Ekoteknik, 120 poäng Institutionen för Naturvetenskap och Miljö Miljövetenskap C: Praktisk utveckling 15p VT 2003 Mobil slamavvattning vid tömning av trekammarbrunnar Examensarbete av Linn Olson
Abstract In Sweden today there are approximately one million households which are not connected to collective sewage. These households are equally divided between permanent and temporary residences. Instead the households use separate sewage with ground infiltration where the sewage water is taken to. Sludge from separate sewages consists of water up to 98 % and the rest of organic substances. The separated sewages are emptied on a regular basis and the watery sludge is transported to the local sewage treatment works. Appr. 20,000 tons of TS sludge is external sludge. The purpose of this report is to investigate whether it is possoble to optimize sludge transportation from each works and in addition to find a suitable sedimentation for external sludge. Nowadays there is technology available which enables dewatering on the spot when emptying a particular sewage thus minimizing water transportation. The sludge treatment of Sundsvall s local authorities has been employed as an example in this study. This technology ought to be introduced in order to minimize transports and to not to have to take care of the sludge and the sewage works. Some options are at hand. The works investigated are KSU, MDU and Pougus. These works dewater the sludge on the spot. Dewatering- and conventional technology have been compared in respect of transportation and emptying frequency. The study has shown that dewatering technology is the preferable option considering environment and efficiency though taking into account the substantial investments needed at the acquisition of the above mentioned technology it cannot be economically justified. However in the long run this technology may prove worthwhile using due to the fact that a great amount of money can be saved at the sewage works and in transportation. Today it is difficult to find sedimentation treatment for sludge which results in large quantities being deposed. At a deposition a fee must be paid. Furthermore deposition of organic substances will be banned in 2005. If the substances are used as final covering of the depositions the fee will be removed. Mobil sludgedewatering width emptying of private drainage Author: Linn Olson Course: Individual project, 15p VT 2003 Ecotechnic, Institution for Natural science and Environment Address: Mitthögskolan, 831 25 Östersund tfn. 063-16 53 00
Sammanfattning I Sverige finns ca en miljon hushåll som inte är anslutna till kommunal avloppsrening. Dessa utgör ungefär lika delar av permanentboende och fritidshus. Hushållen har istället vanligtvis enskilda avlopp med efterföljande markinfiltration, dit hushållets avloppsvatten leds. Slam från enskilda avlopp består till 98 % av vatten, den resterande delen är bl a organiska ämnen. De enskilda avloppen töms regelbundet, och slammet med den höga vattenhalten transporteras till kommunens reningsverk. Det är ca 20 000 ton TS slam per år som är externslam. Syftet med rapporten är att utreda huruvida det går att optimera transporter av slam från enskilda anläggningar samt att hitta en lämplig avsättning för externslam. Det finns idag teknik som avvattnar slammet på plats vid tömning av enskilda avlopp, detta minimerar transport av vatten. I Sundsvalls kommuns slamhantering har använts som pilotprojekt i den här litteraturstudien. Denna teknik skulle införas för att minska transporterna och för att inte behöva behandla slammet på reningsverket. Några alternativ på anläggningar, behandlingar och avsättningar finns. De anläggningar som har studerats är KSA, MDU och Pougus, dessa är anläggningar som avvattnar slammet på plats. Avvattningsteknik och konventionellteknik har jämförts med avseende på transporter och tömningsfrekvens. Det studien har visat är att avvattningstekniken är bättre på de punkter som rör miljö och effektivitet, men med avseende på de stora investeringarna som behövs vid inskaffandet av avvattningsteknik kan inte tekniken i dagsläget försvaras ekonomiskt. Men på längre sikt kan tekniken komma att löna sig även ur ekonomisk synvinkel, för att stora pengar kan sparas vid behandling på reningsverket och på transportkostnader. Idag är det svårt att hitta avsättning för avloppsslam, vilket medför att stora mängder deponeras. Vid deponering erläggs en deponeringsavgift. Dessutom kommer ett förbud mot deponering av organiskt material 2005. Om materialet används vid t ex sluttäckning av deponier befrias materialet från deponeringsavgiften. Avloppsslammet kan användas som tätskikt eller komposteras och användas som vegetationsskikt, på deponin. Mobil slamavvattning vid tömning av trekammarbrunnar, Författare:Linn Olson, termin Kurs: Miljövetenskap C; Praktisk utveckling 15 p Ekoteknikprogrammet, institutionen för Naturvetenskap och miljö. Adress:Mitthögskolan 831 25 Östersund tfn. 063-16 53 00
Innehållsförteckning 1. Introduktion... 1 1.2 Mål... 1 2. Metod... 1 3. Kartläggning... 2 3.1 Avloppsslam... 2 3.2 Smittspridning... 4 3.3 Slamtillväxt... 6 3.4 Konventionell hantering av externslam... 6 3.4.1Utsläpp från fordonstrafik... 7 3.5 Slambehandling... 8 3.5.1 Efterbehandling av slammet... 8 3.5.2 Framtidsplaner... 8 3.6 Teknik med avvattningssystem... 9 3.6.1 SimonMoos KSA-system... 9 3.6.2 Aqua Equipment MDU-system... 9 3.6.3 Rolba Hedersunda Pougus-modellen... 10 3.6.4 Polymer... 11 3.7 Avsättning för avvattnat slam... 11 3.7.1 Sluttäckning av deponier... 11 3.6.2 Slam från enskilda avlopp i jordbruket... 15 3.6.3 Oljeskadad jord... 16 3.6.4 Förbränning... 17 4. Resultat... 19 5. Utvecklingsförslag... 24 6. Diskussion... 26 7. Erkännande... 29 8. Referenslista... 30 8.1 Tryckta referenser... 30 8.2 Tidskrift... 30 8.3 Opublicerat manuskript... 30 8.4 Elektronisk publikation... 30 8.5 WWW-dokument... 30
1. Introduktion Hushåll som inte är anslutna till det kommunala avloppsnätet har vanligtvis enskilda avlopp med efterföljande markinfiltration, dit hushållets avloppsvatten leds. Slam från enskilda avlopp består till 98 % av vatten, den resterande delen är bl a organiska ämnen. De enskilda avloppen töms regelbundet, och slammet med den höga vattenhalten transporteras till kommunens reningsverk. Idag är det viktigt att optimera transporter både ur ekonomisk och miljömässig synvinkel. Om slammet avvattnas innan transport skulle detta medföra en effektivisering av slamtransporterna och minskad miljöbelastning. På reningsverket avvattnas slammet från de enskilda avloppen, tillsammans med slam från det kommunala nätet. Efter behandling tillverkas det anläggningsjord av slammet. Att det blir anläggningsjord beror på att slammet efter avvattningen innehåller bakterier, tungmetaller och organiska mikroföreningar. Detta gör det svårt att finna andra avsättningar för slammet. År 2000 infördes en skatt på 250 kr per ton avfall som deponeras och 2003 höjdes den till 370 kr. År 2005 kommer ett förbud mot deponering av organiskt material, inklusive slam träda i kraft. Det medför att det är dyrt att deponera slammet och det kommer inom kort att bli förbjudet, därför måste någon avsättning för slammet hittas. Om slammet från de enskilda avloppen avvattnas innan transport så är det lättare att lösa problemet med avsättningen samtidigt som transporterna effektiviseras och kommande lagar och krav kan uppfyllas. Syftet med rapporten är att utreda huruvida det går att optimera transporter av slam från enskilda anläggningar samt att hitta en lämplig avsättning för externslam. 1.2 Mål Utreda de regler som ställs för mellan/sluttäckning av deponier då det är en möjlig avsättning för avvattnat slam. Kartlägga tekniker för mobilavvattning av slam. Undersöka vilken TS-halt som slammet kan uppnå vid avvattning. Undersöka vilka miljömässiga konsekvenser som mobil avvattning medför. Utreda ekonomiska konsekvenser med mobil avvattning, med avseende på transporter av slam i form av tid och logistik samt kostnader för omhändertagande av avvattnat slam. 2. Metod Arbetet baseras på en litteraturstudie av rapporter, avhandlingar och övrig litteratur. Studiebesök har gjorts i Svedala kommun, Strömsunds kommun och Härnösands kommun. Några andra kommuner har enbart intervjuats angående deras slamtömningssystem. Kontakt med entreprenörer och leverantörer har tagits för att komplettera litteraturen. Ett studiebesök på Sundsvalls kommuns reningsverk och ett besök hos entreprenören som idag tömmer de enskilda anläggningarna har utförts. Arbetet baseras på Sundsvalls kommuns slamhantering, men kan även användas av andra kommuner. Beräkningar på koldioxidutsläpp från dieselfordon har gjorts, samt beräkningar på hur många trekammarbrunnar som kan tömmas per dag. Hur många mil ett slamfordon kör per år har uppskattats och beräknats med avseende på konventionell teknik och avvattningsteknik. Även hur stor bränsleförbrukning slambilar har och vad som kan sparas ekonomiskt i och med minskad bränsleförbrukning har beräknats. Alla beräkningar presenteras i tabeller i bilaga 2. 1
3. Kartläggning 3.1 Avloppsslam I de svenska avloppsreningsverken avskiljs varje år ca 240 000 ton avloppsslam, räknat som torrsubstans (TS). Ett svenskt hushåll producerar omkring 200 l avloppsvatten/person, dag. De hushåll som inte är anslutna till kommunala reningsverk ger upphov till ca 20 000 ton TS slam, framförallt i form av trekammarbrunnsslam. Slammet från trekammarbrunnarna transporteras i de flesta fall till ett kommunalt reningsverk. (Naturvårdsverket, 1996) På grund av hög vattenhalt, smittämnen och luktproblem är slammet svårt att hantera. Det mesta deponeras på avfallstippar. Slam bildas vid rening av avloppsvatten, i avloppsvattnet finns fosfor, kväve, kalium, mikronäringsämnen, humusämnen, energi och vatten. Spillvatten från ett hushåll kan delas upp i svartvatten (spolvatten, urin och fekalier) och BDT-vatten (bad-, dusch-, disk-, och tvättvatten). Svartvattnet är det mest näringsrika vattnet, där finns 90 % av kvävet och 75 % av fosforn. I svartvattnet är det urinen som är mest näringsrikt och står för 80 % av kvävet och 50 % av forsforn. (Norrtälje kommun 2003-03-17) Spillvattnet spolas ut i trekammarbrunnen (slamavskiljaren) där partiklar separeras från vattnet. De tyngre partiklarna sjunker till botten och bildar slamlagret. De lättare partiklarna, fett, olja etc flyter upp till ytan och bildar ett flytslam, se figur 1. Lagret i mitten är relativt klart och rinner då vidare till nästa kammare, där stegen upprepas. (Blad, 1999) Överskottsvattnet som innehåller stora mängder kväve och fosfor leds därefter till en infiltrationsbädd. En stor del av dessa näringsämnen når grundvattnet efter infiltrationen, exakt hur stor del beror på hur bra infiltrationen fungerar. (Norrtälje kommun 2003-03-17) Inlopp Flytslam Vatten Utlopp Slam Fig. 1 Bilden visar hur en trekammarbrunn för 5 pers ser ut efter ca ett år utan tömning.(illustration Linn Olson). 2
Fig. 2 Principskiss av två slambrunnar, den vänstra är av en modernare låg typ och den högra är en klassisk av gammal design. (Blad. P, 1999) Vid slamavskiljaren avskiljs biologiskt nedbrytbara partiklar i och med att de naturligt förekommande anaeroba bakterierna börjar bryta ned de organiska partiklarna och förstöra det sjukdomsalstrande materialet i avloppsvattnet. Fördelen med det är att dessa partiklar inte kommer att belasta senare steg i processen och att näringsämnena i partiklarna avskiljs. Nackdelen är att slammängden ökar och slamhanteringen är både ekonomiskt och volymmässigt tungt. (Jönsson, Malmén, Palm, 2002) Det typiska utseendet på en slamavskiljande brunn, se figur 2, är en tät brunn vars egenskaper skall vara sådana att partiklarna i vattnet skall sjunka till botten och bilda ett bottenslam. Partiklarnas sedimentationstid bestämmer hur lång uppehållstid avloppsvattnet skall ha i slamavskiljaren. Uppehållstiden bör inte understiga 6 timmar enligt Naturvårdsverket. Avloppsvattnet skall komma in i tanken med låg hastighet för att inte störa redan pågående sedimentation. I slamavskiljaren stannar ungefär 70 % av det suspenderade materialet och 30 % suspenderat material följer med vattnet ut ur brunnen. (Blad, 1999) Mängden icke nedbrytbara ämnen i avloppet har troligen ökat, bl a genom den ökade användningen av syntetfibrer och av zeoliter i tvättmedel. Detta innebär att betydelsen av en god slamavskiljning har ökat. Samtidigt finns det risk att de nya effektivare tvätt- och rengöringsmedlen ökat svårigheterna med att erhålla en god slamavskiljning. (Jönsson, Malmén, Palm, 2002) Enskilda avlopp orsakar idag miljö- och hälsoproblem på många håll i landet. Platsens geologiska och hydrologiska förutsättningar, hur tätt området är bebyggt och närheten till sjöar och vattendrag har betydelse för eventuell miljöpåverkan och smittspridning. Utsläpp av ett otillräckligt renat avloppsvatten i ett tätbebyggt område nära havet innebär en betydligt större risk, än om utsläppet sker i en glest befolkad skogsbygd. I Sverige finns ca en miljon hushåll som inte är anslutna till kommunal avloppsrening. Dessa utgör ungefär lika delar av permanentboende och fritidshus. Utsläpp för hela landet av fosfor från permanenthushåll med enskilt avlopp var 1993 700 ton per år vilket är dubbelt så mycket som släpptes ut från samtliga svenska kommunala reningsverk. Dessutom var fosforutsläppen från enbart fritidsbebyggelse mellan 20-30 ton per år. Det finns inga uppgifter som tyder på att någon nämnvärd förbättring av de enskilda avloppen ska ha förekommit sedan 1993. (Institutet för jordbruks- och miljöteknik, 2002-04-02) 3
Hushållsavloppsvattnet bidrar också med metallföroreningar. Metaller fastnar oftast på de tyngre partiklarna och ackumuleras i slammet. Detta kan leda till att slammet innehåller höga halter av någon metall och överskrider de gränsvärden som naturvårdsverket har satt upp för hur höga koncentrationer av metall i slam som får spridas på jordbruksmark. (Blad, 1999) Se i figur 3 hur en full trekammarbrunn från ett hushåll kan se ut. Fig.3 Trekammarbrunn i betong (foto Linn Olson). 3.2 Smittspridning I de fall hushållets avloppsvatten renas via infiltration är det viktigt med ett tillräckligt säkerhetsavstånd till eventuella dricksvattentäkter. På samma sätt måste avloppsvatten som kommer i kontakt med eventuella närliggande vattendrag vara tillräckligt renat, bland annat med avseende på smittämnen. Avloppsvattnet bör hålla badvattenkvalitet när människor och djur kan komma i kontakt med det. (Schönning, 2003) Det är välkänt att slam innehåller mikroorganismer som kan ge upphov till sjukdomar (patogener) och det är känt att också en del av de behandlingsmetoder som används endast ger en begränsad reduktion av dessa mikroorganismer. Spridning av slam i miljön kan således innebära att människor och djur exponeras för patogener och därmed utgör en risk för spridning av infektionssjukdomar. Hur riskerna med slam uppfattas varierar dock. (Schönning, 2003) Spridning av infektioner via slam sker genom indirekt eller direkt smittspridning. Definitionen för indirekt smittspridning innebär att patogenerna sprids med ett bärarmaterial som slam, vidare via vatten, jord eller gröda, eller med vektorer, se figur 4, vilka är djur som i sin tur inte nödvändigtvis blir sjuka eller infekterade, exempelvis fåglar och smågnagare. Indirekt smittspridning inkluderar också luftburen smitta på längre avstånd. Definitionen på direkt smittspridning är att den sker från en person till en annan vid direkt kontakt. Ofta benämns dock kontakt med slam vid hantering som risk för direkt spridning medan övriga spridningsvägar benämns som indirekta. (Schönning, 2003) 4
Fig. 4 Möjliga spridningsvägar för patogener vid användning av avloppsslam på mark. Patogenerna i slammet kan sedan spridas vidare till människor och djur via vattnet, jorden, grödan eller vektorer. (Naturvårdsverket, 2002) Flera faktorer påverkar dock slammets värde negativt vid kvittblivning och som ekologisk resurs. Faktorer av betydelse är t ex: Risk att sekundärt sprida olika typer av smitta till människor och djur genom olämplig kvittblivning, transport eller behandling. Risk att tillföra olika toxiska eller persistenta ämnen till den slutgiltiga deponin eller användningsområdet, t ex vid olämplig typ av industriell anslutning, behandlingsprocess eller kvittblivningsområde. Andra ekologiska effekter, t ex produktion av stora mängder kväveoxider. Slammet kan göras mer eller mindre riskfritt ur mikrobiell synvinkel, men olika mikroorgansimgrupper har varierande känslighet för olika behandlingsalternativ. Vid en upphettning till mellan 60-70 C inaktiveras de flesta för människan sjukdomsalstrande organismer. Alternativt kan t ex högt ph, strålning, långtidslagring eller annan behandling så gott som fullständigt eliminera risken för att sjukdomar sprids till människan. I en undersökning visade det sig att fyndfrekvensen av patogena bakterier var 80 % i det förtjockade slammet och 41 % i rötat slam. (Carlander, Stenström, 1999) Mag- och tarminfektioner är relativt vanligt förekommande i samhället. En del personer insjuknar med diarré och/eller andra symptom som i vissa fall kan vara allvarliga med påverkan på t ex leder (Salmonella), njurar (EHEC, Campylobacter) och lever (hepatit). Många infekterade blir dock endast symptomfria bärare. Båda grupperna utsöndrar patogener via fekalierna och således kommer dessa organismer att återfinnas i avloppsvattnet (obehandlat och behandlat) och produkter med sitt ursprung i avlopp. Förekomsten och koncentrationen av patogener är beroende av hälsoläget i den anslutna befolkningen, typ av anslutna avlopp och annat inkommande vatten samt av vilken behandling som sker i avloppsreningsverket. Förekomsten varierar under dygnet och även beroende på säsong. En blandning av många enskilda avlopp kan sägas ge motsvarande variation i patogeninnehåll som en större anläggning. (Schönning, 2003) Slam kan innehålla sporer (bl.a. Clostridium) som kan infektera kor och ge problem i mejeriindustrin. Bakterier inaktiveras generellt lättare än maskägg och protozocystor och virus är generellt mer resistenta än bakterier mot miljöfaktorer, men överlever inte längre än protozocystor. (Schönning, 2003) 5
De viktiga smittspridningsvägarna från en infiltrationsanläggning är kontamination av grundvatten och hantering av slammet från slamavskiljarna. Anläggningens utformning, belastning med avloppsvatten och geohydrologiska förhållanden avgör hur mycket mikroorganismerna avtar i antal. Hög grundvattennivå, samt markens och den underliggande berggrundens sprickighet och sammansättning av material, har störst betydelse för spridningsrisken (Carlander, Stenström, 1999). 3.3 Slamtillväxt När slamnivån i brunnen når en viss punkt har avloppsvattnet mindre tid att sedimentera och mer partiklar lämnar brunnen utan att ha sedimenterats. För att förhindra detta måste brunnen tömmas regelbundet. Tömningsfrekvensen bestäms av flera faktorer: Brunnens kapacitet Avloppsvattenflödet Mängd suspenderat material i avloppsvattnet Effektiviteten av slamavskiljaren beror av dessa parametrar eftersom optimal anaerob nedbrytning minskar slammets tillväxtfaktor. Brunnens utseende är även den en viktig parameter, partiklarna hinner sjunka till botten fortare i en lång men grund brunn än en djup med motsvarande våtvolym. Slamvolymen i brunnen är summan av det slam som sjunkit till botten och flytslammet på ytan. När brunnen töms, avslutas den reningsprocess som pågår i brunnen. En ny process startas när nytt avloppsvatten fylls på i brunnen, men det tar relativt lång tid innan reningsprocessen är effektiv igen. Anaeroba processer är först i gång efter 2,5 år. (Blad, 1999) 3.4 Konventionell hantering av externslam Den konventionella metoden för externslamhantering i Sundsvall och många andra kommuner i Sverige innebär att slammet transporteras från den plats där det produceras med ett slamsugningsfordorn till ett avloppsreningsverk. Slammet har då en TS-halt på bara 1 %. Externslammet som tillförs reningsverket innehåller många grova föroreningar, trasor, stenar, kondomer etc. De driftkostnader som blir för slamhanteringen kan delas upp på följande kostnadsposter: Uppsugning och transport av externslammet till slammottagningen, dvs den kostnad som för enskilda hushåll faller inom slamsugningstaxan. Behandlingskostnader på reningsverket. Då slammet tillförs reningsverkets vattenfas kan kostnaderna uppdelas dels i BOD-reduktion och kostnader för slamavvattning. Då externslammet tillförs i verkets slamfas blir det kostnader för slamavvattning och reduktion av BOD i reningsverkets rejektvatten. Transport av det avvattnade slammet till avsättningsplatsen. Eventuella kostnader för avsättning och mottagande. Idag används i Sundsvall vanliga slambilar. En bil rymmer 13 m 3 och ett släp 17 m 3 slam. Det tar mellan 15 och 20 minuter att tömma en brunn och på en dag tömmer en bil ca 11 brunnar. Slambilarna som används idag har en bränsleförbrukning på 4-5 l/mil, på en 8-timmars arbetsdag, förbrukas 75-100 l diesel. I de områden som ligger relativt långt från reningsverket placeras ett lastbilssläp på 17 m 3 dit slambilen kan åka och tömma sin tank och behöver endast köra en vända till reningsverket per dag. I de närliggande områdena tömmer däremot 6
slambilen sin tank direkt till reningsverket och kör på så sätt flera vändor till reningsverket. De slambilar som används till tömning av trekammarbrunnar kan även andvändas till att tömma slutna tankar och köksavlopp. (L. Hermansson, personlig kommunikation, 12 mars, 2003) I Sundsvalls kommun är det mellan 12 000 och 13 000 m 3 slam/år som hämtas från de ca 6 000 1 enskilda avloppen. Vissa avlopp töms varje år och andra vartannat eller vart tredje år. Kommunen är uppdelad i åtta olika områden för slamtömning, som två entreprenörer delar på, Sita AB och Hermanssons miljövård AB. (se bilaga 5) 3.4.1Utsläpp från fordonstrafik Från fordonstrafik släpps en hel del föreningar ut. I Europa som helhet står förbränningsmotorer i fordon för en mycket stor del av utsläppen av både koldioxid och kväveoxider. Koldioxid bildas bl a vid förbränningsprocesser, särskilt i motorer. Koldioxid förstärker atmosfärens växthuseffekt och kan därigenom åstadkomma långvariga klimatförändringar, i första hand stigande temperatur. (Naturvårdsverket, 2003-03-13) Utsläppen av VOC kommer också i första hand från vägtrafiken. Ett delmål i Naturvårdsverkets miljökvalitetsmål Frisk luft, är att år 2010 ska utsläppen av VOC i Sverige, exklusive metan, ha minskat till 241 000 ton. Utsläppen har dock minskat till följd av införandet av katalysatorer, system för minskad avdunstning av bränsle för fordon. (Kungliga tekniska högskolan, 2003-03-11). Väl i lufthavet reagerar VOC kemiskt med andra luftföroreningar, främst kväveoxider, och bildar så kallade fotokemiska oxidanter varav marknära ozon är den dominerande. VOC-föreningar är flyktiga, det vill säga lätt avdunstar till luft. VOC kan också orsaka cancer, luftrörsproblem och andra hälsoeffekter. (Chalmers tekniska högskola, 2003-05-08). De flesta utsläpp är även belagda med ekonomiska styrmedel. Skatterna som i de flesta fall representerar de ekonomiska styrmedlena visar en stadig uppgång. ton koldioxid 5000000 4500000 4000000 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 miljoner kronor 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Fig.5 Diagrammet visar CO 2 uppgången Fig. 6 Ovan visas fordonsskatten i miljoner för landtransporter. (Sika, 2003-05-22) kronor för landtransporter. (Sika, 2003-05-22) 1 antal avlopp 2002 7
miljoner kronor 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1992 1994 1996 1998 2000 2002 miljoner kronor 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Fig.7 Ovan redovisas energiskattens upp- Fig. 8 Diagrammet visar koldioxidskatten gång för landtransporter (Sika, 2003-05-2) för landtransporter (Sika, 2003-05-21) 3.5 Slambehandling Slammet från de enskilda avloppen i Sundsvalls kommun körs idag till reningsverket i Fillan, 7 km utanför Sundsvall. Där sugs slammet in i anläggningen med en hastighet på ca 42 l/s det tar mellan 10 och 15 minuter. Slammet passerar först ett galler där större föremål som kan ha följt med slammet rensas bort, därefter leds slammet till ett sandfång där sand avlägsnas. Sedan blandas slammet från de enskilda avloppen med slammet från det kommunala nätet och går igenom reningsverket tillsammans med det. Först sker en mekanisk rening, sedan biologisk rening med aktivt slam och sist sker en förfällning av slammet med Fe 3+. Slammet förtjockas sedan innan det rötas i Fillans rötningsanläggning. Efter rötningen har slammet en TS-halt på ca 20 % vilket är ungefär som blöt matjord. De som äger brunnarna betalar mellan 600-800 kr/tömning beroende på brunnstorlek och slanglängd. (S. Grannas, personlig kommunikation, 6 mars, 2003). 3.5.1 Efterbehandling av slammet Efter det att slammet har rötats läggs det i stora silos som sedan töms på lastbilsflak för att fraktas till Timrå kommun där ett företag som gör anläggningsjord tar hand om slammet mot en viss betalning. De blandar upp jord med 10 % slam och säljer det sedan som anläggningsjord till t ex SJ som använder den till sina banvallar och till Sundsvall utemiljö som använder jorden till att gödsla grönytor med i Sundsvall kommun. Slammet från Fillans reningsverk ligger under Naturvårdsverkets gränsvärden för metaller, det som inte har analyserats är vilka halter av flamskyddsmedel det finns i slammet. (S. Grannas, personlig kommunikation, 6 mars, 2003) 3.5.2 Framtidsplaner På reningsverket i Fillan planerar man att investera i ett nytt galler för att rensa bort de större föremålen från externslammet, investeringen skulle leda till att brunnslammet kan ledas direkt till slamfasen utan att passera vattenfasen i verket. Investeringen kostar mellan 250 000 och 300 000 kr. (S. Grannas, personlig kommunikation, 6 mars, 2003) 1 april skall det rötade slammet köras till Enåsen i Ljusdal. Boliden ska där använda slammet för att fylla igen gruvhål. Detta kommer att bli billigare för reningsverken då Boliden inte kräver betalt för att ta emot slammet. (S. Grannas, personlig kommunikation, 6 mars, 2003) 8
3.6 Teknik med avvattningssystem Det finns idag teknik som avvattnar slammet på plats vid tömning av enskilda avlopp, detta minimerar transport av vatten. I Sundsvalls kommun skulle systemet kunna införas för att minska transporterna och komma ifrån behandling av slammet på reningsverket. Några alternativ på tekniker, behandling och avsättning kommer att redovisas i efterföljande text och därefter diskuteras och utvärderas under rubriken diskussion. Det förefaller finnas tre aktörer som är aktuella för den svenska marknaden för mobil slamavvattning, vid tömning av trekammarbrunnar. Två av dessa finns i Sverige medan den tredje har sitt huvudkontor i Danmark. Slammet avvattnas i samband med att trekammarbrunnen töms, vattnet pumpas tillbaka ned i trekammarbrunnen och infiltreras ut i följande markinfiltration. Endast slammet med en relativt hög torrsubstans återstår. Detta medför att fler brunnar kan tömmas innan slambilen måste tömma sin tank. På detta sätt minskar emissionerna från avgaserna och bensinförbrukningen minskar. Dessutom är det lättare att hitta lämpliga avsättningar för slam om det inte blandas med slam från det kommunala nätet 3.6.1 SimonMoos KSA-system En teknik som finns för mobil avvattning är The MOOS KSA-SYSTEM (kombinerad slamsugare och slamavvattning) som har blivit utvecklad för att kunna tömma enskilda avlopp. Slammet erhåller en TS-halt på 15 % efter avvattning En reduktion av brunnens innehåll på 85 % sker vid avvattning Anläggningens pris ca 2,8 miljoner inkl chassi. Exkl 800 000 kr. 3.6.1.1 Process När bilen anländer till avloppet suger den först upp allt innehåll i brunnen till en vakuumtank, sedan pumpas slammet vidare till avvattningstanken. Under tiden pumpas också en passande mängd (beroende på mängden slam) polymerer till avvattningstanken som flockar slammet, slampartiklarna bildar en större hopning och vattnet trängs ut. Vattnet filtreras ner i rejektvattentanken genom filter som klär tankens sidor och bara det relativt torra slammet återstår i slamtanken. Rejektvattnet pumpas tillbaka ner i brunnen. (se bilaga 7) (Simon Moos 2003-03-21) Den här tekniken kräver mer av chauffören i och med att det blir tyngre arbetsdagar med mindre bilkörning. Dosering av polymer justeras och kontrolleras. Systemet är dessutom avancerat att rengöra, men det finns spolutrustning att köpa till systemet. I Strömsunds kommun där systemet har används i ca 6 månader har det visat sig att mängden slam reduceras med 85 %. Polymeråtgången i Strömsund är ca 4 l/m 3 slam. (Y. Hansson, Strömsundskommun, personlig kommunikation, 14 mars, 2003) 3.6.2 Aqua Equipment MDU-system En annan teknik kommer från företaget Aqua Equipment, de har en modell av slamavvattning som heter MDU (Mobil dewatering unit). MDU avvattnar i likhet med KSA-systemet slam från trekammarbrunnar. Den patenterade metoden bygger på mekanisk rening, inga kemikalier används för slamförtjockning istället centrifugeras slammet så att vattnet separeras från slammet. 9
I varje anläggning finns dock en doseringspump för Al 2 (SO 4 ) 3 som ger en högre reduktion av fosfor om det tillsätts till slammet. Avvattningsprocessen påbörjas samtidigt som tömningsprocessen, vilket medför att när tömningsprocessen är avslutad kan återfyllnad av vatten till brunnen påbörjas direkt. Detta oavsett om avvattningsprocessen fortfarande pågår. Slammet har en TS-halt på 25-35 %, se i figur 9 ett exempel på slam med TS-halt på ca 30%. En reduktion på 95 % erhålls Fig.9 Slammet med en TS-halt på ca 30 %. (Foto Linn Olson) Anläggningens pris är ca 2,2 miljoner. Det är ett cirka pris och kan variera beroende på vilken extra utrustning som önskas (t ex högtrycksspolningsutrustning, värmare mm). Priset inkluderar inte chassi. (Aqua Equipment, 2003-03-12) 3.6.2.1 Process Den mobila avvattningsanläggningen kan monteras på alla typer av chassin. Tömning av slamavskiljare sker med hjälp av en speciell utvecklad ejektor för MDU system. Två slangar är kopplade till ejektorn. En slang vilken förser ejektorn med rejektvattnet under tryck. Slangenv transporterar slamvatten in i avvattningsenheten. Slangarna förvaras på en roterande slangtrumma. Användningen av en ejektor gör att slammet späds under uppsugning, det underlättar avvattningsprocessen och ingen trycktank behövs. En pump förser ejektorn med vatten under tryck. När slam kommer in i MDUn via slangtrumman leds det till en separeringstank. Denna tank har en volym på ca 2,5 m 3 och är försedd med två inloppsskruvar som avskiljer grövre material. I botten finns två skruvar som transporterar sanden till presskruven, som har till uppgift att ta emot, att transportera och avvattna slam. Från separeringstanken distribueras slamvattnet vidare till två roterande trummor med invändig fast presskruv. Här kan även dosering av Al 2 (SO 4 ) 3 ske, doseringen sker från förarhytten. I de roterande trummorna separeras slammet från vattnet. Övervakningen av trummorna sker via monitorer inne i förarhytten. Vattnet som separeras går ner i rejektvattentanken och slammet leds till en press. En roterande borste rengör kontinuerligt trumman. Efter pressen faller vattnet ner i en slamtank. Rejektvattnet som erhålls under avvattningsprocessen används för att förse pumparna och ejektorn med vatten. Efter avslutad uppsugning sker en återspolning av rejektvattnet till brunnen. Det återspolade vattnet innehåller mikroorganismer. När slamtanken töms öppnas en lucka i botten av slamtanken. Via en skruv i botten på slamtanken matas slammet ut. (A. Lantz, personlig kommunikation, 14 april, 2003). 3.6.3 Rolba Hedersunda Pougus-modellen En tredje modell Pougus för mobil slamavvattning har Rolba Hedersunda. Avvattnar slammet till en TS-halt på 4-5 %. Reduktion på ca 70 % Anläggningens pris 400 000 kr (en insats i en vanlig slamsugare). 10
Med det här systemet kan även slutna tankar och köksavlopp tömmas utan att vatten pumpas tillbaka. Rolba-Pougus avvattningsbil kan alltså användas vid konventionell slamsugning utan avvattning. I bilens slamtank återstår det fasta materialet, ca 20-30 % av brunnens ursprungliga innehåll. Ett normalt slamsugningsaggregat med ca 10 m 3 volym får med det här systemet en kapacitet att tömma 10-12 brunnar. Men systemet håller på att utvecklas, det ska kompletteras med en press eller sil som skall reducera vattenmängden i tanken till en TS-halt på 15-16 %. På grund av slammets låga TS-halt måste slammet köras till reningsverket för att avvattnas ytterligare. (B. Forslund, personlig kommunikation, 1 april, 2003) 3.6.3.1 Process Slammet pumpas in i främre delen av slambilen och sedan går slammet genom ett patenterat filter där slammet avvattnas med hjälp av polymer. Den polymer som används är från CDM. Vattnet som pumpas tillbaka ned i brunnen har en låg partikelhalt. Systemet är en vanlig slambil med ett filtersystem och en polymertank. (B. Forslund, personlig kommunikation, 1 april, 2003) 3.6.4 Polymer Polymer behövs för att avvattna slam. Vilken sorts polymer som används vid avvattning beror på slammets kvalité, TS-halten, ph och temperaturen. En polymer byggs upp av stora organiska molekyler, som även kallas makromolekyler. (Lunds tekniska högskola, 2003-03- 31) Polymerer är långsträckta, oftast laddade kolvätemolekyler som gör så att slammet flockar sig och blir mera vattenavvisande. Polymeren binder och drar ihop slampartiklarna till större aggregat så att vattnet trängs ut. På detta sätt kan torrhalten i det färdiga slammet höjas. Polymerlösning bereds av fasta eller flytande polymer. (Karlskrona kommun tekniska förvaltningen, 2003-03-13). Polymerer består av många (grek. poly) repeterande enheter (grek. mer) i form av långa kedjor. (Uppsala Universitet, 2003-04-08) Partiklarna flockas inte vid en kemisk reaktion, utan fysikaliskt. De negativa partiklarna drar till sig till positiva och tvärt om. Då polymeren är starkare laddad än vattnet är polymerens dragningskraft större än vattnets tilldragningskraft. Den aktiva polymeren ackumuleras i slammet. Vid tillsats av polymer bör slammet inte vara under 5 C och inte över 40 C. En del av polymererna kommer att följa med rejektvattnet ner i brunnen då slammet har avvattnas, vilket innebär att det kommer att finnas en viss mängd polymer i brunnen. Dessa polymer kommer till viss del att bindas i det slam som tillförs brunnen. Polymeren är också till viss del nedbrytbar. Men det kommer att uppstå ett jämviktsläge som innebär att det alltid kommer att finnas polymer i brunnsvattnet. Dessa kommer att infiltreras ut i marken tillsammans med brunnsvattnet. (Uppsala Universitet, 2003-04-08) 3.7 Avsättning för avvattnat slam 3.7.1 Sluttäckning av deponier 3.7.1.1 Lagar och krav Genom en ny förordning om deponier (2001:512) av avfall som kom år 2001 har strängare krav ställts på deponiernas bottentätning, bottenbarriär, på bortledning och uppsamling av lakvatten jämfört med tidigare. Dessa krav leder till att minst hälften av landets omkring 500 aktiva deponier kan behöva stängas. Detta innebär att alla dessa deponier kräver efterbehandling. (Naturvårdsverket, 2003-03-03) 11
Sundsvalls kommun är enligt miljöbalken 10 kap 2 ansvarig för efterbehandling av avfallsupplaget vid Blåberget i Sundsvall. Efterbehandling av äldre deponier kan vara svårt och räknas som pågående verksamhet även om inget nytt avfall tillförs deponin. Det beror på att utsläppen av föroreningar ändå fortgår. I och med detta blir miljöbalken tillämplig. På Sundsvalls avfallsupplag, Blåberget är det 20 ha som ska täckas, eftersom ett nytt upplag skall anläggas som uppfyller de nya kraven. Enligt förordningen skall samtliga deponier uppfylla nya krav på miljöskydd senast 2008. Miljöproblem förekommer, både vid nedlagda deponier och vid de som fortfarande är i drift. Skyddsåtgärder i efterhand försvåras bland annat av att deponeringen ofta har genomförts på ett sätt som under lång tid kommer att leda till sättningar i upplagen. Deponierna kommer då att kräva reparationer och underhåll flera generationer framåt i tiden. För att reducera spridningen av föroreningar via lakvatten försöker man minimera mängden lakvatten, dels genom att hålla deponin så torr från regnvatten som möjligt, dels genom att fördröja spridningen av lakvattnet genom olika barriärer. Efter att deponin lagts ned måste problemet med lakvattnet lösas på något annat, mer långsiktigt sätt. Det bästa som kan göras är att täcka deponin med en så kallad topptätning. Om den ska kunna hålla under mycket lång tid får deponin inte drabbas av sättningar så att tätningen spricker. Därför går det inte att ha organiskt och hoptryckbart avfall utspritt här och där i deponin. Det föroreningsflöde som trots alla försiktighetsåtgärder läcker ut passerar som en extra säkerhetsåtgärd genom skyddande marklager innan det når omgivningen. (Naturvårdsverket, 2003-03-03) 3.7.1.2 Topptätning Med sluttäckning/topptätning av ett avfallsupplag avses en täckning av avfallet med jord, andra massor eller med konstgjorda produkter. Dessa syftar till att skydda avfallet mot nedbrytande krafter, bibehålla avfallets egenskaper, begränsa föroreningsspridning, underlätta växtetablering och anpassning i landskapet samt underlätta framtida markanvändning. Beteckningen sluttäckning betyder att upplagets sk drifttid är slut och täckningen representerar den sista åtgärden på upplag som skall lämnas åt sitt öde. Behovet av att förhindra att skadliga ämnen sprids för att skydda barriärer och avfallet mot nedbrytande krafter varierar från fall till fall. Detta behov styrs inte enbart av avfallets farlighet och egenskaper utan även av omgivningens känslighet och andra yttre förhållanden. Täckningens barriärfunktion syftar till att hindra vatten att strömma igenom avfallet och laka ur föroreningar som sedan sprids vidare till omgivningen. Det kan också vara önskvärt att begränsa transporten av gas t ex metan från avfallet. (Lundgren, 1995). Det är inte oansenliga mängder material som åtgår vid avslutandet av deponi. För en deponi på 10 ha åtgår mellan 150 000 och 400 000 ton beroende på typ av täckning och geografiskt läge i Sverige. Om materialet utgörs av naturmaterial innebär det en stor resursbelastning och på många platser uppkommer problem med materialförsörjningen. Speciellt gäller detta tätskiktet där material med hög kvalitet och täthet måste användas. Därför är det eftersträvansvärt och i flera fall nödvändigt att använda olika typer av restprodukter med lämpliga egenskaper. (RVF, 2001) Täckningens barriärfunktion kan delas upp på två fysiska enheter, tätskikt respektive skyddsskikt. (Se bilaga 1). Tätskiktet är det skikt som utgör den egentliga barriären mot vatten och gas. Benämningen tätskikt är egentligen missvisande eftersom det inte går att konstruera någon barriär som är helt tät. Tätskiktet kan bestå av flera delskikt där alla delskikten inte behöver bestå av material med låg genomsläpplighet, utan tvärt om kan utgöras av dränerande 12
material som har den funktionen att de snabbt för bort vatten i täckningen och därmed avlastar vattenbelastningen på det tätande skiktet. Material som är aktuella för tätskiktet är finkorniga naturmaterial av typen lera och leriga jordarter eller syntetmaterial som plast eller gummidukar. Även olika betong- eller asfalts produkter eller bentonit kan utgöra detta skikt. Slam har också goda packnings- tätningsegenskaper. (Lundgren, 1995). Skyddsskiktet verkar för beständighet i konstruktionen och det vanligaste materialet att använda som skyddsskikt är morän. Växternas samverkan med täckningen är väsentlig för täckningens vattenbalans och därmed dess funktion. Vegetationen förhindrar också erosion och påverkar även beständigheten i positiv riktning. Det gäller dock att ha en tydlig och bestående grundvattenyta ovan tätskiktet. Tätskiktet ska vara kontinuerligt och kompakt. Al, pil och sälg bör inte etableras på upplaget, för att undvika en penetration ner i tätskiktet av trädrötter. (Lundgren, 1995). Ovan på skyddsskiktet bör ett vegetationsskikt läggas som ger växter fäste att börja växa på avfallsupplaget. 3.6.1.3 Behandling av och sluttäckning med avloppsslam Permeabilitetskoefficienten för vatten i packat slam har så låga värden som 1x10-10 1x10-11 m/s, vilket faller inom gränserna för permeabilitet vid sluttäckning. Före packning är den ofta 10-100 gånger högre. Det packningsresultat som erfordras för att nå ned till den låga genomsläppligheten motsvarar ca 50 % kompression av slammet. Materialet är i viss mån elastiskt vilket innebär att kompressionen återgår efter avlastning. Den kan dock kvarhållas med hjälp av belastningen av ett skyddsskikt av t.ex. 1-1,5 m morän. I likhet med andra tätningsmaterial måste slammet vara relativt torrt för att vara stabilt och bärkraftigt. För att slam skall få en bra hållfasthet är det viktigt att slammet packas ordentligt, men på grund av slammets starkt vattenhållande egenskaper låter de sig inte alltid packas så lätt. Packningen går oftast lättare om slammet har en TS-halt över 30 %. Tätskiktet skall ha ett penetrationsmotstånd på 3-5 MPa. (Lundgren, 1995). De krav som ställs på täckningsmaterial kan sammanfattas i följande punkter; Stabilitet rörelser skall motverkas Motståndskraft erosion, frysning och rotpenetration Täthet kraven skall uppfyllas långsiktigt Beständighet långsiktig beständighet för ingående material (RVF, 2001) Avloppsslammet har en låg hållfasthet vid den vattenkvot som materialet har när det har framställts. Slammets tekniska egenskaper kan förbättras genom att minska vattenkvoten. Här är några exempel på hur detta kan ske: Torkning i framställningsprocessen. Torrare material ger högre hållfasthet. TS på > 30% är ett minimikrav för att kunna hantera avloppsslam. Torkning med hjälp av frysning. Frystorkning är en energisnål process. Avloppsslam läggs upp i strängar ca 1 m i bas och 0,5 m i höjd. Nackdelen är att metoden är beroende av vädret och kräver stor yta. Tillsättning av torr flygaska. Det går att kontrollera höjningen av TS-halten. Blandningens hållfasthet ökar vid tillsats av torr flygaska. Till nackdelarna hör att askan höjer slammets permeabilitet. 13
Tillsättning av fibermaterial (exempelvis finmald bark) till slammet. Blandningen används vid tillverkning av kompost. Vid denna process tillsätts 60-70% bark till slammet. (Mácsik, 2001) Torkning: Torkning kan ske genom lufttorkning eller med tillsats av värme. En vanlig metod är att slammet matas in i roterande trummor, där det torkas genom att het luft blåses in. Efter torkning erhålls ett granulat eller så komprimeras slammet till pellets. Efter torkning fås TShalter ända upp till 95 %. Slammet är då för torrt för att använda som tätskikt. (Tideström et al. 200) Frysning: Slammet kan avvattnas genom att det först får frysa och sedan tina. Den här metoden har använts på olika håll i världen där klimatet är sådant att frysningen kan ske naturligt. Anledningen till att slammet avvattnas vid frysning är att då en finkornig massa fryser kommer inte partiklarna att frysa in i iskristaller, utan stöts bort under frysprocessen så att den bildade isen blir fri ifrån partiklar. När slam fryser kommer vattnet att frysa till is i islinser medan slammet får ett mindre vatteninnehåll. När temperaturen höjs börjar slammet att tina och isen att smälta. Isen bildar då åter vatten. Eftersom strukturen i slammet har ändras och blivit tätare kan smältvattnet inte återgå till slampartiklarna. Vattnet kommer då enkelt att kunna dräneras bort. Den här metoden kan tänkas vara lämplig om avloppsslam ska användas som tätskikt på deponier. (Lernströmer, 2002) Stabilisering: Genom inblandning av friktionsmaterial eller reaktiva material stabiliseras slammet, dvs konsistensen förbättras och det oorganiska innehållet ökar. Material som är tänkbara att blanda in i avloppsslam är; flygaska, barkflis och kalk. Inblandning av aska gör att hållfastheten ökar, men som nämnts ovan höjer askan permeabiliteten hos slammet. Askor innehåller kalk med högt ph, vilket innebär att den biologiska aktiviteten i slammet bromsas. (Lernströmer, 2002) Kompostering: En inblandning av bark medför att slammets densitet minskar, vilket i sin tur medför att materialet blir luftigare. Kompostering är en naturlig aerob process med värmeutveckling, där temperaturen uppgår till 45 65 C. På grund av att komposteringens temperatur höjs sker en vattenavgång från komposten. Detta höjer alltså slammets TS-halt. Samtliga ytor där avloppsslam komposteras bör vara hårdgjorda. Kompostering i stor skala sker i dag oftast i strängar utomhus, strängkompostering. Komposten måste ha rätt kol/kväve kvot, för hög kvot kan medföra att kväve avgår som ammoniak, vilket kan störa de biologiska processerna. En för hög kol/kväve kvot (lågt kväveinnehåll) medför minskad biologisk aktivitet, på grund av att mikroorganismernas kvävebehov inte blir tillgodosett. Vid strängkompostering tillförs syre antingen genom att luft sugs in i stukan (raden av kompostmaterial) eller att luft blåses in underifrån. Ett annat alternativ för luftningen är att blanda och vända kompostmassan med jämna mellanrum. (Lernströmer, 2002) 14
Fig. 10 En traktor kan användas för att syresätta strängkomposten. (Foto Linn Olson) samt hygieniskt rent, dvs. de patogena mikroorganismerna avdödas. De huvudsakliga produkterna som bildas vid kompostering av avloppsslam är värme, koldioxid, vatten samt biomassa. (SLU, 2003-03-17). Efter ungefär tre månaders strängkompostering är det dags för efterkompostering. Materialet läggs upp i stackar. Dessa vänds någon gång per månad. I figur 10 används en traktor för att lufta komposten. Efter sex månader är materialet färdigkomposterat. Den totala behandlings tiden är alltså åtta till tio månader. Genom kompostering blir det organiska avfallet både kemiskt och biologiskt stabilt. Viktiga komponenter i en kompost är: Fiberhaltiga material innehållande kolhydrater Proteinrika material, t.ex gräs, gödsel Strukturgivande material, t.ex. flis för att förhindra syrebrist Mineraler, t.ex. aska innehåller mineraler och verkar samtidigt neutraliserande Material innehållande mikroorganismer, t.ex. färdig kompost, gödsel Vatten (Mewab slam och kompost, 2003-04-23) 3.6.1.4 Förutsättningar att använda slammet från de enskilda avloppen Tätskiktet bör vara minst 0,3 m tjockt Om tätskiktet skulle vara 0,5 m skulle 100 000 m 3 slam behövas för att täcka 20 ha Om slam skulle användas som tätskikt på avfallsupplaget skulle det behövas12 000 ton slam vilket är två årsproduktioner av slam från Tivoliverket i Sundsvall, som är dimensionerat för 85 000 personer. (Lernströmer, 2002) 3.6.1.5 Miljöaspekter Den miljöpåverkan som kan uppkomma vid användning av avloppsslam som tätskikt är främst luktproblem och urlakning. (Lernströmer, 2002) 3.6.2 Slam från enskilda avlopp i jordbruket Fosfor är ett essentiellt ämne för allt levande och är nödvändigt för t.ex. fotosyntes, respiration, och nerv- och muskelfunktioner. Då fosfor är ett grundämne kan det inte förbrukas och är därmed inte en ändlig resurs. Däremot sker ett linjärt förlopp som består i att mineral med hög fosforhalt bryts ut från jordskorpan. Efter förädling till fosforgödningsmedel sprids ämnet på åkermark där den antingen lagras upp, fastläggs (vilket innebär att fosforn blir svårare för växten att nyttja), förs bort med skörd eller läcker ut till vatten. De brytvärda fosformineralerna är en ändlig resurs även om de totala resurserna är 15
mycket stora och beräknas uppgå till några hundra miljarder ton. Dagens användning av fosfor är inte hållbar i längden och måste förr eller senare förändras. Ca 80 % av utbruten fosfor används till gödningsmedel. Slam innehåller fosfor så att återföra slam till jordbruket har länge varit på tal, men det råder en del tveksamheter kring återförandet då slammet även innehåller andra ämnen som kan vara skadliga för miljön och människan. Dokumenterade sjukdomsfall har hittills inte kunnat kopplas till slamspridning på åkermark. Epidemiologiska samband är dock ofta svåra att fastställa och att bevis för smittspridning via slam saknas bör inte tolkas som att risken är obefintlig. I samband med LRF:s rekommendation att inte använda slam i jordbruket har annan användning av avloppsslam ökat. (Naturvårdsverket, 2002) För Sveriges närmare en miljon enskilda avlopp finns anledning till en hög ambitionsnivå när det gäller återföring av näringsämnen. Behov av åtgärder finns generellt då avloppen i glesbebyggelse svarar för en mycket stor tillförsel av fosfor till sjöar och vattendrag. Samtidigt bör förutsättningarna för återföring vara goda på grund av avloppets kvalitet och då systemen ofta ligger i jordbruksnära områden. Slam innehåller tungmetaller och organiska föreningar, men vissa av dessa metaller och föreningar förefaller inte förekomma i slammet från de enskilda avloppen (se bilaga 3) (Naturvårdsverket, 2002) Allt fler kommuner vill använda slam som gödsel på jordbruksmark. Då tas det ofta som självklart att det renaste slammet är det från privata trekammarbrunnar. Detta eftersom dessa bara belastas av hushållsavfall och att detta borde vara renare än det från reningsverken som även är industribelastade. Det har dock visat sig att slammet från slamavskiljare är av dålig kvalitet näringsmässigt. Det mest rättvisande sättet att ange metallhalter, är metallhalter relativt fosformängden i slam. När slamgivan ökas för att få ut behovet av fosfor överstiger halten metall som får spridas per ha. (Blad, 1999) Hösten 1999 kom larmrapporter om höga halter av bromerade flamskyddsmedel i slammet och LRF har rekommenderat sina medlemmar att inte längre ta emot slam inom jordbruket. Från och med år 2000 har gränsvärdena för tillförsel av metaller till mark i många fall nästan halverats. (Lekhove, 2001) Gällande föreskrifter i Sverige innebär att slam får spridas med vissa restriktioner. Restriktionerna som gäller är att slam inte får användas på betesmark och i samband med vissa grödor, alternativt att tio månader måste passera mellan slamspridning och skörd av sådana grödor. Behandlingen av slam är inte mer definierad än biologisk, termisk eller kemisk behandling, långtidslagring eller annan behandling för att bland annat avsevärt minska hälsoriskerna i samband med användningen. Obehandlat slam får användas om det brukas ner inom ett dygn och får inte innebära några olägenheter för närboende. (Schönning, 2003) 3.6.3 Oljeskadad jord Rening av oljeskadad jord kan bl a ske genom nedbrytning av olja och andra organiska föroreningar med hjälp av bakterier. Jorden blandas med strukturmaterial, träflis och vanligtvis hästgödsel. Beroende på jordens sammansättning, föroreningar tar det från minst 15-20 veckor innan jorden är ren. Resultatet blir koldioxid, vatten, värmeutveckling och jord med låga återstående restvärden av föroreningar. Oljeskadad jord som lämnas måste alltid analyseras, innehåll av metaller och organiska ämnen skall kontrolleras. För regelbundet återkommande material med stabila halter krävs en analys per 100 m 3. Okända massor utan innehållsdeklaration får inte lämnas. Behandlingen utförs oftast under tak. Behandlingskostnaden beror av halten kolväten vilken avgör tiden för att nå låga värden. 16
Även jordart och typ av olja påverkar behandlingstiden och därmed kostnaden. Marknadspriset för kontaminerad jord är för närvarande cirka 500 kr/ton. Färdigbehandlad jord skall innehålla resthalter som motsvarar riktvärden för mindre känslig markanvändning enligt Naturvårdsverke. (Ryaverket, 2003-04-11) Vid nedbrytning av kontaminerad jord kan tillsatser av organiska ämnen inklusive avloppsslam underlätta nedbrytningen av organiska föreningar. Därför att de har betydelse för kompletteringen av näringsämnen. Avloppsslam och kompost innehåller ett överflöd av kväve och organiskt material och dessa gynnar biologisk nedbrytning. Dessutom har avloppsslam och kompost hög biologisk aktivitet, betydligt högre än i vanlig jord och i nedbrytningen av de organiska föreningarna är det främst mikroorganismerna som är verksamma. (Namkoog, W., Hawng, E-Y., Park, J-S., & Choi J-Y. 2001) 3.6.4 Förbränning Vid idealisk förbränning omvandlas slammets organiska material till koldioxid och vatten medan mineralämnena finns kvar i askan. Förbränning är den bästa metoden om det ses till volymreduktionen. Efter förbränning återstår endast 7-10 % av den ursprungliga volymen (Lekhove, 20001). Vid förbränning uppnås en fullständig hygienisering av slammet (eventuella smittoämnen oskadliggörs) och många persistenta organiska ämnen förstörs. En återstod av tungmetall- och fosforinnehållande aska och slagg bildas. Energin från förbränningen kan tas tillvara som fjärrvärme och eventuellt el, under förutsättning att anläggningen har rökgaskondensering. Slam har ett energivärde av 12-13 MJ/kg TS och är i det avseendet jämförbart med biobränslen. Förbränning av avloppsslam kan ske separat eller tillsammans med biobränslen eller avfall. Orötat slam kräver en torrsubstanshalt på ca 28 % om det ska kunna förbrännas separat utan stödbränsle. Motsvarande siffra för rötat slam är ca 45-50 % eftersom energivärdet är lägre i rötat slam. Samförbränning förutsätter att en lämplig panna finns att tillgå och att den har en avancerad rökgasrening. Förbränning av slam medför en ökad belastning på luftreningen av främst NO x och kvicksilver. Vid samförbränning av slam med avfall har man normalt en inblandning av ca 5-10 % slam. Slammet kan vara torkat eller avvattnat beroende på förutsättningarna vid anläggningen. Om torkat slam används skall detta vara ett granulat eller kompakterat till pellets eller briketter före förbränning. Detta underlättar hanteringen och minskar risken för brand. Även vid samförbränning med biobränslen kan slammet användas torkat eller avvattnat beroende på förutsättningarna vid anläggningen. En högre fukthalt kan ibland vara förbränningstekniskt gynnsamt då det blir lättare att reglera temperaturen i pannan. Fukten hjälper även till att binda damm då det ingående bränslet är mycket torrt. Inblandningsförhållandet slam/biobränslen bestäms utifrån vatteninnehållet i bränslet men är även en funktion av förbränningsverkets energiåtervinningssystem. Vissa anläggningar kan vara utrustade med såväl rökgaskondensering som återfuktningssystem där fuktig luft förs tillbaka till pannan för att kontrollera temperaturen. Biobränslets fukthalt är normalt 40-45 % och bedöms kunna ökas genom slamtillsats till omkring 55 % utan att orsaka problem vid förbränningen. (Pettersson, 2001) En risk med förbränning av slam är att intresset i kommunerna för att reducera mängden föroreningar i slammet kan minska. En annan nackdel är att de värdefulla mullbildande ämnena går förlorade samt att askan som kvarstår innehåller fosfor och metaller och oftast måste deponeras. Förbränningsanläggningar för enbart slam finns ej i Sverige idag. Nya anläggningar innebär stora investeringar och ofta komplicerade tillståndsprövningar. Samförbränning är ett alternativ eftersom befintliga anläggningar kan utnyttjas. I huvudsak 17
används fluidiserande bäddugnar eller rostar för avfall och biobränslen såväl som för samförbränning. (Pettersson, 2001) Förbränningsanläggningar kräver ett regionalt samarbete mellan kommuner. Att organisera samarbetet, att finna lämplig lokalisering, att få tillstånd samt att projektera och uppföra anläggningen tar lång tid, i flertalet fall troligen uppemot 5 år. (Vatten och avloppsverket, 2003-04-10) 18
4. Resultat Resultaten som presenteras nedan är baserade på uppgifter från Sundsvalls kommun. Här redovisas beräkningar på; slammets TS-halt, antal tömningar per dag, koldioxidutsläpp och bränsleförbrukning. Siffrorna som har använts för de olika beräkningarna finns redovisade i bilaga 2. När slammet töms på reningsverket kostar det 90 kr/m 3 slam för kommunen, reningsverket tar 80 kr/m 3 slam av entreprenören. Det kostar alltså Sundsvalls kommun ca 1 125 000 kr/år att tömma externslammet hos reningsverket. Med en avvattningsteknik uppnås en högre TS-halt på slammet innan det transporteras. När slammet uppnår en högre TS-halt reduceras samtidigt mängden slam. Det vatten som blir över vid avvattningen pumpas tillbaka ned i brunnen. Tabell.1 En minskning av slammängden beroende av ökad TS-halt. Mängd slam som Anläggningar TS-halt transporteras Konventionell < 1% 13 000 m 3 Pougus 5 % 2 600 m 3 KSA 15-25 % 1 950 m 3 MDU 25-35 % 650 m 3 De resultat som presenteras nedan se figur 11 är genomsnitt över året, de flesta brunnarna töms dock under perioden april-november. Under de andra månaderna sker endast tömning då det har uppkommit något problem med brunnen. På en dag töms ca 50 m 3 slam från 23 enskilda anläggningar i Sundsvalls kommun, varje bil tömmer ca 11,5 brunnar per dag. När slammet har avvattnats förefaller det bli möjligt att tömma ca 15 brunnar per dag och bil och därefter tömning på avsättningsplatsen. Tiden är den begränsande faktorn i frågan om hur många brunnar som kan tömmas på en dag. brunnar/dag 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Avvattningsteknik Konventionell teknik Fig. 11 Antal brunnar som kan tömmas med konventionell teknik respektive avvattningsteknik. 19
Slambilarna kör idag i Sundsvalls kommun ungefär 4 700 mil/år. Med avvattning på plats visar beräkningar att transporterna kan minskas med 2 600 mil/år. mil/år 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Avvattningsteknik Konventionell teknik Fig. 12 Figuren visar hur många mil per år som körs i dag och hur många mil som kommer att köras om avvattningsteknik införs. Per liter diesel släpps 2,63 kg CO 2 ut vid fullständig förbränning. (Vägverket, 2003-03-11) Det leder till att slambilar i Sundsvalls kommun släpper ut 55 600 kg CO 2 /år. Med minskade transporter reduceras utsläppen av CO 2 till 24 600 kg/år. kg CO 2 /år 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 Avvattningsteknik Konventionell teknik Fig. 13 Hur mycket koldioxid som släpps ut i dag och hur mycket emissionen kommer att reduceras med ny teknik. I dag har bilarna en bränsleförbrukning på 21 150 liter diesel/år vilket är en kostnad på ca 140 000 kr/år. En minskad bränsleförbrukning med 11 700 liter diesel/år kan enligt beräkningar erhållas och medföra en ekonomisk vinst för entreprenörerna då en liter diesel kostar ca 6,50 kr/litern exkl. moms, vilket blir med de slamavvattnade bilarna en minskning på 76 000 kr/år. 20
25000 20000 liter diesel/år 15000 10000 5000 0 Avvattningsteknik Konventionell teknik Fig. 14 Liter diesel per år som kan sparas med avvattningsteknik. På diesel är en koldioxidskatt på 1,06 kr/liter erlagd. Det är idag en kostnad på 22 400 kr/år och kan minskas med 12 400 kr vid ett införande av avvattningsteknik. 21
De tekniker som har kartlagts i rapporten har alla för och nackdelar, dessa presenteras nedan i tabell 2. Teknikerna är KSA, MDU, Pougus och konventionell. Tabell.2 Sammanställning över de olika teknikernas för- och nackdelar. Styrkor Svagheter KSA Etablerat företag Polymer används för avvattningen Anläggningarna har ett andrahandsvärde och går därför att köpa begagnade Beprövad metod i kallt klimat Relativt hög TS-halt Det är ett danskt företag utan filial i Sverige, vilket medför att reparatörer måste färdas långt Tidsrelaterad avvattning Investering krävs Bra reduktion av slam MDU Brunnens naturliga mikroflora Två man/anläggning behövs för att gynnas tömma en brunn Inga kemikalier används vid avvattningen Hög TS-halt Bra reduktion av vatten Många komponenter i anläggningen Tunga slangar Oetablerad företag med bara en anläggning i Sverige Oprövad i kallt klimat Inget känt andrahandsvärde Annan huvudverksamhet Investering krävs Pougus Beprövad teknik i kallt klimat Polymer används vid avvattningen Företaget finns i Hedersunda Begagnat finns att tillgå Dålig TS-halt Dåligt rykte bland sina användare Liten reduktion av slam Ytterligare avvattning krävs pga låg TS-halt Investering krävs 22
Konventionell Väl beprövad Inga nya investeringar Företag finns i Sverige Inga kemikalier i anläggningen Ingen investering behövs Ingen reduktion av slam Avvattning sker på va-verket färre brunnar kan tömmas/dag än med avvattningsteknik pga tömningen sker till va-verket Dålig TS-halt Svårt att hitta någon alternativ avsättning för slammet 23
5. Utvecklingsförslag Mitt utvecklingsförslag är att avvattningsteknik bör införas vid hämtning av externslam ur trekammarbrunnar. Med avvattningstekniken kan transporterna minskas i och med att slammets TS-halt ökas och mängden reduceras. När transporterna minskas kommer miljömässiga fördelar att erhållas i och med att utsläppen av bl a växthusgasen CO 2 minskas. Hur stor reduktion av slam som kan erhållas med avvattningsteknik presenteras i resultatet. Bränsleförbrukningen minskar också vid färre transporter, det får den miljömässiga konsekvensen att uttaget av den fossila källa som utgör grunden för bränslet minskas. En minskning av bränsleförbrukningen får även en ekonomisk konsekvens när kostnaden för diesel blir mindre och också CO 2 skatten som betalas per liter diesel. En annan ekonomisk aspekt som bör belysas i samband med transporter är att slitaget på vägarna blir något mindre då slambilarna kör färre mil per år se figur 13. Det medför ett mindre underhåll av vägarna. Det som dock talar emot avvattningstekniken är att kostnaden förmodligen kommer att öka. När kostnaden per tömning ökar så blir det svårt att få en lönsam slamtömning. Så att investera i nya anläggningar innebär ekonomiska svårigheter för entreprenörerna. Att kostnaderna ökar beror till viss del på de stora investeringarna men även på att anläggningen inte kan nyttjas effektivt året om. Transporterna skulle kunna effektiviseras ytterligare om de avvattnande bilarna kördes i skift. Om systemet skulle införas skulle ca 15 brunnar kunna tömmas på en arbetsdag se figur 11, det skulle kunna fördubblas om bilarna kördes i skift. Om skift infördes skulle även investeringen bli mer försvarbar då anläggningen kan nyttjas effektivare. Så mitt förslag blir att införa skift på avvattningsanläggningarna, för att få de ekonomiskt lönsamma. I framtiden kommer antagligen högre avgifter att tas ut vid behandling av externslam på reningsverk. Denna avgift behöver inte betalas när slammet avvattnas på plats, så i ett framtida perspektiv kan anläggningarna bli lönsamma utan skiftgång. Det är även viktigt att det finns användningsområden för de avvattnande anläggningarna under den period på året då det inte kan användas för att tömma brunnar. Ett förslag är att använda anläggningarna till att avvattna slam från mindre reningsverk på vinterhalvåret, för att minska belastningen på dessa. Detta tillämpas i Strömsunds kommun och fungerar där bra. Ett annat förslag är att använda anläggningarna till att tömma lagringstankar med matavfall från storkök, sjukhus, skolor och restauranger. Det systemet heter MicroVac, och är ett system för hantering transport och lagring av matavfall. Detta får stöd av RVF som har givit ett förslag på ett nationellt mål att minst 35 % av matavfall från storkök, sjukhus, skolor och restauranger skall återvinnas 2010. Mitt utvecklingsförslag har den miljömässiga fördelen att avvattningstekniken påverkar brunnens reningseffekt positivt. För när rejektvattnet pumpas tillbaka ner i brunnen följer även en hel del organismer med vattnet tillbaka ner i brunnen detta gör då att vattnet redan har en mikroflora då det nya avloppsvattnet kommer ut till slamavskiljaren. Organismerna bearbetar det inkommande avloppsvattnet och hindrar partiklar att följa med till infiltrationen. För när rent vatten fyller upp brunnen finns ingen naturlig mikrobiologisk aktivitet i brunnen som direkt kan börja bryta ned det organiska materialet i avloppsvattnet. Brunnen har därför en optimal anaerob nedbrytning efter ca 2,5 år, många brunnar töms mycket oftare. Därför erhåller brunnarna sällan en bra anaerob nedbrytning. Om en bättre rening kan erhållas i brunnen sker ett mindre läckage av organiskt material till infiltrationen. Det kan på längre sikt medföra ett mindre näringsläckage till yt- och grundvatten, som utgör recipienter för många enskilda avlopp. En av målsättningarna med rapporten var att hitta en lämplig avsättning för avvattnat externslam. Det jag föreslår är att slammet används som täckmaterial på avfallsupplag. För 24
sedan det kommit nya regler för deponier behöver många deponier runt om i landet täckas. Det kommer att krävas stora mängder material för sluttäckning av alla deponier som skall avslutas framöver. Att använda geomembran eller naturmaterial för sluttäckning blir dyrt. Så ur ekonomisk synvinkel är det lönsamt att använda slam som täckmaterial, vilket i nuläget ofta är en outnyttjad resurs. Högre priser för andra avsättningar för slam kan förväntas när det blir förbjudet att deponera organiskt avfall. Att använda slam som täckmaterial innebär ingen direkt ekonomisk kostnad. Den kostnad som uppkommer i samband med avsättningen är kostnaden för kompostering, som jag föreslår bör ske innan slammet används som täckmaterial. Slammet kan komposteras tillsammans med trädgårdsavfall som ofta finns att tillgå i anslutning till avfallsupplag. Kompostering är det billigaste behandlingsalternativet. En luftning av komposten bör ske en gång i veckan detta görs enklast med en traktor som ofta finns i anslutning till deponier. Att använda slammet till vegetationsskikt anses vara det bästa alternativet. Eftersom komposterat slam innehåller mycket näringsämnen som gör att växter har lätt att etablera sig i materialet. Vid kompostering försvinner de flesta patogena bakterierna, men den bildade kompostjorden kommer att innehålla rester av ev metaller och andra föreningar som finns i slam. Att använda slammet på avfallsupplag gör att man har kontroll över slammet, lakvattenprover visar ev läckage och slammet är samlat på ett ställe. Så ur miljömässig synpunkt så finns inga större risker med att använda slam till sluttäckning efter som det sker under utarbetade kontrollerade former. Vid täckning av deponier sker sällan någon direkt kontakt mellan människa och slam, därför förefaller inte risken för smitta vara speciellt stor i det fallet. 25
6. Diskussion I mitt utvecklingsförslag föreslår jag att avvattningsteknik bör införas i kommuner med invånare som har trekammarbrunn. Förslaget är grundat på de resultat som redovisas i avsnitt 4. Resultaten som presenteras där är grundade på Sundsvalls kommuns slamhantering för att ge en bild av hur avvattningstekniken kan påverka olika faktorer. De parametrar som redovisas i resultatet visar tydligt att avvattningstekniken medför flera fördelar. Den konventionella tekniken har även den sina fördelar. Med konventionell slamtömning finns fördelen att inga kemikalier eller polymer används i samband med tömningen. En annan fördel är att alla parter vet hur det fungerar med tömning och behandling. De som är ägare till trekammarbrunnarna vet hur brunnen ser ut efter en tömning och kan meddela om tömningen inte är utförd på rätt sätt. Det kan därför vara aktuellt att informera brunnsägarna om den nya tekniken. Det kräver då en insats från dem som ansvarar för slamtömningen i respektive kommun. Den nya tekniken kommer att medföra att brunnen inte ser tömd ut i och med att vattnet pumpas tillbaka, vilket kan få ägarna till brunnen att tro att den inte blivit tömd. Vattnet som pumpas tillbaka kommer från en annan brunn, detta medför inga problem när vatten från en trekammarbrunn pumpas tillbaka i en annan trekammarbrunn. Men sker en återföring av vattnet från en trekammarbrunn till en tvåkammarbrunn kan detta påverka brunnens bakterieflora och därmed den efterföljande infiltrationen. Chaufförerna kan den konventionella tekniken och vet exakt hur allt går till. De konventionella anläggningarna finns redan och inga stora investeringar krävs. Men den stora fördelen med avvattningstekniken är att slam inte behöver någon behandling på reningsverket. För när slammet avvattnas på plats i slambilen behövs ingen vidare behandlig och avvattning på reningsverket utan slammet kan direkt transporteras till sin avsättningsplats. Detta innebär att behandlingsavgiften för externslam försvinner och reningsverket får större kapacitet att ta hand om kommunalt avloppsvatten. Att ingen behandling av slam behövdes på reningsverket var en av de faktorer som vägde tyngst när jag bestämde vilken teknik jag skulle förespråka. Avvattning på plats medför också en transportminskning En transportminskning som kommer att fås både vid hämtning av slam i brunnarna och vid transport till avsättningsplatsen. För avvattningsteknik är det tre olika anläggningar som har kartlagts i den här rapporten. De olika anläggningarna har alla för och nackdelar. Företaget Simon Moos är ett etablerat företag i Sverige, Norge, Danmark, Tyskland och USA. De säljer ca 15 avvattningsanläggningar/år. I Sverige är de omkring 20 kommuner och 15 entreprenörer som hämtar slam från trekammarbrunnar med KSA-systemet. Simon Moos hävdar att deras avvattnings modul kan ge slammet en TS-halt på ca 15 %, men TS-halten förefaller kunna variera beroende av tiden. Om slammet får avvattnas under lång tid exempelvis över en natt kan en relativt hög TS-halt uppnås, men avvattnas slammet under en kortare period blir TS-halten något lägre. Även vädret, slammets kvalité och andra rådande förhållanden påverkar TS-halten. Detta beror på att polymererna som används i KSAsystemet vid avvattningen är mycket känsliga och polymerdoseringen måste manuellt ställas in vid varje tömning för att uppnå en bra avvattning av slammet. Polymererna flockar slammet och vattnet rinner genom filterdukarna på sidorna av enheten och tillbaka ner i brunnen. Med vattnet följer också en mängd polymer som inte har ackumulerats i slammet. Yngve Hansson på tekniska kontoret i Strömsund har låtit analysera rejektvattnet och enligt dessa analyser kunde inga mätbara rester av polymer återfinnas i vattnet. Det kan alltså tänkas att det inte är några större mängder polymer som återfinns i vattnet som pumpas tillbaka till brunnen. Om det skulle finnas polymer av betydande mängd i rejektvattnet, skulle dessa kunna påverka trekammarbrunnens efterföljande infiltration med igensättning och försämrad 26
reningskapacitet. KSA anläggningen byggs efter kundens önskemål och blir därför special anpassad för ändamålet, vilket är en fördel då kunden själv kan vara med att påverka anläggningens utseende och funktioner. Företaget har sitt huvudkontor i Danmark och har ännu ingen filial i Sverige, detta kan vara ett problem om det uppstår något fel på anläggningen när det blir långt till reparatörer och service. Aqua Equipment är däremot ett svenskt företag som har sitt huvudkontor i Kalmar. Men Aqua Equipments MDU modell har inte så många användare idag, detta är en nackdel då inte anläggningen inte är i drift på så många platser. Trelleborg och Svedala är de enda kommunerna i Sverige som har en MDU anläggning. De den köpte tillsammans i maj 1998 och har kört med sedan dess. MDU modellen avvattnar slam till en TS-halt på 25-35 % hävdar Aqua. Inga mätningar har dock gjorts på TS-halten i Trelleborg eller Svedala, men den iakttagelse som gjordes vid ett studiebesök var att slammet från MDU anläggningen var torrare än det från KSA-anläggningen. Avvattningen sker med siltrummor och därför är polymerhantering inte nödvändig. Att företaget är svenskt är en fördel, kommunikationerna mellan leverantör och kund fungerar bättre när språket inte är något hinder. Avståndet till Kalmar från Sundsvall är dock fortfarande mycket stort. MDU är den avvattningsteknik som har bäst TS-halt och därmed även den största reduktionen av vatten från slammet. Att reduktionen av slam är så pass hög kunde bekräftas av de två slamtömmarna i Svedala kommun. De tömde ungefär 50 m 3 slam/dag ur brunnarna men endast 1,5 m 3 tömdes på avsättningsplatsen. I systemet förekommer många olika komponenter i förhållande till de andra systemen. Det är tyngre slangar men och andra sidan sköts all hydraulik från en display i förarhytten. Det krävs dock två man för att sköta slamsugningen och avvattningen, en person sitter inne i slambilen och tittar på en monitor och reglerar slamflödet medan den andra står vid brunnen och övervakar sugningen och spolar sönder ev slamkaka. Båda personerna måste hjälpas åt då slangen skall viras in, vilken en person klarar i de andra anläggningarna. Det gör att det blir relativt dyrt att ha en sådan anläggning i drift. MDU anläggningen är även betydligt dyrare att köpa än de andra alternativen. Rolbas Pougus modell är däremot den billigaste. Pougus är den modell av avvattningsteknik som har fått sämst kritik från sina användare, den avvattnar slammet till en TS-halt på 4 % vilket gör att reduktionen av vatten är mycket liten i jämförelse med se andra modellerna. Rolbas modeller finns dock i Östersund Krokom, Bräcke och Härnösand och vissa av dessa kommuner tycker att det är för dålig avvattning för att det ska bli någon skillnad i jämförelse med konventionell slamsugning. Bräcke kommun är dock nöjd med sin anläggning. Polymer används för avvattning så samma problem som KSAsystemet har finns här med sämre resultat. Det här systemet är dock som nämnts något billigare än de andra systemen. Men eftersom slammet har så låg TS-halt måste slammet ändå avvattnas på reningsverket medför att en stor del av vinsten med avvattningstekniken försvinner. Att slammet behöver behandlas på reningsverket medför att det även blir svårare att finna avsättning för det slammet, eftersom det då är blandat med slam från det kommunala nätet. Det finns även ytterligare ett företag som har anläggningar för slamavvattning. Det företaget är norskt och heter Merkur tillverkningen sker dock i Danmark av företaget Meskoflex. De använder även de polymer som flockningsmedel och en TS-halt på 23-27 % kan erhållas. Denna anläggning har inte undersökts lika noggrant som de andra anläggningarna pga tidsbrist. En bättre undersökning bör dock göras. 27
Den avsättning för slam som jag föreslog i utvecklingsförslaget var att använda externslammet är som täckning av deponier. Om slammet komposteras tillsammans med trädgårdsavfall kan bra jord erhållas, jorden kan användas som vegetationsskikt på en avslutad deponiplats. Slammet får en bra TS-halt vid avvattning med teknikerna KSA och MDU som gör att slammet går bra att kompostera. Om slam skulle användas som tätskikt skulle slammet från de enskilda avloppen inte räcka utan det skulle krävas en större mängd. Om slammet skulle användas som vegetationsskikt skulle det ta lång tid innan hela tippen var täckt men det betyder även att det finns här en avsättning för slammet under många år. När slammet används för sluttäckning räknas inte det som att slammet läggs på deponi så ingen avgift eller något förbud hindrar att slammet används som sluttäckning. Att denna avsättning föreslogs och inte de andra avsättningsalternativen berodde bl a på mängden slam, kostnader och smittorisker. Den avsättning där smittorisken är störst är vid återföring av slammet till jordbruket. Därför är jordbruksmark är ingen bra avsättning för externslammet även om det är viktigt att ta till vara fosfor. Det finns risk att externslammet i det här fallet skulle orsaka mer skada än nytta. Människor och djur kan exponeras för slammet genom denna och smittspridning till människor och djur skulle kunna ske. Innehållet i slam från enskilda avlopp skiljer sig från avlopp till avlopp, därför finns inget generellt att säga om slammets kvalité. Enstaka punktutsläpp kan också påverka slammets kvalité märkbart. Det som dock skulle vara möjligt är att använda slammet till att gödsla energigrödor med, detta har dock inte utretts i denna rapport pga att den mängd externslam som produceras i Sverige i dag är relativt liten. Om allt externslam skulle produceras i samma region, skulle det vara lönsamt att titta på gödsling av energiskog. Men som det ser ut idag så är produktionen utspridd över landet, vilket gör att varje region har lite slam. Vid förbränning av slam råder samma problem som vid gödsling av energigräs. Det är för liten mängd slam för att det skall löna sig. Något som externslam skulle räcka till är rening av oljeskadad jord. Men inom detta område krävs en större undersökning för att se om det skulle fungera. Mycket tyder på att det skulle fungera mycket bra, men inom ett relativt outforskat område råder alltid en stor osäkerhet. Andra exempel på användningsområden av slam är anläggning av golfbanor och andra grönytor, gruvtäckning samt tillverkning av jord och liknande produkter (benämningen kan variera). Denna typ av användning kommer troligen att öka ytterligare i och med deponiförbudet för organiskt avfall 2005. 28
7. Erkännande Tack till alla som har hjälpt till med information, handledning och stöd under detta examensarbete i Miljövetenskap C. Tack så mycket Anders Jonsson mitthögskolan Mona Tjernström Reko Sundsvall AB Martin Lidow Reko Sundsvall AB Leif Hermansson entreprenör Yngve Hansson Strömsunds kommun Lars Juul Jenssen Simon moos Anna Lantz Aqua Equipment Tomas Östberg Mitthögskolan Lena Östberg Sundsvall Energi AB Och sist men absolut inte minst min opponent Lizette Karström student Mitthögskolan 29
8. Referenslista 8.1 Tryckta referenser Blad, P. (1999) Slambrunnar i små avloppsanläggningar-slamavskiljnings effektivitet och metall kontaminering. Chalmers tekniska högskola. S-412 96 Göteborg. Institutionen för vattenförsörjnings och avloppsteknik. Carlander, A., Stenström. T-A. (1999). Mikrobiella risker för smittspridning och sjukdomsfall. Stockholm: Naturvårdsverkets reprocentral. Jönsson, H., Malmén, L., Palm, O. (2002). Robusta, uthålliga små avloppssytem -En kunskapssammanställning. Stockholm: Danagårds Grafiska. Lekhove, M. (2001). Slamförbränning av mekaniskt avvattnat avloppsslam från Ryaverket med träpellets och kol i fluidiserad bädd. Göteborg: Chalmers tekniska högskola, avdelningen för energiteknik. Lernstörm, S. (2002). Avloppsslam som tätskikt på avfallsdeponier. Luleå tekniska universitet, avdelningen för geoteknik. Lundgren, T. (1995). Sluttäckning av avfallsupplag. Stockholm: Naturvårdsverket förlag. Naturvårdsverket. (2002). Aktionsplan för återföring av fosfor ur avlopp. Stockholm: Danagårds Grafiska. Naturvårdsverket. (1996). Överenskommelsen om slamanvändningen i jordbruket mellan LRF, VAV och Naturvårsverket. Stockholm: Naturvårdsverkets förlag. Pettersson, G. (2001) Livscykelanalys av fyra slamhanteringstekniker. Examensarbetsrapport 2001:4. Chalmers tekniska högskola. Göteborg. Tideström, H., Starberg, K., Thord, O., Camper, P-A., Ek, P. (2000) Användningsmöjligheter för avloppsslam. VA-FORSK rapport 2000-2. Stockholm: VAV AB. 8.2 Tidskrift Namkoog, W.,Hawng, E-Y., Park, J-S., & Choi J-Y. (2001). Enviromental pollution, 119 (2002) 23-31. 8.3 Opublicerat manuskript Mácsik, J. (2001). Slam i mark och anläggningsbyggande. Scandiaconsult Sverige AB 8.4 Elektronisk publikation Schönning, C. (2003) Risk för smittspridning via avloppsslam -redovisning av behandlingsmetoder och föreskrifter [Online]. Naturvårdsverket [2003-03-17] 8.5 WWW-dokument Aqua equipment. (2003-03-12). MUD Mobil avvattning. [WWW-dokument]. URL http://www.aqua.nu/sve/mdu.html 30
Chalmers tekniska högskola. (2003-05-08). Miljöfysik. [WWW-dokument]. URL http://fy.chalmers.se/~funbd/milfys-f2/externa-02.html Föreningen för reningsverk. (2003-04-16). 50 vanliga VA-begrepp. [WWW-dokument]. URL http://www.pfr.nu/pages/va_begrepp.htm Institutet för jordbruks- och miljöteknik. (2002-04-02). Enskilda avlopp problem och möjligheter. [WWW-dokument]. URL http://www.jti.slu.se/publikat/ovrigt/enskildavlopptryck.pdf Karlskrona kommun, tekniska förvaltningen. (2003-03-13). Koholmens avloppsreningsverk [WWW-dokument]. URL http://195.84.83.45/kommuninformation/grafdok/koholmen.pdf Kungliga tekniska högskolan. (2003-03-11). Sanering av oljehaltigt lakvatten från slamdepoi. [WWW-dokument]. URL http://www.lwr.kth.se/publikationer/pdf_files/amov_ex_2001_23.pdf Lunds tekniska högskola. (2003-03-31). Polymerer. [WWW-dokument]. URL http://www.polymer.lth.se/home/generalinformation/homge000.htm Mewab slam och kompost. (2003-04-23). Vad är kompostering?. [WWW-dokument]. URL http://www.mewab.se/indexi.htm Miljöprövningsnämnden. (2003-04-08). Miljötillstånd. [WWW-dokument]. URL http://www.miljoprovningsnamnden.aland.fi/pdf/beslut_patrik_landell_avloppsanlaggning_ 171202.pdf Naturvårdsverket. (2003-03-03). Deponering av avfall [WWW-dokument]. URL http://www.naturvardsverket.se/ Naturvårdsverket. (2003-03-13) Växthusgaser och klimatförändring [WWW-dokument]. URL http://www.naturvardsverket.se/ Norrtälje kommun. (2003-03-17). Kretsloppsanpassning av enskilda avloppsanläggningar [WWW-dokument]. URL http://www.norrtalje.se/miljo/mhf/avloppsprojektet/pdf/informationsbrochyr.pdf Ryaverket. (2003-04-11). Förorenad jord. [WWW-dokument]. URL http://home.swipnet.se/hanson-mcgill/rya.htm) Sika. (2003-05-22). Ekonomi. [WWW-dokument]. URL http://www.sikainstitute.se/utgivning/ars00sv5.pdf Simon Moos. (2003-03-21). The Moos KSA-system [WWW-dokument]. URL http://www.simonmoos.com/uk/start/uk%20opstart.htm Sveriges lantbruks universitet. (2003-03-17). Biologiskt avfall i kretslopp. [WWWdokument]. URL http://www.slu.se/forskning/fakta/faktajordbruk/pdf00/jo00-05.pdf 31
Uppsala Universitet. (2003-04-08). Polymerer. [WWW-dokument]. URL http://info.uu.se/fakta.nsf/sidor/polymerkemi,.ssk.idde.html Vatten och avloppsverket. Burstörm, O. (2003-04-10). Bra slam och fosfor i kretsloppet. WWW-dokument]. URL http://www.vav.se/download/remissvar-slamuppdraget-2002-09-10.pdf 32
Bilaga 1 Material för sluttäckning av deponier Tabell 1: Material som kan vara aktuella för olika typer av delskikt Benämning Funktion Material Mäktighet Filter- eller Separera material med Välsorterad sand eller 0,1-0,3 m separationsskikt olika kornstorlek fiberduk Tätskikt Vatten och syrebarriär Lera, betong, slam mm. 0,2-1,0 m Kapiilärbrytande Förhindra frysning och Ensorterad sand eller 0,1-1,0 m uttorkning grus Isolerbrytande Isolera mot frysning Bark, skogsavfall, torv 0,2-1,0 m Rotskikt Ge utrymme för Genomträngliga material 0,2-0,5 m växtrötter Dränskikt Effektivisera ytavrinning Sand, svallad morän 0,1-0,5 m verka kapilärbrytande grus, bottenaska Skyddsskikt Begränsa erosion, isolera, Morän 0,5-2 m frost/uttorkning, ge utrymme för rötter Tabell 2: Täckningen för en deponi består av följande skikt med olika egenskaper och funktion (uppifrån räknat). Växtetableringsskikt/Erosionsskydd Skyddsskikt Skyddsskikt Rotspärr/Grävskydd Dränskikt Tätskikt Tätskikt Kapillärbrytande skikt Avjämningsskikt/Skyddsskikt Skyddsskikt
Bilaga 2 Information och beräkningar Tabell 1: Nedan kan de olika slamtömningsområdena ses. Karta över områdena finns i bilaga 5. Områdes antal mängd nummer område avstånd brunnar slam/år* 1 Sundsvall 7 km 311 297 m 3 2 Skön 10 km 125 323 m 3 3 Alnö 17 km 675 1 937 m 3 4 Selånger 19 km 591 1 331 m 3 5 Indal - Liden 43 km 662 1 175 m 3 6 Stöde 40 km 798 1 453 m 3 7 Matfors 20 km 1 620 3 393 m 3 8 Njurunda 30 km 1 225 3 396 m 3 Summa 6 007 13 305 m 3 *2002 års mängd. Det töms i medel ca 2,2 m 3 från varje brunn. I område 5, 6 och 7 tömmer Hermanssons miljövård, han använder släp som han tömmer i eftersom att bilens tank blir full. Så han kör bara en vända till reningsverket/dag. Medan Sita som ansvarar för de andra områdena tömmer ca 3 gånger/dag. Båda företagen tömmer tillsammans i medeltal 10,4 m 3 /tömningstillfälle. Hermanssons Miljövård tömde i oktober 2002, 253 m 3 slam till reningsverket på 13 tömningstillfällen. Men i regel tömmer Hermanssons Miljövård ca 28 m 3 /gång. Tömmer 6 021 m 3 /år resulterar i 215 tömningar/år. Sita AB tömde i oktober 2002, 1 470 m 3 slam på 153 tömningstillfällen, vilket innebär att det i medel tömdes 9,6 m 3 /gång ca 4 brunnar/gång. Tömmer 7 228 m 3 /år resulterar i 759 tömningar/år.
Tabell 2: tabell över hur många tömningar som görs per år och hur många kilometer som slambilarna behöver köra med konventionell teknik Område antal tömningar/år km/år 1 31 434 2 34 680 3 202 6 868 4 139 5 228 5 41 3 526 6 52 4 160 7 121 4 840 8 354 21 240 Summa 46 976 Tabell 3: Reduktion av slam i de olika områdena med de olika anläggningarna. Område slam idag KSA (15 %) MDU (5%) Pougus (25%) 1 297 m 3 45 m 3 15 m 3 74 m 3 2 323 m 3 49 m 3 16 m 3 81 m 3 3 1 937 m 3 290 m 3 97 m 3 484 m 3 4 1 331 m 3 200 m 3 67 m 3 333 m 3 5 1 175 m 3 176 m 3 59 m 3 294 m 3 6 1 453 m 3 218 m 3 73 m 3 363 m 3 7 3 393 m 3 509 m 3 170 m 3 848 m 3 8 3 396 m 3 509 m 3 170 m 3 849 m 3 Det förefaller vara möjligt att tömma ca 15 brunnar per dag och bil med det nya avvattnings systemet med avseende på tid för tömning och avstånd mellan brunnarna.
Tabell 4: Tabellen visar hur många kilometer som behöver köras per år om slammet är avvattnat. Avvattnat slam Område antal tömningar/år km/år 1 9 126 2 10 200 3 59 2 006 4 40 1 520 5 36 3 096 6 44 3 520 7 103 4 120 8 103 6 180 Summa 20 768 (Alla data är hämtade från Sundsvalls Energis databas.)
Bilaga 3 Ämnen i slam lokaliserade till sina källor Metall Källor Silver Dentalt amalgam, fotografisk film, elektrisk utrustning, kemisk analysverksamhet och medicinska preparat. Det finns data som visar på väsentligt högre silverhalter i svartvatten än i gråvatten vilket stärker teorin om att dentala källor är en betydande del. Silver förekommer också naturligt i olja och kol varför diffus spridning av metallen kan ske vid förbränning. Delar av detta kan hamna i dagvatten och därmed nå slammet Guld Kadmium Koppar Krom Tenn Den mest uppenbara källan är slitage från smycken och dentalguld men omfattningen av detta saknar vi idag kunskap om. Guld används också i elektronikindustrin, men det eventuella bidraget från dessa källor till avloppsslam är inte kvantifierat. Spillvatten från bilvårdsanläggningar, konstnärsfärger, dagvatten (genom exempelvis läckage från galvaniserade material och atmosfärisk deposition). Men enligt i beräkningar i Stockholm är fortfarande är nära 40 % av källorna okända Koppar kommer till stor del från vattenledningar i fastigheter. I de fall man har mycket höga kopparhalter beror detta ofta på att vattnet är mycket hårt och att man därför måste hålla ett ur kopparkorrosionssynpunkt alltför lågt ph-värde. Andra källor är att emissioner från koppartak och bromsbelägg når reningsverken via dagvatten samt vatten från bilvårdsanläggningar. En källa till krom är bilvårdsanläggningar, men källorna till krom i slam är dåligt kända, i exempelvis Stockholm har endast en fjärdedel av de inkomna mängderna identifierats Källorna till tenn i slam är dåligt kända. En studie indikerar att hälften av tennet i slammet kommer från svartvatten och således skulle finnas i födan Fler studier behövs dock för att dra säkra slutsatser. Kvicksilver Den helt dominerande källan till kvicksilver i slam är dentalt amalgam. Emissionerna kommer här både från privatpersoner och från tandläkarmottagningar. Zink Några identifierade källor är dagvatten (emissioner från galvaniserade material), bilvårdsanläggningar och mat. Nonylfenol Rengöringsmedel, lim, smörjmedel och andra kemiska produkter inom industrin: Hårvårdsprodukter och kosmetika Flytande polymerer till vattenrening och slambehandling Bilvårdsmedel Vattenbaserade färger (pigmenterade) PAH Allmän diffus förekomst.pah kan nå reningsverken via regnvatten dagvatten från trafikplatser och industritomter samt rökgaskondensat
Bilavgaser Asfalt PCB Ftalater Allmän diffus förekomst. PCB kan nå slammet via dagvatten Gamla golv- och väggmaterial Fogmassor, lim, isolerglas i gamla byggnader Atmosfäriskt nedfall Allmän diffus förekomst. Ftalater kan nå slammet via dagvatten, bilvårdsanläggningar och avlopp från hushåll (tvättvatten) Mjukgjord PVC-plast (ex i plastgolvmattor) Underredsmassor på utländska och äldre bilar Plåttak ytbelagda med PVC (Naturvårdsverket 2002)
Bilaga 4 Priser för slamtömning Slamtömning av enskilda avloppsanläggningar. Inkl moms. Ordinarie tömning och framkörningsavgift 495:-/objekt Behandlingskostnad 90:-/m3 Vid akuttömning inom 24 timmar och ordinarie arbetstid 690:-/timme Jourutryckning enligt faktisk kostnad Vid flera än ett objekt på fastigheten reduceras tömningskostnaden på dessa med 25 % Slanglängd 20 40 m 125:- Slanglängd >40 m 15:-/m Betonglock >90 cm 315:-/st Tankar installerade efter 1995 3 000:-/st (Avfallstaxa 2003, Sundsvalls kommun)
Bilaga 5 Karta över slamtömningsområden
Bilaga 6 Processchema över MDU Spolslang Sandfång Avvattningstrummor Slampress Rejektvattentank Startvatten tank Pressvattentank Slamtank
Bilaga 7 Processchema över KSA Polymertank Rejektvattentank Avvattningstank Avvattningsnät Slampump Polymerpump Slamtank, vakuumtank Returpump Sugslang Trekammarbrunn