Spildevand og vandmiljø
Hvor kommer spildevandet fra? Danmarks statistik.
Vi bruger 110 liter vand om dagen til bad toilet og køkken, og det ender som spildevand som skal renses. Det er ikke kun organisk affald og sæberester vi sender ud i miljøet. Både husholdninger og industri bidrager til affaldsmængden med madrester, dåser, slagteriaffald, rester fra produktion af papir, olieudslip fra boreplatforme og skibe, partikler fra biler og busser osv. Mange af stofferne kan isoleres og uskadeliggøres. Mennesket har aldrig forurenet så meget som i dag, men i Danmark har vi heller aldrig gjort så meget for at begrænse skaderne af vores affald.
Nitrat og fosfat til vandmiljøet stammer fra to kilder – landbrug og byer. Traditionelt har landbruget haft stor udledning af nitrat, mens byerne udledte store mængder fosfor fra især vaskemidler. Udslippet i byerne har været lettere at samle og uskadeliggøre i renseanlæg, fordi forureningen er forholdsvist samlet og det har nedbragt udslippet herfra betragteligt. Målene for nedbringelse af nitrat for landbruget har været sværere at nå trods flere vandmiljøplaner.
Spildevandsrensning
Forureningen fik fart på i takt med industrialiseringen og udbygning af landbruget. I 1948 byggede man i Danmark det første renseanlæg, og alle kommuner havde et i 1960’erne. Først i 1987 med vandmiljøplan I skulle næringsstofferne fjernes. 90 % af alle ejendomme er koblet til et renseanlæg i dag og nitrat, fosfat og organisk stof fjernes effektivt. Vandet fra et toiletskyl med diarre kan drikkes efter en tur i et renseanlæg. Flere steder er vandet fra renseanlægget ligefrem renere end de vandløb vandet ledes ud i.
Se en grundig gennemgang af renseprocesen
En god video som viser principperne i spildevandsrensning
Renseanlægget
Forklaring til figuren herover
Rist: Første trin er den mekaniske rensning, hvor en rist fjerner tamponer, bind, kondomer og andre større genstande.
Sand- og fedtfang: Ved at sænke vandhastigheden synker tunge slampartikler til bunden og opsamles. Spildevandet indeholder også fedt som har en lavere densitet end vand og det flyder ovenpå. Ved at lade vandet passere en bjælke på overfladen så skrabes fedtet af.
Forklaringstank: I forklaringstanken fjernes en stor del af fosfaten ved en fældningsreaktion. Ved at tilsætte jernsulfat gøres fosfaten tungtopløsligt og synker til bunden hvor det kan opsamles.
Fe3+ + PO43- → FePO4
Det er dyrt, og moderne renseanlæg tilsætter specielle aktino-bakterier, der optager fosfaten og senere fjerner man bakterierne – med den fosfor de har optaget. Det er både en bedre og billigere metode.
Aerob og anaerob tank: Her sker den biologiske rensning dvs. bakterierne gør arbejdet for os. Det er luftningstanke som skifter mellem aerobe (+O2) og anaerobe (-O2) forhold. Det begynder med en iltning hvor bakterierne får ideelle betingelser med ilt og masser af mad fra det organiske materiale. Her vil ske en kraftig nedbrydning af det organiske stof.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP
Men glukose er ikke det eneste der nedbrydes for det organiske stof er også opbygget af proteiner og DNA der indeholder nitrogen – det udskilles som ammoniak. Ammoniakken omdannes til ammonium, til nitrit og til sidst nitrat ved nitrifikationen (se nitrogenkredsløbet). Nu stopper luftningsanlægget, og ilten forsvinder hurtigt pga. den høje respiration. Nu overtager de anaerobe bakterier og de denitrificerende bakterier spiller en vigtig rolle i deres omdannelse af nitrat til frit uskadeligt dinitrogen (N2) der fordamper til atmosfæren.
NO3– → N2(g) (Denitrifikation)
Energien til omdannelsen får bakterierne fra det organiske stof.
Både de bakterier der optog fosfat og de mange bakterier der blev opformeret i de aerobe luftningstanke indeholder selv næringssalte, så de skal fjernes fra vandet. I efterklaringstanken tilsætter man stoffer som får de mange bakterier fra luftningstanken til at flokkulere – dvs. klumpe sig samme og falde til bunden hvor de fjernes.
Slam
Slammet fra tankene er meget næringsrigt og er en god gødning i landbruget. Desværre har det vist sig at det indeholder store mængder miljøfremmede stoffer, hormonrester og tungmetaller. Noget bliver gæret og udnyttet til biogas og det kan omdannes til både elektricitet og varme. Det giver en rest som skal på en kontrolleret losseplads. ”Kontrolleret” betyder at slammet skal sikres ekstra så de miljøfremmede stoffer ikke siver ned i grundvandet eller spredes i naturen. Det er ikke alle miljøskadelige stoffer der kan isoleres på en kontrolleret losseplads.
Blandt de stoffer slammet testes for er:
LAS (Lineær Alkylbenzen Sulfonat). Findes i vaskepulver og rengøringsmidler og er et såkaldt anionisk tensid. Det binder sig stærkt til slampartiklerne, så det ikke nedbrydes i renseanlægget. Det er giftigt for vandlevende organismer, fordi det kan nedbryde cellemembraner, og kan måske ophobes i fødekæden. Det er ikke akut giftigt, men påvirker ved selv meget små koncentrationer.
DEHP. Stammer fra PVC (plastik) og ophobes kraftigt vandlevende organismer. Stoffet har en vis kræftfremkaldende virkning hos mus og rotter, men regnes ikke som et stærkt giftigt stof.
PAH (aromatiske carbonhydrider). Stammer fra olieprodukter og er kræftfremkaldende. Der er mange former, og ikke alle er farlige – benz(a)pyren er en af de farlige. Man kan få PAH fra rygning og røget fisk.
NPE (Nonylphenoler). Hormonforstyrrende stof. Findes i visse rengøringsmidler og kosmetiske produkter samt pesticider og kan anvendes til fremstilling af tekstiler.
PAH’er er cykliske carbonforbindelser. fx Naphthalen.
Ringkøbing renseanlæg
