D. 1. april 2015 Notat om HOFORs ansøgning om tilladelse til blødgøring af vandet fra Værket ved Søndersø ved hjælp af kalkfældning Indhold 1. Udrulning af blødgøring på HOFORs vandværker og ansøgning til Furesø Kommune... 2 2. Baggrund... 3 3. Forbrugernes holdninger og behov... 4 4. Samfundsøkonomiske beregninger for HOFORs ejerkommuner... 4 5. Sundhedsmæssige problemstillinger... 5 6. HOFORs valg af metode... 5 7. Pelletanlæg til kalkfældning på Værket ved Søndersø... 5 8. Vandkvalitet... 7 9. Beskrivelse af kommende vandbehandling på Værket ved Søndersø... 7 10. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Søndersø... 8 11. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Marbjerg og Brøndbyvester Vandværk... 9 12. Kommunikation til HOFORs kunder om blødt vand... 9 13. Bilag... 10 1
1. Udrulning af blødgøring på HOFORs vandværker og ansøgning til Furesø Kommune HOFORs bestyrelse har godkendt en udrulningsplan for renovering af og blødgøring på HOFORs vandværker. Udrulningsplanen løber i perioden frem til forventeligt 2022 og det første af de regionale værker i planen er Værket ved Søndersø. Kortet i nedenstående figur 1 viser hvilke kommuner, der vil komme til at modtage blødgjort vand fra Værket ved Søndersø. Figur 1: Modtagerkommuner af vand fra Værket ved Søndersø. 2
HOFOR ansøgte d. 10. juli 2014 Furesø Kommune om tilladelse til blødgøring af vandet fra Værket ved Søndersø ved hjælp af kalkfældning i henhold til 21 i Lov om vandforsyning mv. 1. Kalkfældning bygger på en teknologi, der er anvendes i blandt andet Sverige og Holland. Embedslægen har vurderet det sundhedsmæssige aspekt og oplyst Furesø Kommune, at det vil være forsvarligt, at Furesø Kommune giver tilladelse til den påtænkte blødgøring af drikkevandet. Furesø Kommune har oplyst HOFOR, at kommunen på baggrund af ansøgningen af d. 10. juli 2014 kan give HOFOR en principiel tilkendegivelse vedrørende blødgøring på Værket ved Søndersø efter at modtagerkommunerne har tilkendegivet deres holdning til blødgøring af vandet fra værket. Forudsat at HOFOR modtager den principielle tilkendegivelse fra Furesø Kommune vil detailprojekteringen opstarte, og munde ud i en ansøgning om endelig tilladelse til blødgøring med tilhørende vilkår om kontrol og tilsynsprogram. HOFOR ønsker at implementere blødgøring i vandbehandlingen i forbindelse med renovering af Værket ved Søndersø. Renoveringen er planlagt til at skulle foregå i 2016-2017, hvorved blødgjort drikkevand med en hårdhedsgrad på ca. 10 dh vil kunne modtages fra værket fra ca. 2017. 2. Baggrund Inden for de senere år har der blandt politikerne på Christiansborg været fokus på fordelene ved at reducere indholdet af kalk i drikkevandet, specielt i den østlige del af Danmark. I Handlingsplan til sikring af drikkevandskvaliteten som Miljøstyrelsen udsendte i december 2010, er der et afsnit om blødgøring. Som følge af denne plan blev der udarbejdet en redegørelse om Central blødgøring af drikkevand af COWI i april 2011 for: Naturstyrelsen, DANVA, Århus Vand, Vandcenter Syd, Nordvand & Københavns Energi. Heri tilvejebringes viden om effekten af at blødgøre drikkevandet, for både små og store vandforsyninger herunder de samfundsøkonomiske og eventuelle sundhedsrelaterede konsekvenser af blødgøring. Svenske og hollandske erfaringer med indførelse af blødt vand viser, at vandforsyningerne får færre klager, og at forbrugerne er meget positive. Hos det hollandske Limburg Vandselskab udtrykker 95 % af forbrugerne, at de er positive. 1 Bekendtgørelse af lov om vandforsyning m.v. LBK nr 635 af 07-06-2010 3
HOFOR, tidligere Københavns Energi, har løbende fået henvendelser fra forbrugere og boligselskaber, som ønsker det hårde vand i København blødgjort. På baggrund af ovenstående besluttede HOFOR derfor at undersøge holdningerne til blødt vand blandt borgerne i København (2011) og Brøndby (2013) og samtidig analysere de miljømæssige og samfundsøkonomiske effekter af blødgøring specifikt for København. 3. Forbrugernes holdninger og behov Repræsentative og statistisk signifikante forbrugerundersøgelser blandt københavnere (2011) og Brøndbys borgere (2013) viser begge, at 75 % af de private forbrugere foretrækker blødgjort vand frem for det hårde vand. De vægter især miljøfordele som mindre forbrug af sæbe, kemikalier og energi samt mindre rengøring og afkalkning 2. En samtidig undersøgelse blandt et udsnit af erhvervskunder i begge kommuner viser, at flertallet af erhvervskunderne ligeledes ønsker blødt vand, og at de især vægter de økonomiske besparelser, som kan opnås gennem blødgøring af vandet så som markant øget levetid på installationer, mindre afkalkning og vedligehold samt mindsket energitab 3. Se endvidere bilag 1, sammenfatning af forbrugerundersøgelser. 4. Samfundsøkonomiske beregninger for HOFORs ejerkommuner COWI, som forestod den samfundsøkonomiske vurdering af central blødgøring af vand i husholdninger i Naturstyrelsens rapport Central blødgøring af drikkevand fra 2011, foretog efterfølgende beregninger af de samfundsøkonomiske effekter specifikt for København (2012) og for hele HOFORs forsyningsområde (2014). I disse beregninger blev etageboligers særlige forhold inddraget såvel som effekter for kontorbygninger og hoteller 4. En detaljeret fremstilling af resultatet af disse beregninger fremgår af bilag 2. Det samlede resultat af COWIs samfundsøkonomiske beregninger viser, at fordele ved kalkfældning blandt andet er markant længere levetid på installationer, reduktion af kemikalieforbruget i private hjem og virksomheder, 2 Analyse Danmark: Københavns Energi. Panelundersøgelse om blødgøring af vand, feb. 2011. Analyse Danmark: Undersøgelse af holdninger til vand i Brøndby Kommune, juni 2013. 3 Modus Kommunikation: Sammenfatning af fem kundeundersøgelser ang. central blødgøring af vandet i Københavns Kommune, 15.8.2012. Modus Kommunikation: Kvalitativ undersøgelse ang. central blødgøring af vand blandt erhvervskunder i Brøndby forsyningsområde, 29. 8. 2013. 4 Notat Samfundsøkonomisk vurdering af blødgøring af vand til husholdninger i HOFORs ejerkommuner. COWI, 27. marts 2014. 4
mindre energiforbrug til husholdningsapparater og varmeanlæg, reduktion af CO 2 -udledning, mindre slid på husholdningsmaskiner samt lettere rengøring i hjemmet og i industrien. Ulemper er tilsætning af fældningskemikalie samt risiko for flere cariestilfælde. Når fordele og ulemper gøres op for HOFORs ejerkommuner, kan den samfundsøkonomiske konsekvens af central blødgøring opgøres til en besparelse for husholdninger på 4,40 kr./m³ vand, se vedlagte bilag 2. Heri er indregnet udgifter til afskrivning og drift af anlæg til kalkfældning på vandværkerne. 5. Sundhedsmæssige problemstillinger DTU har udarbejdet en rapport 5 vedrørende de sundhedsmæssige effekter af kalkfældning på vandværker med pelletmetoden (se afsnit 6 for beskrivelse af metoden). Af rapporten fremgår det, at der er stor usikkerhed forbundet med forudsigelse af cariesniveauet efter blødgøring, og dertil kommer en række andre observationer: stor reduktion i caries over de seneste årtier, der skyldes andre forhold end drikkevandskvaliteten udlandets brug af blødgøring gennem adskillige år uden, at det har givet anledning til bekymring meget stor mangel på viden om de grundlæggende processer for calciums betydning for caries 6. HOFORs valg af metode HOFOR har valgt den såkaldte pelletmetode, hvor kalk udfældes på sandkorn ved tilsætning af en base. Denne metode, der er anvendelig på store anlæg, har vi set udført i Sverige og Holland, hvor de gennem mange år problemfrit har anvendt kalkfældning ved central blødgøring. Valget af base afhænger af hvilken reduktion i vandets kalkindhold, der ønskes. HOFOR har valgt at anvende natriumhydroxid til formålet, da dette giver den ønskede hårdhedsreduktion, således at det blødgjorte vand stadig kan opblandes med hårdt vand uden at blive kalkaggressivt. Dette er vigtigt, da der i praksis vil være forhold hvor muligheden for en opblanding mellem blødgjort og hårdt vand vil være til stede, da HOFOR også fremover skal kunne levere vand til forsyninger, som ikke har blødgjort vand. 7. Pelletanlæg til kalkfældning på Værket ved Søndersø Kalkfældningen finder sted i en såkaldt pelletreaktor, hvor råvand tilføres under en dysebund i bunden af reaktoren, se figur 2. I reaktoren, der er ca. 7 m høj, 5 Redegørelse om sundhedseffekter af blødgøring i København specielt med fokus på caries, Notat fra DTU Miljø, februar 2012. 5
svæver fint sand ved hjælp af en opadgående vandstrøm på ca. 100 m/t Sandet er vasket og renset kvartssand med en kornstørrelse på ca. 0,3-0,4 mm. Figur 2: Pelletbeholder til kalkudfældning. Kalkfældningen startes ved at tilsætte natriumhydroxid til vandet lige over dysebunden. Natriumhydroxiden er en fødevarekvalitet med en koncentration på ca. 25-30 %. Ved denne øgning af ph-værdien, fra ca. 7 til ca. 9, startes kalkfældningen, som finder sted på de svævende sandkorn. Det er krystallinsk calciumcarbonat, der udfældes på sandkornene, som dermed danner de såkaldte pellets, der bliver stadigt større og til sidst falder mod bunden af reaktoren, hvor de dagligt udtømmes. Der tilføres løbende fint renset sand til erstatning for de pellets, der tappes fra reaktoren. Sammen med udfældning af calciumcarbonat udfældes fra råvandet også langt det meste af råvandets jern og mangan-indhold. Samlet giver det nogle meget hårde lysebrune pellets med en størrelse på ca. 1-2 mm. Vandet, der løber ud fra toppen af reaktoren, har en hårdhed på ca. 8 dh. Det indeholder en del fine kalkpartikler, samt et lille overskud af den tilsatte natriumhydroxid, som skal fjernes inden næste procestrin. Vandets indhold af overskydende natriumhydroxyd neutraliseres med kulsyre (CO 2 ) inden vandet ledes til beluftning. Efter beluftningen skal vandet filtreres. 6
Processen kører fuldautomatisk og kontrolleres kontinuert ved hjælp af phmålinger, konduktivitet og turbiditet, så det sikres, at der ikke sker procesfejl. Det blødgjorte vand med en hårdhedsgrad på ca. 8 dh, tilsættes derefter ubehandlet råvand, inden luftning og filtrering, for at hæve hårdhedsgraden til 10 dh i det færdige drikkevand. 8. Vandkvalitet Den fremtidige vandkvalitet (se bilag 3) vil være påvirket af hvilke råvarer og kemikalier, der tilsættes i forbindelse med kalkfældningsprocessen. Det tilsatte kvartssand skal renses og desinficeres i en cyklon inden tilsætning til reaktoren, og det vil dermed ikke bidrage med bakterier. Den tilsatte natriumhydroxid af fødevarekvalitet vil ikke indeholde spor af andre kemikalier og dermed kun bidrage til vandkvaliteten med den mængde natrium, der tilsættes ved processen. Det resulterende natriumindhold vil holde sig pænt under grænseværdien for natrium. Den tilsatte mængde CO 2 vil ikke bidrage med andet end det ønskede ph-fald samt med hydrogencarbonat til vandet. Kalkfældningen reducerer alene vandets indhold af calcium. Der ændres ikke på vandets indhold af magnesium og fluorid, der især er vigtige parametre for hjertekarsygdomme og tandsundhed. Ved at reducere hårdheden til 10 dh undgås samtidig kemiske reaktioner, når vandet blandes med vand af anden hårdhed, ligesom tæring af rørene undgås. Smagen af drikkevandet påvirkes ikke af blødgøringen. Dette har været verificeret i forbindelse med smagstest hos akkrediteret smagspanel samt ved blindtest blandt forbrugerne. Den mikrobiologiske kvalitet af vandet bliver ikke påvirket ved kalkfældningsprocessen, da det tilsatte sand bliver desinficeret inden tilsætning, og natriumhydroxid og CO 2 er rene kemikalier. 9. Beskrivelse af kommende vandbehandling på Værket ved Søndersø HOFOR har ansøgt Furesø Kommune om tilladelse til at etablere blødgøring af hele den leverede vandmængde fra Værket ved Søndersø ved hjælp af kalkfældning, således at drikkevandets indhold af calcium reduceres. For Værket 7
ved Søndersø vil det være ideelt at reducere vandets hårdhed fra ca. 20 dh til ca. 10 dh i det færdige drikkevand. Den nuværende behandling, der omfatter beluftning og efterfølgende reaktionsbassin samt dobbeltfiltrering, ændres som følger: Den nuværende beluftning og det efterfølgende reaktionsbassin fjernes og råvandet ledes direkte til kalkfældningen. Efter kalkfældningen tilsættes CO 2, således at ph-værdien bliver mindre end 8. Ubehandlet råvand tilsættes således, at den ønskede hårdhed på 10 dh opnås. Herefter beluftes vandet til 80-90 % iltmætning. Derpå skal vandet filtreres ved hjælp af enkeltfiltrering for at fjerne de medfølgende kalkpartikler samt vandets indhold af resterende mangan samt den normale omsætning af ammonium ved nitrifikation. Se vedlagte principskitse i bilag 4. Efterfiltret vil have længere driftsperiode mellem skylningerne end ved den nuværende vandbehandling, da okkerindholdet vil være næsten fjernet ved kalkfældningen. Skyllevandsmængden vil dermed blive reduceret. Ved den kommende vandbehandling etableres et genbrugsanlæg, hvor renset skyllevand genbruges i vandproduktionen. Betydningen af blødgøring af vandet fra Værket ved Søndersø for de kommuner, der modtager vand herfra, er beskrevet i vedlagte notat, som er specifikt for hver enkelt modtagerkommune. 10. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Søndersø HOFOR har opbygget og testet et pilotanlæg på Værket ved Marbjerg til at udføre forsøg med kalkfældning. Anlægget er efterfølgende blevet anvendt til test på Brøndbyvester Vandværk, hvor HOFOR har søgt og fået tilladelse til at blødgøre vandet i Brøndby Kommune. Fra november til december 2014 anvendte HOFOR pilotanlægget til test af blødgøring af vandet på Værket ved Søndersø. Pilotanlægget er opbygget som en model af et minivandværk med en max. kapacitet på ca. 1 m 3 /t. For at skabe plads til den ca. 7 meter høje pelletreaktor er anlægget blevet opbygget i 3 containere, der står oven på hinanden for lettere at kunne flyttes fra sted til sted. Pilotanlægget er blevet tilpasset de givne forhold på Værket ved Søndersø og forsøgsresultaterne skal danne grundlag for kravspecifikationen til den efterfølgende detailprojektering. Forsøgene på Værket ved Søndersø har vist, at kalkfældningsprocessen fungerer som planlagt. Den er meget robust og let at kontrollere. Den styres ved hjælp af kontinuerlige ph-målinger med alarmer ved udløb fra reaktoren, efter 8
CO 2 -doseringen, samt efter efterfiltreringen. Desuden måles kontinuerligt turbiditet ved udløb fra reaktoren samt efter filtrering. Konduktivitet måles ligeledes ved udløb fra reaktor, til kontrol for den tilsatte mængde natriumhydroxid. Tryk måles kontinuerligt ved bunden af reaktoren for at få et mål for den udfældede mængde kalk og dermed udviklingen i pelletstørrelsen. Forsøgene har vist, at ca. 92 % af vandets jernindhold og ca. 95 % af vandets manganindhold medudfældes ved kalkfældningen. Test af den efterfølgende enkeltfiltrering forløb som forventet med fjernelse af de medfølgende kalkpartikler samt den normale omsætning af ammonium ved nitrifikation. Vandet havde ved udløbet fra enkeltfiltreringen drikkevandskvalitet. De dannede pellets består af sand med den udfældede mængde kalk, jern og mangan. NaturErhvervsstyrelsen under Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri har givet HOFOR tilladelse til at de dannede kalkpellets kan markedsføres som jordforbedringsmiddel. Det er forventningen, at kalkpellets frit kan anvendes som jordforbedringsmiddel, som erstatning for kalk fra kalkbrud (minedrift). 11. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Marbjerg og Brøndbyvester Vandværk Forsøgene udført på Værket ved Marbjerg og Brøndbyvester Vandværk gav samme positive udfald som ved Værket ved Søndersø, og viste at jern- og manganfjernelsen er op til 95-100 % samt at nikkelindholdet vil blive reduceret med op til ca. 40 %. 12. Kommunikation til HOFORs kunder om blødt vand HOFOR har i august 2014 udarbejdet en folder Blødt vand til gavn for dig til brug for generel information af HOFORs kunder. Folderen findes på www.hofor.dk og kan også rekvireres ved henvendelse til HOFOR. Folderen beskriver hvad blødt vand er, fordelene ved blødt vand frem for hårdt vand, hvad der sker på vandværket og processen omkring udrulning af blødt vand i HOFORs ejerkommuner. I forbindelse med udrulningen af blødgøring på HOFORs vandværker vil HOFOR gennemføre informationskampagner målrettet de berørte borgere, boligselskaber og virksomheder i HOFORs forsyningsområde om ændringen i vandkvaliteten fra hårdt til blødt vand. Første informationskampagne gennemføres i Brøndby Kommune i forbindelse med opstarten af blødgøringsanlægget på Brøndbyvester Vandværk i 2016. I forbindelse med høringsprocessen i HOFORs øvrige modtagerkommuner stiller HOFOR sig gerne til rådighed med uddybende information om blødt vand og 9
udrulningsprocessen for blødgøringsanlæg på HOFORs vandværker. Dette vil kunne ske efter aftale med de relevante modtagerkommuner/-forsyninger. 13. Bilag Bilag 1 Sammenfatning af forbrugerundersøgelser i København 2010 og Brøndby 2012 Bilag 2 Samfundsøkonomisk vurdering af blødgøring af vand til husholdninger i HOFORs ejerkommuner Bilag 3 Den fremtidige vandkvalitet fra Værket ved Søndersø Bilag 4 Principskitse for kalkfældning på Værket ved Søndersø 10