BAT for selen på BIO4

Transkript

1 Vurdering af oprensningsteknologier og udledning i havet Til Københavns Kommunes afdeling for Vand og VVM

2 Udarbejdet af: Nemanja Milosevic Kontrolleret af: Nanna Sejer Korsholm Godkendt af: Mads Ventzel Dato: Version: 01 Projekt nr.: MOE A/S Buddingevej 272 DK-2860 Søborg T: CVR nr.:

3 Indholdsfortegnelse 1 Baggrund Beregning af blandingszone Muligheder for oprensning Referencer Side 3 af 6

4 1 Baggrund Der er konstateret forhøjet selenkoncentrationer i grundvand på projektet BIO4, Amagerværket, i forbindelse med grundvandssænkning. På baggrund af forundersøgelser er det kendt, at grundvandet generelt er forurenet med bl.a. arsen og kviksølv, som forventes at komme fra de store mængder flyveaske, som dele af området er bygget op af. På denne baggrund, renses vand, der oppumpes i forbindelse med grundvandssænkninger, for arsen, med trykfiltre installeret med jerngranulat og i nødvendigt omfang for kviksølv gennem et aktivt kulfilter. Der er konstateret koncentrationsniveauer af selen på op til 94 µg/l i udledt vand, efter nævnte vandbehandling (REF). Til sammenligning påvises der ved kontrolmålinger af recipient en selenkoncentration på under 1 µg/l (REF) og derfor ønsker Københavns Kommune en BAT-redegørelse (BAT: best available technologies), dvs. at der undersøges konsekvenserne ved udledning af vand til havet samt effektivitet og pris af metoder for oprensning af vand. Fortyndingszone vil så kunne accepteres. Blandingszoner skal indberettes til Naturstyrelsen, som skal undtage zone fra de målsatte krav. 2 Beregning af blandingszone Mængder af vand og selen 0,5 m3/t vand konstant o = m 3 /år o Worst case antages som 5 m 3 /t. Worst case indhold af selen er fundet på 94 µg/l Tilladt koncentration US EPA (2016): 1,5 µg/l over 30 dage US EPA (1999): 5 µg/l over 4 dage Miljøstyrelsen gældende BEK nr. 439 fra 2016: Generelle krav er 0,08 µg/l og maksimum 31 µg/l Kvalitetskravet er denne koncentration af stoffet tilføjet den naturlige baggrundskoncentration. Effekt af fortynding og oprensning Udledning Det er konstateret, at indholdet af selen i grundvand fra flyveaskedepot ikke altid kan overholde max. krav på selen på 32 µg/l. Under antagelse af en baggrundskoncentration af selen på 1 µg/l og en koncentration i udledningspunktet på ca. 94 µg/liter kan den nødvendige fortynding (S) til overholdelse af et miljøkvalitetskravet på 0,08 µg/liter beregnes til ca gange. Hvis udledningens størrelse (Q0) konservativt sættes til 5 m³/time svarende til 1,4 L/sek., udledningspunktets dybde under havoverfladen (H) til 2 meter og vandets strømhastighed (U) til 1 meter/sek. fås ved benyttelse af en simpel fortyndingsmodel (se nedenfor) en maksimal blandingszone for overholdelse af miljøkvalitetskravet for selen med en radius på kun 1,73 meter. Fortyndingsmodel X = S * Q0 / (0,4 * U * H) Side 4 af 6

5 3 Muligheder for oprensning Nedenfor gennemgås forskellige rensemetoder, biologisk, kemisk og fysisk, fundet i litteraturen/1/, /2/. Biologiske rensemetoder kan f. eks. være bioreaktorer eller åbne søer, de er typisk billige for vedligeholdelse men de påvirkes af forskellige faktorer (f. eks. vejr) og er for krævende ift. størrelse dvs. der er ingen plads på BIO4. Kemisk og fysisk oprensning f. eks. udfældning, sorption, nano-filtrering eller omvendt osmose, er mindre følsom for vejr og plejer ikke at tage så meget plads, men: der er ingen universal teknologi for forskellige typer af selen forurening der er ingen teknologi, som kan garantere sænkning af koncentration på <5 µg/l (som var grænseværdi i USA indtil 2016) i længere perioder teknologier for små flows (som på BIO4) tager alligevel mere plads teknologierne er typisk opsat i en række, og er derfor forholdsvis dyre kræver typisk stort energiforbrug teknologierne er ofte kun afprøvet i pilot skala Der er få forklaringer for den generelt lave oprensningseffektivitet /1/: fjernelse er begrænset af de mindst mulige vandstrømme, som kan variere meget over tid selen findes i forskellige kemiske former vandparametre har stor betydning og de kan variere voldsomt, fx temperatur, ph og koncentration af andre kemikalier behandling resulterer generelt i opkoncentrerede rester eller biprodukter der kan ske frigivelse af selen fra resterne Prisniveauer for kemisk og fysisk oprensning af selen Worst case beregning af omkostning med følgende parametre: udledning indtil medio m 3 /t 120 m 3 /dag m 3 /år Pris for store systemer /1/ kan omregnes for vores scenario, og det svarer til DKK/år Vores worst case er gange mindre end de angivne systemer og teknologierne er ikke danske. Derfor skal man gange beløbet med faktor 3 dvs. at metoderne DKK/år Eksempler på rensemetoder fundet i litteraturen, beregninger : Cementation Jern udfældning FeOH Ion bytning Mekanisk afdampning Nanofilter eller omvendt osmose zero valent iron, ZVI Der er som nævnt ovenfor ikke fundet rensemetoder der er afprøvet i lille skala som svarer til udledningen på BIO4. Metoderne der er nævnt: Er udført i store pilotskala Er kun udført i USA Er foretaget på baggrund af en grænseværdi på 5 µg/l Det vurderes derfor at der ikke findes en ordentlig baggrund for rensning af selen. Beregninger ses i medsendte Excel ark. Side 5 af 6

6 MOE forsøg MOE har lavet forsøg for oprensning af selen med Bluegard middel, med kun ca. 10% tilbageholdelse dvs. rensningseffekt. Københavns Kommune mener derfor ikke, at det er proportionalt at kræve Blueguard anvendt som renseforanstaltning. Jern (ZVI: zero valent iron) kunne anvendes som rensemedie, men der er ikke i de udtagne prøver indikation på at det allerede anvendte jerngranulat, der benyttes til fjernelse af arsen, har en effekt på selen niveauet. 4 Referencer /1/ Review of Available Technologies for the Removal of Selenium for Water, North American Metals Council, CH2M HILL, June 2010 /2/ Power point presentation: Selenium Treatment Technologies, Barbara Butler, June 24, 2010 Side 6 af 6