Beräkning av påverkan från enskilda avlopp och scenariobedömningar inom ett näringsämnesbelastat avrinningsområde

RAPPORT Beräkning av påverkan från enskilda avlopp och scenariobedömningar inom ett näringsämnesbelastat avrinningsområde För Region Halland Mikael Olshammar Projektledare Heléne Ejhed 2012-09-13 Arkivnummer: U3917 Rapporten godkänd: 2012-09-18 Björne Olsson Enhetschef Box 21060, SE-100 31 Stockholm Box 5302, SE-400 14 Göteborg Valhallavägen 81, Stockholm Aschebergsgatan 44, Göteborg Tel: +46 (0)8 598 563 00 Tel: +46 (0)31 725 62 00 Fax: +46(0)8 598 563 90 Fax: + 46 (0)31 725 62 90 www.ivl.se

Innehållsförteckning Sammanfattning... 2 Bakgrund...4 Syfte...4 Genomförande/arbetsspecifikation...6 Statusbeskrivning...7 Beräkningsscenarier...8 Resultat och diskussion... 10 Statusbeskrivning... 10 Beräkningsscenarier... 15 Påverkan på Skintan om samtliga avlopp bestod av avloppstekniker som idag är godkända för normal skyddsnivå... 15 Påverkan på Skintan om reningskraven för hög skyddsnivå skulle ställas inom exempelvis 20, 50 och 100 meter... 15 Hur nära vattendraget kan man släppa ut renat avloppsvatten utan att det har en negativ påverkan på vattendraget vad avser kväve och fosfor?... 15 Påverkan på Skintan om kretsloppsanpassade avloppslösningar så som sluten tank installeras i hela avrinningsområdet.... 18 Kostnadsuppskattning för uppgradering av enskilda avlopp till hög skyddsnivå... 19 Beräkningsosäkerhet... 21 Referenser... 22 Bilaga 1 - Kostnadsuppskattningar för enskilda avloppslösningar som uppnår kraven för hög skyddsnivå... 24 Wostman... 24 Jets... 27 Uponors minireningsverk... 28 Nyttavlopp.nu... 29 1

Sammanfattning Vattendraget Skintan, norr om Halmstad, rinner igenom ett 55,23 ha stort avrinningsområde som domineras av jordbruksmark, men som även belastas av ett stort antal enskilda avlopp (ca 300 st), vilka i många fall inte uppfyller dagens reningskrav för normal skyddsnivå. Projektet har genom ett antal scenarioberäkningar uppskattat effekten av olika åtgärder med syfte att minska belastningen av fosfor och kväve från enskilda avlopp på det näringsbelastade vattendraget. Belastningsberäkningar har genomförts, baserat på Halmstad kommuns uppgifter om enskilda avlopp i Skintans avrinningsområde, tillsammans med befolkningsstatistik, schabloner för kväve och fosfor i avloppsvatten och reningsschabloner för olika typer av enskilda avlopp. Beräkningarna visar att bruttobelastningen av fosfor från enskilda avlopp idag är ca 200 kg (8 % av totalbelastningen på vattendraget) och kvävebelastningen ca 1 900 kg (1 % av totalbelastningen). Scenarioberäkningar visar att om alla avloppsanläggningar i avrinningsområdet skulle uppfylla kraven för normal skyddsnivå skulle belastningen minska till 95 kg fosfor och 1 678 kg kväve. Projektet har också beräknat effekten av det extrema fallet att allt svartvatten samlas in och att enbart BDT-vatten infiltreras, d.v.s. att alla existerande avlopp byts ut mot källsorterande system. Effekten av denna drastiska åtgärd skulle bli att bruttobelastningen på Skintan från enskilda avlopp skulle minska till 13 kg fosfor och 151 kg kväve. Projektet har utvärderat och konstaterat att ur ett privatekonomiskt perspektiv är det normalt ingen större skillnad i kostnad mellan källsorterande system (svartvattenseparering) och markbaserade system, som uppfyller Halmstads kommuns krav för hög skyddsnivå. Detta gäller både vid nybyggnation och vid uppgradering av befintligt avlopp. Minireningsverk har något högre inköpspris och driftskostnad. Investeringskostnaden för ett svartvattensystem uppskattas till 80-200 tkr och driftskostnaden till 1 300-3 500 kr/år. Det stora kostnadsspannet beror främst på antalet toaletter, byggnadstekniska förutsättningar och möjligheten att använda dagens avlopp för rening av BDT-vatten. Det finns idag inget operativt sätt att beräkna skyddsavstånd mellan markbaserade avloppsanläggningar och vattenförekomster avseende fosforbelastning även om de markkemiska processerna är beskrivna. Förslagsvis bör därför de gamla allmänna rådens skyddsavstånd för att hindra spridning av patogener användas vid normal skyddsnivå (Små Avloppsanläggningar, Naturvårdsverket Fakta, 2003). Vid hög skyddsnivå menar projektet att källsorterande system är att föredra för att uppnå den rening, robusthet och säkerhet som krävs enligt försiktighetsprincipen. Hög skyddsnivå bör gälla minst 50 meter från alla sjöar och vattendrag och minst 100 meter från sjöar och vattendrag i åtgärdsprogram där status är sämre än god, med avseende på näringsämnen, vilket är fallet i Skintan. Inom 100 meter från Skintan finns dock endast 17 fastigheter med 2

enskilt avlopp och att ställa kretsloppskrav på enbart dessa har ingen signifikant betydelse för belastningen på vattendraget. Analyserade åtgärderna har också översiktligt granskats ur ett kretslopps- och kostnadsperspektiv för att utreda om det kan anses skäligt för Halmstad kommun att ställa krav på kretsloppslösningar i områden med hög skyddsnivå. Projektet anser utifrån redovisade beräkningar att det både ur belastnings-, kretslopps- och kostnadsperspektiv kan anses skäligt att ställa krav på kretsloppslösningar både vid uppgradering av befintliga anläggningar och vid nyanläggning av enskilda avlopp. För att uppnå förbättrad miljönytta, ekonomi och acceptans hos medborgarna är det viktigt att få till stånd en väl fungerande slamhantering, vilken säkerställer trygg återföring av närsalter och spårämnen till jordbruksmark och bra energiutbyte. Även om Halmstad reningsverk nu är REVAQ-certifierat och en ökad återföring av slam till jordbruksmark är att vänta anser projektet att en separat anläggning för behandling av svartvatten och slam från enskilda avlopp motsvarande de som nu projekteras i Ronneby (biogas) och i Södertälje (våtkompostering/ureahygienisering) är att föredra, för att säkerställa en bra process och gödselprodukt. 3

Bakgrund Region Halland, i samarbete med kommunerna Kungsbacka, Varberg, Falkenberg, Halmstad och Laholm, har beviljats LOVA-medel för Metodutveckling för åtgärdande av övergödningsproblem genom framtagande av effektiva, systematiska metoder för att nå minskad belastning av näringsämnen på vattenmiljöerna. Utveckla en samsyn och erfarenhetsutbyte mellan kommunernas miljökontor för att effektivisera det halländska vattenförvaltningsarbetet på kommunal nivå. Uppdraget ska vara slutfört till år 2014. Det här redovisade arbetet svarar mot ett deluppdrag inom det övergripande LOVAprojektet, avseende beräkningar av de enskilda avloppens belastning på recipienten samt miljömässiga och ekonomiska konsekvenser för enskilda fastighetsägare, beroende på vilka krav som ställs från det kommunala miljö- och hälsoskyddskontoret. Beräkningarna har genomföras för Skintans avrinningsområde. Miljö & hälsoskyddskontoret i Halmstad avser på sikt att inventera och ställa krav på åtgärder, så att samtliga avlopp minst uppfyller dagens reningskrav för normal skyddsnivå. Avsikten är att resultaten från fallstudien ska vara så generella att de ska kunna vara vägledande vid bedömningar även i andra avrinningsområden i Hallands län. Uppdraget går ut på att göra beräkningar på olika scenarier för att få en uppfattning om hur statusen på vattendraget påverkas, beroende på vilka avloppslösningar som installeras i avrinningsområdet. Syfte Projektet syftar till att göra en uppskattning av följande punkter: 1) Hur stor skulle den totala påverkan på vattendraget vara från avloppen i avrinningsområdet om samtliga avlopp bestod av avloppstekniker som idag är godkännda för normal skyddsnivå, t.ex. infiltration eller markbädd med efterpolering? 2) Blir det någon signifikant skillnad vad gäller den totala påverkan på vattendraget från avloppen i avrinningsområdet om reningskraven för hög skyddsnivå skulle ställas inom exempelvis 20, 50 och 100 meter? Om inte, hur många avlopp skulle behövas för att en sådan skillnad skulle vara påvisbar? 3) Hur nära vattendraget kan man släppa ut renat avloppsvatten utan att det har en negativ påverkan på vattendraget vad avser kväve och fosfor? I vilken utsträckning når dessa näringsämnen från det renade avloppsvattnet vattendraget beroende på avståndet och avloppsvattnets transporttid i olika typer av jordar samt avstånd till grundvattnet? 4) Hur stor skulle den totala påverkan på vattendraget vara från avloppen i avrinningsområdet om kretsloppsanpassade avloppslösningar såsom sluten tank, mulltoalett eller urinseparerande toaletter skulle installeras i hela respektive delar av området istället? (BDT till infiltrationer eller markbäddar.) 4

5) Är det en signifikant skillnad på den totala påverkan på vattendraget från enskilda avlopp beroende på om konventionella avloppstekniker eller kretsloppsanpassade tekniker installeras? Om inte, hur många avlopp skulle behövas för att en sådan skillnad skulle vara påvisbar? 6) Vad kostar olika avloppslösningar fastighetsägaren beroende på om reningskravet är normal eller hög skyddsnivå samt om kretsloppskrav ställs eller inte? Målet med den efterfrågade tjänsten är att ta fram underlag till miljö- och hälsoskyddskontoren i Halland för bedömning av om de reningskrav som ställs idag är tillräckliga med avseende på att avloppen inte får bidra till en försämring av vattenstatusen, samt om det vore miljömässigt och ekonomiskt skäligt att ställa högre reningskrav eller kretsloppskrav. Målet är också att få fram underlag för bedömning av vilket avstånd från vattendraget som utgör en skälig gräns för att ställa reningskrav för hög skyddsnivå. Även om uppdraget är begränsat till Skintans avrinningsområde är ambitionen att de slutsatser som dras kan utgöra en grund att stå på även vid bedömningar i andra områden, exempelvis genom att grova riktvärden tas fram utifrån schablonvärden för förutsättningarna vad avser antal avlopp i området, jordart, grundvattenytans lutning och grundvattenytans läge under mark. I vilken mån en sådan generalisering är möjlig kommer att behöva diskuteras med utföraren av uppdraget. Beräkningarna avses att ligga till grund för följande bedömningar: 1. Kan samtliga avloppstekniker enligt gällande rutiner i Halmstads kommun accepteras i Skintans avrinningsområdet utan att statusen på vattendraget försämras? Eller finns det fog för att ställa ytterliga reningskrav? (Se Anvisningar för enskilda avlopp i Halmstad kommun) 2. Vid vilket avstånd från vattendraget är det befogat att ställa reningskrav för hög skyddsnivå? Hur mycket skulle detta skilja sig beroende på geologiska förutsättningar såsom jordtyp? 3. Är det miljömässigt skäligt att ställa krav på kretsloppsanpassade avloppslösningar baserat på den totala påverkan som alla avlopp i området har på vattendraget? Om inte, hur många avlopp skulle kunna accepteras i området innan den totala påverkan blir så stor att vi behöver ställa krav på högre rening? 4. Vore det ekonomiskt skäligt att ställa kretsloppskrav? (Baserat på de avloppstekniker som finns tillgängliga på marknaden idag.) 5

Genomförande/arbetsspecifikation För att kunna svara på projektets frågor är det viktigt att så noga som möjlig beskriva nuläget, d.v.s. den belastning och källfördelning som Skintan utsätts för i dag med betoning på enskilda avlopp. IVL har inom SMED gjord denna typ av beräkningar, vilka använts både av Naturvårdsverket i Miljömålsuppföljningen och för internationell rapportering, främst till HELCOM, liksom av Vattenmyndigheterna. SMED:s beräkningsmetodik är dock grov och generell för hela landet. IVL använder därför i detta uppdrag en mer högupplöst beräkningsmetodik, vilken byggts upp och använts i flera tidigare IVL-uppdrag (t.ex. IVLrapport B2055, 2008). De belastningsschabloner och reningsschabloner som används är dock de samma som används inom SMED. Den stora skillnaden är att i SMED-metodiken anges belastningen på avrinningsområdesnivå (hela Skintans avrinningsområde) och fördelningen av olika reningstekniktyper på kommunnivå. I detta uppdrag beskrivs istället belastning och reningsteknik på koordinatsatt anläggningsnivå. I den beräkningsdatabas för enskilda avlopp som använts har varje känt avlopp i Skintans delavrinningsområde lagts in i en GIS-databas (ESRI geodatabas) med information om bl.a.: RT90-koordinater Fastighetsbeteckning Fastighetstyp (permanent-/fritidshus) Antal boende Avloppsvattenrening uppdelat på WC och BDT Belastning (variation under året) Närmaste avstånd till Skintan Jordart (SGU:s jordartskarta) Markanvändning (Svenskt Marktäckedata) Avloppsuppgifterna kommer från Halmstad kommuns tillsynsregister, ECOS, och befolkningsuppgifterna från Folkbokföringsregistret. Avstånd till vattendrag, jordart och markanvändning togs fram genom geografisk analys i ArcGIS. 6

Figur 1 - ER-diagram för beräkningsdatabas använd i Skintan Statusbeskrivning För att beräkna bruttobelastningen, utsläpp från anläggningarna, ansätts belastningsschabloner för WC-vatten och BDT-vatten liksom reningsschabloner för olika typer av enskilda avlopp enligt SMED-rapport nr 44 (2010), se tabeller nedan. Tabell 1 - Belastningsschabloner för avloppsvatten [g/p, dag] Tabell 2 Reningsschabloner för avloppsvatten [%]. Samma reningsschabloner används för BDT-vatten, då det inte finns forskningsunderlag för andra schabloner, även om det är troligt att reningen i procent är sämre om de ingående halterna är lägre. Dessa reningsschabloner gäller den enskilda anläggningen och även om 7

inget kommer ut från en sluten tank kommer detta svartvatten hanteras som externslam vid Västra strandens reningsverk i Halmstad och där ge upphov till en belastning på havet. En viktig faktor för att beräkna belastningen är hur många boende som finns inom varje fastighet med enskilt avlopp och hur ofta de är hemma. I detta projekt sätts hemmavaron för befolkning med enskilt avlopp i permanentboende till 65 % (SMED Rapport nr 44, 2010). För att beräkna belastning från fritidsfastigheter utgår projektet från SCB-undersökningen Vattenuttag och vattenanvändning i Sverige 2005 (MI 27 SM 0701). Nyttjandegraden är enligt denna undersökning 180 dagar/år och projektet räknar med 100 % hemmavaro under dessa dagar. En osäkerhet i dessa beräkningar är att fritidsboende i varierande omfattning använder sina fritidshus som åretruntbostäder utan att vara skrivna där. Genom ett antal vyer (SQL-frågor) i projektdatabasen beräknas belastningen från samtliga avlopp i området med befintlig rening och denna bruttobelastning sätt i relation till övrig belastning på Skintan med hjälp av belastningsberäkningar från PLC5-rapporteringen. Beräkningsscenarier Halmstad kommun efterfrågar ett antal belastningsscenarier, vilka beskrivs under kapitel Syfte tidigare i rapporten. Nedan redovisas i tabellform metodiken för dessa beräkningar. Projektet gör samtliga beräkningarna utifrån bruttobelastning d.v.s. vi tar inte hänsyn till markretentionen. Även om det för varje anläggning finns uppgift om jordart och markanvändning finns det inte tillräckligt vetenskapligt underlag för att uttala sig kvantitativt om hur detta påverkar den långsiktiga markretention från anläggningarna (NVrapport 6484, 2012). Utifrån försiktighetsprincipen är det därför bättre att använda bruttobelastningsuppgifterna. 8

Frågeställning 1. Hur stor skulle den totala påverkan på vattendraget vara från avloppen i avrinningsområdet om samtliga avlopp bestod av avloppstekniker som idag är godkännda för normal skyddsnivå, t ex infiltration eller markbädd med efterpolering? 2. Blir det någon signifikant skillnad vad gäller den totala påverkan på vattendraget från avloppen i avrinningsområdet om reningskraven för hög skyddsnivå skulle ställas inom exempelvis 20, 50 och 100 meter? Om inte, hur många avlopp skulle behövas för att en sådan skillnad skulle vara påvisbar? 3. Hur nära vattendraget kan man släppa ut renat avloppsvatten utan att det har en negativ påverkan på vattendraget vad avser kväve och fosfor? I vilken utsträckning når dessa näringsämnen från det renade avloppsvattnet vattendraget beroende på avståndet och avloppsvattnets transporttid i olika typer av jordar samt avstånd till grundvattnet? 4. Hur stor skulle den totala påverkan på vattendraget vara från avloppen i avrinningsområdet om kretsloppsanpassade avloppslösningar så som sluten tank, mulltoalett eller urinseparerande toaletter skulle installeras i hela respektive delar av området istället? (BDT till infiltrationer eller markbäddar). 5. Är det en signifikant skillnad på den totala påverkan på vattendraget från enskilda avlopp beroende på om konventionella avloppstekniker eller kretsloppsanpassade tekniker installeras? Om inte, hur många avlopp skulle behövas för att en sådan skillnad skulle vara påvisbar? 6. Vad kostar olika avloppslösningar fastighetsägaren beroende på om reningskravet är normal eller hög skyddsnivå samt om kretsloppskrav ställs eller inte? Beräkningsmetodik Beräkningen sker i databasen genom att reningsschablonerna för samtliga existerade anläggningar sätts till minst kraven för normal skyddsnivå dvs. 70 % fosforrening. För kväve sätts reningen till minst 30 % vilket motsvarar använda schabloner för infiltration. I databasen beräknas vad bruttobelastningen skulle bli om samtliga avlopp på 20, 50 och 100 meter från Skintan skulle få krav enligt hög skyddsnivå dvs. 90 % fosforreduktion och 50 % kvävereduktion. Närmaste avstånd till vattendrag tas fram via GIS-analys. Rekommendation tas fram via forskningsreferenser och med tillämpande av försiktighetsprincipen. I databasen beräknas hur stor bruttobelastningen skulle bli om samtliga avlopp hade sluten tank och BDT till infiltration. Diskussion utifrån reningsschabloner, forskningsreferenser och med tillämpande av försiktighetsprincipen. Förutsättningarna varierar givetvis men projektet kommer göra en jämförelse mellan kostnader vid nybyggnation och vid uppgradering av befintligt avlopp med slamavskiljare. 9

Miljönyttan i form av minskad belastning kommer att sättas i relation till den totala belastningen på vattendraget. Om inte bättre data tas fram i andra delprojekt kommer belastningsdata från NV-rapport 5815(2008) användas. Kretsloppsanpassade lösningar kommer att jämföras med markbaserade utifrån ett belastnings- och kostnadsperspektiv. För en fullständig och rättvis jämförelse skulle dock krävas en fullständig LCA. IVL ska också studera om Halmstad utifrån befintlig externslamhantering kan ställa krav på källsorteringslösningar utifrån ett återvinningsperspektiv. Resultat och diskussion Statusbeskrivning Skintans avrinningsområde (delaro 629370-130966, PLC5) har en total yta på 5,5 km 2 och i området finns det totalt 305 enskilda avlopp varav 268 nyttjas av permanentboende och 37 av fritidsboende. Det bor enligt folkbokföringen 782 mantalsskrivna personer i dessa fastigheter, se Figur 2. Figur 2 - Satellitbild över Skintans avrinningsområde (Google Earth, 2012). De enskilda avloppen anges med de röda markeringarna i bilden. 10

De enskilda avloppen fördelar sig i reningsteknik enligt Figur 3. Avloppen med enbart slamavskiljare har dock endast i ett fåtal fall direktutsläpp till Skintan, genom öppna diken eller rör, och avloppsvattnet infiltrerar vanligen genom enkla stenkistor eller liknande efter slamavskiljning. Eftersom detta innebär en snabb transport till grundvattnet och den mättade zonens reningsförmåga är begränsad, har vi inte antagit någon rening av fosfor eller kväve under transport via grundvatten till recipient, men väl en hygienisering, vilket diskuteras senare i rapporten. Figur 3 - Typ av enskilda avlopp i Skintans avrinningsområde Skintans avrinningsområde domineras kraftigt av jordbruksverksamhet. Åkermark utgör 68 % av områdets yta och betesmark utgör 4 %, se markanvändningskarta i Figur 4. 11

Figur 4 - Markanvändning enligt Corine Landcover De goda förutsättningarna för jordbruk beror bl.a. på de geologiska förutsättningarna med de dominerande jordarterna lera (43 %) och sand (29 %) medan Sveriges vanligaste jordart morän bara upptar 9 % av områdets yta, se Figur 5. 12

Figur 5 Jordarter i Skintans avrinningsområde (SGU:s Jordartskarta) Topografiskt kännetecknas Skintans avrinningsområde av mestadels platta och låglänta områden, se Figur 6. Figur 6 Topografisk karta över Skintans avrinningsområde (Höjddata, Halmstad kommun) 13

Projektets belastningsberäkningar baserade på Halmstad kommuns data visar att bruttobelastningen av fosfor från enskilda avlopp idag är 197 kg (8 % av totalbelastningen på vattendraget) och kvävebelastningen ca 1 882 kg (1 % av totalbelastningen). Denna belastning ligger nära den som räknats fram med det senaste SMED-underlaget (SMED Rapport nr 44, 2010), vilken gav belastningen 1 524 kg för kväve och 205 kg för fosfor. 2% 8% 5% 8% Jordbruk Skog Öppen Dagvatten Enskilda avlopp 77% Figur 7 Källfördelning bruttobelastning fosfor i Skintans avrinningsområde 1% 3% 1% 1% Jordbruk Skog Öppen Dagvatten Enskilda avlopp 94% Figur 8 Källfördelning bruttobelastning kväve i Skintans avrinningsområde 14

Beräkningsscenarier Påverkan på Skintan om samtliga avlopp bestod av avloppstekniker som idag är godkända för normal skyddsnivå Givet att alla avlopp i området minst uppfyller kraven för normal skyddsnivå (70 % fosforrening) och att reningen för kväve sätts till reningsschablonen för kväve (30 %) blir bruttobelastningen på Skintan 95 kg fosfor och 1 678 kg kväve, vilket är en minskning med 102 kg fosfor respektive 204 kg kväve, d.v.s. 52 % för fosfor och 11 % för kväve. Påverkan på Skintan om reningskraven för hög skyddsnivå skulle ställas inom exempelvis 20, 50 och 100 meter GIS-analys visar att det inom avrinningsområdet finns 17 avlopp inom hundra meter från vattendraget, 8 inom 50 meter, och 2 inom 20 meter från vattendraget. Om det skulle ställas krav på hög skyddsnivå inom 100 meter från vattendraget skulle bruttobelastningen minska till 191 kg fosfor och 1 885 kg kväve. Detta motsvarar en minskning med 3 % av fosforbelastningen, vilket inte är en signifikant minskning antaget normalfördelning och 5 % signifikansnivå. För att uppnå definierad signifikant minskning skulle man behöva sätta kravet hög skyddsnivå för alla avlopp inom 200 meter från vattendraget. Hur nära vattendraget kan man släppa ut renat avloppsvatten utan att det har en negativ påverkan på vattendraget vad avser kväve och fosfor? En viktig frågeställning i projektet är skyddsavstånd mellan enskilda avlopp och recipient. Vare sig infiltrationsbäddar eller markbäddar utan efterföljande rening uppnår gällande fosforreduktion, 70 % vid normal skyddsnivå enligt SMED Rapport nr 44 (2010). För att ändå godkänna dessa anläggningar antas att en viss rening sker mellan anläggningen och recipient i dike och grundvatten. Denna fastläggning beror teoretiskt på transporttid, kornstorlek (specifik yta) och mineralsammansättning (katjons utbytesförmåga) men laborativa studier (Elmefors, 2011) visar att sambandet mellan fosforavskiljning och kornstorlek är svårt att visa i praktiska försök. För att bedöma hur nära ett vattendrag man kan släppa ut renat avloppsvatten, via markbaserad rening som infiltrationsbädd och markbädd, utan att vattenförekomsten påverkas, måste kapaciteten för fastläggning av fosfor från anläggningen till vattenförekomsten bedömas. Fastläggningen av fosfor i mark beror på adsorption på markpartiklar och fällning av fosfatmineral, vilket noterats i flera amerikanska studier (t.ex. Scope 2006 review) och i svensk forskning (Eveborn, 2010). Fastläggningen tycks inte vara enkelt korrelerad till markpartiklarnas kornstorlek (Elmefors, 2012) men väl till ph, belastning och mineralsammansättning i mark, se Figur 9. 15

Figur 9 - Beskrivning av fosforprocesser i mark (efter presentation av Jon Petter Gustafsson, KTH, Konf. Markbaserad rening. Malmö 2012) Kunskapen om läckage av fosfor från jordbruksmark är relativt god. Läckage av fosfor från jordbruksmark beräknas av SMED för Naturvårdsverket med hjälp av modellen ICECREAMDB (Johnsson m.fl., 2008). En jämförelse mellan olika påverkande faktorer i ICECREAMDB-modellen visade att produktionsområde var den faktor som gav störst skillnader. Ett produktionsområde motsvarar olika naturliga förutsättningar för jordbruksproduktion som bördighet, d.v.s. markens egenskaper som kalkhalt, mullhalt och mineralfördelning, klimat samt gödsling. Högst läckage beräknades för produktionsområden längs Västerhavets kustområden i Halland och den västsvenska dalbygden och lägst läckage beräknades för Östgötaslätten. Jordart, enligt FAO:s klassning av texturfördelningen, var den faktor som var näst mest betydelsefull. Högst fosforläckage har beräknats från lerhaltiga jordar (>40 % ler) och lägst fosforläckage från sandiga jordar (>50 % sand, <20 % lera), vilket är omvänt förhållande jämfört med kväveläckagets fördelning med jordart. Jordbruksmarkens läckage är dock inte enkelt jämförbart med läckage från markbaserade reningsanläggningar eftersom jordbruksmarken ofta omblandas, kalkas och gödslas vilket förutom näringsämnen även tillför organiskt material för att bibehålla god markstruktur. Styrande faktorer för jordbruksmarkens fosforläckage kan därför inte användas direkt för att beräkna läckage av fosfor från enskilda avlopp med markbaserad rening. En annan faktor som har stor påverkan på läckaget är belastningen, som är betydligt högre i markbaserade reningsanläggningar än i jordbruksmark (se Figur 9 och Eveborn, 2010). 16

Miljömyndigheter i Norge och USA förordar därför en lägre ytbelastning än i de gamla svenska allmänna råden (Naturvårdsverkets Fakta, 2003) som fortfarande används i Sverige för dimensionering av markbaserade reningsanläggningar. I Naturvårdsverks rapport 6484 förordas förutom lägre ytbelastning även att markbaserad rening anläggs i långa täckta diken istället för i rektangulära bäddar och att avloppsvattnet pumpas ut i spridarledningarna för att uppnå en så låg och jämn ytbelastning som möjligt. Kvantifiering av fosforfastläggning i mark vid markbaserad rening varierar stort i de olika vetenskapliga studier som finns publicerade och de styrande mekanismerna konstateras vara oklara enligt den nyligen publicerade kunskapssammanställningen från Naturvårdsverket (Palm m.fl., 2012). Flera tidigare studier från USA visar att fastläggningen av fosfor från markbaserade enskilda avlopp är god, framför allt i den omättade zonen, och att endast en liten transport av fosfor till ytvatten äger rum (Scope 2006 review). Fastläggningen konstateras styras av tillgången på platser för adsorption och fällning av fosfatmineral. Processerna kontrolleras framförallt av tillgång på kalcium, aluminium och järnmineral i marken (Scope 2006 review; Eveborn m.fl., 2010). I infiltrationsanläggningar och markbäddar såg Eveborn (2010) att aluminiumfosfater var viktigare för avskiljningen än järn- och kalciumfosfater. Flera tidiga studier tyder på att fastläggningen på grund av adsorption är den viktigaste processen, men då steady-state (jämvikt) uppnåtts i systemet är även fastläggningen med hjälp av mineralfällning en viktig process (Magdoff m.fl., 1974; Isenbeck-schroeter m.fl., 1993; Harman m.fl., 1996). Det betyder att fastläggningen inte behöver begränsas av reaktioner på ytor och att anläggningen inte behöver bli mättad på grund av begränsad reaktiv yta. Det finns idag därmed inga enkla riktlinjer som beskriver storleken av fastläggningen och hur den sker, vilket gör att inga entydiga rekommendationer om hur nära en vattenförekomst renat avloppsvatten kan släppas ut i mark, med hänsyn tagen till fosforretention i mark. Bättre kunskap om komplexkemin och bättre tillgång till data om tillgängliga aluminium-, järn- och kalciumspecier i marken kan i framtiden ge bättre underlag till bedömning. I de nationella beräkningarna genomförda av SMED ingår viss markretention av enskilda avlopp, men denna beräknas genom kalibrering av avskiljningen från skillnaden mellan beräknad bruttobelastning och uppmätta halter i vattendrag och sjöar och är inte beskriven med processer som äger rum i marken. I dagsläget kan projektet alltså inte säga på vilket avstånd en markbaserad reningsanläggning kan placeras utan att påverka recipienten negativt. Rimligen bör därför de gamla skyddsavstånden för att hindra spridning av patogener användas vid normal skyddsnivå (Naturvårdsverkets Fakta, 2003). Vid hög skyddsnivå menar projektet att källsorterande system är att föredra för att uppnå den rening, robusthet och säkerhet som krävs enligt försiktighetsprincipen och dessutom goda möjligheter till närsaltsåterföring och energiutvinning genom biogas. Projektet ansluter sig till de bedömningsgrunder för hög och normal skyddsnivå som Miljösamverkan Kronoberg-Blekinge tagit fram och som anger hög skyddsnivå minst 50 meter från alla sjöar och vattendrag och minst 100 meter från sjöar och vattendrag i åtgärdsprogram där status är sämre än god med avseende på näringsämnen, vilket är fallet i Skintan. 17

Påverkan på Skintan om kretsloppsanpassade avloppslösningar så som sluten tank installeras i hela avrinningsområdet. Beräkningsscenariot förutsätter att allt svartvatten samlas in och att BDT-vatten infiltreras och renas enligt de schabloner som redovisats för infiltrationsbädd. Denna drastiska åtgärd skulle få mycket god effekt, då bruttobelastningen på Skintan skulle minska till 13 kg fosfor och 151 kg kväve. Den totala nyttan av denna åtgärd beror emellertid mycket på hanteringen av slammet, d.v.s. hur mycket transportarbete som uppstår och därmed hur mycket utsläpp som genereras av insamlingen samt hur det uppkomna slammet hanteras. Enligt Västra Strandens reningsverk (Miljörapport 2011) tar verket emot allt slam från kommunens enskilda avlopp, vilket behandlas tillsammans med externslam från alla kommunens övriga reningsverk. Vid nedbrytningsprocessen i rötkamrarna bildas rötgas, som i huvudsak består av metangas och koldioxid. Gasen som bildas driver en gasmotor som genererar värme och el. Det finns också möjligheter att bränna gasen i en värmepanna. Både el- och värmeenergin används internt för att driva reningsanläggningen men verket är nu även anslutet till fjärrvärmenätet så det finns möjlighet att förse staden med värme med hjälp av rötgas. Vid rötning minskar mängden organiskt material med ca 50 %. Kvävehalten i slammet före och efter rötning påverkas inte mycket, vilket betyder att med källsorterande lösningar kommer ca 50 % av kvävet att återföras till åkermark medan en liten andel kväve (<5 %) skulle återföras i system med enbart slamavskiljning och markbaserad rening. Vad det gäller fosfor har Västra Strandens reningsverk (Miljörapport 2011) 93 % fosforrening och eftersom externslammet körs direkt till rötning blir reningsgraden ännu högre då endast rejektvattnet från externslammet går in i huvudlinjen. Återföringen av fosfor från källsorterande anläggningar blir därför god medan endast en liten andel fosfor (<15 %) skulle återföras i system med enbart slamavskiljning och markbaserad rening. Genom införande av kalkfilter efter tät markbädd eller förfällning i utökad slamavskiljare skulle fosforåterföringen kunna förbättras väsentligt även i dessa system, men inte upp till samma nivå som för de källsorterande systemen och kväveåterföringen skulle knappast påverkas. Idag återförs 12 % av slammet från Västra Strandens reningsverk till jordbruksmark medan resten går till anläggningsjord (Miljörapport 2011). Januari 2012 blev dock verket REVAQcertifierat och det är troligt att en större andel av slammet kommer återföras till jordbruksmark framöver vilket ökar miljönyttan. Projektet ser därför betydande miljövinster både ur belastnings- och resurshushållningssynpunkt med källsorterande system. Projektet konkluderar att det är en signifikant skillnad på hur Skintan belastas om alla anläggningar renar minst lika bra som infiltrationsanläggningar eller om allt svartvatten samlas in via kretsloppslösningar. Belastningsminskningen mellan dessa två alternativ uppskattas till ca 80 kg fosfor och ca 1 500 kg kväve. 18

Kostnadsuppskattning för uppgradering av enskilda avlopp till hög skyddsnivå För att Halmstad miljökontor ska kunna ställa krav på kretsloppslösningar vid hög skyddsnivå utanför kommunalt VA-verksamhetsområde krävs att merkostnaden för denna anläggningstyp är skälig jämfört med andra av kommunen godkända enskilda avloppslösningar, vilka redovisas på kommunens hemsida. Projektet har därför utifrån listpriser, avloppsguidens prisschabloner och kontakter med leverantörer och entreprenörer försökt uppskatta dessa kostnader både vid anläggande av helt nytt avlopp och vid uppgradering av befintligt avlopp till en rening motsvarande hög skyddsnivå. Anläggnings- och driftskostnaden för ett enskilt avlopp varierar mycket beroende på anläggningstyp, markförutsättningar, nybyggnation eller renovering samt bostadens tekniska utformning. Om fastigheten har en befintlig godkänd slamavskiljare kan uppgraderingen bli billigare än om hela avloppet måste bytas ut. Källsorterande system kräver normalt ny rördragning inne i bostaden medan markbaserade system ger något högre entreprenadkostnader. Projektets erfarenhet är också att de prisuppgifter som baseras på verkliga offerter ligger högre än tillverkarnas uppskattningar. Total årlig kostnad är svår att uppskatta men de flesta leverantörer pratar om livslängder på ca 20 år. Rätt anlagd kan en markbaserad anläggning fungera i upp till 30 år (Ridderstolpe, 2009). Många av dagens anläggningar är äldre än så och skulle behöva bytas ut. Tabell 3 redovisar kostnadsschabloner för olika jämförbara teknikalternativ (ej urinseparering och torra system), vilka uppfyller Halmstad kommuns krav för hög skyddsnivå och vilka projektet ställer sig bakom. Specifika prisuppgifter redovisas i Bilaga 1. 19