Nuup Kommunea Forvaltning for Teknik og Miljø OML-beregning for placering af boliger i nuværende lufthavnsområde

Transkript

1 Nuup Kommunea Forvaltning for Teknik og Miljø OML-beregning for placering af boliger i nuværende lufthavnsområde Udgivelsesdato : 14. oktober 2008 Projekt : Udarbejdet : Knud Erik Poulsen

2 Side 2 INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE 1 BAGGRUND OG FORMÅL 3 2 KONKLUSION 3 3 BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER OG RESULTATER 4 Bilag 1.0 Bilag 1.1 Bilag 1.2 Bilag 1.3 Bilag 1.4 Bilag 2 Bilag 3 Bilag 4 Bilag 5 Bilag 6 Kort over beregningsområdet Koncentrationer i receptorhøjde 1,5 m over terræn Koncentrationer i receptorhøjde 12 m over terræn Koncentrationer i receptorhøjde 32 m over terræn Koncentrationer i receptorhøjde 42 m over terræn OML-logfil. Receptorhøjde 1,5 m over terræn. OML-logfil. Receptorhøjde 12 m over terræn. OML-logfil. Receptorhøjde 32 m over terræn. OML-logfil. Receptorhøjde 42 m over terræn. Ordforklaring

3 Side 3 1 BAGGRUND OG FORMÅL Nuup Kommunea gennemførte i efteråret 2007 en miljøvurdering af et fremtidigt planlagt nyt affaldsforbrændingsanlæg. Formålet var at vurdere, om forbrændingsanlægget påvirkede det eksterne miljø udover de grænser der normalt er gældende i Danmark og EU. Vurderingen som blev afrapportert i april 2008 (Grontmij Carl Bro rapport: Miljøredegørelse for nuværende og fremtidigt forbrændingsanlæg for Nuup Kommunea, april 2008 ) viste at anlægget ikke gav anledning til overskridelse af kravene til koncentrationen af luftforurenende stoffer i omgivelserne. Beregningeren blev gennemført i 3 forskellige højder over terrænet, 1,5 m, 12 m og 32 m for at tage videst muligt hensyn til fremtidigt byggeri, herunder etagebyggeri. Det findes planer i Nuuk på at anlægge en lufthavn med længere landingsbane. Et alternativ bygger på at nuværende lufthavn flyttes til en anden lokalisering. Hvis det bliver aktuelt er det muligt at bygge boliger på og omkring nuværende lufthavnsområde. Nuup Kommunea vil her sikre, at det vil være muligt at bygge boliger i området i op til en højde af 42 m over terræn, svarende til etage. Området strækker sig ud til en afstand af ca m fra det planlagte nye forbrændingsanlæg og er karakteriseret ved stigende koteniveauer. Den i efteråret i 2007 gennemførte miljøvurdering omfattede ikke dette område. Nuup Kommunea har derfor ønsket en opdatering af de tildigere udførte beregninger for at sikre at kravene til luftkvalitet vil kunne overholdes i området. Nuup Kommunea har desuden ønsket at der også kontrolleres at kravene til luftforurening er overholdt for byggeri i de områder der grænser op til lufthavnsområdet, herunder på højdedragene. 2 KONKLUSION Der er foretaget detaljerede beregninger ud til en afstand af 1100 m fra skorstenen og med indlagte koter for varierende terrænniveau. Det er ved beregningerne forudsat, at der ikke bygges på højdedragene nærmere end 500 m fra skorstenen. De højeste beregnede koncentrationer for det mest miljøbelastende stof NO 2 (nitrogendioxid) er µg/m 3, beregnet i meget kort afstand fra skorstenen. I afstanden 600 m eller mere fra skorstenen falder koncentrationen til et lavere og lavere niveau, ned til omkring 20 µg/m 3. Kontrolberegninger i større afstand fra skorstenen fra 1100 m ud til 2000 m viser koncentrationer omkring 5 20 µg/m 3. Grænseværdien for immisisonskoncentrationsbidraget for NO 2 er på 125 µg/m 3 og er således overholdt med god margen i hele lufthavnsområdet. Når der ses bort fra byggeri på højdedragene inden for en afstand af 500 m fra skorstenen vil der kunne bygges i alle højder op til 42 m over terræn i hele det nuværende lufthavnsområde og tilgrænsende områder.

4 Side 4 3 BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER OG RESULTATER Der er anvendt de samme data for emissioner som i rapporten Miljøredegørelse for nuværende og fremtidigt forbrændingsanlæg for Nuup Kommunea, april I det følgende gennemgås hvorledes data er tilvejebragt. Da der er tale om et ikke-eksisterende anlæg, forefindes der ingen konkrete målinger til brug for vurdering af anlæggets belastning af det eksterne miljø med luftforurenende stoffer. Det er derfor valgt at basere vurderingen på to forskellige datasæt: EU s grænseværdier for emission fra forbrændingsanlæg. Erfaringstal fra et dansk anlæg med en teknologi (semitør røggasrensning), som det fremtidige anlæg forventes forsynet med. Der er her indhentet måledata fra affaldsforbrændingsanlægget i Hammel, som har en kapacitet på ca ton affald/år. Der er for alle stoffer (både for EU-grænseværdierne og for de modtagne måledata fra Hammel) beregnet den såkaldte spredningsfaktor for hvert udledt stof. Spredningsfaktoren beregnes som den udledte mængde pr. tidsenhed (mg/sek.) divideret med B-værdien (mg/m 3 ), hvor sidstnævnte er et mål for giftigheden af det pågældende stof. Det er derfor således, at det stof, som har den største spredningsfaktor, er det stof, som relativt belaster miljøet mest. Det er derfor stoffet med den største spredningsfaktor, der skal dimensioneres efter. Omvendt vil et anlæg, der overholder kravene for det stof, der har den største spredningsfaktor, altid overholde kravene for alle de øvrige stoffer (som har en lavere spredningsfaktor). Emissionsværdier og spredningsfaktorer er vist i tabel 3.1

5 Side 5 Tabel 3.1 Emissionsværdier og spredningsfaktorer, fremtidigt forbrændingsanlæg Stof Emission EU/DKgrænseværdier mg/nm 3 Emission Hammel 2007 mg/nm 3 B-værdi (1) mg/m 3 Spredningsfaktor EU/DK (2) m 3 /s Spredningsfaktor Hammel (3) m 3 /s Total støv 10 0,09 0, TOC 1) - HCl 10 9,9 0, HF 2 0,09 0, SO , NO (4) X , Cd 0,05 0,0001 0, Hg 0,05 0,02 0, Sb Total 0,001 Kan As 0,5 0,0001 0,00001 ikke 69 Pb 0,0012 0,0004 beregnes 21 Cr 0,0013 0, Co 0,0005 Cu 0,0036 0,01 2 Mn 0,0042 0, Ni 0,0026 0, (1): Miljøstyrelsens B-værdivejledning nr. 2, (2): Værdierne er beregnet med baggrund i en røggasmængde på Nm 3 /time svarende til 5,66 Nm 3 /sek. (Oplyst af DONG). (3): Værdierne er beregnet med baggrund i en røggasmængde på Nm 3 /time svarende til 6,94 Nm 3 /sek. (Eurofin målerapport). (4): Da B-værdien kun gælder for NO 2, er emissionsværdien divideret med 2, idet det antages, at maksimalt 50 % af NO X -mængden udgøres af NO 2 i receptorpunkterne. Der er kun regnet på spredningsfaktorer for enkeltstoffer, idet der ikke for forbrændingsanlæg er konsensus om brugen af vægtede værdier (såkaldte Br-værdier) for homologe stoffer (ensvirkende stoffer). Brugen af Br-værdier, som tager højde for additive effekter, kræver, at man ved hvilke stoffer der giver hvilke additive virkninger, og at der er etableret en fast rutine for beregning heraf. Det er der ikke for forbrændingsanlæg, og der er derfor kun for nærværende regnet på enkeltstoffer. Samtidig vurderes det, at brugen af B- eller Br-værdier ikke vil få nogen væsentlig indflydelse på resultatet af beregningerne. Det fremgår af tabel 3.1, at den største spredningsfaktor, på basis af de maksimalt tilladelige emissionsværdier i henhold til EU/DK-krav, findes for Cd (cadmium). Andre høje værdier findes for HF (hydrogenflourid) og for NO 2 (nitrogendioxid). Det vurderes dog ikke realistisk at regne på emissionen af cadmium, idet anlæg med røggasrensning normalt vil have meget mindre emissioner. Det fremgår også af måledata og spredningsfaktorberegning for anlægget i Hammel. Samme betragtning kan anføres for HF.

6 Side 6 De to stoffer, det kan være relevant at betragte, er HCl og NO X. På Hammel-anlægget er der en højere NO X -emission end den tilladte grænse på 200 mg/m 3. For Hammelanlægget gælder imidlertid en grænseværdi på 400 mg/m 3, idet dette anlæg er fra før 2002, hvor der var andre regler i Danmark. Erfaringstallene fra Hammel kan derfor ikke umiddelbart bruges her. Det bedste dimensioneringsgrundlag for det nye forbrændingsanlæg vurderes derfor at være EU/DK-emissionsgrænsen for NO X på 200 mg/m 3, hvilket for nærværende vil være den komponent, der har den største spredningsfaktor, nemlig en værdi på efter omregning til NO 2. Emissionen af NO 2 kan beregnes på baggrund af koncentrationen på 200 mg/m 3 og røggasmængden, som ifølge DONG er Nm 3 /time. (Dong rapport: Project information memorandum, Nyt affaldskoncept i Nuuk, Februar 2007) Emissionen af NO 2 : 200 x 0,5 x / x = 0,57 g/sek. Faktoren på 0,5 er baseret på den antagelse, at maksimalt 50 % af den udledte NO X foreligger som NO 2 i receptorpunkterne, dvs. at maks. 50 % af NO X, som primært udgøres af NO, er oxideret til NO 2. Dersom et fremtidigt anlæg ikke vil kunne garanteres at overholde en emissionsgrænse på 200 mg NO x /m 3, vil det være nødvendigt at gennemføre en ny OML beregning, specielt i relation til placeringen af højhuse i området. Det kan f.eks. være tilfældet, dersom anlægget ikke er forsynet med et DeNO X anlæg. Generelt skal det pointeres, at nærværende beregninger altid må påregnes at skulle opdateres eller som minimum, at det skal vurderes, om en opdatering er nødvendig. Årsagen er, at det ikke kan forventes, at de endelige data for bygninger, afkast mv. vil være identiske med de her anvendte. Nærværende miljøvurdering viser kun, at det er muligt at placere et forbrædingsanlæg på stedet og erstatter således ikke en egentlig dimensionering og kontrol af et fremtidigt anlægs påvirkning af det eksterne miljø. På basis af emissionen på 0,57 g/sek. er der foretaget en OML-beregning af belastningen i omgivelserne. De detaljerede indgangsdata og tilhørende resultater fremgår af OML-logfil, bilag 2, bilag 3, bilag 4 og bilag 5. Terrændata er indlagt ud fra højdekurver over terrænet, med punktet x,y = 0,0 svarende til placeringen af skorstenen. For skorstenshøjden, som er placeret i kote 16, er der ved beregningen anvendt en skorstenshøjde på 45 m over terræn, svarende til kote 61. Øvrige primære data er: Temperatur i afkast: 160 o K svarende til 433 o K Volumenflow: Nm 3 /time = 5,56 Nm 3 /sek. Ved OML-beregningen er anvendt en værdi på 5 Nm 3 /sek. for at tage højde for mindre variationer i røggasmængden. Indre afkastdiameter: 0,8 m Ydre afkastdiameter: 1,25 m

7 Side 7 Generel bygningshøjde: 25 m over terræn (svarende til kote 41) Retningsafhængige bygninger: 0 (ingen retningsafhængige bygninger) Receptornet: Cirkulært net med afstandene m Receptorhøjde: 1,5m over terræn, 12 m over terræn, 32 m over terræn og 42 m over terræn. Receptorhøjden på 12 m over terræn er medtaget for at tage højde for dels nuværende bygninger dels fremtidige bygninger i sals højde. Receptorhøjden på 32 m og 42 m er valgt for at tage hensyn til beboerne i højhuse. Terrænhøjder: terrænhøjderne varierer meget i det omdråde som der ønskes en beregning over (kortbilag 1). De højeste koter på højdedragene er ca. 150 m. Der er derfor, for at undersøge indflydelsen heraf, indlagt terrænhøjder med 150 m for receptorringene 500 m, 800 m 900 m, 1000 m og 1100 m. For de øvrige receptoringe er der indlagt de aktuelle koter, dog undtaget værdiere for højdedragene. Ved at anvende denne kombination, er der muligt at undersøge alle relevante forekomseter af koncentrationer ved byggeri på alle koteniveauer i det undesøgte område. Terrænhældning: Terrænhældningen i området varierer meget fra sted til sted. Terrænhældningen set fra skorstenen til udkanten af lufthavnsområdet er beregnet til lidt under 6 grader. Tages der hensyn til byggeri på højdedragene fås en terrænhældning på 9 grader. Der er derfor ved beregningerne indlagt hældning på 9 grader. Set fra skorstenen ligger lufthavnsområdet i vinklen grader. Indregnes de tilgrænsende områder, herunder højdedragen udgør området vinklen grader. I resultatudskrifterne fra OML-beregningerne er dette område markeret med rød tekst. Det er således i forudsætningerne antaget, at der ikke bygges på højdedragene nærmere end 500 m fra skorstenen, ligesom der kun er betragtet vinklen grader regnet fra nord og i østlig regning. Da der kun iht. lokalplanen må bygges i større afstand end 150 m fra skorstenen, er det dog kun relevant at se på koncentrationer i afstanden 150 m og større. Af bilag 2 (receptorhøjde 1,5 m over terræn) fremgår, at alle beregnede koncentrationer i lufthavnsområdet er under 80 mikrogram/m 3. Af bilag 3 (receptorhøjde 12 m over terræn) fremgår, at alle beregnede koncentrationer i lufthavnsområdet er under 58 mikrogram/m 3. Af bilag 4 (receptorhøjde 32 m over terræn) fremgår, at alle beregnede koncentrationer i lufthavnsområdet er under 55 mikrogram/m 3. Af bilag 5 (receptorhøjde 42 m over terræn) fremgår, at alle beregnede koncentrationer i lufthavnsområdet er under 111 mikrogram/m 3.

8 Side 8 Det fremgår således, at grænseværdien på 125 mikrogram/m 3 er overholdt med god margen i hele lufthavnsområdet og inden for alle byggehøjder op til 42 m over terræn. Da NO 2 var det stof, der havde den højeste spredningsfaktor, vil B-værdierne for de øvrige stoffer også være overholdt. De beregnede koncentrationer er i det følgende illustreret på kort over området. Bilag 1.1: Receptorhøjde 1,5 m over terræn Bilag 1.2: Receptorhøjde 12 m over terræn Bilag 1.3: Receptorhøjde 32 m over terræn Bilag 1.4: Receptorhøjde 42 m over terræn Det er ikke muligt grafisk med god nøjagtighed at illustere koncentrationerne i hele lufthavnsområdet ud til 2000 m fra skorstenen. Af OML-logfileren fremgår dog, at koncentrationen er jævnt faldende fra m og udefter. Der er desuden foretaget kontrolberegninger i større afstand fra skorstenen fra 1100 m ud til 2000 m. Disse beregninger viser koncentrationer mellem 5 og 20 µg/m 3. Grænseværdien for immisisonskoncentrationsbidraget for NO 2 er på 125 µg/m 3 er således overholdt med god margen i hele lufthavnsområdet.

9 Side 9 Bilag 1.0 Kort over beregningsområdet

10 Bilag 1.1 Koncentrationen af NO 2, receptorhøjde 1,5 m over terræn

11 Side 11 Bilag 1.2 Koncentrationen af NO 2, receptorhøjde 12 m over terræn

14 Side 14 Bilag 2. OML-beregning for receptorhøjden 1,5 m over terræn Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 1 Licens til Carl Bro A/S, Glostrup, Granskoven Meteorologiske spredningsberegninger er udført for følgende periode (lokal standard tid): Start af beregningen = kl. 1 Slut på beregningen (incl.) = kl. 24 Meteorologiske data er fra: Kastrup Koordinatsystem. Der er anvendt et x,y-koordinatsystem med x-akse mod øst (90 grader) og y-akse mod nord (0 grader). Enheden er meter. Systemet er fælles for receptorer og kilder. Origo kan fastlægges frit, fx. i skorstensfoden for den mest dominerende kilde eller som i UTM-systemet. Receptordata. Ruhedslængde, z0 = m Største terrænhældning = 9 grader Receptorerne er beliggende med 10 graders interval i 15 koncentriske cirkler med centrum x,y: 0., 0. og radierne (m): Terrænhøjder er ikke alle ens. Alle receptorhøjder = 1.5 m.

15 Side 15 Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 2 Terrænhøjder [m] Retning Afstand (m) (grader)

16 Side 16 Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 3 Forkortelser benyttet for kildeparametrene: Nr...: ID...: X...: Y...: Z...: HS...: T...: VOL...: DSO...: DSI...: HB...: Qi...: Internt kildenummer Tekst til identificering af kilde X-koordinat for kilde [m] Y-koordinat for kilde [m] Terrænkote for skorstensfod [m] Skorstenshøjde over terræn [m] Temperatur af røggas [Kelvin]/[Celsius] Volumenmængde af røggas [normal m3/sek] Ydre diameter af skorstenstop [m] Indre diameter af skorstenstop [m] Generel beregningsmæssig bygningshøjde [m] Emission af stof nr. 'i' [gram/sek] Punktkilder Kildedata: NOx Stof 2 Stof 3 Nr ID X Y Z HS T(K) VOL DSI DSO HB Q1 Q2 Q Tidsvariationer i emissionen fra punktkilder. Emissionerne fra de enkelte punktkilder er konstant. Afledte kildeparametre: Kilde nr. Vertikal røggashastighed Buoyancy flux (termisk løft) m/s (omtrentlig) m4/s Der er ingen retningsafhængige bygningsdata.

17 Side 17 Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 4 Side til advarsler.

18 Side 18 Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 5 NOx Periode: Maksima af månedlige 99%-fraktiler (µg/m3) Retning Afstand (m) (grader) Maksimum= i afstand 500 m og retning 90 grader i måned 1.

19 Side 19 Bilag 3. Receptorhøjde 12 m over terræn Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 1 Licens til Carl Bro A/S, Glostrup, Granskoven Meteorologiske spredningsberegninger er udført for følgende periode (lokal standard tid): Start af beregningen = kl. 1 Slut på beregningen (incl.) = kl. 24 Meteorologiske data er fra: Kastrup Koordinatsystem. Der er anvendt et x,y-koordinatsystem med x-akse mod øst (90 grader) og y-akse mod nord (0 grader). Enheden er meter. Systemet er fælles for receptorer og kilder. Origo kan fastlægges frit, fx. i skorstensfoden for den mest dominerende kilde eller som i UTM-systemet. Receptordata. Ruhedslængde, z0 = m Største terrænhældning = 9 grader Receptorerne er beliggende med 10 graders interval i 15 koncentriske cirkler med centrum x,y: 0., 0. og radierne (m): Terrænhøjder er ikke alle ens. Alle receptorhøjder = 12.0 m.

24 Side 24 Bilag 4. OML-beregning for receptorhøjden 32 m over terræn Dato: 2008/07/24 OML-Multi PC-version /5.03 Side 1 Licens til Carl Bro A/S, Glostrup, Granskoven Meteorologiske spredningsberegninger er udført for følgende periode (lokal standard tid): Start af beregningen = kl. 1 Slut på beregningen (incl.) = kl. 24 Meteorologiske data er fra: Kastrup Koordinatsystem. Der er anvendt et x,y-koordinatsystem med x-akse mod øst (90 grader) og y-akse mod nord (0 grader). Enheden er meter. Systemet er fælles for receptorer og kilder. Origo kan fastlægges frit, fx. i skorstensfoden for den mest dominerende kilde eller som i UTM-systemet. Receptordata. Ruhedslængde, z0 = m Største terrænhældning = 9 grader Receptorerne er beliggende med 10 graders interval i 15 koncentriske cirkler med centrum x,y: 0., 0. og radierne (m): Terrænhøjder er ikke alle ens. Alle receptorhøjder = 32.0 m.

29 Side 29 Bilag 5. OML-beregning for receptorhøjden 42 m over terræn Dato: 2008/08/27 OML-Multi PC-version /5.03 Side 1 Licens til Carl Bro A/S, Glostrup, Granskoven Meteorologiske spredningsberegninger er udført for følgende periode (lokal standard tid): Start af beregningen = kl. 1 Slut på beregningen (incl.) = kl. 24 Meteorologiske data er fra: Kastrup Koordinatsystem. Der er anvendt et x,y-koordinatsystem med x-akse mod øst (90 grader) og y-akse mod nord (0 grader). Enheden er meter. Systemet er fælles for receptorer og kilder. Origo kan fastlægges frit, fx. i skorstensfoden for den mest dominerende kilde eller som i UTM-systemet. Receptordata. Ruhedslængde, z0 = m Største terrænhældning = 9 grader Receptorerne er beliggende med 10 graders interval i 15 koncentriske cirkler med centrum x,y: 0., 0. og radierne (m): Terrænhøjder er ikke alle ens. Alle receptorhøjder = 42.0 m.

34 Side 34 Bilag 6 Ordforklaring TOC Total organic compounds HCL Hydrogenchlorid HF Hydrogenflourid SO 2 Svovldioxid NO X Nitrogenoxider NO 2 Nitrogendioxid Cd Cadmium Hg Kviksølv Sb Tin As Arsen Pb Bly Cr Krom Co Cobolt Cu Kobber Mn Mangan Ni Nikkel Emission Udledningen fra en kilde udgtrykt i g/sek. Emissionskoncentration Udledningen fra en kilde udgtrykt i mg/m 3. Immissionskoncentrationsbidrag En virksomheds bidrag til koncentratioen af et stof i omgivelserne B-værdi Maksimalt tilladte værdi for en virksomheds bidrag til koncentrationen af et stof i omgivelserne Br-værdi Resulterende B-værdi. Et mål for samledt påvirkning fra stoffer medsamme egenskaber. Spredningsfaktor Forholdet mellem emissionen og B-værdien, et mål for kildens miljøbelastning OML Operationel Meteorologiske Luftkvalitetsmodeller, en meteorologisk spredningsmodel Receptorringe Cirkulære ringe omkring afkastet med varierende afstande hvor koncentrationerne beregnes i en given receptorhøjde. Receptorhøjde Den højde i meter over terræn hvor koncentrationen af luftforureningsbidraget beregnes