Løjstrup Dambrug (øst) - et modeldambrug under forsøgsordningen Statusrapport for 1. måleår af moniteringsprojektet Lars M. Svendsen, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet Ole Sortkjær, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet Niels Bering Ovesen, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet Jens Skriver, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet Søren Erik Larsen, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet Per Bovbjerg Pedersen, Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU Richard Skøtt Rasmussen, Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU Anne Johanne Tang Dalsgaard, Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU April 2007 Danmarks Fiskeriundersøgelser Afd. for Havøkologi og Akvakultur Kavalergaarden 6 2920 Charlottenlund ISBN: 978-87-7481-036-0 DFU-rapport nr. 172-07 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 Løjstrup Dambrugs første driftsår som modeldambrug (den østlige del af dambruget, som er ombygget dvs. den del, som ligger på den østlige side af Lilleåen), 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. Produktionsforhold Løjstrup Dambrug (øst) har i perioden 7. september 2005 til 6. september 2006 anvendt 313,5 tons foder i dambrugets modeldambrugsafsnit med en beregnet produktion på 330,0 tons fisk (inkl. døde). Dette giver en samlet foderkvotient (alene baseret på tal i produktionsanlæggene) på 0,950. Der produceres på anlægget store fisk (1 kg) til senere udsætning i havbrug. 2
På trods af almindelige indkøringsvanskeligheder, tillæring til ny produktionsform, ny teknologi og nye problemstillinger, må selve driften af anlægget betegnes som succesfuldt i dette første driftsår. Vandforbrug Løjstrup Dambrug (øst) indtager nu vand alene fra boring placeret nær vandløb og plantelagune. Hertil kommer, at vandforbruget i forbindelse med betydelig recirkulering (recirkuleringsgrad ca. 93 %) er nedsat fra før ca. 550 l/s til 37 l/s i det første måleår (knap 7 % af før). Rensegrader Ved forarbejdet i 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 når der er mikrosigte forudsatte og de opnåede nettorensegrader i 1. måleår på Løjstrup Dambrug (øst) ser således ud: Forventet Opnået Organisk stof (BI 5 ) 80 % 79 % Total kvælstof (inkl. omsætning plantelaguner) 25 % 45 % Total Fosfor 65 % 62 % De opnåede rensegrader honorerer omtrent de forudsatte for P og BI 5, men er væsentlig bedre for total-n. Produktionsanlægget med dets slamkegler, mikrosigte og biofiltre fjerner netto især ammonium (78 %), fosfor (96 %), og ca. 80 % af tilført organisk stof samt 24 % af total kvælstof. Desværre returneres relativt store mængder af de frarensede stoffer via slambassinets klaringsvand til plantelagunen. Plantelagunen fjerner især tilført organisk stof (65 % af BI 5 ) og noget total-kvælstof (23 %) via nitratfjernelse men intet af tilført ammonium-kvælstof og total-fosfor. For fosfor er der dog der specialitet, at der fjernes en hel del partikulært fosfor mens der tilføres ortho-fosfat, formentlig grundet bidrag via frigivelse fra sedimentet i bunden af plantelagunen. Rensegraderne i plantelagunerne er for total-kvælstof og organisk stof noget højere end dem, der blev fundet i tidligere forsøg på Døstrup Dambrug, som udgjorde en del af grundlaget for de forudsatte rensegrader, men lavere for fosfor. Endelig skal der gøres opmærksom på, at de fundne rensegrader/stoftilbageholdelser må antages at være minimumsværdier, idet anlæggets stofinput (indtagsvand + produktionsbidrag) formentlig er undervurderede. Flere årsager kan gøre sig gældende, men vigtigst er antageligvis en undervurdering af produktionsbidraget, idet Løjstrup dambrugs produktion af store, all-female fisk indeholder mindre N og til dels P end standarden foreskriver, ligesom der kan være ændrede forhold vedrørende fordøjelighed, foderspild og især BI 5 /COD-forhold. Dette vil til 2. årsrapport blive nærmere undersøgt. 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 3
29.434 t ørreder, svarende til gennemsnitlige specifikke udledninger som angivet i nedenstående tabel: Specifik udledning netto (kg/t fisk produceret) Løjstrup Dambrug (øst) i % af gennemsnit DK Gennemsnit Danmark Løjstrup Dambrug (øst) - 1. måleår Organisk stof (BI 5 ) 105,3 14,2 14 Total-N 38,0 24,0 62 Total-P 3,1 1,9 61 Som det fremgår, er der betydeligt reduceret specifik udledning for organisk stof, mens kvælstof og fosfor stadig er bedre end gennemsnittet af danske ferskvandsdambrug. Overholdelse af udlederkrav jvf. Århus Amts miljøgodkendelse I miljøgodkendelsen har Århus Amt opstillet en række kontrolparametre med tilhørende kravværdi. Kontrolparameter Kravværdi i Miljøgodkendelse Justeret kravværdi Udledning, beregnet efter Bekendtg. om modeldambrug Teoretiske kravværdier jvnf. Dambrugsbekendtgørelsen Susp. stof 94 kg d -1 83 kg d -1 16,1 142 kg d -1 (3) + NH 4 3,1 mg l -1-4,3 4,9 mg l -1 (0,4) Total-N 30 kg d -1 20 kg d -1 25,9 28,5 kg d -1 (0,6) Total-P 3 kg d -1 2,3 kg d -1 2,03 2,4 kg d -1 (0,05) BI 5 8,0 mg l -1-5,5 12,2 mg l -1 (1,0) Ved sammenligning af kolonne to/tre og fem ses det, at kravværdierne er skærpede for suspenderet stof, ammonium og BI 5 mens der er fuldt kompenseret for det reducerede vandforbrug vedrørende total-n og total-p. I den fjerde kolonne er opgivet Løjstrup Dambrugs (øst) udledning beregnet efter modeldambrugsbekendtgørelsen, og det ses, at kravene for tre parametre overholdes mens ammonium og total-n overskrides. Såfremt der kompenseres fuldt for reduktionen i vandforbrug (femte kolonne) overholdes alle udlederkrav. Fauna og faunaindex Dansk Vandløbs Fauna Index (DVFI) er opgjort således: Hadsten Lilleå, opstrøms Hadsten Lilleå, nedstrøms April 2005 7 7 April 2005 7 7 September 2005 7 7 April 2006 7 7 Juni 2006 7 7 Oktober 2006 7 7 4
Idet målsætningen på både op- og nedstrømsstationen er 5, med optimal faunaklasse 7, er der målopfyldelse ved alle vandløbsbedømmelser på begge stationer. 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. De opnåede rensegrader og den resulterende specifikke udledning er overordnet acceptable og modsvarer stort set de opstillede forudsætninger, men for total-p samt ammonium og total-kvælstof, kan der dog være behov for en forstærket indsats. En større del af den stofmængde, der føres over i slambassinerne fra produktionsanlæggets slamkegler, mikrosigte og biofiltre returneres med klaringsvandet til plantelagunerne. Det vil derfor være hensigtsmæssigt at forsøge at øge stoftilbageholdelsen/-fjernelsen i slambassinerne. Tilsvarende synes plantelagunernes funktion endnu ikke at være optimal. Dels er lagunen anlagt med tre sø-agtige bassiner endnu uden betydelig og tilstrækkelig vegetation, dels er det samlede areal næsten 30 % mindre end forudsat. Hertil kommer, at lagunens sediment synes at bidrage med ortho-fosfat til vandfasen. En forbedring i lagunernes størrelse, bundforhold og beskaffenhed, samt forøget plantevækst/vegetation må forventes at kunne forbedre funktionen og nedbringe udledningen yderligere. 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. Løjstrup Dambrug (øst)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 bekendtgørelsen skal DMU og DFU opstille et måleprogram, der skal tilvejebringe den omtale dokumentation. De otte modeldambrug moniteres derfor løbende af DMU og DFU over en 2-årig driftsperiode. På nogle dambrug de såkaldt intensivt moniterede, måles der over alle de forskellige dele af dambruget. Løjstrup Dambrug (den østlige del, som er ombyget til modeldambrug) hører hertil mens der på andre modeldambrug alene måles samlet over produktionsanlægget, de såkaldte ekstensivt moniterede dambrug. 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 Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU Torben Moth Iversen, vicedirektør DMU, Århus Universitet Knud Larsen, Fødevareministeriet Gitte Larsen, Skov- og Naturstyrelsen Lars Christensen Clink Direktoratet for FødevareErhverv jan. 2007 erstattet af Henrik Haarh Jens Ole Frier, Ålborg Universitet Jakob Larsen, Ringkjøbing Amt, fra 1.1.2007 Holstebro Kommune Henning Christiansen, Ribe Amt - jan. 2007 erstattet af Lenny Stolborg, Ikast-Brande kommune Lisbeth Jess Plesner, Dansk Akvakultur Helge A. Thomsen, Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU 7
samt Per Bovbjerg Pedersen, Danmarks Fiskeriundersøgelser, DTU og Lars M. Svendsen, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet. 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 december 2006 (tre statusrapporter) og i foråret 2007 (fem statusrapporter). Nærværende statusrapport indeholder alene målinger for Løjstrup Dambrug (øst). 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 ejerne Niels Dalsgård & Kurt Malmbak-Kjeldsen og fiskemester Kaj Larsen samt teknisk personale ved DMU: Uffe Mensberg, Henrik Stenholt, Ane Kjeldgaard, Zdenek Gavor og Carsten Nielsen og ved DFU: Tommy Nielsen, Peter Faber, Torben Filt Jensen, Ole Madvig Larsen, Jesper Knudsen, Milan Pavlovic og Erik Poulsen. 8
2 Beskrivelse af dambruget 2.1 Indretning Løjstrup Dambrug er beliggende ved Hadsten Lilleå i Østjylland (Vester Allé 51, Laurbjerg, 8870 Langå). Hadsten Lilleå Å er et tilløb til Gudenåen, der har sit udløb i Randers Fjord, og et samlet opland på ca. 2600 km 2. Ved dambruget er medianminimumvandføringen på 1050 l/s (Miljøgodkendelse 2004, Århus Amt). Dambrugets østlige del (dvs. den del der ligger på den østlige side af Hadsten Lilleå) er indrettet som et modeldambrug type III A (Pedersen et. al., 2003). Dambruget består af en sammenhængende produktionsenhed, der er underopdelt i en del med en række parallelt forbundne damme og en lang produktionskanal (raceway) med 7 sektioner. Det recirkulerede vand ledes igennem et biofilter, der er opdelt i 11 sektioner. Figur 1 er en principskitse af dambrugets opbygning med angivelse af vandflow. Indtagsvandet, der kommer fra en boring, løber igennem et okkerfilter inden det indgår i produktionen. Vandet bringes til at cirkulere i produktionsenhederne via air-lift princippet, d,v,s, at den beluftning, som tilfører ilt til vandet, også løfter dette nogle centimer. Beluftningen sker i såkaldte belufter-brønde. Slam opsamles i pyramideformede slamkegler, placeret på tværs af raceways med faste mellemrum i bunden af produktionsenhederne og pumpes sammen med skyllevand fra filtrene op i 2 slambassiner. Afløbsvand fra anlæggene og klaret vand fra slambassinerne ledes til en plantelagune inden det løber i åen. Produktionskanalen har ca. 2000 m 2 overflade med en dybde på ca. 1,5 meter. Samlet er der inkl. kanaler og filtre ca. 5.500 m 3 vand i hele produktionsanlægget. Plantelagunen består af tre serieforbundne damme, der dækker et areal på ca. 3.265 m 2 med en middeldybde på ca. 0,85 m. Totalt har dambruget et vandvolumen på ca. 8.300 m 3. Med et vandindtag på gennemsnitligt 37 l/s har der været en gennemsnitlig opholdstid på ca. 62 timer over dambruget. Opholdstiden i produktionsanlægget er på ca. 41 timer mod en forudsat minimumsopholdstid på 18,5 timer for modeldambrug type III (Bekendtgørelse som modeldambrug, 2002). 9
Figur 1 Løjstrup Dambrug (øst), opbygning og vandflow (ikke målfast). Nr. angiver målesteder som listet i tabel 1. Nr. Sted på dambruget Målevariabel 1 Vandindtag fra boring K, F, S 2 Opstrøms mikrosigter K, S 3 Opstrøms biofilter/nedstrøms mikrosigter K, S 4 Cirkulationskanal H, V, F 5 Spulevand fra mikrosigter K, F 6 Nedstrøms biofilter/udløb produktionsanlæg K, S 7 Indløb Slambassin K, F, V 8 Udløb produktionsanlæg F 9 Udløb klaret slamvand K, F 10 Plantelagune, øvre del S 11 Plantelagune, midt S 12 Udløb plantelagune/dambrug K, F, S, N Tabel 1 Oversigt over målepunkter på Løjstrup Dambrug (øst) i det første måleår. 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. 10
2.2 Måleprogram og måleperiode Efter en kort indkøringsfase startede måleprogrammet på Løjstrup Dambrug (øst) som en del af forsøgsordningen officielt den 7. september 2005. Første måleår er derfor fra 7. september 2005 til 6. september 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 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. Vandkemiske prøver er for indtagsvand (vandet fra boring) målt som en punktprøve (øjebliksprøve) ca. 1 gang pr. måned (hver 14. dag i begyndelsen) eller i alt 15 gange i perioden. Vandkemiske prøver fra opstrøms mikrosigte, opstrøms biofilter i produktionsanlægget (svarende til nedstrøms mikrosigte), nedstrøms biofilter (svarende til afløb fra disse to produktionsenheder), i klaringsvandet fra slambassinerne samt i afløbet fra plantelagunen (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 (samlet for disse) og returskylning af biofiltre (samlet for de sektioner heri der er skyllet under prøvetagningen). Her tages også puljede prøver men delprøverne 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. Denne type prøvetager er også udstyret med køleanlæg. De vandkemiske prøver er analyseret for en række kemiske variable fastlagt i Bekendtgørelse 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 der analyseres for på de vandkemiske prøver, der er udtaget 1. måleår på Løjstrup Dambrug (øst). 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, mens x i kantet parentes viser 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 mål for let omsætteligt organisk stof (biologisk iltforbrug over 5 dage). COD er et mere omfattende mål for organisk stof end BI 5, da det er et mål for det kemiske iltbehov for at omsætte alt det organiske stof. Ammonium er primært NH 4 -N. 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. 2.3 Væsentlige vilkår I henhold til dambrugets miljøgodkendelse af 6. september 2004 må der i forsøgsperioden anvendes 300 tons foder pr. år på den del af dambruget som er ombygget til modeldambrug. Foderkvotienten må ikke overstige 1,0 kg foder pr. kg produceret fisk, og der må maksimalt udfodres 2400 kg foder pr. døgn. Miljøgodkendelsen angiver det maksimalt tilladelige vandforbrug til 45 l. pr. sek. under almindelige driftsforhold på modeldambruget. Produktionsvandet indvindes fra boring. Der må maksimalt udledes følgende stofmængder fra modeldambruget: BI 5 : 32 kg pr. døgn (8 mg/l ved 45 l/s) NH 4 +-N: 13 kg pr. døgn (3,1 mg/l ved 45 l/s) Suspenderet stof: 94 kg pr. døgn Total-N: 30 kg pr. døgn Total-P: 3 kg pr. døgn 12
Krav til udledning af letomsætteligt organisk stof og ammonium er omfattet af tilstandskontrol mens krav til udledning af de resterende stoffer er omfattet af transportkontrol. 13
3 Drift og produktion 3.1 Foderforbrug, produktion og foderkvotient På Løjstrup Dambrug (øst) er der i perioden 7. september 2005 til 6. september 2006 anvendt 313,5 tons foder i dambrugets modeldambrugsafsnit. På baggrund af oplyste start- og slutbestande, samt ind- og udfiskninger i perioden, er der beregnet en produktion på 330,0 tons fisk inkl. døde fisk. Dette giver en samlet foderkvotient (foderforbrug / fiskeproduktion inkl. døde fisk) på 0,950. Der er ved beregning af foderkvotienten ikke taget højde for, at der ved levering typisk leveres en mindre procentdel ekstra fisk som kompensation for eventuelt senere tab i aftagerledet. Det daglige foderforbrug fremgår af figur 2. 1400 1200 1000 kg foder 800 600 400 200 0 Figur 2 Dagligt foderforbrug på Løjstrup Dambrug (øst) i første måleår. I tabel 3 er angivet hvilke fodertyper og mængder, der har været anvendt i dambrugets produktionsanlæg i det første måleår. Fodertype Forbrug (kg) Aller Aqua Futura (0,8-1,5 mm) 1.349 Aller Aqua 493 (1,3 mm) 1.393 Aller Aqua Mini (1,3-1,5 mm) 6.363 Aquavet ff/oa/st (1,3-2 mm) 1.377 Aller Aqua Elips (2-4 mm) 279.106 Aller Aqua Gluvit (3-4 mm) 23.781 Aller Aqua Rep (6 mm) 88 Tabel 3 Anvendte fodertyper på Løjstrup Dambrug (øst) det første måleår. 14
3.2 Produktionsbidrag Udregningen af bidrag af de forskellige stoffer fra fiskeproduktionen (produktionsbidrag) i modeldambruget er foretaget som beskrevet i Modeldambrug, specifikationer og godkendelseskrav, Arbejdsrapport fra DMU, nr. 183. Der er udregnet produktionsbidrag for COD (total organisk stof), 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 NH 4 +-N) blevet udregnet. Dette bidrag sættes til restleddet af kvælstof når der fra den totalt indtagede mængde kvælstof fratrækkes den mængde kvælstof, der henholdsvis indbygges i fisken og udskilles som fækalier. I denne rapport anvendes det normalt anvendte standardindhold af N og P i fiskene på h.h.v. 3 % N og 0,5 % P. I 2.årsrapporten vil mere præcise indhold i dambrugets relevante produktion blive anvendt til beregningerne. Udregningen af produktionsbidrag er sket på dagsbasis i hver af dambrugets sektioner, og bidragene er herefter summerede. Udover de konkrete fodermængder er foderets kemiske sammensætning inddraget i udregningerne. Kemianalyse er foretaget på næsten alle foderleveringer (batches), men hvor disse værdier ikke foreligger, er der anvendt gennemsnitstal for de allerede analyserede fodertyper. I få tilfælde, hvor der ikke er foretaget kemisk analyse på fodertypen pga. små leverancer (under 1000 kg), er der anvendt deklarerede værdier fra foderproducenterne. I forbindelse med at fiskene leveres er der en cirka fem dages periode hvor fiskene ikke fodres, men hvor der vil være et mindre kvælstoftab fra fiskene. Derfor er der beregnet et produktionsbidrag af kvælstof på baggrund af generelle tal for stofomsætning hos fodertomme regnbueørreder. Derimod vurderes der kun at være et marginalt bidrag af organisk stof (COD og BI 5 ) i forbindelse med levering, idet dette forventes udskilt som kuldioksid (CO 2 ). Ligeledes forventes kun et marginalt bidrag af fosfor inden levering, hvorfor bidraget af COD og BI 5 og tot-p her er sat til 0. På seks forskellige foderleverancer er der foretaget fordøjelighedsforsøg, dvs. det er i kontrollerede forsøg undersøgt, hvor stor en del af det indtagede foder og specifikke fedt-, protein- og kulhydrat- indhold, der udskilles som fækalier. Disse værdier er indsat i beregningerne af produktionsbidrag for den relevante batch. Hvis batchen ikke er undersøgt mht. fordøjelighed, er der anvendt gennemsnitstal for den relevante fodertype. 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. Foderkvotienten er så vidt muligt beregnet for den enkelte sektion. Dette er kun muligt når en sektion 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 foderkvotienten 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. 15
16 Der er ved indledende undersøgelser af foderspild på Løjstrup Dambrug (øst) ikke konstateret noget nævneværdigt spild. Idet der dog af forskellige årsager må påregnes et mindre foderspild i visse perioder, samt støv og smuld i foder, er der i denne rapport indsat en værdi på 1 % for foderspild på Løjstrup Dambrug (øst). Denne værdi vil blive søgt yderligere kvalificeret i 2.årsrapporten.
4 Temperatur, ph og ilt Der er hvert tiende minut foretaget elektroniske registreringer af temperatur, ph og ilt i produktionsanlægget, i plantelagunen samt i laguneudløbet jf. tabel 2.. 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. De kontinuerte registreringer har desværre vist sig ikke at fungere tilfredsstillende. Det er især logning af ilt som har været problematisk, idet iltsonderne ikke er blevet renset tilstrækkelig ofte, og idet de har vist sig 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 biofiltre i produktionsanlægget generelt ligget mellem 3,5 og 7,5 mg/l og mellem 2,5 og 6,0 mg/l i udløbet fra plantelagunerne med de højeste værdier i vinterhalvåret. 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 ph temperatur ph (14 dage) temperatur (14 dage) 20-09-2005 20-10-2005 19-11-2005 19-12-2005 18-01-2006 17-02-2006 19-03-2006 18-04-2006 18-05-2006 17-07-2006 17-06-2006 16-08-2006 Figur 3 Gennemsnit pr. døgn for temperatur og ph nedstrøms biofilteret på Løjstrup Dambrug (øst). Endvidere er der angivet målinger foretaget hver 14. dag (øjebliksværdier med håndholdte instrumenter) på samme sted. 17
Det bemærkes at gennemsnitsværdierne pr. døgn ikke er helt sammenlignelige med målinger der foretages med håndholdte instrumenter hver 14. dag, idet sidstnævnte er øjebliksmålinger der foretages indenfor få minutter om formiddagen. 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0 19,0 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 ph temperatur ph (14 dage) temperatur (14 dage) 20-09-2005 20-10-2005 19-11-2005 19-12-2005 18-01-2006 17-02-2006 19-03-2006 18-04-2006 18-05-2006 17-06-2006 17-07-2006 16-08-2006 Figur 4 Gennemsnit pr. døgn for temperatur og ph inden beluftning i udløbet fra Løjstrup Dambrug (øst). Endvidere er der angivet målinger foretaget hver 14. dag (øjebliksværdier med håndholdte instrumenter) på samme sted. 18
5 Vandflow i dambruget 5.1 Måling af vandflow Flowet bliver registreret kontinuert (hvert 10. minut) 7 steder i dambruget jf. tabel 4. Registreringen sker de 6 af målestederne ved hjælp af elektromagnetiske flowmålere (vandure), der måler nøjagtigt med en usikkerhed på mindre end 1 %. 3 af flowmålerne har haft perioder, hvor data enten er gået tabt eller har været fejlbehæftede. Problemerne har skyldtes fugtproblemer i elektronikken og luftlommer i målerne. I de pågældende perioder er dataserierne korrigeret 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 %. Det recirkulerede flow i produktionsanlægget bliver målt med en doppler-sensor, der registrerer middelstrømhastigheden kombineret med registrering af vandstanden, der registreres med en tryktransducer. Til kalibrering af målingerne bliver flowet (vandføringen) målt med vingeinstrument ca. en gang pr. måned. Sensorerne er monteret i kanalen efter biofiltret. Disse målinger har en usikkerhed på ca. 5 %. Målested Navn på målested Gennemsnitsflow l/s 1 Vandindtag fra boring 37 4 Cirkulationskanal 530 Flow, Produktionsanlæg (1+4) 567 5 Spulevand fra mikrosigter (til slambassin) 1,5 7 Indløb slambassin (tømning slamkegler/returskyl biofiltre) 1,1 8 Udløb produktionsanlæg 34 9 Udløb, klaret slamvand 2,6 Samlet tilløb til plantelagune (8+9) 37 12 Udløb plantelagune/dambrug 34 Tabel 4 Vandflow (l/s), gennemsnit ved målesteder på Løjstrup Dambrug (øst) for 1. måleår Det samlede vandindtag har i gennemsnit for det første måleår været 37 l/s, hvilket er noget mindre end de tilladte 45 l/s. Indtaget sker fra en boring, der er placeret nær ved vandløbet. Udløbet fra produktionsanlægget er lidt mindre end indløbet. Det skyldes, at der bliver ført vand væk herfra i forbindelse med skylning af filtre, tømning af slamkegler, spuling af sigter og at der bliver brugt vand ved udfiskning og sortering. Der synes ikke at ske noget tab af vand fra produktionsanlægget. 19
5.2 Returskylning af biofiltre og tømning af slamkegler For at fjerne partikler bliver slamfælderne (slamkeglerne) i bunden af anlæggene tømt regelmæssigt, og tilsvarende bliver biofiltret (retur)skyllet ved at sende vandstrøm modsat den normale strømretning. Alt slam bliver pumpet til slambassinerne. Slamkeglerne bliver tømt 3 gange om ugen. Proceduren for returskylning af filtre er, at 2 af sektionerne skylles på hverdage i ca. 30 minutter og kun 1 i ca. 15 minutter lørdag og søndag. Afvigelser fra de faste procedurer kan ske i forbindelse med f.eks. flytning af fisk, sygdomsbehandling mv. Mikrosigterne bliver skyllet kontinuerligt og skyllevandet ledes til slambassinerne. Under tømning og skylning pumpes ca. 47 l/s til slambassinerne. Den samlede vandmængde, der bliver anvendt til tømning og skylning (5+7 jf. tabel 4) er som middel for hele måleåret opgjort til 2,6 l/s inklusiv skyllevandet fra mikrosigterne, hvilket svarer til ca. 7 % af det samlede vandindtag til dambruget. 5.3 Vandbalance Idet vandindtaget på i gennemsnit 37 l/s svarer overens med det samlede tilløb til plantelagunen i det første måleår, er der således ikke noget målbart tab i produktionsanlægget. 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 maksimalt 0,1 l/s. Udløbet fra plantelagunen, og dermed dambrugets samlede afledning til vandløbet, var som middel for måleåret på 34 l/s. Da det samlede tilløb til plantelagunen i gennemsnit har været 37 l/s, kan der konstateres et lille tab over plantelagunerne på ca. 3 l/s eller ca. 8 % i det første måleår. Det samlede vandindtag til dambruget, indløb til og afløb fraplantelagunen fremgår af figur 5. Der kan findes 3 mulige forklaringer på tabet af vand (3 l/s) fra plantelagunen ud over evt. måleusikkerheder: 1. Der sker en nedsivning fra bunden af plantelagunen til grundvandet 2. Der sker en nedsivning til boringer og dræn til dambrugets indvinding 3. Der er utætheder i afgrænsningen mellem plantelagunen og vandløbet Selve måleusikkerheden på en vandbalance over plantelagunen vil maksimalt kunne være ca. 3-4 %, dvs. kan højest forklare halvdelen af afvigelsen. 20
50 Samlet vandbalance 45 40 35 30 VNF [l/s] 25 20 15 10 5 0 okt 2005 nov 2005 dec 2005 jan 2006 feb 2006 mar 2006 1 (082000) Vandindtag fra boring 12 (088990) Udløb plantelagune/dambrug apr 2006 maj 2006 jun 2006 jul 2006 aug 2006 sep 2006 okt 2006 8+9 (086110) Samlet tilløb til plantelagune Figur 5 Samlet vandbalance over Løjstrup Dambrug (øst) angivet som månedsmiddel (l/s) Ad 1. Hvis grundvandstanden er lavere end vandstanden i plantelagunen, vil der kunne ske en nedsivning. Afhængig af grundvandets strømningsretning, vil det tabte vand muligvis kunne strømme til vandløbet. Ad 2. Nedsivning, hvis grundvandstanden er lavere som under pkt. 1, men da der endvidere er en indvinding af vand til dambrugsproduktionen som sker fra overfladenær boring i umiddelbar nærhed af plantelagunen, kan noget af det nedsivende vand strømme hertil og dermed blive genanvendt i produktionen. Ad 3. Utætheder og udsivning vil kunne opstå, hvis der er en snæver afgrænsning med smalle dæmninger mellem plantelagune og vandløb, eller der kan være gamle bygværker, stem mv., som ikke er tætte. Som for produktionsanlægget har nedbør og fordampning kun ubetydelig indflydelse på vandbalancen i plantelagunen. Kun på enkelte dage kan det medføre at vandbalancen viser mere afstrømning af vand end der løber til plantelagunen f.eks. i forbindelse med kraftige regnskyl. På Løjstrup Dambrug (øst) antages der at være en mindre nedsivning til grundvand/vandløb og evt. tilstrømning til indtagsboringen. Det vil kræve en kortlægning af grundvandsbevægelser under og omkring dambruget, som ligger ud over måle- og dokumentationsprojektet, for at kvantificere vandstrømningerne. Betydningen af dette vandtab er dog temmelig begrænset, da det udgør en lille andel af udledningsmængden og der vil ikke blive taget højde for dette forhold i de efterfølgende beregninger og vurderinger, da det har en meget begrænset betydning for disse. 21
5.4 Recirkulationsflow Recirkulationen bliver drevet af luftpumperne i anlægget, så variationer i flowmængden vil være en funktion af behovet for beluftning. Der vil derfor være tendens til større flow i sommerperioden. Recirkulationsflowet er i gennemsnit for måleåret på 567 l/s (figur 6). Flowet svarer til, at den gennemsnitlige strømhastighed i produktionskanalernes sektioner med fisk er ca. 6 cm/sek. Med et gennemsnitligt vandindtag på 37 l/s (Qi) (tabel 4) til produktionsanlægget og en recirkulering på 567 l/s (Qr) kan recirkulationsgraden opgøres til ca. 93 %, beregnet som (Qr-Qi)/Qr. For modeldambrug type III forudsættes en minimum recirkulationsgrad på 95 %. 1000 900 800 700 600 VNF [l/s] 500 400 300 200 100 0 sep 2005 okt 2005 nov 2005 dec 2005 jan 2006 feb 2006 mar 2006 4 (082910) Recirkulationsflow, kanal ns biofilter apr 2006 maj 2006 jun 2006 jul 2006 aug 2006 sep 2006 Figur 6 Recirkulationsflow, månedsmiddel l/s i Løjstrup Dambrug (øst), 1.måleår. 5.5 Vandforbrug/fodermængde Ved at sammenholde det samlede vandindtag med det samlede foderforbrug er det opgjort, at der på Løjstrup Dambrug (øst) er brugt 3.680 liter vand pr. kg foder eller 3.495 liter vand pr. kg produceret fisk. Dette er en faktor 10-15 lavere end i et traditionelt gennemstrømningsdambrug. 5.6 Hydraulisk belastning af lagune Baseret på det beregnede areal af plantelagunerne (se kapitel 11) har den gennemsnitlige hydrauliske belastning af plantelagunen været 0,011 l/s pr. m 2 plantelagune og dermed ca. halvdelen af den forudsatte max. belastning på 1 l/s pr. 48 m 2 (0,021 l/s/m 2 ) plantelagune i modeldambrugsbekendtgørelsen (Bekendtgørelse om modeldambrug, 2002). 22
6 Stofkoncentrationer forskellige steder på dambruget I tabel 5 findes beregnede gennemsnitskoncentrationer for de analyserede, udtagne 27 vandprøvesæt (dog kun 15 prøver for vandindtaget) i måleår 1 ved forskellige målestationer på Løjstrup Dambrug (øst). Endvidere er angivet spredningen på koncentrationerne over 1. måleår. Det giver et billede af hvordan der tilføres stof ved fiskeproduktionen i produktionsenheden og hvordan forskellige renseforanstaltninger fjerner stof, dvs. via bl.a. slamkegler, biofiltre, slambassiner og plantelagune. Det bemærkes, at koncentrationerne fra især tømning af slamkegler er meget høje for alle kemiske variable men også skyllevand fra biofiltrene (afløb biofiltre) er noget højere end for afløbet af produktionsanlægget (svarende til nedstrøms biofilter). Desuden er værdierne for ammonium, total-kvælstof, orthofosfat, total-fosfor og for organisk stof (BI5 og COD) samt for suspenderet stof høje eller meget høje i afløbsvandet fra slambassiner (klaringsvand) - for flere af stofferne på niveau med skyllevandet fra biofiltre og spulevandet fra mikrosigte. Spredningen på koncentrationerne over det første måleår er størst på de høje koncentrationer som for spulevand af slamkegler og afløb fra slambassinerne, for de øvrige målesteder er de det halve. Spredningen varier for de kemiske variable og er størst for ammonium og mindst for totalkvælstof. Selv om mikrosigten fjerner en række stoffer jf. koncentrationerne i spulevandet så er det vanskeligt at se på koncentrationsforholdene op- og nedstrøms (=opstrøms biofilter) mikrosigten ud fra de 27 døgnpuljede prøver. Målested NH4-N NO23-N Total-N Ortho-P Total-P BI5 COD Susp. stof Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Gen Std Vandindtag 0,2 0,2 3,7 0,9 4,3 0,7 0,1 0,0 0,1 0,0 1,0 0,3 11,0 3,0 0,9 0,6 Opstrøms mikrosigte 3,1 2,0 8,6 2,1 14,9 4,1 0,3 0,1 0,4 0,1 5,1 1,6 26,9 7,1 4,1 1,4 Opstrøms biofilter 3,2 1,9 9,1 1,6 14,9 4,2 0,3 0,1 0,4 0,1 4,8 1,3 26,7 5,5 3,6 1,1 Nedstrøms biofilter 2,9 2,0 9,4 1,6 14,2 2,6 0,3 0,1 0,3 0,1 4,2 1,0 25,0 6,3 3,2 2,3 Spulevand mikrosigte 3,0 2,2 6,1 2,2 22,4 8,6 0,4 0,2 8,5 4,7 161 66,0 442 224 358 190 Afløb biofilter 3,4 2,7 7,0 2,8 49,5 27,8 0,7 0,2 12,7 5,6 186 67,2 591 153 542 145 Afløb slamkegler 11,9 9,1 2,7 3,3 154 92,5 12,1 10,0 127 77,4 3930 5074 7175 4974 4202 2325 Afløb slambassiner 11,4 4,8 1,5 2,4 24,9 9,6 4,2 1,7 8,4 4,9 152 94,5 383 268 158 158 Udløb dambrug 3,6 2,1 6,9 1,9 12,0 3,0 0,5 0,2 0,7 0,2 5,5 2,1 29,7 8,0 6,0 3,3 Tabel 5 Gennemsnitskoncentrationen (Gen) for de kemiske variable og spredningen (Std) for det første måleår for forskellige målesteder på Løjstrup Dambrug. I figur 7 er vist koncentrationsforløbet for ammonium-n og i figur 8 tilsvarende for BI 5 forskellige steder i produktionsanlægget. Kurveforløbet for ammonium er nærmest identisk opstrøms mikrosigten som opstrøms og nedstrøms biofiltret med høje værdier om vinteren (6-7 mg/l) og væsentlige lavere værdier om sommeren (1-3 mg/l). Generelt er værdierne gennem hele 1. måleår lavere nedstrøms end opstrøms biofilteret, hvilket indikerer en omsætning/fjernelse af ammonium hen over biofiltret. For BI 5 er koncentrationsforløbet mere ensartet hen over måleåret (4-5 mg/l), med et relativt ensartet kurveforløb for de 3 målesteder. BI 5 koncentrati- 23
onerne er også her generelt lavere nedstrøms end opstrøms biofilteret, hvori der således tilsyneladende omsættes/ fjernes noget BI 5. Ammonium-N i produktionsanlægget i Løjstrup Opstrøms mikrosigten, op- og nedstrøms biofilteret 8 7 6 mg/l 5 4 3 2 OS mikro OS biof NS biof 1 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 7 Ammonium-kvælstof koncentrationen (mg/l) i produktionsanlægget opstrøms mikrosigten samt op- og nedstrøms biofilteret i Løjstrup Dambrug (øst) i det første måleår. BI 5 i produktionsanlægget i Løjstrup Opstrøms mikrosigten, op- og nedstrøms biofilteret 12 10 mg/l 8 6 4 OS mikro OS biof NS biof 2 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 8 BI 5 koncentrationen (mg/l) i produktionsanlægget opstrøms mikrosigten samt op- og nedstrøms biofilteret i Løjstrup Dambrug (øst) i det første måleår. Koncentrationsforløbet for en række af de målte kemiske parametre i henholdsvis indtagsvandet og i udløb fra plantelagunen (dvs. afløbet fra Løjstrup Dambrug (øst)) fremgår af figur 9-16. I indtagsvandet er der meget små variationer gennem måleåret for de enkelte kemiske stoffer med størst variation for nitrit+nitrat-kvælstof. Koncentrationen i udløbsvandet fra plantelagunen påvirkes dels af variationerne i koncentrationen af det vand der tilledes fra produktionsanlægget, men også fra klaringsvandet fra slambassinerne (der har høje stofkoncentrationer) og dels af de omsætnings-/fjernelses-tilbageholdelsesprocesser, der er i selve plantelagunen. Således stiger koncentrationerne for alle stoffer med en faktor 4 i juni frem til september og dette bidrag ses meget markant 24
på alle figurerne. Generelt er koncentrationerne højst for alle stoffer om vinteren. Figur 7 visende ammonium-kvælstof koncentrationen i produktionsanlægget er et eksempel på dette. Kun nitrit+nitat-kvælstof (figur 10) forløbet i udløbsvandet afviger fra det generelle billede, idet koncentrationen starter højt i september 2005 og overordnet falder gennem hele måleåret. I lighed med bl.a. nitrat-kvælstof kan orthofosfat optages af planterne og derfor kunne det forventes at koncentrationen af disse stoffer var mindst i planternes vækstsæson om sommeren og størst om vinteren, men denne effekt udviskes af det ekstraordinære store bidrag fra klaringsvandet i denne periode. Ammonium-N i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 8 6 mg/l 4 NH-ind NH-ud 2 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 9 Ammonium-kvælstof koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). Nitrit+nitrat-N i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 12 10 8 mg/l 6 NO-ind NO-ud 4 2 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 10 Nitrat+Nitrit-kvælstof koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). 25
Total-N i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 20 16 mg/l 12 8 Tot-N-ind Tot-N-ud 4 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 11 Total-kvælstof koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). Orthop-P i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 1,2 1 0,8 mg/l 0,6 Ort-P-ind Ort-P-ud 0,4 0,2 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 12 Orthofosfat-fosfor koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). Total-P i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 1,6 1,2 mg/l 0,8 Tot-P-ind Tot-P-ud 0,4 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 13 Total-fosfor koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). 26
BI 5 i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 12 10 8 mg/l 6 BI5-ind BI5-ud 4 2 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 14 Organisk stof målt som BI 5 koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). COD i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 50 40 mg/l 30 20 COD-ind COD-ud 10 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 15 Organisk stof målt som COD koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). Suspenderet stof i indtagsvand og i udløbsvand i Løjstrup 20 15 mg/l 10 Susp-ind Susp-ud 5 0 jul-05 sep-05 okt-05 dec-05 feb-06 mar-06 maj-06 jul-06 aug-06 okt-06 Måned Figur 16 Suspenderet stof koncentrationen (mg/l) i indtagsvandet og i udløbet til Hadsten Lilleå i det første måleår på Løjstrup Dambrug (øst). 27
7 Overholdelse af udlederkrav I miljøgodkendelsen for Løjstrup Dambrug (øst) er der opstillet en række udlederkrav i forsøgsperioden (Århus Amt, 2004). Miljøgodkendelsen beskriver, at udlederkontrolen, skal foretages med to forskellige kontrolmetoder. Kontrolstofferne BI 5 og ammonium-n skal kontrolleres ved tilstandskontrol, dvs. på størrelsen af den generelle overkoncentration. De resterende 3 kontrolstoffer - suspenderet stof, total-n og total-p - skal kontrolleres efter transportkontrol, hvor kravværdierne, udtrykt som nettodøgnudledning, skal justeres som beskrevet i Pedersen et al. (2003). Justeringen foretages ved anvendelse af beregnede standardafvigelser for de observerede nettoudledninger for det første måleår og fremgår af tabel 6. Kravværdierne fra miljøgodkendelsen er angivet i kapitel 2.3 tabel 2. I tabel 6 er resultaterne af udlederkontrollen givet. Det antages at sikkerheden for overholdelse af udlederkravene skal være 95 % (sikkerheden for miljøet) som forudsat i Dambrugsbekendtgørelsen og anbefalet i Pedersen et al. (2003). Sædvanligvis regnes 95 % statistisk sikkerhed for at være temmelig høj. Kontrol parameter Kravværdi jf. Miljøgodk. Justeret kravværdi Udledning efter Bekendt. modeldambrug Teoretiske kravværdier fra Dambrugsbekendtgørelsen Susp. stof 94 kg d -1 83 kg d -1 16,1 142 kg d -1 (3) NH 4 3,1 mg l -1-4,3 4,9 mg l -1 (0,4) Total-N 30 kg d -1 20 kg d -1 25,9 28,5 kg d -1 (0,6) Total-P 3 kg d -1 2,3 kg d -1 2,03 2,4 kg d -1 (0,05) BI 5 8,0 mg l -1-5,5 12,2 mg l -1 (1,0) Tabel 6 Kontrol på udledningerne fra Løjstrup Dambrug (øst) det første måleår med beregnede statistiske udlederværdier beregnet efter miljøgodkendelsen udlederkrav, som anbefalet i Bekendtgørelsen om modeldambrug, jf. Larsen og Svendsen (1998). Der er beregnet efter en statistisk sikkerhed på overholdelse af udledninger på 95 %. Med kursiv er vist, hvor udlederkravene ikke er overholdt det første måleår. Sidste kolonne er de beregnede udlederkravværdier, hvis dambrugsbekendtgørelsens vejledende udlederkravværdier (som er angivet i parentes i mg l -1 ) ganges med forholdet mellem tilladt vandindtag før ombygning og max. vandindtag efter ombygning (550/45 = 12,2). Den statistisk beregnede udlederværdi, der sammenholdes med udlederkravet, findes som gennemsnits overkoncentrationen (nettoudledningen) i kontrolperioden (her måleår 1) plus spredningen på overkoncentrationerne (nettoudledningerne) i kontrolperioden ganget med en statistisk justeringsfaktor, som beregnes jf. Larsen og Svendsen (1998) og Pedersen et al. ( 2003). Kursiv i tabel 6 angiver, hvor udlederkravene ikke har været overholdt for en given kemisk variabel ved den angivne kontrolmetode. Udlederkontrollen viser, at Løjstrup Dambrug (øst) har overholdt alle udlederkrav i det første måleår på nær for total kvælstof og ammoniak. I tabel 6 er også angivet, hvad kravværdien teoretisk ville blive efter Dambrugsbekendtgørelsens vejledende udlederkravværdier, såfremt hele reduktionen i vandindtaget sammenlignet med før ombygningen til et 28
modeldambrug, blev godskrevet dambruget, svarende til en faktor 12,2 (forholdet mellem tidligere vandindtag, der har været lidt højere end medianminimum ved dambruget på 550 l/s og tilladte vandindtag efter ombygning på 45 l/s) på udlederkravværdier. I så fald ville Løjstrup Dambrug (øst) overholde alle udlederkrav ved 95 % statistisk sikkerhed baseret på tallene fra det første måleår. Det fremgår i øvrigt, at for suspenderet stof, ammonium og BI 5 har amtet i miljøgodkendelsen skærpet kravværdierne, men for de to resterende stoffer er kravværdierne stort set lig eller over de teoretiske kravværdier efter dambrugsbekendtgørelsen, dvs. med fuld kompensation for reduktionen i vandindtaget. 29