Bilaga 3 HAMN- OCH KROSSVERKSAMHET PÅ FASTIGHETEN NÄSBY 3:24 I NYKVARNS KOMMUN, STOCKHOLMS LÄN Dagvattenhantering avseende kväveföroreningar Rapport 2016-02-18 Upprättad av: Ella Wessén Granskad av: Wladimir Givovich Godkänd av: Ella Wessén
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion HAMN- OCH KROSSVERKSAMHET PÅ FASTIGHETEN NÄSBY 3:24 I NY- KVARNS KOMMUN, STOCKHOLMS LÄN Dagvattenhantering avseende kväveföroreningar KUND Skanska Asfalt och Betong AB KONSULT WSP Sverige AB Sigurdsgatan 21 721 30 Västerås Tel: +46 10 7225000 WSP Sverige AB Org nr: 556057-4880 Styrelsens säte: Stockholm www.wspgroup.se KONTAKTPERSONER Skanska Asfalt och Betong AB Torbjörn Andersson 010-448 13 42 torbjörn.andersson@skanska.se WSP Environmental Ella Wessén 010-722 69 94 ella.wessen@wspgroup.se 2 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion INNEHÅLL INLEDNING 4 Bakgrund 4 Syfte 4 Befintlig Dagvattenhantering i Taxinge 5 Planerad vattenhantering enligt ansökningshandlingar 6 KVÄVE OCH SPRÄNGSTENSMASSOR 6 Kväve 6 Sprängmedel och sprängsten 6 Potentiell kvävemängd i dagvatten från upplag i Taxinge 7 ALTERNATIVA RENINGSMETODER 7 SLUTSATSER 8 BILAGOR 9 REFERENSER 10 3 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion INLEDNING Skanska Asfalt och Betong AB har, av miljöprövningsdelegationen inom Länsstyrelsen i Stockholms län, förelagts att komplettera sin ansökan om tillstånd för hamn- och krossverksamhet på fastigheten Näsby 3:24 i Nykvarns kommun, Stockholms län, gällande rening av dagvatten avseende kväveförorening. Denna rapport syftar till att besvara hur Skanska avser att hantera denna del av verksamheten. Bakgrund Skanska Asfalt och Betong AB (Skanska) har bl.a. med syfte att ta emot och förädla primärkrossat berg från den kommande tunneldrivningen av Förbifart Stockholm, förvärvat fastigheten Näsby 3:24 i Nykvarns kommun. Fastigheten består av en hamn samt ett större område lokaliserat söder om hamnområdet som inkluderar både ett bergrum samt planerade upplagsområden. Skanska avser att ta emot primärkrossat berg från Trafikverkets tillfälliga hamnar via hamnen vid i Taxinge i den norra delen av fastigheten och transportera materialet via transportband till den södra delen av fastigheten. I den södra delen av fastigheten planeras befintligt bergrum användas för att ställa upp utrustning som behövs för att efterkrossa och förädla det primärkrossade materialet man avser ta emot. Mottaget primärkrossat material planeras att lagras uppepå berget som finns inom fastigheten (lilastreckat område, Fig. 1) medan färdigprocessat material planeras lagras på en yta i nära anslutning till in- och utfart från fastigheten (grönstreckat område, Fig. 1). Figur 1: Utklipp från verksamhetsplanen (M101 2015-06-03). Lila linje markerar fastighetsgräns samt verksamhetsgräns. Lilastreckat område markerar upplagsyta för primärkrossat berg, röd prick markerar östra ingången till bergrummet och grönstreckat område markerar upplagsyta för färdigt material. Verksamhetsplanen återfinns i sin helhet i bilaga 1. Syfte Syftet med denna rapport är att besvara frågorna i det nedan angivna föreläggandet. Miljöprövningsdelegationen inom Länsstyrelsen i Stockholms län har förelagt Skanska (2015-12-16, beteckning: 5511-24778-2014) att lämna kompletterande uppgifter gällande bl.a. metoder för rening av dagvatten med avseende på framförallt kväveföroreningar. I föreläggandet skriver de följande gällande denna fråga: 4 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion Redovisa alternativa metoder för rening av dagvatten med avseende på framförallt kväveföroreningar. Redovisa potentiell mängd kväveföreningar som dagvattnet kan innehålla på grund av sprängämnesrester från bergmaterialet. För det fall Taxingeån anses olämplig som recipient av behandlat dagvatten från verksamheten och det eventuellt inte tillåts avledas dit, redovisa även andra möjliga alternativ att rena och leda bort dagvatten. Redovisning av dagvattenhanteringen bör innehålla en detaljerad principskiss där dammar, diken etc. finns inritade. Befintlig Dagvattenhantering i Taxinge I dagsläget finns ett antal dagvattenbrunnar inom den södra fastigheten. Dels finns en brunn med nyinstallerad oljeavskiljare i den nordvästra delen av området och till denna brunn rinner dagvatten från oljebergrummet. Från brunnen leds vattnet norrut under järnvägsbanken och ut i ett dike som löper parallellt med den norrgående bilvägen på norra sidan järnvägsbanken. Diket mynnar så småningom ut i flertalet smådiken som bildas vid ett naturligt våtmarksområde där vattnet infiltreras i marken innan det så småningom når Mälaren (Fig. 2). Inom det planerade upplagsområdet för färdigt material finns idag ett flertal olika dagvattenbrunnar samt en brunn med oljeavskiljare i okänt skick. Del av området består av en betongplatta som tidigare använts för att ställa upp maskiner och fordon. På betongplattan finns gallerförsedda inlopp som leder dagvatten till befintliga brunnar. Vatten från dessa brunnar leds till det dike som löper i nordvästlig till sydöstlig riktning parallellt med befintlig banvall för järnväg som tidigare gick i området. Vatten i detta dike rinner i nordvästlig riktning och diket passera så småningom under järnvägsbanken och ansluter till det dike som rinner norrut längst med den norrgående bilvägen. Detta dike delar därefter upp sig i flertalet smådiken vid det naturliga våtmarksområdet där vattnet infiltreras naturligt i marken (Fig. 2). Figur 2: Utklipp från ritning för dagvattenhantering (M102 2016-02-18). Ungefärlig placering av brunn med nyinstallerad oljeavskiljare som tar emot dagvatten från bergrummet är markerad med blå fyrkant. Ungefärligt läge för diket som löper i nordvästlig till sydöstlig riktning parallellt med befintlig banvall för järnväg som tidigare gick i området är markerat med senapsgult, och det naturliga våtmarksområdet är markerat med turkost. Ritningen återfinns i sin helhet i bilaga 2. 5 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion Planerad vattenhantering enligt ansökningshandlingar I ansökningshandlingarna som sammanställts för tillstånd om hamn- och krossverksamhet i Taxinge har Skanska angett att avrinnande ytvatten (nederbörd) från upplagsområdet för färdigt material kommer att ledas till ett dike som löper längst med den norra gränsen för upplagsområdet. Från diket samlas vattnet upp i en sedimentationsdamm innan det släpps vidare till diket som löper i nordvästlig till sydöstlig riktning parallellt med befintlig banvall för järnväg som tidigare gick i området (Fig. 1). Från detta dike planeras vattnet ledas vidare till Taxingeån vilken i sin tur mynnar i Gripsholmsviken i Mälaren. I område för upplag uppepå berget kommer nederbörd att rinna av materialet och infiltrera ner i marken. I hamnområdet kommer avrinnande ytvatten att avledas mot omgivande mark för att där infiltrera ned genom marken. KVÄVE OCH SPRÄNGSTENSMASSOR Kväve Kväve (N) är ett essentiellt näringsämne för alla levande organismer, men för höga kvävehalter i vatten kan innebära en betydande näringsbelastning på aktuell recipient vilket i sin tur kan leda till övergödning och syrebrist. Riksdagen har beslutat att Sverige ska lösa sina miljöproblem nu och inte lämna dem till kommande generationer och för att göra detta har 16 miljömål sammanställts. Flera av dessa miljömål har ett samband med vatten, däribland: Ingen övergödning Grundvatten av god kvalitet Myllrande våtmarker Levande sjöar och vattendrag Hav i balans En del i att uppnå dessa miljömål består av att bl.a jordbruk och industri ska minska sina utsläpp av kväve. Sprängmedel och sprängsten Sprängmedel som används vid tunneldrivning och täktverksamhet består till stor del av ammoniumnitrat och omkring 30% av innehållet är rent kväve. En viss andel av detta kväve följer med sprängstensmassor som uppstår i samband med sprängning, framförallt i form av nitrat (NO 3 - ), men också som ammonium (NH 4 + ) (Sjölund, 1997). På grund av kvävets löslighet i vatten så kan detta kväve lakas ut från upplagshögar när det regnar och kvävet kan då spridas till omgivande mark- och vattendrag. För att kväve på sprängstensmassorna inte ska ha en negativ påverkan på recipienten behöver ammonium, via nitrifikationsprocessen, reduceras till nitrat som sedan, via denitrifikationsprocessen, kan omvandlas till kvävgas (N 2 ) vilket avgår till atmosfären. Både nitrifikation och denitrifikation är naturliga biologiska processer som helt drivs av mikroorganismer. Hur stor del av kvävet från sprängstensmassor som återfinns i form av ammonium eller nitrat är, till största delen, beroende av syretillgång. Dock visar försök av Sjölund (1997) samt samlade erfarenheter från branschen att kvävet till största del återfinns som nitrat. Detta innebär att det primärt är en denitrifikationsprocess som behövs för att minimera kvävehalten i avrinnande vatten från upplaget av färdigt material i Taxinge. 6 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion Potentiell kvävemängd i dagvatten från upplag i Taxinge Hur stor kvävemängd som kan komma att finnas i avrinnande ytvatten från upplaget i Taxinge går inte att besvara innan verksamheten är igång och provtagning har genomförts på utgående vatten. Detta då både mängd kväve på sprängstensmassor samt deras lakbarhet är beroende av flera olika faktorer. Mängd kväve på sprängsten som planeras tas emot vid Taxinge är bl.a. beroende av olika faktorer kopplade till själva sprängningsarbetet. Däribland är hantering av sprängmedlet samt sprängningseffekten, d.v.s. hur väl alla laddningar detonerades, viktiga. Bergmassorna kommer dessutom i viss omfattning krossas direkt vid tunneln, och i samband med detta kan bevattning för att motverka damning förekomma vilket kan tvätta bort en del av sprängmedelsresterna på bergmassorna. Detta är viktiga bidragande faktorer till frågan om kvävemängd på sprängstensmassor, och något som Skanska inte kommer kunna påverka. När bergmassorna är på plats i Taxinge kommer mängd kväve som finns på massorna, mängd massor i upplaget och, kanske framförallt, nederbördsmängd styra kvävehalt i dagvatten. Om det regnar mycket på massorna kommer mer kväve att lakas ut, men om väderleken är torr kommer ytterst lite kväve lakas från massorna. Upplagstiden och volym på upplagshögen är även de viktiga faktorer. Om material blir liggande länge är sannolikheten för läckage större än om material relativt fort transporteras bort, och ju större upplagshögen är desto större andel av nederbörden kommer avgå genom avdunstning istället för som dagvatten. Istället för att göra beräkningar baserat på en mängd antaganden som Skanska inte kan råda över, d.v.s. sprängteknik, sprängmedel, detoneringseffekt, vattenbegjutning i tunnel mm har antagande i denna rapport baseras på erfarenheter från Skanskas övriga täktverksamhet runt om i landet. Efter en genomgång av data på halter av totalkväve i utgående vatten från Skanska olika täktverksamheter kan det konstateras att halterna varierar mellan 0,5 10 mg totalkväve (totn) per liter vatten. Det är dock viktigt att i detta inte glömma att det är skillnad på en verksamhet som bedriver både täktverksamhet och mottagande av entreprenadberg (vilket är i särklass vanligast) och en verksamhet som enbart tar emot entreprenadberg. En täktverksamhet har i vanliga fall två potentiella källor till kväveläckage, dels upplagen och dels själva sprängningarna som pågår i täkten. Verksamheten i Taxinge planerar inte omfatta någon sprängverksamhet utan enbart hantera entreprenadberg som tas emot, dvs. det kommer bara finnas en källa till kväveläckage. Detta innebär att mängd kväve i utgående dagvatten från Taxinge troligen kommer ligga kring halter i det lägre spannet, d.v.s. halter på < 5 mg totn/l. ALTERNATIVA RENINGSMETODER Dagvatten i hamnområdet bedöms inte tillföras något kväve från mottagna bergmassor. Inga bergmassor planeras att lagras inom hamnområdet utan direkt vid ankomst kommer de placeras på transportband och transporteras till den södra delen av fastigheten. Transportbandet kommer vara övertäckt vilket innebär att bergmassorna inte kommer påverkas av väderleken under transporttiden. Som nämnts i inledningen av rapporten så kommer det finnas två olika typer av upplag inom det planerade verksamhetsområdet. Dels upplag av primärkrossat berg som läggs uppepå berget som finns inom fastigheten, medan färdigprocessat material planeras lagras på en yta i nära anslutning till in- och utfart från fastigheten. Dagvatten från det primärkrossade berget kommer att ledas till omgivande skogsmark där växlighet kommer att tillgodogöra sig en del av näringen och en del kommer att infiltrera ner i marken. De, uppskattningsvis, mycket små mängder av kväve som inte tas upp av växtligheten kommer, pga. de geografiska höjdskillnaderna, att följa med dagvatten ner till den planerade sedimentationsdammen, alternativ ansluta direkt till befintligt dike, vid upplagsytan för färdigt material (Fig.3). För att förhindra att vatten från upplagsytan för färdigt material ska nå Taxingeån kan Skanska istället leda vattnet, via ett dike, från detta område åt nordväst där man kan anlägga en våtmark med syfte att rena dagvatten avseende förhöjda kvävehalter (Fig. 3). Denna åtgärd kan göras antingen i kombination med att en sedimentationsdamm anläggs på samma plats som planerats sedan tidigare eller som ensam mottagare av dagvatten. 7 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion Inom fastigheten finns utrymme att anlägga både en sedimentationsdamm och en våtmark och ett förslag på hur detta skulle kunna utföras, inklusive beräkningar som visar på förslagets kapacitet, har tagits fram och redovisas i bilaga 3. Som redovisats för ovan så vet man i dagsläget inte vilka kvävehalter avrinnande ytvatten från upplag kommer innehålla, men beräkningar har genomförts baserat på scenariot att vattnet kommer innehålla 10 mg totn/l respektive 5 mg totn/l (Bilaga 3). Det bör noteras att, baserat på erfarenheter från Skanskas övriga verksamhet, kommer halterna troligen ligga < 5 mg totn/l, vilket innebär att beräkningarna i bilaga 3 sannolikt representerar ett så kallat worst case. Genom att anlägga en sedimentationsdamm på knappt 300m 2 och en våtmark på 3500m 2 (Fig. 3) kommer man vid Taxinge kunna uppnå en kväverening på 60-70%, vilket motsvarar halter på omkring 2-3 mg totn/l (beroende på ingångsvärden) i utgående vatten. Om endast en våtmark anläggs kommer en kväverening på omkring 40% uppnås vilket motsvarar halter på omkring 3-6 mg totn/l (beroende på ingångsvärden) i utgående vatten (Bilaga 3). Figur 3: Utklipp från ritning för dagvattenhantering (M102 2016-02-18). Förslag på placering av sedimentationsdamm (blå cirkel) samt våtmark (gulstreckat) är markerat. Diket som kopplar ihop sedimentationsdamm med våtmark är markerat med blå streckad linje. Dike som idag tar emot dagvattent från fastigheten och som vatten från våtmarken planeras kopplas på är markerad med senapsgul streckad linje, och den naturliga våtmarken är turkosfärgad. Ritningen återfinns i sin helhet i bilaga 2. Från den konstruerade våtmarken, som illustreras i figur 3 ovan, kan vattnet ledas norrut under järnvägsbanken och ut i diket som löper parallellt med den norrgående bilvägen. När vattnet rinner här kommer kvävehalten kunna reduceras ytterliga genom att växtligheten i diket tillgodogör sig näringsämnet. Diket mynnar så småningom ut i flertalet smådiken som bildas inom våtmarksområdet norr om verksamhetsområdet där vattnet från verksamheten, på samma sätt som vatten ifrån övriga omgivningen, infiltreras i marken. SLUTSATSER Val av metod för rening av dagvatten med avseende på kväveföroreningar vid Taxinge bör ställas i relation till förväntad mängd kväve i vattnet samt omgivande naturs naturliga förmåga att tillgodogöra sig lättillgängligt kväve. Hur höga halter kväve som faktiskt kommer rinna av från upplagsområdet går inte med säkerhet att besvara innan verksamheten är igång och provtagning har genomförts på utgående vatten. Detta då mängd 8 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion kväve på de sprängstensmassor som planeras tas emot i Taxinge är beroende av en mängd olika faktorer som uppstår i samband med sprängningarna som sker vid tunnlarna, vilket är en verksamhet som Skanska inte kommer kunna påverka. När bergmassorna är på plats i Taxinge så är den största påverkande faktorn till halter av kväve i dagvatten nederbördsmängd, och inte heller denna aspekt går att kontrollera. Med detta som bakgrund har utflödesberäkningar från upplags- och omlastningsområdet genomförts. Detta för att, i kombination med en uppskattning av utgående halter av kväve, bedöma hur väl en reningslösning med enbart en konstruerad våtmark respektive en sedimentationsdamm kombinerat med en konstruerad våtmark skulle fungera. Resultatet av beräkningarna, som redovisas i sin helhet i bilaga 3, visar att föreslagna lösningar maximalt kan generera en reningseffekt på c:a 60-70% av allt kväve som avrinner från upplags-/omlastningsytan för färdigt material. Detta motsvarar halter på omkring 2 mg totn/l i utgående vatten från verksamheten, vilket är i nivå med Stockholms läns förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp (Regionplane- och trafikkontoret, 2009). Vad som är en rimlig halt att tillåta verksamheten släppa ut till en recipient bör variera beroende på förväntade halter av kväve samt omgivande natur. I Taxinge består omgivningarna av skog med mycket växtlighet som kan tillgodogöra sig kväve som näring, samt en del åkermark. Efter behandling planeras dagvatten från verksamhetsområdet att avledas till ett dike som mynnar ut i en naturlig våtmark innan vattnet så småningom når Mälaren. Det kan rimligen antas att både diket, och även den naturliga våtmarken, har en viss kväverenande förmåga vilket kommer reducera halten av kväve ytterligare i dagvattnet som Skanskas verksamhet i Taxinge producerar kommer nå Mälaren. BILAGOR Bilaga 1 Reviderad verksamhetsplan tillhörande ansökan om hamn- och krossverksamhet på fastigheten Näsby 3:24 i Nykvarns kommun, Stockholms län. Ritning M101 2015-06-03. Bilaga 2 Ritning som visar förslag på för dagvattenhantering inklusive placering av sedimentationsdamm, konstruerad våtmark samt diken. Ritning M102 2016-02-18. Bilaga 3 PM Taxinge våtmark 9 (10)
Uppdragsnr: 10226763 Daterad: 2016-02-18 Reviderad: Handläggare: Ella Wessén Taxinge - Skanska Dagvattenhantering avseende kväve Status: Slutversion REFERENSER Sjölund, G. 1997. Kväveläckage från sprängstensmassor. Examensarbete Luleå Tekniska universitet, Civilingenjörsprogrammet, 1402-1617;1997:332. Regionplane- och trafikkontoret i Stockholms läns landsting. 2009. Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp. 10 (10)
Uppdragsnr: 10226763 1 (6) PM Taxinge Våtmark Dagvattenrening från upplagsyta För att beräkna utflödet från upplagsområdet efter exploatering har ett 10 års regn använts enligt empiriska metoden (Svenskt vatten publikation P90). För att beräkna det dimensionerande dagvattenflödet från området har rationella metoden använts (Svenskt Vattens Publikation P105). Med hänsyn till framtida ökade nederbördsmängder har klimatfaktor 1,2 använts. Avrinningskoefficienten ( ) har uppskattats till 0,7. Dimensionerande dagvattenflöden vid olika regn redovisas i tabell 1. Tabell 1. Dimensionerande dagvattenflöden Markanvändning Area (ha) ( ) Flöde vid 1 års regn (l/s) Flöde vid 10 års regn (l/s) Upplag av bergkross 1,085 0,7 97,41 207,76 Antagande Det är oklart vilka kvävehalter som kan komma att läcka från upplagsytan utifrån tillgänglig data. Därför har två olika scenarier på 5 respektive 10 mg/l valts och redovisas nedan. \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0 Det förväntas att dagvatten från upplagsytan innehåller förhöjda halter av totalt kväve och suspenderade partiklar (SS). Därför föreslås ett system som gynnar sedimentation av partiklar och kväverening. Som utgångspunkt vid dimensioneringen av dagvattensystemet har 2 alternativ utretts. 1. Sedimentationsdamm och våtmark 2. Endast våtmark Figur 1 visar placering och reningsanläggningar WSP Sverige AB Box 34 371 21 Karlskrona Besök: Högabergsgatan 3 Tel: +46 10 7225000 Fax: +46 10 7225653 WSP Sverige AB Org nr: 556057-4880 Styrelsens säte: Stockholm www.wspgroup.se
Uppdragsnr: 10226763 2 (6) Figur1. Placering av sedimentationsdamm och våtmarken. Alternativ 1. Sedimentationsdamm och våtmark \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0 Steg 1. Sedimentationsdamm Det föreslås att en sedimentationsdamm anläggs vid anslutning till upplagsytan (figur 1). Syftet med dammen är att avskilja suspenderade partiklar som finns i dagvattnet innan det når våtmarken. Dammen konstrueras även så att oljeföroreningar ska kunna upptäckas och avskiljas. Dammen dimensioneras för att klara ett normalt vattenflöde (1 års regn) men även flöden som uppkommer vid ett uppskattat 10 års regn (207 l/s). Dammen kommer att fördröja dagvattnet och reglera inflödet till våtmarken vilket är mycket positiv ur reningssynpunkt. Dammen måste vara utrustat med bräddningsanordning för att hantera flöden som överstiger 10 års regn. Beräkningar har gjorts med en sedimentationsdamm på 294 m 2 (21 x 14 m) vid en avtappning på 3 l/s. En reningseffekt på ca 80 % av suspenderade partiklar (SS) förväntas. Dammen utformas även för att gynna en viss kväverening. Denna kväverening sker främst genom denitrifikation (reduktion av nitrat till kvävgas i syrefattiga förhållanden). En kvävereducering på ca 25 % av totalt kväve uppskattas i och med sedimentationsdammen.
Uppdragsnr: 10226763 3 (6) Steg 2. Våtmark Vid planering av en reningsdamm/våtmark tas hänsyn till den så kallade hydrauliska effektiviteten (!). Hydraulisk effektivitet är ett mått på hur väl det inströmmande vattnet sprids ut i anläggningen. Det vill säga hur stor del av ytan som utnyttjas för rening. Desto högre! (max 1), ju högre reningspotential finns i anläggningen. Hydraulisk effektivitet påverkas bl.a. av utformningen och placeringen av in- och utlopp, formen på dagvattenreningsanläggningen, bottenstruktur och förekomsten av vegetation. Rening av kväve i våtmarker sker huvudsakligen genom bakteriella processer. Nitrifikations- och denitrifikationsbakterier kräver olika miljöer. Nitrifikationsbakterierna, växer långsamt, är känsliga och trivs bäst i en syrerikmiljö med låga koncentrationer av organiskt material. Denitrifikationsbakterierna kräver en syrefattig miljö och arbetar bäst vid god tillgång på organiskt material (figur 2). För att nå en effektiv kväverening krävs således båda aerobiska och anaeroba förhållanden. Figur 2. Kvävets kretslopp i en våtmark. WSP \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0 För att få både aerobiska och anaeroba förhållande föreslås att våtmarken delas i 2 delar (zoner). Zon 1: Ett djupt parti utformas vid inloppet för att gynna sedimentation av suspenderat material som når våtmarken. En djupbotten i kombination med tillgång till kolkälla (växter) gynnar denitrifikationen. Zon 2: Våtmarken utformas med varierande bottendjup med syfte att gynna nitrifikation och denitrifikation i hela våtmarken. Den djupaste delen av våtmarken beräknas ha ett djup på ca 2,0 m. För att gynna nitrifikation i våtmarken krävs goda syreförhållanden. Därför utformas våtmarken med ett slags trappsystem. På så sätt kan vatten syresättas. Det finns även möjlighet att anlägga bäddar med skärv och grus vid inflödena till våtmarken för att gynna nitrifikationen. Bäddarna kommer att fungera som biobäddar där nitrifierande bakterier växer på bäddmaterialets ytor.
Uppdragsnr: 10226763 4 (6) För ett effektivt biologiskt upptag och en effektiv reduktion av näringsämnen används en uppehålltid som överstiger 336 timmar (14 dagar). Våtmarken i Taxinge dimensioneras därmed med en uppehållstid vid ett medelflöde på minst 14 dagar. Ammonium och nitrat kommer tillföras naturen, via sprängmedel på de bergmassor som tas emot i Taxinge, i en lättillgänglig, vattenlöslig, och därmed lättrörlig form. Vattenväxter kan genom växtupptag bidra till minskning av näringsämnen och vissa tungmetaller. Växter tar upp både ammonium och nitrat som näring, dock är det direkta växtupptaget av näringsämnen inte särskilt betydelsefullt för näringsreningen i en damm/våtmark. Däremot fyller växter en nyckelfunktion för rening genom att fungerar som energikälla och livsmiljö för renande organismer. Ett av det vanligaste problemet i dagvattendammar/våtmarker är igenväxning. Alldeles för tät vegetation kan hindra vattenflödet och därmed höja vattennivån i dammen vilket kan leda till skada och översvämningar. Problemet kan också vara tvärtom. Om vattenhastigheten är för hög genom dammen t.ex. genom kanaler som vegetationen skapar eller på grund av att det finns längsgående djupområden i anläggningen som kanaliserar flödet, blir uppehållstiden kortare. För att undvika ovannämnda problem föreslås inplantering av växter i våtmarken. På så sätt styrs vilka växtarter som kommer att finnas i våtmarken och dess placering. Rekommenderade växter som bör planteras är framförallt övervattenväxter såsom bladvass, Phragmites australis och flytande växter såsom vattenpillört Persicaria amphibia. För att nå en bra reningsfunktion hos dammar/våtmarker bör förhållandet mellan växtzon och den permanenta vattenytan vara ca 40 %. Alla växter ska vara av svenskt ursprung. För att gynna biologiska processer i våtmarken bör medeldjupet inte överstiga 1,5 meter. Ett medeldjup på ca 1,2 meter föreslås. Det finns tillgängligt 3500 m 2 för att anlägga en våtmark. Vid rätt utformning enligt ovan och en bra drift bedöms våtmarken vid Taxinge Bergtäkt ha en! på 0,85. \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0 Alternativ 2. Endast våtmark Ifall det bedöms svårt att anlägga en sedimentationsdamm vid upplagsytan kommer dagvattnet att direkt nå våtmarken som anläggs på samma sätt som angivet i alternativ 1. Att inte anlägga en sedimentationsdamm resulterar dock i några konsekvenser: Högre belastning av suspenderade partiklar i våtmarken som kommer att kräva tätare skötsel- behov. Oregelbundet inflöde: Som har beskrivit ovan sker rening av kväve genom biologiska processer. En stor variation av vattenflödet kommer att påverka reningsgraden. Det kommer att förekomma perioder där vattenomsättning blir alldeles för låg (dålig syresättning och därmed låga nitrifikations nivåer) och perioder där vatten bara kommer att passera förbi anläggningen utan att biologiska processer hinner ske. Uppskattad kvävereningseffekt För att kunna uppskatta kväverening för ovannämnda alternativ har modelleringsverktyget Stormtac använts. Årsnederbörden för Stockholmsområdet har satts till 636 mm/år. I Taxinge har inget riktvärde för tillåten halt av kväve i utgående dagvatten angets i dagsläget. För att kunna relatera uppskattad reningseffekt till något har riktvärden för kväveutsläpp enligt Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, februari 2009 använts där 2 mg/l används för totalkväve (N). För att kunna jämföra de olika alternativen har reningsbehov och reningspotential sammanfattats i tabell 2.
Uppdragsnr: 10226763 5 (6) Tabell 2. Kväverening system sedimentationsdamm och våtmark. Belastningsscenarier (mg/l) Reningsbehov (%)* Uppskattad reningspotential sedimentationsdamm (%) Uppskattad reningspotential våtmark (%) Uppskattad reningspotential Alternativ 1 Sedimentationsdamm & våtmark (%) Alternativ 2 endast våtmark (%) 5 60 25 50 62,5 37 10 80 30 55 68,5 43 *Reningsbehov refererar mellanskillnaden mellan belastningsscenarier och riktvärden för kväveutsläpp (2 mg/l) enligt Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, februari 2009. Slutsats Enligt beräkningarna kommer alternativ 1 (sedimentationsdamm och våtmark) uppnå en rening på >60% medan alternativ 2 (våtmark) uppnår en rening kring 40 %. Om dessa värden relateras till Stockholms läns förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp så kommer alternativ 1 innebära att ett potentiellt reningsbehov på 2 mg N/l klaras vid en kvävebelastning med 5 mg/l eller lägre. Vid scenariot med en kvävebelastning på 10 mg/l bedöms en reningsgrad på ca 3 mg N/l vid utlopp uppnås under gällande förutsättningar. Med alternativ 2 (endast våtmark) uppnås en reningsgrad motsvarande 3-6 mg N/l vid utlopp, beroende på kvävebelastning, med föreslagen lösning. För att uppnå de ovan angivna resultaten måste den slutliga detaljprojekteringen av våtmarksytorna optimeras och en hård styrd utformning av anläggningen genomföras. Ett forcerat vattenflöde med förkortade uppehållstider genom anläggningen får inte ske. Detta är oftast anledningen till att en del våtmarker får sämre reningsresultat. Även en otillräcklig drift och skötsel kan försämra resultaten då detta kan ge förändrade omsättningstider för delar av våtmarksytor. En våtmark börjar fungera inom ett år efter anläggandet. För att våtmarken ska nå sin naturliga balans och få igång dess biologiska processer behövs tid. Det förväntas att en våtmark är fullt utvecklad efter ca 2-3 år efter anläggandet. Därför rekommenderas att våtmarken anläggs så snart som möjligt. \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0 Karlskrona 2016-02-16 WSP Sverige AB Wladimir Givovich
Uppdragsnr: 10226763 6 (6) Referenser Svenskt Vatten Publikation P90 Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, februari 2009 \\evs16col1se\sevas1_projects\3655\10226763 - Taxinge - Skanska\3_Dokument\36_PM_Rapport\Bilaga 3_PM Våtmark.docx Mall: Memo.dot ver 1.0