| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Muligheder for begrænsning af N og P udledning fra kommunale renseanlæg, industrielle udledninger og regnbetingede udledninger

4 Begrænsning af N og P i regnbetingede udledninger

• 4.1 Baggrund
• 4.2 Vurdering af muligheder for fjernelse af N og P
  • 4.2.1 Forureningsbegrænsende foranstaltninger for overløb
  • 4.2.2 Forureningsbegrænsende foranstaltninger for separatkloakerede udledninger
• 4.3 Fremtidige regulering af regnbetingede udledninger
• 4.4 Potentiale for yderliggere fjernelse af N og P
  • 4.4.1 Scenarie - fælleskloak
  • 4.4.2 Scenarie - separatkloak
• 4.5 Økonomiske Konsekvenser
  • 4.5.1 Investeringer i perioden 1990 - 2004
  • 4.5.2 Økonomiske konsekvenser ved reduktionsscenarier
• 4.6 Sammenfatning - regnbetingede udledninger

Vurdering af reduktion af næringsstoffer for de regnbetingede udledninger ligger ikke indenfor kommissoriet for arbejdsgruppen i forbindelse med opfølgning på vandmiljøplan III. Da udledninger fra renseanlæg er blevet meget betydeligt nedbragt siden sidst i 1980'erne er andelen de regnbetingede udledninger udgør blevet mere betydende, lokalt kan udledninger fra overløb i opland til renseanlæg overstige udledning fra renseanlæg. Det vurderes derfor at være relevant at vurdere potentialet for reduktion af næringsstoffer i disse udledninger samt omkostningerne herved.

4.1 Baggrund

Som regnbetingede udløb medregnes 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 fælleskloakerede områder, der udgør en blanding af overfladevand og spildevand. For de befæstede arealer i  Danmark er ca. halvdelen separatkloakeret og halvdelen er fælleskloakeret. Det er især de ældre bymidter i købstræderne der er fælleskloakerede, men nye kloakering normalt udføres som separatkloakker.

Der var i 2004 i alt 15.518 regnvandsudløb fordelt på 5.044 overløb fra fælleskloakerede områder og 10.474 på separate udløb. Det samlede kloakerede areal var 229.695 ha og det befæstede areal 73.735 ha, hvor de 34.728 ha er fælleskloakeret, og de resterende 39.007 ha er separatkloakeret.

Overløb umiddelbart før renseanlæg eller efter renseanlæggets første mekaniske rensetrin vil normalt skulle opgøres som et regnbetinget overløb, med mindre overløbene indgår direkte i renseanlæggets udledningstilladelse.

I Miljøstyrelsens rapport Punktkilder 2004 er opgjort de regnbetingede udledninger af N og P.

Tabel 4.1 Vand, organisk stof og næringsstoffer. Samlede mængder udledt fra regnbetingede i et gennemsnitsår.

For overløb er middelkoncentrationen af kvælstof 11,5 mg/l og for fosfor er den 2,9 mg/l. For de separate udledninger er koncentrationen af kvælstof 2 mg/l og for fosfor 0,5 mg/l. Det bemærkes at de anførte koncentrationer er baseret på erfaringstal for sådanne udløb og ikke målinger på alle udløbene.

Gældende mål og hidtidige indsats

Der er ikke opstillet landsdækkende mål for reduktion af belastningen fra de regnvandsbetingede udløb. Nogle amters regionplaner indeholder krav til begrænsning af udledningerne, typisk i form af etablering af bassiner, hvis størrelse afhænger af recipientens sårbarhed. I andre tilfælde er der blot anført målsætning for vandområdet, og at udledninger ikke må være til hinder for målopfyldelse.

I forbindelse med de hidtidige vandmiljøplaner har man ikke stillet nationale krav til reduktion af N og P indhold i de regnbetingede udledninger.

Amternes krav til regnbetingede udledninger er primært fastsat af hensyn til ilt- og ammonium indhold i vandløb, udledninger af bundfældelige stoffer, æstetiske forhold, udledninger af bundfældelige stoffer, udledninger af smitstoffer, der kan forringe badevand på badelokaliteter. Derudover kan krav være fastsat af hensyn til hydrauliske forhold, oversvømmelser af eller erosion af/langs vandløb.

I figur 4.1 er vist udvikling i udledning af N og P fra regnbetingede udledninger. Faldet i udledning kan tilskrives etablering af bassiner.

Figur 4.1 Udvikling i udledning af kvælstof og fosfor fra de regnbetingede udledninger 1991 - 2004, normaliserede data.

Som følge af at udledninger fra kommunale renseanlæg og industrier siden 1980'erner blevet voldsomt nedbragt er de regnbetingede udledningers andel af den samlede belastning fra punktkilder steget.

Tabel 4.2 Udledninger af kvælstof og fosfor til vandområderne i Danmark. Kilde DMU Vandmiljø 2004  - tilstand og udvikling, faglig sammenfatning.2003 data, regnbetingede udledninger 2004 data.

Udledningen af kvælstof er ca. 1% af den landbaserede tilførsel og ca. 10% af den landbaserede tilførsel af fosfor.

Overløbene er i dag blevet betydende sammenhold med renseanlægsudledningerne. I figur 4.2 er vist overløbsmængder i forhold til udledninger fra renseanlæg for renseanlæg større end 5.000 PE amtsvis. Det ses at særligt fosfor i overløb er sammenligneligt med udløbsmængder. Da det er samlede amtstal, dækker disse over, at der for enkelt anlæg kan være større overløbsmængder, end der udledes fra renseanlæg.

Figur 4.2 Udledning fra overløb i forhold til udledning for renseanlæg med kapacitet større end 5.000 PE, amtsvis fordeling, 2004 data.

Det ses desuden, at der er meget stor forskel på overløbsmængderne fra amt til amt. Det skyldes dels at andelen af fælleskloak vil være forskellig fra område til område og at krav til bassiner på overløb vil være forskellig fra opland til opland. De skrappeste krav til bassiner må forventes i vandløb- og søoplande, mens man ved kysterne formodentlig har de lempeligste krav til reduktion af overløb. Bemærk desuden at der er tale om relative tal, dvs. et amt kan falde ud med en høj andel, fordi udledningerne fra renseanlæg i amtet er relativt lav.

4.2 Vurdering af muligheder for fjernelse af N og P

4.2.1 Forureningsbegrænsende foranstaltninger for overløb

For at reducere forureningspåvirkningen af vandområder hvortil der udledes, anvendes enten magasineringsbassiner eller renseforanstaltninger, ofte anvendes en kombination af begge løsninger. I fællessystemer etableres bassiner dels til at udjævne store regnhændelser i kloaksystemet og dels til at reducere påvirkning af recipienter ved overløb. Et bassin kan reducere udledningens størrelse og ved sedimentation i bassinet reduceres forureningsindholdet i overløbsvandet. Normalt laves bassiner kun med mekanisk rensning af overløbsvandet, dvs. bundfældning i bassinet af bundfældelige stoffer, flydestoftilbageholdelse ved overløb samt rist til tilbageholdelse af ristegods.

I 2004 var der bassiner på udledninger fra 40% af det samlede fælleskloakerede befæstede areal. I starten af 1990'erne var andelen med bassin ca. 26%. I 2004 er der som landsgennemsnit ca. 5 mm bassin/red. ha.

Ud over bassiner er der mulighed for at etablere egentlig rensning på overløb nogle af mulighederne er:

- forbedret mekaniske rensning med finriste

- rensning i tromle- og skivefiltre

- desinfektion, fx UV behandling (evt. andre metoder, ozon, brintoverilte, chlor)

Tromle og skivefiltre er roterende filtre, som fjerner fine/meget fine partikler. På Scherfigsvejs Pumpestation (Nordhavn i København) er etableret et anlæg til behandling af overløbsvand med henblik på fjernelse af bakterier. Anlægget består af mekanisk forbehandling (partikelfjernelse i filtre) og et UV anlæg til at sikre desinfektion.

Partikelfjernelsen foregår ved en tretrins filtrering af overløbsvandet. Først fjernes grove partikler gennem en 3 mm finrist, herefter behandles vandet i et 0,1 mm tromlefilter og sidst gennem et 0,02 mm (20µm) skivefilter.

Overløbsvandet forventes - før filtreringen - at have et indhold af suspenderet stof på ca. 200 mg SS/l og efter filtreringen et indhold på ca. 30 mg SS/l, dvs. 85% SS reduktion. Med det tidligere anslåede indhold af 20% N og 33% P, som partikulært stof i overløbsvandet, er den forventede rensning for total N og P derfor henholdsvis ca. 17% og 30%.

Formålet med disse ekstra renseforanstaltninger er normalt ikke primært at tilbageholde næringsstoffer, men hensyn til æstetik og til badevandskvaliteten. Det er forholdsvist dyrt at etablere disse foranstaltninger og effekten på udlederniveau af især N er begrænset.

Derudover skal nævnes muligheden for kemisk fældning af fosfor ved brug af nye kompakte high-rate anlæg. Disse anlæg vil give en effektiv fjernelse af fosfor, men også en mere robust og stabil fjernelse af suspenderet stof Sådan anlæg kan dels være relevante i fosforfølsomme oplande som fx søoplande, hvor fosforbidrag fra overløb er betydende for opnåelse af den ønske økologiske vandkvalitet og dels ved behandling af overløb med store vandmængder.

Endelig kan der anvendes lav teknologiske rensemetoder som laguner, rodzoneanlæg eller lignende, hvor der primært sker en bundfældning af de bundfældelige stoffer men formodentlig også en vis omsætning af stofferne.

Etablering af lokal afledning af regnvand (fx tagvandsfaskiner) eller separering af regnvand og spildevand i fælleskloakerede oplande kan også reducere overløbsmængderne. Normalt er separering af regnvand og spildevand dog en meget dyr metode til at reducere overløbsmængderne.

Mht. desinfektion vurderes UV behandling med effektive lamper at være den mest hensigtsmæssige metode, når der sikres en fuldstændig fjernelse af smitstoffer. Andre metoder vurderes  at være vanskeligere at etablere og drive (ozon og brintoverilte) eller at have miljømæssige ulemper (chlor).

I dag anvendes egentlige renseforanstaltninger på overløb kun undtagelsesvist i Danmark.

Endelig kan on-line styring af magasinvolumen i fælleskloakker reducere overløbsmængder og udjævne belastningen på renseanlæg, så der her opnås bedre rensning. Dette forudsætter at der etableres spjæld i afløbssystemerne, der kan reguleres samt et elektronisk styresystem.

4.2.2 Forureningsbegrænsende foranstaltninger for separatkloakerede udledninger

For de separate udledninger etableres bassinet primært for at reducere den hydrauliske påvirkningen af recipienten, men også for at reducere forureningsindholdet i udledning.

Af det samlede separatkloakede befæstede arealer er andelen med bassin ca. 37%, en stigning fra ca. 34% i starten af 90'erne.

Ud over bassiner kan etableres egentlig rensning på regnafstrømningen. Nogle af rensemetoderne er:

-      beplantede laguner evt. med kemisk fosforbinding

-      bassiner med filter i bund

-            filtre på afløbsvandet som fx i Ørestaden (særligt for at fjerne miljøfremmede

        stoffer)

Også for de separate regnvandsudledninger anvendes egentlig rensning i dag kun undtagelsesvist i kommunerne.

4.3 Fremtidige regulering af regnbetingede udledninger

Der sker løbende forbedringer af udledningerne fra de regnbetingede udledninger. I amternes regionplaner er der identificeret behov for yderligere reguleringer af de regnbetingede udledninger.

Nogle af de væsentlige fokusområder mht. udledning af forurenende stoffer forventes at blive:

-          I vandløbsoplande er det primært regulering af forureningsindholdet af

Iltforbrugende stoffer og ammoniak i overløb.

-          I søoplande er det udledning af fosfor og organisk stof primært fra overløb men evt. også fra separatkloakerede oplande.

-          Ved kyster drejer det sig om badevandsinteresser. Der er dog kun få badelokaliteter, der i dag ikke kan opfylde badevandskrav pga. overløb. Med den stigende interesse for at udlægge bynære områder med badevandskvalitet (fx i København, Århus og Odense) kan der bliver der behov for yderligere regulering/rensning af bynære overløb.

Endelig kan der i de kommende år forventes en stigende fokus på de regnbetingede udledningers indhold af tungmetaller og miljøfremmede stoffer bl.a. som følge af vandrammedirektivets generelle krav om god kemisk kvalitet i vandmiljøet.

4.4 Potentiale for yderliggere fjernelse af N og P

Der er opstillet et scenarie for overløb og et for de separate udledninger. Der er i begge tilfælde valgt en løsning bestående af etablering af bassiner. Der kunne være en række andre løsninger, som nævnt under afsnit 4.2.2, der kan være mere optimal for den enkelt lokalitet, fx en egentlig rensning, separering af fællessystemer eller lokal nedsivning i oplande der hindrer/reducerer overløb. Der er dog valgt i en gennemsnitlig landsberegning af anvende bassinløsningen, der i dag er den langt mest anvendt løsning i kommunerne.

4.4.1 Scenarie - fælleskloak

Det scenarie der regnes på, omfatter at der etableres 10 mm bassiner på alle de resterende 60% fælleskloakerede arealer uden bassin (21.000 red. ha.)

Den opnåede effekt vurderes til 8,06 kg N/red. ha og 2,99 kg P/red. ha. Det samlede potentiale på landsplan er dermed 169 t kvælstof pr. år og 63 t fosfor pr. år.

4.4.2 Scenarie - separatkloak

Hvis der etableres bassiner på  de resterende arealer uden bassiner (ca. 63%) i alt 24.000 red. ha, kan udledning reduceres med 15 - 30% for N og 50 - 75% for P. Pr. red. ha udledes i landsgennemsnit ca. 4.000 m³ med et stofindhold på 2 mg/l N og 0,5 mg/l P eller 8 kg N/red. ha/år og 2 kg P/red. ha/år.

Der kan dermed reduceres 1,2 - 2,4 kg N/red. ha/år og 1 - 1,5 kg P/red. ha/år.

Potentialet er i alt 29 - 58 t N/år og 24 - 36 t P/år.

4.5 Økonomiske Konsekvenser

4.5.1 Investeringer i perioden 1990 - 2004

Ud fra opgørelser i Miljøstyrelsens Punktkilderapporter (baseret på amternes indberetning) er der etableret bassiner på ca. 1.200 red. ha fælleskloakerede arealer i perioden 1990 - 2004. Med anlægsomkostninger på 0,8 mill. kr./red. ha svarer det til en anlægsinvestering på af størrelsesordenen 3,9 mia.kr.

For de separatkloakerede arealer er der etableret bassiner på 1.200 red. ha med en enhedspris på 0,16 mill. kr./red. ha svarer det til anlægsomkostninger på af størrelsesordenen 190 mill. kr.

4.5.2 Økonomiske konsekvenser ved reduktionsscenarier

4.5.2.1 Scenarie - bassiner på fælleskloak

Bassiner i fælles kloakerede oplande vurderes at koste i intervallet fra 1.000 kr./m³ ved åbne asfalterede bassiner op til 20.000 kr./m³ for mindre lukkede bassiner på begrænset plads. Der er ikke medregnet omkostninger til evt. finriste og til arealerhvervelse. I middel regnes med 8.000 kr./m³ svarende til 800.000 kr./red. ha.

Anlægsomkostningerne til 10 mm bassiner på 21.000 red. ha (dvs. de arealer der i dag ikke har bassin) er 17 mia.kr. Der er ikke medregnet eventuelle omkostninger til håndtering af de større vandmængder, der afledes på renseanlæg.

Hvis der afskrives over 50 år med en rente på 6% fås en K faktor på 0,0634, dvs. 1 mia. kr. årligt. Dertil kommer driftsomkostninger på ca. 8.000 kr./red. ha eller i alt 168 mill.kr. årligt.

De samlede omkostninger er dermed ca. 1,2 mia. kr. årligt. Hvis omkostninger deles ligeligt på N og P fås enhedsomkostninger på 3.600 kr./kg N/år og 9.500 kr. pr. P/år.

4.5.2.2 Scenarie - bassiner på separatkloak

Regnes der med 800 kr./m³ bassin og 200 m³ bassin/red. ha fås 160.000 kr./red ha i anlægsinvesteringer eller i alt 3,8 mia.kr. Afskrevet over 50 år med en rente på 6 % (kapitaliseringsfaktoren K = 0,0634) svarer det til årlige omkostninger på 240 mill. kr. Drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne vurderes til 1.600 kr./red. ha/år eller i alt 38 mill. kr. I alt er de årlige omkostninger til anlæg og drift dermed ca.280 mill. kr.

Fordeles udgifter ligeligt på N og P fås enhedsomkostninger på 2.400-4.800kr./kg N/år og 3.900-5.800 kr./kg P/år.

I tabel 4.3 er sammenstillet potentiale for reduktion af udledning af næringsstofferne N og P ved etablering af bassiner på hhv. fælleskloakerede og separatkloakerede arealer og omkostninger herved.

Tabel 4.3 Potentiale for reduktion af udledning af næringsstofferne N og P ved etablering af bassiner på hhv. fælles- og separatkloakerede arealer og omkostninger herved.

Status, samlet udledning 2004: 675 tons N/år og 169 tons P/år

4.6 Sammenfatning - regnbetingede udledninger

De regnbetingede udledninger var ikke omfattet af VMP I, og der er derfor ikke nationale krav til reduktioner af disse. Siden 1991 er udledningerne af N og P dog reduceret med ca. 30% som følge af en regional regulering til en årlig udledning på 675 tons N og 170 tons P.

Krav til regnbetingede udledninger stilles af hensyn til lokale forhold så som ilt og ammonium indhold i vandløb, hensyn til tilslamning af recipient og udledning af  smitstoffer i forhold til badevandslokaliteter. Desuden stilles krav af hensyn til hydraulisk påvirkning af vandløb. Krav til reduktion af udledning af N og P kan være relevant lokalt, fx i søoplande. Der er behov for en fortsat indsats over for de regnbetingede udledninger for at opfylde lokale målsætninger for vandløb, søer og kystvande. En del kommuner har allerede planlagt en sådan indsats.

Der er vurderet at være et reduktionspotentiale på 198-227 tons kvælstof og 87-99 tons fosfor årligt. De budgetøkonomiske omkostninger er 3.600 kr./kg N/år og 9.500 kr./kg P/år for fælleskloakerede områder og for separatkloakerede områder 2.400-4.800 kr./kg N/år og 3.900 - 5.800 kr./kg P/år. Omkostningerne ligger dermed langt over enhedsomkostninger fra VMP I for punktkilder.

Da der er flere målsætninger end blot N og P reduktion vil det være mest cost effektivt at krav til regnbetingede udledninger fastsættes ud fra en konkret lokal vurdering, hvor der kan tages hensyn til alle lokale mål for vandmiljøet.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Juli 2007, © Miljøstyrelsen.