Integreret modellering i Odense. En ny tilgang til udvikling af langsigtede og integrerede spildevands- og regnvandsløsninger

Transkript

1 Integreret modellering i Odense. En ny tilgang til udvikling af langsigtede og integrerede spildevands- og regnvandsløsninger IDA Miljø 3. april 2017 C. Ammitsøe*, P. Hallager*, A. Brink-Kjær*, J. Hénonin*, E.J. Gill**, L. Benedetti** (*VandCenter Syd, **CH2M)

2 Renseanlæg i VCS Nøgletal spildevand: 115 km 2 opland 2,300 km kloakledning 8 renseanlæg 584,700 PE behandlingskapacitet 31 mill. m 3 spildevand pr. år

3 Udfordringer: 150+ overløb, 80+ regnvandudløb, 3 renseanlæg

4 Udfordringer Mere regn kraftigere regn Byudvikling - flere befæstede arealer Vandplan/vandområdeplan God miljø tilstand Reduktion af regnbetingede udledninger. Renseanlæg eller overløb? Effekter er vanskelige at kvantificere. Hvornår har vi gjort nok? Mest miljø for pengene?

5 Stigende investeringer

6 Krav til udledninger Udledningstilladelse 2006 specifikke bassiner Vandplan bassin 250 m 3 /red ha/år Vandområdeplan Udpeger vandløbsstrækninger

7 DVFI målinger I alt 48 stationer målt én eller flere gange stationer lever ikke op til DVFI krav

8 Integreret modellering Urban catchment Diffuse sources Infiltration Natural runoff Sewer Wet weather treatment CSO System boundary Wastewater treatment Interaction with groundwater Integrated Model Calibrated + Validated Surrogate Sub-Models Catchment Sewer WWTP River Catchment Sewer WWTP River Separate Detailed Physical Models Calibrated + Validated Individually

9 Modelling process

10 NV WWTP Odense simplified model NOE WWTP EM WWTP sewers rivers Odense integrated model in DHI WEST (1 1 minute Timestep in 1.5 hours)

11 Kalibrering af flow Sammenligning med kloakmodel Overflow volume for all catchments 1 year

12 Monitering af vandkvalitet

13 Dataportal Vandkvalitetsmonitering

14 Monitering og modellering Rainfall Ammonia Dissolved oxygen

15 Vurdering af modelresultater Urban Pollution Management Manual Britisk metode til vurdering af vandkvalitet under regn Environmental Quality Standards: Krav til koncentrationer for kritiske parametre med acceptabel hyppighed og varighed

16 Krav til vandkvalitet Undersøgelser af tålegrænser for indhold af ilt og ammoniak Koncentration, varighed og hyppighed Effektmatrice - eksempel for laksefisk (gentagelsesperiode 1 pr. mdr 1 pr. år) Varighed Koncentration 1 h 0,247 mg/l (NH 3 -N) 6 h 0,134 mg/l (NH 3 -N) 24 h 0,044 mg/l (NH 3 -N) Grænseværdier i regulering m. sikkerhedsfaktorer

17 UPM approach presentation frequency frequency duration concentration UIAc salm. 1-5 h 6-24 h > 24 h Tolerated frequency frequency per year DO salm. Duration of the event Duration of the event curr sc1 sc2 1: <80% tolerated 2: >80% <120% 3: >120% <200% 1-5 h 6-24 h > 24 h Tolerated frequency per year : 4.0 >500% : >200% <500% Requirements Results Recipientkvalitet som netop opfylder kravene til opløst ilt for varigheder time

18 Eksempel Nordvest renseanlæg UIAc salm. 1-5 h 6-24 h > 24 h Tolerated frequency per year DO salm. Duration of the event Duration of the event Scenarie 1 Bassinløsning: 9,210 m 3 bassinudbygning på 9 lokaliteter Udbygning af 3 pumpestationer Scenario 2 Pumpeløsning: 700 m 3 bassinudbygning på 1 lokalitet Udbygning af 9 pumpesationer 2 nye pumpestationer Ombygning af renseanlæg med ny regnvandsproceslinje curr sc1 sc2 1-5 h 6-24 h > 24 h Tolerated frequency per year

19 Det videre arbejde Målestationer sat i drift forår 2017 Global Sensitivity Analysis Første sæson med fuld sæt vandkvalitetsdata Kalibrering af model op mod vandkvalitetsdata Vurdering af UPM standarder under danske forhold (Odense Kommune & Aarhus Universitet) Planlægningsscenarier skal udvikles i samarbejde med Odense Kommune bl.a. til brug for spildevandsplan

20 Konklusioner UPM standarder for kritiske parameter baseres på faktiske effekter i miljøet Varighed, Koncentration og Hyppighed Integreret model (WEST) og målinger af vandløbskvalitet gør det muligt at modellere kemisk tilstand i vandløb standards? Hurtig simulering gør det muligt at gennemføre sensitivitetsanalyser, scenarieberegninger m.v. Beslutningsstøtteværktøj ikke facit Krav i vandområdeplaner gælder stadig!

21 Tak for opmærksomheden