UTSLIPPSSØKNAD September Tilleggsopplysninger om utslipp til luft og vann Desember 1999

Transkript

1 UTSLIPPSSØKNAD September 1999 Tilleggsopplysninger om utslipp til luft og vann Desember 1999

2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Utslipp til luft Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon av NO2 med grunnlag i spredningsberegninger og konsentrasjonsmålinger i Levanger Målinger av meteorologiske forhold og NO Beregninger av maksimale timemiddelkonsentrasjoner ved utslipp fra kraftvarmeverket Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon i Levanger med bidrag fra kraftvarmeverket Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon av CO Kraftvarmeverkets bidrag til luftkvalitet i andre tettsteder eksemplifisert ved Stjørdal og Steinkjer Oppsummering Utslipp til vann Vurdering av to utslipp til sjø ved Fiborgtangen Konklusjon for utslipp av kjølevann og eksisterende utslipp...8 2

3 1 INNLEDNING Etter at utslippssøknad ble oversendt SFT i september, har SFT, etter en gjennomgang av søknaden, bedt om en del tilleggsopplysninger om utslipp til luft og vann før søknad sendes ut til høring. For utslipp til luft har SFT bedt om en klarere presisering og vurdering av maksimale timemiddelkonsentrasjoner av NO 2 og CO i Levanger samt også i tettsteder lengre unna i Nord-Trøndelag eksemplifisert med Steinkjer og Stjørdal. For utslipp av kjølevann til sjø har SFT bedt om en klarere vurdering av hvordan eksisterende termiske utslipp til sjø vil virke sammen med kjølevannsutslippet fra kraftvarmeverket. Industrikraft Midt-Norge har fått NILU til å gjøre nødvendige vurderinger rundt utslippene til luft og OCEANOR for kjølevannsutslippene til sjø. Nedenfor følger disse tilleggsopplysningene knyttet til kapitlene 5.1 og 5.2 i utslippssøknaden. 2 UTSLIPP TIL LUFT 2.1 Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon av NO2 med grunnlag i spredningsberegninger og konsentrasjonsmålinger i Levanger Målinger av meteorologiske forhold og NO2 Målinger av NO 2 ble utført i Levanger (Kirkegata) og på Tangen, og meteorologiske målinger ble utført ved Tangen i perioden oktober 1997-september 1998 (Hagen et al, 1999). For å kunne vurdere en maksimal timemiddelkonsentrasjon av NO 2 i Levanger, med bidrag fra kraftvarmeverket, må man se på målte NO 2 -konsentrasjoner da vinden blåser fra Skogn mot Levanger (vindretninger mellom 230 og 250 ). Figur 1 viser målte NO 2 -konsentrasjoner i Levanger ved vind i sektoren grader. Figur 2 viser hvordan målte NO 2 -konsentrasjoner i Levanger ved vind i sektoren grader varierte med vindstyrken. 3

4 NO2 (µg/m 3 ) Vindretning (grader) Figur 1: Målte NO 2 -konsentrasjoner i Levanger ved vind fra grader NO2 (µg/m 3 ) Vindstyrke (m/s) Figur 2: Målte NO 2 -konsentrasjoner i Levanger mot vindstyrke ved vind fra grader. Tabell A viser alle målte NO 2 - konsentrasjoner over 50 µg/m 3 i Levanger, ved vind fra grader. Den høyeste NO 2 -konsentrasjonen var 58 µg/m 3 og forekom ved vindstyrke 3 m/s og under nøytral sjiktning. 4

5 Tabell A: NO 2 -konsentrasjoner over 50 µg/m 3 målt i Levanger, med vind fra graders sektor. År Måned Dag Time Temp. (C) Stabilitet Vindstyrke (m/s) Vindretning (grader) Nøytral Nøytral Lett stabil Nøytral Lett stabil Nøytral NO 2 (µg/m3) Beregninger av maksimale timemiddelkonsentrasjoner ved utslipp fra kraftvarmeverket Det har vært utført beregninger av bidraget til den maksimale timemiddelkonsentrasjonen av nitrogendioksid, som funksjon av avstand fra kilden for en rekke meteorologiske situasjoner (Hagen et al, 1999). Spredningsberegningene viste at minste anbefalte skorsteinshøyde er 75 m for alternativ 1, 75 m for alternativ 2 og 80 m for alternativ 3, med to aggregater i alle tilfeller (Hagen et al, 1999). Tabell B viser maksimal timemiddelkonsentrasjon av NO x for de mest kritiske kombinasjonene av vindstyrke og stabilitet for alternativet med høyest utslipp (alternativ 3) med to aggregater. All NO x vil ikke foreligge som NO 2. NO oksyderes til NO 2 av ozon, men NO 2 spaltes av sollys til NO og O. Dette fører til at den maksimale NO 2 - konsentrasjonen vil være lavere enn den beregnede maksimale NO x - konsentrasjonen. Tabell B: Stabilitet Ustabil Nøytral Lett stabil Maksimal timemidlet bakkekonsentrasjon av NO x (regnet som NO 2 ), for alternativet med høyest utslipp (ALT. 3) med to aggregater (2005), som funksjon av avstanden fra skorsteinen (µg/m3). Vindstyrke Avstand fra kilde (m) (m/s)

6 2.1.3 Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon i Levanger med bidrag fra kraftvarmeverket For å kunne vurdere den maksimale timemiddelkonsentrasjonen av NO 2 i Levanger etter utbyggingen av kraftvarmeverket må vi se på de høyeste målte verdier av NO 2 og på maksimalt beregnet bidrag av NO x. Avstanden mellom kraftvarmeverket og Levanger er ca. 7 km. Den høyeste målte NO 2 -konsentrasjonen, ved vind fra graders sektor var i underkant av 60 µg/m 3 og forekom ved en vindstyrke på 3 m/s og nøytral sjiktning. Under slike meteorologiske forhold vil kraftvarmeverket bidra med maksimalt ca. 15 µg/m 3 NO x på ca m avstand. All NO x vil ikke foreligge som NO 2. NO 2 dannes i atmosfæren ved at NO og O3 (ozon) reagerer til NO 2 og O 2. Sollys spalter NO 2 og danner NO og ozon. Utslippene av NO x består hovedsakelig av NO (85-95%). På målestasjonen i Levanger er allerede tilgjengelig ozon oppbrukt og det er derfor lite eller ingen ozon tilgjengelig for oksydering av NO fra kraftvarmeverket. Det er derfor grunn til å tro at bidraget fra kraftvarmeverket beregnet til 15 µg/m 3 NOx vil være mindre enn 6 µg/m 3 NO2. Den maksimale timemiddelkonsentrasjonen av NO 2 da vil være mindre enn 66 µg/m 3 og under det anbefalte luftkvalitetskriteriet på 100 µg/m 3. Den nest høyeste målte NO 2 - konsentrasjonen, ved vind fra graders sektor, var på 53 µg/m 3 og forekom ved en vindstyrke på 1 m/s og nøytral sjiktning. Under slike meteorologiske forhold vil kraftvarmeverket bidra med maksimalt ca. 5 µg/m 3 NO x på ca m avstand, og vil derfor ikke føre til overskridelser i Levanger. Den tredje høyeste målte NO 2 - konsentrasjonen ved vind fra graders sektor var 52 µg/m 3 og forekom ved en vindstyrke på 1 m/s og lett stabil sjiktning. Under slike meteorologiske forhold vil kraftvarmeverket bidra med maksimalt ca. 33 µg/m 3 NO x på ca. 7000m avstand. Denne situasjonen vil heller ikke føre til NO 2 -konsentrasjoner over 100 µg/m 3. De andre høye NO 2 målinger visst i Tabell A vil heller ikke kunne føre til NO 2 - konsentrasjoner over 100 µg/m 3 når bidraget fra kraftvarmeverket under lignende meteorologiske forhold (Tabell B) adderes. 2.2 Vurdering av maksimal timemiddelkonsentrasjon av CO SFTs anbefalte retningslinjer for luftkvalitet (SFT, 1992) for timemiddelkonsentrasjon av CO er µg/m 3, den tilsvarende verdien for NO 2 er 100 µg/m 3. Utslippet fra kraftvarmeverket for alternativet med høyest utslipp er 19,4 g/s for CO og 63,8 g/s for NO x. Spredningsberegningene (Hagen et al, 1999) viser at bidraget fra kraftvarmeverket til maksimal NO x - timemiddelkonsentrasjon er mindre enn 50 µg/m 3. Dette fører til at konsentrasjonen av CO er mindre enn 15 µg/m 3. Dette utgjør mindre enn 1 av det anbefalte luftkvalitetskriteriet for CO. 6

7 2.3 Kraftvarmeverkets bidrag til luftkvalitet i andre tettsteder eksemplifisert ved Stjørdal og Steinkjer Vurderingen av modellberegninger viser at kraftvarmeverkets bidrag til maksimal timemiddelkonsentrasjon av NO 2 i Stjørdal og i Steinkjer vil være mindre enn 5 µg/m 3 for alle utslippsalternativer og under alle meteorologiske forhold. Belastningen fra alle utslippsalternativer for kraftvarmeverket på Skogn vil da utgjøre mindre enn 5% av anbefalt luftkvalitetskriterium for timemiddelverdi av NO 2 på 100 µg/m 3. Vurderingen av modellberegninger viser at det gjennomsnittlige bidraget fra kraftvarmeverket til NO 2 -konsentrasjon midlet over et år vil være under 0,2 µg/m 3 for alle utslippsalternativer. Belastningen fra alle utslippsalternativer for kraftvarmeverket på Skogn vil da utgjøre mindre enn 0,7% av det anbefalte luftkvalitetskriteriet for årsmiddelkonsentrasjon av NO 2 for vegetasjon på 30 µg/m Oppsummering Beregningsresultatene og luftkvalitetsmålingene (Hagen et al, 1999) viser at maksimale timemiddelkonsentrasjoner av NO 2 vil være lavere enn SFTs luftkvalitetskriterium etter utbygging av kraftvarmeverket for alle utslippsalternativene. Spredningsberegningene viste at minste anbefalte skorsteinshøyde er 75 m for alternativ 1, 75 m for alternativ 2 og 80 m for alternativ 3, med to aggregater i alle tilfeller. Alternativet med høyest CO-utslipp ble sammenlignet med beregningene av maksimal timemiddelkonsentrasjon for alternativet med høyest NO x -utslipp. Dette førte til konklusjonen om at ingen av COutslippsalternativene vil føre til overskridelse av SFTs anbefalte luftkvalitetskriterium for CO. 3 UTSLIPP TIL VANN 3.1 Vurdering av to utslipp til sjø ved Fiborgtangen Det eksisterende hovedavløpet av vann fra Fiborgtangen går ut i resipienten i 20 m dyp gjennom en diffusor med 35 utslippsåpninger. Utslippsfluksen er 900 m 3 /time. Tidligere (Jacobson & Schei 1975) og nyere (Stokland & al. 1993) beregninger viser at utslippet vil innlagre seg i omlag 10 m dyp om sommeren og nær overflaten om vinteren med midlere fortynning ved innlagring på 1:160 om sommeren og 1:350 om vinteren. Ved utslipp av kjølevann fra et planlagt kraftvarmeverk er utslippsalternativene flukser fra m 3 /time til m 3 /time. Mens det eksisterende 7

8 hovedavløpet er ferskvann, vil kjølevannet fra varmekraftverket være sjøvann med 20 m som aktuelt utslippsdyp. Beregningene viser at dette gir innlagringsdyp på omtrent 18 m om vinteren og 19 m om sommeren. De to utslippene vil være godt adskilt i rom ved at innlagringen skjer på forskjellige dyp. Forklaringen på dette er at hovedavløpet består mest av ferskvann, mens kjølevannsutslippet vil bestå av oppvarmet sjøvann. Den relative tetthetsforskjellen mellom resipienten og kjølevannsutslippet vil dermed være rundt 1 for kjølevann, men den tilsvarende kan være hele for avløpsvann. Kjølevannsutslippet vil altså vanligvis ha langt mindre oppdrift enn avløpsvannet, og vil dermed være lettere å innlagre under overflaten enn avløpsvann fra land. 3.2 Konklusjon for utslipp av kjølevann og eksisterende utslipp Rapporten fra OCEANOR viser at kraftvarmeverkets kjølevannsutslipp ikke vil bli påvirket av eksisterende termiske utslipp både fordi de ikke vil flyte sammen og fordi dagens termiske utslipp er vesentlig mindre enn kraftvarmeverkets kjølevannsutslipp vil være. 8

9 Referanser Kraftvarmeverk Skogn Konsekvensutredning, mars 1998 Høringsuttalelse av fra SFT til konsekvensutredning Brev fra SFT av om tilleggsinformasjon til søknad om utslippstillatelse Tilleggsutredning fra NILU av Notat fra OCEANOR av om flere kjølevannsutslipp 9