Viborg Kommune Forslag til opnåelse af rene Viborg søer - Etablering af nye rensedamme på separatkloakken - Afskæring af separatkloakken - Mekanisk/kemisk rensning af overflade- og søvand - Reduktion af søernes interne fosforbelastning Kunde Rådgiver Viborg Kommune Hedeselskabet Teknisk Forvaltning Miljø og Energi A/S Sct. Mogens Gade 3 Klostermarken 12 8800 Viborg 8800 Viborg Telefon 87 25 25 25 Telefon 87 28 10 00 Fax 87 25 21 00 Fax 87 28 12 55 e-mail msg@viborgkommune.dk e-mail me-vib@hedeselskabet.dk Sag nr. 223 03 040 Kontakt Morten Sass Glarbo Projektleder Peter Poulsen ppo@ Kvalitetssikring Jens Haugstrup Jensen jhj@ Revision nr. 4 Udgivet
Indholdsfortegnelse 1 Indledning 3 1.1 Hvad skal der til for opnåelse af rene Viborg søer? 4 2 Resume 5 2.1 Resultater 5 2.2 Beskrivelse af løsningsforslagene 6 2.3 Finansiering 7 3 Løsningsforslag 10 3.1 Etablering af nye rensedamme på separatkloakken 10 3.1.1 Hvad er en rensedam? 11 3.1.2 Forslag til placeringer af rensedamme 12 3.2 Afskæring af separatkloakken 13 3.2.1 Beskrivelse 13 3.2.2 Påvirkning af søerne 14 3.2.3 Økonomi og levetid 16 3.3 Mekanisk/kemisk rensning af overflade- og søvand 17 3.3.1 Beskrivelse 17 3.3.2 Påvirkning af søerne 20 3.3.3 Økonomi og levetid 21 3.4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning 24 3.4.1 Opsamling på økologisk tilstand og ekstern belastning 24 3.4.2 Aluminiumbehandling af Viborg søerne 25 3.4.3 Praktiske forhold omkring udbringning af aluminium 26 3.4.4 Miljøvurdering af aluminiumbehandling 26 3.4.5 Myndighedsforhold 27 3.4.6 Effekt 27 3.4.7 Økonomi og levetid 27 4 Afslutning 29 4.1 Resultater 29 5 Referencer 31 Bilagsfortegnelse Nr. Kort Målestok 1 Placering af rensedamme 1 : 10.000 2 Placering af afskærende ledning 1 : 10.000 Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 2
1 Indledning I løbet af efteråret 2003 har Hedeselskabet for Viborg Kommune udarbejdet rapporten /1/ Reduktion af kloakkens forurening af Viborg søerne, dateret den 26. november 2003. Rapporten /1/ omfattede 11 forskellige løsningsforslag til reducering af forureningen fra kloakken af Viborg søerne. Teknik- og Miljøudvalget (TMU) besluttede efterfølgende på sit møde den 28. januar 2004 bl.a., at der skal arbejdes videre med 4 af løsningsforslagene i /1/. Løsningsforslagene er: Afskæring af separatkloakken Rensning af overløbsvand fra fælleskloakken (minimere synlige effekter ) Etablering af nye rensedamme på separatkloakken Mekanisk/kemisk rensning af overflade- og søvand Nærværende rapport er udarbejdet på et niveau, som forudsætter, at læseren har gennemgået /1/. Det ene af de nævnte løsningsforslag er beskrevet i rapporten Rensning af overløbsvand fra fælleskloakken dateret den 20. december 2004. Den 13. januar 2005 holdt kommunen et møde med Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) om Viborg søerne. DMU foreslog, at kommunen undersøgte muligheden for at binde fosfor til søbunden, hvorfor dette forslag er medtaget i denne rapport. I den efterfølgende tabel 1.1 er opstillet nogle karakteristiske data for den del af kloakken for Viborg by, der påvirker søerne samt den årlige belastning med fosfor. Tallene for separatkloak uden bassin er ændret i forhold til /1/, da der er fremkommet nye oplysninger, som giver lidt højere værdier. Kloaktype Bassin Udløb Volumen Bef. areal.. Fosfor.. [stk.] [m³] [ha] [kg/år] [%] Fælleskloak Ja 6 5.365 196 79 16% Nej 5 4 4,5 1,9 0,4% Separatkloak Ja 6 37.415 135 129 27% Nej 30 0 115 277 57% I alt - 47 42.784 451 486 100% Tabel 1.1 Overordnede oplysninger om kloakken med udløb til Viborg søerne. Mængderne er baseret på beregninger efter standardværdier for fosforindhold Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 3
1.1 Hvad skal der til for opnåelse af rene Viborg søer? Viborg Amt har i /2/ beskrevet, hvor meget tilledningen af fosfor til Viborg søerne fra de direkte kilder skal reduceres for at opnå en tilfredsstillende miljøtilstand (rene søer). Dette er: Sø Reduktion [kgp/år] Nørresø ca. 475 Søndersø ca. 725 Tabel 1.2 Nødvendig reduktion af den årlige fosfor tilledning til Viborg søerne Tabel 1.2 viser, at en tilfredsstillende miljøtilstand i Nørresø opnås når den årlige tilledning af fosfor reduceres med ca. 475 kg. En tilfredsstillende miljøtilstand i Søndersø forudsætter en reduktion på ca. 725 kg fosfor til Viborg søerne. Hvis den nævnte reduktion i Nørresø opnås, skal de direkte kilder til Søndersø årligt reduceres med ca. 250 kg fosfor. I bestræbelserne på at reducere fosforbelastningen er der foretaget tiltag, som bl.a. er genskabelse af Rødding Sø, nedlæggelse af Rødding Renseanlæg og iltning af Nørresø. Disse tiltag mindsker den årlige belastning med ca. 250 kg fosfor til Nørresø. Ved en samlet reduktion på ca. 725 kg fosfor af den årlige tilledning til Viborg søerne, vil der ifølge amtet gå årtier før Viborg søerne opnår en tilfredsstillende miljøtilstand. Det skyldes, at der frigives fosfor fra bundsedimentet i Viborg søerne (indirekte kilde). I /6/ er det vurderet, at der i perioden 1990 til 2000 i gennemsnit årligt blev frigivet knap 800 kg fosfor. I /7/ er det i 2002 vurderet, at der kan udveksles ca. 9.500-19.750 kg fosfor mellem bundsedimentet og søvandet, men sandsynligvis tættest på ca. 9.500 kg. Tiden indtil der opnås en tilfredsstillende miljøtilstand, kan dog forkortes. Dette kan ske ved enten at sikre, at fosfor ikke frigives eller ved at trække fosfor ud af bundsedimentet. Begge løsninger er beskrevet i nærværende rapport. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 4
2 Resume 2.1 Resultater I den efterfølgende tabel 2.1 er vist de overordnede resultater af undersøgelserne. Det skal erindres, at amtet vurderer, at der årligt i alt skal fjernes ca. 725 kg fosfor for at skabe en tilfredsstillende miljøtilstand. Dette overstiger den samlede beregnede udledning fra kloakken på ca. 486 kg fosfor pr. år. Nr. Løsningsforslag Levetid Effekt Samlet investering i levetiden [år] [kgp/år] [mio. kr.] [kr./kgp/år] [kr./kgp] 1 Etablering af 5 rensedamme på separatkloakken 75 90 11 125.000 1.670 2 Afskæring af separatkloakken 75 370 45 121.000 1.620 3A Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ A 33 266 16 61.000 1.850 3B Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ B 33 532 25 47.000 1.430 3C Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ C 33 1.064 47 45.000 1.370 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning 5 (1.900) 6 3.200 640 Tabel 2.1 Sammenfatning af løsningsforslagene med levetid, effekt (P = fosfor) og samlet investering. Driften er kun medtaget i løsning 3, da den er marginal i de øvrige løsninger. Levetiden i forslag 4 er, hvis der ikke foretages andre tiltag. Effekten i forslag 4 er i parentes, da den faktisk er ca. 9.500 kg det første år. I den efterfølgende figur 2.2 er illustreret kolonnen fra tabel 2.1 med den samlede investering i levetiden i forhold til effekt og levetid for løsningen. Investering 2.500 [kr./ kg P] 2.250 532 1.064 1.900 Fosforred. [kg 500P/år] 450 2.000 1.750 370 1.850 400 350 1.500 1.250 1.670 1.620 266 1.430 1.370 300 250 1.000 200 750 150 500 90 640 100 250 50 0 1 2 3A 3B 3C 4 0 Nr. på løsningsforslag Figur 2.2 Investering i de enkelte løsningsforslag i forhold til effekt og levetid for dette. Til sammenligning koster ét kg fosfor i løskøb knap 10 kr. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 5
Tabel 2.1 og figur 2.2 viser, at den laveste investering [kr./kg fosfor] fås i løsningsforslag 4. Investeringen i de øvrige løsninger ligger relativt tæt på hinanden. I /7/ er det vurderet, at der kan udveksles ca. 9.500-19.750 kg fosfor mellem bundsedimentet og søvandet, men sandsynligvis tættest på ca. 9.500 kg. Dermed er effekten i løsningsforslag 4 ca. 9.500 kg allerede det første år! Hvis der ikke foretages begrænsning af de øvrige kilder til fosfor, skønnes virkningen at holde i ca. 5 år. Hvis der foretages en tilstrækkelig begrænsning af de øvrige kilder, vil virkningen være permanent. Gentagne behandlinger skal undgås, så det sikres, at koncentrationen af aluminium ikke bliver for høj i søerne. 2.2 Beskrivelse af løsningsforslagene 1. Etablering af nye rensedamme på separatkloakken For øjeblikket har kommunen etableret bassiner på 6 af separatkloakkens 36 udløb. I nogle af oplandene til udløbene med bassiner, har kommunen etableret supplerende bassiner. Det er ikke mange bassiner i forhold til antallet af udløb, men kommunen har fokuseret på de største udløb. Således er omkring halvdelen af separatkloakkens befæstede areal tilsluttet de 6 udløb med bassiner. Effekten ved at etablere bassin ved disse 6 udløb har givet en årlig fosforreduktion på ca. 193 kg. Der er altså 30 separatkloakerede udløb til Viborg søerne, som ikke er forsynet med rensedam, som samlet årligt udleder ca. 277 kg fosfor. Udledningen af fosfor er fra mange udløb ikke særlig stor. Derfor er det valgt at se bort fra de udløb, som udleder mindre end ca. 2 kg fosfor årligt. Dermed falder 13 af de 30 udløb bort. De resterende 17 udløb bidrager årligt med ca. 263 kg fosfor. Alle 17 udløb er gennemgået og forholdene er vurderet på stedet. Det anbefales, at der etableres 5 rensedamme. Den største rensedam, som placeres på boldbanerne på Sønæs ved Søndersø, renser overfladevandet fra 5 udløb. De 4 andre rensedamme bliver for hvert sit udløb, dog kan hele oplandet ved Kokildedalen og Helledalen ikke tilsluttes de to rensedamme her. 2. Afskærende ledning for separatkloakken Ude i søerne etableres en såkaldt afskærende regnvandsledning fra Røddingvej til Amtmandsbroen. Den opsamler hele afløbet fra 4 af separatkloakkens udløb med bassiner og ca. 92% af vandmængden fra 20 af separatkloakkens udløb uden bassin. Der gøres ikke noget ved de 12 øvrige udløb, da udledningerne herfra kun er ca. 15 kg fosfor årligt. Den afskærende ledning placeres på og i bunden af søerne. Den begynder i den nordlige ende af Nørresø og placeres i den østlige del af søen. Ledningen fortsætter gennem Søndersø, hvor den placeres i den vestlige del. I området ved Sønæs går ledningen på tværs af søen mod Søndermølle Å og ender i en pumpestation. Denne pumper vandet til et bassin, der placeres i engene syd for Søndermølle Å. Udløbet sluttes på en eksisterende afvandingsledning, som har udløb nedstrøms Søndermøl- Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 6
le. Den afskærende lednings samlede længde bliver ca. 6,3 km. Den sammensættes af ledninger med diametre fra 250 mm til 1000 mm. 3. Mekanisk/kemisk rensning af søvand Til rensning af søvand kan anvendes et anlæg af typen Actiflo. Anlægget er opbygget som et kompakt kemisk/fysisk renseanlæg, der kræver et minimum af plads. Der er undersøgt tre alternativer for brug af anlægget, som alene går på størrelsen af anlægget. Løsningen har klart den største driftsudgift, som er medtaget gennem en kapitalisering. 4. Reduktion af søernes interne belastning med aluminium I søernes bundsediment er der ca. 9.500 kg fosfor der kan frigives, hvilket giver en intern belastning af søerne. I /6/ er det vurderet, at der i perioden 1990 til 2000 i gennemsnit årligt blev frigivet knap 800 kg fosfor. For at forhindre frigivelse af fosfor kan dette bindes i bundsedimentet ved at behandle søerne med aluminium. Dette er en gennemprøvet og miljømæssigt forsvarlig løsning. Løsningen har en øjeblikkelig effekt på vandkvaliteten i søerne. For at opnå en blivende virkning, skal der ske en begrænsning af de øvrige kilder til fosforbelastningen. I modsat fald skal behandlingen gentages efter ca. 5 år. 2.3 Finansiering I den efterfølgende tabel 2.3 og figur 2.4 er investeringerne i løsningerne vist fordelt på anlæg og drift. Nr. Løsningsforslag Investering i levetiden [mio. kr.] Effekt Anlæg Nutidsværdi af drift I alt [kgp/år] [kr./kgp] 1 Etablering af 5 rensedamme på separatkloakken 11 0 11 90 1.670 2 Afskæring af separatkloakken 45 0 45 370 1.620 3A Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ A 6 10 16 266 1.850 3B Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ B 7 18 25 532 1.430 3C Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ C 10 36 46 1.064 1.370 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning 6 0 6 (1.900) 640 Tabel 2.3 Investering i løsningerne fordelt på bidrag på anlæg og nuværdien af driften over levetiden samt effekten Den samlede investering i tabel 2.3 for løsningsforslagene 1 og 2 kan finansieres over kloakfonden. Løsningsforslag 3A, 3B, 3C og 4 skal finansieres over kommunekassen (skattefinansieret). Ingen løsninger indebærer en direkte finansiering af borgerne. Dermed er det en politisk beslutning at gennemføre løsningerne. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 7
Løsningsforslag 3A, 3B og 3C, med mekanisk/kemisk rensning af søvand med anvendelse af Actiflo-anlæg, har i modsætning til de øvrige løsningsforslag en meget høj driftsudgift. Dette fremgår af tabel 2.3 og efterfølgende figur 2.4. 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Investering i alt [mio. kr.] Driftsudgift Anlægsudgift 0 1 2 3A 3B 3C 4 Nr. på løsningsforslag 1. Etablering af 5 rensedamme på separatkloakken Effekt 90 kg P/år 2 Afskæring af separatkloakken Effekt 370 kg P/år 3A. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ A Effekt 266 kg P/år 3B. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ B Effekt 532 kg P/år 3C. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ C Effekt 1.064 kg P/år 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning Effekt (1.900) kg P/år Figur 2.4 Illustration af investering i løsningerne fordelt på anlægs- og driftsudgift I 7/ er det vurderet, at der kan udveksles ca. 9.500-19.750 kg fosfor mellem bundsedimentet og søvandet, men sandsynligvis tættest på ca. 9.500 kg fordelt ligeligt mellem de to søer. Actiflo-anlægget vil medvirke til at fjerne denne pulje. Dette betyder, at fosforfjernelsen med Actiflo-anlægget (løsningsforslag 3A, 3B og 3C) over en årrække gradvis falder, da koncentrationen i søvandet falder. Hvis det forudsættes, at effekten over hele Actiflo-anlæggets levetid er ca. 50% i forhold til det angivne, vil investeringen i forhold til kr. pr. kg fjernet fosfor blive fordoblet. Anlægget vil i alternativ C, med nævnte forudsætning om faldet af indhold af fosfor, på 15-20 år kunne fjerne den samlede fosforpulje på ca. 9.500 kg fosfor. Derfor vil det tage mange år inden synlig effekt på søernes vandkvalitet opnås. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 8
Derimod har løsningsforslag 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning en øjeblikkelig effekt på vandkvaliteten i søerne, som vil blive helt klarvandet. For at opnå en blivende virkning, skal der ske en begrænsning af de øvrige kilder til fosforbelastningen. De nævnte løsningsforslag skal ikke alene fjerne de ca. 725 kg fosfor pr. år, som amtet vurderer der skal til for at opnå en tilfredsstillende miljøtilstand. I bestræbelserne for at reducere fosforbelastningen er der foretaget tiltag, som bl.a. er genskabelse af Rødding Sø, nedlæggelse af Rødding Renseanlæg og iltning af Nørresø. Disse tiltag mindsker den årlige belastning med ca. 250 kg fosfor. Kloakfondens årlige indtægter er baseret på et vandforbrug på ca. 2,3 mio. m³. Hvis de beskrevne løsninger er ekstraordinære i forhold til, hvad der i forvejen er planlagt, skal indtægterne øges. Dette sker ved at hæve vandafledningsbidraget som i 2005 er 16,80 kr. pr. m³ ekskl. moms. En stigning på 1 kr. pr. m³ giver en ekstra indtægt på ca. 2,3 mio. kr. pr. år. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 9
3 Løsningsforslag 3.1 Etablering af nye rensedamme på separatkloakken Dette forslag beskrives før løsningsforslaget Afskæring af separatkloakken, da valget af rensedamme i dette løsningsforslag benyttes i løsningsforslag Afskæring af separatkloakken. I efteråret 2004 udarbejdede Hedeselskabet i samarbejde med Viborg Kommune rapporten /3/ Hvor kan der etableres rensedamme ved Viborg søerne? dateret den 18. oktober 2004. Dette afsnit er et udpluk fra denne rapport. Rapporten /3/ er et led i detaljering af nævnte løsningsforslag /1/ Etablering af nye rensedamme på separatkloakken, hvor det beregningsmæssigt blev forudsat, at der skulle etableres rensedamme ved samtlige separatkloakerede udløb. Ved hovedparten af udløbene vil der ikke være plads til at etablere rensedammene med mindre de etableres i selve søerne. I den efterfølgende figur 3.1 er dette skitseret. Eks. sølinie Figur 3.1 Eksempel på udformning af rensedam i søerne, hvor der ikke er plads i oplandet Det viste eksempel i figur 3.1 er ved udløb REC4-15 i Nørresø ved Kokildedalen. Rensedammen etableres ved at ændre sølinien. Der er 30 separatkloakerede udløb til Viborg søerne, som ikke er forsynet med rensedam. Udledningen af fosfor er fra mange udløb ikke særlig stor. Derfor er det valgt at se bort fra de udløb, som udleder mindre end ca. 2 kg fosfor årligt. Dermed Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 10
falder 13 af de 30 udløb bort. De resterende udløb 17 bidrager med ca. 263 kg fosfor, svarende til ca. 95% af den samlede fosforbelastning fra de 30 udløb. 3.1.1 Hvad er en rensedam? Til Viborg søerne udledes der overfladevand fra 36 separatkloakerede udløb. Udledningen af bl.a. fosfor kan reduceres ved at etablere rensedamme. En rensedam er et bassin, hvor der altid står vand. Under regn tilledes overfladevand fra de separate regnvandsudledninger og dermed stiger vandstanden. Størrelsen af rensedammen og vandføring fra rensedammen sikrer, at der er en stor opholdstid i denne. Målinger bl.a. i Viborg har vist, at der i middel tilbageholdes ca. 60% af mængden af fosfor og organisk stof samt ca. 20% af mængden af kvælstof. Det bemærkes, at sedimentet i rensedammene skal oprenses hver 10-20 år for at bevare effekten. Kommunen har etableret rensedamme på 6 af udløbene til Viborg søerne. Disse renser overfladevandet fra ca. 54% af de befæstede arealer, der har afløb til søerne. Den efterfølgende figur 3.2 viser et eksempel på en af kommunens rensedamme. Mange rensedamme er med tiden blevet et godt leve- og opholdssted for dyrelivet. Figur 3.2 Rensedam ved udløb REC4-20 til Nørresø, som er placeret i svinget hvor Nørremøllevej fortsætter som Røddingvej. Husene i baggrunden er beliggende på Skovbakkevej Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 11
3.1.2 Forslag til placeringer af rensedamme I den efterfølgende tabel 3.1 er en sammenfatning af, hvilke rensedamme der bør udføres, som er drøftet med Teknisk Forvaltning. Stederne er vist på bilag 1. Udløbsnr. Bef. areal [ha] Potentiel reduktion [kgp/år] Bør udføres? [Ja / Nej] Reduktion [kgp/år] Overslag [mio. kr.] Bemærkning REC5-04 4,4 6,3 Ja 6,3 0,4 Nørremøllevej Nord REC4-02 0,6 0,9 Nej 0 - - REC4-18 0,9 1,3 Nej 0 - - REC4-16 0,6 0,9 Nej 0 - - REC4-15 24,4 35,1 Ja 14,1 1,6 Medtager ca. 40% af oplandet REC414A 3,7 5,3 Nej 0 - - REC4-12 1,1 1,6 Nej 0 - - REC4-10 2,6 3,7 Nej 0 - - REC4-20 6,3 9,1 Ja 6,4 1,4 Medtager ca. 70% af oplandet REC4-21 3,5 5,0 Nej 0 - - REC4-22 0,4 0,6 Nej 0 - - REC4-11 0,6 0,9 Nej 0 - - REC4-05 1,5 2,2 Nej 0 - - REC4-25 0,3 0,4 Nej 0 - - REC4-24 0,2 0,3 Nej 0 - - REC3-17 2,2 3,2 Nej 0 - - REC3-15 2,0 2,9 Ja 2,9 0,4 Handelsskolen REC3-14 0,5 0,7 Nej 0 - - REC3-13 0,2 0,3 Nej 0 - - REC3-19 0,2 0,3 Nej 0 - - REC3-12 1,4 2,0 Ja - - Til rensedam ved REC3-10 REC311A 1,3 1,9 Ja - - Til rensedam ved REC3-10 REC3-10 17,2 24,8 Ja 60,8 7,5 Sønæs REC3-09 9,8 14,1 Ja - - Til rensedam ved REC3-10 REC3-16 12,8 18,4 Ja - - Til rensedam ved REC3-10 REC308A 4,0 5,8 Nej 0 - - REC3-06 11,3 16,3 Nej 0 - - REC305A 0,2 0,3 Nej 0 - - REC3-21 0,5 0,7 Nej 0 - - REC3-04 0,8 1,2 Nej 0 - - I alt 115,5 166,3-90,4 11,3 - Tabel 3.1 Etablering af rensedamme på udløbene til Viborg søerne Tabel 3.1 viser, at de foreslåede rensedamme årligt vil fjerne ca. 90 kg fosfor, svarende til ca. 55% af potentialet fra de separatkloakerede udløb uden rensedam. Enhedsprisen for fjernelse af fosfor er ca. 52% højere end angivet i /1/. Årsagen er, at der ikke er tilstrækkelig plads til etablering af rensedammene. Specielt ledninger til rensedammen ved REC3-10 øger investeringen. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 12
Før der kan etableres rensedamme, skal der udover udledningstilladelse, de fleste steder også søges om tilladelse for placering indenfor sø- og åbeskyttelselinjer. Teknik- og Miljøudvalget besluttede på sit møde den 27. oktober 2004, at de nævnte forslag skal indarbejdes i kommunens kommende spildevandsplan. 3.2 Afskæring af separatkloakken 3.2.1 Beskrivelse Reducering af udledningerne fra separatkloakken kan ske ved, at der etableres en afskærende ledning til at opsamle regnvand og dermed fosfor fra separatkloakken. Der er foretaget model-beregninger med flere niveauer af vandmængder fra de separatkloakerede oplande til den afskærende ledning, herunder en kombination med løsningsforslag 1 Etablering af 5 rensedamme på separatkloakken. I det efterfølgende beskrives det forslag, hvor reduktionen af fosfor er størst i forhold til investeringen. Forslaget er skitseret på bilag 2. Den afskærende ledning placeres på bunden i den østlige side af Nørresø og føres videre i Søndersø, hvor den i en stor udstrækning skal nedgraves i søbunden i den vestlige side, da vanddybden i Søndersø ikke er så stor. Ledningen ender i en pumpestation ved Søndermølle Å. Fra denne pumpes vandet op i et bassin. Afløbet kobles på en eksisterende afvandingsledning, som har udløb i Søndermølle Å nedenfor Søndermølle. Ledningens samlede længde bliver ca. 6,3 km. Den sammensættes af ledninger med diametre fra 250 mm til 1000 mm. Ledningerne, mellem udløb REC5-03 ved Nørremølle Å og pumpestation ved Søndermølle Å, planlægges at få et længdeprofil som vist på efterfølgende figur. Figur 3.3 Længdeprofil af en del af den afskærende ledning fra beregningsprogrammet Mouse med bl.a. den beregnede maksimal vandstand Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 13
For at undgå aflejringer i ledningerne skal det sikres, at hovedparten af partikler bundfældes eller filtreres fra, inden vandet ledes til den afskærende ledning. 3.2.2 Påvirkning af søerne Hele afløbet fra 4 af de eksisterende 6 rensedamme vil blive opsamlet i den afskærende ledning. Fra de 20 af de 30 separatkloakerede oplande uden bassin opsamles mest muligt regnvand i forhold til investeringen (anlægsudgiften). I den efterfølgende figur er vist, hvor meget vand og stof der kan fjernes afhængig af afløbsvandføringen til den afskærende ledning fra oplande uden bassin. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Reduktion [%] Figur 3.4 0% 0 5 10 15 20 25 30 35 Afløbstal [l/s/red.ha] Sammenhæng mellem afløbstal og reduktion af den årlige udledte vandmængde På figur 3.4 er vist de undersøgte afløbstal. Beregningerne viser, at afløbstal 16 l/sek./red. ha fjerner mest vand/fosfor i forhold til investeringen. Her fjernes ca. 92% af den nuværende tilledning af fosfor fra separatkloakken. For at opnå en udledningstilladelse skal afløbet fra pumpestationen til Søndermølle Å skal reduceres. Derfor er der behov for et bassin. I den efterfølgende figur er vist sammenhængen mellem vandføringen til Søndermølle Å og bassinvolumet, når bassinet i middel fyldes helt 2 gange årligt. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 14
350 300 Afløb fra bassin [l/sek.] 250 200 150 100 50 0 Figur 3.5 0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 Volumen [m³] Sammenhæng mellem bassinvolumen og afløb til Søndermølle Å ved 5 årlige nødoverløb Det vælges, at afløbet fra pumpestationen reduceres gennem bassinet fra ca. 350 l/sek. til ca. 50 l/sek., hvilket betyder, at bassinet skal have et volumen på ca. 40.000 m³. Amtet oplyser i marts 2005, at størrelse af bassin og afløb er acceptable. Bassinet vil reducere fosformængden yderligere til gavn for Nørreå, Gudenå og Randers Fjord. Den fremtidige påvirkning af de nævnte recipienter fra separatkloakken, vil stort set være uændret, da Viborg søerne i dag fungerer som rensedamme. Bassinet kan etableres ved inddæmning af engene ved Søndermølle Å. Afløbet fra bassinet kobles på en eksisterende afvandingsledning, som har udløb nedstrøms Søndermølle. I den efterfølgende tabel er vist den årlige fosforbelastning af Viborg søerne fra separatkloakken nu og i fremtiden, hvis der etableres en afskærende ledning. Belastning af Viborg søerne fra separatkloakken Fosfor [kg/år] Nuværende 406 Ved etablering af afskærende ledning Effekt i Nørresø -230 Ved etablering af afskærende ledning Effekt i Søndersø -140 Fremtidig 36 Tabel 3.2 Årlig udledning af fosfor nu og efter etablering af rensedamme og afskærende ledning Løsningen vil betyde, at der ledes ca. 1,2 mio. m³ mindre vand fra separatkloakken ud i søerne, svarende til 8-10% af det samlede udløb fra søerne. Betydningen af den større opholdstid i søerne er ikke vurderet. Det er Danmarks Miljøundersøgelsers (DMU) Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 15
vurdering, at den mindre vandmængde og deraf større opholdstid sandsynligvis ikke har nogen betydning. 3.2.3 Økonomi og levetid Der er opstillet følgende overslag for anlægsarbejdet: Post Mængde Enhedspris Beløb Etablering og styring af arbejdsplads - - 2,6 mio. kr. Hovedledning ø500mm i Nørreenge 430 m á 2.400 kr. 1,0 mio. kr. Hovedledning ø315mm i Nørreenge 110 m á 2.000 kr. 0,2 mio. kr. Hovedledning ø250 styret underboring 440 m á 2.200 kr. 1,0 mio. kr. Hovedledning ø500 mm nedgravet ca. 3,5 meter under søbund 160 m á 4.700 kr. 0,8 mio. kr. Hovedledning ø500 mm på søbunden 700 m á 1.400 kr. 1,0 mio. kr. Hovedledning ø630 mm på søbunden 230 m á 1.800 kr. 0,4 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm på søbunden 1.400 m á 4.200 kr. 5,9 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 0,5 meter under søbund 90 m á 5.000 kr. 0,5 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 1,0 meter under søbund 1.780 m á 5.400 kr. 9,6 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 1,5 meter under søbund 60 m á 5.800 kr. 0,3 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 2,0 meter under søbund 60 m á 6.200 kr. 0,4 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 2,5 meter under søbund 90 m á 6.700 kr. 0,6 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 3,0 meter under søbund 220 m á 7.100 kr. 1,6 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 3,5 meter under søbund 75 m á 7.500 kr. 0,6 mio. kr. Hovedledning ø1000 mm nedgravet ca. 5 meter på "land" 120 m á 5.300 kr. 0,6 mio. kr. Hovedledning ø710 nedgravet ca. 1,5 meter under søbund 350 m á 3.900 kr. 1,4 mio. kr. Tilslutning til hovedledning fra udløb ø200-ø500 900 m á 2.600 kr. 2,3 mio. kr. Sandfang og styring ved tilslutninger uden rensedam 20 stk. á 100.000 kr. 2,0 mio. kr. Pumpestation med ydelse på ca. 350 l/sek. i ca. 5 m dybde - - 1,6 mio. kr. Jordarbejde for regnvandsbassin på 40.000 m³ 18.000 m³ á 60 kr. 1,1 mio. kr. Ledninger og bygværker ved regnvandsbassin - - 0,2 mio. kr. Entreprenørudgifter i alt Uforudseelige udgifter ca. 15% Projektering, udbud og tilsyn m.m. ca. 10% Anlægsudgifter i alt ekskl. moms 35,6 mio. kr. 5,3 mio. kr. 3,6 mio. kr. 44,5 mio. kr. Den fysiske levetid for nye kloakker er 75-100 år. Levetiden er valgt til 75 år. Tidshorisont Anlægsarbejdet vil kunne gennemføres indenfor et til to år. Påvirkning af Viborg Centralrenseanlæg Løsningen vil ingen betydning have for renseanlægget. Betydning for borgere og kommune Pumpestation og bassin ved Søndermølle Å, vil være synligt for borgerne efter arbejdet er udført. Arbejdet vil ikke give trafikale gener. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 16
3.3 Mekanisk/kemisk rensning af overflade- og søvand 3.3.1 Beskrivelse Et Actiflo renseanlæg er velegnet til rensning af overløbsvand fra overløbsbygværker, rensedamme, søvand mm. Actiflo-anlægget er opbygget som et kompakt kemisk/fysisk renseanlæg, der kræver et minimum af plads. Danmarks første Actiflo-anlæg er etableret i 1999 og renser søvand fra Emdrup Sø. Dette anlæg har en kapacitet på ca. 100 l/sek. og er vist på nedenstående figur. Figur 3.6 Actiflo-anlæg ved Emdrup Sø med en kapacitet på ca. 100 l/sek. Renseprocessen Renseprocessen består af en kemisk fældning af fosfor ved dosering af et metalsalt, en flokkulering af det suspenderede stof (slam) med en polyelektrolyt, en forbedret sedimentation ved tilsætning af partikler af mikrosand samt en bundfældning af slammet i en lamelseparator. I processen sker der en regenerering af det tilsatte sand, mens det udskilte slam efterfølgende skal håndteres særskilt. Figur 3.7 Principskitse for Actiflo processen Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 17
Actiflo processen er kendetegnet ved en meget kort opstartstid på ca. 10 minutter, hvilket muliggør rensning af pludselig forekommende regnvand samt ved en kort opholdstid i anlægget på 6-10 minutter. Akrylamid Actiflo metoden er afhængig af, at der tilsættes meget små mængder polyelektrolyt i størrelsesordenen 1 1,5 mg/l. Den anvendte polyelektrolyt er af samme type, som anvendes på kommunale renseanlæg til slamafvanding og i vandværker, der indvinder overfladevand. Leverandøren oplyser, at polyelektrolyten indeholder små rester af de byggestene, som polyméren er fremstillet udfra - bl.a. akrylamid. Dette stof har påkaldt sig opmærksomhed, idet det vurderes som værende kræftfremkaldende. Den anvendte mængde polyelektrolyt og indholdet af byggestene i det rensede vand er imidlertid så lille, at disse ikke kan måles i afløbet. Der er derfor ikke problemer med at overholde den af Miljøstyrelsen fastsatte maksimal koncentration for akrylamid i afløbet på 0,001 mg/l /2/. Miljøstyrelsen har dog ikke givet en officiel godkendelse, men oplyser i februar 2005, at godkendelsen kan forventes. Indhold af forfor og renseeffekt I overløbsvand fra rensedamme kan der forventes et fosforindhold på ca. 0,2 mg/l, mens målinger af fosforindholdet i Nørresø og Søndersø viser følgende koncentrationer: Periode Nørresø Søndersø Koncentration [mg/l] 01.06 30.11 0,12 0,24 01.12 31.05 0,08 0,10 Året 0,10 0,17 Tabel 3.3 Koncentration af fosfor i Viborg søerne Koncentrationen i søerne har en betydelig variation udover de angivne middelværdier i tabel 3.3. I Søndersø er koncentrationer af fosfor mellem 0,3 mg/l og 0,4 mg/l ikke usædvanlige i sommerperioden. I rapporten Reduktion af kloakkens forurening af Viborg søerne /1/, blev det dokumenteret, at der kan forventes en større fosforfjernelse ved rensning af søvand fra Søndersø end ved rensning af overfladevand fra rensedamme kombineret med rensning af søvand fra Nørresø. Nærværende løsningsforslag tager derfor udgangspunkt i, at det er søvand fra Søndersø, der renses i Actiflo-anlægget. I /7/ er vurderet, at den maksimale fosformængde, der kan udveksles mellem sedimentet og søvandet sandsynligvis i alt er ca. 9.500 kg fordelt ligeligt mellem de to søer. Actiflo-anlægget vil medvirke til at fjerne denne pulje. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 18
Dette betyder, at fosforfjernelsen med Actiflo-anlægget over en årrække gradvis falder, da koncentrationen i søvandet falder. Der skal derfor peges på muligheden for senere at flytte Actiflo-anlægget eller anlæggets tilløbsledning til Nørresø eller til en anden hensigtsmæssig placering. Vandet fra søerne forventes med et Actiflo-anlæg at kunne renses ned til ca. 0,05 mgp/l eller derunder. I de efterfølgende beregninger er der konservativt regnet med en afløbskoncentration fra anlægget på 0,05 mgp/l. I det følgende arbejdes der med følgende alternativer, som er: Alternativ Vandmængde [l/sek.] [m³/time] [mio. m³/år] A 89 320 2,8 B 178 640 5,6 C 356 1.280 11,2 Tabel 3.4 Behandlingskapacitet af Actiflo-anlæg i de tre alternativer Med henblik på at opnå størst mulig fosforfjernelse forudsættes indtaget til Actifloanlægget at ske fra det dybeste sted i Søndersø ca. 400 m vest for Idrætshøjskolen hvor koncentrationen af fosfor må forventes at være størst pga. opløsning i og frigivelse fra sedimentet. Søvandet forudsættes pumpet i en ca. 500 m lang ledning til Actiflo-anlægget, der kan placeres i en let bygning på en lokalitet i nærheden af Nordisk Park. Da vandmængderne som Actiflo-anlægget behandler er relativt store, kan det rensende søvand eventuelt benyttes til rekreative formål i stedet for at blive ledt direkte ud i Søndersø. Det kunne være at skabe et kunstigt vandløb i Nordisk Park. Det kunne være i forbindelse med en sportsbane til wild water rafting (se figur 3.8), som Gymnastik og Idrætshøjskolen har overvejet. Figur 3.8 Anvendelse af det rensede søvandet fra Actiflo-anlægget til wild water rafting Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 19
Det udskilte slam føres til den nærtliggende afskærende spildevandsledning, der løber langs Søndersø s østlige bred og fører til Viborg Centralrenseanlæg i Bruunshåb, hvor slammet behandles i renseprocessen og slambehandlingen. 3.3.2 Påvirkning af søerne I den efterfølgende tabel er angivet fosforfjernelse i de valgte alternativer med forskellige driftsperioder. Hvis løsningen vælges, bør driftsperioden fastlægges efter aktuelle målinger af fosforindholdet i søvandet, og vil derfor variere i de enkelte år. Kapacitet af Actiflo-anlæg A = 89 l/sek. Driftsperiode Søvand [mio. m³] Middel fosfor i søvandet [mg/l] Behandlet fosfor [kg P] Fjernet fosfor [kg P] [%] 01.12 30.05 1,4 0,10 140 70 50% 01.06 30.11 1,4 0,24 336 266 79% Hele året 2,8 0,17 476 336 71% 01.12 30.05 2,8 0,10 280 140 50% B = 178 l/sek. 01.06 30.11 2,8 0,24 672 532 79% Hele året 5,6 0,17 952 672 71% 01.12 30.05 5,6 0,10 560 280 50% C = 356 l/sek. 01.06 30.11 5,6 0,24 1.344 1.064 79% Hele året 11,2 0,17 1.904 1.344 71% Tabel 3.5 Effekt / fosfor fjernelse fra Søndersø med Actiflo-anlæg Tabel 3.5 viser, at Actiflo-anlægget har den bedste effektivitet i perioden 1. juni til 30. november. Faktisk fjerner Actiflo-anlægget i denne periode ca. 80% af fosformængden i forhold til drift hele året. Ved at etablere et Actiflo-anlæg ved Søndersø med en kapacitet på ca. 178 l/sek. svarende til 640 m³/time kan der således forventes en fosforfjernelse ved rensning af søvand fra Søndersø, der svarer til målsætningen i /4/ for den årlige fosforreduktion fra Nørresø og Søndersø (i alt 725 kg P/år). Ved en alternativ placering af Actiflo-anlægget på parkeringsarealet ved iltningsanlægget i Nørresøs sydøstlige hjørne, kan der føres ledninger frem til anlægget fra såvel Nørresø som Søndersø, hvilket vil indebære, at vandet i begge søer kan renses samtidig eller på skift afhængig af hvor koncentrationen af fosfor er størst i søvandet. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 20
Figur 3.9 Alternativ placering af Actiflo-anlæg ved iltningsanlægget, som er på parkeringspladsen ved Nørresøvej I de efterfølgende beregninger er der forudsat, at der alene foretages en rensning i tilknytning til Søndersø, og at det sker i perioden 1. juni til 30. november. 3.3.3 Økonomi og levetid Anlægs- og driftsudgifter Der er foretaget beregninger af de samlede investeringer til rensning i et Actifloanlæg etableret i tilknytning til Søndersø. Beregningerne indeholder overslag over udgifter til vandledninger, pumpestation, forbehandling, Actiflo-anlæg, hus samt slamledning. Der er ligeledes foretaget beregninger af de samlede driftsudgifter til rensning i et Actiflo-anlæg. Beregningerne indeholder skøn over udgifter til el, kemikalier, reservedele, pasning samt slamhåndtering og disponering på Viborg Centralrenseanlæg. Den samlede anlægsinvestering og den samlede årlige driftsudgift er i de tre alternativer: Alternativ Anlægsinvestering [mio. kr.] Driftsudgift [mio. kr./år] A 6 0,6 B 7 1,1 C 10 2,1 Tabel 3.6 Anlægsinvestering og årlige driftsudgifter ved alternativerne Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 21
Levetid Der er foretaget en vægtning af levetiden i forhold til investeringen for den samlede installation, idet der er benyttet følgende levetider: Emne Levetid [år] Ledninger 75 Actiflo-anlæg 21 Pumpestation og rist 20 Hus 40 Vægtet levetid 33 Tabel 3.7 Levetider og beregnet vægtet levetid i forhold til investeringen Under forudsætning af at Actiflo-anlægget kan drives med samme kapacitet og effektivitet igennem hele perioden (hvorledes fosforbelastningen og fosforkoncentrationen i søen udvikler sig over tiden er ukendt), og under forudsætning af en rente på 4% p.a. bliver den kapitaliserede driftsudgift (nutidsværdi) over 33 år for alternativerne: Kapacitet af Actiflo-anlæg Investering [mio. kr.] Drift [mio. kr.] Nutidsværdi [mio. kr.] Effekt [kg P/år] Investering [kr./kg P] A = 89 l/sek. 6 10 16 266 1.850 B = 178 l/sek. 7 18 25 532 1.430 C = 356 l/sek. 10 36 46 1.064 1.370 Tabel 3.8 Investering i Actiflo-anlæg tre alternativer For især alternativ B og C må der forventes en stigende kapitaludgift pr. kg fosfor fjernet som følge af et - over en årrække - forventet fald i indholdet af fosfor i Viborg søerne. Hvis det forudsættes, at effekten over hele anlæggets levetid er ca. 50% i forhold til det angivne, vil investeringen i forhold til kr. pr. kg fjernet fosfor blive fordoblet. Anlægget vil i alternativ B, med nævnte forudsætning om faldet af indhold af fosfor, gennem den vægtede levetid på 33 år kunne fjerne ca. 9.000 kg fosfor. Dette svarer omtrent til den samlede fosforpulje på ca. 9.500 kg fosfor, som amtet har vurderet, at der er i Viborg søerne. Tidshorisont Et Actiflo-anlæg forventes at kunne være i drift i løbet af ca. ½ år efter at placering er politisk vedtaget. Påvirkning af Viborg Centralrenseanlæg Løsningen vil give mere slam til behandling på renseanlægget og efterfølgende afsætning. Udgifterne hertil er indeholdt i de estimerede driftsudgifter. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 22
Betydning for borgere og kommune Løsningen forudsætter, at der renses på søvandet fra Viborg søerne. Dette betyder, at det er kommunekassen og ikke kloakforsyningen, der skal stå for investeringen. Selve Actiflo-anlægget er ca. 4,5 m højt og kræver et areal på 35 75 m², hvortil kommer plads til rist, doseringsudstyr, eltavler, håndvask m.m. Af hensyn til frost og af æstetiske grunde skal anlægget påregnes installeret indendørs og frostfrit. Da anlægget bliver synligt, bør borgerne høres om placeringen af dette f.eks. gennem en lokalplan. Der kan blive tale om yderligere investering, hvis anlægget ikke må være synligt i omgivelserne. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 23
3.4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning 3.4.1 Opsamling på økologisk tilstand og ekstern belastning På baggrund af monitering og beregninger har Viborg Amt godtgjort, at fosforbelastningen af Viborg søerne og Loldrup Sø skal reduceres før søerne kan leve op til deres målsætning /4/. Blandt metoder til reduktion af belastningen i /4/ er bl.a. iltning af bundvand og biomanipulation (opfiskning af skaller og brasen), der retter sig mod at reducere den interne fosforbelastning, der opstår ved frigivelse af fosfor fra sedimentet. En anden og meget effektiv metode til reduktion af den interne belastning er aluminiumbehandling af sedimentet. Metoden har i mange år været anvendt i udlandet. Herhjemme begrænser erfaringerne sig til restaureringen af Sønderby sø på Fyn og Kollelev mose i Lyngby-Taarbæk Kommune, nord for København. Begge steder er metoden gennemført med succes. Aluminium er en effektiv fosforbinder, der i modsætning til f.eks. jern ikke er afhængig af gode iltforhold for at fastholde fosfor. Det er netop evnen til at binde fosfor under dårlige iltforhold der er vigtig, da belastede søsedimenter ofte indeholder store mængder organisk stof, som nedbrydes under iltforbrug, med iltsvind til følge. En aluminiumbehandling af søerne vil således kunne bringe fosforfrigivelsen fra sedimentet under kontrol og derved skabe mulighed for udvikling i retning af klarvandede søer. En forbedring af søernes økologiske tilstand vil dog også afhænge af biologiske faktorer som sammensætning af søernes fiskebestand og udbredelse af bundvegetation i søerne. I den efterfølgende tabel 3.9 er oplysninger om søerne. Emne Enhed Loldrup Sø Nørresø Søndersø Overfladeareal ha 39 123 146 Volumen mio. m³ 0,48 8,6 5,0 Middeldybde meter 1,15 7,0 3,4 Max dybde meter 3,3 12,2 6,5 Opholdstid dage 22-31 217-316 99-129 Topografisk opland km² 18,8 35,4 41,8 Sommersigtdybde meter 1,3-2 1,3-2,2 1 Fosfor (årsmiddel) µg/l 70 100 170 Rovfiskeindex % 39,3-16 Mobil-P i øvre 10 cm sediment ton - 4,5 5,0 Tabel 3.9 Data for Loldrup Sø og Viborg søerne (2001-02) Forud for en eventuel aluminiumbehandling skal der som supplement til eksisterende data gennemføres undersøgelser af søernes belastning, sediment og økologi. Disse undersøgelser skal danne baggrund for anbefalinger af dosering og udbringningsmetode og ansøgning om myndighedsgodkendelse. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 24
3.4.2 Aluminiumbehandling af Viborg søerne Inden søerne skal behandles med aluminium, skal den eksterne tilførsel af fosfor begrænses mest muligt. Når dette er sket, kan en aluminiumbehandling reducere den interne fosforbelastning sedimentets frigivelse af fosfor væsentligt, samtidig med, at sedimentets evne til at binde tilført fosfor (retentionskapaciteten) øges. Effekten vil være en øjeblikkelig reduktion af søernes fosforindhold, som det er set efter aluminiumbehandling af Kollelev mose og Sønderby sø. Udviklingen i Kollelev mose efter aluminiumbehandling illustreres i figur 3.10, der viser koncentrationen af orto-fosfat (orto-p) og total-fosfor (total-p) i bassin 1, der blev behandlet med aluminium i foråret 2003. Orto-P, Kollelev mose, bassin 1 (µg/l) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 14-05-1998 14-11-1998 14-05-1999 14-11-1999 14-05-2000 14-11-2000 14-05-2001 14-11-2001 14-05-2002 14-11-2002 14-05-2003 14-11-2003 14-05-2004 Total-P, Kollelev mose, bassin 1 (µg/l) 1200 1000 800 600 400 200 0 14-05-1998 14-11-1998 14-05-1999 14-11-1999 14-05-2000 14-11-2000 14-05-2001 14-11-2001 14-05-2002 14-11-2002 14-05-2003 14-11-2003 14-05-2004 Figur 3.10 Udviklingen i koncentrationen af orto-fosfat henholdsvis total-fosfor i Kollelev mose, bassin 1 fra 1998 til 2004. Aluminiumbehandlingen skete i april 2003 angivet ved pilen. Bemærk, at de høje sommerværdier 1998-2002 ikke genfindes i 2003 og 2004 Ved dosering af aluminium tilstræbes at tilføre så store mængder, at sedimentet i de kommende år også vil kunne binde mindre mængder fosfor, der kommer fra eks- Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 25
terne kilder. Det må dog pointeres, at en løsning, hvor den eksterne belastning nedbringes til et naturligt niveau, langt er at foretrække ud fra et synspunkt om at søernes økologiske tilstand sikres bedst ad denne vej. Kapacitet til at binde eksternt tilført fosfor afhænger af den doserede mængde af aluminium og dannelse af sediment i søerne. Hvis den eksterne belastning er nedbragt tilstrækkeligt, forventes det ikke, at det vil være nødvendigt at gentage aluminiumbehandlingen. Er den eksterne belastning derimod fortsat for stor i forhold til at søerne af sig selv vil udvikle sig mod en naturlig klarvandet tilstand, vil det være nødvendigt at gentage aluminiumbehandlingen med nogle års mellemrum. En vurdering af den nødvendige hyppighed af behandling kræver en nærmere undersøgelse af søerne og eksisterende data. Mulighederne og konsekvenserne ved aluminiumbehandling af en eutrofieret sø findes grundigt beskrevet i en række rapporter udført af Hedeselskabet for Lyngby- Taarbæk Kommune i forbindelse med det projekt, der er gennemført i Kollelev mose. Tilsvarende resultater ses i det projekt, Fyns Amt har gennemført i Sønderby sø. Projektet findes beskrevet på Internettet /5/. 3.4.3 Praktiske forhold omkring udbringning af aluminium Doseringen af aluminium foregår ved spredning fra en eller flere både. Aluminium doseres i en opløsning, der pumpes frem til bådene fra land eller fra en pram, der slæbes efter båden. Der anvendes udelukkende produkter af industriel kvalitet, og en miljøvurdering af produkterne indgår i myndighedsbehandlingen forud for selve projektet. Erfaringsmæssigt kan en båd behandle et par ha om dagen, men da effekten er relateret til sedimentet i de områder, der er behandlet, er det ikke et problem, at behandlingen strækkes over flere måneder. Ønskes behandlingen overstået hurtigere, kan der indsættes flere både samtidigt. 3.4.4 Miljøvurdering af aluminiumbehandling Aluminiumbehandling af søer er en ny restaureringsmetode i Danmark, men er almindelig brugt bl.a. i England og USA. Herhjemme er metoden først blevet accepteret efter at der er udarbejdet en grundig miljøvurdering af metoden og de anvendte aluminiumforbindelser. Tidligere tiders forbehold over for metoden er begrundet i at opløst aluminium er giftigt på den form, det tilsættes søvandet. I løbet af få sekunder efter tilsætningen fælder aluminium imidlertid ud som iltede forbindelser, der er fuldstændig ugiftige. For at sikre at forholdene omkring miljø og sikkerhed er i orden skal der udarbejdes en miljøvurdering af det enkelte projekt i forbindelse med myndighedsbehandlingen. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 26
3.4.5 Myndighedsforhold Erfaringsmæssigt er der en væsentlig omkostning forbundet med myndighedsbehandling og det tilhørende moniteringsprogram i forbindelse med aluminiumbehandling af søer. Både amt, Miljøstyrelsen samt Skov- og Naturstyrelsen har været inddraget i myndighedsbehandlingen af de projekter, hvor Hedeselskabet har været involveret i aluminiumbehandling af søer. Dette skyldes, at der har været uklarhed om de formelle kompetenceforhold ved miljøvurderingen. Den sidste tilladelse, der er givet, er udstedt af Miljøstyrelsen, der dog på eget initiativ har hørt amtet og Skov- og Naturstyrelsen. Det er under alle omstændigheder Hedeselskabets anbefaling, at projektet udarbejdes og gennemføres med størst mulighed åbenhed, og meget gerne i samarbejde med både amtet og de lokale grønne organisationer. En væsentlig årsag til projektets succes i Lyngby-Taarbæk Kommune har således været, at naboer, lokale borgere og organisationer løbende er blevet informeret og inddraget i alle projektets faser. 3.4.6 Effekt Ved at behandle søerne med aluminium vil alt det mobile fosfor i bundsedimentet ikke kunne frigives. Af tabel 3.9 fremgår det, at løsningen vil sikre, at ca. 9.500 kg fosfor ikke kan frigives. 3.4.7 Økonomi og levetid Det er forbundet med stor usikkerhed, at opstille et overslag på investering i aluminiumbehandling af søerne. Overslaget i den efterfølgende tabel 3.10 er en forsigtig vurdering, som sandsynligvis kan reduceres gennem et forprojekt. I et forprojekt fastlægges mere præcise udgifter til materialer samt omkostninger til myndighedsbehandling, udbringning og monitering. Opgave Projektering, miljøgodkendelse Udbringning og materialeforbrug Monitering og analyser Uforudseelige udgifter Samlet investering Beløb ca. 0,5 mio. kr. ca. 4,0 mio. kr. ca. 0,5 mio. kr. ca. 1,0 mio. kr. ca. 6,0 mio. kr. Tabel 3.10 Overslag for aluminiumsbehandling af søerne Levetid I /7/ er vurderet, at der kan udveksles ca. 9.500-19.750 kg fosfor mellem sedimentet og søvandet, men sandsynligvis tættest på ca. 9.500 kg. Dermed er effekten i løsningsforslag 4 ca. 9.500 kg allerede det første år! Hvis der ikke foretages begrænsning af de øvrige kilder til fosfor, skønnes virkningen at holde i ca. 5 år. Hvis der foretages en begrænsning af de øvrige kilder, vil virkningen være permanent. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 27
Gentagne behandlinger skal undgås, så det sikres, at koncentrationen af aluminium ikke bliver for høj i søerne. Tidshorisont Miljøgodkendelse og udbringning vil kunne ske i løbet af ca. ét år efter at forslaget er politisk vedtaget. Påvirkning af Viborg Centralrenseanlæg Ingen påvirkning. Betydning for borgere og kommune Borgerne vil opleve en umiddelbart bedring af søernes vandkvalitet. Det er kommunekassen og ikke kloakforsyningen, der skal stå for investeringen. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 28
4 Afslutning De beskrevne løsningsforslag er efter aftale med kommunen undersøgt mere detaljeret end i /1/, men der er ikke udarbejdet egentlige skitseforslag. Disse vil kunne ændre på resultaterne. Usikkerhederne drejer sig specielt om størrelsen af de udledte/aflastede mængder fosfor. Forudsætningerne er baseret på standardværdier, som er fremkommet gennem et begrænset antal målinger i andre kommuner. Dette er en almindelig fremgangsmåde i Danmark. 4.1 Resultater I den efterfølgende tabel 4.1 er vist de overordnede resultater. Det skal erindres, at amtet vurderer, at der årligt skal fjernes ca. 725 kg fosfor for at opnå en tilfredsstillende miljøtilstand, hvilket overstiger den samlede udledning fra kloakken på ca. 486 kg fosfor pr. år. Investering 2.500 [kr./ kg P] 2.250 532 1.064 1.900 Fosforred. [kg 500P/år] 450 2.000 1.750 370 1.850 400 350 1.500 1.250 1.670 1.620 266 1.430 1.370 300 250 1.000 200 750 150 500 90 640 100 250 50 0 1 2 3A 3B 3C 4 0 Nr. på løsningsforslag 1. Etablering af 5 rensedamme på separatkloakken Effekt 90 kg P/år 2. Afskæring af separatkloakken Effekt 370 kg P/år 3A. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ A Effekt 266 kg P/år 3B. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ B Effekt 532 kg P/år 3C. Mekanisk/kemisk rensning af søvand - alternativ C Effekt 1.064 kg P/år 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning Effekt (1.900) kg P/år Figur 4.1 Investering i de enkelte løsninger i forhold til effekt og levetid for løsningen. Til sammenligning koster ét kg fosfor i løskøb knap 10 kr. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 29
Figur 4.1 viser, at den mindste investering fås ved løsningsforslag 4 Reduktion af søernes interne fosforbelastning. Investeringen i de øvrige løsningsforslag er meget tæt på hinanden. Effekten i løsningsforslag 4 er i princippet ca. 9.500 kg allerede det første år, men er i figur 4.1 fordelt over de ca. 5 år, hvor løsningsforslaget vil virke, hvis der ikke foretages en begrænsning af de øvrige kilder. Begrænses de øvrige kilder vil virkningen være permanent. Gentagne behandlinger skal undgås, så det sikres, at koncentrationen af aluminium ikke bliver for høj i søerne. I /7/ er det vurderet, at der kan udveksles ca. 9.500-19.750 kg fosfor mellem bundsedimentet og søvandet, men sandsynligvis tættest på ca. 9.500 kg fordelt ligeligt mellem de to søer. Actiflo-anlægget vil medvirke til at fjerne denne pulje. Dette betyder, at fosforfjernelsen med Actiflo-anlægget over en årrække gradvis falder, da koncentrationen i søvandet falder. Det må forventes, at der vil gå 15-20 år, før Actiflo-anlægget i alternativ 3C har fjernet fosforpuljen. Actiflo-anlæggene i alternativerne 3A og 3B vil bruge meget længere tid på at fjerne fosforpuljen. De samlede udgifter for løsningsforslagene 1 og 2 kan finansieres over kloakfonden. Løsningsforslag 3A, 3B, 3C og 4 skal finansieres over kommunekassen (skattefinansieret). Ingen løsninger indebærer en direkte finansiering af borgerne. Dermed er det en politisk beslutning at gennemføre løsningerne. Hedeselskabet Miljø og Energi A/S: Sag nr. 223 03 040 30