VeVa Tynningö Prel. version

Transkript

1 Prel. version Frida Pettersson, Erik Kärrman 1. - Syfte Målet med etta uppdrag var att ta fram beslutsunderlag som visar ekonomiska och miljömässiga konsekvenser vid introduktion av avloppslösningar på Tynningö med hjälp av systemverktyget VeVa. Figur 1. Karta över Tynningö. 2. Avgränsningar: VeVa-analysen har geografiskt avgränsats till Tynningö (huvudön), och inkluderar ej kringliggande öar såsom Fårholmen, Lilla Ekholmen, Lilla Vasholmen eller Kalvholmen. 1

2 VeVa-analyser studerade VA-system som syftar till att förse öborna med vatten och behandla allt spillvatten (dock ej dagvatten) och som kan installeras omgående och fungera i framtiden. Tekniskt ingår produktion av dricksvatten, distribution till hushållet, avledning av spillvatten, behandling av spillvatten (samlat eller klosettvatten och BDT för sig) samt hantering av avloppsprodukter. Studien avser 600 hushåll, 3,5 pe/hushåll där alla är permanentbodda. Känslighetsanalys görs mot 300 hushåll och 900 hushåll. De studerade VA-systemen har avgränsats så att systemen uppfyller samma krav och därigenom kan jämföras (vare sig det är ett kommunalt system eller enskilt). Teknisk livslängd används vid beräkning av annuitet, och beräkning av kapitalkostnad: o VA-ledningar: 50 år (ledningar inomhus i fastighet och i ARV: 30 år) o Dricksvattenbrunn: 50 år o Bassänger, tankar, mottagningsanläggningar, byggnader, hydrofor: 30 år o Pumpstation (LPS): 30 år o Slamavskiljare, sluten tank: 30 år o Minireningsverk: 20 år o Maskinell utrustning t ex komponenter i lokalt ARV: 15 år o Vassbädd, markbädd: 15 år o Pumpar, kompressor (M-ARV): 10 år Parametrar som studeras: Miljö: o Flöden av kväve, fosfor, BOD 7 till recipient o Energianvändning (produktion av material, anläggning, drift och underhåll) o Potentiell återföring av kväve och fosfor till åkermark o Dricksvattenanvändning Kostnad: o Årskostnad som baseras på kapitalkostnad (beräknas utifrån investering och annuitet från tekn. livslängd) och kalkylränta: 4% samt drifts- och underhållskostnad 3. Fyra scenarier studeras: 0. Uppgraderade enskilda VA-system 1a. Gemensamhetsanläggning, LPS-ledning för VA till alla fastigheter, reningsverk för avloppsrening, vassbädd för slambehandling 1b. Gemensamhetsanläggning, LPS-ledning för första etapp, reningsverk för avloppsrening, sluten tank + markbädd för resterande fastigheter. Slamtömning till det lokala gemensamma reningsverket. Vassbädd för slambehandling 2. Central anslutning för VA, LPS-ledning för VA till alla fastigheter, Roslagsvatten leder spillvatten till Blynäs ARV 2

3 3.1. Scenario 0. Uppgraderade enskilda VA-system Enskilt dricksvatten Hushållsspillvatten Spillvatten Sluten tank Recipient Minireningsverk Slam till åkermark Slam till mottagningsstation Hushållet har eget dricksvatten Hushållet har egen avloppslösning: o sluten tank för klosettvatten och markbädd för BDT-vatten (20 %) o minireningsverk för samlat spillvatten (80 %), egen slamkompost o andelar har tagits fram i samråd med SRMH Slam från sluten tank transporteras till mottagningsstation på kommunalt avloppsreningsverk (idag Margeretelund i Österåker kommun). Återföring av slam till åkermark 3.2. Scenario 1a. Gemensamhetsanläggning, LPS-ledning till alla fastigheter, vassbädd för slambehandling Lokalt dricksvatten Hushållsspillvatten Spillvatten Lokalt ARV Recipient LPS-system Slam till vassbädd Alla hushåll är anslutna via LPS-ledning till gemensamt vattenverk Spillvattnet led sedan via LPS-ledning till det lokala reningsverket lokaliserat i östra delen av ön Oavvattnat slam från reningsverket leds till en vassbädd (figur 2) där slammet pumpas ut över bädden, huvuddelen av vattnet dräneras och leds tillbaka till avloppsreningsverket. Resterande slam mineraliseras och avvattnas. Tömning sker efter ca år och det avvattnade slammet kan liknas vid kompost och användas som jordförbättringsmaterial. Vid tömning sparas en liten mängd kompost med levande rotsystem dock kan lokal stödplanering krävas). Vassen är tålig och klarar både övervattning och torka 3

4 Figur 2. Bild av vassbädd (Veg Tech AB) Scenario 1b. Gemensamhetsanläggning, LPS-ledning för första etapp, sluten tank + markbädd för resterande fastigheter. Slamtömning till det lokala gemensamma reningsverket. Vassbädd för slambehandling Lokalt dricksvatten Hushållsspillvatten Spillvatten Lokalt ARV Recipient LPSsystem Sluten tank Slam till vassbädd LPS-ledningsnätet byggs i etapper där första etappen försörjer den östra delen av Tynningö (ca 300 fastigheter) Alla anslutna hushåll är anslutna via LPS-ledning till gemensamt vattenverk För ansluta hushåll leds spillvattnet via LPS-ledning till det lokala reningsverket lokaliserat i östra delen av ön Hushåll som ej är anslutna via LPS-ledning, har en sluten tank på fastigheten för klosettvatten som töms och transporteras till det lokala reningsverket. BDT-vattnet behandlas i en markbädd på fastigheten Oavvattnat slam från reningsverket leds till en vassbädd på samma sätt som i scenario 1a. 4

5 3.4. Scenario 2. Central anslutning för VA, LPS-ledning för VA till alla fastigheter, Roslagsvatten leder spillvatten till Blynäs ARV Biogas Kommunalt dricksvatten Hushållsspillvatten Spillvatten Centralt ARV Recipient LPSsystem Slam till åkermark Alla hushåll är anslutna för VA via LPS-ledning till anslutningspunkt för kommunal huvudledning, lokaliserad i östra delen av ön. Sjöledning läggs som kopplar Tynningö vattenförsörjning från Norrvatten samt avloppsvatten till Blynäs avloppsreningsverk. Slam från Blynäsverket rötas till biogas, slammet återförs sedan till åkermark. 5

6 Kväve till recipient [kg/fastighet, år] Fosfor till recipient [kg/fastighet, år] 4. Resultat Resultat visas för belastning på recipient, potentiell återföring till åkermark, energianvändning samt årskostnader för de fyra studerade scenarierna (enhet/fastighet, år). För scenariot 0. Uppgraderade enskilt VA baseras detta scenario på att 20 % av hushållen har sluten tank för klosettvatten och markbädd för BDT-vatten och 80 % av hushållen har minireningsverk för allt spillvatten där resultatet har summerats för dessa två system och därefter fördelats på totalt antal hushåll. Resultaten nedan avser 600 hushåll, därefter kommer en känslighetsanalys med avseende på årskostnaden för 300 hushåll och 900 hushåll Belastning på recipient: Beräknade utsläpp jämförs med riktvärden från Naturvårdsverkets allmänna råd för små avloppsanordningar, normal och hög skyddsnivå. Beräknade utsläpp gäller från avloppssystemets slut, dvs ev fastläggning i mark på väg till recipient inkluderas ej i analysen. Hög skyddsnivå: 50% Normal skyddsnivå: 70% Hög skyddsnivå: 90% 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Figur 3. Utsläpp av kväve (till vänster) och fosfor (till höger) till recipient (kg/fastighet, år), där skyddsnivåer, normal och hög, är markerade. 6

7 BOD7 till recipient [kg/fastighet, år] Som syns i figur 3 (till vänster) klarar alla fyra scenarier kraven på hög skyddsnivå för utsläpp av kväve till recipient. Minst utsläpp beräknas för scenario 2: Central anslutning, där Blynäs reningsverk (värden från Käppalaverket) har högst reduktionsgrad (80%) medan scenario 1a och b har en Skyddsnivå: 90% reduktion på ca 65%. Skillnaden mellan scenario 1a och b kommer av att i det 6,0 kombinerade scenariot har markbädden för 5,0 BDT-vatten inte lika hög reduktionsgrad vilket ger ett lite större utsläpp från 1b jämfört med 4,0 1a. Till höger syns att scenarierna 1a och 2 3,0 klarar hög skyddsnivå för utsläpp av fosfor till 2,0 recipient. Scenarierna 0 med uppgraderade enskilda system och 1b med kombinerade 1,0 system ligger strax över nivån för hög 0,0 skyddsnivå men det finns många möjligheter för efterpolering vilket kan leda till att även de uppgraderade enskilda och kombinerade systemen klarar hög skyddsnivå. För scenario 2 har vi räknat med ett väsentligt uppgraderat Blynäsverk som klarar lika hög reningseffekt som det regionala Käppalaverket, dvs 99% BOD 7, 95% fosfor och 80% kväve. Figur 4 visar att alla scenarier klarar skyddsnivå för utsläpp av BOD 7 till recipient. Figur 4. Utsläpp av BOD 7 till recipient (kg/fastighet, år) Potentiell återföring till åkermark Resultatet för återföring av fosfor från avloppsprodukter till åkermark jämförs med delmålet att 60 % av fosfor från avloppsprodukter ska återföras till produktiv mark och varav hälften till åkermark. 7

8 kg fosfor/fastighet, år Antagande görs att Blynäsverket återför 70% av slammet till åkermark vilket gör att scenario 2 klarar delmålet (figur 5). Ytterligare ett antagande om att 20 % av markbäddssanden kan återföras scenario 0. I scenarierna 1a och 1b leds allt slam till vassbädden. Efter ca års drift finns möjlighet till tömning av vassbädden vilket resulterar i kompostliknande avvattnat slam och antagande har gjorts att detta kan spridas på produktiv mark eller åkermark. Erfarenhet om jordbruksanvändning av denna produkt saknas. 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Till åker svårtillg-p Till åker växttillg-p Mål för återföring till produktiv mark: 60% Mål för återföring till åkermark:30% Figur 5. Potentiell återföring av fosfor från avlopps-produkter till åkermark (kg/fastighet, år) Energianvändning Summerad energianvändningen för materialframställning, anläggning, transport och drift (inklusive ersättning av handelsgödsel och potentiell biogasproduktion) är fördelad på fossil- och elenergianvändning (figur 6). I de gemensamma scenarierna 1a och 1b står driften av avloppsanläggningen för en stor del av energianvändningen medan tillverkning av material, anläggning och drift av reningsverket är stora poster för det kommunala scenariot (2). I det uppgraderade enskilda scenariot står tillverkning av material och transporter för den största energianvändningen. Stor potential att minska transporterna finns om slammet från de slutna tankarna kan transporteras till en närmare mottagningsstation än Margeretelund i Österåkers kommun. 8

9 MJ/fastighet, år Summerad energianvändning, materialframställning, anläggning och drift (inkl ersättning handelsgödsel och potentiell biogasproduktion) Fossil El Figur 6. Summerad energianvändningen för materialframställning, anläggning, transport och drift (inklusive ersättning av handelsgödsel och potentiell biogasproduktion) är fördelad på fossil- och el-energianvändning (MJ/fastighet, år). 9