KONSEKVENSER AF SPILDEVANDS- UDLEDNING

Transkript

1 NYT AFFALDSBEHANDLINGSCENTER KONSEKVENSER AF SPILDEVANDS- UDLEDNING JUNI 2011

2 KONSEKVENSER AF SPILDEVANDSUDLEDNING Date 2011/06/21 Made by KIMB/HSN/KAIT Checked by IAS/KIMB Approved by IAS Document no. A&BDD_R002_0001_01 Ref Bilag 6_Recipientfortynding_(AMF VVM-notat om udledning af spildevand).docx Revisionslog: (HUSK: Skriv hele revisionslogtabel med hvid inden rapporten sendes ud af huset!!) Revision Made by Date Description 0e AET/KIMB Konvertering fra notat-skabelon til rapport-skabelon og opdatering med diffusorfortynding 1 1a KIMB KIMB IAS QC indarbejdet Opdateret med bygherrer kommentarer m.v. samt HSN QC IAS QC Rambøll Teknikerbyen 31 DK-2830 Virum T F Bilag 6_Recipientfortynding_(AMF VVM-notat om udledning af spildevand).docx

3 KONSEKVENSER AF SPILDEVANDSUDLEDNING INDHOLD 1. Indledning 1 2. Spildevandsmængder 1 3. Grænseværdier og udledningskoncentrationer 2 4. Fysiske forhold til Kongedybet Strømforhold Densitetsforhold 6 5. Beregning af fortyndingsforhold i Kongedybet Beregningssituationer Normale forhold Værste forhold Scenariedata Beregningsmodel Resultater Udledning under normale forhold Udledning under værst tænkelige forhold (worst case) Faneadskillelse Termisk forurening under værst tænkelige forhold (worst case) Deposition fra luften Direkte flux Forøgelse af generel baggrund Sammenfatning 24 Document no. A&BDD_R002_0001_01

4 1. INDLEDNING Amagerforbrænding står for at skulle udskifte de 4 eksisterende affaldsforbrændingslinier med to nye ovnlinier, der hver vil få en forbrændingskapacitet på t/h. De to ovnlinier vil blive opført i umiddelbar nærhed af det eksisterende forbrændingsanlæg på Kraftværksvej i København. Amagerforbrænding ønsker at etablere deres fremtidige anlæg med våd røggasrensning og røggaskondensering, da denne dette bedst imødekommer Amagerforbrændings ønske om at etablere et anlæg med en markant høj energi- og miljøprofil. Røggassen fra de to ovnlinier skal renses for bl.a. hydrogenchlorid (HCl) og svovldioxid (SO 2 ), hvilket giver anledning til dannelse af spildevand (processpildevand), når røggassen renses ved en våd proces (våd-skrubbere). Udover spildevand fra vådskrubning af røggassen vil der endvidere blive dannet spildevand ved røggaskondensering (kondensat). En del af kondensatet genbruges i den våde røggasrensning, men overskydende kondensat og processpildevand skal renses og bortskaffes. Amagerforbrændings 4 eksisterende ovnlinier anvender i dag røggasrensning efter princippet semitør proces, hvorfor der ikke i dag er erfaringer med udledning/tilledning af spildevand til recipient eller kommunalt renseanlæg. Dette notat redegør nærmere for, hvorledes spildevandet opblandes med det omgivne vand ved udledning til Kongedybet. I afsnit 2 beskrives mængderne og sammensætningen af de to spildevandsstrømme og i afsnit 3 beskrives spildevandsstrømmenes udledningsgrænseværdier. De fysiske forhold og strømningsdata for recipienten (Kongedybet) gennemgås i afsnit 4, medens fortyndingsberegningerne præsenteres i afsnit 5. I afsnit 6 gives en kort sammenfatning. 2. SPILDEVANDSMÆNGDER Etablering af våd røggasrensning på Amagerforbrændings to nye ovnlinier giver anledning til produktion af en saltholdig spildevandsstrøm, der ønskes udledt til Kongedybet. Den våde røggasrensning udbygges med røggaskondensering, hvorfra der skal udledes overskydende kondensat, da røggaskondensering er en vandproducerende proces, der producerer mere vand, end der umiddelbart kan anvendes i Amagerforbrændings øvrige processer. Det rensede kondensat er meget rent, hvorfor anden anvendelse kunne blive aktuel. Amagerforbrænding er i gang med at undersøge mulighederne for at afsætte det rensede kondensat til genbrug, f.eks. som fjernvarmevand og kedelvand. Da dette endnu ikke er klarlagt, ønskes mulighed for at al overskydende kondensat bortskaffes ved udledning til Kongedybet. Mængden af processpildevand henholdsvis kondensat fremgår af i tabel 1. Document no. A&BDD_R002_0001_01 1/24

5 Parameter Processpildevand Kondensat Spildevand i alt Mængde m 3 /år m 3 /år m 3 /år Tabel 1 Spildevandsstrømme fra Amagerforbrændings nye anlæg De to spildevandsstrømme er i natur meget forskelligt. Processpildevandet indeholder meget chlorid og en del sulfat (salte), der stammer fra røggasrensningens udvaskning af HCl (saltsyre) og SO 2 (svovldioxid), der under spildevandsrensningen oxideres og neutraliseres til en blanding af de tilsvarende calcium- og natriumsalte. Kondensatet indeholder kun meget lidt salt, da vandet fra kondensering dels udgør en større massestrøm end processpildevandet, dels kun indeholder de sidste rester af HCl og SO 2. Den gennemsnitlige udledning af processpildevand er beregnet til ca. 8 m 3 /time, og spildevandet har en forventet densitet på 40 kg/m 3. Maksimal udledning kan være op til 24 m 3 /time. Den gennemsnitlige udledning af kondensat er beregnet til ca. 25 m 3 /time, og spildevandet har en forventet densitet på 995 kg/m 3 (saltfrit vand). Maksimal udledning kan være op til 50 m 3 /time. Opmærksomheden skal henledes på, at der i det følgende anvendes betegnelsen "spildevand" som en fællesbenævnelse for processpildevandet og kondensatet. 3. GRÆNSEVÆRDIER OG UDLEDNINGSKONCENTRATIONER Både processpildevand og kondensat vil blive renset intensivt for bl.a. tungmetaller inden udledning til Kongedybet foretages. Med hensyn til beskrivelse af forskellige rensemetoder og - teknikker henvises til tidligere fremsendte ansøgning om miljøgodkendelse med tilhørende bilag dateret september 20, samt yderligere beskrivelse af renseteknikker i notatet BAT ved spildevandsrensning dateret 3. november 20. Af tabel 2 fremgår grænseværdier for spildevandsstrømmenes indhold af tungmetaller som udmeldt af Miljøstyrelsen. I tabellen vises endvidere værdier anvendt for miljøvurderingen (miljøvurderingsværdi), som er Amagerforbrændings eget forslag til værdier for henholdsvist processpildevand og kondensat, som er baseret på erfaringsdata fra referenceanlæg, hvor den absolut bedste tilgængelige teknik er bragt i anvendelse. Endelig er anlæggets forventede udledningskoncentrationer vist, som konservativt fastsatte estimater. Sidstnævnte værdier udgøres generelt som 50 % af miljøvurderingsværdierne, med mindre særlige erfaringer taler for andet. Vandkvalitetskriterierne i henhold til bekendtgørelse 22/20 fremgår endvidere af tabel 2. Parameter Enhed Processpildevand 3) MST grænseværdier Kondensat 4) Kondensat 5) Værdi for miljøvurdering Proces- Kondensaspildevand AMF; forventet indhold VKK 1) Proces- Kondensaspildevand Arsen ,5 0,11 Bly ,34 Cadmium ,5 1 0,2 Chrom ,4 3,4 Kobber Kviksølv 1 0, ,5 0,1 0,05 Nikkel ,23 Document no. A&BDD_R002_0001_01 2/24

6 Sølv ,5 0,2 Thallium ,5 1 0,048 Zink ,8 Antimon ,3 Cobolt ,5 5 0,28 Vanadium ,1 Tin Molybdæn ,7 Tabel 2 Emissionsgrænseværdier og miljøvurderingsværdier samt forventede indhold af tungmetaller for processpildevand og kondensat. Forventede emissioner er fastsat som konservativt estimerede værdier 1) VKK er vandkvalitetskriteriet jævnfør bekendtgørelse nr. 22/20. 3) Grænseværdier gældende for processpildevand. 4) Grænseværdier gældende for kondensat efter indkøring af anlæg. 5) Grænseværdier gældende for kondensat i en 2 års indkøringsperiode. Til ovenstående tabel 2 skal det bemærkes, at affaldsforbrændingsanlægget i Sønderborg (Sønderborg Kraftvarmeværk) renser og udleder processpildevand og kondensat fra røggaskondenseringen direkte til recipient. Rensning af processpildevand og kondensat foretages i Sønderborg efter samme principper som beskrevet i tidligere fremsendte ansøgning om miljøgodkendelse for Amagerforbrænding. Det skal dog bemærkes, at der i Sønderborg ikke anvendes samme omfattende finrensning og polering af processpildevandet, som beskrevet i ansøgningen. Rensning af kondensat foretages i Sønderborg ved membranfiltrering bl.a. gennem omvendt osmose (RO) enhed, og Amagerforbrænding forventer ligeledes at rense kondensatet ved en renseteknik, der er baseret på omvendt osmose, da denne teknik muliggør genanvendelse af kondensat som f.eks. spædevand til kedel-/fjernvarme-systemerne. Emissionsgrænseværdierne for processpildevandet i Sønderborg minder meget om grænseværdierne vist i tabel 2 omend der i Sønderborg ikke er grænseværdier for metallerne sølv, antimon, vanadium, tin og molybdæn. Emissionsgrænseværdierne for kondensatet i Sønderborg er for flere af metallerne meget lave. Det skal i den forbindelse nævnes, at emissionsgrænseværdierne for kondensatets indhold af tungmetaller er fastsat efter anlægget er idriftsat, og grænseværdierne afspejler således, hvad der kan opnås af rensning for det aktuelle procesanlæg. Generelt er der få erfaringsværdier for udledning af kondensat til recipient. Amagerforbrænding indgår gerne i lighed med Sønderborg Kraftvarmeværk i en proces med Miljøstyrelsen, hvor grænseværdierne tilpasses til aktuelle målte udledningskoncentrationer efter f.eks. en to-årig driftsperiode. Det skal sluttelig bemærkes, at der i det følgende i miljøvurderingen anvendes maksimale emissioner svarende til den benævnte værdi for miljøvurdering (miljøvurderingsværdi). 4. FYSISKE FORHOLD TIL KONGEDYBET De fysiske forhold i recipienten har betydning for blandingsforholdene. De væsentligste forhold er dybdeforhold, strømforhold og lagdeling. På nedenstående figur 1 ses farvandsområdet, og en mulig placering af udledningen er markeret med rød linje. Som det fremgår af figur 1 går den store vanddybde i Kongedybet ganske tæt på land, og vanddybdelinien på 12 m i Kongedybet går "gennem" kajområdet, hvormed der sikres meget stor vanddybde helt ind til det påtænkte udledningsområde. Document no. A&BDD_R002_0001_01 3/24

7 Data for strømforhold og lagdelingsforhold i Kongedybet er hentet fra Havmodellen under NOVA- NA, ( ). Der kan fra Havmodellen både hentes modellerede data og målte data fra udvalgte lokaliteter. Modellen anvender en horisontal diskretisering, der er relativ grov i forhold til at opløse forholdene i Kongedybet og omkring udledningspunktet. Modellens opløsning er således 1852 m (1 sømil) mens Kongedybet er ca. 800 m bredt. Modellen er derfor ikke i stand til at opløse forholdene i tilstrækkelig grad. Det er derfor vurderet, at modeldata fra havmodellen ikke er velegnet til beskrivelse af de hydrografiske forhold ved udledning. Figur 1 Farvandsområdet ved udledning til Kongedybet. Udledningen er markeret med en rød linie. Det er i stedet valgt at anvende målte data fra Drogden i Øresund. Data er målt i punktet Latt: 55,5365, Long: 12,7115 i umiddelbar nærhed af Drogden Fyret. Øresund udgør et langstrakt farvand med overvejende Nord- og sydgående strømretninger. Ud for København passerer vandet hhv. gennem Kongedybet/Hollænderdybet vest om Saltholm og gennem Flinterende øst om Saltholm. Målingerne ved Drogden Fyret vurderes derfor at afspejle dynamikken i Kongedybet ud for Margretheholm Havn. På figur 2 er angivet udledningspunktet samt målepunktet ved Drogden Fyr. Der er indikeret et naturligt tværsnit, der skærer hhv. udledningspunktet og målepunktet (kontrolsektioner). Ud fra en kontinuitetsbetragtning er det antaget, at der er omtrent samme vandstrømning over disse to tværsnit, dog med en vis tidsforskydning. Det antages også, at der er omtrent samme strømningsdynamik over disse to kontrolsektioner. Document no. A&BDD_R002_0001_01 4/24

8 Det antages, at strømhastigheden på disse to tværsnits dybeste områder vil være af samme størrelsesorden. Det vil sige, at strømmen ud for Margretheholm Havn vil være i samme størrelsesorden som den observerede bundnære strøm ved Drogden. Det antages, at lagdelingsforholdene er sammenlignelige på de to lokaliteter. Figur 2 Farvandet ved udledningspunktet og Drogden fyr 4.1 Strømforhold Der anvendes i det følgende målte strømdata fra Drogden Fyr for det dybeste observationspunkt, hvilket er 9 m. Søkort indikerer, at sejlrenden i umiddelbar nærhed af målepunktet har en vanddybde på 8,4 m (garanteret), så målingen i 9 m vanddybde er ganske tæt på bunden og forventes at repræsentere de laveste forekommende strømhastigheder over vandsøjlen. Der er i det følgende anvendt målte strømdata for perioden fra til ; i alt mere end 7 års data. Data er analyseret med henblik på at bestemme, hvorledes forskellige strømhastigheder fordeler sig. Resultatet af denne analyse fremgår af figur 3, hvor den kumulerede hyppighed vises mod strømningshastigheden. Document no. A&BDD_R002_0001_01 5/24

9 0% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% % 0% Strømhastighed [m/s] Figur 3 Kumuleret hyppighed for strømningshastigheden ved Drogden fyr. På kurven angives dermed sandsynligheden for, at en given strømningshastighed ikke overskrides eller netop opnås. 4.2 Densitetsforhold Densitetsforholdene i Kongedybet bestemmes ud fra vandets salinitet- og temperaturdata, der hentes som målte data fra målestationen på Drogden. Det er vurderet, at det er vigtigt, at data oplyser evt. lagdelingsforhold. Derfor er det vurderet, at de bedste data hentes fra målestationen på Drogden, mens modeldata fra Havmodellen, som beskrevet ovenfor, ikke vurderes egnet til formålet. Der er gennemført målinger i 2 m, 4 m, 5 m, 7m og 9 m dybde. Målinger er ikke gennemført samtidig eller med ækvidistant tidsinterval. Data er derfor interpoleret til timeværdier, således at der fås samtidige vertikal profiler af både temperatur og salinitet. På baggrund af samtidige saliniteter og temperaturer er der beregnet densitetsprofiler for hver time. (Densiteten er beregnet efter UNESCO, Background papers and supporting data on the International Equation of State of Seawater 1980, UNESCO Technical papers in marine science No. 38, 1981 ) Som et udtryk for lagdelingen anvendes forskellen i densiteten mellem øverste (2 m) og nederste (9 m) måling i vandsøjlen. Disse differencer over vandsøjlen er analyseret og vises kumuleret, som det fremgår af figur 4. Det ses af figur 3, at i 12 % af tiden er bundvandet lettere end overfladevandet. Dette er en ustabil situation, som blandt andet kan opstå i forbindelse med afkøling af overfladen (fri konvektion). En sådan situation vil medføre opblanding af vandsøjlen. Der er i 56 % af tiden en lav densitetsforskel på mindre end 1 kg/m 3 mellem overfladen og bund. Document no. A&BDD_R002_0001_01 6/24

10 0% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% % 0% Densitetsforskel bund-top [kg/m³] Figur 4 Kumuleret hyppighed for densitetsforskel mellem top og bund. På kurven angives dermed sandsynligheden for, at en given densitetsforskel findes eller ikke overskrides. 5. BEREGNING AF FORTYNDINGSFORHOLD I KONGEDYBET I de følgende beregninger vises, hvorledes det udledte spildevand fra Amagerforbrænding opblandes i vandet i Kongedybet. Ved opblanding med havvandet fortyndes det udledte spildevand, hvorved påvirkning mindskes med afstanden fra udledningspunktet. 5.1 Beregningssituationer Der gennemføres beregninger for henholdsvist en "normal" situation i Kongedybet og i situationer med værst tænkelige strømningsforhold (worst case). Til beregning af fortyndingsforholdene under de værst tænkelige forhold i Kongedybet, opdeles disse i følgende to delsituationer: A) lav strømningshastighed med homogen densitet (salinitet) B) lav strømningshastighed med stærkt gradueret densitet Det skal bemærkes, at den sidstnævnte værste situation, der både forudsætter meget lave strømhastigheder og meget kraftig lagdeling under en længerevarende periode optræder meget sjældent i Kongedybet (se afsnit for yderligere). I tabel 3 ses en oversigt over situationerne. Det skal sluttelig pointeres, at de efterfølgende beregninger af fortyndingen meget tæt på udledningspunktet kun i mindre grad er påvirket af strømhastigheden i recipienten, mens hastigheden af det udledte vand har en større betydning. Opblanding længere fra udledningspunktet øges dog med øget strømningshastighed.. Document no. A&BDD_R002_0001_01 7/24

11 Situation Strømning Lagdeling N: normale forhold Typiske og gennemsnitlige strømhastigheder A: værste forhold Meget lave strømhastigheder der forekommer mindre end 5 % af tiden 1) B: værste forhold Meget lave strømhastigheder der forekommer mindre end 5 % af tiden 1) Typiske og gennemsnitlige lagdelingsforhold Homogene forhold Kraftigt lagdelingsforhold der forekommer mindre end 5 % af tiden Tabel 3 Situationsoversigt. 1) En betydelig del af tiden med lave strømhastigheder forekommer mens strømmen vender, hvilket er af kort varighed. Det skal sluttelig pointeres, at de efterfølgende beregninger af fortyndingen meget tæt på udledningspunktet kun i mindre grad er påvirket af strømhastigheden i recipienten, mens hastigheden af det udledte vand har en større betydning. Opblanding længere fra udledningspunktet øges dog med øget strømningshastighed Normale forhold Som strømningshastighed under normale fortyndingsforhold tages i det følgende udgangspunkt i den 50 % percentile strømningshastighed (medianen), hvor strømningshastigheden i Kongedybet er 0,3 m/s som det fremgår af figur 4. Af forsigtighedshensyn anvendes dog i beregningerne for de normale forhold en strømhastighed på 50 % af denne hastighed som mål for hastigheden i området ud for selve udledningspunktet. Det vil sige, der anvendes følgelig en strømningshastighed på 0,15 m/s. Densitetsforholdene under normale fortyndingsforhold bestemmes som den 50 % percentile densitetsforskel (medianen), og i henhold til figur 4 vil der i 50 % af tiden være en densitetsforskel på ca. 1 kg/m 3 eller lavere Værste forhold Som det ses af figur 4 forekommer der strømhastigheder på 0,03 m/s (3 cm/s) eller højere i 95 % af tiden. På samme vis som for normale forhold anvendes af forsigtigheds hensyn dog i beregningerne for de værst tænkelige strømningsforhold en strømhastighed på 50 % af denne hastighed som mål for hastigheden i området ud for selve udledningspunktet. Det betyder, at der i de efterfølgende beregninger for situationen med de værste forhold anvendes en strømhastighed på 1,5 cm/s ved udledningspunktet. Densitetsforholdene under de værste forhold i Kongedybet opdeles, som anført i tabel 3, i delsituationen A) homogen densitet og B) stærkt gradueret densitet. Nedenfor er redegjort for hvilke densiteter, der er anvendt i de to situationer. A: Homogen densitetsforhold Når densitetsforskellen er fraværende (meget lav) betegnes dette som en homogen situation, hvor der er fuld opblanding mellem toplag og bundlag. Beregningsmæssigt håndteres dette med en uniform densitet på 07,6 kg/m 3. B: Stærkt gradueret densitetsforhold Når densitetsforskellen er større, vil der opstå en lagdeling af vandsøjlen, der vil reducere den lodrette opblanding. Som en konservativ forudsætning anvendes den lagdeling, der er repræsenteret ved 95 % percentilen. Forskellen mellem overflade- og bunddensiteten er fundet til 8,6 kg/m 3 ved 95 % percentilen. Der regnes derfor med en densitet på 07,6 kg/m 3 ved overfladen og 16,2 kg/m 3 ved bunden. Den beregnede densitetsdifferens svarer til en salinitetsdifferens på ca.,5 PSU. Document no. A&BDD_R002_0001_01 8/24

12 Sidstnævnte situation bliver således beregningsteknisk en meget ugunstig situation, der kombinerer samtidig tilstedeværelse af både lav strømningshastighed i Kongedybet og kraftig lagdeling af vandsøjlen. Til beregning af, hvor ofte denne værste situation forventes at optræde i Kongedybet, er samhørende data for strømningshastighed og salinitetsdifference analyseret som perioden , hvor der eksisterer samhørende værdier fra Drogden Fyr. I figur 5 er alle salinitetsmålinger, hvor strømningshastigheden er under 0,03 m/s, vist med den tilhørende kumulerede hyppighed. Den gennemsnitlige salinitet under disse forhold er ca. 2,3 PSU, og det fremgår af figuren, hvordan salinitetsdifferencen i 2,7 % af tiden (tiden med lave strømningshastigheder) er,5 PSU eller højere. De værste forhold, hvor både strømningshastigheden er lav og der er kraftig lagdeling i Kongedybet, forventes således kun at forekomme i 5 % af 2,7 % af tiden i Kongedybet, hvilket svarer til ca. 12 timer pr. år. Kumuleret salinitetsdifferens optegnet for 5 % lavest strømning Kumuleret hyppighed 0% 97,3% 80% 60% 40% 20% 0% -2,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0,0 12,0 14,0 Salinitet, [PSU] Figur 5 Kumuleret hyppighed for salinitetsdifferencer mellem top og bund for perioder med strømningshastigheder under 0,03 m/s svarende til 5 % lavest strømning Scenariedata De tre beregningssituationer bliver således som følger i tabel 4. Scenarie Strømning Densitet Variation N: normale forhold 0,15 m/s 07,6-08,6 kg/m 3 Lineært A: værste forhold 0,015 m/s 07,6 kg/m 3 B: værste forhold 0,015 m/s 07,6-16,2 kg/m 3 Lineært Tabel 4 Beregningsscenarie 5.2 Beregningsmodel Påvirkningen fra udledning af en spildevandsstrøm på det nære miljø i en recipient, kan bestemmes ud fra spildevandsstrømmes initialfortynding. Ved initialfortynding forstås den fortynding, der forårsages ved opbremsning af spildevandsstrålens impuls og/eller massefyldedifferens i forhold til det omgivne vand. Spildevandsstrålens udstrømning skaber turbulente strømninger rundt Document no. A&BDD_R002_0001_01 9/24

13 om udledningen, der medfører en kraftig første (initial) opblanding med det omgivne vand. Denne initialfortynding er tilendebragt, når spildevandets relative hastighed i forhold til det omgivne vand er nul. Beregning af initialfortyndingen med tilhørende størrelse af fortyndingszonen er gennemført ved brug af CORMIX, der er en integralmodel, som oprindeligt er udviklet i samarbejde mellem US EPA og Cornell University. Programmet er videreudviklet i kommercielt regi af Mixcon. At det er en integral model vil sige, at den successivt beregner koncentrationen / fortyndingen med udgangspunkt i udløbsbanens centerakse. Udløbsbanens centerakse er vist på figur 6 med "S". Strømhastigheder og koncentrationer antager en fordeling, der aftager på tværs af fanen. De højeste værdier forekommer i selve strålebanen (S). Alle resultater for koncentrationer eller fortyndingsrater i dette notat er angivet i fanens strålebane. Fortyndingen er større (mere gunstig), hvis man bevæger sig væk fra fanens centerlinie (strålebane). De beregnede fortyndinger udtrykkes derfor konservativt. En integralmodel er ikke underlagt den midling, der finder sted i Eulerske modeller som f.eks. Mike 21. CORMIX giver derfor et mere retvisende resultat i nærzonen, hvor udløbsfanen ikke kan opløses i et beregningsnet, som Mike 21 baserer sig på. Resultatet vil derfor også virke mere konservativt end tilsvarende resultater beregnet med Mike 21 specielt for så vidt angår den nære fortyndingszone (initialfortyndingszonen). Da bathymetrien (havbunds topografien ) og strømningen er relativt entydig med en nord-syd gående strøm gennem Kongedybet, er Cormix beregningens resultater af god kvalitet også i større afstand fra udledningen. Der er derfor ikke lavet yderligere fjernfeltsberegninger i forhold til den påtænkte udledning fra Amagerforbrænding. Desuden er den undersøgte udledning kvalitativt meget lille og koncentrationerne når et niveau inden for Cormix modellens beregnings område, der er negligeabel set i forhold til baggrundsniveauet. Document no. A&BDD_R002_0001_01 /24

14 Figur 6 Princip skitse for CORMIX modellens virkemåde. Der udledes spildevand i højden h 0 over havbunden med hastigheden U 0, densiteten ρ 0 og koncentrationen C 0. Det omgivende vand (ambient) har hastigheden U a. densiteten ρ a og koncentrationen 0. Parametrene hastighed, koncentration og fortyndingsrate beregnes langs strålebanen S. 5.3 Resultater Cormix beregningerne tager udgangspunkt i en række forudsætninger. Forudsætninger vedrørende spildevandets mængde og densitet fremgår af tidligere beskrivelse i afsnit 2 og forudsætninger vedrørende forhold i Kongedybet er tidligere beskrevet i afsnit 5.1. Spildevandet udledes ved kajkanten som tidligere vist på figur 2. Udledningen sker i Kongedybet, hvor vanddybden er 12 m, og der forudsættes en udledning således, at det opstigende kondensat ikke blandes med det nedsynkende processpildevand. Udløbets fysiske udformning har betydning for fortyndingsforholdene. Der er to grundlæggende forhold i relation til udformningen af udledningen, der påvirker effektiviteten af opblandingen: 1. Udløbsåbningens størrelse bestemmer udløbshastigheden og dermed mængden af energi, der er til rådighed til opblanding af spildevandet med det omgivende vand 2. Niveauet hvor udledningen finder sted. Hvis der udledes vand med en densitet, der er højere end recipientens, vil det være hensigtsmæssigt at udlede oppe i vandsøjlen Der er ikke gennemført en endelig optimering af designet af selve udløbet, da en sådan først kan gennemføres, når de aktuelle betingelser for udledningen og procesvandets sammensætning m.v. (leverandørafhængig) er endelig klarlagt. Det er derfor forudsat i det følgende, at både processpildevand og kondensat udledes via optimeret diffusorarrangement, hvis endelige optimering kan tilpasses, når endelig spildevandssammensætning er kendt. Grundlæggende udledes spildevandet med en udløbshastighed på ca. 3 m/s. Document no. A&BDD_R002_0001_01 11/24

15 5.3.1 Udledning under normale forhold I langt det meste af tiden er strømningsforhold og salinitetsforhold i Kongedybet væsentlig mere gunstig end beskrevet i afsnittet om de værste tænkelige forhold. Til illustration af den normale og forventede spredning og fortynding af det udledte spildevand i Kongedybet beregnes konsekvenserne for kontinuert udledning af henholdsvis processpildevand og røggaskondensat. I figur 7 ses resultaterne af de gennemførte beregninger udtrykt gennem udledningernes fortyndingsfaktor som funktion af afstanden. Normal situation i Kongedybet Fortynding af processpildevand og kondensat Fortynding, [dim. løs] Afstand fra udledning, [m] Pro.Spv. Kond. Figur 7 Udledning, spredning og fortynding af processpildevand og røggaskondensat. I nedenstående tabeller ses, hvilken påvirkning fortyndingen har på tungmetallerne. I tabel 5a til 5d vises processpildevandets bidrag som funktion af afstanden fra udledningspunktet, udtrykt som bidrag i procent i forhold til det laveste vandkvalitetskriterium i henhold til bekendtgørelse 22/20. I tabel 5a er der i beregningerne anvendt de forventede (konservativt estimerede) udledningskoncentrationer af tungmetaller, som de fremgår af tabel 2, medens tabel 5c viser de tilsvarende tal for det tilfældes skyld, at der udledes en mængde svarende til miljøvurderingsværdien. I både tabel 5a og 5c er der anvendt udledning af den nominelle spildevandsmængde. I tabel 5b og 5d er de tilsvarende værdier gældende ved udledning af en spildevandsmængde på 3 x det nominelle flow i alt 24 m 3 /h. På tilsvarende vis vises påvirkningen fra kondensatets udledning i tabellerne 6a til 6d. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo % 4% 2% 0% 1% 3% 6% 7% 9% 6% 1% 8% 1% N/A 2% 20 5% 2% 1% 0% 1% 1% 3% 3% 4% 3% 0% 4% 1% N/A 1% 30 4% 2% 1% 0% 1% 1% 3% 3% 4% 2% 0% 3% 0% N/A 1% 50 3% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 3% 2% 0% 2% 0% N/A 1% 70 3% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 2% 1% 0% 2% 0% N/A 1% 0 2% 1% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 1% 0% 1% 0% N/A 0% 150 1% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 200 1% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 300 1% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 0% 0% 0% 0% N/A 0% Tabel 5a Bidrag af tungmetal fra processpildevandet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med de forventede emissionskoncentrationer. Udledningsmængde er 1 x nominelt processpildevandsmængde i alt 8 m 3 /h. Document no. A&BDD_R002_0001_01 12/24

16 Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 15% 6% 3% 1% 2% 4% 9% 11% 13% 8% 1% 11% 2% N/A 3% 20 7% 3% 2% 0% 1% 2% 4% 5% 6% 4% 1% 6% 1% N/A 2% 30 7% 3% 1% 0% 1% 2% 4% 5% 6% 4% 1% 5% 1% N/A 1% 50 6% 2% 1% 0% 1% 2% 4% 4% 5% 3% 0% 4% 1% N/A 1% 70 5% 2% 1% 0% 1% 1% 3% 4% 4% 3% 0% 4% 1% N/A 1% 0 4% 2% 1% 0% 1% 1% 2% 3% 3% 2% 0% 3% 0% N/A 1% 150 3% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 2% 1% 0% 2% 0% N/A 1% 200 2% 1% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 2% 1% 0% 1% 0% N/A 0% 300 1% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 5b Bidrag af tungmetal fra processpildevandet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med de forventede emissionskoncentrationer. Udledningsmængde er 3 x nominelt processpildevandsmængde i alt 24 m 3 /h. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 21% 8% 4% 1% 3% 6% 13% 14% 18% 11% 2% 15% 2% N/A 4% 20 % 4% 2% 0% 1% 3% 6% 7% 9% 5% 1% 7% 1% N/A 2% 30 9% 4% 2% 0% 1% 2% 5% 6% 8% 5% 1% 6% 1% N/A 2% 50 7% 3% 1% 0% 1% 2% 4% 5% 6% 4% 0% 5% 1% N/A 1% 70 5% 2% 1% 0% 1% 1% 3% 3% 4% 3% 0% 4% 1% N/A 1% 0 3% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 3% 2% 0% 2% 0% N/A 1% 150 2% 1% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 2% 1% 0% 1% 0% N/A 0% 200 2% 1% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 1% 0% 1% 0% N/A 0% 300 1% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 1% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 5c Bidrag af tungmetal fra processpildevandet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierne. Udledningsmængde er 1 x nominelt processpildevandsmængde i alt 8 m 3 /h. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 31% 12% 6% 1% 4% 8% 18% 21% 26% 16% 2% 23% 3% N/A 6% 20 15% 6% 3% 1% 2% 4% 9% % 13% 8% 1% 11% 2% N/A 3% 30 14% 6% 3% 1% 2% 4% 8% % 12% 7% 1% % 1% N/A 3% 50 12% 5% 2% 0% 2% 3% 7% 8% % 6% 1% 9% 1% N/A 2% 70 % 4% 2% 0% 1% 3% 6% 7% 9% 5% 1% 8% 1% N/A 2% 0 8% 3% 2% 0% 1% 2% 5% 6% 7% 4% 1% 6% 1% N/A 2% 150 5% 2% 1% 0% 1% 1% 3% 4% 5% 3% 0% 4% 1% N/A 1% 200 4% 1% 1% 0% 1% 1% 2% 3% 3% 2% 0% 3% 0% N/A 1% 300 2% 1% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 2% 1% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 5d Bidrag af tungmetal fra processpildevandet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierne. Udledningsmængde er 3 x nominelt processpildevandsmængde i alt 24 m 3 /h. Document no. A&BDD_R002_0001_01 13/24

17 Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 13% 2% 3% 1% 6% 1% 7% % 12% 4% 1% % 1% N/A 3% 20 6% 1% 1% 0% 3% 1% 3% 5% 5% 2% 0% 5% 1% N/A 1% 30 5% 1% 1% 0% 2% 0% 3% 4% 5% 1% 0% 4% 1% N/A 1% 50 4% 0% 1% 0% 2% 0% 2% 3% 3% 1% 0% 3% 0% N/A 1% 70 3% 0% 1% 0% 1% 0% 1% 2% 2% 1% 0% 2% 0% N/A 1% 0 2% 0% 0% 0% 1% 0% 1% 1% 2% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 150 1% 0% 0% 0% 1% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 200 1% 0% 0% 0% 1% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 300 1% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 6a Bidrag af tungmetal fra kondensatet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med de forventede emissionskoncentrationer. Udledningsmængde er 1 x nominelt kondensatmængde i alt 25 m 3 /h. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 16% 2% 4% 1% 7% 1% 9% 12% 15% 5% 1% 13% 2% N/A 3% 20 8% 1% 2% 0% 4% 1% 5% 6% 8% 2% 1% 6% 1% N/A 2% 30 7% 1% 2% 0% 3% 1% 4% 6% 7% 2% 1% 6% 1% N/A 2% 50 6% 1% 1% 0% 3% 1% 3% 5% 5% 2% 0% 5% 1% N/A 1% 70 5% 1% 1% 0% 2% 0% 3% 4% 4% 1% 0% 4% 0% N/A 1% 0 3% 0% 1% 0% 1% 0% 2% 3% 3% 1% 0% 3% 0% N/A 1% 150 2% 0% 0% 0% 1% 0% 1% 1% 2% 1% 0% 1% 0% N/A 0% 200 1% 0% 0% 0% 1% 0% 1% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% 300 1% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 1% 0% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 6b Bidrag af tungmetal fra kondensatet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med de forventede emissionskoncentrationer. Udledningsmængde er 2 x nominelt kondensatmængde i alt 50 m 3 /h. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 25% 16% 6% 1% 4% 11% 17% 20% 23% 21% 2% 20% 3% N/A 5% 20 12% 8% 3% 1% 2% 5% 8% 9% 11% % 1% 9% 1% N/A 3% 30 % 6% 2% 0% 2% 4% 7% 8% 9% 8% 1% 8% 1% N/A 2% 50 7% 5% 2% 0% 1% 3% 5% 6% 7% 6% 1% 6% 1% N/A 2% 70 5% 3% 1% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 4% 0% 4% 1% N/A 1% 0 3% 2% 1% 0% 1% 1% 2% 3% 3% 3% 0% 3% 0% N/A 1% 150 3% 2% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 3% 2% 0% 2% 0% N/A 1% 200 2% 2% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 2% 2% 0% 2% 0% N/A 1% 300 2% 1% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 2% 2% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 6c Bidrag af tungmetal fra kondensatet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierneværdierne. Udledningsmængde er 1 x nominelt kondensatmængde i alt 25 m 3 /h. Document no. A&BDD_R002_0001_01 14/24

18 Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 32% 21% 7% 1% 5% 14% 21% 25% 29% 27% 2% 25% 3% N/A 7% 20 16% 11% 4% 1% 3% 7% 11% 13% 15% 14% 1% 13% 2% N/A 4% 30 15% 9% 3% 1% 2% 6% % 11% 13% 12% 1% 11% 2% N/A 3% 50 12% 8% 3% 1% 2% 5% 8% 9% 11% % 1% 9% 1% N/A 3% 70 9% 6% 2% 0% 1% 4% 6% 7% 9% 8% 1% 7% 1% N/A 2% 0 7% 4% 1% 0% 1% 3% 4% 5% 6% 6% 1% 5% 1% N/A 1% 150 4% 2% 1% 0% 1% 2% 2% 3% 3% 3% 0% 3% 0% N/A 1% 200 2% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 2% 2% 2% 0% 2% 0% N/A 0% 300 2% 1% 0% 0% 0% 1% 1% 1% 2% 1% 0% 1% 0% N/A 0% Tabel 6d Bidrag af tungmetal fra kondensatet til vandet i Kongedybet i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierneværdierne. Udledningsmængde er 2 x nominelt kondensatmængde i alt 50 m 3 /h. Som det fremgår af ovenstående tabeller er såvel processpildevandets bidrag som kondensatets bidrag af tungmetal for de fleste metallers vedkommende marginale i forhold til vandkvalitetskriterierne selv ganske tæt på udledningspunktet. Under normale forhold udgøres de nominelle udledningers forventede bidrag til vandet ved 70 m således 0-3 % i forhold til de respektive vandkvalitetskriterier (tabel 5a og 6a), hvorfor udledningernes bidrag uden for denne zone må betegnes som ikke nævneværdige. Ved udledning svarende til miljøvurderingsværdien for de enkelte tungmetaller stiger bidrag til vandet til op til 5 % i forhold til vandkvalitetskriterierne 70 m fra udledningspunktet (tabel 5c og 6c). Af tabellerne 5a til 6d fremgår det, at et stof som Arsen (As) er det af de anførte metaller, der kræver størst fortynding, hvilket ses af, at As medfører, at det relative bidrag i forskellige afstande er størst. I figur 8a og 8b er processpildevandets koncentrationsbidrags aftagen med afstanden derfor netop vist grafisk netop for arsen. Grafen svarer til tabellerne 5a og 5c. Document no. A&BDD_R002_0001_01 15/24

19 Relativ As og Hg bidrag for processpildevand udledning af estimeret emission Bidrag relativt til VKK, [%] 0% 80% 60% 40% 20% 0% As Hg VKK Afstand fra udledning, [m] Figur 8a Koncentrationsbidrag for arsen (As) og kviksølv (Hg) i processpildevand som funktion af afstanden fra udledningspunktet. Graferne viser bidragene relativt til vandkvalitetskriteriet (VKK), når der udledes en mængde svarende til den estimerede udledning. Relativ As og Hg bidrag for processpildevand udledning svarende til grænseværdi Bidrag relativt til VKK, [%] 0% 80% 60% 40% 20% 0% As Hg VKK Afstand fra udledning, [m] Figur 8b Koncentrationsbidrag for arsen (As) og kviksølv (Hg) i processpildevand som funktion af afstanden fra udledningspunktet. Graferne viser bidragene relativt til vandkvalitetskriteriet (VKK), når der udledes en mængde svarende til de respektive miljøvurderingsværdier. Figur 8a er der i beregningerne anvendt de forsigtigt estimerede udledningskoncentrationer af tungmetal, som de fremgår af tabel 2, medens figur 8b viser de tilsvarende grafer for det tilfældes skyld, at der udledes en mængde svarende til miljøvurderingsværdien, begge for den nominelle spildevandsudledning. I figurerne vises endvidere koncentrationsbidrags aftagen for kviksølv, da dette metal har stor betydning for LCA beregninger, ligesom kviksølv tiltrækker sig opmærksomhed ved vurdering af vand-/biotakvalitet. I figurerne viser den røde linie 0 % svarende til det vandkvalitetskriteriet. I figur 9a og 9b vises det tilsvarende grafisk for kondensatet. Document no. A&BDD_R002_0001_01 16/24

20 Relativ As og Hg bidrag for kondensat udledning af estimeret emission Bidrag relativt til VKK, [%] 0% 80% 60% 40% 20% 0% As Hg VKK Afstand fra udledning, [m] Figur 9a Koncentrationsbidrag for arsen (As) og kviksølv (Hg) i kondensat som funktion af afstanden fra udledningspunktet. Graferne viser bidragene relativt til vandkvalitetskriteriet (VKK), når der udledes en mængde svarende til den estimerede udledning. Relativ As og Hg bidrag for kondensat udledning svarende til grænseværdi Bidrag relativt til VKK, [%] 0% 80% 60% 40% 20% 0% As Hg VKK Afstand fra udledning, [m] Figur 9b Koncentrationsbidrag for arsen (As) og kviksølv (Hg) i kondensat som funktion af afstanden fra udledningspunktet. Graferne viser bidragene relativt til vandkvalitetskriteriet (VKK), når der udledes en mængde svarende til de respektive miljøvurderingsværdier Udledning under værst tænkelige forhold (worst case) Som tidligere beskrevet, vil der være situationer, hvor strømningsmæssige og densitetsmæssige forhold i Kongedybet afviger fra betingelserne under normale forhold. Disse forhold beskrives som værst tænkelige forhold og opstår som en kombination, hvor strømningsforholdene i Kongedybet udviser et usædvanligt roligt billede kombineret med to forskellige densitetsscenarier, der opdeles i de to delsituationer A) homogen densitet og B) gradueret densitet. Document no. A&BDD_R002_0001_01 17/24

21 Som det vises i det efterfølgende vil der, selv under disse til tider endog meget usædvanlige og ugunstige strømnings- og densitetsforhold i Kongedybet, blive opnået en acceptabel spredning og fortynding af det udledte spildevand således, at vandkvalitetskriterierne uden for udledningens fortyndingszone overholdes. Som variationsberegning gennemføres endvidere beregning for det tilfælde, hvor det udledte spildevand udledes diskontinuert. Diskontinuert udledning af spildevand foretages ved udledning af højt flow i kort tid (minutter) efterfulgt af pause i udledningen. Beregningsteknisk håndteres denne situation som om det høje flow vedblev kontinuert, hvilket er en konservativ indgangsvinkel på problematikken. For processpildevandet er der således tale om udledning af spildevand med et flow, der er 3 gange større end den nominelle udledning, medens kondensatet udledes med et flow, er der er 2 gange større end den nominelle udledning. Resultater af beregninger for de to situationer med værst tænkelige forhold (situation A og B) for processpildevandet ses på figur a, hvor resultaterne af de gennemførte beregninger udtrykt som udledningernes fortyndingsfaktor som funktion af afstanden for processpildevandet, medens figur b viser de tilsvarende figurer og udledning af kondensatet. I figurerne betegner 1x, 2x og 3x, hvorvidt beregningen er gennemført for udledning af henholdsvist 1, 2 eller 3 gange det nominelle flow. Fortynding, [dim. løs] Værste forhold i Kongedybet Fortynding af processpildevand Afstand fra udledning, [m] 1xA 1xB 3xA 3xB Figur a Udledning, spredning og fortynding af processpildevand under værst tænkelige forhold. 1x og 3 x betegner kontinuert udledning af henholdsvist nominelt flow for processpildevand og 3 gange nominelt flow for processpildevandsudledningen. Som det fremgår af figur a og b vil såvel processpildevandet som kondensatet hurtigt og effektivt blive opblandet i Kongedybet selv under de værst tænkelige forhold. Generelt ses af figurerne, at der i situation B (lagdelt vandsøjle) opnås en ringere fortynding af det udledte spildevand end i situation A (homogene densitetsforhold). Document no. A&BDD_R002_0001_01 18/24

22 Fortynding, [dim. løs] Værste forhold i Kongedybet Fortynding af kondensat Afstand fra udledning, [m] 1xA 1xB 2xA 2xB Figur b Udledning, spredning og fortynding af kondensat under værst tænkelige forhold. 1x og 2x betegner kontinuert udledning af henholdsvist nominelt flow for kondensatet og 2 gange nominelt flow for kondensatudledningen. Årsagen til, at der med en lagdelt vandsøjle opnås ringere opblandingsforhold (lavere fortynding) skyldes det forhold, at medens der med en homogen vandsøjle sker en opblanding af det udledte vand til en relativ større del af vandsøjlen, sker der ved udledning af spildevand i den lagdelte vandsøjle en vis "sammentrykning" af opblandingszonen for det udledte spildevand med efterfølgende reduceret opblanding. Denne situation er således årsag til, at såvel udledning af processpildevand som kondensat foretages med et optimeret diffusorarrangement, der sikrer en hurtigere opblanding end i tilfældet er med et almindelig simpel udledningsrør. I tabel 7 vises de opnåede fortyndinger for de værst tænkelige forhold i Kongedybet for processpildevandet og kondensatet. De opnåede fortyndinger er aflæst fra figurerne a og b som den af 4 simuleringer for respektivt processpildevand og kondensat, der giver den laveste fortynding. Afstand, [m] Processpildevand Kondensat Tabel 7 Fortyndingsforhold for processpildevand og kondensat under de værst tænkelige forhold i Kongedybet. De angivne fortyndingsfaktorer er angivet som de lavest mulige for de gennemførte simuleringer. I tabellerne 8a og 8b vises henholdsvis processpildevandets og kondensatets bidrag til vandets indhold af tungmetal under de værst tænkelige forhold som beskrevet i tabel 7. Bidragene er beregnet under antagelse af, at der udledes spildevand, hvor koncentrationen af tungmetaller netop svarer til miljøvurderingsværdien og tabellerne viser således, hvordan vandkvalitetskriterierne under sådanne forhold overholdes i fortyndingszonens rand på m fra udledningspunktet. Bidragene af tungmetal er vist i procent relativt til det laveste vandkvalitetskriterium i henhold til bekendtgørelse 22/20. Document no. A&BDD_R002_0001_01 19/24

23 Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 50 38% 15% 8% 2% 5% % 23% 26% 32% 20% 3% 28% 4% N/A 8% 70 26% 11% 5% 1% 4% 7% 16% 18% 23% 14% 2% 19% 3% N/A 5% Tabel 8a Bidrag af tungmetal fra processpildevandet til vandet i Kongedybet under de værst tænkelige forhold udtrykt i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierne. Afstand Bidrag til baggrundskoncentrationen i % af laveste vandkvalitetskriterie [m] As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Ag Tl Zn Sb Co V Sn Mo 50 29% 19% 6% 1% 4% 13% 19% 22% 26% 24% 2% 23% 3% N/A 6% 70 20% 13% 4% 1% 3% 9% 13% 15% 18% 17% 2% 16% 2% N/A 4% Tabel 8b Bidrag af tungmetal fra kondensatet til vandet i Kongedybet under de værst tænkelige forhold udtrykt i % af vandkvalitetskriteriet som funktion af afstanden til udledningspunktet under udledning af spildevand med et indhold af tungmetal svarende til miljøvurderingsværdierne. Til perspektivering af værdierne anført i tabellerne 8a og 8b skal det bemærkes, at forekommer der udledninger svarende til de forventede værdier (jf. tabel 2) i stedet for emissionsgrænser samtidig med de værst tænkelig forhold i Kongedybet reduceres ovennævnte bidrag til ca. halvdelen eller mindre af værdierne i de to tabeller Faneadskillelse Det høje saltindhold i processpildevandet i forhold til vandet i Kongedybet bevirker, at dette spildevand vil synke nedad efter udledningen, medens kondensvandet er saltfattigt og dermed søger opad. De to spildevandsstrømme vil derfor ikke have tendens til at blive sammenblandet, og de beregnede bidrag i de to forrige afsnit skal følgelig ikke adderes. Det skal bemærkes, at udledningspunktet for kondensat som følge heraf fysisk vil blive placeret højere oppe i vandsøjlen end processpildevandets udledningspunkt, hvilket også fremgår af de efterfølgende figurer. Ved udledning af processpildevand og kondensvand under normalt forhold og værst tænkelige forhold med homogene densitetsforhold er vist i figur 11a og 11b. Spildevandsfaner Situation N: Normal strømhastighed densitet Kondensat Spildevand Figur 11a Faner fra udledning af processpildevand og kondensat i Kongedybet under normale forhold i Kongedybet. Document no. A&BDD_R002_0001_01 20/24

24 Spildevandsfaner Situation A: Lav strømhastighed og homogen densitet Kondensat Processpv. Figur 11b Faner fra udledning af processpildevand og kondensat i Kongedybet under værst tænkelige forhold med homogen densitetsforhold i Kongedybet. Af figurerne 11 a og 11b fremgår det, hvorledes de to spildevandsstrømme søger mod henholdsvist bunden og havoverfladen, og dermed ikke vil blive blandet sammen. I figur 11c vises de to spildevandsfaner ved udledning under de værst tænkelige forhold med stærkt gradueret densitet i Kongedybet. Ligesom ved udledning under normale eller homogene forhold søger de to spildevandsstrømme mod henholdsvist bund og havoverflade, men grundet den stærkt gradueret densitet i Kongedybet, når de to spildevandsstrømme aldrig bund og overflade, men indlejres i den strømmende vandsøjle. Spildevandsfaner Situation B: Lav strømhastighed og gradueret densitet Kondensat Spildevand Figur 11c Faner fra udledning af processpildevand og kondensat i Kongedybet under værst tænkelige forhold med stærkt gradueres densitetsforhold i Kongedybet Termisk forurening under værst tænkelige forhold (worst case) Til beregning af udledningens termiske forurening beregnes temperaturstigningen i det sammenblandede vand som følge af, at den udledte spildevandsstrøms temperatur er højere end det omgivne vands. Konservativt forudsættes, at havvandets temperatur er 0 C, og ligeledes antages Document no. A&BDD_R002_0001_01 21/24

25 konservativt, at der ikke sker afkøling af processpildevand og kondensat fra anlægget og frem til udledningsstedet. Temperaturantagelserne medfører, at de beregnede temperaturdifferencer giver anledning til det størst beregnede temperaturløft i Kongedybet. Temperaturen på det udledte processpildevand anslås til 50 C, medens temperaturen på kondensatet fastsættes til 30 C. I tabel 9 ses de beregnede maksimale temperaturstigninger ved udledning af henholdsvis processpildevand og kondensat til Kongedybet, når udledningen foretages under de værst tænkelige forhold med lav opblanding jævnfør tabel 7. Afstand Processpv. Kondensat [m] T, C T, C 0,38 0, ,30 0, ,24 0, ,16 0, ,11 0,13 0 0,07 0,09 Tabel 9 Beregnet maksimal temperaturstigning i Kongedybet under de værst tænkelige forhold under udledning af spildevand. 5.4 Deposition fra luften Til sammenligning og perspektivering af koncentrationsbidragene fra udledningen af spildevand, beregnes i det følgende mængden af tungmetal, der deponeres i vandmiljøet fra skorstenens emission. Beregningerne gennemføres dels som et direkte fluxbidrag ved deposition fra røggasfanen på vandoverfladen i fortyndingszonen og dels som et bidrag til forøgelse af det generelle baggrundsniveau i Øresund. Depositionsberegningerne gennemføres for kviksølv, men analoge beregninger kan gennemføres for alle de emitterede tungmetaller Direkte flux Den direkte flux beregnes på baggrund af årsmiddelimmissionen i det pågældende område. Ved en røggasemission for kviksølv på 0,025 mg/nm 3, kan årsmiddelimmissionen beregnes til ca. 0,1 ng/m 3, og med en depositionshastighed på 0,2 mm/s bliver fluxen af kviksølv i fortyndingszonen 6,3 mg/ha*år. Med en fortyndingszone på 0,77 ha (halvcirkel med radius på 70 m), bliver den årlige tilførsel fra luften 4,9 mg/år. Denne flux skal sammenlignes med mængde af kviksølv, der emitteres med henholdsvist processpildevand på 64 g/år ( m 3 x 1 mg/m 3 ) og kondensat på 200 g/år ( m 3 x 1 mg/m 3 ), når disses emissionsgrænser udnyttes 0 % svarende til i alt 264 g kviksølv pr. år. Luftdepositionens flux udgør således ca. 0,002 % af fluxen fra det udledte spildevand, og bidraget herfra kan følgelig negligeres. I tabel vises de tilsvarende beregningsresultater for de metaller, hvorom der enten direkte eller indirekte gælder grænseværdier for røggas og spildevand. I tabellen er begge flux omregnet til mg/år. Depositionsflux relativt til flux fra udlednings af spildevand Flux As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Tl Sb Co V Luft, mg/år 1,5 19,4 2,4 4,9 4,4 4,9 5,8 2,4 3,4 1,5 0,5 Vand, mg/år 1,5E+06 2,6E+06 5,9E+05 2,0E+06 2,0E+06 2,6E+05 2,0E+06 5,9E+05 1,2E+07 3,0E+06 5,9E+06 Tabel Deposition af tungmetal (luft-flux) sammenlignet med flux fra spildevandsudledningen. Af tabel fremgår det, hvorledes depositionen fra luft for alle metaller er uden nævneværdig betydning sammenlignet med spildevandsudledningens flux. Document no. A&BDD_R002_0001_01 22/24

26 5.4.2 Forøgelse af generel baggrund Til beregning af den generelle forøgelse af baggrundsniveauet i Øresund beregnes denne som forholdet mellem den maksimale flux pr. ha af tungmetal og vandgennemstrømningen gennem samme ha i en meters dybde. Det antages således, at det deponerede tungmetal opblandes i den øverste meter af vandsøjlen for arealet på 1 ha. I figur 12 er depositionens styrke vist som funktion af afstanden til skorstenen i østlig retning vist. På figurer aflæses den maksimale deposition over vand til ca. 6,3 mg/(ha*år). Deposition af Hg over vand Østlig retning fra anlæg Deposition, [mg/(ha*år)] 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Afstand fra skorsten, [m] Figur 12 Afstandsafhængig deposition af kviksølv over vandområder i østlig retning. Vandgennemstrømningen gennem 1 ha vand i 1 meters dybde beregnes som gennemstrømningen gennem et tværsnit, der måler 0 m x 1 m = 0 m 2. Med mediangennemstrømningen på 0,15 m/s, bliver gennemstrømningen 15 m 3 /s eller 4,7 8 m 3 /år. Den resulterende koncentration beregnes følgelig som 6,3/4,7 8 = 1,3-8 mg/m 3 () Bidraget af forøgelsen af kviksølvsniveauet i Øresund fra skorstensdeposition er således negligeabel og uden nævneværdig betydning sammenlignet med det naturlige baggrundsniveau i recipienten. I tabel 11 vises de tilsvarende beregningsresultater for de metaller, hvorom der enten direkte eller indirekte gælder grænseværdier for røggas og spildevand. Af tabellen fremgår det, hvorledes depositionen fra luft for alle metaller giver en yderst ringe påvirkning af baggrundsniveauet i Øresund relativt til de respektive vandkvalitetskriterier. Baggrundsbidrag Bidrag til baggrundsniveau i Øresund As Pb Cd Cr Cu Hg Ni Tl Sb Co V 4,0E-09 5,3E-08 6,7E-09 1,3E-08 1,2E-08 1,3E-08 1,6E-08 6,7E-09 9,3E-09 4,0E-09 1,3E-09 Tabel 11 Beregnet maksimalt bidrag til baggrundskoncentrationen i Øresund som følge af deposition fra røggassen. Document no. A&BDD_R002_0001_01 23/24