Notat om HOFORs ansøgning om tilladelse til blødgøring af vandet

D. 1. april 2015
Notat om HOFORs ansøgning om tilladelse til blødgøring af vandet
fra Værket ved Søndersø ved hjælp af kalkfældning
Indhold
1. Udrulning af blødgøring på HOFORs vandværker og ansøgning til Furesø
Kommune ..................................................................................................... 2
2.
Baggrund ..................................................................................................... 3
3.
Forbrugernes holdninger og behov............................................................... 4
4.
Samfundsøkonomiske beregninger for HOFORs ejerkommuner .................. 4
5.
Sundhedsmæssige problemstillinger ............................................................ 5
6.
HOFORs valg af metode .............................................................................. 5
7.
Pelletanlæg til kalkfældning på Værket ved Søndersø.................................. 5
8.
Vandkvalitet.................................................................................................. 7
9.
Beskrivelse af kommende vandbehandling på Værket ved Søndersø .......... 7
10. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Søndersø ..................... 8
11. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Marbjerg og
Brøndbyvester Vandværk ............................................................................. 9
12. Kommunikation til HOFORs kunder om blødt vand ...................................... 9
13. Bilag ........................................................................................................... 10
1
1.
Udrulning af blødgøring på HOFORs vandværker og ansøgning til
Furesø Kommune
HOFORs bestyrelse har godkendt en udrulningsplan for renovering af og
blødgøring på HOFORs vandværker. Udrulningsplanen løber i perioden frem til
forventeligt 2022 og det første af de regionale værker i planen er Værket ved
Søndersø. Kortet i nedenstående figur 1 viser hvilke kommuner, der vil komme til
at modtage blødgjort vand fra Værket ved Søndersø.
Figur 1: Modtagerkommuner af vand fra Værket ved Søndersø.
2
HOFOR ansøgte d. 10. juli 2014 Furesø Kommune om tilladelse til blødgøring af
vandet fra Værket ved Søndersø ved hjælp af kalkfældning i henhold til § 21 i
”Lov om vandforsyning mv.” 1. Kalkfældning bygger på en teknologi, der er
anvendes i blandt andet Sverige og Holland.
Embedslægen har vurderet det sundhedsmæssige aspekt og oplyst Furesø
Kommune, at ”det vil være forsvarligt, at Furesø Kommune giver tilladelse til den
påtænkte blødgøring af drikkevandet”.
Furesø Kommune har oplyst HOFOR, at kommunen på baggrund af
ansøgningen af d. 10. juli 2014 kan give HOFOR en ”principiel tilkendegivelse”
vedrørende blødgøring på Værket ved Søndersø efter at modtagerkommunerne
har tilkendegivet deres holdning til blødgøring af vandet fra værket.
Forudsat at HOFOR modtager den ”principielle tilkendegivelse” fra Furesø
Kommune vil detailprojekteringen opstarte, og munde ud i en ansøgning om
endelig tilladelse til blødgøring med tilhørende vilkår om kontrol og
tilsynsprogram.
HOFOR ønsker at implementere blødgøring i vandbehandlingen i forbindelse
med renovering af Værket ved Søndersø. Renoveringen er planlagt til at skulle
foregå i 2016-2017, hvorved blødgjort drikkevand med en hårdhedsgrad på ca.
10 ˚dH vil kunne modtages fra værket fra ca. 2017.
2. Baggrund
Inden for de senere år har der blandt politikerne på Christiansborg været fokus
på fordelene ved at reducere indholdet af kalk i drikkevandet, specielt i den
østlige del af Danmark. I ”Handlingsplan til sikring af drikkevandskvaliteten” som
Miljøstyrelsen udsendte i december 2010, er der et afsnit om blødgøring. Som
følge af denne plan blev der udarbejdet en redegørelse om ”Central blødgøring
af drikkevand af COWI i april 2011 for: Naturstyrelsen, DANVA, Århus Vand,
Vandcenter Syd, Nordvand & Københavns Energi”. Heri tilvejebringes viden om
effekten af at blødgøre drikkevandet, for både små og store vandforsyninger –
herunder de samfundsøkonomiske og eventuelle sundhedsrelaterede
konsekvenser af blødgøring.
Svenske og hollandske erfaringer med indførelse af blødt vand viser, at
vandforsyningerne får færre klager, og at forbrugerne er meget positive. Hos det
hollandske Limburg Vandselskab udtrykker 95 % af forbrugerne, at de er
positive.
1
Bekendtgørelse af lov om vandforsyning m.v. LBK nr 635 af 07-06-2010
3
HOFOR, tidligere Københavns Energi, har løbende fået henvendelser fra
forbrugere og boligselskaber, som ønsker det hårde vand i København blødgjort.
På baggrund af ovenstående besluttede HOFOR derfor at undersøge
holdningerne til blødt vand blandt borgerne i København (2011) og Brøndby
(2013) og samtidig analysere de miljømæssige og samfundsøkonomiske effekter
af blødgøring specifikt for København.
3. Forbrugernes holdninger og behov
Repræsentative og statistisk signifikante forbrugerundersøgelser blandt
københavnere (2011) og Brøndbys borgere (2013) viser begge, at 75 % af de
private forbrugere foretrækker blødgjort vand frem for det hårde vand. De vægter
især miljøfordele som mindre forbrug af sæbe, kemikalier og energi samt mindre
rengøring og afkalkning 2 . En samtidig undersøgelse blandt et udsnit af
erhvervskunder i begge kommuner viser, at flertallet af erhvervskunderne
ligeledes ønsker blødt vand, og at de især vægter de økonomiske besparelser,
som kan opnås gennem blødgøring af vandet så som markant øget levetid på
installationer, mindre afkalkning og vedligehold samt mindsket energitab 3 . Se
endvidere bilag 1, sammenfatning af forbrugerundersøgelser.
4. Samfundsøkonomiske beregninger for HOFORs ejerkommuner
COWI, som forestod den samfundsøkonomiske vurdering af central blødgøring af
vand i husholdninger i Naturstyrelsens rapport ”Central blødgøring af drikkevand”
fra 2011, foretog efterfølgende beregninger af de samfundsøkonomiske effekter
specifikt for København (2012) og for hele HOFORs forsyningsområde (2014). I
disse beregninger blev etageboligers særlige forhold inddraget såvel som
effekter for kontorbygninger og hoteller4. En detaljeret fremstilling af resultatet af
disse beregninger fremgår af bilag 2.
Det samlede resultat af COWIs samfundsøkonomiske beregninger viser, at
fordele ved kalkfældning blandt andet er markant længere levetid på
installationer, reduktion af kemikalieforbruget i private hjem og virksomheder,
2
Analyse Danmark:” Københavns Energi. Panelundersøgelse om blødgøring af vand”,
feb. 2011.
Analyse Danmark: ”Undersøgelse af holdninger til vand i Brøndby Kommune”, juni 2013.
3
Modus Kommunikation: ”Sammenfatning af fem kundeundersøgelser ang. central
blødgøring af vandet i Københavns Kommune”, 15.8.2012.
Modus Kommunikation: ”Kvalitativ undersøgelse ang. central blødgøring af vand blandt
erhvervskunder i Brøndby forsyningsområde”, 29. 8. 2013.
4
Notat ”Samfundsøkonomisk vurdering af blødgøring af vand til husholdninger i HOFORs
ejerkommuner”. COWI, 27. marts 2014.
4
mindre energiforbrug til husholdningsapparater og varmeanlæg, reduktion af
CO2-udledning, mindre slid på husholdningsmaskiner samt lettere rengøring i
hjemmet og i industrien. Ulemper er tilsætning af fældningskemikalie samt risiko
for flere cariestilfælde. Når fordele og ulemper gøres op for HOFORs
ejerkommuner, kan den samfundsøkonomiske konsekvens af central blødgøring
opgøres til en besparelse for husholdninger på 4,40 kr./m³ vand, se vedlagte
bilag 2. Heri er indregnet udgifter til afskrivning og drift af anlæg til kalkfældning
på vandværkerne.
5. Sundhedsmæssige problemstillinger
DTU har udarbejdet en rapport 5 vedrørende de sundhedsmæssige effekter af
kalkfældning på vandværker med pelletmetoden (se afsnit 6 for beskrivelse af
metoden). Af rapporten fremgår det, at der er stor usikkerhed forbundet med
forudsigelse af cariesniveauet efter blødgøring, og dertil kommer en række andre
observationer:
• stor reduktion i caries over de seneste årtier, der skyldes andre forhold
end drikkevandskvaliteten
• udlandets brug af blødgøring gennem adskillige år uden, at det har givet
anledning til bekymring
• meget stor mangel på viden om de grundlæggende processer for
calciums betydning for caries
6. HOFORs valg af metode
HOFOR har valgt den såkaldte pelletmetode, hvor kalk udfældes på sandkorn
ved tilsætning af en base. Denne metode, der er anvendelig på store anlæg, har
vi set udført i Sverige og Holland, hvor de gennem mange år problemfrit har
anvendt kalkfældning ved central blødgøring. Valget af base afhænger af hvilken
reduktion i vandets kalkindhold, der ønskes. HOFOR har valgt at anvende
natriumhydroxid til formålet, da dette giver den ønskede hårdhedsreduktion,
således at det blødgjorte vand stadig kan opblandes med hårdt vand uden at
blive kalkaggressivt. Dette er vigtigt, da der i praksis vil være forhold hvor
muligheden for en opblanding mellem blødgjort og hårdt vand vil være til stede,
da HOFOR også fremover skal kunne levere vand til forsyninger, som ikke har
blødgjort vand.
7. Pelletanlæg til kalkfældning på Værket ved Søndersø
Kalkfældningen finder sted i en såkaldt pelletreaktor, hvor råvand tilføres under
en dysebund i bunden af reaktoren, se figur 2. I reaktoren, der er ca. 7 m høj,
5
Redegørelse om sundhedseffekter af blødgøring i København specielt med fokus på
caries, Notat fra DTU Miljø, februar 2012.
5
svæver fint sand ved hjælp af en opadgående vandstrøm på ca. 100 m/t Sandet
er vasket og renset kvartssand med en kornstørrelse på ca. 0,3-0,4 mm.
Figur 2: Pelletbeholder til kalkudfældning.
Kalkfældningen startes ved at tilsætte natriumhydroxid til vandet lige over
dysebunden. Natriumhydroxiden er en fødevarekvalitet med en koncentration på
ca. 25-30 %. Ved denne øgning af pH-værdien, fra ca. 7 til ca. 9, startes
kalkfældningen, som finder sted på de svævende sandkorn. Det er krystallinsk
calciumcarbonat, der udfældes på sandkornene, som dermed danner de såkaldte
pellets, der bliver stadigt større og til sidst falder mod bunden af reaktoren, hvor
de dagligt udtømmes. Der tilføres løbende fint renset sand til erstatning for de
pellets, der tappes fra reaktoren.
Sammen med udfældning af calciumcarbonat udfældes fra råvandet også langt
det meste af råvandets jern og mangan-indhold. Samlet giver det nogle meget
hårde lysebrune pellets med en størrelse på ca. 1-2 mm.
Vandet, der løber ud fra toppen af reaktoren, har en hårdhed på ca. 8 ˚dH. Det
indeholder en del fine kalkpartikler, samt et lille overskud af den tilsatte
natriumhydroxid, som skal fjernes inden næste procestrin. Vandets indhold af
overskydende natriumhydroxyd neutraliseres med kulsyre (CO2) inden vandet
ledes til beluftning. Efter beluftningen skal vandet filtreres.
6
Processen kører fuldautomatisk og kontrolleres kontinuert ved hjælp af pHmålinger, konduktivitet og turbiditet, så det sikres, at der ikke sker procesfejl.
Det blødgjorte vand med en hårdhedsgrad på ca. 8 ˚dH, tilsættes derefter
ubehandlet råvand, inden luftning og filtrering, for at hæve hårdhedsgraden til 10˚
dH i det færdige drikkevand.
8. Vandkvalitet
Den fremtidige vandkvalitet (se bilag 3) vil være påvirket af hvilke råvarer og
kemikalier, der tilsættes i forbindelse med kalkfældningsprocessen.
Det tilsatte kvartssand skal renses og desinficeres i en cyklon inden tilsætning til
reaktoren, og det vil dermed ikke bidrage med bakterier.
Den tilsatte natriumhydroxid af fødevarekvalitet vil ikke indeholde spor af andre
kemikalier og dermed kun bidrage til vandkvaliteten med den mængde natrium,
der tilsættes ved processen. Det resulterende natriumindhold vil holde sig pænt
under grænseværdien for natrium.
Den tilsatte mængde CO2 vil ikke bidrage med andet end det ønskede pH-fald
samt med hydrogencarbonat til vandet.
Kalkfældningen reducerer alene vandets indhold af calcium. Der ændres ikke på
vandets indhold af magnesium og fluorid, der især er vigtige parametre for hjertekarsygdomme og tandsundhed.
Ved at reducere hårdheden til 10 ˚dH undgås samtidig kemiske reaktioner, når
vandet blandes med vand af anden hårdhed, ligesom tæring af rørene undgås.
Smagen af drikkevandet påvirkes ikke af blødgøringen. Dette har været
verificeret i forbindelse med smagstest hos akkrediteret smagspanel samt ved
blindtest blandt forbrugerne.
Den mikrobiologiske kvalitet af vandet bliver ikke påvirket ved
kalkfældningsprocessen, da det tilsatte sand bliver desinficeret inden tilsætning,
og natriumhydroxid og CO2 er rene kemikalier.
9. Beskrivelse af kommende vandbehandling på Værket ved Søndersø
HOFOR har ansøgt Furesø Kommune om tilladelse til at etablere blødgøring af
hele den leverede vandmængde fra Værket ved Søndersø ved hjælp af
kalkfældning, således at drikkevandets indhold af calcium reduceres. For Værket
7
ved Søndersø vil det være ideelt at reducere vandets hårdhed fra ca. 20 °dH til
ca. 10 °dH i det færdige drikkevand.
Den nuværende behandling, der omfatter beluftning og efterfølgende
reaktionsbassin samt dobbeltfiltrering, ændres som følger:
Den nuværende beluftning og det efterfølgende reaktionsbassin fjernes og
råvandet ledes direkte til kalkfældningen. Efter kalkfældningen tilsættes CO2,
således at pH-værdien bliver mindre end 8. Ubehandlet råvand tilsættes således,
at den ønskede hårdhed på 10 °dH opnås. Herefter beluftes vandet til 80-90 %
iltmætning. Derpå skal vandet filtreres ved hjælp af enkeltfiltrering for at fjerne de
medfølgende kalkpartikler samt vandets indhold af resterende mangan samt den
normale omsætning af ammonium ved nitrifikation. Se vedlagte principskitse i
bilag 4.
Efterfiltret vil have længere driftsperiode mellem skylningerne end ved den
nuværende vandbehandling, da okkerindholdet vil være næsten fjernet ved
kalkfældningen. Skyllevandsmængden vil dermed blive reduceret. Ved den
kommende vandbehandling etableres et genbrugsanlæg, hvor renset skyllevand
genbruges i vandproduktionen.
Betydningen af blødgøring af vandet fra Værket ved Søndersø for de kommuner,
der modtager vand herfra, er beskrevet i vedlagte notat, som er specifikt for hver
enkelt modtagerkommune.
10. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Søndersø
HOFOR har opbygget og testet et pilotanlæg på Værket ved Marbjerg til at
udføre forsøg med kalkfældning. Anlægget er efterfølgende blevet anvendt til test
på Brøndbyvester Vandværk, hvor HOFOR har søgt og fået tilladelse til at
blødgøre vandet i Brøndby Kommune. Fra november til december 2014
anvendte HOFOR pilotanlægget til test af blødgøring af vandet på Værket ved
Søndersø.
Pilotanlægget er opbygget som en model af et minivandværk med en max.
kapacitet på ca. 1 m3/t. For at skabe plads til den ca. 7 meter høje pelletreaktor er
anlægget blevet opbygget i 3 containere, der står oven på hinanden for lettere at
kunne flyttes fra sted til sted. Pilotanlægget er blevet tilpasset de givne forhold på
Værket ved Søndersø og forsøgsresultaterne skal danne grundlag for
kravspecifikationen til den efterfølgende detailprojektering.
Forsøgene på Værket ved Søndersø har vist, at kalkfældningsprocessen
fungerer som planlagt. Den er meget robust og let at kontrollere. Den styres ved
hjælp af kontinuerlige pH-målinger med alarmer ved udløb fra reaktoren, efter
8
CO2-doseringen, samt efter efterfiltreringen. Desuden måles kontinuerligt
turbiditet ved udløb fra reaktoren samt efter filtrering. Konduktivitet måles
ligeledes ved udløb fra reaktor, til kontrol for den tilsatte mængde
natriumhydroxid. Tryk måles kontinuerligt ved bunden af reaktoren for at få et mål
for den udfældede mængde kalk og dermed udviklingen i pelletstørrelsen.
Forsøgene har vist, at ca. 92 % af vandets jernindhold og ca. 95 % af vandets
manganindhold medudfældes ved kalkfældningen.
Test af den efterfølgende enkeltfiltrering forløb som forventet med fjernelse af de
medfølgende kalkpartikler samt den normale omsætning af ammonium ved
nitrifikation. Vandet havde ved udløbet fra enkeltfiltreringen drikkevandskvalitet.
De dannede pellets består af sand med den udfældede mængde kalk, jern og
mangan. NaturErhvervsstyrelsen under Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og
Fiskeri har givet HOFOR tilladelse til at de dannede kalkpellets kan markedsføres
som jordforbedringsmiddel. Det er forventningen, at kalkpellets frit kan anvendes
som jordforbedringsmiddel, som erstatning for kalk fra kalkbrud (minedrift).
11. Resultater af test med kalkfældning på Værket ved Marbjerg og
Brøndbyvester Vandværk
Forsøgene udført på Værket ved Marbjerg og Brøndbyvester Vandværk gav
samme positive udfald som ved Værket ved Søndersø, og viste at jern- og
manganfjernelsen er op til 95-100 % samt at nikkelindholdet vil blive reduceret
med op til ca. 40 %.
12. Kommunikation til HOFORs kunder om blødt vand
HOFOR har i august 2014 udarbejdet en folder ”Blødt vand til gavn for dig” til
brug for generel information af HOFORs kunder. Folderen findes på
www.hofor.dk og kan også rekvireres ved henvendelse til HOFOR. Folderen
beskriver hvad blødt vand er, fordelene ved blødt vand frem for hårdt vand, hvad
der sker på vandværket og processen omkring udrulning af blødt vand i HOFORs
ejerkommuner.
I forbindelse med udrulningen af blødgøring på HOFORs vandværker vil HOFOR
gennemføre informationskampagner målrettet de berørte borgere, boligselskaber
og virksomheder i HOFORs forsyningsområde om ændringen i vandkvaliteten fra
hårdt til blødt vand. Første informationskampagne gennemføres i Brøndby
Kommune i forbindelse med opstarten af blødgøringsanlægget på Brøndbyvester
Vandværk i 2016.
I forbindelse med høringsprocessen i HOFORs øvrige modtagerkommuner stiller
HOFOR sig gerne til rådighed med uddybende information om blødt vand og
9
udrulningsprocessen for blødgøringsanlæg på HOFORs vandværker. Dette vil
kunne ske efter aftale med de relevante modtagerkommuner/-forsyninger.
13. Bilag
Bilag 1 Sammenfatning af forbrugerundersøgelser i København 2010 og Brøndby
2012
Bilag 2 Samfundsøkonomisk vurdering af blødgøring af vand til husholdninger i
HOFORs ejerkommuner
Bilag 3 Den fremtidige vandkvalitet fra Værket ved Søndersø
Bilag 4 Principskitse for kalkfældning på Værket ved Søndersø
10