Århus Kommune. Belysning af spildevandsforhold i Egå Opland: Overskrides Egå Renseanlægs COD belastning med ca. 50% som indløbsmålingen antyder?

Transkript

1 Århus Kommunes Miljøkontor Belysning af spildevandsforhold i Egå Opland: Overskrides Egå Renseanlægs COD belastning med ca. 50% som indløbsmålingen antyder? Delopgave 2.3: Nøgletal for personbelastningen fra husholdninger. Er disse undervurderede i Spildevandsplanen? Århus Kommune Teknisk Notat

2 Århus Kommunes Miljøkontor Belysning af spildevandsforhold i Egå Opland: Overskrides Egå Renseanlægs COD belastning med ca. 50% som indløbsmålingen antyder? Delopgave 2.3: Nøgletal for PE belastningen fra husholdninger Er disse undervurderede i Spildevandsplanen? Forskerparken Gustav Wieds Vej Århus C Tlf: Fax: Afd. fax: Web: dhi@mit.dhi.dk Klient Århus Kommune Klientens repræsentant Kaj Vestergaard Projekt Projekt nr Belysning af spildevandsforhold i Egå Opland: Overskrides Egå Renseanlægs COD belastning med ca. 50% som indløbsmålingen antyder? Forfattere Edel H. Jørgensen ÅK Henning Pedersen, DHI Peter Andreasen, DHI Dato Godkendt af PEA Teknisk Notat Revision Beskrivelse Udført Kontrolleret Godkendt Dato Nøgleord Nøgletal, Spildevandsplan Klassifikation Åben Intern Tilhører klienten Distribution Århus Kommune DHI: Antal kopier

3 INDHOLDSFORTEGNELSE 1 BAGGRUND SPILDEVANDSPLANENS NØGLETAL Nøgletal for udledte vandmængder Nøgletal for udledte stofmængder VURDERING AF SPILDEVANDSPLANENS NØGLETAL Antal personer og nøgletal for vandmængder fra husholdninger Nøgletal for stofmængder fra husholdninger SAMMENFATNING OG KONKLUSION REFERENCER...7 Bilag 1: Vandværksdata fordelt på oplande og disses antal af beboere Bilag 2: Data fra Jysk Miljølaboratorium til beregning af nøgletal i DHI - Institut for Vand og Miljø

4 Nøgletal for PE belastningen fra husholdninger 1 BAGGRUND Der er fundet en betydeligt større belastning fra Egå opland, end det var forventet i Spildevandsplanen /1/. Da belastningen er større end den dimensionerede kapacitet, har det konsekvenser for Egå Renseanlæg. Anlægget skal enten udvides, eller/og erhvervsudledere skal reducere deres belastning via en regulering. Årsagen til den større belastning sammenlignet med Spildevandsplanens opgørelse kan være: Erhvervsudledere udleder langt mere end forudsat. De anvendte nøgletal/forudsætninger i Spildevandsplanen er for lave. Formålet med dette delprojekt er at vurdere, hvorvidt de anvendte nøgletal for husholdninger er i overensstemmelse med det faktiske forhold. Værdien i at præcisere nøgletallet er, at det har direkte betydning for den forventede erhvervsbelastning. I undersøgelsen vurderes det, hvorvidt Spildevandsplanens nøgletal for Egå opland er korrekte og specielt for lave. Dette gennemføres ved at beregne nøgletal baseret på målinger i oplande, hvor den erhvervsmæssige belastning er ubetydelig (Harlev, Malling og Trankær). De beregnede nøgletal fra disse områder sammenlignes med værdierne, som anvendes i opgørelsen af belastningen for Egå opland. 2 SPILDEVANDSPLANENS NØGLETAL Spildevandsplanens belastningstal er fremkommet via nøgletal for husholdningers spildevandbelastning, arealbestemte belastningsnøgletal for erhverv, institutioner m.m. og endelig viden om specifikke større virksomheder /3/. 2.1 Nøgletal for udledte vandmængder Spildevandsplanens statusdel er baseret på en forbrugt vandmængde per person på 49 m 3 /år jævnt fordelt over årets 365 dage. Dette svarer til 134 l/person/d. Nøgletallet er baseret på en opgørelse fra ÅKV. Spildevandsmængden fra erhverv omfatter, så vidt det er muligt at få detaljerede oplysninger fra redegørelsen i Spildevandsplanen, alt øvrigt spildevand - bortset fra spildevand fra institutioner o.l., hvor der er en folkeregisteradresse. Derved undtages f.eks. kollegier og lokalcentre. Sygehuse, landbrugsskoler, skoler m.v. er opgjort som erhverv. Vandforbruget fra erhverv større end m 3 /år er i statusdelen opgjort særskilt. Opgørelsen over vandmængden er baseret på de aktuelle afregnede forbrug (1998). 2 DHI - Institut for Vand og Miljø

5 De øvrige erhvervs vandafledning er beregnet som det totale vandforbrug fratrukket husholdningers og de store vandforbrugeres forbrug i det pågældende opland. Dette restforbrug fordeles herefter på erhvervsarealet. Dette generelle nøgletal benyttes for de enkelte deloplande. Da der ikke haves større erhvervsbelastning i Harlev, Malling og Trankær oplande, beregnes ikke yderligere på dette. 2.2 Nøgletal for udledte stofmængder jf. Spildevandsplanen Nøgletallet for en persons udledning af organisk stof er sat til 5/6 af de mest anvendte nøgletal for en person (Bekendtgørelse om spildevandstilladelser (nr. 501 af 21/06/1999) m.v. efter Miljøbeskyttelseslovens kapitel 3 og 4.). I Spildevandsplanen for Egå opland står det på side 11, at denne reduktion er baseret på en vurdering af beregnede og målte værdier /3/. Der anvendes: BI5 N P 50 g/person/døgn 10 g/person/døgn 2,3 g/person/døgn Nøgletallene for stofindhold i erhvervsspildevand er baseret på vandmængdens nøgletal gange en stofkoncentration på 175 mg/l BI5, 50 mg/l N og 15 mg/l P. I Harlev, Malling og Trankær oplande benyttes en vandmængde på m 3 /ha/år i erhvervsområder. Dette svarer til en organisk belastning (BI5) på 28 PE/ha for de små oplande (uden for de fire store renseanlægs oplande), som denne delopgave angår. Dette nøgletal er fremkommet ved at antage en BI5 koncentration i spildevandet på 175 mg/l og en udledning i 250 dage per år. Der kan på tilsvarende vis beregnes arealbidrag for N og P. Da der ikke er større industribelastning i oplandene, er der ikke foretaget yderligere vedrørende beregning af stofmængder fra erhverv. 3 VURDERING AF SPILDEVANDSPLANENS NØGLETAL For at kontrollere Spildevandsplanens anvendte nøgletal for husholdningsbelastningen for BI5, N og P, er værdierne beregnet i oplande til renseanlæg med ringe erhversbelastning. Dette giver mulighed for direkte at sammenligne målte oplandsværdier for spildevandsbelastningen fra husholdninger og sammenligne med beregninger baseret på nøgletal. Der er foretaget beregninger på data fra renseanlæggenes driftsanalyser for oplandene Trankær, Malling og Harlev. Beregningerne bygger på tilløbsdata til de respektive renseanlæg samt data om vandforbrug (år 2000) og antal beboere (år 2001) i oplandene. 3 DHI - Institut for Vand og Miljø

6 3.1 Antal personer og nøgletal for vandmængder fra husholdninger Indledningsvis er antallet af fastboende personer i de tre renseanlægs oplande opgjort på basis af en befolkningsopgørelse i de enkelte deloplande, se nedenstående tabel 1 og bilag 1. Arbejdet er udført af Henning Ivan Hansen. Opgørelsen ses i bilag 1, som desuden indeholder en opdeling af personer i forskellige kloakoplande og arealanvendelser. Der er opnået en meget god overensstemmelse mellem antallet af personer i det samlede område og det tal, som fås via personer i de enkelte deloplande. Dernæst er der via oplysninger fra vandværkerne sammenholdt en opgørelse over vandforbruget i huse, lejligheder og erhverv med antallet af personer og industrier i området. Vandforbruget er inkluderet i opgørelsen i bilag 1. På denne baggrund er følgende nøgletal fundet for vandforbruget, som antages at svare til udledningen af spildevand. Tabel 1: Opgørelse af antallet af personer, som bor i de tre renseanlægs oplande Personer m 3 år (2001) m 3 per år per person Harlev ,4 Malling ,6 Trankær ,6 Vandforbruget for en person i Harlev og Malling er beregnet på basis af den totale solgte vandmængde og det samlede antal personer i oplandene. For Trankær har ÅKV en større detaljeringsgrad i vandforbrug og husstandenes vandforbrug. Derfor er vandforbruget alene opgjort for boliger (BO i bilag 1 for Trankær). I Spildevandsplanen på side 7 for Egå opland anvendes et gennemsnitligt vandforbrug på 49 m 3 per person /3/. Dette nøgletal er inden for +/-10% af personforbruget, som ses i tabel 1. Nøgletal for husholdningers vandforbrug er derfor i god overensstemmelse med denne opgørelse. Det stemmer desuden overens med Grønt Regnskab 2001, hvor det gennemsnitlige personforbrug er angivet til 45 m 3 vand. 3.2 Nøgletal for stofmængder fra husholdninger Vi har data for tilløbene til renseanlæggene i form af tal fra Renseanlæggenes egne driftsdata og fra Jysk Miljølaboratoriums (JMLs) kontrolmålinger. Beregningerne af stofmængder bygger på følgende viden/antagelser: Der er ingen markante stofudledere i områderne. Vi vurderer, at erhverv udgør mindre end 10% af det samlede vandforbrug, og bidrager derfor ikke væsentligt til spildevandsbelastningen (COD) på de undersøgte renseanlæg. Usikkerheden på stofbelastningerne antages at følge vandmængden og forventes at være mindre end 10%. 4 DHI - Institut for Vand og Miljø

7 Tabel 2: Sammenligning af nøgletal for husholdningers udledning i form af udledningen fra en person. Tallene er baseret på renseanlæggenes egne analyser (2001), som er modtaget som et SQL udtræk. Parameter Enhed Spildevandsplan Trankær Malling Harlev COD g/person/dag 100* BI5 g/person/dag N g/person/dag P g/person/dag 2,3 3,3 2,7 2,5 * COD er beregnet på baggrund af BI5 værdien i Spildevandsplanen. Det antages, at COD/BI5 forholdet er 2. I den følgende tabel sammenlignes nøgletal baseret på et mindre omfangsrigt grundlag baseret på egenkontrolmålinger fra akkrediteret laboratorium (JML). Der er vedlagt regneark, som viser rådata for beregningerne, bilag 2. Tabel 3 Sammenligning af nøgletal for husholdningers udledning i form af udledningen fra en person. Tallene er baseret på Jysk Miljølaboratoriums analyser (gennemsnit for henholdsvis 2000 og 2001). Parameter Enhed Spildevandsplan Trankær Malling Harlev COD g/person/dag 100* BI5 g/person/dag N g/person/dag P g/person/dag 2,3 2,9 2,4 2,2 * COD er beregnet på baggrund af BI5 værdien i Spildevandsplanen. Det antages, at COD/BI5 forholdet er 2. JMLs målinger af N og P er generelt lavere end driftsanalyserne. COD analyser for Harlev er tæt på 20% afvigelse, hvilket er relativt højt. 5 DHI - Institut for Vand og Miljø

8 4 SAMMENFATNING OG KONKLUSION Formålet med denne beregning af nøgletal for tre ikke erhvervsbelastede oplande i Århus Kommune er at afgøre, hvorvidt de anvendte nøgletal i Spildevandsplanen for Egå opland er korrekte eller for lave. Dette kan medvirke til at forklare den betydelige forskel mellem de faktiske målinger af spildevandsbelastningen på renseanlægget og den belastning, som er opgjort i planen. Tabel 4 Samling af nøgletal baseret på renseanlæggenes egne analyser og JMLs analyser, som sammenlignes med de anvendte værdier i Egå spildevandsplan. Parameter Enhed Fundne nøgletalinterval Gennemsnit Vand m 3 /person/år BI5 g/ person /d COD g/ person /d N g/ person /d P g/ person /d 2,2-3,3 2,7 Spildevandsplanens nøgletal sammenlignet med fundne 49 God overensstemmelse 50 Undervurderer belastningen 100 Undervurderer oftest belastningen 10 Undervurderer belastningen 2,3 Undervurderer oftest belastningen Miljøstyrelsens nøgletal* - 60 (120 g/person/d)** * Officielle nøgletal fra Bekendtgørelse om spildevandstilladelser (nr. 501 af 21/06/1999) m.v. efter Miljøbeskyttelseslovens kapitel 3 og 4. ** Der er anvendt COD/BI5 på 2 til beregning af COD nøgletal for Miljøstyrelsen. Vandforbruget i de ikke erhvervsbelastede oplande svarer godt til nøgletallet for udledt vandmængde i Spildevandsplanen, se tabel 4. De øvrige fundne nøgletal er alle højere end de nøgletal, som er anvendt i Spildevandsplanen. Spildevandsplanen er udarbejdet med nøgletal fra husholdninger, som er reduceret med 5/6 i forhold til blandt andet Miljøstyrelsens definitioner på 1 PE. Da de fundne nøgletal i denne undersøgelse er i bedre overensstemmelse med Miljøstyrelsens, foreslås det, at Miljøstyrelsens nøgletal anvendes i fremtidige planlægningsarbejder. Det ændrer ikke på konklusionen, at 5-10% af belastningen kan skyldes erhverv. Da der i sådanne boligområder ofte vil være en nettoudpendling i dagtimerne, kan den beregnede personbelastning reelt være underestimeret. Belastningen fra husholdninger i Egå spildevandsplan er undervurderet med ca. 1/6 for organisk stof. Den samlede konsekvens af anvendelsen af de højere nøgletal vil blive beregnet efterfølgende i delopgave Oplandsbelastningen fra virksomheder vil ligeledes blive inkluderet og vurderet. 12 2,76 6 DHI - Institut for Vand og Miljø

9 5 REFERENCER /1/ Analyse af oplandsdata for Marselisborg, Egå, Åby og Viby Renseanlæg for perioden DHI rapport til Århus Kommune. Endelig Rapport, januar /2/ Projektbeskrivelse. Egå opland: Hvad er årsagen til, at Egå Renseanlægs belastning overskrider den forventede belastning med ca. 50%? DHI rapport til Århus Kommune, marts /3/ Spildevandsplan for Egå Opland. December Miljøkontoret. Århus Kommune. 7 DHI - Institut for Vand og Miljø

10 BILAG 1: VANDVÆRKSDATA FORDELT PÅ OPLANDE OG DISSES ANTAL AF BEBOERE A-1 DHI - Institut for Vand og Miljø

11 A-2 DHI - Institut for Vand og Miljø

12 A-3 DHI - Institut for Vand og Miljø

13 BILAG 2: DATA FRA JYDSK MILJØLABORATORIUM TIL BEREGNING AF NØGLETAL. Trankær Jysk Miljølaboratoriums analyser Personækvivalenter 2001 se notatet; 7591 Indløb Mængder Dato Flow COD BI5 Total-N Total-P COD BI5 Total-N Total-P m³/d mg/l mg/l mg/l mg/l kg/d kg/d kg/d kg/d , , , , , PE: g/pe/d 2000 COD BI5 N P Middel , ,0 2,8 SDV , ,3 1, , Middel , PE: g/pe/d , COD BI5 N P ,6 2, , PE: g/pe/d 2001 COD BI5 N P Middel , ,1 3,0 SDV , ,0 0,7 A-4 DHI - Institut for Vand og Miljø

14 Harlev Jysk Miljølaboratoriums analyser Personer 2001 AK opgivelse 3022 Indløb Mængder Dato Flow COD BI5 Total-N Total-P COD BI5 Total-N Total-P m³/d mg/l mg/l mg/l mg/l kg/d kg/d kg/d kg/d , , , , , , , , ,4 1, , PE: g/pe/d 2000 COD BI5 N P Middel , , ,3 2,4 SDV , , ,5 1,5 Middel: PE: g/pe/d , COD BI5 N P , ,6 2, , , , udtaget data , , PE: g/pe/d , COD BI5 N P ,9 2,1 Middel , ,2 0,7 SDV , A-5 DHI - Institut for Vand og Miljø

15 A-6 DHI - Institut for Vand og Miljø

16 Malling Jysk Miljølaboratoriums analyser Indløb Mængder Personer 2001 AK opgivelse 3174 Dato Flow COD BI5 Total-N Total-P COD BI5 Total-N Total-P m³/d mg/l mg/l mg/l mg/l kg/d kg/d kg/d kg/d , , , , , , , PE: g/pe/d COD BI5 N P ,2 2,3 Middel , ,5 0,3 SDV , , , , , Middel , PE: g/pe/d COD BI5 N P ,5 2, PE: g/pe/d ,9 COD BI5 N P ,9 2,4 Middel , ,5 0,5 SDV , A-7 DHI - Institut for Vand og Miljø