EnviNa møde Rensning af overløbsvand. Indlæg af Arne Bonnerup, Bonnerup Consult ApS

Transkript

1 EnviNa møde Rensning af overløbsvand Indlæg af Arne Bonnerup, Bonnerup Consult ApS

2 Baggrund for Bonnerup Consult Startet i kælderen i Strib 2004 Ændret til ApS, 1. medarbejder startet Søsterselskab HydroSystems etableret 2011 Flyttet fra Strib til nuværende lokaler i Middelfart Specialviden inden for: Klimatilpasning af byer, separatkloakering, rensning af overløbsvand, rensning af regnvand, spildevand i det åbne land, optimering af ledningsanlæg, bassiner og overløbsbygværker, Udvalgte referencer: Skovhavegrøften, renovering af vandløb, Fredericia K+S, 2015 Fårbækken-ændring af vandløb til regnvandsbassin, Fredericia K+S 2015 Regnvandsafkobling Boligforeninger Nr. Åby, Skovgade plejehjem, 2015 Ændring af vandløb Vissenbjerg til bassin, Assens K+S, 2015 Overløbsbygværker målesystem og overvågning, Fredericia S, 2015 Rensning af regnvand i Alpedalen, Kolding S, 2014 Rensning af overløbsvand i Kærby, Middelfart S, 2014 Klimatilpasning og vandplankrav, Nr. Åby og Båring i 2015, Middelfart S Udvikling af LAR regulator og Klimahaven

3 Hvorfor skal vi rense overløbsvand? Hvad har de vigtigste årsager været til at gøre noget ved overløb? 1. Hygiejniske krav sundhedsfarlig 2. Krav om opspædningsgrad i afskærende ledning 3. Hyppighed for overløb skal reduceres 4. Krav om recipientens kvalitet eks. laksefiskevand 5. Lovgivningskrav jf. Vandplan 1 / Vandplan 2 Historisk forløb i dag

4 Krav til overløb er skærpet. Badning i havnen»for enhver, som har været henvist til at færdes ved Havnen, vil det være let at genkalde sig i Erindringen, hvorledes Forholdene vare i Aarene 70 og 80, hvorledes Vandet i Havnen om sommeren var chokoladebrunt fra Kalveboderne til en linie fra Trekroner mod Vest, og hvorledes der ved alle Kloakudløb og ogsaa ude i Havnen var en Luftudvikling, som maatte kaldes sundhedsfarlig.«georg Christian Charles Ambt

5 men er vi blevet klogere? Vandplanens krav til overløbsbygværker : Bassinvolumen krav på minimum 5 mm Overløbshyppighed ved kritiske fysiske forhold i recipienten skal overløbshyppighed ned til 1/5 per år. Bassin i Kærby, opland 20 red.ha.: 5 mm = 1000 m3. Omkostning ca. 5 mill. Kr. Ved n=1/5: 40 mm bassin = ca m3 Meromkostning er ca. 28 mill. Kr. Såfremt halvdelen af landets overløbsbygværker får samme krav - vil det betyde en meromkostning i DK på ca. 20 mia. kr. Og i værste fald giver det ikke nogen forbedring! 5

6 Opland til Kærby Oplandsdata: 150 ha, 20 red.ha., 1500 PE, primært fælleskloakeret. HydroSeparator Kærby 6

7 Rensning af overløb i Kærby med HydroSeparator Ansøgning om udledningstilladelse september 2013 Grundlag er notat om forventninger til løsning med HydroSeparator, baseret på erfaringer med testanlæg i perioden Afstrømningsberegning af hele vandløbspåvirkning disse viser, at den hydrauliske påvirkning frem mod udløb i Båring Vig primært skyldes naturlig afstrømning Afkobling/separering af uvedkommende vand er nødvendig HydroSeparator med kapacitet på 75 l/s Etablering af jordbassin med volumen på ca. 130 m3 Etablering af beplantet filter med areal på 400 m2 og bassinvolumen på 230 m3. Løbende optimering af udledningen ved måling af mængder og kvalitet. Udledningstilladelse givet af Middelfart Kommune 18. dec

8 Principopbygning Principopbygning af HydroSeparator (1) Indløb til separator (2) Pumpe for tømning (3) Lameller (4) Filtre (5) Pumpe for skylning af filtre og tank (6) Spulesystem med dyser (7) Udløb til recipient 8

9 Lokal rensning af overløbsvand Med HydroSeparator

10 HydroSeparator i Kærby

11 HydroSeparator i Kærby Kapacitet 75 l/s med 3 stk. indløbspumper Jordbassin 130 m3 Beplantet filter, 2 stk. i alt 230 m3. Kemikaliedosering af aluminium klorid AlCl, tilsættes i pumperør Kemikaliedosering af pereddikesyre PAA, tilsættes i overløb efter filter Skyllepumpe i hver sektion, 3 stk, skyller filtre og lameller efter hvert regnskyl. Tømmepumpe i hver sektion, tømmer kamre efter hvert regnskyl Motorventil i udløbskammer, 3 stk, til at fordele vandet til hver sektion af de 2 beplantede filtre, hhv. i udløb Motorventil i udløb fra beplantet filter stopper Returskylning med pumpe i udløb fra beplantet filter til recirkulation over beplantet filter, hhv. HydroSeparator. Diverse niveaumålere og turbiditetsmåler.

12 HydroSeparator i Kærby

13 Økonomi ved lokal rensning af overløbsvand HydroSeparator + beplantet filter i Kærby HydroSeparator 75 l/s + beplantet filter 230 m3+ jordbassin 130 m3 Driftsomkostninger Enhed Pris/enhed Kr/år Kr/m3 Spildevand i overløb m kwh/m3 0,067 El-forbrug kwh 4020 kr/kwh 0, Mandskab timer/uge 1,5 kr/time Mandskab, beplantet filter timer/uge 0,5 kr/time Driftsudgifter per år ,49 Dos. g/m3 Kemikalie, kr/l Opløsning Vægtfylde M3/år Kemikalie, AlCl ,3 1, ,38 Kemikalie, PAA , ,58 Kemikalieomkostning per år Rensning rejektvand, Nr. Åby 10% ,00 Spildevandsafgift 10% ,95 Samlede driftsomkostninger ved m ,26 Etableringsomkostning HS75 Levetid, år Afskrivning HS75 Maskindele HS75 Beton, anlæg Anlægsomkostning, øvrige Beplantet filter Jordbassin Diverse i alt per år per m3 Totale anlægsomkostninger ,46 per år per m3 Samlede driftsomkostninger + afskrivning per år ,72

14 Økonomi ved etablering af betonbassin 1000 m3 Betonbassin 1000 m3 Driftsomkostninger Enhed Pris/enhed Kr/år Kr/m3 Spildevand overpumpes m kwh/m3 0,3 El-forbrug kwh 9000 kr/kwh 0, Mandskab timer/uge 1,5 kr/time Driftsudgifter per år ,89 Rensning i Nr. Åby 100% ,00 Spildevandsafgift ,95 Samlede driftsomkostninger ved overpumpning m ,84 Etableringsomkostning HS75 Levetid, år Afskrivning Maskin Beton, anlæg Anlægsomkostning, øvrige Diverse i alt per år per m3 Totale anlægsomkostninger ,68 per år per m3 Samlede driftsomkostninger + afskrivning per år ,10

15 Hydraulisk belastning af anlæg i Kærby Overløb i perioden 10. december februar 2015: Antal overløb: 1 Overløbsmængde: m3 Max. Overløb: 72 l/s Gennem hele perioden foretages rensning i HydroSeparator og beplantet filter 15

16 Rensning af overløbsvand med HydroSeparator PO 4 -P (mg/l) Turbidity (NTU) Fosforfjernelse og turbiditet optimering ved forskellige koncentrationer af AlCl All data Fosfor fjernelse 50 2 mg/l 3,5 mg/l 40 5 mg/l 7,5 mg/l mg/l mg/l Indløb 2 3,5 5,0 7, AlCl (mg/l) 0 Initial Time (min)

17 Desinfektion af overløbsvand med HydroSeparator Bakteriefjernelse i indløbsvand ved forskellige koncentrationer, hhv. laboratorie og felttest Felt prøver Tid (min) MPN/100 ml Log Fjernelse Indløb kontrol x 3,69E+04 X Efter flokkulering kontrol x 2,33E+04 0,2 Felt desinfektion 10 mg-paa/l 10 3,00E+02 1,9 Felt desinfektion 10 mg-paa/l 60 1,46E+02 2,2 Lab desinfektion Tid (min) MPN/100 ml Log Fjernelse Efter flokkulering kontrol x 2,33E+04 X 2 mg-paa/l 10 1,20E+04 0,3 2 mg-paa/l 60 2,21E+03 1,0 6 mg-paa/l 10 8,40E+02 1,4 6 mg-paa/l 60 1,44E+02 2,2 10 mg-paa/l 10 1,00E+02 2,4 10 mg-paa/l 60 8,40E+01 2,4

18 Test med partikeltilsætning til HydroSeparator

19 Test med partikeltilsætning til HydroSeparator

20 Insitu - test af HydroSeparator Test 28/ Test 28/ Prøve nr Flow l/s ,5 12,5 12,5 Sted Indløb ref Indløb parindløb ref Indløb par Indløb par+alcl Reject vand Filter 0,097 0,096 0,0974 0,0966 0,0985 0,0961 Tørret filter 0,0982 0,1236 0,1042 0,1655 0,1744 0,2288 ml SS mg/l 12,5 512,0 16,6 516,0 516,0 2948,9 TP mg/l 1,08 1,04 0,736 0,75 0,834 >15,6 COD mg/l 75, , >1116 Test 28/ Test 28/ / Prøve nr Flow l/s ,5 12,5 12, ,5 12,5 25 Sted Udløb ref Udløb par Udløb ref Udløb par Udløb par+alcl Udløb bep-fil Udløb BP midt, Udløb bep-fil BP midt slut Udløb BP slut Filter 0,0972 0,0983 0,0974 0,0978 0,0974 0,0976 0,0963 0,0965 0,097 Tørret filter 0,0987 0,1477 0,1 0,1299 0,1368 0,0984 0,0972 0,0974 0,0993 ml SS mg/l 13,4 186,4 8,6 189,9 164,2 2,8 3,2 3,7 7,4 TP mg/l 0,84 0,871 0,537 0,6 0,572 0,523 0,543 0,554 0,378 COD mg/l 37 30,3 31,9 30,3 25,2 31,3 29, ,6

21 Erfaring med lokal rensning af regnvand og overløbsvand Vi har i dag erfaring med drift af HydroSeparator siden 2005 med 10 anlæg, heraf 8 til rensning af regnvand og 2 til rensning af overløbsvand. Test og dokumentation på regnvandssystemer tager meget lang tid og er dyrt. Men det har også givet masser af uundværlige erfaringer. Og justering har været nødvendig på flere punkter. Få styr på dit overløb inden du vælger løsning i Kærby har de gennemførte målinger forud givet grundlag for det rigtige design. Krav jf. Vandplan 1 og 2 kan ikke bruges i Kærby! Testmetode til test af produkter til rensning af regnvand og overløbsvand insitu er nu testet af med succes i både Kærby og Alpedalen, Kolding! Test insitu skal også omfatte kontrol med slamophobning!

22 Erfaring med HydroSeparator Fjernelse af partikler, størrelse ned til 15 μm svarende til ca % fjernelse af SS, tilsvarende på COD. Ved tilsætning af AlCl kan SS og COD reduceres yderligere, og fosfor kan reduceres til under 0,5 mg/l. Fjernelse af bakterier mere end 99%, Coli og enterokokker. Kombination af HydroSeparator og beplantet filter er god! Fjernelse af SS ned til 5 mg/l efter beplantet filter, COD til mg/l. Markant økonomisk fordel i forhold til separering, bassiner mv. Meget lave driftsomkostninger! HydroSeparator er lige så velegnet til rensning af regnvand der ligger nu også omfattende test!

23 Målinger på overløbsbygværker Forud for etablering af anlægget i Kærby var forsøgsanlægget opstillet i De samtidige målinger på overløbsbygværket har givet den hydraulisk dokumentation for design af anlægget. Uden disse målinger kunne en bassinløsning have været valgt periodevis uden noget effekt. HydroSystems er pt. i gang med overvågning af alle ca. 40 overløbsbygværker i Fredericia, en løsning baseret på nyudviklet datalogger og vores HydroMonitor overvågningssystem. Her kan alle via internettet få adgang til at se aktuelle overløb, mængder, nedbør mv. Det kan i se i Kærby!

24 Lokal rensning af overløbsvand og regnvand Finansiering Der skal betales spildevandsafgift for alt overløbsvand, der renses gennem renseanlæg. men der skal ikke betales spildevandsafgift for alt overløbsvand, der udledes uden rensning direkte til recipient. Der stilles krav til etablering af bassinanlæg, i det aktuelle tilfælde i Kærby kun vil have meget begrænset effekt. En spildevandsafgift afhængig af kvaliteten af det udledte overløbsvand vil i højere grad kunne sikre udvikling af nye og mere effektive løsninger til rensning af overløbsvand. Hvis vi skal klimasikre vores byer skal vi i højere grad fokusere på lokale renseløsninger for de regnbetingede udløb! Regnvandstakst fra befæstede arealer afhængig af den udledte mængde kan finansiere byers klimasikring og tiltag vedr. regnbetingede udløb!