Spildevand
Drikkevand og regnvand bliver til spildevand
Når vi trækker i toilettet, vasker op eller gør rent i vores hjem, bruger vi vand. Oftest er det vand, vi bruger, rent drikkevand. Efter vi har brugt det, er det blevet forurenet med tis, afføring, vaskemidler, mm, og er nu blevet til spildevand. Spildevand fra husholdninger, institutioner, mm indeholder hovedsageligt organisk stof og næringsstoffer som kvælstof og fosfor. I industrien bruges der også vand i produktionen og til rengøring. Det spildevand, der derved bliver dannet, kan udover organisk stof og næringsstoffer indeholde en lang række miljøskadelige stoffer. Endelig vil regnvand også blive til spildevand, når det har skyllet snavs væk fra veje, tage eller pladser. Ud over næringsstoffer kan regnvand fx også indeholde mikroplast fra bilernes dæk og olieprodukter fra vejene.
Kilder til spildevand
Det meste af spildevandet fra vores huse og fra en del industrianlæg sendes via kloaknettet til de kommunale rensningsanlæg. Fra virksomheder med en særlig forurening, fra deponeringsanlæg og fra afværgepumpninger ved jordforureninger renses spildevandet ofte på stedet, inden det udledes til vandløb, sø eller kyst eller sendes til viderebehandling på kommunale rensningsanlæg. Regnvand fra veje og tage bliver i områder med fælles kloakering ledt til det kommunale rensningsanlæg sammen med det øvrige spildevand, mens det i områder med separatkloakering ledes i separate rør uden om rensningsanlægget og direkte ud i vandløb eller fjord. I landområder, sommerhusområder, eller andre steder, hvor det er tilladt at håndtere regnvandet på sin egen grund, lader man ofte regnvandet sive ned i jorden på grunden. Endelig er der nogle huse (281.500 huse i 2015), som ligger så langt fra kloaknettet, at de har tilladelse til at håndtere deres husholdningsspildevand på egen grund ved fx at bruge forskellige typer af opsamlingstanke.
Hvilke stoffer findes der i spildevandet
Alle de stoffer, som findes i vores omgivelser, kan findes i spildevandet. Dette blev udnyttet, da man tog prøver af spildevand rundt om i landet for at forudsige spredningen af covid-19. Hvad der findes i spildevand er således en afspejling af det omkringliggende samfund, hvilke produkter der produceres og bruges, hvordan affald håndteres, og hvilke sygdomme der findes, mm. Da der fx blev udleveret fosfatfrit vaskepulver til Vejles borgere i 1987, kunne det tydelig registreres i spildevandet. De mange nye stoffer, der anvendes i dag i produktionen og i private hjem, finder derfor også vej til spildevandet. De meget svært nedbrydelige PFAS-stoffer, der har været omtalt meget i de senere år, stammer fx fra træimprægnering, vandafvisende tekstiler, teflonbelagte pander, pizzabakker, mm.
Spildevandshåndtering
Vandtoiletter og industrialiseringen skabte en øget mængde forurenet spildevand
Da kloaknettet blev udbygget i 1800tallet, blev problemet med spildevandet flyttet fra de stinkende rendestene i gaderne til de vandløb, søer eller hav, hvor kloaknettet afleverede det urensede spildevand. Den industrielle udvikling i 1900-tallet betød, at der sammen med næringsstofferne nu også blev udledt flere kemikalier med spildevandet. Det betød en stor belastning af vores omgivelser, men også at de fleste danskere levede under gode sanitære forhold med let adgang til rent drikkevand og gode toiletforhold.
Udledning af urenset spildevand
Frem til 1960'erne blev det meste spildevand slet ikke renset eller kun mekanisk renset, inden det blev ledt ud i vandløb og fjorde. Det betød, at mange søer og kystområder var ildelugtende og stærkt forurenede. Vejles første renseanlæg blev bygget i 1943, men det var først i 1960'erne og 1970'erne at renseanlægget blev udbygget med et biologisk renseanlæg.
Situationen i udviklingslandene
I udviklingslandene har man mange steder stadig åbne eller slet ingen kloaksystemer. På verdensplan skønnes der i 2017 at være 673 mio. mennesker, der kun har adgang til et udendørs toilet eller slet intet toilet. Hvor det er tilfældet, sker det ofte, at drikkevand, og det vand der bruges til madlavning, er forurenet med bakterier fra afføring. Det resulterer i, at over 1300 børn hver dag dør af diarre-sygdomme (2019). Selv om det er voldsomme tal, er der dog sket store fremskridt siden 1990, hvor tallet var 3 gange så højt.
Toilet på mark i Kenya
Fiskedød og iltsvind satte turbo på
I 1986 blev en spand døde hummere og et 500km2 stort område i Kattegat uden ilt startskuddet til, at udledningen af næringsstoffer og organisk materiale til de danske kyster skulle reduceres. Fremgangsmåden blev beskrevet i Vandmiljøplan I, der blev vedtaget i april 1987: I løbet af fem år skulle udledningen af fosfor og kvælstof reduceres med henholdsvis 80 % og 50 %. Fosforreduktionen skulle især ske ved at forbedre rensning af by- og industrispildevand, mens kvælstofreduktionen skulle komme, ved at mindske udledningerne fra landbruget.
Vejle Spildevand a/s
Investering i bedre rensning af spildevand
Fra 1989 til 1995 blev der investeret 8 milliarder i udbygning af rensningsanlæggene, og udgifterne til driften blev mere end fordoblet. Der blev investeret i større og færre rensningsanlæg med både biologisk rensning (kvælstoffjernelse) og kemisk rensning (fosforfjernelse).
Fjernelse af næringsstoffer på et rensningsanlæg
Spildevand udledte store mængder næringsstoffer
Udledning af fosfor (P) fra spildevand, dambrug og industrivirksomheder var en væsentlig årsag til den forurening, der i 1950'erne opstod i især søer og fjorde og i nogen grad også i åbne havområder.
For at nedsætte udledningen af fosfor til vandområderne vedtog man i 1987 Vandmiljøplan 1, der som mål havde at fjerne 80 procent af fosforen fra byernes og industriens spildevand. Målet blev opfyldt i midten af 1990'erne, med det resultat at der sås en markant reduktion i fosforindholdet i overfladevand frem til ca. år 2000. Der er ikke set nogen markant reduktion i udledning af fosfor de seneste ca. 25 år.
Ud over fosfor skulle rensningsanlæggene også fjerne organisk stof (fx afføring) og kvælstof fra vandet for at undgå, at der kom iltsvind og algeopblomstringer de steder, hvor spildevandet blev ledt tilbage til naturen igen.
Rensningsanlæggene fjerner i dag hovedparten af spildevandets næringsstoffer
Udledningerne fra spildevand er reduceret med ca. 80% for kvælstof, 90% for fosfor og 90% for organisk stof fra 1989 til 2021. I samme periode er udledningen af kvælstof fra landbruget faldet med under 50%, og der har ikke været nogen reduktion i udledningen af fosfor. En af årsagerne til denne forskel er, at forureningen fra landbruget mest skyldes en diffus forurening fra markerne, hvor det ikke er muligt at opsamle det forurenede vand og behandle det på et rensningsanlæg. Hvor byernes udledning kunne mindskes med en teknisk løsning i form af opbygning af rensningsanlæg, skal landbrugets udledninger mindskes ved at ændre i den måde, der drives landbrug på. Det er en langt vanskeligere øvelse.
Udvikling i fosfor- og kvælstofudledningen fra forskellige punktkilder. Regnbetingede udledninger er hovedsageligt udledninger fra overløbsbygværker og regnvand i separatkloakerede områder. En ændring i metoden til opgørelse af fosforudledningen i 2018 er årsagen til, det fald der iagttages fra dette år og frem. Grafer fra "VANDMILJØ OG NATUR 2023"
Fosforudledningen fra de store byområder er stadig høj
Vandløb langs østkysten af Sjælland med udløb til havet har de højeste fosforkoncentrationer. De mange mennesker og mange virksomheder i området resulterer i store udledninger fra punktkilder som rensningsanlæg og industrivirksomheder. Modsat ser man de laveste fosforkoncentrationer i vandløb i det tyndtbefolkede Vestjylland. Vandløbene får her en stor del af fosforet fra landbrugsjordene, men den højere nedbørsmængde i Jylland betyder mere vand i vandløbene, og derfor at fosforudledninger fra både byer og det åbne land bliver fortyndet.
Den gennemsnitlige koncentration af fosfor (P) i det vand der løber ud i havet opdelt på forskellige kyststrækninger i Danmark. Grafen er fra "Fosfor i dansk landbrug – ressource og miljøudfordring"
Fjernelse af miljøfarlige stoffer på et rensningsanlæg
Ud over næringsstoffer og organisk materiale vil man gerne fjerne så mange af de miljøfarlige stoffer som muligt. Det kan være medicinrester, PFAS-stoffer, tungmetaller, mikroplast, mm. Det kan ske både ved at optimere den nuværende spildevandsrensningen, tilføje nye rensetrin målrettet de specifikke stoffer, og optimalt ved at undgå, at stofferne overhovedet havner i spildevandet. I dag er det kun omkring 80% af medicinresterne, der fjernes i rensningsanlæggene, men det tal kan godt øges til 95%, ved at tilføje nye rensetrin, der anvende ozon og aktivt kul. Renseanlæggene er gode til at fjerne mikroplast større end 0,1 mm, mens det stadig kniber med de mindste fraktioner. Der er endnu ingen gode og sikre metoder til at fjerne PFAS-stofferne fra spildevandet. Manglende lovgivning fra EU og usikkerhed om, hvilke tekniske løsninger der skal vælges, gør, at der kun er få forsøg i gang med at indføre et fjerde rensetrin (hvor de første 3 rensetrin er henholdsvis: mekanisk, biologisk og kemisk) til at fjerne flere af de miljøskadelige stoffer.
Bakterier og virus
Endelig vil man gerne fjerne de sygdomsfremkaldende organismer, der kan være i spildevandet, så man ikke ødelægger badevandskvaliteten. I dag fjernes over 99% af bakterierne.
Hvilke rensetrin er der på et moderne rensningsanlæg
Vejle Spildevand
Vejle Spildevand har flere rensningsanlæg, som hver år tilsammen renser 18-20 mio. m³ spildevand. På anlæggene samles spildevandet fra Vejle Kommunes borgere og de virksomheder, der ikke har eget rensningsanlæg. På renseanlæggene gennemgår vandet både en mekanisk, kemisk og biologisk rensning, hvor hovedparten af forureningen fjernes inden vandet ledes tilbage til naturen. I sommerhalvåret belyses spildevandet med UV-lamper, lige inden det ledes ud i fjorden, for at mindske risikoen for at bakterier ødelægger badevandskvaliteten.
På moderne rensningsanlæg, som de der findes i Vejle Kommune, fjernes omkring 95% af fosforet, 80% af kvælstoffet og 95% af det organiske materiale. I Danmark er det 90-95% af spildevandet, der renses for organisk stof og næringsstoffer, mens det på verdensplan kun er omkring 10-15%.
Økolariet har i samarbejde med Vejle Spildevand produceret en række skitser over, hvordan et moderne rensningsanlæg virker - eksemplificeret ved de anlæg, der findes i Vejle Kommune. De beskriver hvilke processer, der foregår i de enkelte trin af rensningen. På Vejle Spildevands hjemmeside, kan du se og læse mere om spildevandsrensningen. Der kan også hentes meget god information om rensningsanlæg på vandetsvej.dk
Energi og næringsstoffer fra spildevandet
Biogas fra slam i rensningsprocessen anvendes til fremstilling af energi. Det tørrede slam kan anvendes som gødning
Udover at hente energi ud af slammet har Vejle Spildevand også sat solceller op på taget for i større grad at blive selvforsynende med energi
Fra udelukkende at tænke på spildevand som noget ulækkert, man bare skulle af med, tænker man det nu som en kilde til næringsstoffer og energi. Mange danske rensningsanlæg producerer i dag mere energi, end de bruger. Energien kommer fra den gas, bakterier producerer, når de nedbryder det opsamlede slam. Udover energi, kan der også hentes store mængder fosfor ud af slammet, som så kan sendes tilbage til landbrugsjorden. Fosfor er en begrænset ressource på jorden, som der kan blive mangel på i fremtiden, hvis vi ikke sørger for at genbruge det. Landbrugsjorderne i det vestlige Danmark er dog i dag overgødet med fosfor, så her er interessen for at modtage mere ikke så stor. Slammet kan desuden indeholde for mange tungmetaller, medicinrester eller andre miljøskadelige stoffer til, at det må anvendes på markerne. Der arbejdes med flere metoder til at reducere mængden af de miljøfarlige stoffer, samtidig med at næringsstofferne i slammet bevares. Det kan fx være i den proces, der kaldes pyrolyse, hvor slammet ved kraftig opvarmning bliver omdannet til biokoks, der har den ekstra fordel, at det binder kulstoffet i slammet, så det ikke udledes som CO2 til atmosfæren igen.
Fælleskloakering & Separatkloakering
Da kloaksystemet blev anlagt i Danmark, var der én fælles ledning, der modtog både spildevand fra husene og regnvand fra byens gader. Dette system er stadig det mest almindelige i gamle bydele. I nyere bydele bygges kloaknettet op, så det i stedet består af to ledninger. En der tager sig af regnvandet, og en der tager sig af spildevandet fra huse og industri. De to typer kloaksystemer kaldes henholdsvis fælleskloakering og separatkloakering.
Mængden af spildevand varierer igennem døgnet, men ikke så meget som den variation, der kommer fra regn. Den store variation giver problemer i fælleskloaknettet, der både skal have rør, der er store nok til at rummer vandet fra et kæmpe regnskyl, og rensningsanlæg, der kan håndtere, at der pludselig kommer meget store mængder af en blanding af spildevand og regnvand. Det gør det svært at få rensningen til at køre optimalt. Løsningen kan være, at man opsamler de store vandmængder i forsinkelsesbassiner langs kloaknettet, eller i store tanke på rensningsanlægget, som så kan tømmes, når der er bedre plads i kloaknettet og på rensningsanlæggene. En anden løsning kan være, at man via såkaldte overløbsbygværker leder noget af det blandede regnvand og spildevand direkte ud i vandløb eller fjorde uden rensning.
Separatkloakering er dyrere at anlægge, da det består af to rørsystemer, men de har den fordel, at vandmængden, der ledes frem til rensningsanlægget, både er mindre og mere konstant. Det betyder, at rensningen bliver mere effektiv, og at det sjældent er nødvendigt at sende urenset spildevand ud i vandløb og fjorde.
I Vejle er der bygget en ny lagertank på rensningsanlægget til at opbevare spildevand, når der er pres på kloaksystemet. Der er desuden indført en ny teknologi, der hedder "S::Select", som gør, at spildevandet kan ledes hurtigere gennem renseanlægget. Begge tiltag bidrager til, at det sjældnere er nødvendigt at lede urenset spildevand ud i fjorden.
Overløb - en nødventil for kloaksystemet
Når det regner kraftigt, kan der opstå situationer, hvor rensningsanlæggene og kloakkerne får tilført så meget vand på én gang, at de ikke kan følge med. Til sådanne situationer er der lavet en slags nødventiler, kaldet overløbsbygværker, som leder spildevandet forbi rensningsanlægget og ud i vandløb eller i havet.
Forurening fra overløbsbygværker og regnvand fra separatkloakerede områder
Udledningen fra overløbsbygværker kan give problemer med at overholde badevandskvaliteten, i dagene efter at en udledning har fundet sted, og det bidrager også til udledningen af næringsstoffer. Der er derfor fokus på at få udledningen fra disse overløb nedbragt. Det er dog ikke problemfrit at separatkloakere og lede en større del af vandet over i regnvandsledninger. De udledninger, der sker via disse ledninger, bidrager også til forureningen med næringsstoffer, da regnvandet opsamler, hvad der findes af forurening på veje, hustage og pladser.
Udledning af kvælstof og fosfor fra rensninganlæg, overløb og regnvand fra separatkloakerede områder (2023).
Ses der på den totale mængde kvælstof og fosfor, der udledes fra byernes spildevand og regnvand, var det 27% af kvælstofforureningen og 37% af fosforforureningen, der kom via vand, der ikke var blevet behandlet på et renseanlæg (tal fra 2023). Der vil være store årlige variationer i disse tal, da kraftige regnskyl vil forårsage større udledninger via overløb. Tal fra Vejle Spildevand omkring overløb kan findes her.
