Punktkilder 1999

4. Regnbetingede udløb

4.1 Resultater
4.1.1 Opgørelsesmetoder
4.1.2 Nedbør
4.1.3 Kloaksystemet
4.1.4 Udledning af næringssalte og organisk stof
4.1.5 Overløb i forhold til udledning fra renseanlæg større end 5000 PE
4.1.6 Usikkerhed på belastningsopgørelse
4.2 Diskussion

Opgørelse over regnbetingede udløb omfatter alle regnvandsudledninger til vandløb, søer og havet fra afvandede arealer, såsom tagarealer, vejarealer, stier og pladser, i det omfang disse er tilsluttet et kloaknet. De regnbetingede udløb kan opdeles i separate udledninger af overfladevand og overløb fra fælles-kloakerede områder, der udgør en blanding af overfladevand og spildevand.

Overløbsmængder fra fælleskloakerede områder og udløbsmængder fra de separatkloakerede områder indberettes hvert år af amterne og Københavns Kommune. Der indberettes både for det konkrete år (1999) og for et såkaldt normalår. Indberetningen har nu været foretaget i 10 år.

4.1 Resultater

4.1.1 Opgørelsesmetoder

Datagrundlaget for opgørelsen over de regnbetingede udledninger er hovedsageligt kommunernes spildevandsplaner.

Opgørelsesnøjagtigheden af de opmålte oplande er stigende, idet kommunerne løbende foretager mere detaljerede opmålinger af oplande, typisk i forbindelse med revision af spildevandsplaner, digitalisering af kloaksystemet, udarbejdelse af kloakrenovering og endelig i forbindelse med dimensionering af regnvandsbassiner.

Udledningerne fra de separate regnvandsudløb opgøres typisk ved areal-enhedstal. Her kan enten anvendes landsmiddeltal (baseret på den såkaldte Odense regnserie) eller lokale enhedstal beregnet ud fra lokale regnobservationer. For hovedparten af amterne anvendes enhedstal beregnet ud fra lokale regnserier, men enkelte amter anvender landsmiddeltal, der korrigeres ud fra bruttonedbør i amtet og i Odense regnserien.

Til beregning af stofindholdet i afstrømning fra separatkloakerede områder anvendes generelt i amterne erfaringsværdier for stofkoncentrationer: tot-N: 2 mg /l, tot-P: 0,5 mg/l og COD : 50 mg/l, jf. (Miljøstyrelsen, 1990).

Udledningerne fra de fælleskloakerede overløb kan opgøres på 3 niveauer fra niveau 1, der svarer til simple arealenhedstal til niveau 3, der svarer til edb-beregning med MOUSE - SAMBA modellen.

I overvågningsprogrammet for de regnbetingede udløb har Miljøstyrelsen anbefalet, at amterne anvender det højeste beregningsniveau, der er praktisk gennemførligt. Det er målsætningen løbende at forbedre beregningsniveauet i amterne for at opnå mere præcist estimerede overløbsmængder.

En gennemgang af amternes beregningsmetoder viser for de fælleskloakerede overløb en meget stor variation i beregningsmetoderne. Yderligere er der typisk også inden for amtet stor variation i beregningsniveau fra kommune til kommune.

I nogle amter anvendes kun egne beregninger, mens andre amter anvender kommunernes SAMBA edb-beregninger.

Siden starten af overvågningsprogrammet er antallet af beregningsniveauer/metoder forøget, idet nogle amter anvender en modificeret niveau 1 beregning. Den modificerede beregning anvender arealenhedstal konstrueret ud fra lokale regnmålinger ved hjælp af f.eks. SAMBA.

Beregningsniveauet har indflydelse på nøjagtigheden af beregningsresultatet.

Det er dog væsentligt ikke kun at fokusere på beregningsniveauet. Inddata mht. befæstede arealer og afløbstal bør fastlægges med den størst mulige nøjagtighed. Der ses i indberetningerne eksempler på, at når kommuner reviderer spildevandsplaner og derved beskriver oplande og afløbstal mere nøjagtigt, opnås reduktioner i overløbsmængder på 50%. Altså har overløbsmængderne tidligere været 100 % overestimeret. En sådan afvigelse er langt større, end hvad der kan forventes ved at se isoleret på beregningsniveau 1 kontra niveau 3, hvor afvigelsen kan forventes at være ± 10 - 20%.

Betydningen af arealopgørelser er belyst i (Miljøstyrelsen, 1992). Heraf fremgår, at en fejl på f.eks. 10% på arealopgørelsen vil give over 10 % fejl på udledningen for fælleskloakerede oplande.

Endelig er der usikkerhed knyttet til den anvendte nedbør, hvilket er belyst senere i dette afsnit.

Miljøstyrelsens samlede indtryk af de meget forskelligartede beregningsmetoder i amterne er, at det bør overvejes fremover at udføre beregningerne på et mere ensartet grundlag, eksempelvis et ensartet valg af hydrologisk reduktion, hvor ikke vides bedre (f.eks. på baggrund af målinger).

Det intensive måleprogram har til formål at udbygge og verificere de beregningsforudsætninger, som benyttes i det generelle program. Måleprogrammet har været i drift siden 1989.

Tidligere undersøgelser har vist, at erfaringsværdierne, der anvendes for hydrauliske parametre og stofparametre for separatkloakerede områder, er i rimelig god overensstemmelse med målingerne (Miljøstyrelsen, 1994a).

Miljøstyrelsen har forestået, at der er udført en bearbejdning af dels de nye resultater fra det intensive overvågningsprogram og dels de data, der lå til grund for den tidligere anbefaling.

Resultatet af denne bearbejdning er angivet i skema tabel 4.1. Det er anbefalet amterne at anvende disse typetal fra og med indberetningen for 1999.

Tabel 4.1

Anbefalede typetal for overvandskoncentrationer.

 

Ekstrem belastning

Årsbelastning

Off-line i afløbssystem over 3-5 mm

SS (mg/l)

150-200

150-200

100-150

Total fosfor (mg/l)

Ikke relevant

2-3

1,5-2,0

Total kvælstof (mg/l)

Ikke relevant

10

3-7

COD (mg/l)

130-160

160

100-140

Sammenlignet med de tidligere anbefalinger er der kun sket mindre justeringer for de generelle værdier. Kvælstof og fosfor er uændrede, mens COD er øget fra 120 mg/l til 160 mg/l. Til gengæld er der med denne nye bearbejdning introduceret lavere overvandskoncentrationer for systemer med off-line basssiner, dvs. afløbssystemer, hvor de første 3-5 mm af afløbet fra en regnhændelse magasineres og senere føres til renseanlæg. I disse situationer anbefales det at bruge de nye lavere overvandskoncentrationer i stedet for de tidligere anbefalede.

Hvor der er bassiner, vil der derudover ske en rensning i bassinet før overløb afhængigt bassinudformningen. Renseeffekten kan beregnes ved f.eks. en SAMBA beregning.

4.1.2 Nedbør

Den væsentligste parameter ved beregning af udledningen fra de regnvandsbetingede udløb er nedbøren.

Figur 4.1 viser hvilken nedbør, der i den enkelte amtskommune er anvendt ved beregningerne for henholdsvis normalåret og for 1999.

1999 var som helhed meget nedbørsrigt. Der faldt 906 mm nedbør i gennemsnit over landet, hvilket er ca. 25 % mere end normalt, og 1999 blev det vådeste år siden DMI´s landsdækkende målinger startede i 1874. Dette har medført tilsvarende større regnbetingede udledninger, både separat- og fælleskloakerede områder.

Figur 4.1
Anvendt nedbør for normalår og konkretår 1999 i amterne og Københavns Kommune.

For mange amter anvendes simpel korrektion mellem normalår og konkretår ud fra årsnedbøren, og her vil de udledte mængder være direkte proportionale med nedbøren.

Med tidligere indberetninger i forbindelse med overvågningsprogrammet er det vist, at fordelingen af nedbøren har afgørende betydning for de udledte mængder, (Miljøstyrelsen, 1994). Ved anvendelse af 3 forskellige lokale nedbørsobservationer i en SAMBA-model i Vejle Amt viste resultaterne to bemærkelsesværdige forhold:
Der er stor forskel på nedbørsmålinger for 3 stationer inden for samme amt.
Der er ikke sammenhæng mellem den største nedbørsmængde og aflastningsmængden. Således gav den største bruttonedbør det mindste aflastede volumen, mens regnserien med den mindste nedbørmængde gav 100 % større udledning end de øvrige regnserier.

4.1.3 Kloaksystemet

Antallet af regnbetingede udløb fordelt på amtskommunerne med tilhørende totale og befæstede arealer fremgår af bilag 3.1. Det samlede kloakerede areal udgør 239.700 ha, og det befæstede areal udgør 70.500 ha. Fordelingen mellem befæstede arealer i fællessystem og befæstede arealer i separatsystem er tæt ved 50 %, men med en stor regional variation. Københavns Kommune har ca. 90 % fælleskloakerede arealer, mens Københavns Amt har ca. 30 % fælleskloakerede arealer. Der er registreret i alt 5.021 overløbsbygværker og 9.211 udløb af separat overfladevand. Det samlede befæstede areal er stort set uændret i forhold til 1998.

Der ses en tydelig tendens til, at flere arealer udleder via bassin, både for fælles- og separatkloakerede arealer. Inden for fælleskloakerede områder er der således i perioden 1991-99 sket en stigning på 53 % i det befæstede areal, hvorfra der udledes via bassiner, og tilsvarende er arealet faldet med 18 % for områder, hvorfra der udledes uden bassiner. Tallene viser dog ikke noget om udviklingen i det samlede bassinvolumen.

I 1999 var der bassiner på udledninger fra 37 % af de fælleskloakerede befæstede arealer.

Der er i 1999 bassiner på 35 % af det samlede separatkloakerede befæstede areal.

For både bassiner i fælles- og separatkloakerede områder er der stor regional variation i antal bassiner. I Københavns Amt er således 76 % af de separatkloakerede befæstede arealer og 64 % af de fælleskloakerede arealer forsynet med bassiner. I Storstrøms Amt er der bassiner på 8 % af de separatkloakerede arealer og på 27 % af de fælleskloakerede arealer.

For bassiner beliggende i både fælles- og separatkloakerede oplande er der beregningsmæssigt ikke indregnet nogen renseeffekt i selve bassinet. For at kunne bedømme renseeffekt for bassinerne er der behov for et nøjere kendskab til opbygningen af bassinerne. Renseeffekten særligt for kvælstof vurderes at være begrænset, mens effekten er noget større for fosfor og størst for COD. Dette skyldes, at bassiner hovedsageligt er egnede til at tilbageholde suspenderet materiale. Bassinernes renseevne for suspenderet stof er stigende med stigende volumen pr. befæstet areal.

Den samlede overestimering ved ikke at indregne renseeffekter vurderes at være af størrelsesorden 5 – 10 % for kvælstof og fosfor.

4.1.4 Udledning af næringssalte og organisk stof

I et normalår (middel for en ca. 10 års periode) udledes med en vandmængde på 192 mill. m3 788 tons kvælstof, 200 tons fosfor og 13.402 tons COD.

Den samlede udledning i et normalår fra de regnbetingede udløb opgjort amtsvis fremgår af bilag 3.2.

Der er med 1999-indberetningen samlet set kun sket mindre justeringer af de udledte mængder for et normalår.

Udledningen i 1999 var ca. 20 % højere end for et normalår. Der blev udledt en vandmængde på 249 mill. m3, og en stofmængde på 975 tons kvælstof, 251 tons fosfor og 17.734 tons COD. Den højere udledning skyldes den meget store nedbørsmængde.

De regnbetingede udledninger i 1999 er vist amtsvis i bilag 3.3.

4.1.5 Overløb i forhold til udledning fra renseanlæg større end 5000 PE

Fra 1998 er indberetningen udviddet med en detaljeret opgørelse af overløb for renseanlæg med en kapacitet større end 5.000 personækvivalenter.

I denne opgørelse er hovedparten af den samlede spildevandsmængde, der tilledes renseanlæggene, repræsenteret, idet belastningen på disse anlæg udgør 92 % af belastningen på alle renseanlæg, jf. tabel 2.2.

For de nævnte anlæg er indberettet de summerede overløbsmængder fra hele renseanlæggets fælleskloakerede opland.

Figur 4.2 viser, hvor stor en procentvis andel af den samlede spildevands-belastning på renseanlæggets opland, der udledes i overløb.

Figur 4.2
Overløbenes procentvise andel af den samlede belastning i oplandene til renseanlæggene > 5.000 PE, amtsvis fordeling.

Det ses, at overløbene udgør en meget lille del af den samlede belastning, typisk omkring 2 % af spildevandsbelastningen i oplandet. Der ses at være meget stor regional variation i andelen, hvor Roskilde Amt generelt ligger på under 1 % for NPO mens Nordjyllands Amt ligger på ca. 4 %.

I figur 4.3 er overløbene sammenlignet med udledningerne fra renseanlæggene. Det ses her, at overløbene udgør en væsentlig andel sammenlignet med udledningen fra renseanlægget.

Dette er særligt tilfældet for udledningen af fosfor, hvor overløbenes udledning af stof typisk svarer til ca. 25 % af stofudledningen fra renseanlæggene. For COD svarer udledningerne fra overløb til ca. 20 % af udledningerne fra rensanlæg, mens udledningen af kvælstof svarer til ca. 10 %. Også her kan der iagttages en betydelig regional variation i opgørelsen. I Roskilde Amt er NPO-udledninger fra overløbene under 5 % af udledningen af renset spildevand. I modsætning hertil ligger amter som Ringkjøbing og Nordjylland, hvor overløbenes stofudledning svarer til 50-60% af udledningerne fra renseanlæg.

Årsagen til, at særligt mængden af fosfor i overløbene er stor i forhold til fosforudledningen af renset spildevand er, at rensegraden for fosfor i renseanlæg i dag er meget høj. Dette skal ses i sammenhæng med, at bl.a. spildevandsafgiften har givet incitament til at drive renseanlæg med udledning langt under de nationale udlederkrav på 1,5 mg/l.

Den regionale variation ser umiddelbart urimelig stor ud, og Miljøstyrelsen vurderer, at det hænger sammen med forskellig videngrundlag og anvendte beregningsforudsætninger mellem amterne. Endvidere vil også regionale forskelle i rensegrader på renseanlæggene medføre variation mellem amterne. Eksempelvis kan det af bilag 1.8 ses, at Fyns Amt har en lav fosforudledning (i forhold til udledte vandmængder), hvilket alt andet lige vil medføre en større fosforudledning fra overløb set i forhold til udledningen fra renseanlæg.

4.3.gif (8466 bytes)

Figur 4.3
Overløb i forhold til udledning for renseanlæg > 5.000 PE, amtsvis fordeling.

For hvert af de indberettede anlæg er afløbstallet beregnet. Afløbstallet angiver renseanlæggets kapacitet til regnvand normeret pr. reduceret areal. Det gennemsnitlige afløbstal for hvert amt fremgår af bilag 3.4.

Ud fra afløbstallet for hvert anlæg og det indberettede bassinvolumen er det vurderet, at der i ca. 2/3 af de indberettede renseanlægs oplande er en gennemsnitlig aflastningshyppighed på over 10 gange pr. år og i ca. halvdelen en gennemsnitlig aflastningshyppighed på over 20 gange pr. år. Spredningen på aflastningshyppighederne er dog meget stor.

På landsplan er der ikke sket en nævneværdig ændring i de gennemsnitlige aflastningshyppigheder i forhold til 1998. Der er dog i Københavns Amt, Roskilde Amt og Nordjyllands Amt sket en væsentlig forøgelse af det samlede bassinvolumen i amtet. Forøgelsen i bassinvolumet i disse tre amter fordeler sig på ca. 10 renseanlægsoplande.

Det skal bemærkes, at der er tale om en normeret gennemsnitsberegning for hvert hele renseanlægs opland, hvorfor der inden for det enkelte opland typisk vil være flere overløb med varierende aflastningshyppigheder. Dette skal ses i sammenhæng med, at krav til overløb typisk afhænger af hvilke recipienter, der aflastes til.

4.1.6 Usikkerhed på belastningsopgørelse

I tidligere punktkilderapporter er det beskrevet, at der er betragtelig usikkerhed forbundet med opgørelserne af udledninger under regn, når disse opgørelser sammenlignes med konkrete målinger, (Miljøstyrelsen, 1996). Det kan konkluderes, at den væsentligste forbedring af sikkerheden på de beregnede udledte mængder kan opnås ved at forbedre datagrundlaget for opgørelserne.

4.2 Diskussion

Resultaterne af opgørelserne viser, at udledningen i et normalår udgør 13.402 tons COD, 788 tons kvælstof, 200 tons fosfor og en vandmængde på 192 mill. m3. Der er i 1999-indberetningen samlet set kun sket justeringer af indberetningen for normalår. Dette tilskrives forbedrede opgørelser.

Udledningerne af vand, organisk stof, kvælstof og fosfor har i 1999 været ca. 25 % større end i et normalår. Dette skyldes væsentlig større nedbørsmængde i 1999 end normalt. I 1999 blev der fra regnbetingede udløb udledt en vandmængde på 251 mill. m3 med et stofindhold på 975 tons kvælstof, 249 tons fosfor og 17.734 tons COD.

Antallet af beregningsmetoder har udviklet sig fra de oprindeligt 3 metoder til langt flere metoder. Det er særligt valg og bearbejdning af regndata, der medfører de varierende beregningsmetoder.

Med den nye indberetning for renseanlæggene større end 5.000 PE er det vist, at på trods af at overløbene i dag kun udgør ca. 2 % af belastningen i renseanlæggenes oplande, har overløbsmængder i mange tilfælde samme størrelsesorden som udløbene fra renseanlæggene. I middel udgør de dog kun ca. 10 % for kvælstof, 25 % for fosfor og 20 % for COD.

Det er endvidere vist, at spredningen på aflastningshyppigheder er meget stor, men at aflastningshyppigheden kan estimeres til 10-20 gange pr. år i middel for renseanlægsoplandene.

Der er tidligere vist, at der er stor usikkerhed på opgørelsen af udledninger i forbindelse med regn. Det anbefales, at der fortsat arbejdes på at forbedre beregningsgrundlaget, særligt hydrauliske forhold ved/umiddelbart før selve renseanlæggene. Særligt skal der fokuseres på forbedring af det grundlæggende materiale, typisk fra de kommunale spildevandsplaner