av TKB < 2500/g TS Infektive parasittegg er ikke påvist i noen av testanleggene etter 2 års lagring. Enda kortere inaktiveringstid for testanleggene med enkel rankekompostering. Alle anleggene viser som forventet et redusert innhold av organisk stoff og nitrogen med økende lagringstid, mens innholdet av fosfor og kalium er noenlunde konstant.
Oppsummering Strenge hygieniseringskrav helt fra 1995 (kjent for VA-bransjen fra ca. 1990) har medført at brukerne av slam (jordbruk, grøntareal-sektoren og jordprodusenter) har vært lite bekymret for overføring av smitte til mennesker, dyr og planter. Stor uenighet mellom anleggseiere og myndigheter om at det skulle være de samme hygieniseringskrav, uansett bruksområde for slammet, men i ettertid er alle parter fornøyd med at vi ikke har slam med ulike hygieniseringskrav (alle kundene får samme produkt, hygienisk sett). Valg av hygieniseringsmetode har primært sammenheng med størrelsen på slambehandlingsanlegg, og mange avløpsrenseanlegg mottar og behandler septikslam og slam fra små renseanlegg i tillegg til egenprodusert slam. Små anlegg (< ~10.000 pe): Langtidslagring eller kalkbehandling. Kompostering lite populært p.g.a. lukt Mellomstore og store anlegg ( 10.000 pe): Pasteurisering eller termofil utråtning. Både pasteurisering og termofil utråtning har vist seg å være kostnadseffektive og driftssikre metoder for å tilfredsstille de norske hygieniseringskravene for slam.