Downloaded from orbit.dtu.dk on: Sep 20, 2017 Tvilho Dambrug - et modeldambrug under forsøgsordningen. Statusrapport for første måleår af moniteringsprojektet Svendsen, L.M.; Sortkjær, O.; Ovesen, N.B.; Skriver, J.; Larsen, S.E.; Pedersen, Per Bovbjerg; Rasmussen, Richard Skøtt; Dalsgaard, Anne Johanne Tang Publication date: 2006 Document Version Også kaldet Forlagets PDF Link back to DTU Orbit Citation (APA): Svendsen, L. M., Sortkjær, O., Ovesen, N. B., Skriver, J., Larsen, S. E., Pedersen, P. B.,... Dalsgaard, A. J. T. (2006). Tvilho Dambrug - et modeldambrug under forsøgsordningen. Statusrapport for første måleår af moniteringsprojektet. Hirtshals: Danmarks Fiskeriundersøgelser. (DFU-rapport; Nr. 168-06). General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Tvilho Dambrug - et modeldambrug under forsøgsordningen Statusrapport for 1. måleår af moniteringsprojektet Lars M. Svendsen, Danmarks Miljøundersøgelser Ole Sortkjær, Danmarks Miljøundersøgelser Niels Bering Ovesen, Danmarks Miljøundersøgelser Jens Skriver, Danmarks Miljøundersøgelser Søren Erik Larsen, Danmarks Miljøundersøgelser Per Bovbjerg Pedersen, Danmarks Fiskeriundersøgelser Richard Skøtt Rasmussen, Danmarks Fiskeriundersøgelser Anne Johanne Tang Dalsgaard, Danmarks Fiskeriundersøgelser November 2006 Danmarks Fiskeriundersøgelser Afd. for Havøkologi og Akvakultur Kavalergaarden 6 2920 Charlottenlund ISBN: 87-7481-030-8 DFU-rapport nr. 168-06 1
0 Sammenfatning De samlede miljømæssige fordele ved modeldambrug er mangetallige, som blandt andet oplistet vedrørende især uhindret faunapassage i Dambrugsudvalgets rapport: Vandløbet Fordele: Død å -strækning fjernes Øget vandføring i dambrugenes omløb Påvirkning af opstemning opstrøms reduceres, fjernes evt. helt Naturlige variationer i vandløbets vandføring opretholdes i omløbene Indtrængen af naturlig fauna i dambrugene reduceres Passageproblemer ved dambrugenes opstemninger og vandindtag, herunder afgitring, indretning af faunapassage (både op- og nedstrøms), opstemning m.v. løses langt nemmere Udledning af medicin og hjælpestoffer reduceres Maksimumskoncentrationer af medicin og hjælpestoffer i vandløbene formindskes Fald i vandløbets iltindhold nedstrøms reduceres/undgås Ulemper: Ingen Dambruget Fordele: Stabile produktionsforhold Påvirkninger fra variationer i indløbsvandets kvalitet reduceres eller elimineres Øget effekt af renseforanstaltninger Ved brug af drænvand/grundvand kan opnås højere vandtemperaturer om vinteren og lavere om sommeren Bedre muligheder for styring af management og produktionsmiljøet Reduceret smittepres Reduceret behov for anvendelse af medicin og hjælpestoffer, herunder kalkning Bedre arbejdsmiljø Ulemper: Højere energiforbrug pr. kilo produceret fisk Øget udledning af CO 2 Risiko for opbygning af skadelige ammoniakkoncentrationer Øget behov for overvågning og styring af driftsforholdene Øget behov for backup-systemer: strøm, iltforsyning, pumper m.v. I denne statusrapport for Tvilho Dambrugs første driftsår som modeldambrug, beskrives de opnåede resultater fra moniteringsprojektets måle- og dokumentationsprogram, der har til formål at fremskaffe dokumentation for dambrugenes rensning og udledning af næringsstoffer og organisk stof. Konklusionerne er foreløbige og endelige konklusioner kan først drages når begge måleårs resultater er behandlet. Sammenligninger af resultater for de 8 modeldambrug sker i en særlig rapport som udarbejdes primo 2007. Produktionsforhold Tvilho Dambrug har i perioden 25. april 2005 til 24. april 2006 anvendt 86,4 tons foder med en beregnet produktion på 103,5 tons fisk (inkl. døde). Dette giver en samlet foderkvotient (alene baseret på tal i produktionsanlæggene) på 0,835. 2
Der har været almindelige indkøringsvanskeligheder, tillæring til ny produktionsform, ny teknologi og nye problemstillinger som vanskeliggør driften. Tvilho Dambrug har alligevel nået en del gode resultater i første måleår, men der er adskillige muligheder for forbedringer. Vandforbrug Tvilho Dambrug indtager nu vand alene fra to boringer placeret i den østlige ende af dambruget. Opstemning og spærringer i vandløbet er således ikke længere nødvendige. Hertil kommer, at vandforbruget i forbindelse med betydelig recirkulering (recirkuleringsgrad 98-99 %) er nedsat til nu 17,6 l/s ifh. til tidligere, hvor man havde ret til fuld indvinding af åvand. Rensegrader Ved forarbejdet til bekendtgørelse om modeldambrug m.v. blev der forudsat nogle rensegrader for organisk stof og næringsstoffer på modeldambrug. En sammenstilling af de i bekendtgørelsen for modeldambrug forudsatte og de opnåede nettorensegrader i 1. måleår på Tvilho Dambrug ser således ud: Forudsatte Opnået Organisk stof (BI 5 ) 75 % 85 % Total kvælstof (inkl. omsætning i laguner) 32 % 24 % Total Fosfor 60 % 64 % De ovennævnte rensegrader indeholder evt. nedsivning fra/indsivning til f.eks. plantelagunen, der kan øge eller reducere den reelle rensegrad for især opløst kvælstof og opløst fosfor, såfremt dette ikke medregnes. Ved Tvilho Dambrug har der dog kun været tale om en ganske beskeden nettottilsivning af grundvand til plantelagunen på nogle få procent især i vinterhalvåret. Som det fremgår af tabellen er der ikke opnået så høj rensning af total kvælstof som forventet, mens rensegraderne for organisk stof er højere end det forudsatte og for fosfor lidt højere en forudsat. Produktionsanlægget med dets slamkegler og biofiltre fjerner især ammonium, fosfor og organisk stof. Tilsvarende gælder plantelagunerne, og selvom der her endvidere sker en vis fjernelse af total-n, som endda er højere end målt under et tidligere forsøgsprojekt på Døstrup Dambrug, så er total-n fjernelsen generelt relativt lav på Tvilho Dambrug. Specifik udledning Ifølge Miljøstyrelsens opgørelse for ferskvandsdambrug udledtes der i 2003 3.098 t BI 5, 1.119 t total-n og 90 t total-p ved en produktion på 29.434 t ørreder, svarende til gennemsnitlige specifikke udledninger som angivet i nedenstående tabel: 3
Specifik udledning netto Gennemsnit Danmark (kg/t fisk produceret) Tvilho Dambrug - 1. måleår Tvilho i % af gennemsnit DK Organisk stof (BI 5 ) 105,3 6,9 7 Total-N 38,0 20,7 54 Total-P 3,1 1,31 42 Som det fremgår, er der en markant reduceret specifik udledning af organisk stof i sammenligning med andre dambrug. Ligeledes ses ca. en halvering pr. kg. produceret fisk i udledning af total-n og total-p. Overholdelse af udlederkrav jvf. dambrugets miljøgodkendelse I miljøgodkendelsen har Ribe Amt opstillet en række kontrolparametre med tilhørende kravværdi. Kontrolparameter Kravværdi i Miljøgodkendelse (mg l -1 ) Udledning efter Bekendt. om modeldambrug (mg l -1 ) Teoretiske kravværdier jf. Dambrugsbekendtgørelsen (mg l -1 ) Susp. stof 10 8,3 27 NH + 4 -N 1,0 1,2 3,0 total-n 6,0 5,7 6,0 total-p 0,5 0,54 0,5 BI 5 7 3,5 7,0 Ved sammenligning af kolonne to og fire (hvor tallene i sidstnævnte er baserede på fuld kompensation for det reducerede vandforbrug på Tvilho Dambrug efter ombygning) ses det, at krav til udledning af total-n, total-p og BI 5 er kompenserede fuldt ud for reduceret vandforbrug, mens kravet til udledning af suspenderet stof og ammonium (NH 4 +-N) er skærpet. I tredje kolonne er opgivet Tvilho Dambrugs udledning beregnet efter modeldambrugsbekendtgørelsen, og det ses, at kravene for alle parametre overholdes, på nær ammonium som overskrides marginalt. Kravet til udledning af total-p er overholdt hvis der afrundes til nærmeste decimal. Såfremt der kompenseres fuldt for reduktionen i vandforbrug (fjerde kolonne) overholdes alle udledninger, når der afrundes på udledningen af total-p. I forhold til miljøgodkendelsens krav om tilstandskontrol på koncentrationen i afledningen fra dambruget overholder disse for suspenderet stof og BI 5, mens der en overskridelse af kontrolkravet på ammonium på godt 50% og for total kvælstof på godt 35 %, mens total fosfor ved afrunding til nærmest decimal netop overholder overholde kravene. Fauna og faunaindex Dansk Vandløbs Fauna Index (DVFI) er opgjort således: 4
Nørrebæk, opstrøms Nørrebæk, nedstrøms Marts 2004 5 5 December 2004 5 6 April 2005 5 5 August 2005 5 7 September 2005 7 5 Februar 2006 5 5 Juni 2006 5 5 Idet målsætningen på både op- og nedstrømsstationen er 5, er der målsætningsopfyldelse ved alle vandløbsbedømmelser. Diskussion og primære udeståender Der er tale om resultater fra 1. måleår, og der er behov for resultater fra 2. måleår før der kan drages endelig konklusioner. Nogle rensegrader og udledningstal ser dog lovende ud, men der er især behov for yderligere reduktion i udledningen af kvælstof og fosfor. Dette er især relevant i relation til at man langt fra har udnyttet den fodermængde man har tilladelse til på Tvilho Dambrug i forsøgsperioden (86,4 tons ifh. til 127,2 tons pr. år). Der har været driftsmæssige indkøringsproblemer og en del fiskesygdom i sommeren 2005, hvilket har indvirket på dambrugets drift og stofudledninger. Resultaterne fra første måleår indikerer, at man skal tilstræbe at fjerne mere kvælstof over dambruget, idet der i bekendtgørelsen for modeldambrug for dambrug under forsøgsordningen er set bort fra kravet om udlederneutralitet ift. kvælstof. Trods relativ høj ammonium-n fjernelse over biofiltrene er der perioder med høje ammoniumkoncentrationer i produktionsvandet. Tallene tyder på, at en del ammonium omdannes til nitrat, men eftersom der tilsyneladende kun sker begrænset denitrificering til frit kvælstof, bidrager dette til en for lille fjernelse af totalkvælstof over hele dambruget. Klaringsvand, som ledes fra slambassiner til plantelagunen indeholder relativt meget fosfor og letomsætteligt organisk stof (BI 5 ). Dette er uheldigt eftersom disse stofmængder vil belaste plantelagunen og evt. blive ledt til vandløbet i det omfang de ikke frarenses i plantelagunen. Stoftilbageholdelsen i slambassinerne bør derfor blive bedre. I første måleår har plantelagunen på Tvilho Dambrug ikke fungeret helt tilfredsstillende, idet der bl.a. ikke har været tilstrækkelig plantedækning til frarensning af forurenende stoffer. Der ses høje udledningstal fra Tvilho dambrug i sommeren 2005, som kan skyldes at mængden af forurenende stoffer fra fiskeproduktionen har været høj pga. stor udfodring, samtidig med at plantelagunen har fremstået med kun lidt vegetation. Ligeledes har lagunens kapacitet i første måleår ikke været udnyttet tilstrækkeligt, idet hverken afløbet fra produktionsanlægget eller klaringsvandet fra slambede har været tilledt helt opstrøms i plantelagunen. Begge disse forhold er dog tilrettede nu, og i kombination med øget erfaring omkring drift af det nye anlæg forventes disse forhold at bidrage til forbedring af tallene i andet måleår. 5
1 Indledning Som et af resultaterne fra det af fødevareministeriet nedsatte dambrugsudvalg (Udvalget vedr. dambrugserhvervets udviklingsmuligheder) blev der i dette udvalgs rapport, marts 2002 (Dambrugsudvalget, 2002), peget på muligheden af etablering af mere ensartede type-dambrug eller såkaldte modeldambrug. Det ensartede koncept i modeldambrugene skulle muliggøre, at dokumentation samt viden og erfaring indhentet herpå, kunne finde anvendelse på andre modeldambrug af samme type, således at såvel drift som sagsbehandling, tilladelser m.v. kunne smidiggøres. I såvel sideløbende som efterfølgende arbejder (eks.: Pedersen P.B. et al. 2003; Svendsen, L.M. & Pedersen, P.B.; 2004) samt notater og Bekendtgørelser (Bekendtgørelse om modeldambrug, 2002 og Bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om modeldambrug, 2004) er de nærmere specifikationer og krav til modeldambrug blevet defineret og fastlagt. Tre typer modeldambrug er beskrevet (type 1, 2 og 3), hvor der for type 2 og 3 er åbnet for en deltagelse under en 2-årig forsøgsordning, i hvilken periode monitering af den resulterende miljømæssige effekt skulle måles. Ingen dambrug har ønsket ombygning til type 2 under forsøgsordningen, mens 8 dambrug af type 3 blev udvalgt til deltagelse i denne. Tvilho Dambrug er et af disse. Det skal understreges, at listen over miljømæssige fordele ved modeldambrugsdrift er lang, som opgjort i Dambrugsudvalgets rapport jvf. nedenstående tabel. Disse miljømæssige fordele opnås under alle omstændigheder ved etablering af modeldambrug. Formålet med moniteringsprojektet er således alene at udvikle og gennemføre et specificeret måleprogram for modeldambrug, baseret på kravene om målinger i Miljøministeriets Bekendtgørelse om modeldambrug (2002) og Bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om modeldambrug (2004) ) for derigennem at fremskaffe den fornødne dokumentation for dambrugenes rensning samlet og for de enkelte renseforanstaltninger og for udledning af næringsstoffer og organisk stof herunder for overholdelse af udlederkravene. Ifølge bekendtgørelse skal DMU og DFU opstille et måleprogram, der skal tilvejebringe den omtale dokumentation. De 8 modeldambrug moniteres derfor løbende af DMU og DFU over en 2-årig driftsperiode. På nogle dambrug måles der over alle de forskellige dele af dambruget, de såkaldte intensivt moniterede dambrug, mens der på de andre måles samlet over produktionsanlægget, de såkaldte ekstensivt moniterede dambrug, som Tvilho Dambrug hører til. Dette arbejde er blevet udført på baggrund af bevilling fra Fødevareministeriets Direktorat for FødevareErhverv via FIUF- midler, og er således støttet med 50 6
% fra den Danske Stat og 50 % fra EU. Der takkes hermed for den tildelte bevilling. Vandløbet Fordele: Død å -strækning fjernes Øget vandføring i dambrugenes omløb Påvirkning af opstemning opstrøms reduceres, fjernes evt. helt Naturlige variationer i vandløbets vandføring opretholdes i omløbene Indtrængen af naturlig fauna i dambrugene reduceres Passageproblemer ved dambrugenes opstemninger og vandindtag, herunder afgitring, indretning af faunapassage (både op- og nedstrøms), opstemning m.v. løses langt nemmere Udledning af medicin og hjælpestoffer reduceres Maksimumskoncentrationer af medicin og hjælpestoffer i vandløbene formindskes Fald i vandløbets iltindhold nedstrøms reduceres/undgås Ulemper: Ingen Dambruget Fordele: Stabile produktionsforhold Påvirkninger fra variationer i indløbsvandets kvalitet reduceres eller elimineres Øget effekt af renseforanstaltninger Ved brug af drænvand/grundvand kan opnås højere vandtemperaturer om vinteren og lavere om sommeren Bedre muligheder for styring af management og produktionsmiljøet Reduceret smittepres Reduceret behov for anvendelse af medicin og hjælpestoffer, herunder kalkning Bedre arbejdsmiljø Ulemper: Højere energiforbrug pr. kilo produceret fisk Øget udledning af CO 2 Risiko for opbygning af skadelige ammoniakkoncentrationer Øget behov for overvågning og styring af driftsforholdene Øget behov for backup-systemer: strøm, iltforsyning, pumper m.v. Dokumentations- og moniteringsprojekt følges af en følgegruppe bestående af: Niels Axel Nielsen, Fmd., direktør DFU Torben Moth Iversen, vicedirektør DMU Knud Larsen, Fødevareministeriet Gitte Larsen, Skov- og Naturstyrelsen Lars Christensen Clink, Direktoratet for FødevareErhverv Jens Ole Frier, Ålborg Universitet Jacob Larsen, Ringkjøbing Amt Henning Christiansen, Ribe Amt Lisbeth Jess Plesner, Dansk Akvakultur Helge A. Thomsen, Danmarks Fiskeriundersøgelser samt Per Bovbjerg Pedersen, Danmarks Fiskeriundersøgelser og Lars M. Svendsen, Danmarks Miljøundersøgelser. 7
Det er i følgegruppen blevet besluttet, at publiceringen af det første måleårs resultater på det enkelte dambrug sker af to omgange, h.h.v. i september (tre statusrapporter) og i december 2006 (fem statusrapporter). Primo 2007 udføres en samlerapport, med en samlet status over 1. års drift på de 8 modeldambrug, heri vil indgå nogle sammenligninger på tværs af dambrugene. Nærværende statusrapport indeholder derimod alene målinger for det pågældende dambrug. Sluttelig skal der lyde en stor tak til alle andre involverede personer, institutioner m.v. som på hver sin vis har bidraget i det store arbejde. Specifikt takkes dambrugsejer Jens Ludvigsen og desuden Erik Jensen samt teknisk personale ved DMU: Uffe Mensberg, Henrik Stenholt, Ane Kjeldgaard, Zdenek Gavor og Carsten Nielsen og ved DFU: Tommy Nielsen, Peter Faber, Ole Madvig Larsen, Jesper Knudsen, Milan Pavlovic og Erik Poulsen. 8
2 Beskrivelse af dambruget 2.1 Indretning Dambruget er beliggende ved vandløbet Nørbæk i det sydlige Jylland (Tvilhovej 7, 6752 Glejbjerg). Nørbæk er en del af Sneum Å-systemet, der har udløb i Vadehavet og et samlet opland på ca. 513 km 2 og ved dambruget er medianminimumvandføringen angivet til ca. 150 l/s (Ribe Amt, 2004). Dambruget er indrettet som et modeldambrug type III (Pedersen et. al., 2003). Dambruget består af 4 ens opbyggede produktionsenheder, der hver er underopdelt i 2 sektioner. I hver enhed ledes en del af det recirkulerede vand igennem et biofilter, der er opdelt i 2 sektioner. Andelen af det recirkulerende vand, der ledes gennem biofiltret kan reguleres, således gennemstrømningshastigheden kan tilpasses. Derudover er der levérdamme samt kummehuse til yngel og sættefisk. Figur 1 er en principskitse af dambrugets opbygning med angivelse af vandflow. Vandet cirkulerer i produktionsenhederne ved at den beluftning som tilfører ilt til vandet også løfter dette nogle centimeter. Beluftningen sker i nogle brønde. Slam opsamles i pyramideformede slamkegler i bunden af produktionsnhederne og pumpes sammen med skyllevand fra biofiltrene op i et slambassin. Dette slambassin er forbundet til et andet slambassin, adskilt af en tærskel. Slamvand løber fra nedstrøms slambassin til plantelagunerne langt nedstrøms i disse. Endvidere ledes afløbsvand fra produktionsenheder inklusivt vand fra kummehusene til plantelagunerne hvorfra det løber i åen. Plantelagunerne består delvist af de oprindelige kanaler og bundfældningsbassiner. Hver produktionsenhed er 45 meter lang og 8 meter bred, og har en vanddybde på ca. 1,0 meter. Plantelagunen har et areal på 1375 m 2 og en middeldybde på 1,0 m, hvilket er 0,1 m større end max. dybden foreskrevet i Bekendtgørelse om modeldambrug (2002). Totalt har dambruget et vandvolumen på 3.045 m 3. Med et vandindtag på gennemsnitligt 17,6 l/s i det første måleår har vandets opholdstid i gennemsnit været 48 timer. Opholdstiden for produktionsanlæggene inkl. levérdamme har været ca. 26 timer mod en forudsat minimumsopholdstid på 18,5 timer i produktionsanlægget for modeldambrug type III (Bekendtgørelse som modeldambrug, 2002). 9
Figur 1 Tvilho Dambrug, opbygning og vandflow. Nr. angiver målesteder som listet i tabel 1. 2.2 Måleprogram og måleperiode Efter en kort indkøringsfase startede måleprogrammet på Tvilho Dambrug som en del af forsøgsordningen officielt den 25. april 2005. Første måleår er derfor fra 25. april 2005 til 24. april 2006 begge dage inklusive. I første måleår har der kontinuert (hvert 10. minut) været målt vandmængde, vandhastighed, vandstand, nedbør, temperatur, ilt, ph ved et eller flere målepunkter på dambruget (tabel 1). De instrumenter som måler kontinuert er typisk tilsluttet en datalogger, hvorfra data overføres til en PC som er placeret på dambruget. Data overføres via internettet fra PC en til DFU og lægges ind i en fælles database som DFU og DMU anvender i projektet. Vandmængder måles i de fleste målepunkter med en elektronisk måler, et såkaldt vandur. I udløbet er der målt med vandur, da det samlede udløb fra dambruget sker via et rør. Vandstand måles i slambassinerne med en infrarød måler. I Svendsen & Bovbjerg (2004) findes flere informationer og baggrund og krav til måleprogram og en række tekniske detaljer. Der vil endvidere i den samlede statusrapport for de 8 modeldambrug for første måleår blive gjort rede for måleprincipper og hvilke konkrete instrumenter, der er anvendt. 10
Nr. Sted på dambruget Målevariabel 2 boringer: vandindtag til kummehus K, F 1 Vandindtag før levérdamme F 2 Vandindtag produktionsanlæg K, F, S 3 Indløb slambassin K, F, V 4 Udløb produktionsanlæg K, F, 5 Udløb klaret slamvand K, F 6 Returskyl yngel og sættefisk K, F, S 7 Samlet tilløb plantelagune S 8 Plantelagune, start 9 Plantelagune, midt S 10 Udløb plantelagune/dambrug K, F, S Tabel 1 Oversigt over målepunkter på Tvilho Dambrug. Tallene til højere refererer til det konkrete målepunkt på figur 1. Der anvendt følgende forkortelser: K = prøvetagning for kemiske analyser. F = vandmængde. H = vandhastighed; V = vandstand og S = ilt, ph og temperatur; N = nedbør. Vandkemiske prøver er for indtagsvand målt som en punktprøve (øjebliksprøve) ca. 1 gang pr. måned (hver 14. dag i begyndelsen) eller i alt 15 gange i perioden. Vandindtaget består af 2 boringer i forskellige dybder. Der tages prøver af begge da jernindholdet i den ene boring er væsentlig lavere end i den anden. Vandkemiske prøver fra produktionsenhederne (samlet), afløb levérdamme, kummehuse (samlet) og i klaringsvandet fra slambassiner samt afløbet fra plantelagunerne (samlet afløb fra dambruget) udtages hver 14. dag med en ISCO-glacier vandprøvetager. En prøve består af en puljet prøve over et døgn, hvor der i en stor flaske tages 100 ml delprøve hvert kvarter, svarende til 9,6 l prøve på 24 timer pr. målested. Prøverne står koldt (4 C) og mørkt i prøvetageren, der er udstyret med køleanlæg. Ved hvert målested er der målt i alt 27 gange i det første måleår. Herudover er der hver 14. dag taget vandkemiske prøver i forbindelse med henholdsvis tømning af slamkegler og returskylning af biofiltre i de fire produktionsenheder, idet der ikke skelnes mellem hvilken af de fire produktionsenheder, der er tale om. Her tages også puljede prøver men delprøver er i 1 liter flasker, hvorfra der puljes. Afhængigt af hvor lang tid det tager at tømme slamkegler og returskylle biofiltre tages en række hyppige delprøver for repræsentativt at dække hele tidsperioden. Disse prøver tages med en ISCO 6712-1 vandprøvetager, hvori prøverne også står koldt (4 C) og mørkt, da denne prøvetager også er udstyret med køleanlæg. De vandkemiske prøver er analyseret for en række kemiske variable fastlagt i Bekendtgørelsen om modeldambrug (2002). Det fremgår af tabel 2, hvilke variable der analyseres for afhængigt af om der er tale om vandprøve taget i indtagsvandet (grundvand), slamvand (ved tømning af slamkegler, returskylning af biofiltre), afløb slambassin eller i produktionsanlæg og afløb fra dambruget. Analyserne er gennemført af akkrediteret laboratorium efter de standardanalysemetoder, der er foreskrevet ift. dambrug, herunder modificeret BI 5. 11
Parametre Program A Program B Program C Fuld pakke: Udløb fra dambrug, op- og nedstrøms biofilter, afløb sættefiskanlæg og leveredamme Grundvand (indtagsvand) Returskylning biofiltre, tømning slamkegler, afløb slambassiner Suspenderet stof (SS) x (x) x Modificeret BI 5 x (x) x COD x (x) x Total fosfor (P) x [x] x Orthofosfat-P x x x Total kvælstof (N) x [x] x Nitrat-nitrit-N x x x Ammonium-N x (x) x Tabel 2 De vandkemiske parametre analyseret for i 1. måleår på Tvilho Dambrug. x i parentes angiver at disse parametre, efter at være målt nogle gange, kun måles 2-3 gange om året, hvis det viser sig at værdien konsekvent er under detektionsgrænsen. x i kantet parentes angiver at total kvælstof henholdsvis total fosfor ikke måles hver gang, hvis der ikke er signifikant forskel på totalen ift. de opløste fraktioner af kvælstof henholdsvis fosfor. BI 5 er et målt for let omsætteligt organisk stof (biologisk iltforbrug over 5 dage). COD er et mere omfattende mål for organisk stof, nemlig et mål for det kemiske iltbehov til at omsætte det organiske stof. Ammoniumkoncentrationen [NH 4 -N] omfatter også en lille mængde ammoniak (NH 3 - N) som omdannes til ammonium under stofanalysen. Ved de målepunkter, hvor der udtages vandkemiske prøver måles hver 14. dag ilt, temperatur og ph med håndholdte præcisionsinstrumenter, som også anvendes ved kalibrering af de kontinuerte måleinstrumenter for ilt, temperatur og ph. 2.3 Væsentlige vilkår I henhold til dambrugets miljøgodkendelse af 22. juni 2004 må der i forsøgsperioden anvendes 127,2 tons foder pr. år. Foderkvotienten må ikke overstige 0,9 kg foder pr. produceret kg for konsumfisk samt 0,85 for sættefisk og 0,7 for yngel. Der må maksimalt udfodres 500 kg foder pr. døgn. Miljøgodkendelsen angiver det maksimalt tilladelige vandforbrug til 17 l. pr sek. Vandet skal primært indvindes fra boringer, og må kun i nødstilfælde indvindes fra det tilstødende vandløb Nørrebæk. Udlederkravene, der i forsøgsperioden er fastlagt som en koncentrationsforøgelse ift. til koncentrationen i dambrugets indløb, er: Suspenderet stof: 10,0 mg/l BI 5 : 7,0 mg/l Total fosfor: 0,5 mg/l Ammonium-N (NH 4 -N): 1,0 mg/l Total kvælstof: 6,0 mg/l Det fremgår ikke klart af miljøgodkendelsen hvor mange m 2 plantelagune fodertildelingen forudsætter, men det beskrives at der etableres ca. 1.800 m 2 plantelagune. 12
3 Drift og produktion 3.1 Foderforbrug, produktion og foderkvotient På Tvilho Dambrug har foderforbruget i perioden 25. april 2005 til 24. april 2006 været 86,4 tons. Det har ikke været muligt at beregne foderforbruget helt præcist, idet der mangler tal for foderforbruget i perioden 25. april til 16. maj 2005. Foderforbruget i denne periode er derfor estimeret. Idet der heller ikke foreligger præcise tal for fiskebestande, samt ind- og udvejninger i nævnte periode, har det ikke været muligt at beregne en samlet foderkvotient ud fra disse tal. I stedet er fiskeproduktionen i 1. måleår estimeret ud fra foderforbruget og en vægtet foderkvotient (se senere). Således fremkommer en årsproduktion (inkl. døde fisk) i produktionsanlægget på Tvilho Dambrug på 103,5 tons fisk og en foderkvotient beregnet som foderforbrug (ton) ift. fiskeproduktion inklusiv døde fisk (ton) på 0,835. Denne værdi er baseret alene på tal i dambrugets produktionsanlæg, og vil derfor ofte være noget lavere end den foderkvotient der udregnes på baggrund af den endelige leverance af fisk fra dambruget. Heri indgår nemlig typisk en kort periode hvor fiskene opholder sig i levérdamme uden fodring. Endvidere leveres typisk en mindre procentdel ekstra fisk som kompensation for senere tab under transport og i aftagerleddet. Det daglige foderforbrug er opgjort i figur 2. I juni 2005 døde næsten hele den stående bestand(ca. 6 tons) i forbindelse med et udbrud af fiskedræber og en efterfølgende saltbehandling. kg foder 800 700 600 500 400 300 200 100 0 25-01-2006 25-12-2005 25-11-2005 25-10-2005 25-09-2005 25-08-2005 25-07-2005 25-06-2005 25-05-2005 25-04-2005 25-03-2006 25-02-2006 dato Figur 2.Foderforbrug i produktionsanlægget på Tvilho Dambrug i 1. måleår. I tabel 2 er angivet hvilke fodertyper og mængder, der har været anvendt i Tvilho Dambrugs produktionsanlæg i det første måleår. 13
Fodertype Forbrug (kg) Biomar Ecolife 19 (3 og 4,5 mm) 60838 Biomar Ecostart (2 mm) 5279 Biomar Ecostart 17 (1,5 mm) 2012 Biomar Ecostart 2 (2 mm) 132 Biofocus optimal start (1,5 og 2 mm) 8171 Ukendt estimeret mængde 10004 Tabel 3 Anvendte fodertyper på Tvilho Dambrug det første måleår. 3.2 Produktionsbidrag Udregningen af bidrag af de forskellige stoffer fra fiskeproduktionen i dambrugets produktions- anlæg er foretaget som beskrevet i Pedersen et al (2003). Der er udregnet produktionsbidrag for COD (total organisk stof), modificeret BI 5 (letomsætteligt organisk stof), total-n (total kvælstof) og total-p (total fosfor). Endvidere er bidraget af opløst kvælstof som udskilles over fiskenes gæller (hovedsageligt som NH 4 +-N) blevet udregnet. Bidraget svarer til restleddet af kvælstof efter fradrag af den mængde kvælstof der indbygges i fisken henholdsvis udskilles som fækalier i forhold til den totalt indtagede mængde kvælstof. Udregningen af produktionsbidrag er sket på dagsbasis i hver af dambrugets otte sektioner i produktionsanlægget, og bidragene er herefter summerede. Udover fodermængder er foderets kemiske sammensætning inddraget i udregningerne. Kemisk analyse er foretaget på langt de fleste foderleveringer (batches), men hvor disse værdier ikke foreligger, er der anvendt gennemsnitstal for de allerede analyserede fodertyper. I tilfælde, hvor der ikke er foretaget kemisk analyse på fodertypen, f.eks. på grund af små leveringer, er der anvendt deklarerede værdier fra foderproducenten. I yngelanlæg, som kun indgår sekundært i måleprogrammet, er produktionsbidraget beregnet efter et estimeret gennemsnit af foderkemien og et samlet estimat af foderforbruget over hele måleåret. I levérdamme er der beregnet et produktionsbidrag af kvælstof på baggrund af generelle tal for stofomsætning hos fodertomme regnbueørreder. Der vurderes kun at være et marginalt bidrag af organisk stof (COD og BI 5 ) fra levérdammene, idet der ikke fodres, hvorfor det primært forventes udskilt som kuldioxid (CO 2 ). Tilsvarende forventes kun et marginalt bidrag af fosfor fra levérdammene, hvorfor bidraget af COD og BI 5 og total fosfor fra levérdamme er sat til 0. På fire forskellige foderleverancer til Tvilho Dambrug, er der lavet fordøjelighedsforsøg, dvs. det er i kontrollerede forsøg undersøgt hvor stor en del af det indtagede foder og specifikke fedt-, protein- og kulhydratindhold i foderet, der udskilles som fækalier. Disse værdier er indsat i beregningerne af produktionsbidrag for den relevante batch. I de tilfælde hvor foderleverancen ikke er undersøgt mht. fordøjelighed, er der anvendt gennemsnitstal for fodertypen. I enkelte tilfælde, f.eks. i forbindelse med leveringer af små fodermængder, er der anvendt estimerede værdier for fordøjelighed af foderet. Fordøjeligheden af træstof er i alle tilfælde sat til 0. 14
Foderkvotienten er så vidt muligt beregnet for den enkelte sektion. Dette er kun muligt, når sektionen tømmes fuldstændigt ved udfiskning. Værdien er indsat i udregningen af den konkrete sektions produktionsbidrag. De beregnede foderkvotienter er blevet vægtede i forhold til det antal dage den enkelte foderkvotient er målt over, og de vægtede værdier er sammensat til et gennemsnit som er anvendt i de sektioner og perioder, hvor det ikke har været muligt at beregne foderkvotienten. Der er foretaget målinger af foderspild på Tvilho Dambrug i foråret 2006. Disse målinger viste et så godt som ikke-eksisterende foderspild. Idet der dog af forskellige årsager må påregnes et mindre foderspild i perioder, er der i alle tilfælde indsat en værdi på 1 % for foderspild på Tvilho Dambrug. 15
4 Temperatur, ph og ilt Der er hvert tiende minut foretaget elektroniske registreringer af temperatur, ph og ilt i produktionsanlægget, i plantelagunen og i laguneudløbet. Hertil kommer at der i forbindelse med udtagning af vandprøver hver 14. dag måles temperatur, ph og ilt på dambruget. Dataene indsamles blandt andet med baggrund i lovmæssige krav og for bedre at kunne forklare de processer der foregår på dambruget, som f.eks. omsætning af organisk stof. Nogle af de kontinuerte registreringer af ilt, temperatur og ph har desværre vist sig ikke at fungere tilfredsstillende. Især logning af ilt har været problematisk, dels fordi iltsonderne ikke er blevet renset tilstrækkelig ofte, og dels fordi de er relativ følsomme overfor elektronisk støj fra andre kilder. På den baggrund er de kontinuerte iltmålinger ikke medtaget i figur 3 og 4 nedenfor. I figur 3 er vist daglige gennemsnitsværdier for temperatur ( C) og ph i dambrugets produktionsanlæg nedstrøms biofilteret. Der er endvidere angivet 14-dages målinger for temperatur og ph. Tilsvarende værdier for dambrugets udløb er vist i figur 4. Baseret på 14-dages målingerne har iltniveauet nedstrøms biofiltret i produktionsanlægget været mellem 2 og 12 mg/l og også mellem 2 og 12 mg/l i udløbet fra plantelagunerne med de højeste værdier i vinterhalvåret. 18 ph Temp 16 ph (14 dage) 14 Temp (14 dage) 12 10 8 6 4 2 0 Figur 3 Gennemsnit af temperatur og ph nedstrøms biofilteret i produktionsanlægget på Tvilho Dambrug. 14- dages målinger er først påbegyndt i 2006. 16
20 ph Temperatur 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ph (14 dage) Temp (14 dage) Figur 4 Temperatur og ph inden beluftning i laguneudløb fra Tvilho Dambrug. 17
5 Vandflow i dambruget 5.1 Måling af vandflow Vandflowet bliver registreret kontinuert (hvert 10 minut) 8 steder i dambruget jf. tabel 1. Registreringen sker på alle målestederne ved hjælp af elektromagnetiske flowmålere (vandure), der måler meget nøjagtigt med en usikkerhed på mindre end 1 %. En del af flowmålerne har haft kortere perioder, hvor data er gået tabt, enten på grund af kabelbrud, fejl i datakommunikationen eller i selve måleren. I de pågældende perioder er dataserierne rekonstrueret ved hjælp af interpolation og korrelation til de øvrige målere. Problemerne har medført en mindre forøgelse af usikkerheden, og en foreløbig vurdering er, at usikkerheden på flowdata er mellem 0 og 5 %. Målested Navn på målested Gennemsnitsflow l/s Samlet vandindtag 17,6 1 Vandindtag før leveringsdam 15,6 6 Returskyl sættefisk 1,9 2 Vandindtag til produktionsanlæg 13,4 4 Udløb produktionsanlæg 13,8 3 Indløb slambassin 0,4 5 Udløb klaret slam vand 0,6 7 Samlet tilløb til plantelagune (4+5+6) 16,3 10 Udløb plantelagune/dambrug 18,4 Tabel 4 Vandflow, gennemsnit ved målesteder på Tvilho Dambrug for 1. måleår i l/s. Det samlede vandindtag har i gennemsnit for det første måleår været 17,6 l/s, hvilket er en smule over den tilladte mængde på 17 l/sek. Indtaget sker fra 2 boringer, der er placeret i den østlige ende af dambruget. Udløbet fra produktionsenhederne er lidt mindre end indløbet. Det skyldes, at der bliver ført vand væk herfra i forbindelse med skylning af filtre og tømning af slamkegler, og at der bliver brugt vand ved udfiskning og sortering. Derudover vil eventuelle mindre utætheder i anlæggenes bund og sider kunne medføre forskel mellem ind- og udløb til produktionenhederne. Bunden af beluftningsbrøndene er ikke støbt, og her vil der kunne ske ud eller indsivning. Dette formodes, at være årsag til, at summen af 4, udløb fra produktionsanlæg og 3, indløb slambassin (skyllevand), ikke helt svarer til 1, vandindtaget. Der er ikke målt internt flow i produktionsnhederne da Tvilho Dambrug har et ekstensivt måleprogram 18
5.2 Returskylning af biofiltre og tømning af slamkegler For at fjerne partikler bliver slamfælderne (kegler) i bunden af produktionsanlæggene tømt regelmæssigt, og tilsvarende bliver biofiltret (retur)skyllet ved at lade vandstrømmen være modsat den normale strømretning. Alt slam bliver pumpet til slambassinerne. Slamkeglerne bliver tømt dagligt over et tidsrum på 15 30 minutter på nær søndage. Returskylning af biofiltrene bliver foretaget i ca. 30-40 minutter om dagen på nær søndage. Afvigelser fra de faste procedurer kan ske i forbindelse med f.eks. flytning af fisk, sygdomsbehandling mv. Under tømning og skylning pumpes ca. 16 l/s til slambassinerne. Den samlede vandmængde, der bliver anvendt til tømning og skylning er som middel for hele måleåret opgjort til 0,4 l/s, hvilket svarer til knap 2,5 % af det samlede vandindtag til dambruget. 5.3 Vandbalance Med et samlet vandindtag på 17,6 l/s og et samlet tilløb til plantelagunen på 16,3 l/s sker der altså et mindre tab i produktionsanlæggene, da forskellen er større end den alene kan tilskrives måleusikkerhed. Den primære årsag er formodentlig utæthed som beskrevet ovenfor. Nedbør og fordampning i produktionsanlæggene har kun en meget ringe betydning for vandbalancen, da det på årsbasis kun vil tilføre hvad der som middel svarer til mindre end 0,1 l/s. Samlet vandbalance 24 22 20 18 16 VNF [l/s] 14 12 10 8 6 4 2 0 maj 2005 jun 2005 jul 2005 aug 2005 sep 2005 okt 2005 (011090) Samlet vandindtag 10 (018990) Udløb plantelagune/dambrug nov 2005 dec 2005 jan 2006 feb 2006 mar 2006 7 (016110) Samlet tilløb til plantelagune apr 2006 Figur 5 Samlet vandbalance over dambruget, månedsmiddel i l/s. Udløbet fra plantelagunen, og dermed dambrugets samlede afledning til vandløbet, var som middel for måleåret på 18,4 l/s (tabel 4). Det samlede tilløb til plantelagunen var som middel på 16,3 l/s, og der kan således 19
konstateres et ekstra tilløb til lagunen på ca. 2,1 l/sek. svarende til ca. 13 % ift. målte tilløb til plantelagunerne, men kun 5 % ift. samlede vandindtag. Forskellen varierer betydeligt over året, jf. figur 5. I sommerperioden er afløbet fra lagunen generelt lidt mindre end tilløbet, hvorimod der i vinterperioden er væsentligt mere i afløbet. Der kan findes 3 mulige forklaringer på uoverensstemmelse på vandbalancen for plantelagunen, da måleusikkerheden maksimalt vil kunne forklare en forskel på 1 l/s: 1. Der sker en op- eller nedsivning i bunden af plantelagunen til grundvandet eller indsivning via en gammel bagkanal nord for dambruget 2. Der sker en nedsivning til boringerne til dambrugets indvinding 3. Der er utætheder i afgrænsningen mellem plantelagunen og vandløbet Ad 1. Hvis grundvandstanden afviger fra vandstanden i plantelagunen, vil der kunne ske en ud- eller indsivning. Afhængig af grundvandets strømningsretning, vil det udvekslede vand muligvis kunne strømme til eller fra vandløbet. Der har I perioder med meget nedbør været konstateret indsivning i en gammel bagkanal nord for dambruget, og en del af det indsivende vand løber I plantelagunerne Ad 2. Nedsivning hvis grundvandstanden er lavere som under pkt. 1, og indvindingen af vand til dambruget fra overfladenære boringer i nærheden af plantelagunen, så nedsivende vand kan strømme hertil og dermed blive genanvendt i produktionen. Men boringerne ved Tvilho Dambrug ligger ikke i umiddelbar nærhed af plantelagunerne, så det vurderes ikke at dette forhold har særlig betydning for vandbalancen. Ad 3. Utætheder og ud- eller indsivning vil kunne opstå, hvis der er en snæver afgrænsning med smalle dæmninger mellem plantelagunerne og vandløb. På Tvilho Dambrug ligger plantelagunen ikke på nogen steder med meget snævre dæmninger op til vandløbet, så det vurderes heller ikke at dette forhold har særlig betydning for vandbalancen. Som for produktionsanlægget har nedbør og fordampning kun ubetydelig indflydelse på vandbalancen i plantelagunen set over hele året. Kun på enkelte dage kan det medføre at vandbalancen viser at der f.eks. afstrømmer mere vand end der løber til plantelagunen i forbindelse med kraftigt regnvejr. Det må derfor konkluderes, at det primært er udveksling med grundvandet, der er årsag til uoverensstemmelserne i vandbalancen, og som ved Tvilho Dambrug medfører en mindre netto tilstrømning af overfladenært grundvand til plantelagunen, som især sker i vinterhalvåret. 5.4 Recirkulationsflow Recirkulationen bliver drevet af iltpumperne i anlægget, så variationer i flowmængden vil også være en funktion af behovet for iltning. Recirku- 20
lationsflowet på Tvilho Dambrug bliver ikke målt, men det vurderes, at strømhastigheden i anlæggene er knap 0,1 m/sek. og at flowet derfor kan estimeres til 2-300 l/sek. i hvert anlæg. Med et gennemsnitligt vandindtag på 13,4 l/s (Qi) (tabel 4) til produktionsanlægget og en skønnet recirkulering i de 4 produktionsenheder på tilsammen på 800-1200 l/s, (Qr) betyder det, at recirkulationsgraden kan opgøres til 98,3-98,9 %, beregnet som (Qr-Qi)/Qr. For modeldambrug type III forudsættes en minimum recirkulationsgrad på 95 %. 5.5 Vandforbrug/fodermængde Ved at sammenholde det samlede vandindtag med det samlede foderforbrug er det opgjort at der på Tvilho Dambrug er brugt 6.424 liter vand pr. kg foder eller 5.362 liter vand pr. kg produceret fisk. Dette er en faktor 8-10 lavere end i et traditionelt gennemstrømningsdambrug. 5.6 Hydrauliske belastning af laguner Baseret på det beregnede areal af plantelagunerne (se kapitel 11) har den gennemsnitlige hydrauliske belastning af plantelagunen været 0,012 l pr. m 2 plantelagune og dermed knap halvdelen af den forudsatte max. belastningen på 1 l pr 48 m 2 plantelagune i modeldambrugsbekendtgørelsen (Bekendtgørelse om modeldambrug, 2002). 21
6 Stofkoncentrationer forskellige steder på dambruget I tabel 5 er beregnet gennemsnitskoncentration for de analyserede, udtagne vandprøver i måleår 1 ved forskellige målestationer på Tvilho Dambrug. Endvidere er angivet spredningen på koncentrationerne over 1. måleår. Hermed gives et billede af hvordan der i sættefiskeanlægget, samlet i de fire produktionsenheder inklusiv levérdamme tilføres stof ved fiskeproduktionen og hvordan der fjernes stof via bl.a. slamkegler og biofiltre samt i plantelagunerne. Det bemærkes, at koncentrationerne fra især tømning af slamkegler er meget høje for alle kemiske variable. Koncentrationerne i returskyllevandet fra biofiltrene er noget højere for total kvælstof, fosforfraktionerne, organisk stof samt suspenderet stof end i afløbet fra produktionsenhederne. Det bemærkes, at koncentrationen for ammonium, total kvælstof, fosforfraktionerne, organisk stof (BI 5 og COD) samt suspenderet stof i klaringsvandet fra slambassinerne (afløb fra slambassinerne til plantelagunerne) er væsentlig højere end i afløbet fra produktionsenhederne, men væsentlig lavere for nitrat-kvælstof. Koncentrationerne i returskyllevand fra yngelanlægget er ligeledes højere end fra afløb fra de fire produktionsenheder, men noget lavere en returskyllevand fra biofiltrene i de fire produktionsenheder. Der er generelt stor spredning hvor der er høje gennemsnitskoncentrationer, hvilket især gælder slamvand fra slamkegler og returskylning af biofiltre og for klaringsvandet fra slambassinerne. Spredning på koncentrationerne for indtagsvandet er lave, som det må forventes (tabel 5). Målested NH 4 -N NO 23 -N Total-N Ortho-P Total-P BI 5 COD Susp. stof Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Boring 1 (jernrig) 0,0 0,0 0,5 0,0 0,5 0,1 0,01 0,01 0,06 0,01 0,9 0,3 3,3 2,5 1,0 0,6 Boring 2 0,0 0,0 4,6 0,3 5,2 1,0 0,01 0,00 0,01 0,00 0,8 0,3 4,5 2,5 0,8 0,6 Returskyl yngelanlæg 0,7 0,8 2,0 0,4 3,6 2,4 0,14 0,15 0,34 0,15 5,9 5,8 18,1 17,7 8,3 6,8 Vand ind alle anlæg 0,6 0,2 1,9 0,4 2,9 0,7 0,06 0,07 0,15 0,07 2,3 1,5 6,6 5,3 4,3 6,3 Returskyl alle biofiltre 1,9 1,8 7,3 2,2 38,1 17,5 0,74 0,45 17,3 0,45 154 73 690 299 839 519 Alle slamkegler 19,7 6,0 2,0 2,7 139 72,4 26,7 19,7 173 19,7 3621 1852 8635 3980 5407 2396 Afløb prod.anlæg 1,6 1,5 7,8 1,9 10,1 3,2 0,32 0,11 0,4 0,11 3,5 1,6 13,3 6,6 3,3 2,1 Afløb slambassiner 26,5 21,4 1,0 1,5 37,0 22,6 7,08 4,75 17,9 4,75 122 124 309 233 154 128 Udløb dambrug 1,3 1,0 5,4 1,2 7,5 2,1 0,27 0,17 0,46 0,17 4,1 2,9 14,6 9,5 7,6 10,3 Tabel 5 Gennemsnitskoncentrationen for kemiske variable forskellige målesteder på Tvilho Dambrug med tilhørende standardafvigelse. Udviklingen i BI 5 -koncentrationen i udløb fra de fire produktionsenheder (dvs. nedstrøms biofiltrene) viser en generelt faldende tendens gennem det første måleår dog efter et stigende forløb de første to måneder. Der sker en stigning fra 5 til ca. 7 mg BI 5 /l som gradvis med visse udsving falder til et niveau på ca. 2-3 mg BI 5 /l i vintermånederne (figur 7). Koncentrationsforløbet viser nogle variationer ift. til den generelle fal- 22
dende tendens frem mod et stabilt koncentrationsniveau i vintermånederne. Ammonium-N og BI 5 i udløbet fra produktionsanlæggene i Tvilho 8 7 6 mg/l 5 4 3 2 1 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned NH4 BI-5 Figur 7 Ammonium-kvælstof og BI 5 -koncentrationen (mg/l) målt i udløbet fra produktionsanlæggene (nedstrøms biolfiltrene) i Tvilho Dambrug i det første måleår. NH 4 + koncentrationen i afløbet fra de 4 produktionsanlæg, dvs. nedstrøms biofiltrene har ligeledes en faldende tendens fra starten af måleåret frem mod vinteren 2005/06, men i perioden april 2005 til ind i september 2005 er der en række kraftige stigninger i NH 4 +-koncentrationen som varierer mellem 1 og 6 mg BI 5 /l (figur 7). Fra oktober 2005 og frem til marts 2006 er NH 4 +-koncentrationen meget stabil og lav 0,5-1 mg NH 4 +/l, men synes herefter at stige i det tidligere forår 2006. Overordnet falder variationen over tid i gennem måleperioden. I figur 8 til 15 vises koncentrationsforløbet for de målte kemiske parametre i henholdsvis indtagsvandet og i afløbet fra plantelagunerne (dvs. afløb fra dambruget). Ammonium-kvælstof koncentrationer svinger meget i afløbet fra Tvilho Dambrug i begyndelsen af første måleår men med en faldende tendens, således at koncentrationen fra september 2005 og frem varierer mellem ca. 0,4 og 1,5 mg NH 4 -N/l (figur 8). Nitrit-nitrat-kvælstof koncentrationens forløb (hvor langt hovedparten er nitrat) er delvist i modfase med den tilsvarende ammonium-n koncentration i udløbet fra Tvilho Dambrug (figur 9). Efter at variere en del fra målerunde til målerunde de første 2-3 måneder af måleår 1 er der et gradvist fald i perioden september 2005 til januar 2006 fra over 6 mg NO 23 -N til ca. 4 mg NO 23 -N/l, hvorefter der i perioden januar 2006 til april 2006 kommer en gradvist stigning til ca. 5 mg NO 23 -N/l. Koncentrationen af såvel NH 4 -N og NO 23 -N i indtagsvandet (dræn/grundvand) er lavt og nærmest konstant. 23
Ammonium-N i indtagsvand og i udløb i Tvilho 5 4 mg/l 3 2 NH-ud NH-Ind 1 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 8 Ammonium-kvælstof koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. Nitrat+nitrit-N iindtagsvand og i udløbet i Tvilho 10 8 mg/l 6 4 NO-Ind NO-ud 2 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 9 Nitrat+nitrit-kvælstof koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. Total-N i indtagsvand og i udløb i Tvilho 14 12 10 mg/l 8 6 Tot-N-ud Tot-N-Ind 4 2 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 10 Total-kvælstof koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. 24
Ortho-P i indtagsvand og i udløbet i Tvilho 0,8 0,6 mg/l 0,4 Ort-P-Ind Ort-P-Ud 0,2 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 11 Ortho-fosfor koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. Total-P i ind- og udløbsvand i Tvilho 1,5 1,2 mg/l 0,9 0,6 Tot-P-Ud Tot-P-Ind 0,3 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 12 Total-fosfor koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. BI-5 i indtagsvand og i udløb i Tvilho 16 12 mg/l 8 BI-5-Ud BI-5-ind 4 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 13 BI 5 -koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. 25
COD i indtagsvand og i udløbet i Tvilho 50 40 mg/l 30 20 COD-ind COD-Ud 10 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 14 COD-koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. Suspenderet stof i indtagsvand og i udløb i Tvilho 50 40 mg/l 30 20 Susp-ud Susp-Ind 10 0 apr-05 maj-05 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 Måned Figur 15 Suspenderet stof koncentrationen (mg/l) målt i indtagsvandet til Tvilho Dambrug og i udløbet til Nørrebækken i det første måleår. Total kvælstof koncentrationen i udløbet fra Tvilho Dambrug har overordnet haft samme variation gennem det første måleår som nitrat-nitritkvælstof, med laveste værdier i vinterhalvåret (4-7 mg N/l) og de højeste i sommerhalvåret (6-13 mg N/l) (figur 10). Total kvælstof består primært af ammonium-n og nitrat+nitrit-n, mens partikulært kvælstof (organisk kvælstof) kun udgør en mindre andel. Den lavere total kvælstof koncentration i vintermånederne afspejler således det relativ store fald i ammonium-n koncentrationen i vintermånederne og det tilsvarende fald i nitrat-nitrit-n koncentrationen i udløbet fra dambruget. I lighed med bl.a. nitrat-kvælstof kan orthofosfat-p optages af planterne i plantelagunen i vækstsæsonen. Endvidere kan det i et vist omfang bindes til det sediment og evt. slam der ligger på bunden af plantelagunerne. Efter indledende meget høj koncentration i de første par måneder af måleår 1 (0,4-0,8 mg P/l) falder koncentrationen gradvist gennem 2005 med nogle små stigninger undervejs så den fra december 2005 og efterfølgende at stabiliseres på et niveau på knap 0,2 mg P/l (figur 11). 26
Orthofosfat udgør i det meste af 1. måleår over halvdelen og generelt mellem 65 80 % af det fosfor, der tabes fra dambruget via afløbet. Derfor følger total-fosfor koncentrationen overordnet også koncentrationsforløbet for orthofosfat-p (figur 12). Hovedparten af de fosforholdige partikler, der dannes som konsekvens af fiskeproduktionen, fanges i slambassinerne eller i plantelagunerne, men noget af fosforen frigives fra disse partikler igen og afledes fra dambruget som opløst fosfor. Det bemærkes, at de højeste fosforkoncentrationer kommer i juni 2005 og dermed ½ måned senere end de højeste kvælstofkoncentrationer (figur 8-12). Koncentrationsforløbet gennem første måleår for organisk stof i udløbet fra Tvilho Dambrug udtrykt ved henholdsvis BI 5 (figur 13) og COD (figur 14) er næsten ens. BI 5 - og COD-koncentrationen topper i starten af juni 2005, hvorefter der sker et markant fald i koncentrationerne frem til midten af juli 2005. BI 5 -koncentrationen ligger fra juli 2005 frem til slutningen af marts 2006 på ca. 2-4 mg/l, med en svagt faldende tendens gennem perioden for så at stige i april. COD-koncentrationen varierer mere end BI 5 -koncentrationen, men er i samme periode mellem under 5 og 12 mg/l for også at stige fra slutningen af marts 2006. BI 5 forbruges bl.a. i biofiltret i forbindelse med bakteriel stofomsætning. Samtidigt er en høj opholdstid vigtig for en stor omsætning af BI 5 (Fjorback et al. 2003). BI 5 udgør generelt mellem ¼ og en 1/3 af COD i udløbet fra dambruget, idet hovedparten af COD er langsomt eller svært omsætteligt og omsætningen er betinget af andre processer end omsætningen af let omsætteligt organisk stof (BI 5 ). Koncentrationen af suspenderet stof (partikler) varierer som de øvrige kemiske variable en del de første par måneder, men falder til et lavt, relativt stabilt niveau på 1-5 mg/l i perioden juli 2005 til primo marts 2006, hvorefter den som de øvrige partikulære kemiske variable stiger kraftigt i slutning af marts og i april 2006 (figur 15). Det fremgår af kapitel 5.3 at der netto er en vis tilførsel af grund- /drænvand samt fra gammel bagkanal over plantelagunerne i vinterhalvåret, og netto ingen tilførsel i sommermånederne. I perioden december 2005 til april 2006 udgør tilførsel af grund-/drænvand og/eller fra bagkanal op til netto 25 35 % af vandtilførslen til plantelagunerne. Det stof der tilføres som grundvand er kun på opløst form og må antages at have koncentrationer på niveau med det der kommer fra indtagsvandet og dermed virkende fortyndende på koncentrationerne i plantelagunerne, mens koncentration i det vand der kommer fra bagkanal ikke kendes, men den kan ikke være højere end i afløb fra produktionsanlægget. Alt andet lige vil det ekstra vand, der tilføres via grund-/drænvand og bagkanal stabilisere og reducere koncentrationsniveauet lidt, men præcist hvordan dette kan have påvirket koncentrationsudviklingen i udløbet fra Tvilho Dambrug er vanskeligt at vurdere, da det ikke har været en del af projektet at undersøge og måle på dette. Problemstillingen omtales yderligere i kapitel 9 og 12. 27