Smittspridning via kompost och biogödsel från behandling av organiskt avfall Litteratursammanställning och riskhantering RVF Utveckling 2005:11 En rapport från BUS-projektet BUS-projektet – uppföljning och utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall Delprojekt 1: Utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall (RVF Utveckling rapport nr 2005:06) Delprojekt 2: Metoder att mäta och reducera emissioner från system med rötning och uppgradering av biogas (RVF Utveckling rapport nr 2005:07) Delprojekt 3: Driftdatainsamling via webben (ingen rapport) Delprojekt 4: Innsamling av bioavfall fra flerfamiliehus– løsninger og virkemidler for store fellesløsninger (RVF Utveckling rapport nr 2005:08) Delprojekt 5: Tips och råd med kvalitetsarbetet vid insamling av källsorterat bioavfall (RVF Utveckling rapport nr 2005:09) Delprojekt 6: Användning av biogödsel (RVF Utveckling rapport nr 2005:10) Delprojekt 7: Smittspridning via kompost och biogödsel från behandling av organiskt avfall – litteratursammanställning och riskhantering (RVF Utveckling rapport nr 2005:11) Delprojekt 8: Organiske forurensninger i kompost og biorest (RVF Utveckling rapport nr 2005:12) Delprojekt 9: Emisjoner fra kompostering (RVF Utveckling rapport nr 2005:13) Delprojekt 10: Biologisk avfallsbehandling i Sverige och Norge: Vad fungerar bra och vad kan fungera bättre? En syntesstudie av de nio delprojekten (RVF Utveckling rapport nr 2005:14) Projektet är finansierat av: • RVF – Svenska Renhållningsverksföreningen • Naturvårdsverket • Energimyndigheten • NRF – Norsk renholdsverksforening • VA-Forsk • Reforsk RVF Utveckling2005:11 ©RVF Service AB Förord Betydande investeringar i system för biologisk avfallsbehandling har gjorts under senare år. Samtidigt är tekniken som används vid anläggningarna ny och befinner sig i en utvecklingsfas. Det finns därför starka skäl för att utvärdera befintliga anläggningar. Genom att samla drifterfarenheter och göra dem tillgängliga, kan nya system konstrueras och byggas på ett säkrare och mer tillförlitligt sätt. Detta är huvudmotivet för den serie av utvärderingar som samlats under arbetsnamnet BUS. I dess första etapp har erfarenheter och driftdata från alla delar i kedjan avfallsinsamling, process och produktanvändning dokumenterats på ett enhetligt sätt i ett utvärderingsprogram. Föreliggande rapport utgör en delrapport i projektserien. Samtliga delrapporter finns tillgängliga i elektronisk form. Hela ramprogrammet har sammanfattats i en avslutande syntesrapport. Projektserien har genomförts och finansierats i ett samarbete mellan Energimyndigheten, Norsk renholdsverksforening (NRF), Naturvårdsverket, RVF Utveckling, Stiftelsen Reforsk samt VAForsk. Föreliggande projekt har genomförts av Caroline Schönning, Thor Axel Stenström och Johan Åström, samtliga Smittskyddsinstitutet (www.smittskyddsinstitutet.se). April 2005 Håkan Rylander Weine Wiqvist Ordf. RVFs Utvecklingskommitté VD RVF Innehållsförteckning INNEHÅLLSFÖRTECKNING ..................................................................................... 2 SAMMANFATTNING.................................................................................................. 4 SUMMARY.................................................................................................................. 5 2. AVFALL TILL KOMPOSTERING OCH RÖTNING................................................. 7 3. AVFALLSFRAKTIONER OCH HÄLSORISKER .................................................... 8 3.1 Livsmedel och mat..........................................................................................................9 3.2 Annat hushållsavfall .....................................................................................................10 3.3 Djurgödsel.....................................................................................................................10 3.4 Slakteriavfall.................................................................................................................11 3.5 Restprodukter...............................................................................................................11 3.6 Park- och trädgårdsavfall ............................................................................................11 4. PATOGENA MIKROORGANISMER AV BETYDELSE ........................................ 11 4.1 Virus..............................................................................................................................11 4.2 Bakterier .......................................................................................................................12 4.3 Parasitära protozoer.....................................................................................................15 4.4 Parasitära maskar ........................................................................................................16 4.5 Svampar........................................................................................................................16 4.6 Prioner ..........................................................................................................................16 5. BIOLOGISK BEHANDLING OCH HYGIENISERING ........................................... 17 5.1 Kompostering ...............................................................................................................17 5.2 Rötning..........................................................................................................................18 5.3 Behandlingens inverkan på patogener.........................................................................18 5.4 Indikatororganismer som mått på patogenförekomst ................................................20 5.5 Återinfektion och återväxt i behandlat material .........................................................21 2 5.6 Patogenförekomst i komposteringsprodukter .............................................................22 5.7 Patogenförekomst i produkt från biogasanläggningar (biogödsel) ............................23 6. ÖVERLEVNAD AV PATOGENER FRÅN KOMPOST OCH BIOGÖDSEL PÅ MARK ....................................................................................................................... 24 7. SMITTSPRIDNING VID BEHANDLING OCH HANTERING AV ORGANISKT AVFALL .................................................................................................................... 26 7.2 Exponeringsvägar i hanteringskedjan .........................................................................27 8. BEDÖMNING AV MIKROBIOLOGISKA RISKER ................................................ 28 8.1 Uppskattningar av risker i Laholms biogasreaktor ....................................................30 9. RISKHANTERING GENOM LAGSTIFTNING OCH CERTIFIERING ................... 31 9.1 Bedömningsparametrar ...............................................................................................32 9.2 EG-förordningen om Animaliska biprodukter och Jordbruksverkets föreskrifter ..33 9.3 Naturvårdsverkets allmänna råd om metoder för lagring, rötning och kompostering av avfall...............................................................................................................................34 9.4 SPs certifieringsregler ..................................................................................................35 9.5 Norska regelverk ..........................................................................................................37 10. DISKUSSION...................................................................................................... 38 11. REFERENSER.................................................................................................... 40 11.1 Personliga meddelanden.............................................................................................48 3 Sammanfattning Storskalig verksamhet för kompostering och biogastillverkning expanderar för närvarande i de nordiska länderna. Enbart i Sverige uppgick mängden avfall som behandlas på detta sätt under 2003 till ungefär 400 000 ton. Detta är en siffra som kan komma att öka avsevärt inom några år, bland annat som ett resultat av deponiförbudet för organiskt avfall som gäller från årsskiftet 2004-2005. Beroende på avfallets ursprung kan ett brett spektrum av sjukdomsframkallande mikroorganismer förekomma i det material som ska behandlas i anläggningarna. Detta har lett till olika restriktioner och säkerhetsåtgärder, dels genom lagstiftning på nationell och internationell nivå, dels genom frivilliga åtaganden. Genom certifieringssystemet administrerar Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut (SP) idag en god skötsel av de storskaliga rötningsanläggningarna och certifiering fungerar därmed som ett verktyg genom vilket riskerna för bland annat smittspridning effektivare hanteras. Ett stort antal olika smittämnen (patogener) kan potentiellt sett förekomma i organiskt avfall. Livsmedel och råvaror kan genom bristande hygienisk hantering kontamineras och man räknar med att ett långt större antal matförgiftningar än vad som rapporteras i statistiken förekommer i Sverige, vilket belyser förekomsten av patogener i matavfall. Med hushållsavfall kan mindre mängder avföring från människa och djur tillföras anläggningarna och detta är därför en smittrisk som måste beaktas. Djurgödsel förekommer också i det ingående materialet och i biogasanläggningarna behandlas även slakteriavfall. Härigenom kan smittämnen från djur tillföras, även om detta motverkas genom gällande lagstiftning. Även park- och trädgårdsavfall som i sig självt är fritt från smittämnen kan vara förorenat av exempelvis avföring från djur. Vid kompostering och rötning stabiliseras organiskt material genom nedbrytning, varigenom volymen minskar. Behandlingsprocesserna hygieniserar även det organiska materialet. Rätt temperatur under tillräckligt lång tid bedöms vara av störst betydelse för avdödningen av smittämnen. I rötningsanläggningar för gödsel och slakteriavfall (kategori 2-material) krävs pastörisering vid +70°C under 1 timme, vilket kraftigt reducerar förekomsten av smittämnen. Även om pastörisering föregår huvudprocessen kan slutprodukten vara känslig för återinfektion och återväxt, vilket innebär att bakterier tillväxer i materialet från låga halter. Det är därför av största vikt att efterföljande hantering, transport och eventuell lagring sker på ett hygieniskt säkert sätt. För kompostering anges temperatur och tidsförhållanden bland annat i Naturvårdsverkets allmänna råd. En täckning av komposten minskar risken för exponeringen av människor och djur och ger en jämnare temperaturfördelning och därmed en säkrare hygienisering av produkten. Kompostering i det termofila temperaturområdet (>50°C) ger vanligen en hygieniskt säker produkt. Selektion av ingående material, processkrav samt restriktioner på hantering och användning av produkterna är åtgärder genom vilka riskerna för smittspridning idag begränsas med hjälp av lagstiftning, regelverk och frivilliga åtaganden. Avsikten är att hålla förekomsten av smittämnen på en nivå där användningen av kompost och biogödsel inte medför en ökad förekomst av sjukdomsfall i samhället. Naturligtvis kan något i processen gå fel och det är också möjligt att detta inte observeras genom befintligt kontrollsystem. Att patogener därigenom kan hamna i miljön vid användning av kompost och biogödsel kan alltså inte uteslutas, men sannolikheten för förekomst av betydande halter av patogener måste bedömas vara låg. Vid sidan om god kontroll av hela hanteringskedjan, exempelvis genom certifieringssystemet, vore det för framtiden önskvärt att bedömningsparametrarna för kompost och biogödsel vidareutvecklas. 4 Summary Large-scale activities for composting and biogas production are currently increasing in the Nordic countries. In Sweden, the amount of organic waste that was treated by these processes was in 2003 around 400 000 tonnes. This number may increase considerably in a few years, partly as a result of the prohibition of putting organic waste on landfills that applies from the turn of the year 2004-2005. Depending on the source of the waste, a wide spectrum of disease-causing microorganisms may be present in the material that is to be treated within the plants. This has lead to various restrictions and measures of safety, partly through legislation on the national and international level, and partly through voluntary undertakings. Through the system for certification, the Swedish National Testing and Research Institute (SP) today administers a proper operation of the large-scale biogas plants, and the certification thereby functions as a tool to manage the risks for, among other things, transmission of disease. A large number of different infectious agents (pathogens) may potentially be present in organic waste. Foodstuffs and raw materials may through inadequate hygienic handling be contaminated, and it is calculated that a far greater number of food poisonings than what is reported by the statistics occur in Sweden, which illustrates the presence of pathogens in food waste. Smaller amounts of excreta from humans and animals may enter the plants via household waste, and constitutes thereby a risk for disease transmission that need to be considered. Animal manure is also present in the incoming material, and in the biogas plants abattoir waste is also treated. Thereby may animal pathogens enter the plants, even if it is counteracted by existing legislation. Garden waste that in itself is free of pathogens may be contaminated by, for example, excreta from animals. By composting and anaerobic digestion organic material is stabilised through decomposition, whereby the volume decreases. The treatment processes also sanitise the organic material. Proper temperature during a sufficient time period is considered to be of most importance for the inactivation of infectious agents. In plants for anaerobic digestion of manure and abattoir waste, pasteurisation at +70°C during 1 hour is demanded, which substantially reduces the occurrence of pathogens. Even if pasteurisation precedes the main process, the final product may be sensitive to reinfection and regrowth, which means that bacteria may grow in the material from an initially low concentration. It is therefore of great importance that the following handling, transport and possible storage is performed in a hygienically safe manner. For composting, conditions for temperature and time are recommended by the Swedish EPA. Covering of the compost decreases the risk for exposure to humans and animals, and will also give a more even temperature and thereby a safer sanitisation. Composting in the thermophilic temperature range (>50°C) normally gives a hygienically safe product. Selection of incoming material, process requirements and restrictions for handling and use of the products are measures that presently limits the risks for disease transmission through legislation, regulations and voluntary undertakings. The intention is to keep the occurrence of pathogens on a level where the use of compost and residues from digestion (bio-fertilizer) do not result in an increase in disease cases in society. Naturally, something in the process may malfunction and it is also possible that this is not discovered by the existing control system. Therefore, it can not be excluded that pathogens may end up in the environment by the use of compost and bio-fertilizer, but the probability of significant concentrations of pathogens being present must be estimated to be low. In addition to sufficient control of the complete handling chain, for example by the system for certification, it would be desirable that quality parameters for compost and bio-fertilizer are further developed. 5 1. Introduktion Ett stort antal olika arter av sjukdomsframkallande mikroorganismer kan förekomma i det organiska avfall som behandlas i komposterings- och biogasanläggningar. Genom strikta driftkrav på temperatur och uppehållstid kan förekomsten av smittämnen (patogener) avsevärt reduceras genom dessa behandlingar. Det finns dock en risk för att eventuellt kvarvarande patogener i slutprodukten genom hantering och avsättning kan spridas vidare till djur och människa, direkt eller via miljön. Ett förbiseende av denna risk skulle hota attraktionsvärdet av dessa produkter som exempelvis gödnings- och jordförbättringsmedel. Insikten om riskerna för smittspridning har under det senaste decenniet lett till fördjupade studier rörande hygienisering i storskaliga komposterings- och biogasanläggningar i Norden. I Danmark inledde Miljøstyrelsen i slutet av 1980-talet forskning kring biogasanläggningarnas hygieniseringseffekt (Ilsöe, 1993). Fördjupade undersökningar genomfördes senare av Veterinärdirektoratet (Bendixen, 1995). Under 1995 startade Renhållningsverksföreningen (RVF) i Sverige ett arbete med att utveckla ett frivilligt kvalitetssäkringssystem för kompost och rötrest från organiskt avfall, med förslag till tillvägagångssätt för kontroll av hygienisering vid anläggningarna (RVF, 1999). Metodik för kontroll av hygieniseringen vid biogasanläggningar inklusive analysresultat från några anläggningar rapporterades senare av RVF (2001). En nybyggnation av storskaliga komposterings- och biogasanläggningar sker för närvarande i Norden. Samtidigt noteras flera internationella undersökningar som behandlar smittrisker vid exponering av de färdigbehandlade produkterna. Denna litteraturstudie, som utförts inom BUS projektet (Uppföljning och utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall) under ledning av RVF, avser att sammanfatta kunskapsläget gällande de smittrisker som berör människan vid användning av produkter från kompostering och rötning. Produkter från biogasanläggningar som certifierats av Sveriges provnings- och forskningsinstitut (SP) saluförs idag som biogödsel. Eftersom biogödsel i tidigare certifieringskrav benämndes rötrest och detta i många sammanhang är en vedertagen term, så förekommer båda benämningarna i rapporten. De arbetshygieniska aspekterna vid hantering av produkterna har inte ingått i uppdraget och omnämns endast kortfattat. Inledningsvis beskrivs sammansättningen av det organiska avfallet och vilka patogener som teoretiskt kan förekomma i anläggningarna. Därefter beskrivs översiktligt komposterings- och rötningsprocessen där olika behandlingsalternativ har varierande potential att reducera mikroorganismer som kan förekomma i materialet. Under och efter bearbetning kan människor och djur exponeras för smittämnena på olika sätt. Genom en otillräckligt hygieniserad slutprodukt kan organismer spridas vidare, och risken för exponering beror då på överlevnaden av aktuella patogener i miljön, vilken redovisas i efterföljande avsnitt. Uppdraget är begränsat till organismer som har effekt på människor. I tillägg spelar växtpatogener (mikroorganismer som endast framkallar sjukdom hos växter) en viktig roll vid återanvändning av organiskt avfall och måste beaktas vid avsättning i odlingssammanhang. Några är mycket långlivade, t ex svamparna Sclerotinia sclerotiorum (vitmögel) och Plasmodiophora brassicae (klumprotsjuka). Växtpatogener infekterar vanligen inte arter inom djurriket, men kan via djur föras vidare till andra växter. För en genomgång av växtpatogener vid kompostering hänvisas till Naturvårdsverkets och AFRs sammanställning (Johansson et al., 1997). De sjukdomar som sprids mellan djur och människor kallas zoonoser och sådana 6 som enbart sprids mellan djur zootier. De senare behandlas ej i denna rapport, men ett liknande ”tankesätt” behövs för att hantera risker med zootier. Användningen av organiska produkter från kompostering och rötning regleras idag genom lagstiftning och frivilliga åtaganden, såsom rekommendationer och certifiering. Under ett separat avsnitt belyser vi därför hur riskerna hanteras genom dessa verktyg. Sammanfattningsvis diskuteras och bedöms mikrobiologiska risker kopplade till aktuella hanteringsförfaranden av färdig produkt från komposterings- och biogasanläggningar. Litteraturstudien avser att förbättra kunskapen om smittrisker hos berörda parter och därigenom underlätta för adekvata åtgärder vid befintliga anläggningar och vid nyetableringar. 2. Avfall till kompostering och rötning Mängden hushållsavfall som behandlades biologiskt genom kompostering och rötning uppgick under 2003 till ca 400 000 ton i Sverige och till ca 280 000 ton i Norge. I Sverige kan den biologiska behandlingen komma att fördubblas inom några år, främst genom nya biogasanläggningar (RVF, 2004). Fyra anläggningar togs i drift under 2003 och ytterligare fyra är beslutade med byggstart inom något år. En av anledningarna till att mängden avfall som behandlas biologiskt kommer att öka är förbudet mot deponering av organiskt avfall som gäller från årsskiftet 2004-2005. I Sverige tar komposteringsanläggningarna fortfarande emot något större mängder organiskt avfall än biogasanläggningarna. I Norge däremot går endast 1/10 till biogasanläggningar. Kompostering kan ske i stor eller liten skala av fast eller flytande material. Kompostering tillämpades under 2003 vid 27 anläggningar i Sverige och vid ca 40 anläggningar i Norge (tabell 1). Processen sker i en sluten tank eller öppet på mark eller platta. I Sverige består avfallet till dessa anläggningar till största delen av källsorterat grönavfall, 45 % under 2003, vilket utgörs av park- och trädgårdsavfall. Den andra stora fraktionen är källsorterat organiskt hushållsavfall, motsvarande 30 % under 2003. Detta är avfall sorterat vid varje hushåll och omfattar även avfall från restauranger och storhushåll. En mindre andel utgörs av utsorterat hushållsavfall, 8 % under 2003. Denna fraktion utsorteras mekaniskt med en metod som idag är under avveckling (Hellström, pers. meddelande). Övriga 17 % utgörs främst av fast gödsel. I Norge är fraktionen källsorterat biologiskt hushållsavfall väsentligt mycket högre än källsorterat grönavfall, att jämföra med motsatta förhållanden i Sverige. Detta förklaras av de i Norge strängare föreskrifterna om insamling av denna typ av avfall (Lystad, pers. meddelande). 7 Tabell 1. Tillförd mängd avfall (ton) till komposteringsanläggningar i Sverige och Norge under åren 2001-2003. Hämtat för Sverige från RVF (2004) och för Norge från Avfallsstatistikk (2004) Sverige 2001 Antal anläggningar 25 (28) Källsorterat biologiskt hushållsavfall Källsorterat grönavfall 2 Utsorterat hushållsavfall Övrigt Summa 1 Norge 2002 26 (28) 1 2003 26 (27) 1 2001 2002 2003 Ca 40 Ca 40 Ca 40 74 024 78 025 88 958 130 786 126 230 127 912 115 600 133 585 131 798 77 929 83 657 97 853 46 500 33 959 23 787 0 0 0 3 3 33 772 55 956 48 645 269 896 301 525 293 188 - - 283 400 3 - 262 400 1 Anläggningar med statistik respektive totala antalet (inom parentes). 2 Mekaniskt utsorterat organiskt hushållsavfall. 3 Ingen uppgift. Rötning för framställning av biogas tillämpas idag i Sverige vid 10 anläggningar och i Norge vid tre anläggningar (tabell 2). I dessa anläggningar ingår ej slam från avloppsreningsverk. Gödsel och slakteriavfall utgör den största avfallsfraktionen, 76 % under 2003. I biogasanläggningarna blandas gödsel med avfallet från slakterier. Källsorterat biologiskt hushållsavfall, 6 % under 2003 kompletteras till minde del med avfall från restauranger och storkök. Övrigt avfall (18 %) kommer främst från livsmedelsindustrin (Hellström, pers. meddelande). Tabell 2. Tillförd mängd avfall till biogasanläggningar i Sverige och Norge under åren 20012003. Hämtat för Sverige från RVF (2004) och för Norge från Lystad (pers. meddelande) Sverige Antal anläggningar 1 Källsorterat biologiskt hushållsavfall Gödsel och slakteriavfall Övrigt Summa 1 2 Norge 2001 2002 2003 2001 2002 2003 1 1 1 1 2 3 8 (11) 9 (11) 10 (12) 2 2 2 14 800 17 418 14 066 133 493 163 157 169 121 0 0 5 000 66 307 39 741 40 276 0 0 0 214 600 220 316 223 463 600 14 600 19 600 600 14 600 14 600 Anläggningar med statistik respektive totala antalet (inom parentes). Ungefärliga mängder från 1-2 anläggningar. 3. Avfallsfraktioner och hälsorisker Beroende på avfallsfraktionernas ursprung kan kompost och biogödsel potentiellt innehålla ett brett spektrum av mikroorganismer som kan orsaka sjukdom. De olika behandlingsstegens effektivitet i processen blir därför styrande för riskerna vid exponering i den efterföljande hanteringen. Den ökande globaliseringen har genom resande och handel med djur, djurprodukter och foder också ökat risken för att nya patogener kan förekomma i det 8 organiska avfallet. Kontrollen av djur och djurprodukter som förs in i Sverige har i många fall också minskat efter inträdet i EU (Steineck et al., 2000). Patogener i organiskt avfall kan komma från många olika källor. Pahren (1987) redovisade en uppdelning av olika material i hushållsavfall och hur stor del av indikatorbakterierna (totala koliformer, fekala koliformer och fekala streptokocker) som härstammade från respektive material. Han konstaterade att pappersfraktionen ofta bidrog till största delen och förklarade detta genom att det bl.a. används till att snyta sig, att plocka upp avföring från husdjur och att det kan innehålla matrester eller blöjinnehåll (Johansson et al., 1997). Trädgårdsavfall bidrog här ofta till en större del av indikatorbakterierna än matavfall. Johansson et al. (1997) hänvisar till rapporter (Löfgren et al., 1978; Ilsöe, 1993) som konstaterar att halten av såväl patogener som indikatorbakterier kan vara högre i matavfall än i avloppsslam. Även om halterna av vissa mikroorganismer kan vara i samma storleksordning för olika fraktioner är det viktig att se till materialets ursprung och på så vis göra en bedömning av riskerna kopplade till materialet. I tabell 3 anges några patogenkällor för olika fraktioner av organiskt avfall som i Sverige och Norge hanteras i komposterings- och biogasanläggningar. Tabell 3. Patogenkällor i organiskt avfall av betydelse för människor Fraktion till kompost och biogasanläggning Betydande patogenkälla Livsmedel och mat Kontaminerade råvaror och mat Annat hushållsavfall Blöjor, toalettpapper mm. som förorenats med fekalier; avföring från husdjur och människa Djurgödsel Boskap smittade med zoonoser Slakteriavfall Boskap smittade med zoonoser Restprodukter från garverier, mejerier, bagerier, olje- och margarinindustri Kontaminerade råvaror och restprodukter Park- och trädgårdsavfall Avföring eller urin från smittade husdjur och vilda djur Det antal patogener som krävs för att orsaka infektion (infektionsdosen) kan variera med flera tiopotenser mellan olika organismer. Det förekommer att mikroorganismer finns närvarande utan att kunna detekteras med vanliga odlingsmetoder (VBNC). Riskerna för sjukdomsspridning kan därför underskattas om bedömningarna enbart baseras på haltbestämningar (Redlinger et al., 2001; Rahman et al., 1996). 3.1 Livsmedel och mat Både råvaror och färdiga maträtter kan genom bristande hygienisk hantering innehålla smittoämnen. Av bakterierelaterade agens svarar Salmonella och Campylobacter för 90 % av rapporterade fall (Thorns, 2000). Under 2003 inrapporterades i Sverige 1890 fall av livsmedelsburna infektioner. Bakterier angavs som orsak till 42 % av utbrotten och vanligast var Salmonella och Streptokocker Grupp A (toxinbildande). Virus angavs som orsak till 29 % av utbrotten. Bland enskilda mikroorganismer var norovirus (calicivirus) vanligast och förorsakade 15 utbrott med 827 fall. Underrapporteringen är stor och det verkliga antalet fall av matförgiftning har i två olika studier uppskattats till 70 (Lindqvist et al., 2001) respektive 270 gånger så stort (Lindqvist et al., 2000; Lindqvist et al., 2004). Livsmedelsburen smitta uppskattades enbart i USA omfatta 76 miljoner sjukdomsfall varje år, varav 14 miljoner förorsakades av kända patogener. Salmonella, Listeria och Toxoplasma beräknades förorsaka 9 1 500 dödsfall varje år (Mead et al., 1999). Av alla akuta magsjukor orsakade av okänt smittämne uppskattades livsmedelsburen smitta svara för ca 35 % av fallen. Salmonella som påvisats exempelvis i kyckling och i sallad kan utgöra en risk även om halterna är låga genom att bakterien kan tillväxa i de livsmedel som innehåller lätt nedbrytbart organiskt material. Förekomsten av patogena bakterier i livsmedelsprodukter återspeglar föroreningar som tillförts under tidigare led, antingen till råvaran direkt eller via hanteringen. Även i senare hanteringsled kan smitta på detta sätt föras vidare och utgöra en tillväxtrisk, exempelvis vid kompostering. Respektive mikroorganism beskrivs närmare i följande avsnitt. Flera organismer i livsmedelsavfall kan påverka och smitta djur utan att vara farliga för människor. Exempelvis är smitta med svinpestvirus rapporterad vid direkt utfordring av svin med obehandlat matavfall (Lund, 1979; i Johansson et al., 1997). 3.2 Annat hushållsavfall Med avföring kan bakterier, virus, protozoer, maskar och svampar utsöndras och spridas i miljön. Även om inte slam från avloppsreningsverk är tillåtet i de storskaliga komposteringsoch biogasanläggningar, som denna rapport omfattar, kan avföring tillföras anläggningarna via hushållsavfallet. Detta sker exempelvis om fekalt material tillförs hushållsavfall genom blöjinnehåll (tyg och pappersblöjor). I en amerikansk undersökning visade det sig att 0,62,5 % av hushållsavfallet bestod av blöjor, varav 1/3 innehöll fekalier (Peterson, 1974). Några andra källor till human avföring redovisas i tabell 3. I den danska miljöstyrelsens rapport (Ilsöe, 1993) angavs halterna av koliforma bakterier, fekala streptokocker (enterokocker) och Salmonella i hushållavfall ligga åtminstone på en nivå jämförbar med slam. En förteckning av patogener som finns i avföring hos människa och djur och har påvisats/kan påvisas i olika fraktioner av organiskt avfall presenteras i tabell 4 tillsammans med en kortfattad beskrivning av symptom de orsakar vid infektion/sjukdom. Även avföring från husdjur tillförs hushållsavfallet, vanligen från hund och katt. Vid de hälsoinventeringar och laboratorieobduktioner som utförts vid Statens veterinärmedicinska anstalt (SVA) har det under åren 1985 - 1998 påvisats olika smittämnen hos exempelvis råtta och mus (Pneumocystis carini) och marsvin (hudsvampen Trichophyton mentagrophytes och Cryptosporidium). Även katter (Toxoplasma gondii och Trichophyton mentagrophytes) och hundar (Giardia spp; betahemolyserande streptokocker) har varit bärare (Rehbinder och Bierke, 2001). För närvarande (mars 2005) pågår ett Salmonella-utbrott bland katter i Stockholm. Parasitära maskar från husdjur kan spridas antingen direkt eller via avfall och jord till människa och orsaka kraftiga infektioner (Beaver, 1975). Waldman et al. (1996) undersökte förekomsten av humana enterovirus i avföring från herrelösa hundar i Sao Paolo och påvisade där poliovirus typ 1 och 3 samt echovirus typ 7 och 15. 3.3 Djurgödsel Gödsel utgör en stor fraktion av det organiska avfall som behandlas i biogasanläggningar och sjuka djur kan via gödsel sprida smitta. En ökad förekomst av exempelvis Salmonella bland livsmedelsproducerande djur i ett land återspeglas vanligen i en ökad förekomst bland människor. Förekomsten av patogenerna EHEC, Listeria, Salmonella, Campylobacter, Giardia och Cryptosporidium i besättningar av nötboskap, svin, höns och får i Storbritannien undersöktes av Hutchison et al. (2004). I de flesta besättningar påvisades åtminstone en av dessa patogener som alla förorsakar magsjuka. För ytterligare information om förekomst av patogener i djurgödsel hänvisas till respektive organismgrupp i följande avsnitt. 10 3.4 Slakteriavfall Även slakteriavfall kan innehålla zoonotiska smittämnen, exempelvis Cryptosporidium som förekommer hos många olika sorters djur (Duffy och Moriarty, 2003). Munch och Bonde Larsen (1990) fann i mag-tarminnehåll, flotationsslam och fettslam från slakterier ett innehåll av E. coli och fekala streptokocker (enterokocker) på omkring 105 st per gram och Salmonella i nästan alla prov (Ilsöe, 1993). De patogener som kan tillföras från slakteriavfall är i huvudsak desamma som från gödsel (genom mag- och tarminnehåll) samt inälvsparasiter som finns i köttet (muskulaturen). De parasiter som finns i kött är inte en risk ur miljösynpunkt utan sprids till människor vid konsumtion av otillräckligt tillagat kött. Kategorisering, insamling, transport, bortskaffande, bearbetning, användning och mellanlagring av animaliska biprodukter är i dag strikt reglerat genom en EG-förordning (EG nr 1774/2002). Bland annat får inte (delar av) djur som misstänks eller officiellt bekräftats vara infekterade med BSE bearbetas i aktuella anläggningar. 3.5 Restprodukter Patogenförekomst i material från garverier, mejerier, bagerier, olje- och margarinindustri kan i stor utsträckning jämföras med riskerna för smitta genom livsmedelsprodukter. Även låga bakteriehalter utgör en risk då dessa organismer kan tillväxa i de gynnsamma miljöer som industriavfall kan erbjuda. Kontamination i processen för matberedning exemplifieras av att bakterien Listeria påvisades i tillagad hönsprodukt (Lawrence och Gilmour, 1994). 3.6 Park- och trädgårdsavfall Avfall från park och trädgårdar är i sig fritt från humana patogener men kan vara förorenat genom avföring från bland annat husdjur som vistats på grönområden. Ludlam och Platt (1989) påvisade Toxocara i 19 % av jordprover från tre parker i Michigan. Motsvarande förekomst i allmänna parker i Sao Paulo i Brasilien uppmättes i en annan studie till 17,5 % (Santarem et al., 1998). I en studie från Irland påvisades högre förekomst av Toxocara i jord från hushållsträdgårdar än i allmänna parker och öppna områden (Holland et al., 1991). I norra Italien spårades Toxocara infektion hos människa till miljön och högst seroprevalens fanns hos personer som arbetade utomhus eller med jord (Genchi et al., 1990). I en undersökning (Epe et al., 2004) av olika djurslag var de vanligaste parasiternas hos hundar Giardia (3%), Isospora (2%) och Toxocara canis (2 %), hos katter Isospora (10,7%) och Toxocara cati (3,9%) och förutom Isospora betraktas dessa som möjliga zoonotiska agens (smittämnen). Bakterien Leptospira orsakar en sjukdom som skulle kunna spridas via grönavfall som exempelvis innehåller smittad råtturin, men numera ses nästan inga fall hos människa i Sverige (SMI, 2003). 4. Patogena mikroorganismer av betydelse En sammanställning av patogener som kan förekomma i olika fraktioner av organiskt avfall finns i tabell 4 tillsammans med deras primära sjukdomssymptom. Bedömningen av vilka patogener som är aktuella kan förändras exempelvis beroende på bättre analysmetoder och på vilka avfallsfraktioner som behandlas i anläggningarna. Patogenernas förmåga att orsaka sjukdom eller uthärda påfrestningar i miljön kan också förändras över tiden. EHEC är ett exempel på bakteriesmitta som först under 1990-talet observerats som ett problem i Sverige. 4.1 Virus Tarmvirus (enteriska virus) är troligen den vanligaste orsaken till mag-tarminfektioner i västvärlden (Mead et al., 1999). Dessa virusinfektioner är dock inte anmälningspliktiga i 11 Sverige och inrapporteras därför inte till Smittskyddsinstitutet. Hepatit räknas inte till magtarminfektioner (enligt Smittskyddsinstitutets rapportering) men kan utsöndras via avföringen. Eftersom många virus är svåra att detektera är deras förekomst i miljön inte utförligt beskriven. Några av de som kan vara av betydelse i samband med organiskt avfall listas i tabell 4. Pastörisering betraktas normalt som ett säkert sätt att inaktivera virus, (Remington et al., 2004). Vissa värmetåliga virus som smittar djur kan dock klara mycket höga temperaturer, till och med pastörisering vid 70°C i en timme (SVA, 2003a). Parvovirus utgör inte någon risk för människa i samband med användning av organiska produkter och parvovirus typ B19 sprids enbart via luftvägarna från människa till människa (SMI, 2003). De parvovirus som endast sprids mellan djur har däremot uppmärksammats i samband med kompostering eftersom de anses mycket temperaturtåliga. Överlevnaden av porcint parvovirus, bovint enterovirus och fekala enterokocker i en biogasanläggning i laboratorieskala undersöktes av Lund et al. (1996). Porcint parvovirus uppvisade högst överlevnad och krävde vid 55ºC minst 11-12 timmar för att inaktiveras. Brauniger et al. (2000) fann dock att vid 60ºC överlevde Hepatit B lika bra som bovint parvovirus. Virus är mindre än protozoer och bakterier och de kan därför transporteras lättare i miljön. Infektionsdosen är ofta låg. Tarmvirus anses generellt inte spridas mellan djur och människor. 4.2 Bakterier Salmonella (undantaget Salmonella typhi och paratyphi) är en av de grupper av bakterier som uppmärksammats mest i hygiendiskussionerna rörande hantering av organiskt avfall. De flesta sjukdomsfallen orsakas av livsmedel och ca 85 % smittas utomlands. Vissa stammar Salmonella är värdspecifika men de flesta serotyperna kan infektera flera olika arter. Spridningen till människa från hönsägg är väldokumenterad men risken för spridning via vilda fåglar har också uppmärksammats (Palmgren et al., 1997). En typ av Salmonella som påvisats hos måsar (S. typhimurium) är också en av de vanligaste hos vilda fåglar och hos människor i Sverige (Palmgren et al., 1997). I Sverige är mindre än 1 % av alla djur och livsmedel smittade med Salmonella (SMI, 2003). Smitta i en djurbesättning leder ofta till beslut om nödslakt, vilket är förknippat med stora ekonomiska förluster. Salmonella är en av de bakterier som kan tillväxa i miljön om förhållandena för bakterien är gynnsam. Även låga halter i färdigbehandlat avfall kan därför utgöra en risk för smittspridning (Gibbs et al., 1997; Sidhu et al., 2001). EHEC (enterohemorragisk E. coli) kan också tillväxa och utgöra en risk i sammanhang där organiska avfallsprodukter används. Det vanliga är att människor smittas genom att äta infekterad mat, men genom förekomsten i gödsel och slakteriavfall utgör bakterien en potentiell risk i organiskt avfall. Den vid utbrott vanligaste formen, E. coli O157, har uppmärksammats på senare tid, dels för att den är en relativt nyupptäckt variant av E. coli, dels för att den kan orsaka allvarlig sjukdom, där dödsfall finns rapporterade från flera utbrott. Bärarskap med EHEC är vanligt förekommande hos nötkreatur i vissa länder där dessa och får kan utgöra reservoarer (Kudva et al., 1998; Koch et al., 2001). Enligt undersökningar av träckprov är prevalensen 1–2 % hos nötboskap i Sverige men varierar både säsongsmässigt och regionalt (Carlson och Vågsholm, 2001). I en studie rapporterad av SVA hade 9 % av mjölkgårdarna djur infekterade med E. coli O157 (SVA, 2004a). Listeria monocytogenes sprids till människa från infekterade djur eller via födan (SMI, 2003). Utfordring av ensilage av dålig kvalitet har ansetts vara en väsentlig orsak till listerios hos idisslande djur. Bakterien kan överleva slambehandlingar och förekommer under vissa förhållanden utan att kunna detekteras (VBNC) (Besnard et al., 2002). L. monocytogenes har 12 påvisats i anläggningar för matberedning (Chasseignaux et al., 2002). Lawrence och Gilmour (1994) påvisade Listeria i matberedningsanläggningar för hönsprodukter i de olika behandlingsmiljöerna, där L. monocytogenes återfanns i 15 % av proverna. Även färdigtillagad produkt innehöll Listeria men L. monocytogenes kunde ej påvisas. Listeria kan tillväxa vid kylskåpstemperatur i livsmedel som förvarats en längre tid, exempelvis i färdiglagade köttprodukter eller fisk. Även mjuka dessertostar, som är tillverkade av opastöriserad mjölk, kan innehålla Listeria. Bakterien kan också kontaminera andra livsmedel i kylskåpet (SMI, 2003). Mycobacterium avium komplexet är en grupp bakterier som är vanligt förekommande i miljön och som påvisats i jord och i avloppsvatten såväl som i dricksvatten, i djur och hos fjäderfä (Le Chevallier, 1999). Smittspridning till människan kan ske genom intag av kontaminerat vatten, mat, jord eller annat material. Den bakterieart som orsakar tuberkulos, M. tuberculosis ingår inte i denna grupp, men kan också vara mycket resistent i olika miljöer. I vattenledningssystem har överlevnad i 41 månader påvisats (von Reyn et al., 1994). Campylobacter sprids huvudsakligen via förorenade livsmedel och vatten. Bakterien tillväxer dåligt i de flesta födoämnen, men infektionsdosen är låg. Bakterien förekommer både hos människa och djur, exempelvis, fåglar, grisar och nötboskap och utsöndras med avföringen. De humanpatogena stammarna av Campylobacter orsakar dock sällan sjukdom hos djur (Kaijser och Berndtson, 2001). Bakterien har visats vara känslig för anaerob nedbrytning och utgör inte någon hög risk vid spridning av rötat organiskt avfall (Stampi et al., 1999). I en undersökning av Kearney et al. (1993) visades dock att anaerob nedbrytning inte hade någon större effekt på reduktionen av Campylobacter jejuni. Clostridier är en grupp av sporbildande bakterier som förekommer i tarmen hos många djur. I sporform kan bakterien överleva i jord i decennier. Flera olika organiska avfallsslag inklusive djurgödsel innehåller clostridiesporer och genom att gödsla med sådant avfall kan sporer överföras till djurfoder. Sporerna är för en mjölkko vanligen helt harmlösa men kan via små gödselmängder hamna i mjölken, även vid god juvenilhygien (Steineck et al., 2000). Vanligen överlever sporer pastörisering och andra behandlingar som kraftigt reducerar andra typer av mikroorganismer. Slakterier kan överföra sporer genom slaktkroppar som förorenats av tarminnehåll. C. perfringens förorsakar matförgiftning genom toxinbildning, vilket är en risk då mat svalnar långsamt och sporer som överlevt tillagning kan växa ut igen. Botulism framkallas av C. botulinium som påträffats i hushållskompost (Bohnel och Lube, 2000). I marknadsförd bio-kompost fann Bohnel och Lube (2000) att 50 % av undersökta prover innehöll C. botulinum. Användning av biologiskt avfall från hushåll genom insamling i enskilda hushåll utpekades här som en riskfaktor för smittad slutprodukt från komposteringen. Endast drygt 10 fall av botulism har rapporterats i Sverige sedan 1969 (SMI, 2003) och dessa har orsakats av smittade livsmedel. SVA undersöker i ett pågående projekt riskerna med sporbildande bakterier i rötrest. Förekomst i nötträck, inkommande avfall och rötrest ska kartläggas (SVA, 2003b). Här uppmärksammas särskilt patogenerna Bacillus anthracis, C. perfringens, C. chauvoei, C. tetani och C. botulinum samt C. tyrobutyricum som kan ge problem vid osttillverkning om den kontaminerar mjölken. 13 Tabell 4. Patogena mikroorganismer av potentiell betydelse i avfallsfraktioner som ska behandlas i anläggningar för kompostering och rötning. Hämtat från Schönning och Stenström (2004), SMI (2003), WHO (2004) och Le Chevallier (1999) Grupp Virus Bakterier Patogen Sjukdomar och exempel på symptom Adenovirus Luftvägsinfektion, magsjuka, ögoninfektion, urinvägsinfektion Astrovirus Calicivirus (inkl. norovirus) Coxsackievirus Magsjuka (diarré) Magsjuka (vinterkräksjukan), buksmärtor, huvudvärk och feber Varierande, luftvägsinfektion, magsjuka Echovirus Enterovirus 68-73 Hepatit A virus Ofta symptomfri, aseptisk hjärnhinneinflammation, hjärninflammation Hjärnhinneinflammation, hjärninflammation, förlamning Hepatit; feber, illamående, ev. kräkningar, gulhet i huden, missfärgad urin och avföring, trötthet Hepatit Magsjuka, spädbarnsdödlighet (U-land) Magsjuka Hepatit E virus Rotavirus Aeromonas 2 1 Bacillus cereus Campylobacter jejuni/coli 1 Clostridium E. coli (däribland EHEC) Pleisiomonas shigelloides Listeria monocytogenes Mycobacterium avium complex Pseudomonas aeruginosa Salmonella typhi/paratyphi Protozoer3 2 Salmonella spp. Shigella spp. 1 Staphylococcus aureus 2 Vibrio cholera Yersinia spp. Cryptosporidium parvum Cyclospora cayetanensis 2 Entamoeba histolytica Giardia intestinalis 2 Isospora Toxocara Maskar2, 3 2 Ascaris lumbrocoides Taenia saginata/solium Svampar4 Prioner Ej direkt till människa Trichuris trichiura Hakmask Aspergillus, Actinomyceter (bakterie) Bovin spongiform encefalopati (BSE) Magsjuka Campylobakterios; diarré, magsmärtor, illamående, kräkningar och feber Varierande, akut insjuknande med kolik, diarré, buksmärtor och illamående, botulism (bl a förlamning) Magsjuka, hemolytiskt-uremiskt syndrom (HUS) Magsjuka Ofta symtomfri, hos personer med nedsatt infektionsförsvar kan den orsaka exempelvis blodförgiftning eller hjärnhinneinflammation Hosta, utmattning, feber, andningsbesvär Varierande, hudinfektion, öroninfektion, hjärnhinneinflammation, lunginflammation Tyfoid/Paratyfoidfeber; feber, huvudvärk, hosta, muskelvärk, diarré, buksmärtor Salmonella; buksmärtor, feber, diarré, kräkningar Shigellainfektion; blodig diarré (dysenteri), kräkningar, buksmärtor, feber Illamående, magkramper, kräkningar, diarré Kolera; vattning diarré, uttorkning, dödlig om allvarlig och obehandlad Yersinios; feber, magsjuka, buksmärtor, utslag, ledinflammation; Pest Cryptosporidios; Vattniga diarréer, buksmärtor och magkramper Ofta symptomfri, diarré, magkramper Amöbainfektion; ofta symptomfri, diarré, dysenteri med påverkat allmäntillstånd, feber Giardiasis; diarré, magkramper, viktminskning Illamående, eventuellt med kräkningar samt magsmärtor och diarré Spolmask från katt och hund kan hos människa nå blodcirkulationen och ge upphov till toxocariasis med buksmärtor, feber och luftvägsbesvär samt ögoninfektioner Spolmask; ofta symptomfri, astmaliknande besvär, buksmärtor, näringsbrist Binnikemask; ofta symptomfri, aptitstörning, buksmärtor, matsmältningsbesvär, nervositet, avmagring Piskmask; ofta symptomfri, diarré Blodbrist, utslag, luftrörsbesvär Lungsymptom av varierande slag, allergiska besvär Creutzfeldt-Jakobs sjukdom (CJD) även kallad TSE har 100 % dödlighet. Den nya varianten av CJD (vCJD) har erkänd koppling till BSE hos kor (galna kosjukan). 1 Livsmedelssmitta (toxinbildande patogen) utan väsentlig betydelse för direkt smittspridning till människa. Förekommer huvudsakligen i u-länder. 3 Utöver de nämnda förekommer ytterligare protozoer och maskar i u-länder. 4 Enbart aerosolspridning. 2 14 4.3 Parasitära protozoer Parasiterna Giardia och Cryptosporidium orsakar zoonoser och kan infektera både djur och människor. Det finns även andra parasitära protozoer som kan vara av betydelse men Giardia och Cryptosporidium hör till de mer vanligt förekommande och är de som uppmärksammats och undersökts mest. I Sverige rapporteras cirka 1 500 fall av Giardia årligen, ofta bland immigranter och hemvändande turister. Giardia utsöndras via avföringen och smittspridning sker ofta via förorenat vatten eller livsmedel. Ett större vattenburet utbrott inträffade nyligen (hösten 2004) i Bergen, Norge där Giardiacystor tillförts råvattnet via naturlig avrinning. Smitta från person till person har setts på institutioner och daghem. Infektionsdosen är låg, färre än 100 cystor kan orsaka infektion. Om inte infektionen behandlas kan utsöndringen pågå länge (månader). De är relativt motståndskraftiga och överlever vid temperaturer från 0° till + 60°C (under begränsad tid). De är känsliga för intorkning (SMI, 2003). Giardia är vanligt förekommande som infektion hos produktionsdjur. Utländska studier har visat på infektion hos 38-100 % av unga kalvar (Xiao och Herd, 1994; Quilez et al., 1996; O'Handley et al., 2000). Hos får, svin och hästar har prevalenser på 9-38 % påvisats, där prevalensen är antalet sjuka i en population vid en bestämd tidpunkt. Undersökningar i Canada och Australien visade att en mindre grupp (<20%) av kreaturen kan vare smittade med genotyper från den zoonotiska grupp A (O'Handley et al., 2000). Även hos husdjur är förekomsten av Giardia hög. En australiensisk studie har visat att G. intestinalis är den vanligaste tarm-protozoen hos hundar (Bugg et al., 1999), medan den i Sverige endast påvisats i större hundpopulationer och anses mindre vanlig (SVA, 2004b). I en studie av asymptomatiska mjölkkor och kalvar påvisades 1996 för första gången Giardia i en dansk besättning; prevalensen var 7,6% (Iburg et al., 1996). Sjukdom med Cryptosporidium är mer sällsynt i Sverige med 90 fall registrerade under 2003 (EpiNorth, 2005). Sjukdom orsakad av Cryptosporidium (cryptosporidios) blev dock inte en anmälningspliktig sjukdom i Sverige förrän år 2004. Parasiten utsöndras i oocystform med avföringen och smitta sker framför allt via födoämnen, med gödsel eller via förorenat vatten, med flera vattenburna utbrott rapporterade (Uggla och Evengård, 2001). I Milwaukee i USA insjuknade år 1993 ca 400 000 personer i cryptosporidios efter att de blivit smittade av det kommunala vattnet (MacKenzie et al., 1994). Överlevnaden av oocystorna i miljön är god och de är mycket tåliga mot klor. Infektion hos djur är vanlig, främst bland kalvar där utländska studier har dokumenterat prevalenser på 60-100 % hos unga kalvar (Blewett, 1988; Quilez et al., 1996). Även andra tama och vilda djur kan fungera som reservoar; cryptosporidios är dokumenterad hos mer än 152 olika arter av däggdjur (Fayer et al., 2000). Såväl C. hominis (C. parvum, human genotyp) som C. parvum (bovin genotyp) har förorsakat utbrott av cryptosporidios hos människor. Av tio undersökta utbrott i Nordamerika var sex orsakade av C. hominis, tre var orsakade av den bovina genotypen och ett av båda genotyperna (Sulaiman et al., 1998). Likaledes var fem av sex undersökta utbrott i Storbritannien och ett i Holland förorsakat av C. hominis. I Danmark är antalet kliniska fall hos kalvar som högst under januari till april, med högst prevalens i 2-3:e levnadsveckan (Henriksen och Krogh, 1985; Enemark, 2002). Hos kalvar under 1 månads ålder påvisades cryptosporidier i 30-35 % av de prover som skickades in till Danmarks Veterinärinstitut. Cryptosporidium är därmed den näst vanligaste tarmpatogenen i denna djurgrupp, endast rotavirus är vanligare, vilket även liknar situationen i Sverige (SVA, 2004c). Nötboskap som reservoar för Giardia och Cryptosporidium innebär en risk för infektion hos människa genom kontakt med gödsel, även om molekylära epidemiologiska metoder indikerat 15 att denna spridningsväg kan vara överskattad (Olson et al., 2004). Pågående undersökningar på Danmarks Veterinärinstitut försöker klarlägga den zoonotiska potentialen och betydelse för produktion och hälsostatus hos djur, samt den genetiska variationen för såväl Cryptosporidium som Giardia. Även i Sverige pågår arbete med genotypning och kartläggning av smittspridningsrisker för dessa protozoer. 4.4 Parasitära maskar Infektion av parasitära maskar förekommer företrädesvis i områden med sämre hygien och är inte vanligt förekommande i Sverige. Smittspridningen främjas genom gödsling med latrin som inte genomgått tillräcklig hygienisering. Människans spolmask, Ascaris lumbricoides, kan ej spridas till djur, inte heller kan djur sprida andra arter av spolmask till människan (SMI, 2003). I miljön återfinns de parasitära maskarna som ägg som utsöndras via avföringen och som är infektiösa i sitt larvstadium. Genom att dessa intas via förorenad föda kan äggen kläckas i tarmen och infektionen är ett faktum. Lindrig infektion med spolmask ger i regel inga symptom, men astmaliknande besvär kan uppkomma då parasiten passerar lungorna. En kraftig förekomst kan vara en belastning ur näringsmässig synvinkel men kan också ge upphov till ett mekaniskt tarmhinder. Honor av den fullt utvecklade masken kan hos en person infekterad med Ascaris dagligen utsöndra tusentals ägg som via avföringen kan spridas ut i miljön (Lewis-Jones och Winkler, 1991). Taenia förekommer hos nöt (saginata) och svin (solium) som utgör mellanvärdar där larven utvecklas. Smittan överförs till människan vid förtäring av rått eller otillräckligt behandlat kött och masken tillväxer i tarmen. T. saginata smittar ej från människa till människa, mellanvärd krävs. T. solium kan däremot smitta direkt mellan människor och ge upphov till cysticercos där människan utgör mellanvärd. Detta kan ske om man får i sig ägg via mat som förorenats med mänsklig avföring. Sjukdomsbilden varierar vid infektion av vuxna maskar. Många patienter saknar symptom, andra lider av bland annat dålig aptit och buksmärtor. Smittspridning via organiskt avfall förebyggs genom veterinärbesiktning av kött och kontroll av slakteriavfall samt god livsmedelshygien (SMI, 2003). 4.5 Svampar Vid kompostering av organiskt avfall kan en del mikrosvampar, t ex Aspergillus fumigatus, få goda förutsättningar för tillväxt. Andra Aspergillus och Penicillumarter är också vanliga. Detta kan medföra arbetsmiljömässiga problem genom höga halter sporer i luften i komposteringsanläggningar (Millner et al., 1977). Inhalering kan framkalla allergiska reaktioner med allvarliga luftvägssymptom. Flera svamparter producerar toxiner som kan vara skadliga för människa och djur. Från växande svampar, isolerade från kompostmaterial har man påvisat bland annat kolväten och terpener. Stark svamptillväxt och produktion av svampgifter (mykotoxiner) kan ske i organiskt avfall som lagras och hanteras felaktigt. Största delen av de försök som visat detta har gjorts i laboratoriemiljö, varför risken för exponering i den naturliga komposteringsmiljön är svår att uppskatta (Rylander, 2001). I Norge är problemet med mikrosvampar uppmärksammat i samband med användning av matavfall för grisutfordring. Aflatoxiner som bland annat produceras av Aspergillus flavus har isolerats flera gånger från prov på matrest vid veterinärhögskolan i Oslo (Amundsen et al., 2001). 4.6 Prioner Bovin spongiform encefalopati (BSE) är en sjukdom som orsakas av ett smittämne som kallas prion. Prioner utgör det värsta exemplet på smittspridning när organiskt avfall har använts i ett kretslopp. Knappast någon annan sjukdom i modern tid har fått sådana omedelbara och långvariga ekonomiska och politiska konsekvenser i Europa. Smittämnet spreds när infekterat 16 köttmjöl, som innehöll otillräckligt värmebehandlade smittade kadaver, blandades i foder till nötkreatur i Storbritannien (Smith och Bradley, 2003). En av prionets viktigaste egenskaper är dess exceptionella motstånd mot nedbrytning. Sjukdomen ger inte upphov till någon reaktion från kroppens immunförsvar (SJV, 2002). Våren 1996 rapporterades från Storbritannien ett tiotal särpräglade sjukdomsfall som kom att kallas nya varianten Creutzfeldt-Jacobs sjukdom (vCJD). Att vCJD kan överföras från BSE-sjuka nötkreatur till människa råder det i dag stor enighet om. De delar av djuren som anses kunna förmedla smitta är hjärnvävnad (inklusive ryggmärg), ögon, delar av tarmen och tonsillerna. BSE har inte konstaterats i Sverige, vare sig hos människa eller djur (SMI, 2003). Smittspridning via infekterat köttmjöl har stoppats, men inkubationstiden för både djur och människa är flera år. BSE (galna ko-sjukan) har dock ingen koppling till mänsklig avföring eller avfall från hushåll och ingen direktspridning sker från organiskt avfall. Vid slakten tas de delar av djuret som skulle kunna innehålla smittämnet om hand (numera kategori 1-material enligt EG-förordning) och oskadliggörs. 5. Biologisk behandling och hygienisering Biologisk behandling kan ske under aeroba, anaeroba eller blandade betingelser och under varierande värmeutveckling. Syftet är att bryta ner organiskt lättnedbrytbart material (stabilisering) och minska volymen. Processerna medför en hygienisering, bland annat genom förhöjda temperaturer. Både stabilisering och direkt hygienisering är av betydelse för smittspridning eftersom ett stabiliserat biologiskt material inte attraherar vektorer via lukt. Dessutom minskas risken för återväxt. En tillfredställande hygienisering förutsätter att behandlingen är homogen för hela materialet. Hygienisering och stabilisering kan åstadkommas genom en enda process eller genom ett separat hygieniseringssteg som åtföljs av exempelvis rötning som stabiliserar materialet (Stenström, 1996). Ett stort antal biogasanläggningar för avloppsslam finns vid reningsverk, men dessa behandlas inte närmare i denna rapport. För en grundlig beskrivning av risker för smittspridning via avloppsslam hänvisas till en rapport från Naturvårdsverket (NV, 2003). Utöver biologisk behandling genom kompostering och rötning kan avfall behandlas fysikaliskt, kemiskt eller i kombinationsprocesser för att åstadkomma en hygieniskt säkerställd produkt. Jordbrukstekniska institutet (JTI, numera Institutet för jordbruks- och miljöteknik) gjorde en sammanställning av dessa olika hygieniseringstekniker baserat på litteraturuppgifter, intervjuer och tidigare försök. I rapporten redovisas bland annat processbeskrivningar, nedbrytning av materialet, tillämpbarhet på organiskt material, patogenavdödning och driftserfarenheter för de olika metoderna (Inger et al., 1997). 5.1 Kompostering Mesofil kompostering innebär aerob nedbrytning i temperaturområdet upp till 45ºC. Termofil kompostering sker under aeroba förhållanden i temperaturintervallet mellan 45ºC och 65ºC (70°C). Kompostering ger både en hygienisering och en stabilisering med volymminskning. Kompostering kan ske i en sluten process i bioreaktor, genom membrankompostering eller via särskilda applikationer (t.ex. Ag Bag metoden), eller i en öppen process där strängkompostering är en vanlig metod. Proportionen av olika material till komposteringen måste justeras för god energibalans och för att undvika begränsningar beroende på för låg fukthalt, låg lufttillförsel, sterilt material eller för låga näringsnivåer. Relationen mellan syretillgång och fukthalt är den viktigaste fysikaliska faktorn att ta hänsyn till. Kemiska parametrar av betydelse är framförallt näringstillgången (kol-kvävekvoten) och pH-värdet (Haug, 1993). Valet av ursprungsmaterial till komposteringen påverkar i hög grad de faktorer 17 som direkt styr effekten av hygienbehandlingen, såsom pH, fukthalt och konkurrerande mikroflora (Stenström, 1996). Vid komposteringen sker en temperaturförhöjning från omgivningstemperatur till det termofila området. Temperaturen återgår till omgivningstemperatur när materialet brutits ner. Under processen förändras sammansättningen och koncentrationen av mikroorganismerna i det organiska materialet. Den värme som alstras vid kompostering till följd av metaboliska processer kan leda till en tillväxt av olika mikroorganismer i materialet. Nedbrytningen i detta temperaturintervall utförs t.ex. av värmestabila actinomyceter och svampar. Som tidigare nämnts kan dessa ge upphov till allergiska besvär vid inandning (Rylander, 2001). 5.2 Rötning Rötning av organiskt material är en anaerob process som i första hand innebär en biokemisk stabilisering med produktion av gas som kan tas tillvara, främst koldioxid och metan. Vid anaerob nedbrytning, där molekylärt bundet syre utnyttjas som syrekälla, utvecklas mindre energi än vid aeroba förhållanden och processen tar därför längre tid (Warfvinge, 1999). Behandlingens effekt är varierande gällande reduktion av smittämnen, som vanligen inte är det primära syftet med processen. Genom extern uppvärmning kan rötningen genomföras termofilt. Utöver en betydligt bättre hygienisering har detta även andra fördelar, såsom högre kapacitet, större nedbrytbarhet och högre biotillgänglighet av absorberade ämnen för nedbrytning (Angelidaki och Ellegaard, 2003). För biogasproduktionen är TS-halt, temperatur, pH, hydraulisk uppehållstid och lättflyktiga fettsyror av betydelse och enighet finns om att temperaturen är en faktor av överordnad betydelse (Dumontet et al., 1999). Miljön i anläggningen kan i sig leda till att patogenerna minskar väsentligt, bland annat kan hög ammoniumkoncentration ha en viss avdödande effekt på virus. Dessutom är den naturliga mikrobiella aktiviteten hög (Stenström, 1996). Även om rötningen i sig reducerar halterna av smittämnen är det vanligt med ett separat pastöriseringssteg för att hygienisera materialet (Sahlström, 2003). I svenska biogasanläggningar för organiskt avfall upphettas obehandlat material till 70°C under 1 timme före den anaeroba nedbrytningen. Detta görs i enlighet med svensk lagstiftning för animaliska biprodukter (undantag för anläggningar som endast behandlar matavfall) som bygger på EGförordningen (1774/2002). Pastöriseringen sker i regel satsvis medan rötningsprocessen kan ske i antingen kontinuerliga eller satsvisa system. Vid kontinuerlig drift finns det möjlighet att en viss del av materialet får en kortare uppehållstid än vad som är önskvärt. Detta måste tas hänsyn till vid konstruktion av systemen för såväl rötning som kompostering för att uppnå önskad effekt av exempelvis hygieniseringen. 5.3 Behandlingens inverkan på patogener Avdödning av mikroorganismer kan ske genom fysikalisk, kemisk och biologisk påverkan. Mikroorganismernas resistens gentemot uttorkning, högt och lågt pH, mikrobiell antagonism och konkurrens varierar mellan olika arter. Vid den biologiska behandling som sker genom kompostering och rötning är temperaturen den faktor som tillskrivs störst betydelse för avdödningsförloppet och den eventuella förekomsten av patogener i färdig produkt (Sahlström, 2003). Tillräckligt hög temperatur för avdödning av de mest motståndskraftiga organismerna säkerställer också avdödning av övriga. Vid höga temperaturer kan patogeninaktiveringen ensamt åstadkommas av temperaturpåverkan. Traub et al. (1986) fann att under termofil behandling vid 54,5°C härrörde 32 % av virusinaktiveringen enbart från temperaturpåverkan. Vid 60°C däremot kunde inaktiveringen helt och hållet tillskrivas den höga temperaturen. Eftersom vatten leder värme bättre än luft är värmebehandling mer 18 effektiv under fuktiga förhållanden och denaturering av proteinerna i mikroorganismerna är den inaktiverande mekanismen (Inger et al., 1997). I en litteratursammanställning av Feachem et al. (1983) anges de kombinationer av tid och temperatur som krävs för en total avdödning av några vanligt förekommande patogena organismer i avföringsrelaterat material. En säker värmebehandling motsvarar enligt diagrammet för så kallade säkra zoner exempelvis en timme vid minst 62°C, en dag vid minst 50°C eller en vecka vid minst 46°C. Sambandet mellan tid och temperatur för olika patogener har länge varit generellt accepterat. Nyupptäckta patogener har dock identifierats och det finns också variation i senare publicerade resultat. Det kan ifrågasättas om en säker behandling uppnåtts efter en vecka vid 46°C. För behandling av avföring rekommenderar WHO (1989) rötning vid 50°C under 14 dagar eller kompostering i luftade strängar under en månad vid 55-60°C (med ytterligare 2-4 månader av mogning). Rekommendationer som tagits fram under senare år för exempelvis avloppsslam och organiskt hushållsavfall bygger på behandling vid liknande temperaturer (NV, 2002; EU-kommissionen 2000; Danska Miljöstyrelsen 1996), se vidare i avsnittet Riskhantering genom lagstiftning och certifiering. Enligt Haug (1993) avdödas de flesta patogener efter 1-2 dagars kompostering vid 55-60°C. Vinnerås et al. (2003) utförde komposteringsförsök med matavfall och fekalier i laboratorieoch pilotskala där temperaturer på >60°C erhölls. Temperaturerna jämfördes med hjälp av framtagna ekvationer med vad som krävs för inaktivering enligt Feachem et al. (1983) och slutsatsen var att det var möjligt att åstadkomma total reduktion (12 log-enheter) av olika patogener med god säkerhetsmarginal. Hygienisering vid termofil kompostering av fekalt material undersöktes i ett pilotförsök i Danmark våren 2002 (Holmqvist, 2004) i temperaturintervallet 50°C till 65ºC. Luftad kompostering (in-vessel) vid 55ºC under 5 dagar bedömdes ge en tillfredställande hygienisering av materialet. Salmonella senftenberg 775 W och termotoleranta koliformer inaktiverades totalt inom ett dygn. Enterokockerna reducerades till låga halter de första två timmarna, men inaktiverades inte fullständigt. Den tillsatta bakteriofagen Salmonella typhimurium 28 B överlevde bäst de första dagarna. Avdödningsförloppet av denna virusindikator tillsammans med naturligt förekommande fekala enterokocker ansågs som ett effektivt verktyg för bedömningen av hygienstatus vid termofil kompostering. Bendixen (1995) anger att porcint parvovirus under 1,5 timme vid 70°C reducerades 4 log-enheter. Även vid konstant hög temperatur är avdödningen av bakterier ofta långsammare mot slutet av processen, något som visats för EHEC i kogödsel vid 60-70ºC (Jiang et al., 2003). Utöver temperaturen är processutformningen och hanteringen av materialet av betydelse. Man måste exempelvis se till att (i det närmaste) allt material uppnår den önskade temperaturen genom god omblandning i reaktorer eller goda vändningsförfaranden i öppna system. I sammanfattningen av biologiska behandlingsmetoder av JTI (Inger et al., 1997) beskrivs patogeninnehållet i produkten efter olika slags behandlingsprocesser, baserat på litteraturundersökningar. De olika hygieniseringsmetodernas avdödningspotential bedömdes efter tre kriterier. Inga salmonellabakterier ska vara påvisbara efter behandlingen, inga viabla parasitägg ska kunna påvisas och antalet fekala streptokocker (enterokocker) ska vara färre än 100 stycken per gram. Litteraturgenomgången visade att teknikerna pastörisering, kalkbehandling, formalinbehandling samt termofil rötning, kompostering och aerob termofil 19 (slam)stabilisering alla uppfyllde dessa tre hygieniseringskrav. I en dansk sammanställning ansågs kalkbehandling som medförde pH>12, bestrålning (300 K.rad) och pastörisering (70°C i 30 min) alla medföra en god patogenreduktion, men behandlingarna måste följas av en stabilisering för att undvika tillväxt av patogena bakterier som överlevt i lågt antal eller tillförts genom kontamination (Ilsöe, 1993). Torkning och kompostering rapporterades av Pell (1997) vara användbara metoder för att minska smittspridningsrisken med gödselburna zoonoser. För prioner är det enda kända sättet att totalt förstöra dessa en förbränning vid hög temperatur. En sterilisering vid 133ºC i 20 minuter och under 3 bars tryck av infekterat material har förhindrat sjukdom vid infektionsförsök med möss (Steineck et al., 2000). Sterilisering (121ºC) krävs även för att inaktivera bakteriesporer. 5.4 Indikatororganismer som mått på patogenförekomst För att bedöma hygienisk kvalitet har så kallade indikatororganismer länge använts istället för att direkt försöka påvisa olika patogener. Analyser av indikatororganismer bör vara enkla och inte alltför tidskrävande. Direktanalyser av patogener är ofta kostsamma och mer komplicerade. Fekala indikatorer förekommer naturligt i avföring och används exempelvis som mått på förorening av dricksvatten och för att bedöma om ett badvatten är påverkat av avloppsvatten. De indikatorbakterier som vanligen används idag är koliforma bakterier, E. coli, intestinala enterokocker och clostridier (Clostridium perfringens) och kan kompletteras med analys av bakterievirus, så kallade bakteriofager. Även vid kvalitetsbedömning av livsmedel används olika indikatororganismer som mått på patogenförekomst. Utöver några av de ovan nämnda används exempelvis gruppen Enterobacteriaceae till vilken de koliforma bakterierna hör. Analys kan också ske av de i livsmedel toxinbildande bakterierna Bacillus cereus och stafylokocker samt av mikrosvampar såsom mögel och jästsvampar (SLV, 2004). Olika indikatororganismer kan även användas för att bedöma hur effektivt en viss behandling eller process reducerar patogener. Traditionellt har indikatorbakterier använts som ett mått på fekal påverkan vid bedömning av smittrisker, men i och med att kunskapen om olika patogener och deras egenskaper ökat har dessa indikatorer börjat ifrågasättas som ett generellt mått på risk. I många fall vet man att en patogen mikroorganism har en betydligt längre överlevnad än indikatorbakterierna och större motståndskraft mot behandlingsprocesser. Analys av indikatorbakterierna kommer då att underskatta riskerna. I andra fall kan det ha skett en tillväxt av indikatorbakterier som inte motsvaras av eventuellt förekommande patogener och risken kan då i stället överskattas (NV, 2003). Enterokocker (fekala streptokocker) har tidigare föreslagits som den mest lämpade indikatorbakterien för att validera hygieniseringen i biogasanläggningar (Larsen et al., 1994). I en senare studie har de också ansetts mer lämpade som processindikator vid kompostering än E. coli, eftersom de anses ha en högre temperaturtålighet. Enligt Sahlström (2003) har enterokockerna (FS-metoden) dock ett begränsat värde vid processtemperaturer >55°C och nya indikatorer behöver därför utvärderas. Enterokocker och E. coli har tillsammans med Salmonella föreslagits som kontrollparametrar för slam (NV, 2002), men i regler för produkter från komposterings- och biogasanläggningar är Enterobacteriaceae och Salmonella dominerande. För att följa överlevnaden av temperaturtåliga virus har parvovirus föreslagits som en lämplig (konservativ) indikator genom dess extrema temperaturtålighet (Lund et al., 1996). 20 Bakteriofager har använts som indikatorer för att studera överlevnaden av virus. Utvärderingar pågår gällande Salmonella typhimurium fag 28B som termoresistent virusindikator vid behandling av organiskt avfall. Bakteriofagens överlevnad jämförs med porcint parvovirus, vid temperaturer mellan 50°C och 70°C (SVA, 2004d). I många u-länder är den huvudsakliga risken för patogener ofta relaterad till förekomsten av parasitära maskar. En säker användning av avloppsvatten förutsätter därför en hög avskiljning av dessa maskar. Detta är bakgrunden till Engelbergstandarden inom WHO, som kräver en reduktion i utgående avloppsvatten till <1 nematod per liter. Nematoder, däribland Ascaris, Tricuris och hakmask, är en grupp av maskar vars ägg är mycket tåliga. Engelbergstandarden sätter inga krav på förekomsten av andra protozoer, exempelvis Entamoeba och Giardia, eftersom de strikta reglerna för nematoder även säkerställer hygienen avseende protozoerna (WHO, 1989). När nematoderna inte längre är viabla kan man vara tämligen säker på att även övriga parasitära maskar är döda (Feachem et al., 1983). Livsdugliga Ascaris ägg har påvisats i biogasanläggningar efter så lång tid som 4-9 månader, se Stenström (1996). I Sverige har A. suum i flertalet undersökningar använts som en modellorganism, bland annat för att följa patogenavdödningen i exempelvis slam och fekalier. Ett exempel på hur indikatorer och patogener används för att mäta hygienisk kvalitet är de amerikanska reglerna för slamanvändning. Under 1999 presenterade USEPA ett omfattande dokument med föreskrifter. Här finns specificerade behandlingsmetoder för två klasser, klass A och klass B. Inom klass A ska patogena mikroorganismer vara reducerade till ”obefintliga nivåer”. Kontrollkraven på detta material är Salmonella <3 MPN, enteriska virus <1 PFU och viabla (livsdugliga) nematoder <1 per 4 g TS. Som alternativ till kontollen av Salmonella anges att fekala koliformer ska vara <1000 MPN per g TS (NV, 2003; EPA, 1999). I Norge har man valt att tillämpa liknande kvalitetskrav för slam. 5.5 Återinfektion och återväxt i behandlat material Återinfektion och återväxt av patogener i hygieniserat organiskt material är ett känt problem som dokumenterats i flera studier. Återinfektion kan ske genom att ett behandlat material där patogener avlägsnats åter tillförs patogener från någon yttre källa. Vid öppen lagring av kompost eller biogödsel skulle detta exempelvis kunna ske genom att fågelspillning innehållande en patogen (t.ex. Salmonella) hamnar i materialet. Det kan även ske vid oförsiktig eller olämplig hantering av den behandlade produkten. Återinfektion via transporter har dokumenterats av SVA och beskrivs närmare i avsnittet Bedömning av mikrobiologiska risker. Bakterier är de enda mikroorganismer som kan återväxa i organiskt avfall. Om bakterier åter tillförs materialet via återinfektion eller om materialet även efter behandling innehåller ett fåtal bakterier kan återväxt ske om förhållandena ändras så att tillväxt är möjlig. För kompost har detta noterats även under behandling då vändningsförfarandet kan göra så att temperaturen och andra faktorer blir lämpliga för tillväxt i vissa zoner (Ilsöe, 1993). En väl stabiliserad kompost innehåller mindre av lättnedbrytbara ämnen vilket minskar risken för återväxt. Även om pastörisering efter rötning vore mer ekonomiskt är risken för återväxt större än om pastöriseringen sker före rötningsprocessen (Sahlström, 2003). Ward et al. (1999) visade att Salmonella och totala koliformer inte tillväxte i rötat avfall som pastöriserats i 70°C under 30 minuter. 21 5.6 Patogenförekomst i komposteringsprodukter Halten av mikroorganismer före, under och efter strängkompostering undersöktes i danska anläggningar för strängkompostering av avloppsslam (Vallö) respektive organiskt hushållsavfall (AFAV) under fyra respektive elva komposteringsförlopp (Ilsöe, 1993). Strängkomposteringen vid AFAV skedde på luftad öppen platta där temperaturen i materialet höll 50-70°C. Komposten vändes ungefär en gång per månad och lades därefter till efterkompostering i strängar. Halterna av koliforma bakterier och fekala streptokocker (enterokocker) reducerades i de olika AFAV-försöken med upp till 7 log-enheter, men ökade igen under efterkomposteringen. Denna tillväxt förklarades med att den termiska inaktiveringen gav upphov till en god tillväxtmiljö eftersom den konkurrerande mikrofloran då var lägre. I komposteringen av avloppsslam (Vallö) reducerades antalet koliformer 1 - 6 log-enheter och fekala streptokocker 3,3 - 5 log-enheter i försöken. I anläggningarna såväl i Vallö som i AFAV påvisades Salmonella i råmaterialet. I Vallö kunde det efter ca en månads kompostering inte längre påvisas Salmonella, ej heller i prov på färdig kompostprodukt. I AFAV-anläggningen kunde Salmonella överleva den första veckans kompostering i 60 % av komposteringsförloppen där de påvisats i det råa avfallet, men kunde inte detekteras i den färdiga kompostprodukten. Störst reduktion av bakterier åstadkoms där omsättningen av organisk torrsubstans var högst. Såväl omsättningen av organisk torrsubstans som bakteriereduktion var signifikant bättre där stängkomposterna luftades före vändningarna, jämfört med där detta ej gjordes. Det fanns däremot inte någon direkt korrelation mellan bakteriereduktion och temperaturen under komposteringen (Ilsöe, 1993). Under 1999 påbörjade Nordiska ministerrådet en kartläggning av den hygieniska kvaliteten vid nordiska komposteringsanläggningar. Vid 16 fullskaleanläggningar undersöktes halterna av E. coli, enterokocker, Enterobacteriaceae och Salmonella i blandat råmaterial, hygieniserad kompost samt i färdig kompost. Anläggningarna behandlade källsorterat biologiskt nedbrytbart hushållsavfall, kommunalt avloppsslam, grönavfall och hästgödsel i olika kombinationer. I anläggningar för strängkompostering av hushållsavfall eller slam reducerades halten bakterier dåligt under hygieniseringsfasen beroende på återväxt efter vändning. Däremot eliminerades bakterierna effektivt i anläggningar för endast grönavfall där näringsfattigt råmaterial inte tillät någon större återväxt av bakterier (NMR, 2002). Vid strängkompostering av hushållsavfall eller avloppsslam var stabiliseringsfasen mycket viktigt för att säkra en slutprodukt med låga halter av fekala bakterier. Vid hälften av de utvärderade slutna anläggningarna reducerades bakteriehalterna effektivt genom hygieniseringen vilket indikerade en homogen behandling med värmetillförsel till hela materialet. Vid en tredjedel av anläggningarna var däremot reduktionen liten eller obetydlig, vilket förklarades med otillräcklig (lägre än 55ºC) eller inhomogen värmebehandling (NMR, 2002). Hygieniseringen i en anläggning med kompostering av fast kommunalt avfall undersöktes från råmaterial till mogen kompost och långtidslagring (1 år) i Frankrike (Deportes et al., 1998). Ascaris, Salmonella, Shigella samt olika indikatorbakterier reducerades tillfredställande genom komposteringen. Den initiala halten fekala koliformer i råmaterialet (2,1x108 cfu/g TS) minskade till <100 cfu/g TS inom 20 dagar. Fekala streptokocker (enterokocker) med ursprungshalt 8,7x108 cfu/g TS minskade till 8,4x104 cfu/g TS i mogen kompost. Shigella påvisades inte medan Ascaris kunde påvisas under 21 dagar och Salmonella under 57 dagar. Förekomsten av patogener i komposterat hushållsavfall som innehöll blöjor undersöktes av Gerba et al. (1995). Inga enterovirus, Giardia eller Cryptosporidium påvisades i 101-203 dagar gammalt material som komposterats vid 57-70°C. 22 I ett av proven påvisades dock Salmonella. De flesta av dessa organismer avdödades alltså under komposteringen eller reducerades till nivåer under detektionsgränserna, alternativt fanns ej i avfallet före det komposterades. I en studie av Gale (2004) bedömdes risker för boskap vid återföring av kompost till jordbruk, producerad från restaurangavfall innehållande kött. Separering av köttet vid källan, komposteringsprocessens effektivitet och överlevnad och utspädning i jorden var faktorer som ansågs bestämma risken. Den sammantagna patogenreduktionen i komposteringen bestämdes i hög grad av huruvida slutprodukten kontaminerades av obehandlat material. Förvaring vid 60°C grader under två dagar rekommenderades för att säkerställa en hygienisk slutprodukt. 5.7 Patogenförekomst i produkt från biogasanläggningar (biogödsel) I svenska biogasanläggningar rötas gödsel med avfall från slakterier, hushåll, restauranger, livsmedelsindustri och garverier. Vanligen finns ett separat pastöriseringssteg som värmer upp materialet till 70ºC under 1 timme. Denna behandling är ett krav från Jordbruksverket (i enlighet med gällande EG-förordning) för att anläggningen ska få röta animaliska biprodukter tillhörande kategori 2-material där gödsel ingår, vilket också ger förutsättningar för en god hygienisk standard på slutprodukten (se avsnittet Riskhantering genom lagstiftning och certifiering). SVA undersökte för några år sedan förekomsten av patogener och indikatororganismer i biogasanläggningar vid olika tidpunkter under ett års tid (RVF, 2001). Fördjupade undersökningar gjordes på anläggningarna i Linköping, Kalmar, Kristianstad och i Laholm. De tre första tillämpar uppvärming, satsvis hygienisering och mesofil rötning. I Laholm tillämpas kontinuerlig hygienisering före mesofil rötning. Prov togs före och efter pastörisering och rötning, från anläggningarnas lagertankar och från två gårdslager. Hygieniseringen avsåg att hålla 70ºC vid alla anläggningarna under 1 timmes tid. I Linköping avlägsnades undersökta patogena bakterier helt och indikatororganismerna delvis under processen som helhet, men sporbildande bakterier (Clostridium perfringens och Bacillus spp.) påvisades i alla prover. Samma mikrobiologiska resultat gällde för Kalmar, som dock hade en otillräcklig hygieniseringstemperatur (<70ºC) och brister avseende fordonstvätten. Vid anläggningen i Kristianstad påvisades Salmonella efter hygieniseringen och på gårdslager även EHEC. Samma typ av Salmonella kunde påvisas i det inkommande substratet och i den färdigbehandlade rötresten vid ett av gårdslagren. Efter pastöriseringen hade återkontaminering troligen skett under transport till gårdslagret. Anläggningen i Laholm uppfyllde inte kravet på hygienisering 1 timme vid 70ºC. Utöver höga halter av enterokocker påvisades även Campylobacter i gårdslager (RVF, 2001). Det bör påpekas att nämnda anläggningar idag vidtagit åtgärder för att komma tillrätta med dessa problem (Hellström, pers. meddelande). I Danmark har patogenreduktion i 11 biogasanläggningar undersökts inom ramen för det veterinära försöksprogrammet under 1992 till 1994, vilket rapporterats av Bendixen (1995). I de danska anläggningarna med behandling vid mesofila och termofila temperaturer rötades gödseln tillsammans med organiskt avfall. Material kom från slakterier och blandades med hushållsavfall och slam från avloppsreningsanläggningar. Förekomst av Salmonella, enterokocker (fekala streptokocker), Listeria och Yersinia i husdjursgödning/gödsel och avfall av olika härkomst undersöktes i fyra försöksserier. Undersökningarna ledde till danska kriterier för kontrollerad hygienisering och vägledning avseende transport och hantering av gödsel och avfall (Bendixen, 1995). 23 I prov från mag-tarminnehållet i slaktade djur och i flotationsslam från slakteriernas spillvatten fanns riklig förekomst av patogena bakterier. Avfall från vegetabiliska industrier innehöll sällan animaliska smittämnen. I källsorterat hushållsavfall påvisades stora mängder enterokocker (fekala streptokocker), vilket indikerade fekal inblandning från människor eller djur. Hög förekomst av salmonellainfektioner hos danska svin, fjäderfä och nötboskap avspeglade sig i såväl gödsel som animaliskt avfall, men även i hushållsavfall och kommunalt avfall fanns höga halter Salmonella. I dessa danska undersökningar konkluderade man att enterokocker var en användbar indikatorgrupp för patogenreduktion och att en reduktion på minst 4-log behövdes för att få en godtagbar produkt. Undersökningarna på anläggningarnas patogenreducerande kapacitet visade att mesofila reaktortankar (under 50ºC) endast reducerade enterokocker med 1-2 log vilket bedömdes som otillräckligt. I termofila anläggningar (>50ºC) uppnåddes en effektiv inaktivering av enterokocker (3-4 log), dock ej av sporbildande bakterier och animaliska parvovirus (Bendixen, 1995). Vid en konferens i Stuttgart-Hohenheim (mars 1999) som behandlade smittriskerna med produkter från biogasanläggningar konstaterades att en fullgod hygienisering av bakterier, virus och parasiter kan ske vid termofil behandling, men inte direkt vid mesofil rötning. Under hygieniskt säkerställda former kan produkterna återanvändas i lantbruk. En slutproduktskontroll ansågs inte tillräcklig utan bör kompletteras med en processvalidering och en processkontoll. Sammansättningen av ingående avfallsprodukter, transportkedjan och själva processen är avgörande både för slutproduktens användbarhet ur hygienisk synvinkel och dess användbarhet på jordbruksmark. I en tidigare rapport om kompostkvalitet betonades däremot behovet av bättre kontroll av slutprodukten (Johansson et al., 1997). 6. Överlevnad av patogener från kompost och biogödsel på mark De hygieniska riskerna med slutprodukterna efter kompostering eller rötning beror på hur eventuella kvarvarande patogener överlever i miljön (marken). Endast bakterier och svampar kan tillväxa i miljön. Virus och parasiter tillväxer endast i den mänskliga eller animala värdorganismen. Tillväxt i miljön förutsätter gynnsamma förhållanden, bland annat avseende näringstillgång, fukthalt och omgivande temperatur. Överlevnaden av patogener är vanligen längre vid låg temperatur och avdödningen ökar med ökande temperatur. Förutsättningarna för tillväxt av bakterier som är patogena för varmblodiga djur är vanligen bäst mellan 35°C och 40°C. Under 25°C förväntas inte någon direkt tillväxt. Förutsättningarna för överlevnad varierar mellan olika grupper av patogener och mellan arter inom varje grupp (Stenström, 1996). Den vedertagna avdödningsmodellen för främst bakterier och virus är en exponentiell funktion av första graden. Många gånger extrapolerar man denna och använder tiden för 90 % reduktion (T90) som ett mått för att jämföra reduktionshastigheten mellan olika organismer. En litteratursammanställning av olika indikatororganismers och patogeners överlevnad i jord gjordes i en svensk-dansk studie där riskerna med att använda fekalt material i trädgårdar skulle utvärderas (Arnbjerg-Nielsen et al., i tryck). Rapporterade avdödningsdata användes för att uppskatta T90 för respektive organism och i ett senare skede anpassades de uppskattade värdena till nordiskt sommarklimat och användes som fördelningar i riskberäkningarna (tabell 5). 24 Överlevnaden på markytan är generellt sämre än i jorden under, eftersom mikroorganismerna utsätts för högre temperaturer, UV-strålning genom solljuset och lägre fuktighet. Den naturliga mikrofloran i marken konkurrerar med eventuellt tillförda patogener, men denna effekt på avdödningen är svår att mäta. Överlevnaden på gröda varierar också beroende på hur väl skyddade mikroorganismerna är för värme, UV-strålning och uttorkning. Tabell 5. Indikatororganismers och patogeners avdödning (angiven som tid för 90 % reduktion, T90) i jord i lågt och högt temperaturområde samt vid 11°C angivet med variation (Arnbjerg-Nielsen et al., i tryck) Modellorganism 4°C/lågt temperaturområde T90 (dagar) 20°C/högt temperaturområde T90 (dagar) 11°C/nordisk temperatur sommartid Typiskt Variation Indikatororganismer 1 E.coli 1 Enterokocker Bakteriofager 20-100 20-80 10-100 15-70 15-50 5-50 60 50 55 28 - 92 26 - 74 19 - 90 20-50 15-35 35 25 23 - 47 13 - 37 10-50 50-100 5-30 10-50 30 75 14 - 46 55 - 95 20-40 40-950 5-20 30-400 30 495 22 - 38 131 - 860 15-100 (på jord) 625 375 - 925 Bakteriella patogener Salmonella 1 EHEC 1 10-40 Virus Rotavirus Hepatit A Parasitära protozoer Giardia Cryptosporidium Parasitära maskar Ascaris 1 250-1000 (i jord) Eventuell tillväxt ej medtagen. Reduktionen av indikatororganismer är jämförbar med flera patogena bakterier och virus medan överlevnaden är längre för parasiter (tabell 5). Reduktionen av enterokocker i jord kan vara något snabbare än för E. coli. Motsatta förhållanden har dock rapporterats för fekalt material. Överlevnadsstudier av bakterier, bakteriofager eller olika parasiter har baserats på både naturligt förekommande halter av dessa organismer och på tillsats av valda organismer i kontrollerade försök. Genom tillsättning i höga halter kan avdödningsförloppet följas under en längre tid. Bland de bakteriella patogenerna har Salmonella rapporterats kunna överleva mer än sex månader, t. ex. S. dublin tillsatt i nötgödsel som förvarats utomhus under vintern; se referenser i Albihn och Stenström (1998). Gynnsamma förhållanden kan förlänga överlevnaden eller stimulera tillväxt. Något kortare överlevnad förväntas av EHEC som också kan tillväxa i miljön. I en färsk studie från USA undersöktes överlevnaden av en icke-virulent E. coli O157:H7 tillsatt i förhöjda halter (107 cfu/g) till kompost från tre olika slags gödsel. Med början i oktober undersöktes överlevnaden i jord, sallad och persilja. Bakterien påvisades i komposttäckt jord 154-217 dagar och i sallad och persilja 77 respektive 177 dagar (Islam et al., 2004). Även vid högre temperaturer har hög överlevnad iakttagits för denna bakterie. Wang et al. (1996) rapporterade överlevnaden av E. coli O157 vid +37ºC till mellan 40 och 50 dagar i gödsel från nötboskap. 25 Bakteriofager kan fungera som modeller för hur humana virus transporteras i mark och fäster till olika slags partiklar, men används också som mått på viruspartiklars överlevnad. Antalet överlevnadsstudier för bakteriofager eller för virus i mark är begränsade. Arnbjerg-Nielsen et al. (i tryck) refererar till en dansk studie där överlevnad av rotavirus i jord visades upp till ett halvår. Vid sommartemperaturer i Florida uppskattades överlevnaden av rotavirus till 2-4 veckor, vilket skulle ge ett T90 på maximalt 1-2 veckor (Arnbjerg-Nielsen et al., i tryck). Överlevnaden av hepatit A rapporteras också där T90 anges till 35 dagar vid +25°C. Dessa värden motsvarar reduktionen i fekalier och en lägre temperatur ger längre överlevnadstid. Överlevnaden av patogener i miljön beror på konkurrensen från andra mikroorganismer. En längre överlevnad beräknas i en miljö med få andra mikroorganismer som konkurrerar om näringsämnen eller fungerar som predatorer (livnär sig på andra mikroorganismer) (Stenström, 1996). Pietronave et al. (2004) undersökte hur den sammanlagda mikrofloran i färdig kompost minskar tillväxten av tillsatta Salmonella arizonae och enteropatogena E. coli. Vid jämförelse av steril och icke-steril kompost var tillväxten långsammare i den icke-sterila komposten. I en annan studie visades högre inaktivering av tillsatta poliovirus i blandat avfall jämfört med i samma avfall som var steriliserat, vilket också gällde för Hepatit A (Deng och Cliver, 1995). För de parasitära protozoerna är dock överlevnaden i mark och fekalier likartad (ArnbjergNielsen et al., i tryck). Jenkins et al. (2002) gjorde en grundlig överlevnadsstudie av Cryptosporidium i olika jordar vid olika temperaturer och fukthalt. Jordtypen hade en signifikant påverkan på överlevnaden. Utöver temperaturen inverkade också pH på överlevnadstiden, med en snabbare inaktivering i sur jämfört med neutral jord. Stor variation noteras mellan olika studier. Ascarisägg som framförallt är tåliga vid lägre temperatur avdödas enligt Feachem et al. (1983) relativt snabbt över 45ºC. Överlevnadstider av Ascaris i jord har angetts till alltifrån 1 månad till extremvärden som 14 år (Lewis-Jones och Winkler, 1991). Gaasenbeek och Borgsteede (1998) fann att anaeroba förhållanden inte nämnvärt påverkade överlevnaden, med 80 % överlevnad efter 10 veckor. Samma studie visade att ägg från A. suum i svinträck under torra och soliga utomhusmiljöer överlevde 2-4 veckor, medan våta och skuggiga förhållanden resulterade i 90 % överlevnad efter 8 veckor. Uttorkning anses vara en viktig mekanism för inaktivering på grödor. I tabell 5 anges ett medelvärde för kända reduktionshastigheter för parasitägg i jord och på markytan (Arnbjerg-Nielsen et al.). 7. Smittspridning vid behandling och hantering av organiskt avfall Spridning av infektioner kan ske genom direkt eller indirekt smittspridning. Definitionen på direkt smittspridning är att den sker från en person till en annan vid direkt kontakt. När det gäller hantering av organiskt material utgörs den eventuella hälsorisken därför av indirekt smittspridning. Detta innebär vanligtvis att patogenerna sprids med ett bärarmaterial, i detta fall otillräckligt behandlad (eller återinfekterad) kompost eller biogödsel, vidare via vatten, jord eller gröda. Smittspridningen kan också vara vektorburen, det vill säga ske via djur som i sin tur inte nödvändigtvis blir sjuka eller infekterade, exempelvis fåglar och smågnagare. Vektorer kan sprida smitta rent mekaniskt genom att transportera patogener via de yttre 26 delarna av kroppen. Vektorspridning kan även ske direkt från kompostering om denna sker relativt öppet. Spridning av Campylobacter har exempelvis rapporterats ske genom att måsfåglar förorenat en öppen vattenreservoar (TemaNord, 1994). Indirekt smittspridning inkluderar också luftburen smitta på längre avstånd. 7.1 Användning av kompost och biogödsel Biogödsel från de svenska biogasanläggningarna, under 2002 ca 189 000 ton och under 2003 ca 217 000 ton, avsattes helt och hållet inom jordbruket. Av färdigbehandlad kompost från svenska anläggningar uppgick avsättningen under 2002 till ca 114 000 ton och under 2003 till ca 136 000 ton. Den största andelen kompost gick under 2003 till intern avsättning, 60 000 ton vilket motsvarar 44 %. Intern avsättning innebär att komposten används för täckning av deponier inom kommunen, antingen i täckskiktet eller i vegetationsskiktet (Hellström, pers. med.). Den näst största delen, 51 000 ton vilket motsvarar 37 %, gick till jordförbättring och jordförbättringsmedel. Tredje största andelen, 23 000 ton, gick till annan extern avsättning och motsvarade 17 %. Endast 1 % gick direkt till jordbruk vilket motsvarar 1 600 ton (figur 1). Andelen som gick till jordbruk och jordförbättringsmedel var mindre under 2003 jämfört med 2002. Oavsett avsättningsområde uppstår exponering i större eller mindre grad för den som hanterar produkten. Jordbruk Jordprodukter & jordförbättringsmedel Annan extern avsättning Intern avsättning Figur 1. Avsättning av kompost från svenska anläggningar 2003 på viktbasis baserat på enkäter under 2004 (Hellström pers. meddelande). Totalt sett avsattes ca 136 000 ton, vilket motsvarar 97 % av den totala mängden producerad kompost,vilket kan jämföras med 86 % under 2002. 7.2 Exponeringsvägar i hanteringskedjan Praktiskt sett kan man dela upp spridningsvägarna efter hanteringskedjan (figur 2). Vid anläggningarna hanteras produkterna i olika steg som kan innebära exponering för människor. Slutprodukten från anläggningarna transporteras till mellanlagring och vidare till avsättning. Även efter avsättningen kan exponering ske, exempelvis genom inblandning i jord. Halter av patogener i slutprodukten, och därmed risken, minskar med tiden beroende på överlevnad i materialet. Risken vid direkt kontakt med den organiska slutprodukten uppfattas ibland som den största. Smittspridning kan då ske genom oavsiktligt intag av materialet, antingen genom stänk eller att man genom förorenade händer får i sig materialet direkt eller förorenar livsmedel. 27 Människor och djur Inkommande material I. Hygienisering I. Kompostering Transport/ hantering II. Rötning II. Stabilisering Transport/ hantering Vektorer (fåglar etc) Lagring och avsättning Transport/ hantering Till gröda vid spridning eller efteråt Markavrinning Figur 2. Möjliga spridningsvägar för patogener till människa och djur vid kompostering eller rötning med avsättning på mark. Risken vid spridning av en kontaminerad slutprodukt är till stor del beroende på spridningsmetod. En marknära metod minskar exponeringen och ett torrt material innebär mindre risk för stänk. Omedelbar nedmyllning eller injektering minskar ytterligare risken för exponering av djur och människor. Finns patogener kvar i jorden kan dessa transporteras via marken till grundvattnet, och risken för detta är mindre om en relativt fast produkt sprids. Genom kraftiga regn kan organismerna transporteras vidare. Djur och människor kan sedan infekteras via dricksvatten eller badvatten. Olika modeller för transport av patogener genom avrinning har föreslagits, men mycket kvarstår för att förstå interaktionen mellan organismer och jordpartiklar (Tyrrel och Quinton, 2003). Den kanske mest uppenbara risken för infektionsspridning är via gröda som gödslats med förorenat organiskt material. Några direkta samband mellan smittspridning och infektioner via gröda har dock ej rapporterats för människor (Stenström och Carlander, 1999). Däremot finns kopplingar mellan sjukdomsfall och gröda (grönsaker) som bevattnats med avloppsvatten. Även genom liknande avsättning, exempelvis spridning på grönytor, ser exponeringsvägarna ut på motsvarande sätt, även om spridning via gröda då som regel inte är aktuell (NV, 2003). Denna risk kan begränsas genom restriktioner för vad kompost och biogödsel får användas till. 8. Bedömning av mikrobiologiska risker Biogödsel och kompost omnämns i flera sammanhang samtidigt i denna rapport. Riskerna för de två produkterna skiljer sig dock åt på flera sätt. Ingående råmaterial varierar för alla anläggningar, men fraktionerna djurgödsel och slakteriavfall behandlas som regel inte genom kompostering utan endast genom rötning. Gödsel förekommer dock i svenska anläggningar för kompostering och då oftast från häst (Hellström, pers. meddelande). Ingående fraktioner kan således innehålla en betydande mängd patogener och är en primär riskfaktor att hantera. Vid rötning av gödsel och slakteriavfall (kategori 2-material) krävs pastörisering vid 70°C under 1 timme, vilket bidrar till att riskerna med detta material begränsas. Rötningsprocessen sker dessutom i en reaktor vilket minskar exponeringen för både människor och djur (jämfört med ett öppet system) och jämna temperaturförhållanden kan erhållas. Även om 28 pastöriseringssteget föregår huvudprocessen kan slutprodukten vara känslig för återinfektion. Det är därför av största vikt att efterföljande hantering, transport och eventuell lagring sker på ett hygieniskt säkert sätt. Undersökningen av SVA och RVF (RVF, 2001) visade att de flesta anläggningar spolade ur tanken på transportfordonet med högtryckstvätt och hett vatten innan man fyllde på med biogödsel. I tanken på fordonen fanns omrörare för att substratet inte skulle sedimentera under transporten. Material kan lätt fastna i dessa propellrar och det räcker inte med att bara spola med hett vatten för att få bort detta. När biogödseln sedan fylldes på fanns risk att den återsmittades i transportbilen. Även i den danska studien (Bendixen, 1995) framhölls att det inte bara är själva behandlingen utan hela transportkedjan som måste kvalitetssäkras. Här utgör transporterna av det obehandlade och det behandlade materialet viktiga steg för att undvika en återinfektion av materialet. I Danmark som har förhållandevis många anläggningar, totalt ca 130 stycken för gemensam rötning av gödsel, slaktavfall och organiskt avfall från livsmedelsindustri, jordbruk och kommuner, rekommenderas användningen av slutna transportbehållare för fast avfall. Man rekommenderar också speciell utrustning vid pumpning av de flytande fraktionerna, liksom att själva anläggningen ska uppdelas i ”förorenade” och ”rena” zoner. Kompostering kan ske antingen i reaktor eller i öppna system. I Naturvårdsverkets allmänna råd förordas dock åtminstone täckning, vilket också definieras som ett slutet system. Täckning av en kompost kan göras med tidigare komposterat material med hög mognadsgrad eller annat organiskt material samt med textil- eller plastmaterial. Täckskiktet minskar exponeringen för människor och djur och ger möjlighet till en jämnare temperaturfördelning. En temperaturgradient går dock inte att undvika helt och det är viktigt att kontrollera att allt material utsätts för de rekommenderade temperaturerna. Genom beräkningar kan antalet vändningar som behövs för att (i stort sett) allt material ska exponeras för önskad temperatur fastställas. Risken för återväxt av bakterier efter avslutad kompostering omfattar bland annat Salmonella och EHEC, enligt vad som beskrivits i föregående avsnitt. I en studie av Sidhu et al. (1999) undersöktes potentialen för återväxt i komposterat material (avloppsslam) och både E. coli samt flera olika typer (serovarianter) av Salmonella visades ha god tillväxt. Detta var dock i steriliserat kompostmaterial där konkurrensen från naturligt förekommande mikroorganismer är mindre. Hälsorisker relaterade till kompostering tillsammans med en riskanalys för befolkningen i närheten av anläggningarna redovisades i en litteratursammanställning av Rylander (2001). Det konstaterades att kompostering av organiskt material ger upphov till kraftig tillväxt av mikroorganismer, främst värmeresistenta actinomyceter och av svampar (Aspergillus). Luftburen exponering ansågs utgöra den största hälsorisken och i komposteringsanläggningar har mängder på upp till 107 levande mikroorganismer påvisats per m3 luft. Luftburen exponering kan ge upphov till toxisk pneumoni, luftvägsinflammation och allergisk alveolit. Risken för infektioner till följd av sjukdomsframkallande mikroorganismer bedömdes dock vara mycket liten. Både svampar och bakterier avger speciella ämnen, exempelvis endotoxiner (från Gramnegativa bakterier), som kan framkalla inflammation och påverka immunförsvaret. Andra ämnen har förmåga att framkalla överkänslighet, exempelvis allergi. Svampar kan bilda specifika gifter beroende på arten, såkallade mykotoxiner. Vid den tillväxt av mikroorganismer som sker under komposteringen avges hundratals olika flyktiga ämnen som exempelvis terpener, aldehyder, fettsyror och alkoholer som kan ge hälsopåverkan (Rylander, 2001). Hälsoeffekter på miljön att ta ställning till vid behandling i kompost- och 29 rötningsanläggningar omfattar, enligt Rylander, förutom klinisk sjukdom också tillstånd där reaktionen hos en individ på en miljöpåverkan påverkar fysiologiska reaktioner eller den subjektiva upplevelsen av miljön. I en riskvärdering för förhållanden i Storbritannien beräknades risken för BSE hos människor som konsumerade råa grönsaker från slamgödslad mark vara acceptabelt låg (Gale och Stanfield, 2001). Risken för boskap som betar beräknades vara 7 på 100 000 om så mycket som 1 % av hjärna och ryggmärg från slakterier hamnade i det kommunala avloppsvattnet. Ett värsta fall-scenario användes i riskvärderingen där ingen avdödning antogs ske under slambehandlingen eller i jorden efter spridning. Detta scenario skulle kunna jämföras med att otillåtna produkter från slakterier hamnar i en biogasanläggning för annat organiskt avfall. I den norska rapporten av Amundsen et al. (2001) efterlystes ytterligare kunskap om smittämnen och deras förekomst i matavfall för att kunna värdera smittriskerna relaterade till organiskt avfall. Risken att smitta genom importerade matvaror kan spridas till djur och människor via matavfall behöver kartläggas bättre. I rapporten efterfrågades också en metodutveckling för analys av parasitägg och bättre kännedom om förekomst och behandlingens påverkan på mykotoxiner och svamp. För några år sedan genomfördes en analys av olika sanitetssystem på åtta givna fallstudier i fyra svenska kommuner (Albihn och Stenström, 1998). Studien omfattar en biogasreaktor, vilken redogörs för i det följande. 8.1 Uppskattningar av risker i Laholms biogasreaktor Som systemmodell för biogasanläggningar studerades anläggningen i Laholm. Gödsel utgjorde 75 % av ingående material och kom från 16 olika nöt- och svinbesättningar. Övrigt material bestod av mag- och tarminnehåll från slakt, animaliskt lågriskavfall (enligt tidigare kategorisering av animaliskt avfall) från kycklingslakt, hushållsavfall från kökskvarnar samt slam från slamavskiljare för svart- och gråvatten, matavfall från storkök, annat biologiskt industriavfall såsom potatisavfall, fett och fiskavfall. Den teoretiska hygieniseringen i Laholms biogasreaktor, 70ºC i 1 timme, ansågs tillräcklig för att avdöda de flesta patogena mikroorganismer eller reducera dessa till en acceptabel nivå (Bendixen, 1995). Mikrobiologisk provtagning vid tre tillfällen under 1997 gav negativa resultat av Yersinia, Listeria, Campylobacter, Salmonella och EHEC både i förtank och i slutlagringstank. Dock visade indikatororganismerna clostridier, koliforma bakterier (totalantalet respektive termotoleranta koliformer) och enterokocker på en sämre reduktion än beräknat. Detta kan bero på att delar av materialet snabbare passerade hygieniseringsenheten som drevs kontinuerligt (ej satsvis), vilket resulterade i kortare uppehållstid än 1 timme. För biogasanläggningen i Laholm bedömdes risken för smittspridning generellt sett som liten. Att bilen som hämtade produkterna från biogasanläggningarna inte var rengjord efter att ha transporterat in färskt flytgödsel identifierades dock som ett problem. En risk för inympning av mikroorganismer till den hygieniserade produkten kan då leda till en tillväxt av bakterier. Risken för indirekt spridning från anläggningen bedömdes som måttlig, främst till djur efter spridning av rötrest på bete och vall. Genom att enligt rekommendationerna avstå från spridning på vall och känsliga fodergrödor bedömdes den indirekta smittspridningsrisken som liten. (Inom certifieringen [SPCR 120] finns idag strikta regler för fordonstvätt och hygienisering.) 30 En beräkning av risken för smittspridning till människor och djur exemplifierades för anläggningen (Albihn och Stenström, 1998). Med utgångspunkt i bakgrundsdata, som i vissa fall var osäkra och varierande, beräknades risken för infektionsspridning till djur och människa för olika patogener. Resultaten presenterades främst som ett diskussionsunderlag eftersom värsta-fall scenarier användes i stor utsträckning. En relativt hög risk för smittspridning av Salmonella beräknades för ett verkligt exempel då kvigor rymde ut på vall endast tre dagar efter spridning av rötrest, givet att ingående gödsel kom från nötbesättning där 50 % av djuren var infekterade. Bland de övriga förutsättningarna kan nämnas utgående halter av Salmonella på 105 st/kg rötrest och ett intag av kg rötrestblandad jord. Genom spridning till ensilage och hö beräknades på motsvarande sätt smittrisken vara hög. Beräkningar gjordes även för Listeria och EHEC. För Listeria antogs utsöndring från svin i samma halter som för människor (104 st/g) och 10 % av svinen antogs utsöndra bakterien. Genom gödselinförsel till biogasanläggningen och en beräknad tillväxt i rötrest till 107 st/kg beräknades medelkoncentrationen i ensilage till 105 st/kg, vilket med infektionsdosen 103 st teoretiskt skulle kunna smitta och infektera alla får. Risken för spridning av EHEC till kvigor beräknades till mycket låg, medan däremot skulle en mycket hög infektionsrisk uppstå om bakterien tillväxte i rötresten. Risker för infektion av parasiterna Cryptosporidium, Ascaris och Taenia samt för parvovirus, svinpestvirus (CSF) och Hepatit A beräknades enligt samma procedur. För exemplet Cryptosporidium beräknades en utsöndring av 1010 st/kg från hälften av kalvarna i en besättning. Bland övriga antaganden kan nämnas utgående halter på 105 st/kg rötrest, inberäknat 90 % reduktion i anläggningen. Härigenom skulle risken för infektion vara stor och teoretiskt sett skulle alla djur som exponerades kunna infekteras. Riskerna med Hepatit A som kunde tänkas komma till biogasanläggningen via svartvattenslammet beräknades för människa med scenariot att rötrester spreds till rotfrukter. Slam från en invånare infekterad med Hepatit A antogs hamna i biogasanläggningen och där spädas till koncentrationen 4x102 st/kg. Efter reduktion med 2 log-enheter under behandling skulle 4 viruspartiklar/kg i det översta jordlagret ge en halt av 1 partikel/kg jord efter 8 veckor. Räknar man då med att 1 ml av förorenad jord medföljer konsumtion av en morot skulle det behövas intag av ca 1 000 sådana morötter för att en människa skulle bli sjuk, antaget att viruspartiklarna var jämnt spridda i jorden. 9. Riskhantering genom lagstiftning och certifiering För att hantera de eventuella riskerna med kompost och biogödsel finns olika regelverk och frivilliga överenskommelser som kan tillämpas. Dessa omfattar inte bara smittspridning utan även exempelvis kemiska substanser, bland annat förekomsten av olika metaller. Den lagstiftning som kan tillämpas är antingen europeisk eller nationell och förutom lagligt bindande regler kan frivilliga överenskommelser ha stor betydelse för att begränsa riskerna relaterade till organiskt avfall. I Sverige har utarbetade certifieringsregler för kompost respektive biogödsel tagit ett helhetsgrepp på produktkedjan. Certifieringsreglerna som administreras av Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut (SP) lutar sig i sin tur delvis mot gällande lagstiftning. Regelverk kan byggas upp på olika sätt. Direkt kvantitativa krav på kvalitet kan ställas på ingående råvaror och på slutprodukten. Det är också möjligt att ställa krav på vad en 31 behandlingsprocess ska åstadkomma. Ytterligare möjligheter att begränsa riskerna kan göras genom krav på hantering och användning genom regler för insamling, transport, mottagning och slutanvändning. Genom krav på leverantörerna och dokumentation samt innehållsförteckning ökar kontrollen. SP har i sitt certifieringsarbete inkluderat samtliga av dessa aspekter. Därutöver finns speciella regler för vissa ingående material. EG-förordningen (1774/2002) ger exempelvis exakta regler för hur olika animaliska biprodukter ska behandlas. De olika avfallskategorierna klassas enligt Avfallsförordningen (2001:1036) vilket nämns i Naturvårdverkets allmänna råd samt handbok för organiskt avfall (se nedan). Anläggningarna godkänns i enlighet med EG-förordningen, eller i enlighet med nationell lagstiftning (Miljöbalken). I Naturvårdsverkets arbete med nya slamföreskrifter gjordes en genomgång av möjliga komponenter i ett regelverk (NV, 2003). Svårigheterna med olika typer av krav gäller i stor utsträckning också kompost och biogödsel. Nordiska ministerrådet har arbetat för ett nordiskt kvalitetssystem och synpunkter på sanitära aspekter från nordiska experter finns rapporterade (NMR, 2000). 9.1 Bedömningsparametrar Den hygieniska risken med en organisk avfallsprodukt styrs av patogenförekomsten i materialet. Som beskrivits i denna rapport finns ett stort antal patogener som kan förekomma i ingående material. Behandlingen syftar till att reducera dessa patogener till lägsta möjliga nivå. Analyser av patogener är dock ofta dyra och omständliga och det är inte möjligt att analysera för alla dessa möjliga patogener, särskilt eftersom halterna även i ingående material ofta är låga. Därför kan istället indikatororganismer användas för kontroll av behandlingens effektivitet och slutproduktens kvalitet. Det är dock väsentligt att kunskapsunderlaget för den direkta patogenreduktionen utvidgas. En del av problematiken med indikatororganismer har beskrivits i avsnittet Biologisk behandling och hygienisering. Mycket av tidigare arbeten med utvärdering av anläggningar har också kretsat kring vilka organismer som kan vara lämpliga för att bedöma behandlingens effektivitet. Sammanfattningsvis kan man konstatera att det inte finns någon ideal indikator som ger ett säkert svar på i vilken utsträckning behandlingen reducerat patogener och deras förekomst i slutprodukten. Som ett resultat av detta definieras processbetingelser utifrån kombinationer av tid och temperatur, vilket blir vägledande i lagstiftningen (se nedan). Enskilda indikatorer eller en kombination av kvalitetsparametrar tillämpas därutöver som kompletterande kontroll att processen fungerat. Analys av Salmonella används som indikation på hygieniseringen i NFS 2003:15 och inom certifieringen i SPCR 120. Den har även föreslagits som kvalitetsparameter för avloppsslam (NV, 2002). Salmonella har fått mycket uppmärksamhet troligen på grund av dess betydelse för djurhälsan (som är kopplad till humanhälsan) och eftersom den har visat sig förekomma i behandlingsanläggningar (RVF, 2001; SVA, 2004e). Bakterier som Salmonella och E. coli kan även användas som indikation på att hanteringen skett tillfredsställande och utan risk för återväxt. Sidhu et al. (1999) föreslog Salmonella typhimurium som en indikator på återväxt i kompost eftersom den hade högst tillväxthastighet i komposterat avloppsslam, även om E. coli och några andra typer av Salmonella också tillväxte relativt snabbt i materialet. I norska regler för avloppsslam och i regler för annat organiskt avfall ingår förutom Salmonella och termotoleranta koliformer även parasitägg. Exempelvis hör Ascaris som 32 tidigare nämnts till de tåligaste organismerna. Dessa typer av infektioner är dock ovanliga i Norden och frånvaro i ett behandlat material säger inte så mycket om behandlingens effektivitet. I Norge har man även haft problemet att endast något enstaka laboratorium kan utföra analyserna, vilket också är något som bör beaktas vid val av kontrollparametrar. Provtagning är ett kritiskt steg i utvärderingen och det ses som mycket värdefullt att SP fastställt en allmän provtagningsmetod för kompost. Likaså är fastställda och gemensamma analysmetoder en förutsättning för att adekvata jämförelser ska kunna göras. Det sker dock en ständig utveckling av metoder och uppdatering bör ske vid behov. 9.2 EG-förordningen om Animaliska biprodukter och Jordbruksverkets föreskrifter EG-förordningen rörande animaliska biprodukter (EG nr 1774/2002) som gäller från 1 maj 2003 är omfattande och detaljrik. Nedan görs ett försök att kort sammanfatta några av de tillämpliga delarna för komposterings- och rötningsanläggningarna som rör smittskydd. RVF har även gjort ett utdrag ur förordningen där de mest väsentliga paragraferna för detta område ingår (Hellström, pers. meddelande). Jordbruksverket är den myndighet i Sverige som hanterar denna typ av lagstiftning och utöver EG-förordningen finns en mängd regler, exempelvis för bekämpning av zoonoser, som kan påverka hanteringen av animaliska biprodukter. Myndigheten vidtar olika åtgärder beroende på vilken sjukdom som en besättning har drabbats av och en korrekt hantering av gödseln ingår även om den inte alltid omnämns specifikt (Liljenström, pers. meddelande). De animaliska biprodukterna delas in i tre kategorier där kategori 1-material är det som innebär störst hygienisk risk. Kategori 1 innehåller bl.a. djur som är eller misstänks vara infekterade med TSE (transmissibel spongiform encefalopati, varav BSE är ett exempel). Kategori 2-material innehåller bl.a. gödsel (benämns naturgödsel) och mag- och tarminnehåll. I kategori 3 ingår matavfall undantaget sådant som härrör från transportmedel i internationell trafik. Denna kategori innehåller också delar från slaktade djur som är tjänliga som livsmedel, men av kommersiella skäl inte är avsedda som livsmedel. Avfallskategorierna beskrivs i Artikel 4-6. Det är Jordbruksverket som godkänner anläggningarna enligt de särskilda kraven för godkännande av biogas- och komposteringsanläggningar som anges i bilaga VI i förordningen. De animaliska biprodukter som får omvandlas i en biogasanläggning eller komposteringsanläggning är a) Kategori 2-material som har bearbetats med metod 1 (Bilaga V, 3 kap. §2; 133°C under 20 minuter vid 3 bars tryck), b) Naturgödsel och mag- och tarminnehåll och c) Kategori 3-material. För biogasanläggningarna anges att de ska ha en enhet för pastörisering/desinfektion med temperaturregistrering, undantaget om anläggningarna endast omvandlar animaliska biprodukter som bearbetats med metod 1. Komposteringsanläggningarna ska ha en sluten komposteringsreaktor där temperaturen kontinuerligt registreras. Kravet på behandling är att allt material ska uppnå 70°C under 60 minuter (och partikelstorleken får högst vara 12 mm). Undantaget är de anläggningar som enbart behandlar matavfall (från kök, ej från butiker och industrier). Andra bearbetningskrav kan då tillåtas under förutsättning att de garanterar en likvärdig effekt när det gäller reduktion av patogener och det är upp till nationella myndigheter att fastställa kraven. Vidare anges att det måste finnas lämplig utrustning och ändamålsenliga lokaler för rengöring och desinfektion av de fordon och behållare i vilka obehandlade animaliska biprodukter transporteras. Ett noggrant beskrivet program ska finnas för förebyggande åtgärder mot fåglar, 33 gnagare, insekter och andra skadegörare. Rötrest ska hanteras och lagras på anläggningen på ett sådant sätt att återkontaminering förhindras. Krav på kontroll av Salmonella (inga fynd i 25 g) och Enterobacteriaceae (<10 i 1 g, med viss hänsyn till antal prov som tas och ett maximivärde på 300 i 1 g). Vidare ingår regler för dokumentation, säkerhetssystem m.m. Enligt förordningen får inga andra typer av organiska gödningsmedel eller jordförbättringsmedel än naturgödsel användas på betesmark. En specifikation av tid som måste passera efter gödsling och eventuell omvandlig till betesmark har diskuterats (Liljenström, pers. meddelande). I Jordbruksverkets föreskrifter för Frivillig och förebyggande hälsokontroll avseende salmonella hos nötkreatur respektive svin (SJVFS 2002:20 respektive SJVFS 2002:21) fastställs att organiskt avfall som inte är certifierat enligt Svenska Renhållningsverksföreningens kriterier för kompost och rötrest inte får spridas på areal tillhörig ansluten besättning om denna areal inom två år ska användas som bete eller för skörd av grovfoder. För organiskt avfall som är certifierat gäller att tio månader ska passera från tidpunkten för spridning till användning av arealen för utevistelse av djur eller för skörd av grovfoder. För gödsel från besättning som står utanför salmonellakontrollen får inte arealen användas för bete eller skörd av grovfoder under innevarande kalenderår. I övrigt finns restriktioner som bygger på miljöhänsyn. Obearbetad gödsel får lämnas ut till användare för spridning på mark, dvs. från en lantbrukare till en annan eller från en lantbrukare till en trädgårdsodlare. Om en lantbrukare har en egen biogasanläggning och gödseln endast ska spridas på egen eller närliggande mark behöver inte biproduktsförordningens krav följas, eftersom gödseln då kan betraktas och hanteras som obearbetad. Handelsdokument behöver inte medfölja eftersom Jordbruksverket gjort undantag i föreskrifterna (6 kap 10 § i Statens jordbruksverks föreskrifter (SJVFS 1998:34) om hantering av djurkadaver och andra animaliska biprodukter), vilket det lämnas möjlighet till i förordningen för medlemsstaterna att besluta om. Endast naturgödsel som den behöriga myndigheten inte anser medför någon risk för spridning av allvarliga överförbara sjukdomar får spridas på mark enligt förordningen. Annan närliggande lagstiftning kan också ha betydelse för användningen av organiska gödningsmedel. I Statens jordbruksverks allmänna råd (2202:1) i anslutning till lagen (1992:1683) om provtagning på djur, m.m. anges exempelvis att man bör undvika att sprida gödsel på växande grönsaker, rotfrukter och bär. Vidare anges att man inte bör sprida gödsel på ett sådant sätt att badvatten eller vattentäkter kan kontamineras genom avrinning. Regelverket kan komma att påverkas av det arbete med en generell markskyddsstrategi som pågår inom EU. 9.3 Naturvårdsverkets allmänna råd om metoder för lagring, rötning och kompostering av avfall Allmänna råd som ges ut av Naturvårdsverket är inte lagligt bindande. De avser tillämpningen av en författning och rekommenderar en handlingsväg. Det allmänna rådet om metoder för yrkesmässig lagring, rötning och kompostering av avfall (NFS 2003:15, samt ändringar i NFS 2003:19) avser Miljöbalken (1998:808, 2 kap. 3§) och innehåller råd för miljöskydd och smittskydd. En tolkning av de allmänna råden görs i sin tur i en handbok (2003:4) från Naturvårdsverket. Råden gäller rötning och kompostering i tillståndspliktiga anläggningar som mottar källsorterat matavfall, livsmedelrelaterat verksamhetsavfall och avloppsslam samt rötning och kompostering i anläggningar som årligen mottar mer än 2 000 ton fast naturgödsel och park- och trädgårdsavfall. De innefattar alltså inte animaliska biprodukter i form av 34 exempelvis slakteriavfall. I handboken hänvisas då istället till EG-förordningen och föreskrifter från Jordbruksverket. Smittskyddet regleras direkt genom att specificerade behandlingar av avfallet krävs. Dessa inkluderar termofil rötning, våtkompostering, sluten kompostering samt öppen kompostering med angivande av tid och temperatur kombinationer. Lägsta behandlingstemperatur anges till 55°C och en uppehållstid på minst sex timmar krävs (med krav på ytterligare behandling). Detta kan ske som en del i processen, eller som ett separat hygieniseringssteg. Det står även att andra metoder bör godtas under förutsättning att likvärdig patogenavdödning kan uppnås. Detta anges troligen för att teknikutveckling inte ska hindras. Det är exempelvis möjligt att mesofil rötning kan användas som en stabiliseringsprocess om ett mer effektivt hygieniseringssteg tillämpas. En bedömning av andra processer behöver antagligen göras med tanke på de begränsningar som fortfarande finns för patogenanalyser i den här typen av processer och material. Den öppna komposteringen anses ge en mindre säker hygienisering och kategoriseras till en lägre klass (klass B), dock utan att några ytterligare restriktioner ges för denna klass. De angivna kombinationerna av tid och temperatur tar även i viss mån hänsyn till stabiliseringsprocessen (tabell 6). Tabell 6. Kombinationer av temperatur och tid vid öppen alternativt sluten kompostering enligt Naturvårdsverkets allmänna råd för lagring, rötning och kompostering av avfall (NFS 2003:15) Temperatur (minimum)°C Tid (minimum) 55 7 dygn 60 5 dygn 65 3 dygn 70 1 dygn Frånvaro av Salmonella i 25 g av materialet (våtvikt) anges som en indikator för avdödning av smittämnen, men i handboken konstateras också att ”Efter hand bör än mer lämpliga indikatororganismer utvecklas och tillämpas”. För provtagning och analys hänvisar råden till SPCR 120 (se nedan). Indirekt påverkas smittskyddsaspekter även genom andra delar i rådet. I kapitel 1 anges 500 m som minsta avstånd till bebyggelse vilket ger en säkerhet avseende lukt, kemiska ämnen och eventuella sporer och andra smittämnen som teoretiskt kan spridas via luften. I kapitel 2 ges tidsbegränsningar för lagring, i huvudsak för att begränsa emissionerna, men också för att minska förekomsten av skadedjur vilket är positivt ur smittskyddshänseende. Riktlinjerna för processerna i kapitel 3 där inneslutning förordas (så att insamling av bildad gas och vätska är möjlig) bidrar till att minska tillgängligheten för skadedjur. Någon form av inneslutning ökar även förutsättningarna för att uppnå en effektiv hygienisering genom att temperaturfördelningen blir jämnare. I kapitel 4 rekommenderas uppsamling av lakvatten, vilket är lämpligt eftersom det kan innehålla patogener. Det står också att smittskyddsaspekter bör beaktas om lakvattnet återförs till processen. 9.4 SPs certifieringsregler Certifiering innebär bestyrkande från en oberoende tredjepart att en produkt uppfyller krav ställda i standard eller annan form av specifikation (SP, 2004). Frivillig certifiering finns för rötrest, som numera benämns biogödsel, och kompost, men har ej tillämpats för kompost 35 ännu. Certifieringen administreras av Sveriges provnings och forskningsinstitut (SP) som bedriver certifiering av produkter i enlighet med svensk och europeisk standard (SS-EN 45011). Kraven ställs i speciella certifieringsregler (SPCR), för biogödsel SPCR 120 och för kompost SPCR 152. Dessa regler är för närvarande under omarbetning och kan komma att skilja sig i mindre omfattning från vad som beskrivs nedan. RVF:s certifieringsarbete, som ligger till grund för nuvarande regler, har tidigare presenterats i tre projektrapporter: en förstudie (AFR-Rapport 197), ett förslag på kvalitetssäkrings- och certifieringssystem (AFR-Rapport 216) samt en sjösättningsrapport för motsvarande (AFRRapport 257/RVF Utveckling, Rapport 99:2). Del A i denna rapport (AFR 257) beskriver själva sjösättningen, dess förutsättningar och nödvändiga komponenter. Del B omfattar kriteriedokument för certifierad återvinning av kompost och rötrest. Nämnda certifieringsarbete har utvecklats, och systemkrav ställda på slutprodukten från biologiska behandlingsanläggningar omfattar idag utöver smittskydd bland annat metaller och synliga föroreningar. Kraven för biogödsel och kompost är i många avseenden lika. Vilka krav som ställs på slutprodukten beror på anläggningskategori (A, B eller C), dvs. på vilken typ av material som behandlas i anläggningen och på vilket sätt produkten ska användas (enligt nivå 1 eller 2). Kraven för smittskydd består i kvalifikationskontroll, löpande driftkontroll och slutproduktkontroll, där samtliga kontroller krävs för anläggningskategori A där produkten används enligt nivå 1. För anläggningskategori C med användning av produkten enligt nivå 2 krävs däremot endast löpande driftkontroll. Kategori A anläggningar får behandla animaliska biprodukter kategori 2-material och/eller kategori 3-material, medan detta ej är tillåtet i B eller C anläggningar. För användning av produkterna (nivå 1 och 2) hänvisar SP till Jordbruksverkets regler för stallgödsel. Om animaliska biprodukter ingår får produkterna ej användas på betesmark enligt EG-förordningen. För nivå 2 anges att produkterna i första hand bör användas på arealer med stråsäd eller tekniska grödor, annan användning kan accepteras efter samråd med berörda intressenter. Kompost rekommenderas dock även direkt till hemträdgårdar, park- och grönytor samt skogsbruk. För detaljer i uppdelningen och exakta formuleringar hänvisas till SPCR 120 respektive SPCR 152. Hur ofta dessa kontroller ska utföras beror i sin tur på anläggningens storlek, dvs. hur stor mängd material som anläggningen mottar per år. En del innefattar egenkontroll och övrigt den opartiska kontrollen. Kvalifikationskontrollerna innefattar bl.a. en hygieniseringskontroll som består av en mikrobiologisk undersökning respektive en teknisk besiktning av anläggningen. TIllhör anläggningarna kategori A krävs ett godkännande av Jordbruksverket. De löpande driftkontrollerna består i att processerna ska drivas enligt angivna parametrar (och dokumenteras). För biogasanläggningar kategori A gäller de processparametrar som anges i EG-förordningen (70°C, 60 minuter). I B och C anläggningar ska avfallet behandlas vid 55°C under minst 6 timmar, med totalomblandade förhållanden, jämn temperaturfördelning och en hydraulisk uppehållstid på minst 7 dygn. För kompostering kan nationella regler tillämpas även för anläggningar som hanterar kategori 2-material (kategori A anläggningar) om råvarorna endast innehåller vissa specificerade animaliska biprodukter (Bilaga 1a i SPCR 152). SP hänvisar för anläggningskategori A till Naturvårdsverkets allmänna råd, säkerhetssklass A, där alternativen är sluten kompostering eller våtkompostering vid minst 55°C. För anläggningskategori B och C hänvisas till samma råd, säkerhetsklass B, som innebär öppen kompostering vid samma tid-och temperaturkombinationer (tabell 6) som gäller för sluten kompostering i kategori A/säkerhetsklass A. 36 Slutproduktkontrollen består för både biogödsel och kompost i att prov från slutprodukt, som tagits under lagring på behandlingsanläggningen eller vid den tidpunkt då lagringen i dessa anläggningar upphör, ska uppfylla krav avseende Salmonella och Enterobacteriaceae. Fem prover analyseras och inga Salmonella får påvisas i proverna om vardera 25 gram. För Enterobacteriaceae godtas slutprodukten om antalet bakterier är under 10 cfu/g, med undantag för två av proverna som vardera får innehålla upp till 300 cfu/g Kontroll på slutprodukten enligt ovan görs enligt aktuella certifieringsregler endast för anläggningskategori A, vilket överensstämmer med EG-förordningen. För komposteringsanläggningar kategori B och C ska dock förekomsten av grobara frön och växtdelar kontrolleras. I certifieringsreglerna ingår även åtgärder för att förhindra återinfektion, provtagningsmetoder och analysmetoder samt krav på innehållsdeklaration och annan dokumentation. 9.5 Norska regelverk En sammanställning av de norska regelverk som finns för organiskt avfall gjordes av Amundsen et al. (2001). Liksom EG-direktivet för animaliska biprodukter syftar en del av lagstiftningen till att undvika spridningen av BSE (prioner). Det animaliska avfallet är indelat i hög- respektive lågriskavfall och ska behandlas vid höga temperaturer. Det finns också definierade krav på dokumentation av transporter. Matrester från eget privathushåll får heller inte ges till klövdjur utan att det har steriliserats. Amundsen et al. (2001) anger att stickprov för analys av Salmonella, Enterobacteriaceae och Clostridium perfringens ska tas i behandlingsanläggningar, förutom i förbrännings- och komposteringsanläggningar. För ”avfallsbaserade” produkter anges kvalitetskraven frånvaro av salmonellabakterier och parasitägg och halter av termotoleranta koliformer <2 500/g TS. Därefter har Forskrift om gjødselvarer mv. av organisk opphav (FOR 2003-07-04 nr 951) tillkommit under 2003. Denna föreskrift omfattar såväl husdjursgödsel och avloppsslam som jordförbättringsmedel, komposteringspreparat och annat avfall. Här anges generellt i kapitel 3 §10 om produktkvalitet att produkten och dess användning inte ska medföra fara för överföring av sjukdomssmitta till människor, djur och växter. Vidare ska produkterna på samma sätt som ovan inte innehålla salmonellabakterier eller infektiva parasitägg och innehållet av koliforma bakterier (TKB) ska vara mindre än 2 500/g TS. I föreskriften (FOR 2003-07-04 nr 951) hänvisas till föreskrifter om transport och behandling av animaliskt avfall och anläggningar för behandling av animaliskt avfall (FOR 1999-11-05 nr 1148) som bl.a. innefattar generella regler för kompostering och annat som nämns i första stycket ovan. Det finns också en föreskrift där användning av komposterat organiskt avfall (och förädlade animaliska proteiner) på äng och betesmark förbjuds (FOR 2002-01-24-63). Föreskrifterna finns i sin helhet tillgängliga på www.lovdata.no. 37 10. Diskussion Smittrisken vid användning av respektive avfallsfraktion kan enligt Ilsöe (1993) hanteras på två sätt. Antingen genomgår avfallet en behandling med total hygienisering före avsättning eller så läggs restriktioner på hantering och avsättningen av slutprodukten utifrån förväntat patogeninnehåll i ingående avfallsfraktioner. I dag tillämpas båda alternativen för att minimera smittriskerna med kompost och biogödsel. Även om det inte är uppenbart kan i stort sett samtliga ingående fraktioner till biologiska behandlingsanläggningar innehålla patogener från människa eller djur som kan spridas vidare i miljön. En rad undersökningar på patogenförekomst i organiskt avfall har gjorts med varierande resultat, vilket är naturligt då råmaterialet har en heterogen sammansättning och är förorenat i olika grad. Haltbestämningar av indikatororganismer har också gjorts men som beskrivits ovan är det svårt att genom dessa analyser uppskatta faktiska halter av olika patogener och därigenom göra en riskbedömning. Kontroll av Salmonella och Enterobacteriaceae är de parametrar som valts för bedömning av slutproduktens kvalitet i gällande lagstiftning och certifiering. Dessa parametrar avspeglar inte avdödning av virus eller parasiter. Enterokocker (fekala streptokocker) är enligt flera undersökningar mer resistenta och gruppen är eventuellt en mer tillförlitlig representant för bakterierna. Ur ett riskperspektiv är dessa kontrollparametrar inte de bästa alternativen för en bedömning och skulle behöva kompletteras med indikatorer från andra organismgrupper. Liknande svårigheter ligger i bedömning av behandlingens effektivitet. Dels är det praktiskt svårt att utsätta patogener för förhållanden motsvarande en faktisk behandling, dels svarar indikatororganismernas haltförändringar inte alltid mot patogenernas. Genom utvärdering av gjorda undersökningar och kvalitativa bedömningar har dock en rad rekommendationer som inkluderar hela hanteringskedjan fastställts. Tyngdpunkten ligger på processparametrarna där vissa temperaturer och uppehållstider ska uppnås. Både komposteringen och rötningen ska ske vid termofila temperaturer (alternativt innehålla ett separat hygieniseringssteg) där man vet att avdödningen av de flesta patogener är god. Undantaget är prioner, sporbildande bakterier och eventuellt vissa värmetåliga virus. De enteriska virus som utsöndras av och kan infektera människor avdödas dock vid dessa temperaturer. Material som kan innehålla prioner (katergori 1-material i EG-förordningen för animaliska biprodukter) måste dock behandlas på annat sätt varför de inte ska utgöra ett problem. De sporbildande bakterierna orsakar oftast sjukdom genom bildning av toxiner vilket betyder att de först måste växa till i ett livsmedel, och direkt smitta via kompost eller biogödsel är därför inte aktuell (se även tabell 4). För djur kan riskbilden se annorlunda ut med tanke på bakteriesporer och virus. Riskerna hanteras delvis genom restriktioner på användningen av slutprodukterna som begränsar exponeringen för djur. Efterföljande hantering kan försämra kvaliteten på slutprodukten. För att undvika detta finns riktlinjer för hur transportfordon och annan hanteringsutrustning ska skötas. SVA har identifierat brister i transportled, vilket i den aktuella undersökningen föranledde bedömningen att en fullgod hygienbehandling inte garanterar att acceptabla risker uppnås vid hanteringsleden i svenska anläggningar (RVF, 2001). SP har nyligen publicerat en rapport (SP Rapport 2005:1) som tar upp svårigheterna med tillräcklig rengöring av transportfordon, där en slutsats är att fortsatt utveckling behövs inom området. Jordbruksanvändningen utgör hela avsättningen för biogödsel. Rötning sker i slutna system och möjlighet till kontroll är bättre än för de öppna system som kan användas för kompostering. Användning av färdig kompost varierar enligt diagrammet i figur 1, och oavsett användning kan människor och djur exponeras för slutprodukten. Vid användning på 38 jordbruksmark eller som täckmaterial på deponier är de människor som exponeras huvudsakligen yrkesutövare som kan informeras om eventuella risker. Ett större antal personer ur allmänheten kan exponeras då komposten används som jordförbättringsmedel, i olika jordprodukter eller vid annan extern avsättning. Detta bör tas särskild hänsyn till för framtiden med en eventuell ökad mängd organiskt avfall som behandlas och används i olika sammanhang. Vilka djur som kan komma i kontakt med slutprodukten varierar med omgivningen, men exponeringsrisken kan ej uteslutas. Enligt SPs certifiering rekommenderas att en produkt som är mindre kontrollerad helst ska användas till stråsäd och tekniska grödor. Detta minimerar exponeringen för privatpersoner, både vid hantering av gödselprodukt och via gröda. För viss annan användning av kompost och biogödsel rekommenderas samråd, vilket är ett bra sätt att få alla berörda medvetna om riskerna. Kompost rekommenderas dock även direkt för odling av exempelvis grönsaker både i plantskolor och i trädgårdar där exponeringen kan vara större och fler personer berörs. Det är därför viktigt att informationen om produktens ursprung och eventuella risker är rättvisande. Att betesmark ej är tillåten om animaliska biprodukter ingår i ursprungsmaterialet begränsar framförallt risken för spridning av zootier. Hygieniserande behandlingar avser att reducera eventuellt förekommande patogener i materialet till i det närmaste obefintliga nivåer eller till nivåer där de inte utgör en förhöjd risk, dvs. där användningen av produkterna inte medför en ökad förekomst av sjukdomsfall. Naturligtvis kan något i processen gå fel och det är också möjligt att det inte upptäcks genom de kontroller som rekommenderas. Att patogener kan hamna i miljön via kompost och biogödsel kan alltså inte uteslutas, även om sannolikheten för förekomst av höga halter generellt bedöms som låg. Relativa jämförelser rättfärdigar inte nödvändigtvis ett förfarande men kan ändå vara av intresse för att sätta riskerna i ett sammanhang. Avloppsslam och djurgödsel (som enskild fraktion) kan innehålla högre halter av patogener än organiskt avfall som behandlas i komposterings- och biogasanläggningar. För avloppsslam rekommenderas kompostering och rötning vid liknande temperaturer (samt andra behandlingar) i förslag till ny förordning (NV, 2002), men i dagsläget finns inga definierade behandlingskrav. Djurgödsel som sprids på åkermark och naturligt förekommande djurfekalier kan tillföra patogener till miljöer liknande de där kompost och biogödsel används i högre utsträckning. En skillnad är dock att gödsel ofta används på den egna gården eller på närliggande mark medan centralt behandlade avfallsprodukter får en större geografisk spridning. Ett större kretslopp kan anses innebära större risker eftersom en vidare spridning av patogener kan ske. Smittspridningsrisken via vektorer (exempelvis fåglar) går dock inte att undvika ens i det lokala kretsloppet. Ett alternativ för att ytterligare öka säkerheten med komposterat och rötat material skulle vara att totalt eliminera mikroorganismer genom sterilisering. Detta är dock inte ekonomiskt försvarbart och orealistiskt ur både ett riskperspektiv och ett praktiskt perspektiv, vilket också har konstaterats tidigare (Johansson et al., 1997). Innehållet av patogener i ursprungsmaterialet som ska behandlas kan variera i stor utsträckning. Det finns även möjlighet att en behandling ger varierande resultat avseende patogenreduktion beroende på olika faktorer såsom materialets beskaffenhet eller risk för att otillräckligt behandlat material passerar genom processen. Överlevnaden av patogener i miljön, i jorden och på markytan i detta fall, varierar dock i större utsträckning. Exponeringsvägarna kan kartläggas men är komplexa och kan bara i viss mån begränsas med hjälp av exempelvis användningsrestriktioner för kompost och biogödsel. Det ses därför som rimligt att tyngdpunkten ligger på behandlingssteget och att man genom en hygienisering samt riktig hantering i tidigare och efterföljande led minimerar risken för att patogener överhuvudtaget hamnar i miljön vid användning av slutprodukterna. En kontroll av 39 behandlingsprocessen och hanteringen behövs och vid sidan av välordnad dokumentation vore det önskvärt med fortsatt utveckling av bedömningsparametrar för kompost och biogödsel. Även om det är många steg i hanteringen av organiska slutprodukter som ska fungera för att undvika smittrisker, krävs också en kedja av oönskade händelser för att ett sjukdomsutbrott ska ske. Det är dosen av en patogen som avgör om en person (eller ett djur) blir infekterad. För att uppskatta eller beräkna dosen krävs information om ingående material, behandlingen etc. Riskvärderingar kan göras enligt exemplet Laholms biogasanläggning. Då många faktorer fortfarande är okända är det dock svårt att få en fullständig bild av riskerna och framförallt att göra mer exakta beräkningar. Exemplet som ges för Laholm är i flera avseenden en värsta-fall uppskattning av riskerna för några olika patogener. Istället för att använda punktskattningar kan mer avancerade riskberäkningar göras genom att använda fördelningsfunktioner för t.ex. förekomst och reduktion av patogener, vilket vore värdefullt för ett antal scenarier för användning av kompost och biogödsel. Nästa steg kan vara att diskutera vilken risk som är acceptabel. Detta kan anses vara en fråga av politisk karaktär och som därför angår flera andra grupper i samhället, inte enbart smittskyddsexpertis och verksamhetsutövare. 11. Referenser Albihn, A. & Stenström, T.A. (1998) Systemanalys VA - Hygienstudie. VA-FORSK rapport 1998:16, VAV AB, Stockholm. Amundsen, C., Paulsrud, B., Nedland, K., Högåsen, H., Gjerde, B. & Mohn, H. (2001) Miljögifter og smittestoffer i organisk avfall. Status og veien videre, 149 sidor. Jordforsk, Senter for jordfaglig miljöforskning, Ås, Norge. Angelidaki, I. & Ellegaard, L. (2003) Codigestion of manure and organic wastes in centralized biogas plants: status and future trends. Appl Biochem Biotechnol, 109, 95-105. Arnbjerg-Nielsen, K., Hansen, N.J., Hansen, L., Kjølholt, J., Stuer-Lauridsen, F., Hasling, A.B., Stenström, T.A., Schönning, C., Westrell, T., Carlsen, A. & Halling-Sørensen, B. (i tryck) Risikovurdering af anvendelse af helt eller delvist opsamlet komposteret human fæces i private havebrug. Miljøstyrelsen, Danmark. Avfallsstatistikk (2004) Hushaldsavfall utsortert til gjenvinning, etter materiale og fylke. 1992-2003. Statistisk sentralbyrå, Norge. Beaver, P.C. (1975) Biology of soil-transmitted helminths: the massive infection. Health Lab Sci, 12, 116-125. Bendixen, H.J. (1995) Smitstofreduktion i biomasse. Bind 1: Hoved-rapport, 115 sidor. Landbrugs- og fiskeriministeriet, Veterinaerdirektoratet, Frederiksberg. Besnard, V., Federighi, M., Declerq, E., Jugiau, F. & Cappelier, J.M. (2002) Environmental and physico-chemical factors induce VBNC state in Listeria monocytogenes. Vet Res, 33, 359-370. 40 Blewett, D.A. (1988.) Quantitative techniques in Cryptosporidium research. In: Cryptosporidiosis. Proceedings of the First International Workshop Edinburgh, September 78, 1988, pp. 85-96. (Angus, K.W. & Blewett, D.A. red.). Bohnel, H. & Lube, K. (2000) Clostridium botulinum and bio-compost. A contribution to the analysis of potential health hazards caused by bio-waste recycling. J Vet Med B Infect Dis Vet Public Health, 47, 785-795. Brauniger, S., Peters, J., Borchers, U. & Kao, M. (2000) Further studies on thermal resistance of bovine parvovirus against moist and dry heat. Int J Hyg Environ Health, 203, 71-75. Bugg, R.J., Robertson, I.D., Elliot, A.D. & Thompson, R.C. (1999) Gastrointestinal parasites of urban dogs in Perth, Western Australia. Vet J, 157, 295-301. Carlson, J. & Vågsholm, I. (2001) EHEC-infektion I Zoonoser (Källenius, G. & Svenson, S.B. red.), sidorna 72-78. Studentlitteratur, Lund. Chasseignaux, E., Gerault, P., Toquin, M.T., Salvat, G., Colin, P. & Ermel, G. (2002) Ecology of Listeria monocytogenes in the environment of raw poultry meat and raw pork meat processing plants. FEMS Microbiol Lett, 210, 271-275. Deng, M.Y. & Cliver, D.O. (1992) Inactivation of poliovirus type 1 in mixed human and swine wastes and by bacteria from swine manure. Appl Environ Microbiol, 58, 2016-2021. Deng, M.Y. & Cliver, D.O. (1995) Persistence of inoculated hepatitis A virus in mixed human and animal wastes. Appl Environ Microbiol, 61, 87-91. Deportes, I., Benoit-Guyod, J.L., Zmirou, D. & Bouvier, M.C. (1998) Microbial disinfection capacity of municipal solid waste (MSW) composting. J Appl Microbiol, 85, 238-246. Duffy, G. & Moriarty, E.M. (2003) Cryptosporidium and its potential as a food-borne pathogen. Anim Health Res Rev, 4, 95-107. Dumontet, S., Dinel, H. & Baloda, S.B. (1999) Pathogen reduction in sewage sludge by composting and other biological treatments: a review. Biological Agriculture and Horticulture, 16, 409-430. Enemark, H.L. (2002) Cryptosporidium. Studies of molecular characteristics and pathogenicity Ph.D. thesis, Samfundslitteratur Grafik, Frederiksberg, 170 sidor. Danish Veterinary Institute, Copenhagen. EPA (1999) Environmental regulations and technology - Control of pathogens and vector attraction in sewage sludge. EPA/625/R-92-013. U. S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio, USA. Epe, C., Coati, N. & Schnieder, T. (2004) Results of parasitological examinations of faecal samples from horses, ruminants, pigs, dogs, cats, hedgehogs and rabbits between 1998 and 2002. Dtsch Tierarztl Wochenschr, 111, 243-247. 41 EpiNorth (2005) EpiNorth. A Co-operation Project for Communicable Disease Control in Northern Europe. http://www.epinorth.org. Fayer, R., Morgan, U. & Upton, S.J. (2000) Epidemiology of Cryptosporidium: transmission, detection and identification. Int J Parasitol, 30, 1305-1322. Feachem, R., Bradley, D., Garelick, H. & Mara, D. (1983) Health aspects of excreta and wastewater management - chap 5 Health aspects of excreta and nigth soil systems, John Wiley & Sons, The Pitman Press, Bath, Great Britain. Gaasenbeek, C.P. & Borgsteede, F.H. (1998) Studies on the survival of Ascaris suum eggs under laboratory and simulated field conditions. Vet Parasitol, 75, 227-234. Gale, P. (2004) Risks to farm animals from pathogens in composted catering waste containing meat. Veterinary Record, 155, 77-82. Gale, P. & Stanfield, G. (2001) Towards a quantitative risk assessment for BSE in sewage sludge. J Appl Microbiol, 91, 563-569. Genchi, C., Di Sacco, B., Gatti, S., Sangalli, G. & Scaglia, M. (1990) Epidemiology of human toxocariasis in northern Italy. Parassitologia, 32, 313-319. Gerba, C.P., Huber, M.S., Naranjo, J., Rose, J.B. & Bradford, S. (1995) Occurrence of enteric pathogens in composted domestic solid waste containing disposable diapers. Waste Management and Research, 13, 315-324. Gibbs, R.A., Hu, C.J., Ho, G.E. & Unkovich, I. (1997) Regrowth of faecal coliforms and salmonellae in stored biosolids and soil amended with biosolids. Water Science and Technology, 35, 269-275. Haug, R. (1993) The practical handbook of compost engineering, Lewis publishers, Boca Raton, Florida. Henriksen, S.A. & Krogh, H.V. (1985) Bovine cryptosporidiosis in Denmark. 1. Prevalence, age distribution, and seasonal variation. Nord Vet Med, 37, 34-41. Holland, C., O'Connor, P., Taylor, M.R., Hughes, G., Girdwood, R.W. & Smith, H. (1991) Families, parks, gardens and toxocariasis. Scand J Infect Dis, 23, 225-231. Holmqvist, A., Möller, J, Dahlsgård, A (2004) Thermophilic composting - a hygienisation method of source-separated faecal toilet waste. Inlämnad för publicering. Hutchison, M.L., Walters, L.D., Avery, S.M., Synge, B.A. & Moore, A. (2004) Levels of zoonotic agents in British livestock manures. Lett Appl Microbiol, 39, 207-214. Iburg, T., Gasser, R.B. & Henriksen, S.A. (1996) First record of Giardia in cattle in Denmark. Acta Vet Scand, 37, 337-341. Ilsöe, B. (1993) Smitstofreduktion ved affaldsbehandling Arbejdsrapport fra Miljöstyrelsen, Vol. 43, 153 sidor. Köpenhamn. 42 Inger, M., Norin, E. & Mathisen, B. (1997) Hygienisering av biologiskt avfall, 122 sidor. Jordbrukstekniska institutet, Uppsala. Islam, M., Doyle, M.P., Phatak, S.C., Millner, P. & Jiang, X. (2004) Persistence of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in soil and on leaf lettuce and parsley grown in fields treated with contaminated manure composts or irrigation water. J Food Prot, 67, 13651370. Jenkins, M., Bowman, D., Fogarty, E. & Ghiorse, W. (2002) Cryptosporidium parvum oocyst inactivation in three soil types at various temperatures and water potentials. Soil Biology & Biochemistry, 34, 1101-1109. Jiang, X., Morgan, J. & Doyle, M.P. (2003) Thermal inactivation of Escherichia coli O157:H7 in cow manure compost. J Food Prot, 66, 1771-1777. Johansson, C., Kron, E. & Svensson, S.E. (1997) Compost quality and potential for use Literature review and final report. AFR, Naturvårdsverket, Stockholm. Kaijser, B. & Berndtson, E. (2001) Campylobacterios I Zoonoser (Källenius, G. & Svenson, S.B. red.), sidorna 67-71. Studentlitteratur, Lund. Kearney, T.E., Larkin, M.J. & Levett, P.N. (1993) The effect of slurry storage and anaerobic digestion on survival of pathogenic bacteria. J Appl Bacteriol, 74, 86-93. Koch, C., Hertwig, S., Lurz, R., Appel, B. & Beutin, L. (2001) Isolation of a lysogenic bacteriophage carrying the stx(1(OX3)) gene, which is closely associated with Shiga toxinproducing Escherichia coli strains from sheep and humans. J Clin Microbiol, 39, 3992-3998. Kudva, I.T., Blanch, K. & Hovde, C.J. (1998) Analysis of Escherichia coli O157:H7 survival in ovine or bovine manure and manure slurry. Appl Environ Microbiol, 64, 3166-3174. Larsen, H.E., Munch, B. & Schlundt, J. (1994) Use of indicators for monitoring the reduction of pathogens in animal waste treated in biogas plants. Zentralbl Hyg Umweltmed, 195, 544555. Lawrence, L.M. & Gilmour, A. (1994) Incidence of Listeria spp. and Listeria monocytogenes in a poultry processing environment and in poultry products and their rapid confirmation by multiplex PCR. Appl Environ Microbiol, 60, 4600-4604. Le Chevallier, M.W. (1999) Emerging pathogens - bacteria. Journal of the American Water Works Association, 91, 101-109. Lewis-Jones, R. & Winkler, M. (1991) Sludge parasites and other pathogens, Ellis Horwood Limited, Chichester, UK. Lindqvist, R., Andersson, Y., de Jong, B. & Norberg, P. (2000) A summary of reported foodborne disease incidents in Sweden, 1992 to 1997. J Food Prot, 63, 1315-1320. 43 Lindqvist, R., Andersson, Y., Lindback, J., Wegscheider, M., Eriksson, Y., Tideström, L., Lagerqvist-Widh, A., Hedlund, K.O., Löfdahl, S., Svensson, L. & Norinder, A. (2001) A oneyear study of foodborne illnesses in the municipality of Uppsala, Sweden. Emerg Infect Dis, 7, 588-592. Lindqvist, R., Westöö, A., Hjertqvist, M. & Andersson, Y. (2004) Rapporterade misstänkta matförgiftningar 2003, 6 sidor. Livsmedelsverket och Smittskyddsinstitutet. Ludlam, K.E. & Platt, T.R. (1989) The relationship of park maintenance and accessibility to dogs to the presence of Toxocara spp. ova in the soil. Am J Public Health, 79, 633-634. Lund, B., Jensen, V.F., Have, P. & Ahring, B. (1996) Inactivation of virus during anaerobic digestion of manure in laboratory scale biogas reactors. Antonie Van Leeuwenhoek, 69, 25-31. Löfgren, I., V., T. & Hovsenius, G. (1978) Rapport no. SNV PM 1077. Naturvårdsverket, Stockholm. MacKenzie, W.R., Hoxie, N.J., Proctor, M.E., Gradus, M.S., Blair, K.A., Peterson, D.E., Kazmierczak, J.J., Addiss, D.G., Fox, K.R., Rose, J.B. (1994) A massive outbreak in Milwaukee of cryptosporidium infection transmitted through the public water supply. N Engl J Med, 331, 161-167. Mead, P.S., Slutsker, L., Dietz, V., McCaig, L.F., Bresee, J.S., Shapiro, C., Griffin, P.M. & Tauxe, R.V. (1999) Food-related illness and death in the United States. Emerg Infect Dis, 5, 607-625. Millner, P.D., Marsh, P.B., Snowden, R.B. & Parr, J.F. (1977) Occurrence of Aspergillus fumigatus during composting of sewage sludge. Appl Environ Microbiol, 34, 765-772. Munch, B. & Bonde Larsen, A. (1990) Delprojekt 2 (VET-BIO-2): Forsknings- og overvågningsprogram vedrørende bakterier og parasitter med henblik på opstilling af et driftsovervågningsprogram for biogasfællesanlæg, 187 sidor. SVS og KVL. NMR (2000) Sanitary aspects of composting biodegradable waste. Towards a nordic evaluation model, 73 sidor. Nordic Council of Ministers, Copenhagen. NMR (2002) Supervision of the sanitary quality of composting in the Nordic countries. Evaluation of 16 full-scale facilities, 73 sidor. Nordic Council of Ministers, Copenhagen. NV (2002). Aktionsplan för återföring av fosfor ur avlopp. Rapport 5214, Naturvårdsverket, Stockholm. NV (2003) Risker för smittspridning via avloppsslam. Redovisning av behandlingsmetoder och föreskrifter. Rapport 5215, 65 sidor. Naturvårdsverket, Stockholm. O'Handley RM, Olson ME & Fraser, D. (2000.) Prevalence and genotypic characterisation of Giardia in dairy calves from Western Australia and Western Canada. Vet Parasitol, 90, 193– 200. 44 Olson, M.E., O'Handley, R.M., Ralston, B.J., McAllister, T.A. & Thompson, R.C. (2004) Update on Cryptosporidium and Giardia infections in cattle. Trends Parasitol, 20, 185-191. Pahren, H.R. (1987) Microorganisms in Municipal Solid-Waste and Public-Health Implications. Crc Critical Reviews in Environmental Control, 17, 187-228. Palmgren, H., Sellin, M., Bergstrom, S. & Olsen, B. (1997) Enteropathogenic bacteria in migrating birds arriving in Sweden. Scand J Infect Dis, 29, 565-568. Pell, A.N. (1997) Manure and microbes: public and animal health problem? J Dairy Sci, 80, 2673-2681. Peterson, M.L. (1974) Soiled disposable diapers: a potential source of viruses. Am J Public Health, 64, 912-914. Pietronave, S., Fracchia, L., Rinaldi, M. & Martinotti, M.G. (2004) Influence of biotic and abiotic factors on human pathogens in a finished compost. Water Res, 38, 1963-1970. Quilez, J., Sanchez-Acedo, C., del Cacho, E., Clavel, A. & Causape, A.C. (1996) Prevalence of Cryptosporidium and Giardia infections in cattle in Aragon (northeastern Spain). Vet Parasitol, 66, 139-146. Rahman, I., Shahamat, M., Chowdhury, M.A. & Colwell, R.R. (1996) Potential virulence of viable but nonculturable Shigella dysenteriae type 1. Appl Environ Microbiol, 62, 115-120. Redlinger, T., Graham, J., Corella-Barud, V. & Avitia, R. (2001) Survival of fecal coliforms in dry-composting toilets. Appl Environ Microbiol, 67, 4036-4040. Rehbinder, C.-H. & Bierke, P. (2001) Zoonoser och deras kontroll hos svenska laboratoriedjur I Zoonoser (Källenius, G. & Svenson, S.B. red.), sidorna 67-71. Studentlitteratur, Lund. Remington, K.M., Trejo, S.R., Buczynski, G., Li, H., Osheroff, W.P., Brown, J.P., Renfrow, H., Reynolds, R. & Pifat, D.Y. (2004) Inactivation of West Nile virus, vaccinia virus and viral surrogates for relevant and emergent viral pathogens in plasma-derived products. Vox Sang, 87, 10-18. RVF (1999) Sjösättning av certifieringssystem för kompost och rötrest. Slutrapport, 39 sidor. Renhållningsverksföreningen, Malmö. RVF (2001) Hygienisering vid biogasanläggningar, 66 sidor. Renhållningsverksföreningen, Malmö. RVF (2004) Svensk avfallshantering 2004. Renhållningsverksföreningen, Malmö. Rylander, R. (2001) Kompostering och hälsorisker. Litteratursammanställning och riskanalys, 18 sidor sidor. Avdelningen för Miljömedicin, Göteborgs universitet. Sahlström, L. (2003) A review of survival of pathogenic bacteria in organic waste used in biogas plants. Bioresour Technol, 87, 161-166. 45 Santarem, V.A., Sartor, I.F. & Bergamo, F.M. (1998) Contamination, by Toxocara spp eggs, in public parks and squares in Botucatu, Sao Paulo, Brazil. Rev Soc Bras Med Trop, 31, 529532. Schönning, C. & Stenström, T.A. (2004) Guidelines for the safe use of urine and faeces in ecological sanitation systems, 38 sidor. Stockholm Environment Institute, Stockholm. Sidhu, J., Gibbs, R.A., Ho, G.E. & Unkovich, I. (1999) Selection of Salmonella typhimurium as an indicator for pathogen regrowth potential in composted biosolids. Lett Appl Microbiol, 29, 303-307. Sidhu, J., Gibbs, R.A., Ho, G.E. & Unkovich, I. (2001) The role of indigenous microorganisms in suppression of Salmonella regrowth in composted biosolids. Water Res, 35, 913-920. SJV (2002) BSE & TSE, http://www.sjv.se/startsida/amnesomraden/djurveterinar/smittsammadjursjukdomar/bsetse.4.7 502f61001ea08a0c7fff55077.html. Jordbruksverket, Jönköping. SLV (2004) Vägledning till Livsmedelsverkets föreskrifter om provtagning och undersökning av prov mm i den offentliga kontrollen (LIVSFS 2003:26) samt Vägledning till mikrobiologisk bedömning av livsmedelsprov. http://www.slv.se. Livsmedelsverket, Uppsala. SMI (2003) Fakta om smittsamma sjukdomar, http://www.smittskyddsinstitutet.se. Smittskyddsinstitutet, Stockholm. Smith, P.G. & Bradley, R. (2003) Bovine spongiform encephalopathy (BSE) and its epidemiology. Br Med Bull, 66, 185-198. SP (2004). Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, Borås, http://www.sp.se. Stampi, S., De Luca, G., Varoli, O. & Zanetti, F. (1999) Occurrence, removal and seasonal variation of thermophilic campylobacters and Arcobacter in sewage sludge. Zentralbl Hyg Umweltmed, 202, 19-27. Steineck, S., Gustafson, A., Stintzing, A.R., Salomon, E., Myrbeck, Å., Albihn, A. & Sundberg, M. (2000) Hygieniska aspekter på användningen av organiska restprodukter i jordbruket I Växtnäring i kretslopp, sidorna 86-90. SLU, Uppsala. Stenström, T.A. (1996) Sjukdomsframkallande mikroorganismer i avloppssystem riskvärdering av traditionella och alternativa avloppslösningar, 187 sidor. Naturvårdsverket och Socialstyrelsen, Stockholm. Stenström, T.A. & Carlander, A. (1999) Mikrobiella risker för smittspridning och sjukdomsfall - slamspridning och behandling. Naturvårdsverket, Stockholm, Rapport 5039. Straub, T.M., Pepper, I.L. & Gerba, C.P. (1993) Hazards from pathogenic microorganisms in land-disposed sewage sludge. Reviews of environmental contamination and Toxicology, 132, 55-91. 46 Sulaiman, I.M., Xiao, L., Yang, C., Escalante, L., Moore, A., Beard, C.B., Arrowood, M.J. & Lal, A.A. (1998) Differentiating human from animal isolates of Cryptosporidium parvum. Emerg Infect Dis, 4, 681-685. SVA (2003) Vanliga frågor - Biologiskt avfall som gödning. http://www.sva.se/dok/456.html?searchstring=värmetåliga&visaarkiv=1. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. SVA (2004a) Vad är EHEC? http://www.sva.se/dok/199.html?searchstring=EHEC&visaarkiv=1. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. SVA (2004b) Protozoinfektioner hos hund. http://www.sva.se/dok/307.html?searchstring=Giardia&visaarkiv=1. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. SVA (2004c) Diarré hos småkalvar. http://www.sva.se/dok/344.html?searchstring=cryptosporidium&visaarkiv=1. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. SVA (2004d) Salmonella som virusindikator. http://www.sva.se/dok/899.html?searchstring=bakteriofag&visaarkiv=1. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. SVA (2004e) Hygien i rötrest från biogasanläggningar och i slam från reningsverk. http://www.sva.se/dokument/stdmall.html?id=932. Statens veterinärmedicinska anstalt, Uppsala. TemaNord (1994) Vattenburna infektioner i Norden. TemaNord 1994:585, Nordiska Ministerrådet, Köpenhamn. Thorns, C.J. (2000) Bacterial food-borne zoonoses. Rev Sci Tech, 19, 226-239. Traub, F., Spillmann, S.K. & Wyler, R. (1986) Method for determining virus inactivation during sludge treatment processes. Appl Environ Microbiol, 52, 498-503. Tyrrel, S.F. & Quinton, J.N. (2003) Overland flow transport of pathogens from agricultural land receiving faecal wastes. J Appl Microbiol, 94 Suppl, 87-93. Uggla, A. & Evengård, B. (2001) Kryptosporidios I Zoonoser (Källenius, G. & Svenson, S.B. red.), sidorna 300-304. Studentlitteratur, Lund. Waldman, E.A., Moreira, R.C., Saez, S.G., Souza, D.F., Carmona Rde, C., Takimoto, S. & Cortes Vde, A. (1996) Human enterovirus infection in stray dogs. Some aspects of interest to public health. Rev Inst Med Trop Sao Paulo, 38, 157-161. Wang, G., Zhao, T. & Doyle, M.P. (1996) Fate of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in bovine feces. Appl Environ Microbiol, 62, 2567-2570. 47 Ward, A., Stensel, H.D., Ferguson, J.F., Ma, G. & Hummel, S. (1999) Preventing growth of pathogens in pasteurized digester solids. Warfvinge, P. (1999) Miljökemi. Miljövetenskap i biogeokemiskt perspektiv, KFS i Lund AB. WHO (1989) Guidelines for the safe use of wastewater and excreta in agriculture and aquaculture, World Health Organisation, Genéve, Schweiz. WHO (2004). World Health Organisation, Genéve, Schweiz, www.who.int. Vinnerås, B., Björklund, A. & Jönsson, H. (2003) Thermal composting of faecal matter as treatment and possible disinfection method--laboratory-scale and pilot-scale studies. Bioresour Technol, 88, 47-54. von Reyn, C.F., Maslow, J.N., Barber, T.W., Falkinham, J.O., 3rd & Arbeit, R.D. (1994) Persistent colonisation of potable water as a source of Mycobacterium avium infection in AIDS. Lancet, 343, 1137-1141. Xiao, L. & Herd, R.P. (1994) Infection pattern of Cryptosporidium and Giardia in calves. Vet Parasitol, 55, 257-262. 11.1 Personliga meddelanden Hellström, Hanna Liljenström, Susanne Lystad, Henrik Svenska Renhållningsverksföreningen (RVF) Jordbruksverket (SJV) Norsk Renholdsverksforening (NRV) 48 Ordlista Actinomyceter (strålsvampar) – en grupp av bakterier, vanligt förekommande i mark och vatten, vissa är patogena Aflatoxiner – en grupp av mykotoxiner som produceras av Aspergillus flavus och Aspergillus parasiticus *ascaris aspergillussvampar – mögelsvamp ur släktet Aspergillus, vanligt förekomande i naturen asymptomatisk – utan symptom (person eller djur kan vara infekterad av en patogen men uppvisar inga sjukdomssymptom) bakteriofager – virus som infekterar bakterier (har bakterien som värdcell) botulism – sjukdom hos djur och människa som orsakas av toxinproducerande Clostridium botulinum (en bakterie) bovint enterovirus – enterovirus som infekterar nötkreatur cfu/g – koloniformande enheter per gram (colony-forming units per gram) clostridiesporer – sporer från clostridiebakterier cryptosporidios – sjukdom som orsakas av Cryptosporidium *cryptosporidium cystor – en specialiserad mikrobiell cell som bildas antingen pga ogynnsamma förhållanden eller som en naturlig form i livscykeln denaturering av proteinerna - proteinet blir svårlösligt och de biologiska egenskaperna går förlorade, de svaga bindningar som stabiliserar sekundär- och tertiärstrukturen bryts EHEC – enterohemorragisk E. coli infektion, i många länder används en annan klassifikation, som t.ex. verotoxinproducerande E. coli (VTEC) eller shigatoxinproducerande E. coli (STEC), många av sjukdomssymptomen orsakas av det toxin som bakterierna bildar enterisk (t.ex. enteriska virus) – relaterat till tarmen (särskilt tunntarmen), enteriska virus hänvisar till samtliga virus som kan finnas i tarmen (vid infektion) enterohemorragisk – syftar på blodig diarré, blödande grovtarmsinflammation (hemorragisk kolit) enterokocker – bakterier tillhörande släktet Enterococcus, se även fekala streptokocker *enterovirus fekala koliformer – undergrupp till koliforma bakterier som är värmetåligare och härstammar från tarmen, används som indikator för fekal förorening fekala streptokocker – bakteriegrupp som innehåller hela släktet Enterococcus och några arter av Streptococcus, används som indikator för fekal förorening fekalt – syftar på avföring, fekalier genotypning - att på gennivå typa (klassificera) mikroorganismer *giardia giardiasis – benämning på den sjukdom/infektion som orsakas av Giardia humanpatogena – sjukdomsframkallande hos människa icke-virulent – virulens är kapaciteten hos en patogen att orsaka sjukdom, en icke-virulent stam orsakar ej sjukdom infektion – etableringen av en patogen i värdorganismens celler eller vävnader infektionsdos – det antal (den dos) patogener som krävs för att orsaka infektion koliformer – en grupp av bakterier med specifika egenskaper; gram-negativa, fakultativt anaeroba, stavformade, kan fermentera laktos under syra- och gasbildning vid 35-37°C; används som indikatorer på exempelvis vattenkvalitet. metaboliska processer – metabolismen = ämnesomsättningen nematod – rundmaskar oocystform – benämningen på ett livsstadium hos bl a cryptosporidier, sporozoiter bildas i denna struktur parasit – en organism som drar fördel på en annan organisms bekostnad, exempelvis får sin näring från värden medan associationen är skadlig för värden parasitära protozer – de protozoer som är parasiter och patogena om de orsakar betydande skada hos den humana eller animala värden *parvovirus patogener – sjukdomsframkallande mikroorganismer porcint parvovirus – parvovirus som infekterar svin prevalens – förekomsten av en infektion eller sjukdom i befolkningen vid en given tidpunkt protozoer – en diversifierad grupp eukaryota, vanligtvis encelliga mikroorganismer *rotavirus seroprevalens – förekomst av antikroppar i blodserum som mått på andel av en population som har haft en viss infektion serotyper – indelning av bakterier beroende på ytantigen (antigen är det som ger upphov till antikroppssvar hos värden) sporbildande bakterier – bakterier som kan bilda sporer vid ogynnsamma miljöförhållanden, sporerna är mycket resistenta (tåliga) sporform – en differentierad form av en mikroorganism som kan vara a) specialiserad för spridning, b) bildad som svar på, och är resistent mot, ogynnsamma förhållanden och/eller c) bildas under eller som ett resultat av en sexuell eller asexuell reproduktionsprocess toxin - gift viabla - levande zoonoser – sjukdomar som kan spridas mellan djur och människor zoonotiska agens – de patogener som orsakar zoonoser Rapporter från RVF 2005 2005:01 2005:02 2005:03 2005:04 2005:05 2005:06 2005:07 2005:08 2005:09 2005:10 2005:11 Vägledning för klassificering av förbränningsrester enligt Avfallsförordningen Avfall blir värme och el. En rapport om avfallsförbränning IT-verktyg för kundservice, entreprenörsuppföljning och fakturering Effektivitet av fordonsdesinfektion för transport av biogödsel Trender och variationer i hushållsavfallets sammansättning Plockanalys av hushållens säck- och kärlavfall i sju svenska kommuner Utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall En rapport från BUS-projektet Metoder att mäta och reducera emissioner från system med rötning och uppgradering av biogas En rapport från BUS-projektet Innsamling av bioavfall fra flerfamiliehus – løsninger og virkemidler for store fellesløsninger En rapport från BUS-projektet Tips och råd med kvalitetsarbetet vid insamling av källsorterat bioavfall En rapport från BUS-projektet Användning av biogödsel En rapport från BUS-projektet Smittspridning via kompost och biogödsel från behandling av organiskt avfall – litteratursammanställning och riskhantering En rapport från BUS-projektet RVF – Svenska Renhållningsverksföreningen Prostgatan 2 211 25 Malmö Tel. 040-35 66 00 Fax. 040-35 66 26 www.rvf.se