Fortum Värme, Värtaverket Teknisk beskrivning
Teknisk beskrivning 2 (12) Administrativa uppgifter Författare: Uppdragsnummer: Beställare: Johan Larsson, Bergab US14066 Ulf Wikström, Hållbarhetschef vid Fortum Värme samägt med
Teknisk beskrivning 3 (12) INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING... 4 2 AVGRÄNSNINGAR... 4 3 FÖRUTSÄTTNINGAR... 5 4 ORIENTERING... 5 5 BERGANLÄGGNINGAR... 6 5.1 Berganläggningar anlagda under 1960-1970 talet... 6 5.1.1 Körtunneln... 6 5.1.2 Ropstenstunneln... 6 5.1.3 Kollager... 6 5.1.4 Tidigare oljelager, numera kallat flislagret... 6 5.2 Berganläggningar anlagda under 2013-2014... 6 5.2.1 Pannhustunnel... 7 5.2.2 Flislager... 8 5.2.3 Flistunnel... 8 5.2.4 Tåglossningsschakt... 9 5.2.5 Rundkörningstunnel... 9 5.2.6 Koltunnel... 9 6 VATTENHANTERING... 10 6.1 Bortledning av inläckande vatten... 10 6.1.1 Byggskedet... 10 6.1.2 Driftskedet... 10 6.2 Infiltration... 11 7 BYGGMETODER... 11 8 TIDER... 12 BILAGA 1 ÖVERSIKTSKARTA ÖVER BERGANLÄGGNINGAR BILAGA 2 UPPTAGNINGSOMRÅDEN FÖR HUVUDPUMPGROPAR BILAGA 3 PRINCIPSKISS FÖR INFILTRATIONSBRUNN I JORD
Teknisk beskrivning 4 (12) 1 INLEDNING (Fortum) driver Värtaverket vid Hjorthagen i Stockholms kommun, bestående av fyra värmeverk (VV1-4), två kraftvärmeverk, varav ett eldas med olja (KVV1) och ett med kol (KVV6), en gasturbin (G3) samt en anläggning för produktion av fjärrkyla. Vidare är ett nytt biobränsleeldat kraftvärmeverk (KVV8) under uppförande. För det nya kraftvärmeverket har nya bergtunnlar och bergrum anlagts. I dom M 2115-07 erhölls tillstånd för bortledning av grundvatten från nya och gamla berganläggningar av miljödomstolen. I den prövotidsutredning som pågått under byggskedet har det framkommit att mängden inläckande vatten till anläggningen är större än tidigare prognostiserat. En betydande orsak till detta är att inläckaget till de tunnlar som fanns sedan tidigare inom Värtaverket uppdagats vara större än beräknat. Det har också framkommit att inträngande vatten till de äldre tunnlarna delvis leds bort via två pumpgropar som inte innefattas i den befintliga domen. Med anledning av detta kommer att ansöka om ett nytt tillstånd. Ansökan till mark- och miljödomstolen gäller bortledning av grundvatten från samtliga bergutrymmen inom Värtaverket, tillförsel av vatten till grundvattnet genom infiltration samt lagligförklaring av de pumpgropar som inte innefattas i befintligt tillstånd. Föreliggande teknisk beskrivning ingår i tillståndsansökan för vattenverksamhet enligt miljöbalkens elfte kapitel och behandlar de konstruktioner och anläggningar som har betydelse för den aktuella tillståndsprövningen. 2 AVGRÄNSNINGAR Denna tekniska beskrivning behandlar de verksamhetsdelar av Värtaverket som berör den bortledning av grundvatten som är nödvändig för att länshålla bergutrymmen inom Värtaverket. Den behandlar även infiltration, vilket kan bli aktuellt att utföra för att upprätthålla grundvattennivåer i omgivningen. Värtaverkets berganläggningar är säkerhetsklassade utifrån rikets säkerhet. Av den anledningen får inte exakta positioner eller höjdlägen på någon av berganläggningarna beskrivas i text eller visas på kartor eller ritningar. Endast schematiska figurer visas och lägen är inte exakt angivna.
Teknisk beskrivning 5 (12) 3 FÖRUTSÄTTNINGAR Höjdsystemet som tillämpas i ansökan är RH00 och koordinatsystemet i plan är SWEREF 99 0018. Som fixpunkter förslås höjdfixpunkterna 303135 och 303140. Fixpunktsbeskrivningar redovisas i bilaga till tillståndsansökan. 4 ORIENTERING Värtaverket är beläget inom fastigheten Nimrod 7, med den tillhörande Energihamnen inom fastigheterna Shanghai 1, Singapore 3, Alexandria 3 och 4, Port Said samt Ladugårdsgärde 1:9 och 1:40, i stadsdelen Hjorthagen i nordöstra Stockholm, se figur 1 för orientering. Delar av berganläggningarna är belägna inom fastigheterna Hjorthagen 1:3 och Hjorthagen 1:5. Området avgränsas i söder av Värtabanan och i öster av Lidingövägen och Lilla Värtan. Norr om området ligger Gasverksområdet och Husarviken och väster om området ligger Storängskroken. Figur 1. Översiktskarta med Värtaverkets lokalisering i Hjorthagen inringad.
Teknisk beskrivning 6 (12) 5 BERGANLÄGGNINGAR 5.1 Berganläggningar anlagda under 1960-1970 talet 5.1.1 Körtunneln För åtkomst till Värtaverkets berganläggningar med fordon används körtunneln. Infarten till körtunneln är vid Gasverksområdet i norra Hjorthagen. Körtunneln löper från Gasverksområdet till berganläggningarna under Värtaverket. Körtunneln delar upp sig i flera tunneldelar för åtkomst till olika delar av verksamheten. Dessa benämns gemensamt för körtunneln i denna tekniska beskrivning (bilaga 1). 5.1.2 Ropstenstunneln Ropstenstunneln är lokaliserad i norra delen av Hjorthagen, vid Gasverksområdet (bilaga 1). Ropstenstunneln består av flera tunnlar, tunnlarna innehåller installationer för fjärrvärme och fungerar som en utrymningsväg. Ingen biltrafik förekommer i tunnlarna. 5.1.3 Kollager Ett av kraftvärmeverken vid Värtaverket eldas huvudsakligen med kol. Bränslen för Värtaverket kommer med båt, tåg och lastbil till Energihamnen vid Lilla Värtan där de lossas. Det kol som eldas transporteras till kraftvärmeverket via en bergtunnel från Energihamnen till ett kollager under Värtaverket. I anslutning till kollagret finns andra tunnlar som medger åtkomst med arbetsfordon, serviceutrymmen m.m. Dessa benämns gemensamt för kollagret i denna tekniska beskrivning (bilaga 1). 5.1.4 Tidigare oljelager, numera kallat flislagret I anslutning till kollagret finns ett bergrum som tidigare har nyttjats för lagring av olja. Bergrummet sanerades under 2006-2007 för att kunna användas som lager för biobränslen för det nya biokraftvärmeverket. 5.2 Berganläggningar anlagda under 2013-2014 Den pågående ombyggnaden av Värtaverket omfattar ett nytt biobränsleeldat kraftvärmeverk där pann- och turbinbyggnaden placeras i ett jord- och bergschakt i läget för den öppna platsen mot Jägmästargatan (bilaga 1). Biobränslena för det nya kraftvärmeverket kommer att lossas i Energihamnen och därefter transporteras på band genom en nybyggd bergtunnel (flistunneln) till flislagret. Inmatning till pannan anordnas via en nybyggd bergtunnel (pannhustunneln) från flislagret. Uttransport av aska sker motsatt väg jämfört med biobränslena, dvs. från pannan och ut genom flistunneln via pannhustunneln och flislagret. Askan kommer sedan att transporteras bort med tåg. För att möjliggöra transporter mellan befintligt kollager och flislagret har en mindre tunnel, benämnd koltunnel, byggts mellan dessa. För åtkomst till flislagret med arbetsfordon byggdes en rundkörningstunnel från den befintliga körtunneln. Rundkörningstunnel byggdes med två påslag i flislagret för att skapa en enkel
Teknisk beskrivning 7 (12) genomfart för transportfordon. Följande nya berganläggningar inryms i den aktuella om- och tillbyggnaden av Värtaverket: Tunnel mellan flislager och pannhusbyggnaden (pannhustunnel). Schakt för turbin och biobränsleeldad panna (pannhusschakt). Under bergbyggnationen benämndes pannhusschaktet som en separat anläggning. Efter att bergbyggnationen avslutats är pannhusschaktet en del av pannhustunneln och benämns därför pannhustunneln fortsättningsvis i denna tekniska beskrivning. Ombyggnation av sanerat oljebergrum till biobränslelager (flislager). Tunnel mellan flislager och flisschakt (flistunnel). Schakt för inlastning av biobränsle mellan hamnplan och flistunnel (flisschakt). Under bergbyggnationen benämndes flisschaktet som en separat anläggning. Efter att bergbyggnationen avslutats är flisschaktet en del av flistunneln och benämns därför flistunneln fortsättningsvis i denna tekniska beskrivning. Schakt för lossning av material från tåg och lastbil (tåglossningsschakt). Tunnel mellan flislager och befintlig körtunnel (rundkörningstunnel). Förbindelsetunnel mellan kollager och flislager (koltunnel). Samtliga berganläggningar visas schematiskt i bilaga 1. Alla berganläggningar är färdigsprängda sedan september 2014 och alla bergmassor har transporterats ut från berganläggningarna. 5.2.1 Pannhustunnel På höjdpartiet inom västra delen av Fortums verksamhetsområde anläggs en pannhusbyggnad innehållande en panna och en turbin för det biobränsleeldade kraftvärmeverket. En tunnel har byggts mellan pannhusbyggnaden och flislagret för inlastning av biobränsle till pannan och uttransport av aska, tunneln benämns pannhustunneln. Pannhustunneln är ca 200 m. Tunnelns högpunkt ansluter till pannhusbyggnaden och tunnelns lågpunkt ansluter till flislagret. Markytan vid pannhusbyggnaden varierar mellan +10 till + 5 m. Tunnelns bredd är ca 10 m och tunnelns höjd är ca 10 m. Vid pannhustunnelns anslutning till flislagret har ett 50 m långt och 5 m djupt dike anlagts i pannhustunneln. Diket ska rymma den skruv som ska transportera flis från flislagret till pannan. Tunnelhöjden ökar därför i denna del för att vara som störst närmast flislagret, ca 19 m. Inläckage i pannhustunneln rinner med självfall till huvudpumpgropen i flislagret.
Teknisk beskrivning 8 (12) 5.2.2 Flislager Det befintliga oljebergrummet sanerades under 2006-2007 och har därefter byggts om för lagring av biobränsle och benämns numera flislagret. Bergrummet har utökats något och anpassats för det nya ändamålet. Flislagret är utformat som ett L där det längre tunneldelen är ca 300 m lång och den kortare är ca 70 m lång. Flislagrets bredd är ca 18 m och höjden är ca 30 m. Flislagret har en bottennivå på ca -40 m och en taknivå på ca -10 m. Ett dike med bredden 5 m och djupet ca 2,5 m har anlagts i flislagret för installation av den skruv som ska mata/transportera flis till pannan. Diket lutar från båda ändarna av flislagret för att vara som lägst ungefär vid anslutningen till pannhustunneln. Vid denna lågpunkt är flislagrets huvudpumpgrop placerad. Ungefär i mitten av flislagret har pannhustunneln sitt påslag. Strax öster om pannhustunnelns påslag till flislagret har rundkörningstunneln ett påslag till flislagret. Rundkörningstunnelns andra påslag till flislagret är rakt över flislagret från det första påslaget. I flislagrets nordöstra hörn ansluter två tunnlar. Koltunneln ansluter från norr och möjliggör transporter mellan befintligt kollager och flislagret. Den andra tunneln som ansluter från öster, flistunneln, möjliggör transport av biobränsle på transportband från Energihamnen till flislagret. Huvudpumpgropen i flislagret samlar upp inläckande vatten från pannhustunneln, flistunneln, rundkörningstunneln och koltunneln. 5.2.3 Flistunnel I Energihamnen anläggs en såll- och krossbyggnad för biobränsle för det nya kraftvärmeverket. Biobränslet för det nya kraftvärmeverket kommer till allra största del att ankomma via båt och lossas i Energihamnen. Från flislagret har därför en flistunnel byggts österut mot Energihamnen där tunneln ansluter till hamnplanet via såll- och krossbyggnaden. Biobränslet transporteras på band genom såll- och krossbygganden för vidare transport till flislagret via flistunneln. Närmast flislagret har flistunneln två påslag, vilka har olika höjdlägen. Den undre tunneln ska användas för transport av flis på ett transportband. Den övre tunneln ska användas som servicetunnel. Tunnlarna går ihop till en tunnel ca 100 m öster om flislagret. Närmast flislagret har servicetunneln bottennivån -40 m (samma bottennivå som för flislagret) och närmast flistunneln bottennivån -19 m. Vid såll- och krossbyggnaden längst österut har flistunneln en bottennivå på ca -22 m. Flistunnelns längd från flislagret till såll- och krossbyggnaden är ca 200 m. Tvärsnittsarean vid såll- och krossbyggnaden är ca 18*7 m och flistunneln från denna plats till dess att den delar sig i två tunnlar har en bredd på ca 10 m och en höjd på ca 7 m. Från tunneldelningen till flislagret är bredden är ca 5 m och höjden är ca 7 m.
Teknisk beskrivning 9 (12) Servicetunnelns bredd varierar mellan ca 7-10 m, höjden är ca 5,5 m. Markytan vid såll- och krossbyggnaden ligger på +2,5 m. Inläckage i flistunneln rinner med självfall till huvudpumpgropen i flislagret. 5.2.4 Tåglossningsschakt I hamnplanet norr om såll- och krossbyggnaden har ett schakt anlagts för tåg- och lastbilslossning av material, det så kallade tåglossningsschaktet. Ett transportband kommer att leda lossat material in till berganläggningarna. Tåglossningsschaktet bedöms inte ge upphov till någon miljöpåverkan och omfattas därför inte av denna tillståndsansökan för vattenverksamhet. 5.2.5 Rundkörningstunnel För att möjliggöra åtkomst till flislagret med arbetsfordon och uttransport av bergmassor från drivningen av tunnlarna har en rundkörningstunnel byggts till flislagret från befintlig körtunnel. Rundkörningstunneln har byggts från en del av körtunneln och vidare under körtunneln och kollagret in i flislagret. Under kollagret delar sig rundkörningstunneln och bildar en rundel. Rundkörningstunneln har två påslag i flislagret. De två påslagen är på varsin sida av flislagret för att skapa en enkel genomfart för transportfordon. Påslagen är strax öster om pannhustunnelns påslag till flislagret. Efter det andra påslaget i flislagret passerar rundkörningstunneln under pannhustunneln och sedan går rundeln ihop under kollagret. Rundkörningstunneln är ca 475 m lång och har en varierande lutning då flertalet andra tunnlar passeras. Rundkörningstunnelns högpunkt vid körtunneln är ca -23 m och lågpunkten är vid passagen under kollagret, ca -52 m. Rundkörningstunneln har en bredd på ca 10 m och en höjd på ca 6 m från körtunneln fram till tunneldelningen under kollagret. Övriga delar av rundkörningstunneln är ca 5 m bred och ca 6 m hög. Det inläckande vattnet till rundkörningstunneln rinner med självfall ned till en pumpgrop i lågpunkten i passagen under kollagret. Från denna pumpgrop pumpas vattnet till huvudpumpgropen i flislagret. 5.2.6 Koltunnel Mellan flislagret och det befintliga kollagret har en mindre tunnel anlagts, ca 80 m, för att möjliggöra transporter mellan kollagret och flislagret. Tunnelns högpunkt ansluter till kollagret och tunnelns lågpunkt ansluter till flislagret. Tunnelns bredd är ca 6 m och tunnelns höjd är ca 6 m. Det till koltunneln inläckande vattnet rinner med självfall till huvudpumpgropen i flislagret.
Teknisk beskrivning 10 (12) 6 VATTENHANTERING 6.1 Bortledning av inläckande vatten Grundvatten läcker in i berganläggningarna trots att de tätas. Vatten behöver därför ledas bort under både bygg- och driftskede. Länshållningsvattnet leds via spillvattennätet till Henriksdals avloppsreningsverk. 6.1.1 Byggskedet Under byggtiden för de nya berganläggningarna har länshållning utförts genom tillfälligt anlagda mätdammar och pumpgropar i tunnlarna. Länshållningsvattnet härrör från inläckande grundvatten, processvatten från anläggningsarbeten och i viss mån nederbörd från öppna schakt eller bergskärningar. 6.1.2 Driftskedet För Värtaverkets berganläggningar kommer fyra huvudpumpgropar att användas för länshållning i driftskedet. Pumpgroparnas lokalisering och vilka tunneldelar som avbördas till vilken pumpgrop kan ses i bilaga 2. Länshållningsvattnet kommer att bestå av inläckande grundvatten och i viss mån nederbörd från bergskärningar vid tunnelmynningar. Nedan ses en kort beskrivning av respektive pumpgrop: Pumpgrop i flislagret. Pumpgropen är en lågpunkt i de berganläggningar som byggdes 2013-2014 för biokraftvärmeverket. Pumpgropen mottar således inläckande vatten från pannhustunneln, flislagret, flistunneln, rundkörningstunneln och koltunneln. Pumpgropen är dimensionerad för att klara av ett pumphaveri. Pumpgropen rymmer ca 180-200 m 3. Pumparna kommer att styras med nivåvippor. Utgående flöde från pumpgropen mäts med flödesmätare. Pumpgrop i kollagret. Pumpgropen är en lågpunkt i kollagret med tillhörande tunneldelar. Pumpgropen rymmer ca 180-200 m 3. Pumparna kommer att styras med nivåvippor. Utgående flöde från pumpgropen mäts med flödesmätare. Pumpgrop i körtunneln. Pumpgropen är en lågpunkt i den tunnel där fordon och material kan transporteras in och ut ur anläggningen. Pumpgropen rymmer ca 180-200 m 3. Pumparna kommer att styras med nivåvippor. Utgående flöde från pumpgropen mäts med flödesmätare. Pumpgrop i Ropstenstunneln. Pumpgropen är en lågpunkt i en utrymningstunnel. Pumpgropen rymmer ca 180-200 m 3. Pumparna kommer att styras med nivåvippor. Utgående flöde från pumpgropen mäts med flödesmätare. Länshållningsvatten från pumpgroparna i flislagret, kollagret och körtunneln kommer att ledas till lokala reningsanläggningar för sediment- och oljeavskiljning innan vattnet släpps till spillvattennätet eller recipient. Var vattnet kommer att ledas beror på utgående vattenkvalitet, ytterligare beskrivning av utsläpp till vatten finns i den
Teknisk beskrivning 11 (12) 6.2 Infiltration miljökonsekvensbeskrivning som bilagts ansökan. Länshållningsvatten från pumpgropen i Ropstenstunneln renas inte lokalt då ingen verksamhet förekommer i tunneln, länshållningsvattnet leds till Värtan. Projektering pågår för att eventuellt kunna använda delar av rent länshållningsvatten till infiltration istället för kommunalt vatten. Om annat vatten än kommunalt vatten används för infiltration hanteras detta i samråd med. För att förhindra negativa konsekvenser av grundvattenbortledningen kan återföring av vatten genom tillförsel av vatten till brunnar, s.k. infiltration, bli aktuellt under driftskedet. Beredskap för infiltration med infiltrationsflöden på totalt ca 300 l/min finns i två befintliga brunnar söder om pannhusbyggnaden. Under byggskedet har kommunalt vatten använts för infiltration. Projektering pågår för att eventuellt kunna använda rent länshållningsvatten för infiltration söder om pannhusbyggnaden. En principskiss för en infiltrationsbrunn i jord kan ses i bilaga 3. 7 BYGGMETODER De tunnlar och schakt som byggdes under 2013-2014 har i huvudsak byggts med konventionella metoder genom borrning, sprängning, bergschaktning och utlastning. Byggarbetet har i princip utförts enligt nedanstående arbetsordning: 1. Det första steget i arbetsordningen innebar etablering av arbetsmaskiner, material och manskapsbodar m.m. inom etableringsområdet. Kompletterande reningsanläggningar och utrustning för avledning av processvatten och inläckande vatten från berganläggningarna installerades. 2. Tätning av berganläggningar har utförs av produktionstekniska skäl, av hänsyn till omgivningens känslighet för grundvattennivåsänkningar samt utifrån villkor i befintligt miljödom (M 2115-07). Innan sprängning påbörjats vid respektive front har en så kallad förinjektering utförts. Vid förinjektering borras ca 15 till 20 m långa hål i tunnelfronten, borrhålen riktas svagt ut från tunnels centrumlinje och bildar en förinjekteringsskärm. Vattenförlustmätningar utförs i borrhålen som grund för val av tätningsåtgärder. I borrhålen trycks en cementsuspension in för att fylla de öppna bergssprickor som borrhålet påträffat. Efter utförd injektering kontrolleras resultatet och beslut fattas om behov av ytterligare tätning och injekteringsomgångar. Syftet med injektering är att täta tunneln genom att fylla bergets sprickor med tätningsmedel. 3. Bergtunnlarna har byggts med konventionell bergschaktning med borrning och sprängning. Konventionell bergschaktning påbörjas genom att salvhål för sprängning borras. Borrhålen laddas med sprängämne som detoneras. Efter utvädring av spränggaser skrotas det framsprängda berget. Skrotning innebär
Teknisk beskrivning 12 (12) 8 TIDER att löst berg knackas ner från tak och väggar. Därefter lastas det utsprängda berget ut och transporteras bort till uppläggningsytor för krossning. 4. Efter utlastning av utsprängt berg har en geologisk kartering utförts av framsprängt berg för att bland annat bedöma behovet av bergförstärkning. Inom varje injekteringsskärm har normalt flera omgångar sprängning utförts. 5. För att säkerställa bergets stabilitet och för att minimera det framtida behovet av underhåll har bergförstärkning genomförts. I princip ska förstärkningen av berget komplettera bergets egna valvbildande egenskaper för att skapa en stabil tunnel. Förstärkningen har utförts med bergbultar och sprutbetong. 6. Vid synliga läckage har dessa tätats med efterinjektering. Efterinjektering har genomförts med cementsuspension eller vid behov med andra godkända tätningsmedel. Tätning av läckande bulthål har utförts kontinuerligt vid behov i olika tunneldelar. 7. Särskilda drivningsmetoder och försiktighetsmått har använts under bostadsbebyggelse och i anslutning till Fortums egna och andra verksamhetsutövares ovanjords- och undermarksanläggningar. Bygget av biokraftvärmeverket startade i januari 2013. I september 2014 avslutades drivningen av anläggningens berganläggningar. Installationsarbeten och provdrift kommer att utföras innan anläggningen kan tas i drift. Det nya biokraftvärmeverket planeras att tas i drift år 2016.
Fortum Värme, Värtaverket Teknisk beskrivning Bilaga 3 Schematisk skiss över infiltrationsanläggning