Belastningen af Bjerregrav Renseanlæg måles som egenkontrol, idet der årligt udtages 6 mængdeproportionale døgnprøver i tilløbet.

Transkript

1 Notat Projekt Bjerregrav Renseanlæg Rambøll Danmark A/S Kunde Emne Fra Til Viborg Kommune Notat vedr. belastningsforhold m.m. Niels Kjeldgaard Peter S. Nybo Agerlandsvej 16, 1. DK-8800 Viborg Danmark Telefon Direkte Fax Viborg Kommune, Forsyningsafdelingen, har anmodet Rambøll om at vurdere belastnings- og kapacitetsforholdene på Bjerregrav Renseanlæg i relation til et notat, som Miljøafdelingen (v. Birthe Eriksen) har udarbejdet. Dato Ref G NIEK(2) I Miljøafdelingens notat indgår en tabel, der viser forslag til fremtidige udlederkrav fra virksomheden Scanflavour. I notatet stiller Miljøafdelingen forskellige spørgsmål til Forsyningsafdelingen med henvisning til forslaget til fremtidige udlederkrav for virksomheden. Bjerregrav Renseanlæg - Belastningsforhold: Belastningsforhold 2007 på Bjerregrav Renseanlæg: Stofbelastning: Belastningen af Bjerregrav Renseanlæg måles som egenkontrol, idet der årligt udtages 6 mængdeproportionale døgnprøver i tilløbet. Renseanlæggets egen opgørelse vedr. egenkontrolmålinger for 2007 (i alt 6 døgnprøver) viser en belastning, der varierer mellem PE og PE. Gennemsnittet er PE. Rambøll Danmark A/S CVR-NR Medlem af FRI

2 Stofbelastningen af anlægget også vurderet ud fra tidligere års målinger varierer således meget. Hydraulisk belastning: Oplandet til Bjerregrav Renseanlæg består af separat- og fælleskloakerede områder. Af vandføringsmålinger fra 2007 (jf. egenkontroldata) fremgår det, at døgnvandmængden til Bjerregrav Renseanlæg typisk udgør ca. 500 m /døgn i 3 tørvejr. Under regn er vandføringen væsentligt større. Ifølge oplysninger fra Flemming Madsen er den maksimale tilløbsvandføring til Bjerregrav Renseanlæg i henhold til efterfølgende tabel 1 med tilhørende note. Ref /G NIEK(2) 2/10

3 Pumpestation Ydelse tørvejr Teoretisk maks. ydelse regn 3 m /h m 3 /h Bemærkninger (Driftspersonale) Fårebro Ydelse under regn v. 2 pumper i samtidig drift. (Møldrup inkl. by + erhverv) Ø 250 mm PVC trykledning er ca. 6 km lang, volumen ca. 250 m Pumpestationen har 3. tilløb fra Scanflavour. Hver regnvejrspumpe yder 130 m 3 /h v. solodrift. Sparebassin på m 3. Tilløb i tørvejr ca. 250 m 3 husspildevand og ca. 250 m 3 industrispildevand (Scanflavour.) Langmosen (Bjerregrav + Skringstrup) Ydelse under regn v. 1 regnvejrspumpe i drift. Sparebassin på 117 m 3. Kirkevænget Ydelse under regn v. 2 pumper i samtidig drift. (Bjerregrav) Sparebassin på 75 m 3. Samlet ydelse 565 (teoretisk) (= maks. tilløb til Bjerregrav RA) I praksis maks. 340 m 3 /h (se note) Tabel 1: Indpumpning (pumpeydelser) primo 2008 til Bjerregrav Renseanlæg Note: For at undgå hydraulisk overbelastning af Bjerregrav Renseanlæg er det valgt under regn maksimalt at pumpe 100 m 3 /h fra Kirkevænget og 60 m 3 /h fra Fårebro, når der er tilløb fra Langmosen, 180 m 3 /h. I alt maks. 340 m 3 /h. I forbindelse med regn når tilløb fra Langmosen og Kirkevænget reduceres øges dog indpumpningen fra Fårebro til maks. 130 m 3 /h svarende til én regnvandspumpe i drift. (Der er derimod aldrig drift af 2 pumper samtidigt.) Flemming Madsen oplyser, at belastningen af Bjerregrav Renseanlæg kan være særlig stor under regn og påpeger, at hurtig tømning/tilledning af formodet Ref /G NIEK(2) 3/10

4 koncentreret spildevand i trykledningen fra Fårebro (hvortil Scanflavour afleder spildevand), er en sandsynlig årsag. Aflastninger: I forbindelse med de 3 pumpestationer nævnt i tabel 1 er der etableret sparebassiner for at reducere overløb under regn. I efterfølgende tabel er anført data for hvert af de 3 overløb. Data stammer dels fra Miljøportalen, dels fra udløbsskema (status) fra spildevandsplan for Møldrup Kommune. Overløb nr. Red. opland Tørvejrsvandføring Afløbsvandføring Bassinvolumen Teoretisk aflastningsfrekvens Bemærkning vedr. aktuel drift F Q Q V red t+i a (Pumpeydelser og (SVK 16) bassinvolumener) ha m 3 /h m 3 /h m 3 gange/år U2 21, Oplysninger fra driftspersonale: Fårebro (18,1) (23) (Ej oplyst.) (1.600) Q = 60 m 3 /h a V = m 3 U8 3,0 2, Oplysninger fra driftspersonale: Langmosen (3,4) (2,5) (180) (80) Q = 180 m 3 /h a V = 117 m 3 U9 1,4 1, Oplysninger fra driftspersonale: Kirkevænget (2,6) (2,5) (90) (Ej oplyst.) Q = 100 m 3 /h a V = 75 m 3 I alt (til Bjerregrav Renseanlæg) 403 Tabel 2: Data for overløb fra fælleskloak iht. Miljøportal. (I parentes data fra Spildevandsplan for Møldrup Kommune.) Ref /G NIEK(2) 4/10

5 Til beregning af teoretisk aflastningsfrekvens er taget udgangspunkt i oplysninger fra Miljøportalen, hvor der er angivet afløbsvandføringer for alle overløbsbygværker. Data fra spildevandsplanen stemmer relativt godt overens med data fra Miljøportalen, dog mangler enkelte oplysninger. Blandt andet bemærkes det, at opland for U9 i spildevandsplanens udløbsskema også omfatter det separatkloakerede opland 4.3, der samtidig er opland til udløb nr. U10. Dette foreslås nærmere undersøgt. Tilsyneladende er i spildevandsplanen heller ikke indregnet rørbassin i opland til U9, Kirkevænget. Endelig bemærkes det, at driftspersonalet har oplyst, at bassinvolumenet ved Fårebro er øget markant ved ændret udnyttelse, og at driftspersonalet oplyser et større rørbassin ved U9 end angivet i Miljøportalen. Det bemærkes, at der til pumpestationen ved Langmosen yderligere er tilløb af spildevand fra Skringstrup, hvor fælleskloakeret opland er 0,9 red. ha. iht. Miljøportalen. Aflastningsfrekvens for bassin ved langmosen er vurderet under hensyntagen til denne tilslutning. På baggrund af disse divergenser anbefales det at få gennemført en særskilt gennemgang/verifikation af data for overløbene fra fælleskloakken, herunder også de nærmere vilkår i udledningstilladelser, som det ikke umiddelbart har været muligt at fremskaffe. Teoretisk belastning (m. belastning fra Scanflavour iht. Miljøkontorets notat): Stofbelastning: Efterfølgende er opgjort stofbelastning på Bjerregrav Renseanlæg, baseret på: Spildevandsplan for Møldrup Kommune ( statusdel) Forslag til fremtidige udlederkrav for Scanflavour (jf. Miljøkontorets notat) Opland PE Kilde Husspildevand i alt Spildevandsplan Scanflavour Forslag til udlederkrav I alt (ekskl. evt. øvrig industri) Ref /G NIEK(2) 5/10

6 Tabel 3: Teoretisk stofbelastning af Bjerregrav Renseanlæg For Scanflavour er der taget udgangspunkt i en døgnvandmængde på 250 m 3 og et indhold af organisk stof på mg/l. Det er endvidere forudsat, at 1 PE = 120 g COD/døgn. Det bemærkes, at belastningen af Bjerregrav Renseanlæg fra erhvervsområder (Scanflavour og evt. andre) samlet er opgjort til PE i spildevandsplanen fra Det fremgår, at den teoretiske belastning fra boligområder (jf. spildevandsplanen fra 2002) tillagt belastningen fra Scanflavour udgør PE. Hertil kommer evt. belastning fra andre erhvervsvirksomheder. For vurdering af den nødvendige kapacitet af Bjerregrav Renseanlæg skal tillægges ønsket reserve med henblik på tilslutning af nye oplande m.m.. Hydraulisk belastning: Jf. tabel 1 indebærer den eksisterende drift, at der maksimalt indpumpes 340 m 3 /h til Bjerregrav Renseanlæg. Under forudsætning af, at afløbsvandføringerne i Miljøportalen svarer til vilkårene i udledningstilladelserne, kan maksimalvandføringen til Bjerregrav Renseanlæg beregnes til 403 m 3 /h, jf. tabel 2. Efterfølgende vurderinger af den fremtidige drift tager derfor udgangspunkt i, at der indpumpes 403 m 3 /h til Bjerregrav Renseanlæg (før udligning). Det indebærer, at pumpedriften i Fårebro skal ændres, så der fremover pumpes 126 m 3 /h ( ydelsen af én regnvejrspumpe ) under regn, se tabel 2. Ref /G NIEK(2) 6/10

7 Bjerregrav Renseanlæg Kapacitetsforhold Godkendt kapacitet: Den godkendte kapacitet af Bjerregrav Renseanlæg fremgår af bilagsskema til udledningstilladelse fra 1. januar Godkendt kapacitet Status Tørvejr, vandmængde m 3 /år Tørvejr, vandmængde 168 m 3 /h Regn, vandmængde 479 m 3 /h (= 133 l/sek.) Stofbelastning PE Renseniveau MBNDK Tabel 4: Vilkår i udledningstilladelse (uddrag) Vurdering af anlæggets kapacitet: Procesdelen på Bjerregrav Renseanlæg består af: 2 ringkanaler, volumen m 3. 1 efterklaringstank, areal 300 m 2 og volumen 700 m 3 (dybde 2,3 m) Beluftningen af ringkanalerne sker med 1 stk. 4 m midi-rotor i hver af ringkanalerne. Der foreligger ikke umiddelbart nærmere oplysninger om iltningskapacitet, men teoretisk kapacitet ved f.eks cm neddykning udgør kg O 2 /h for rotorer monteret med ledeplader. Det forudsættes videre, at kanalerne ved normal drift drives med beluftning i 2/3 af tiden. Stofmæssig kapacitet: Forudsættes samtidig et slamindhold i kanalerne på 5 kg SS/m 3 og en vandtemperatur på 7 o C vurderes det, at anlæggets stofmæssige kapacitet er ca PE, altså svarende til den godkendte kapacitet. Ref /G NIEK(2) 7/10

8 Hydraulisk kapacitet: Den hydrauliske kapacitet er begrænset af anlæggets efterklaringstank. I praksis er maksimal vandføring 340 m 3 /h svarende til en hydraulisk overfladebelastning på 1,4 m/h, hvilket er meget højt. Anlægget (og dermed efterklaringstanken) er oprindelig dimensioneret for en maksimal vandføring på 291 m 3 /h. Der er endvidere etableret regnvejrsstyring (bundfældning) i kanalerne under regn for at reducere belastningen af efterklaringstanken. Efterklaringstankens dybde er relativt lille, og på den baggrund - sammenholdt med driftserfaringerne foreslås der taget udgangspunkt i en hydraulisk overfladebelastning på 0,7 m/h. Det svarer til en hydraulisk maksimal belastning på 210 m 3 /h for at mindske risikoen for slamflugt ved længerevarende stor hydraulisk belastning. Det er forudsat, at anlægget drives med et slamindhold i kanalerne på 5 kg SS/m 3, og at slammets bundfældningsegenskaber er gode. Bjerregrav Renseanlæg Samlet vurdering af belastnings- og kapacitetsforhold Med baggrund i belastningsopgørelsen baseret på spildevandsplanen for Møldrup Kommune og forslaget til fremtidige udlederkrav for Scanflavour - vurderes det, at kapaciteten af Bjerregrav Renseanlæg ikke er tilstrækkelig. (Stofkapacitet PE, belastning PE ekskl. evt. øvrige virksomheder.) Der er derfor behov for at øge stofkapaciteten af renseanlægget. Det bemærkes samtidig, at målinger (2007 og tidligere år) i renseanlæggets tilløb viser meget varierende belastning, og at driftspersonalet har erfaring for, at stofbelastningen kan være særlig stor under regn. Dette stiller krav om et robust anlæg. Udover en forøgelse af den stofmæssige kapacitet er der også behov for at øge den hydrauliske kapacitet (større efterklaringskapacitet) og/eller reducere den hydrauliske maks. belastning under regn. Forslag til at øge kapaciteten af Bjerregrav Renseanlæg: Kapaciteten af Bjerregrav Renseanlæg kan f.eks. øges som følger, idet der herved opnås en rensekapacitet på PE.: Etablering af en udligningstank i tilløb: Maksimalt tilløb under regn reduceres til 210 m 3 /h: Der foreslås etableret en udligningstank i tilløbet til renseanlægget på m 3. Tanken udføres som åben beholder, således at tilløb over 210 m 3 ledes til tanken. Når der igen er plads i renseanlægget (tilløb mindre end 210 m 3 /h) ledes opsamlet vand til ren- Ref /G NIEK(2) 8/10

9 seanlæggets forbehandling. Der etableres overløb fra tanken til recipient. Det vurderes, at et bassinvolumen på ca. 200 m 3 i tilløbet til renseanlægget er tilstrækkeligt i relation til den eksisterende overløbsfrekvens på ca. 5-7 gange pr. år, gældende for Langmosen og Kirkevænget. For at øge driftssikkerheden, også i forbindelse med evt. uheld, foreslås tankvolumenet dog øget til m 3. Det kan overvejes fortrinsvis at udligne på spildevandet fra Fårebro (hvortil spildevandet fra Scanflavour tilledes) med henblik på at reducere stødbelastningerne (store stofmængder over få timer!) under regn. Etablering af supplerende procestank: Anlæggets procesvolumen (bestående af de 2 ringkanaler) suppleres med en ekstra procestank med volumen m 3. Tanken udføres med omrøring og beluftning. Det er forudsat, at der er - eller fortsat kan etableres - gravitation gennem anlægget. Der er forudsat en designtemperatur på 7 o C. Som et led i detailprojekteringen skal designtemperatur endeligt afklares. Bemærkninger: Den ovenfor beskrevne løsning indebærer, at den eksisterende efterklaring bevares. Det store sparebassinvolumen i oplandet gør, at der også fremover vil kunne forekomme langvarige hydrauliske maks.-belastninger under / efter regn, hvorfor det kan overvejes at opretholde regnstyring af procestankene. Som alternativ kan det overvejes at etablere en ny efterklaringstank med større dybde og dermed øget processikkerhed. Anlægsoverslag: Anlægsbudget er vurderet som følger: Etablering af udligningstank i tilløb kr. Etablering af supplerende procestank kr. I alt kr. Anlægsoverslag er budgetpris for marts 2008 og ekskl. moms. Ikke indeholdt i ovenstående budget er udgifter til modernisering / renovering af anlægget. Møldrup Kommune har i 2001 ladet udarbejde budgetpris for: Forbedring af velfærdsfaciliteter Etablering af nyt ristebygværk Etablering af fedtfang Ref /G NIEK(2) 9/10

10 Udbedring af beton Udskiftning af tag på sandfang. I alt kr. ekskl. moms (juli 2001) eller ca kr. ekskl. moms. prisniveau marts Afsluttende bemærkninger: Det bemærkes, at kapacitetsvurderingerne er angivet under den forudsætning, at udlederkravene for Bjerregrav Renseanlæg ikke ændres. Det anbefales, at der tages kontakt til Miljøkontoret med henblik på en nærmere afklaring af, om der skal tages højde for ændrede udledningsvilkår. Kommentarer til øvrige spørgsmål fra Miljøforvaltningen: Efterfølgende refereres til Miljøforvaltningens notat (fremsendt af Viborg Kommune den 8. februar 2008 pr. ): Vedr. 2: Vilkår Parametrene i tabellen er relevante for vurdering af spildevandssammensætning og belastning/påvirkning af kloaksystemet /renseanlægget. Udover de nævnte parametre er også BI, SS og temperatur relevante parametre. 5 Vedr. 3: Særbidrag Mht. opkrævning af særbidrag antager vi, at dette i givet fald vil ske iht. generel/fælles særbidragsformel, gældende for kloakforsyningen. (Iht. betalingsvedtægt.) Vedr. 4: Yderligere analyser I relation til belastningen på renseanlægget er indhold af BI5, SS og viden om nitrifikationshæmning relevant, og vilkår hertil er derfor relevante. Ref /G NIEK(2) 10/10