Spildevandsrensning og rensningsanlæg | Rapport

Side 1

1

Spildevandsrensning

Formål

Formålet med forsøget er at undersøge Sorøs centrale rensningsanlæg og deraf finde ud af hvor stor effektiviteten ved rensningen er. Udover det, vil vi undersøge om der forekommer resistente bakterier i vores spildevand.

Teori

Tidligere tænkte vi ikke på at vores spildevand kunne være skadeligt både for miljøet og naturen. I dag gør vi meget mere for at rense vandet så vi undgår stærkt forurenede søer og vandløb. Vandet i renseanlæggene gennemgår en del processer hvor der fjernes organiske stoffer og gødningssalte.

Der er dog stadig nogle miljøfremmede stoffer vi ikke kan rense vandet for - dvs. pesticider, dioxiner, medicinrester, klorforbindelser osv. I sidste ende burde vandet dog gerne ende med at have opnået kriterierne for at kunne kaldes ”renset”.

Vandet må højst indeholde så meget organisk stof at spildevandets biologiske iltforbrug ikke

overstiger den maksimale værdi på 15 mg O2/l spildevand. Udover det må der ikke være mere
kvælstof end 8 mg O2/l, og fosfor må heller ikke overstige værdierne på 1,5 mg O2/l.

Stof Typisk indhold af stof før Maksimalt tilladte indhold rensning ved udledning til recipient

Organisk stof målt som BI * 200 mg O /l 15 mg O /l

5 2 2

Kvælstof 40 mg O /l 8 mg O /l

2 2

Fosfor 10 mg O /l 1,5 mg O /l

2 2

* BI5 den mængde ilt der skal til for at nedbryde det fuldstændigt - også kaldet biologisk iltforbrug.

Skema 1.

Side 2

2

Rensningsanlæg

Mekanisk- og kemisk rensning

Rensningen består delvist af en mekanisk rensning, en kemisk og en biologisk. Den mekaniske rensning består først og fremmest af en rist der sorterer alle de større dele fra. Derefter løber vandet videre ud ind i en tank, hvor der tilføres små luftbobler fra bunden, for at få sand og grus til at falde ned. Når grus og sand er fjernet, lukker man for luften og holder vandet i ro for at få fedtet til at ligge sig på overfladen. Det hele bliver derefter sendt til forbrænding. Den næste tank står for den kemiske rensning. Hovedparten af fosfor skal fjernes, og der tilsættes derfor jernchlorid.

Jernchloriden opløses i jernioner og klorioner hvorefter jernionerne reagerer på fosfaten, og der dannes jernfosfat der falder til bunden og kan fjernes.

Den biologiske rensning

Vandet når derefter til den biologiske rensning. Vandet indeholder meget organisk stof og kvælstof og derfor tilsætter man massere af ilt, så bakterierne ved respiration vil nedbryde det

organiske stof til kuldioxid og vand. Kvælstoffet findes mest som ammonium (NH^{+}) og det

4 stammer primært fra bakteriernes nedbrydning af de organiske stoffer. Når ilten er til stede i tanken sker en proces kaldet nitrifikation. Nitrificerede bakterier skaffer sig energi ved ammoniakken og omdanner den til nitrat.

Side 3

3

For derefter at fjerne det dannede nitrat lukker man for alt ilt i tanken. Nye anaerobe denitrikafiserende bakterier vil træde til, og bruge ilten fra nitraten til deres respiration. Der sker hermed en denitrifikation, og bakterierne laver nitratet til frit kvælstof (N

2

) der vil blot vil blande sig med atmosfæren.

Efterklaringstanken og iltningstrappen

Den sidste del af rensningen foregår i efterklaringstanken. Der er stort set kun bakterier og en smule organisk materiale tilbage. Det bliver fjernet ved at tilføre nogle stoffer der får alle bakterierne til at flokullere så den yderligere fosfat også kan samles op fra bunden. Vandet burde nu gerne være inde for de tilladte værdier, og bliver til allersidst iltet over en iltningstrappe og ledes tilbage ud i en sø eller et vandløb i dets naturlige kredsløb.

Materialer

Hjemme - Til undersøgelse af resistente bakterier: petriskåle, kødpeptonager, antibiotika og varmeskab.

Til relativ organisk stof mængde: 4 x 125 ml. kolber, propper, postevand, methylenblåt –R (0,5 g. opløst i 1000 ml. destilleret vand)

På rensningsanlægget - Termometer, pH strips, vanddunke, kits til nitrat og fosfat målinger.

Metode

På rensningsanlægget tages der prøver, både af indløbsvandet og udløbsvandet. Efter prøverne er taget, måles temperatur, pH-værdi, nitrat- og fosfatmængden hos begge. Derefter føres resultaterne ind i skemaet. (se skema 2 under resultat)

Side 4

4

Hypotese

Eftersom vandmiljøplanen har stærke fastsatte krav om udledning af spildevand, regner vi selvfølgelig med at værdierne ikke overstiger de fastsatte grænser. Vi forventer at vores resultater vil ligge på de fastsatte værdier, eller derunder. Mht. til resistens af bakterier forventer vi et delvist højt resultat. Det er blevet mere almindeligt at udlevere medicin og det har derfor øget tallet af resistente bakterier.

Resultater

Resultat af indløbs- og udløbsvand

Faktor Indløbsvand Udløbsvand Fastsat grænseværdi

- Nitrat mg/l

1 mg/l 10 mg/l 15 mg O_{2} /l
- Fosfat mg/l

3 mg/l 0 mg/l 8 mg O_{2} /l

- Colibakterier

10^{7} 10^{4} -

- Temperatur

4,5°C 4,5°C Afhængig af vejret

- pH-værdi

6,5 pH 6,5 pH -

Skema 2

Resistens-skema

Medicin | Indløbsvand | Udløbsvand
Kontrol | Mange almindelige bakterier | Få almindelige bakterier
Tetracyklin | Én kultur | -
Steptomycin (mod halsbetændelse) | Mange bakterier | -
Alm. penicillin | Rigtig mange bakterier. | -

Skema 3

Side 5

5

Fejlkilder

Der kan selvfølgelig forekomme nogle fejlkilder der kan have været med til at forsøgs resultaterne ikke er blevet præcis som ventet.

1) Prøver af overfladevand

En af fejlkilderne omkring vandprøverne kan være at det kun er overfladevandet der er taget. Og da vi ikke selv har kunnet foretage prøerne, er vi nødt til at være lidt kritiske. Hvis det er overfladevandet der er taget prøver af, kan det fx give anderledes målinger end hvis de var taget på bunden. Derfor kan resultaterne måske afvige fra de øvrige tal.

2) Egne målinger

Eftersom vi ikke selv har taget vandprøverne på rensningsanlægget, ved vi ikke om det er gjort

100% korrekt og det må vi tage forhold til. Vores egne beregninger og målinger kan selvfølgelig også være upræcise.

3) De resistente bakterier

Undersøgelserne af de resistente bakterier kan også være en fejlkilde, hvis bakterierne ikke får de optimale levevilkår. Hvis bakterierne ikke har stået i konstant 37° C i to døgn, kan det være at vi ikke har fået de helt præcise resultater af bakteriemængden.

Diskussion

Vores resultater af målingerne fra rensningsanlægget viser at nitraten fra indløbsvandet er på 1

mg/l hvilket er meget mindre end i udløbsvandet. Det skyldes at meget af nitraten først er bundet
til det organiske stof og derfor ikke kan måles. I udløbsvandet så vi, at målingerne er på 10 mg/l.
hvilket er under de fastsatte grænseværdier som ligger på 15 mg/l.
Fosforet i indløbsvandet ligger på 3 mg/l hvilket er mindre end det typiske indhold i et almindeligt
rensningsanlæg (se skema 1). I udløbsvandet ser vi et resultat målt til 0 mg/l. fosfor, hvilket også er

under værdierne.

Side 6

6

I både indløbsvand og udløbsvand, målte vi en temperatur på 4,5° C hvilket alt efter vejret kan skifte. Derudover blev vandets surhedsgrad målt, både fra ind- og udløb, med en pH-værdi på 6,5 hvor 7,0 på pH-skalen er neutralt. Det var ca. hvad vi antog fra starten, da det kun er tilladt for virksomheder der anvender syrer eller base i daglig brug, at udlede vand med en pH-værdi inde for intervallet 6,5 til 9,0 og spildevandet fra et privat hjem, vil normalt ikke ligge lagt under eller over intervallet.

Vi havde forudset at antallet af bakterier lå meget højt i indløbsvandet. Efter undersøgelsen af bakterierne, ses et tydeligt resultat hos alle formerne for vores medicin: resistens hos størstedelen, i større eller mindre omfang. I Penicillin, der i dag er meget ”almindeligt”, var det tydeligt at se den største resistens, og også hos Tetracyklin og Steptomycin forekom en del resistente bakterier. Alt i alt passer teorien til vores resultater og fejlkilder omkring spildevandet og vi kan bekræfte teorien om at antallet af de resistente bakterier er høj og stadig stiger.

Kilder:

- Biologibogen, Gads Forlag.

- http://www.miljodatanoglen.dk
- http://www.miljoerejsen.dk
- http://www.globalemiljoe.dk/flash/rensning/default.htm