Hvilke rensetiltak krever resipientene?

1. Rensing av avløpsvann – utslipp til sjøområder. 12-13.4 2005 Trondheim. Hvilke rensetiltak krever resipientene? ved Jarle Molvær Norsk institutt for vannforskning, Oslo

2. Rensetiltak i forhold til • Næringssalter • Organisk stoff • Suspendert materiale og søppel • Bakterier • Metaller • Organiske miljøgifter • Først litt generelt om resipienter • Rensekrav for ulike stofftyper (ex. miljøgifter) • Besvarelse av spørsmålet

3. Resipienten: enkelt flytdiagram • Merk: • kommunalt avløp er 1 av flere typer av tilførsler. • virkning i forhold til vann og organismer er avhengig av • en rekke prosesser/forhold som er spesifikke for resipienten • Hva oppnås ved rensing av kommunalt avløpsvann?

4. Mange ulike resipienter • Topografi: • åpen kyst • åpen skjærgård med åpne bukter og viker • trang skjærgård • fjorder • små terskelfjorder og poller • Vannutskiftning som øker vesentlig fra sør til nord • Ulik biologi • Ulik belastning - og ulik bakgrunnsbelastning • Resipientene har ulik Resipientkapasitet!

5. Hvor kommer næringsaltene fra? Og når kommer de? • Lage stoffbudsjett som inkl. alle vesentlige bidrag • Hvilke kilder dominerer? • Bedømme når på året tilførselen er størst: sommerhalvåret? • Bedømme nytteverdien av tiltak mot kommunalt avløpsvann i forhold til endringen i Total Tilførsel

6. Tilførsel av P til 22 kystområder i midtre og nordre del av Hordaland. Gjennomsnitt for 1997-2000 • Enorme lokale variasjoner i totalmengden og størrelsen av den enkelte kilde • Kostnytte vurderinger for rensing: på lokalt og regionalt nivå • Bør vurdere ”transboundary effects”

7. Vannutskiftning og naturlig stofftransport av fosfor: et eksempel Betrakter et vannvolum: 1000mx3000mx10m = 30.000.000 m3 Sommerstid vannkvalitetsklasse I-II: 8-16 mgP/m3 (TOTP) Oppholdstid og tilhørende stofftransport: - 0,5 ” 480-960 kgP/d - 1 “ 240-480 “ - 2 “ 120-240 “ - 4 “ 60-120 ” Utslipp fra 10000 pe = ca. 16 kgP/d Vannutskiftningen kan være helt avgjørende for tilstanden. Og den varierer enormt både i Rom og i Tid Viktig å avgrense den resipienten som en vurderer: ikke for liten og ikke for stor

8. Virkninger av organisk stoff • Økt O2-forbruk : problemer i terskelfjorder • Nedslamming av grunnområder: Skagerrakkysten • Sjelden O2-problemer i de frie vannmassene

9. Fjerning av Næringssalter reduserer effektivt resipientens belastningen med organisk stoff Algebiomassen fra næringsaltene i1pe kan utgjøre en organisk belastning som er langt (5-15x) større enn 1 pe organisk stoff (60 g målt som COD). Tiltak: Kjemisk rensing er effektivt for å redusere organisk belastning og oksygenforbruk i sårbare resipienter. . Vekstpotensialet uttrykt som antall celler av algen Selenastrum capricornutum i kommunalt avløpsvann etter mekanisk, biologisk eller kjemisk rensing.

10. Bakterier: rensing, godt utslippsted, innlagring og stor fortynning Startkonsentrasjon: 106-107 TKB/100 ml. Må forvente variasjoner med en faktor 100-1000 i resipienten pga. varierende • Vannmengde • Konsentrasjon • Fortynning • Strømhastighet Behøver mange målinger. Kriterie for utslipp som gjensidig påvirker hverandre kan bli satt mye lavere enn 100 TKB/100 ml.

11. Partikulært materiale og forurensninger • Mesteparten av forurensningene i avløpsvann er knyttet til den suspenderte (> 1μm) og den kolloidale (0,1-1μm) fraksjon. • Problemer med omfattende nedslamming av bunn og skader på økosystem og vannkvalitet utenfor anlegg med grove siler og mye bruk av overløp. • Rensing: God partikkelfjerning. Riktig dimensjonering og stabil drift av anleggene er helt vesentlig.

12. Nedslamming i nærsonen til to nærliggende anlegg RA2 (18000 PE), grov sil – en del driftsproblemer RA1 (12000 PE), fin sil Litt slam rett under rørenden, ellers ingen slamansamling

13. Hvordan bestemme riktig rensing? • Man må kjenne belastningen, resipientens tilstand (flytskjema og problemer) og ha en målsetting for tilstanden • I blant kan tiltakene være opplagte: rensing, flytting av utslipp, gjerne kombinasjon av begge deler. • Ofte er løsningen ikke opplagt. Kan trenge matematiske modeller som støtte for å kvantifisere nytteverdien av ulike rensescenarier.

14. Konklusjon = Resipienttilpasset rensing Resipientene er forskjellige og bør vurderes separat Vurder resipientkapasiteten: kjenn tilstanden og resipientens sårbarhet Vurder tiltaket i forhold til den samlede tilførselen av potensielt forurensende stoff. Næringssalter, organisk stoff, SS: kombinasjoner av rensing og valg av god resipient fungerer Bakterier og virus: kombinasjoner av rensing og valg av god resipient fungerer Metaller: rensing. Ikke satse på god resipient Organiske miljøgifter: rensing! Ikke satse på god resipient Nærsonen: hva er akseptabel påvirkning? Dyputslipp, god vannutskiftning hjelper mye, men se opp for hygieniske forhold og forsøpling. Fjernsonen: kjenn tilstanden. Bruk stoffbudsjetter/modeller. Risiko for gjensidig påvirkning av utslipp? Og ta høyde for usikkerheten i vurderingene (60/30/10)!

15. Avløpsforskriftens hovedkrav • Det skal være sekundærrensing på kommunalt avløpsvann fra tettbebyggelse med en samlet maks. ukentlig belastning på • over 2.000 PE i ferskvann/elvemunning og • over 10.000 PE i sjø • Muligheten for mindre omfattende rensing er avhengig av • den samlede størrelse på utslippene fra tettbebyggelsen. • type resipient (ferskvann, elvemunning, sjø), • tilstanden i resipienten (følsom, normal, mindre følsom)

16. Resipientkapasitet: et sentralt begrep Den belasting en vannforekomst tåler • uten uakseptable skader på økosystemet - eller • medfører virkninger/tilstand som er i strid med målsettingen (bl.a. i forhold til bruksinteresser) for området Forutsetter: • kunnskap om tilstand og respons på belastningsendring • en målsetting for tilstand

17. Fosfortilførsler til kyststrekningen Lindesnes-Russegrensa, fordelt på kilder og år

18. Nitrogentilførsler til kyststrekningen Lindesnes-Russegrensa, fordelt på kilder og år

19. Beregnede månedstransporter av total fosfor, total nitrogen og partikulært karbon i kyststrømmen utenfor Arendal. Gjennomsnitt for 1990-94. Stofftransporten i kyststrømmen utenfor Arendal er vesentlig større (>10 - 50x) enn det antropogene bidraget fra norske kilder. Tilsvarende gjelder for kysten av Vestlandet.

20. Krav til renseprosess

21. Virkning av næringssalter