HØJE TAASTRUP FJERNVARME AMBA 19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG ADRESSE COWI A/S Havneparken 1 7100 Vejle TLF +45 56 40 00 00 FAX +45 56 40 99 99 WWW cowi.dk RISIKOVURDERING - OKTOBER 2014 INDHOLD 1 Indledning 1 2 Geologi og hydrogeologi 2 2.1 Geologi 2 2.2 Hydrogeologi 2 3 Risikovurdering 3 3.1 Uheldstyper 3 3.2 Spildmængder 4 3.3 Spredning i jordmatrixen 6 4 Afhjælpende foranstaltninger 7 5 Referencer 7 1 Indledning I forbindelse med ansøgning om 19 tilladelse 1 til etablering af et solvarmeanlæg i Fløng har Høje-Taastrup Kommune anmodet om en risikovurdering over for grundvandsressourcen i området. Solvarmeanlægget medfører en teoretisk risiko for forurening af områdets grundvandsressource med glycol, som anvendes til frostsikring af anlægget. Glycolen indeholder endvidere korrosionshæmmende additiver, som ligeledes udgør en risiko. For anlæggets detaljer henvises der til COWIs 19 ansøgning dateret 3. septem- PROJEKTNR. A051466-001 DOKUMENTNR. dok03-miljø VERSION 1.0 UDGIVELSESDATO 08-10-2014 UDARBEJDET ANPN KONTROLLERET TUJ GODKENDT JPSN 1 3. september 2014 og tillæg hertil af 1. oktober 2014
2/7 19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG ber 2014 med tilhørende tillæg til 19 ansøgningen dateret 1. oktober 2014. Solvarmeanlægget etableres på matr. nr. 8ab Fløng By, Fløng. 2 Geologi og hydrogeologi 2.1 Geologi Lokaliteten er et morænelandskab fra sidste istid, som overvejende består af sand og ler. Lokaliteten er endvidere beliggende i et område med randmoræner. Terrænforhold Lokal geologi Lokaliteten ligger i ca. kote +28 m/dnn. Omkring lokaliteten er terrænet kuperet. Mod nord, vest og syd stiger terrænet til kote fra +42 til +50. Mod øst er terrænet mindre kuperet og svagt faldende til omkring kote +25. I en moniteringsboring (DGU nr. 207.2936) udført på lokaliteten er der øverst truffet glaciale aflejringer af moræneler til kote +17,6 (10,4 m u.t.). Lerlaget har indslag af smeltevandsand fra kote +21 til +20 (7-8 m u.t.). Under lerlaget i kote +17,6 (10,4 m u.t.) træffes marint kalk/kridt (Danienkalk). Kalken betegnes som blød og slammet (kalsitit). Fra kote +11 er kalken stærkt slammet. Mod øst er der i en boring (DGU nr. 207.2699) tilhørende Fløng Vandværk observeret en tilsvarende geologi med et dæklag af moræneler på ca. 14 meter over kalken/kridt. Øverst er det truffet et lag af smeltevandssand - men indslag af smeltevandssand træffes ikke i lerlaget. Mod nord er der i en boring (DGU nr. 207.1056) tilhørende Marbjerg By s Vandværk observeret et dæklag af moræneler fra terræn til ca. 9,5 m u.t. (kote +14,5). Herunder træffes et sammenhængende lag af smeltevandsgrus til ca. 17,1 m u.t. (kote +7). Herefter træffes kalk/kridt (Danien-/bryzokalk). Mod syd kan en tilsvarende geologi sandsynligvis observeres (DGU nr. 207.310) som under lokaliteten. Kalk/kridt (Danien-/bryzokalk) træffes under et dæklag af ler ca. 17 m u.t. (kote +10). Data for lerlaget i boring DGU nr. 207.310 kan ikke fastlægges men en gammel brønd til ca. 11 m u.t. kan betyde, at der i lerlaget er en tilsvarende sandstribe som under lokaliteten. Mod vest træffes der vekslende lag af smeltevandssand/-grus og moræneler over Danienkalken. Primært grundvand 2.2 Hydrogeologi Drikkevand indvindes fra det sammenhængende lag af Danienkalk beliggende ca. 10-11 m under lokaliteten. Kalklaget udgør derved det primære magasin. Det primære grundvandsmagasin på lokaliteten træffes ca. 5 m nede i kalken i ca. kote +12 til 13. På lokaliteten vurderes magasinet at være spændt med et potentiale i kote +19 (ca. 8,9 m u.t.).
19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG 3/7 På potentialekort over Københavnsregionens primære grundvandsmagasin ses grundvandstrømningen i området til overordnet at være østlig. Sprækker i kalken kan bevirke at strømningsmønstret i den øvre del af kalken er meget inhomogent og endvidere kan være påvirket af de lokale vandindvindinger. Sekundært grundvand Sekundære/terrænnære grundvandsmagasiner vurderes at være beliggende i smeltevandsaflejringerne over dæklaget af moræneler. Grundvandsspejlet kan grundet de varierende lagtykkelser af moræneler være meget fluktuerende. En strømningsretning kan derfor ikke fastlægges med sikkerhed, men kan være vestlig grundet fald i terrænet mod vest. På lokaliteten er der observeret en sandstribe af smeltevandssand i moræneleren. Sandstriben er beliggende over potentialet for det primære magasin. Overordnet vurderes der at være en nedadrettet trykgradient på lokaliteten, og det primære grundvandsmagasin er derved sårbart. Drikkevandsinteresser Lokaliteten ligger i et område med særlige drikkevandsinteresser (OSD) og i et nitratfølsomt område. Nærmeste almene vandværker er Marbjerg Bys Vandværk og Fløng Vandværk amba. Fløng Vandværks nærmeste indvindingsboring (DGU nr. 207.2699) er beliggende ca. 750 m nordøst for lokaliteten. Indvindingsboringen til Marbjerg Bys Vandværk (DGU nr. 206.1056) er beliggende ca. 1.000 m nordvest for lokaliteten. Lokaliteten er beliggende inden for indvindingsoplandet til begge de omtalte vandværker. 3 Risikovurdering Leverandøren 2 af anlægget har oplyst, at de toksiske korrosionshæmmende tilsætningsstoffer i frostsikringsvæsken ikke kan undlades eller substitueres med andre mindre toksiske forbindelser. Det er aftalt med Høje-Taastrup Kommunes miljøafdeling, at risikovurderingen begrænses til en simpel model med estimerede spredningsdybder i relation til forskellige uheldsscenarier, spildmængder og sandsynligheden for disse. 3.1 Uheldstyper Udsivning med frostvæsken fra anlægget kan overordnet foregå på følgende måder: 1 Kontinuet tilførsel - Kontinuert (vedvarende) forurening er en forurening med større masse, og dermed vedvarende tilførsel af forurening f.eks. fra en mindre utæthed i rørføringer og/eller i en tank 2 Pulstilførsel - Ved pulstilførsel (momentan forurening) forstås en forureningspuls af kort varighed, som derefter stoppes f.eks. større brud på rørføringer og/eller brud i en tank 2 ARCON
4/7 19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG Med hensyn til risikoen for spredning i dybden er en kontinuerlig tilførsel mere kritisk for grundvandsressourcen, idet spredningen sandsynligvis sker inden for et mere begrænset areal og over længere tid. Tiltag til sikring og løbende påvisning af utætheder/trykfald er beskrevet i hhv. 19 ansøgningen og tillægget til 19 ansøgningen, hvortil der henvises. 3.2 Spildmængder Det er i tillægget til 19 ansøgningen oplyst produktmængder af frostvæsken i solvarmeanlæggets enhedsoperationer. Høje-Taastrup Kommunes miljøafdeling ønsker beskrivelserne præciseret, således mængderne ved udsivning opgøres på basis af en reaktionstid på max. 1 time regnet fra tid der vil gå, før tilkaldevagt kan være på lokaliteten. Rørføringer Rørføringer til frostvæsken er tilkoblet til anlæggets SRO-anlæg, hvor lækage i rørføringen detekteres med alarmtråde i rørets indre beklædning inden for kort tid. Rørføringen er udført som et rør med isolering og en ydre stofresistent kappe af plast. Den samlede mængde væske i rør og solfangere er på 5,4 m³ - heraf ca. 3,1 m³ i rørføringerne (kold og varm frostvæske). Skulle der mod forventning ske en udsivning til jordmatrixen, vil der være tale et simultant brud gennem hhv. den ydre plastkappe og rørføringen med frostvæsken. Dette scenarium kan detekteres via SRO-anlægget, og vil med stor sandsynlighed ikke finde sted, idet risikoen for overgravning er forsvindende lille. Endvidere kan brudstedet detekteres inden for få meter således en indsats kan udføres inden for relativt kort tid. Fjernvarmerørets godkendte levetid er ifølge leverandøren 30-40 år mod solvarmeanlæggets forventede levetid på 20 år. Et utænkeligt spild/udslip ved et simultant brud vil være i størrelsesordenen den produktmængde der står i rørføringerne til hhv. det kolde eller varme frostvæske ca. 1.200 l 3. Solfangere Det er af leverandøren vurderet, at det mest kritiske sted på solfangerfeltet er utætheder i omløbere. Utætheder kan detekteres med SRO-anlæg og relativt let udbedres med en simpel efterspænding. Der er endvidere mulighed for at bypasse en lækkende solfanger, således at den kan repareres. Det er oplyst af leverandøren, at alarmgrænsen svarer til en udsivningsmængde på 300-400 liter væske over længere tid (dage til uger). Yderligere udsivning inden for en time er vurderet til ganske få ml, således det samlede spild maksimalt forventes at være ca. 400 liter. Teknikbygning I teknikbygningen kan der ske en udsivning fra brud på rørføringer inde i bygningen med en samlet mængde væske på ca. 1,7 m³. Udsivning med væske i selve teknikbygningen opsamles via et selvstændigt gulvafløb i midten bygningen, som er forbundet til nedgravet tank på 2.000 liter, som etableres uden for bygningen. Tanken er monteret med en niveauføler, som er forbundet til SRO-anlægget. 3 Arcon
19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG 5/7 Der er således tale om et lukket system, hvor tanken alene skal opsamle væske fra teknikbygningen. Indholdet i tanken vil blive bortskaffet umiddelbart efter alarm og kontrol. Niveauføleren kan etableres således der er mulighed for relativ kort indikation, og derved minimum oplag af væske i tanken før tømning. Risikoen for udslip til den omkringliggende jord er derved meget minimal. Sættes niveauføleren til 10 % af tankens rumfang, vil et udslip fra en utæthed i tanken være i størrelsesordenen 200 liter. Med en rundering af anlægget f.eks. med en rundering pr. uge, vil opholdstiden af frostvæske i tanken være relativt kort. Endvidere vil brud på rørføringer i teknikrummet vil være synligt med farvet væske på gulvet. Akkumuleringstank Akkumuleringstanken benyttes som opsamlingstank for frostvæsken ved trykfald forårsaget af almindelige temperatursvingninger. Ved almindelig drift indeholder tanken ca. 300-400 liter væske som buffer. I tilfælde af kogning i solfangerfeltet kan der maksimalt tilbageføres indholdet i solfangere samt indholdet fra den varme fjernvarmeledning til tanken. Den samlede mængde herfra er ca. 4,2 m³. Tanken har en kapacitet på 5.000 l og er overfladisk. Tanken er monteret med en tryktransmitter og vil real-time indikere væskemængden i tanken. Udsivende væske fra utætheder i tanken og rørføringerne kan ikke detekteres med anlæggets SRO. Sikringstiltag kan være simple anordninger f.eks. placering af en opsamlingsbakke under tanken med føler og tilkoblet SRO-anlægget. Dette fordrer dog, at tanken placeres i et vejrbestandigt skur. Et udslip fra utætheder i tanken kan være i størrelsesordenen 400 liter. Generelle erfaringer Miljøstyrelsen har udarbejdet et miljøprojekt omhandlende miljøforhold i forbindelse med etablering af private jordvarmeanlæg /1/. Erfaringer med uheld er ifølge projektet baseret på uheldstyper med projekter i overfladejorden, hvor nedgravede jordslanger overses og overgraves. Der er endvidere indberettet et enkelt uheld grundet stormskade, hvor slanger er revet over samt et brud ved rørsamlinger eller ved uagtsomme handlinger ved påfyldninger af anlæg før opstart. Alle udslip i miljøprojektet er sket fra ca. 25 terrænnære horisontale anlæg, hvor der i Danmark skønnes at være etableret ca. 24.200 anlæg. Ovenstående uheldstyper er jf. vejledningen /1/ forårsaget af menneskelige handlinger og den væsentlige type for uheld (brud på rør) vurderes ikke at være realistisk på det pågældende anlæg. Endvidere er der på lokaliteten ingen eksisterende ledningsforhold eller andre ledningsejere der kræver vedligehold/gravearbejder og der risiko for brud på anlæggets ledninger. Konklusion Baseret på de konkrete risici med det pågældende anlægs enhedsoperationer vurderes det mest realiste scenarium at være en mindre utæthed i solfangere og
6/7 19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG udsivning med væske på terræn inden for et lille areal (få kvadratmeter). Den kritiske mængde er opgjort til max. ca. 400 liter. 3.3 Spredning i jordmatrixen Frostsikringsvæsken med glycol er fuldstændig blandbar med vand. En udsivning med frostsikringsvæsken vil derfor relativt hurtigt sprede sig i jordmatrixen. Spredning af et stof i umættet zone foregår vha. gasdiffusion i jordens poreluft og ved vertikal transport af forurening opløst i regn-/infiltrationsvand. Forurenet infiltrationsvand vil med tiden medføre forurening af grundvandet. Fri stoffase kan endvidere trænge direkte ned til magasinet som dog er afhængig af en række forhold. Processen stopper, når mængden af fri stof ikke længere er stor nok til at overskride kapillarkræfterne i jordmatrixen, eller når der ikke er mere stof tilbage. Spredning i lerholdige lag sker ofte via sprækker og sandslirer i lerlaget. I mere homogene jordlag som f.eks. sand, vil spredningen være mere regulær og spredningen kan herved ske inden for et mindre areal med risiko for større spredning i dybden sammenlignet med lerlag. Jordens evne til at tilbageholde stoffer er udtrykt ved retentionskapaciteten. Det har ikke været muligt at finde litteraturværdier for frostvæskens retentionskapacitet. Miljøstyrelsens har udarbejdet en model (JAGG) til beregning af den maksimale fasefordeling af specifikke stoffer i jordens umættede zone (fordelinger i hhv. jordens porevand, adsorption til jordpartikler og fordeling i jorden poreluft). Det antages endvidere, at de umættede jordlag vil kunne have en retentionskapacitet for væsken svarende til jordlagets indhold af porevand da væsken er fuldstændig blandbar med vand. Tørstofindholdet i umættede jordlag er erfaringsmæssigt på ca. 90 %. Den skønnede retentionskapacitet for glycolopløsningen er angivet i tabel 1. Tabel 1 Skønnede retentionskapaciteter for frostsikringsvæsken i umættede jordlag beregnet med JAGG Jordlag Kapacitet (l/m³) Sand 100 Ler 185 Beregningsformel Spredningsdybden kan beregnes efter nedenstående formel.
19 TILLADELSE - SOLVARMEANLÆG, FLØNG 7/7 Spredningsdybden (H) = (Volumen spild (konstant) / (Areal af spild * Retentionskapacitet). H=V/(A*R). På lokaliteten er der overvejende observeret et dæklag på op til ca. 10 meter over det primære magasin. En mængde på ca. 400 liter frostvæske vil inden for et areal på 1 m² sive ned til ca. 2 m under terræn, før der ikke længere er bundet fri frostvæske i jorden. Nedsivningsdybden er således ikke kritisk i forhold til grundvandsressourcen. I Miljøstyrelsens projekt er der angivet et konservativt skøn på den vertikale porevandshastighed i ler med ethanol på ca. 1 m/år /1/. Transporttiden er herved ca. 7-10 år, før indholdet vil nå det primære magasin med opløst infiltrationsvand fra nedbør. Et større simultant spild/udslip fra rørføringer vil med stor sandsynlighed ske oven på terræn. Grundet et større operationstryk i røret - sammenlignet med udsivning fra en mindre lækage - vil det resulterende areal for nedsivning være større. Er arealet på ca. 20 m² vil nedsivningen ske til ca. 0,5 m u.t. med en mængde på 1.200 l. 4 Afhjælpende foranstaltninger Uheld og spild med frostvæske på anlægget er omfattet af bestemmelserne i jordforureningsloven der omhandler påbud om undersøgelse og oprensning af forurening. Det anbefales, at Høje-Taastrup meddeler vilkår om udarbejdelse af en beredskabsplan til håndtering af uheld og spild. Beredskabsplanen skal godkendes af de respektive myndigheder. Det anbefales endvidere at der i en drifts- og vedligeholdelsesplan for anlægget meddeles vilkår om en ugentlig rundering på anlægget til visuel kontrol for udsivninger. Fokus skal rettes mod solfangerfeltet og utætheder i omløbere. Etablering af et mindre og vejrbestandig skur til opstilling af akkumuleringstanken inkl. anlæg til lækagekontrol og opsamling af væske kan anbefales, men indgår ikke som en del af det projekterede anlæg. 5 Referencer /1/ Miljøstyrelsen. Miljøforhold i forbindelse med etablering af private jord varmeanlæg. Miljøprojekt nr. 1588, 2014