Avrenning fra borehull i fjell med fokus på Oslo kommune. Joseph Allen, Sr. Hydrogeolog Norconsult as

Transkript

1 Avrenning fra borehull i fjell med fokus på Oslo kommune Joseph Allen, Sr. Hydrogeolog Norconsult as

2 Generelt om problemstilling Installasjon av grunnvarmeanlegg som henter energi fra grunnvann fra fjell skjer (i Oslo) i dag i stor skala, godt hjulpet av støtteordningen fra Oslo ENØK Utilsiktet utslipp av slamvann fra boring skjer i bland og kan havne på ledningsnett og/eller i vassdrag Forutsigelse / håndtering av dette utslippet er viktig, både mht. miljø og for borevirksomhet 2

3 GRUNNVARME Fellesbetegnelse på uttak, tilbakeføring og lagring av termisk energi ved moderat temperatur i fjell, grunnvann og jord i kombinasjoner med varmepumper. 3

4 SYSTEMLØSNING: Lukket eller Åpent Avhenger av energibehov og uttakskapasitet fra fjell/løsmasser. Lukkede system til mindre, private brukere. Borehull i fjell. Åpne system for større behov og uttakskapasitet (>> 10 l/s). Oftest løsmassebrønner men kan være fjellbrønner med gode kapasiteter (eks. Papirbredden i Drammen og Cien-bygget i Oslo). 4

5 Lukket løsning kilde: 5

6 Åpen løsning kilde: 6

7 Grunnvarme = GRØNNENERGI Energibrønner med varmepumpe tilkoblet vannbåren varme er grønnenergi deluxe Produserer i forhold ~ 3 / 1 Benyttes til både varme og varmtvann Støttes av Oslo Enøk med betydelige årlige midler Sikring mot fremtidig økning i energikostnader Ulempen: forholdsvis høy kapitalkostnad, herunder etablering av brønn(er) 7

8 Kostnadseksempel 450 m 2 Hus (Harbitzalleen 19, 0275 Oslo) 2 X 200 m energibrønner Varmepumpe: 17 kw kr (avhengig av ekstra arbeid) hvor brønnen utgjør brønnene utgjør kr ,- (33-40%) Støtte fra Enøk: kr ,- Tilbakebetaling: 5-10 år (avhengig av ekstra arbeid) Antar hus med oljekjel og vannbåren varme, og ikke behov for andre, større utbedringer i varmeanlegget 8

9 Energibrønner i Oslo Årlig bores ca energibrønner bores i Oslo Besparelse = kwh for en 4 - manns sameie!! Fjerning av ~ 500 (?) oljefyr i fm. installasjon av grunnvarme Null utslipp (antar vannkraft til strømproduksjon) Grønnenergi deluxe 9

10 Boring av fjellbrønner 10

11 Håndtering av borekaks/vann (normal prosedyr) Borekaks og borevann blåses oppe i containeren Sedimentering av grove partikler Vann med fine partikler slippes til infiltrasjon Borekaks kjøres til deponi Dette går bra med håndterlig vannmendge og stedegnede masser til infiltrering 11

12 Typisk energibrønn 200 m. dyp; Ø = 140 mm Borekaksvolum = 0,015 m 3 / pr. løpemeter = 3 m 3 borekaks Plass til ca. 9m 3 vann (container = 10 m 3 og porøsitet i borekaks = 30%). Med 5 timer effektiv boring er det plass til 1,8 m 3 / timer. Dette skjer relativ rask: Boring går på en dag. 12

13 Borehull kapasitet i Oslo Gjennomsnittskapasitet fjellbrønn ~ l / time l/time er ikke uvanlig og enkelte hull kan gi adskillig mer ( l/time) 2000 borehull pr. år i Oslo hvorav 2-3 prosent (40-60 borehull) overskrider kapasitet vi kan håndtere kilde: Båsum boring 13

14 Grenseverdier for utslipp (evt) Suspendert stoff (SS) benyttes som parameter 400 mg/l (utslipp fra anlegg, FM Oslo / Akershus) Oslo kommune benytter også 400 mg SS/l, f. eks. utslippstillatelse 500 mg/l (Stockholm Vatten) 14

15 Ansvarshavende i Oslo For ledningsnett (spillevann / avløp) Oslo kommune VAV For vassdrag / overflatevann: FM i Oslo og Akershus 15

16 Praksis i Oslo kommune Det er ikke lov å slippe ut borevann til ledningsnett Det kan gis tillatelse til påslipp til spillevannsnett i enkelttilfeller, men vannet skal ikke inneholder > 400 mg SS/l. Dette må dokumenteres. Påslipp til vassdrag / overflatevann skal også unngåes, men tillatelse gis 16

17 Oppsummering Håndtering av borevann går (tilsynelatende) pent for seg mesteparten av tiden, men det skjer noen tilfeller med uakseptable utslipp til ledningsnett / vassdrag Det er disse som vi kan håndtere bedre 17

18 HVA BØR BRØNNBORERE GJØRE Identifierer steder ved forhåndsbefaring som kan være problematisk mht. drenering. Benytt brønndatabase (NGU) egen/bransjens erfaring med boring i Oslo til å forutsi om et borehull med mye vann kan inntreffe Ha en tiltaksplan klar som dekker alle aspekter av avrenningsproblematikk Ha tiltak/utstyr på plass hvor håndtering av avrenning forventes være vanskelig Varsle Oslo k. / FM rask når ved forventet Stopp boringen når håndtering av avrenning er utilstrekkelig 18

19 HVA KAN OSLO KOMMUNE / FYLKESMANNEN GJØR Vær innforstått at det kan skje ting som er utilsiktede Vær rask til behandling utslippstillatelse / dispensasjonssøknader 19

20 Tiltak: Utbedred Sedimentering Kaxlådan container for borekaks/vann fra Sverige ( Godkjent av Stockholm Vatten Reduserte SS innhold til mg SS/l (har sett kun 4 prøver) 20

21 Andre forhold som trengs avklaring Det trengs en bedre forståelse om SS-innhold i problematiske borehull som gir mye vann. Mer vann betyr jo lavere SSinnhold. Hvorvidt behandling som kan få ned SS-innhold bør bedre dokumenteres for forhold i Oslo. Feltmetoder for å rask måle SS (turbiditet) i felt 21

22 AVSLUTNINGSVIS Uakseptabel avrenning (til ledningsnett / vassdrag) fra borehull synes å være et begrenset problem, men det forekommer et titalls hull hvert år Det er viktig at problemet løses på en måte som ikke stanser eller forhindrer utbygging av det private energibrønnettverk som det foregår i dag. 22

23 SS (mg/l) Turbiditet og Suspendert Stoff: Korrelerbarhet Turbiditet og Suspendert Stoff har korrelerbart forhold til hverandre, avhengig av vann- og sedimenttype. Correlation between Turbidity and Suspended Solids, Malagarasi river y = 1,0042x - 0,081 R 2 = 0, Turbidity (NTU) kilde: Helland, Rambøll 2010; Allen, Norconsult

24 Turbiditet og Suspendert Stoff: Korrelerbarhet SS (grenseverdi i Stockholm) regnet ut fra Turbiditet for 3 typer overflatevann T (NTU) SS (mg/l) Akerselva ,56 Bjørvika ,02 Malagarasi ,02 grenseverdi for utslipp av SS fra Stockholm Vann 24