Ryaverket. Projekt EN 2013, utökad kväverening. Ärende. Framtida befolkningsökning

Transkript

1 (8) Anders Åström Ryaverket Projekt EN 2013, utökad kväverening Ärende Gryaabs AB har under 2011 och 2012 utrett i vilken utsträckning företagets anläggningar har kapacitet att möta framtida krav för rening av avloppsvatten från ägarkommunerna. Framtida krav utgörs av kommunernas prognostiserade befolkningsökning fram till och med år 2030 men även de kommande kravskärpningar som är nödvändiga för att Sverige ska klara sina åtagande i Baltic Sea Action Plan. Utredningen har tydliggjort att för att klara såväl befolkningsökning som ytterliggare krav på utökad rening det är nödvändigt att utöka Gryaabs kapacitet för avskiljning av kväve. Under 2012 har Gryaab, med hjälp av extern teknisk expertis, utarbetat olika möjliga förslag för att uppnå den önskade framtida kapaciteten. Dessa förslag har sedan noggrant utvärderats utifrån ekonomiska, tekniska och driftsmässiga konsekvenser. I samråd med Gryaabs styrelse har ett alternativ utvalts för mer detaljerad projektering. På styrelsemötet presenterades en preliminär analys av projekteringen och Gryaabs styrelse beslutade att investeringen var av sådan art att samråd med ägarna måste ske. Framtida befolkningsökning För närvarande är ca personer anslutna till Ryaverket utöver industrianslutningar. I den prognos som gjorts i samarbete med ägarkommunerna bedöms siffran växa till i storleksordningen år Kvävebelastningen till Ryaverket är en direkt konsekvens av antalet anslutna personer samt i viss mån människors konsumtionsbeteende. Gryaabs kapacitet för avskiljning av kväve är för närvarande i stort begränsad till den mängd personer som nu är ansluten. Mer information om framtida befolkningsökning finns att läsa i bilaga 1 (Gryaab Rapport 2012:1). Baltic Sea Action Plan Bakgrunden är den preliminära överenskommelse i november 2007 om en gemensam Aktionsplan för Östersjön (BSAP), då Sverige åtog sig att reducera landets övergödande utsläpp till Östersjön, samt behovet av att klara av miljökvalitetsnormerna. I BSAP- överenskommelsen ingår Öresund och Kattegatt i Östersjön. Regeringen fördelade Sveriges BSAP-åtagande mellan branscherna som bidrar till övergödningen; främst jordbruket, avloppsreningsverken och industrin. Det gjordes i skrivelsen Åtgärder för levande hav (2009/10:213) till riksdagen. Avloppsreningsverken förväntades att som branschbeting minska belastningen på havet med ton kväve och 15 ton fosfor till senast 2021 räknat från år Reningsverken har klarat av fosforbetinget. Nu återstår det betydligt svårare kvävebetinget.

2 (8) Naturvårdsverket har på regeringens uppdrag utrett olika styrmedel för att öka reningsgraden vid kommunala reningsverk. Naturvårdsverket föreslår ett system med handel av certifikat för att nå kvävebetinget. Fördelen med detta styrmedel är att det är kostnads- och resurseffektivt, liten administration och god möjlighet att nå målet i tid. Förslag med certifikat kommer ursprungligen från va-branschen och Gryaab AB ställer sig bakom Naturvårdsverket förslag. I utredningen föreslås Naturvårdsverket fastställa takten, så kallad målbana, på reduktion av kväve för varje år, för att år 2021 nå kvävebetinget på 3000 ton. Beroende på om reningsverken har nått kvävenivån enligt målbanan eller inte, kan reningsverket köpa ej tillräcklig kvävereduktion- alternativ sälja klarat kvävereduktion med råge- certifikat. Det innebär att reningsverken kan välja att bygga ut sin kväverening och få delvis finansiering via certifikatssystemet eller att inte bygga ut kväverening om det är mer fördelaktigt att köpa certifikat. Om det blir brist på certifikat innebär det att branschen inte håller målbanan för kvävereduktionen och då inträder en sanktionsavgift, straffavgift, som Naturvårdsverket hanterar. Sanktionsavgiften föreslås vara så kännbar att det tvingar vabranschen att nå målbana genom att investera i kväverening. Naturvårdsverket föreslås administrera systemet och all information om kväverening föreslås finnas i de miljörapporter som va-huvudmännen redan idag ställer samman. Rent praktiskt innebär Naturvårdsverkets förslag att Gryaab bör öka sin kapacitet för avskiljning av kväve från dagens nivå på % till över 80 % för att undvika framtida kostnader för inköp av certifikat eller sanktionsavgifter. För ett reningsverk av Gryaabs storlek bedöms det bli mycket svårt, alternativt mycket dyrt, att köpa certifikat jämfört med att investera i förhöjd kapacitet.

3 (8) Föreslagen utökning av Ryaverket Kvävebelastningen till Ryaverket ökar på grund av att folkmängden ökar med ungefär 1 % per år. Antalet anslutna personer antas fortsätta öka. Kommunernas prognoser för befolkningsutvecklingen fram till och med år 2030 har använts vid beräkning av antalet anslutna personer till Ryaverket. Det innebär att ca personer är anslutna till Ryaverket år 2020 och ca personer år Varje person bidrar också med mer kväve till avloppsvattnet, eftersom det äts mer, framför allt mer kött. En prognos för framtida kvävebelastning visas i Figur 1, där ett ökat kvävereningskrav på 80 % har antagits infalla år Dagens kvävereningskapacitet på ca 2000 ton per år behöver utökas till ca 3300 ton per år till år 2030 för att klara framtida krav och belastning Prognos N - krav 80 % år ton N per år Nin Nred N till hav N till slam Figur 1. Inkommande kväve till Ryaverket markerat i blått, biologiskt borttaget kväve i brunt, kväve i utgående vatten i grönt och kväve avskiljt till slam i svart. För närvarande sker nitrifikationen, första steget i kvävereningen, i biobäddarna. Dessa har inte förändrats sedan de togs i drift Kapaciteten räcker inte till för att säkert klara nuvarande utsläppsvillkor på 10 mg N/l de närmaste åren. Det är inte heller möjligt att med nuvarande utformning av biobäddarna förbättra nitrifikationskapaciteten på Ryaverket för att klara det krav på minst 80 % kväverening som krävs för att Baltic Sea Action Plan (BSAP) skall uppfyllas. Under 2012 har alternativa sätt att utöka kvävereningskapaciteten utretts i samarbete med fyra mycket kompetenta konsultgrupper. Projektgruppen på Gryaab, som har inkluderat medarbetare från utveckling-, drift-, process- och projektgrupperna, har valt fyra principiellt olika lösningar bland de av konsulterna föreslagna lösningarna och gjort en jämförande utvärdering med avseende på framförallt investering- och driftkostnader samt reningsresultat på kort och lång sikt. Även miljöaspekter, resursåtgång, arbetsmiljö och driftsäkerhet har tagits i beaktande vid gallring. En annan viktig parameter har varit att vald lösning är flexibel för framtida krav, processförändringar och

4 (8) teknikutveckling. Utöver projektgruppen på Gryaab har en workshop hållits med experter från andra stora reningsverk, där de valda lösningarna utvärderades. De fyra huvudförslagen beskrivs kort nedan. A) En nitrifikationsreaktor med rörliga bärare, MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) byggs. Den kommer att likna den efterdenitrifikationsanläggning som togs i drift 2010, men vara luftad istället för att enbart ha omrörning. Förslaget kan senare kompletteras med rejektvattenbehandling för ytterligare utökad kapacitet. B) Rörliga bärare som ger extra nitrifikation integreras i aktivslamprocessen. Tre av de nio zonerna i aktivslambassängerna byggs om med silar och annat som behövs för att bärarna skall stanna kvar i bassängerna. Separat rening av rejektvatten, vattnet från slambehandlingen, behövs för att inte förlora för mycket kapacitet under ombyggnadstiden. C) Nya aktivslambassänger byggs där nuvarande slambehandling är placerad. Detta innebär att slambehandlingen först måste flyttas. Separat rening av rejektvatten behövs för att inte förlora för mycket kapacitet under ombyggnadstiden. D) Aktivslamsteget och försedimenteringsbassängerna byggs om så att det blir två aktivslamsteg efter varandra. Separat rening av rejektvatten behövs för att inte förlora för mycket kapacitet under ombyggnadstiden. Förslagen har för- och nackdelar. De punkter som skiljer förslagen sammanfattas i tabellen nedan. Vad gäller driftkostnader och resursförbrukning är utfallen tämligen lika. Även vid bästa utfall motiverar inte enbart driftkostnadsbesparingar de högre investeringar som framför allt alternativ C och D innebär. A) Ny reaktor med bärare B) Bärare i aktivt slam C) Fler aktivslambassänger D) Aktivt slam i två steg. Uppfyller 10 mg N/l Osäkert Osäkert Osäkert Osäkert Uppfyller 10 mg N/l 2016 Ja Osäkert Nej Nej Uppfyller 80% N-rening 2018 Ja Troligen Nej Nej Uppfyller 80% N-rening 2030 Ja Troligen Ja Ja Investering Måttlig Stor Mycket stor Mycket stor Rejektvattenrening behövs Ej före 2020 Före 2016 Före 2016 Före 2016 Störningar under ombyggnad Små Stora Måttliga Mycket stora Ökad känslighet för höga flöden Nej Osäkert Troligen Troligen Osäkerheter om dimensionering Små Stora Måttliga Stora Tabell 1. Jämförelse av utredda alternativ Inga alternativ innebär högre kapacitet än idag för att rena högre flöden biologiskt. Om flödena ökar ytterligare är risken stor att det kommer att behövas ny sedimenteringskapacitet för att hantera de höga flödena. Eftersom alternativ A bygger på ungefär samma teknik som idag kan det dock förutsättas att detta alternativ kommer att fungera lika bra som idag vid höga flöden. Inga övriga väsentliga skillnader vad gäller miljöeffekter har identifierats.

5 (8) Sammanfattningsvis är det enbart alternativ A som kan förväntas uppfylla reningskraven i närtid. Alternativ A innebär samtidigt den lägsta investeringen och har små övriga osäkerheter. Denna bör vara lätt att driva eftersom kunskap om MBBR finns sedan tidigare på Gryaab. Det finns dessutom gott om referenser. Tekniken är mogen och dimensionering bör vara förutsägbar. Flexibiliteten för framtida krav är god. Den bassäng som byggs ligger strategiskt i anläggningen så att vattenvägarna blir relativt enkla. Byggnation av reaktorn påverkar inte heller reningsresultaten under alltför lång tid under ombyggnadstiden. Urvalsprocessen är noggrannare beskriven i Gryaab Rapport 2013:1 (Bilaga2).

6 (8) Förslag till utformning av anläggning Det valda alternativet har utretts mer detaljerat, vilket utmynnat i nedanstående förslag. Nitrifikation med rörliga bärare Hjärtat i anläggningen är ett nytt efternitrifikationssteg (EN) baserat på rörliga bärare och placerat på parkeringsplatsen invid eftersedimenteringsbassängerna (ES). Se Figur 2. EN Efternitrifikationsbassänger SB Slambyggnad CB Centralbyggnad ED Efterdenitrifikationsbassänger AS Aktivslambassänger ES Eftersedimenteringsbassänger KU Ny kulvert Figur 2. Översikt placering av efternitrifikationsanläggning på Ryaverket EN planeras vara indelat i sex behandlingslinjer med en total volym om ca m 3. Grundläggningsnivån är vald så att vattnet från södra ES-kanalen kan ta sig in och igenom reaktorerna med självfall. Detta medför att stora mängder berg måste sprängas bort, då grundläggningen måste ske djupt för att åstadkomma tillräcklig volym.

7 (8) I slambyggnadens källardel kan befintliga lokaler byggas om för att inrymma kompressorer, ställverk och transformatorer. Dessa är till för att försörja reaktorerna med luft. Installerad effekt blir i storleksordningen kw. I utrymmet mellan EN och befintliga anläggningsdelar byggs en ny kulvert, som ansluter till befintlig kulvert. I den nya kulverten placeras kontrollstationen och pumparna som skall pumpa det nitrifierade vattnet till den befintliga efterdenitrifikationsreaktorn (ED). El-utrustningen placeras i utrymmen i den befintliga försörjningsbyggnaden vid ED. Ytterligare en viktig funktion för den nya kulverten är att skapa plats för de vattenvägar som kan behövas för framtida reningsanläggningar. Genom ombyggnad av en av aktivslambassängerna (AS) med tillhörande utrustning får man dessutom möjlighet att ställa av en biobädd för service och framtida ombyggnader med bibehållen kapacitet för aktivslamblocket. Den befintliga efterdenitrifikationsanläggningen (ED) kompletteras med ytterligare rörliga bärare för att höja kapaciteten. Tidplan Projektet planeras starta med mark- och schaktarbeten i augusti 2013 för att kunna tas i drift under För att detta skall kunna genomföras förutsätts att ägarnas fortsatta beslutsprocess är klar senast i maj Värt att notera är att Naturvårdsverket föreslår att certifikatssystemet för kväve skall gälla från januari Förseningar jämfört med tidplanen kan därför komma att resultera i att Gryaab måste köpa certifikat för att kompensera utebliven kväverening. Uppskattade kostnader Investeringskostnader Projektets kostnader är i nuläget bedömda till 360 mkr. I denna summa finns 20 mkr avsatta för att täcka indexutvecklingen från dagens kostnadsnivå fram till projektets färdigställande. Kostnaden ryms inom Gryaabs ekonomiska långtidsplan. Årliga kostnader Avskrivningar (genomsnitt under 20 år) Räntekostnader (3,5 %) Energi Kemikalier Personal & övrigt Totalt Eventuell inkomst N-certifikat 18 mkr 12,6 mkr 9,7 mkr 6,4 mkr 2,0 mkr 48,7 mkr ( ) 0-10 mkr

8 (8) Ärendehantering Gryaabs styrelse har för avsikt att fatta beslut om investeringen på styrelsemötet och önskar därför att frågan behandlats hos respektive ägare i god tid innan dess. Gryaab AB önskar svar senast från ägarna per För att underlätta inför ägarnas beslutsprocess inbjuder Gryaab till ett seminarium om investeringen , kl Anmälan till seminariet senast till: info@gryaab.se eller Gryaab AB Att: Ulla-Maria Wibeck Box Göteborg Gryaab AB Anders Åström VD Bilagor Gryaab Rapport 2012:1 Gryaab Rapport 2013:1 Belastning historiskt på Ryaverket och prognos för framtiden Vad är reningskapaciteten på Ryaverket och hur kan den öka?