I en tysk fältstudie från separerata gråvattensystem i bostadshus presenteras vattenkvalitets- och flödesdata från tre anläggningar. Särskilt har de fasta partiklarna avskilts och kvantifierats. Jämförelse med andra europeiska studier görs.
Av: Jörgen Hanaeus
Karakterisering av gråvatteninnehåll är bristfällig, särskilt vad gäller partikelinnehåll och någon tysk standard på området finns inte. Föreliggande studie behandlar sex mätomgångar vid gråvattensystem i fastigheter i Berlin, Lübeck och Kiel. Alla prover togs flödesproportionellt med separat partikelinsamling i filterkorgar.
Flödesdata med variationer presenteras och näringsinnehåll i termer av COD, BOD5, Tot-N och Tot-P samt med avskilda partiklars innehåll av dessa parametrar. Resultat blev i genomsnitt 68 L, 49 g COD, 28 g BOD5, 1 g N och 0,38 g P – allt per person och dygn. Bidraget från partiklar, större än 200 µm, var 3-8 % av erhållna kvalitetsparametervärden. Mätresultaten befanns rimliga vid jämförelse med tidigare europeiska, främst skandinaviska, studier och bedömdes kunna ligga till grund för tyska designvärden för gråvattenanläggningar.
Bakgrund
Gråvatten definieras som vatten från badkar, duschar, tvättmaskiner, diskmaskiner och vaskar. Graywater är vanlig stavning i Amerika; greywater i de flesta engelskspråkiga länderna i övrigt. Viss variation finns när det gäller att inkludera avloppsvatten från kök. När gråvatten från disk-, tvättmaskiner och vaskar beskrivs separat, talas ibland om dark greywater medan gråvatten från badrum benämns light greywater.
Gråvattnet har en ”naturlig” variation som beror av de boendes beteende, använd utrustning, rengöringsmedel, bakomliggande dricksvattenkvalitet mm. Vanligt är att gråvattnet utgör den största flödesfraktionen från hushåll med ca 50-75 % och i Tyskland är erfarenheten 60-90 L/p,d.
Vanliga områden för näringsparametrarna är från genomgången litteratur: Suspenderade ämnen (TSS) 23-298 mg/L, BOD5 56-477 mg/L (en vanlig relation är BOD7 = 1,17 BOD5) , CODCr 13-1583 mg/L, Tot-N 0,6-47,8 mg/L och Tot-P 0,4-27,3 mg/L. En faktor 10 i variation är inte ovanlig, alltså.
Kunskaper om partiklarnas del av gråvattenkvaliteten är bristfällig och därför ett tema i föreliggande studie.
Försök
Två mätkampanjer vardera utfördes på tre ställen. ”Block 6” i Berlin med 20 lägenheter och 51 boende. Gråvattnet renas i en extern anläggning och återanvänds för toalettspolning. Prov togs i en avslutande samlingsledning under en vecka i november 2012, 10 dygn i april 2013 och 11 dygn i maj 2014.
Området Flintenbreite i Lübeck var ett av de första källsepareringsprojekten i Tyskland och gråvatten från kök och badrum behandlas i en konstruerad våtmark. Prov togs under 12 dygn i december 2013 och 11 dygn i maj 2014 vid inloppet till slamavskiljaren före våtmarken. Tolv parhus med 44 invånare var anslutna och ledningen fram till tanken var Φ 150, 116 m.
Kieler Scholle e.G. i Kiel var det tredje insamlingsområdet med hus för flera familjer, 46 personer anslutna. Gråvattnet leds med 350 m självfallsledningar till en extern behandlingsanläggning med slamavskiljare, vassbäddssystem och en biodamm. Provtagning före slamavskiljaren utfördes under sju dagar i september 2016.
Prov togs i stort sett flödesproportionellt med hjälp av flödesmätare. Partikelprover togs genom att en filterbag placerats vid inflödet till provtagaren och tömdes varje dygn. Filteröppningarna var 200 µm.
Analyser gjordes på det obehandlade gråvattnet samt på de avskilda partiklarna.
Resultat
Våtvikten för partikelmassan i gråvattnet blev i genomsnitt 15,5 g/d och torrvikten 2,3 g/p,d med den organiska delen 1,8 g/p,d (glödförlust 78 %). Efter avskiljning av partiklar > 200 µm innehöll gråvattnet i genomsnitt 7,5 g SS/p,d i koncentrationen 110 m/L. För BOD5 och COD var då mängderna 28 g/p,d resp 46 g/p,d med halterna 405 och 680 mg/L. För närsalterna blev genomsnittet 0,37 g P/p,d resp 0,93 g N/p,d och halterna 5,6 mg P/L och 13,8 mg N/L.
Slutsatser
Vid tre mätobjekt i två kampanjer blev de sammanlagda (partiklar + vätska) , genomsnittliga värdena för gråvattnet: flöde 68 L/p,d, TSS 11,2 g/p,d (167 mg/L), CODcr 49 g/p,d (734 mg/L), BOD7 33 g/p,d (526 mg/L), Tot-P 54 g/p,d (5,9 mg/L) och Tot-N 53 g/p,d (15 mg/L).
Partikelandelen av gråvattnet bedömdes vara 6,3 % för COD, 8 % av Tot-N och 3,2 % av Tot-P.
En jämförelse av COD och BOD5 med normalvärden för kommunalt spillvatten och dessa gråvattenvärden gav gråvattenandelar om 41 och 47 %, respektive. Relationen COD/BOD5 för gråvattnet blev 1,8, vilket indikerar god möjlighet till aerob biologisk nedbrytning.
85-procentilen är i Tyskland viktig vid dimensionering. Baserat på föreliggande mätdata skulle det innebära COD/BOD5/Tot-N/Tot-P = 56/37/12,5/ och 0,5 g/p,d.
Funna mätdata jämförs allt som oftast med skandinaviska siffror, ofta hämtade från arbeten i Luleå eller Ultuna.
Ansträngningen att finna stabila dimensioneringsvärden för gråvatten är ambitiös, men man må också betänka att gråvattnet representerar det samspel mellan samhällsutveckling och ingenjörsvärld som gör VA-branschen extra spännande.
Aktiviteter i hushållet som leder till avloppsvattenproduktion har behandlats av bl a Helena Krantz, Tema Vatten, Linköping i avhandlingen ”Matters that matter” från 2005.
Källa: Sievers, Jan Christian1) och Londong, Jürg 2), (2018): Characterization of domestic graywater and graywater solids . Water Science & Technology 2018, 77.5, pp 1996-2003.
Författarna från:
1) District Government, Department 54, Water management and pollution control in industrial facilities, Seibertzstrasse 1, C68DCA0A-F8A1-47E0-80B8-9EAA2FB129A1, Arnsberg, Tyskland.
2) Bauhaus-Universität Weimar, Coudraystrasse 7, 99423 Weimar, Tyskland.
Kontakt: jan.sievers@gmx.de
