Vedlegg 1: GRUNNLAG FOR DIMENSJONERING AV FLORNES AVLØPSRENSEANLEGG

Transkript

1 Vedlegg 1: GRUNNLAG FOR DIMENSJONERING AV FLORNES AVLØPSRENSEANLEGG

2 Side 2 INNLEDNING Dette notatet gir en kort beskrivelse av forholdene i avløpssonen: Eksisterende og planlagte avløpsledninger, forventede belastninger på Flornes avløpsrenseanlegg og forslag til dimensjoneringsgrunnlag for anleggets rensetekniske del. Beskrivelsen av avløpssonen er kun til orientering. Omlegging av tilførselsledning fra det eksisterende og inn mot det nye renseanlegget, samt ny utløpsledning, inngår i denne entreprisen. Ut i fra valgt renseteknisk løsning kan anbyder velge om nødoverløp skal installeres før (og)/eller etter forbehandling, altså utomhus i forbindelse med kum eller innomhus etter evt. rist/sandfang. En forutsetning er at tid i overløp skal overvåkes og måles. Avløpsvannet blir levert til renseanlegget i to selvfallsledninger på kote 45. Ledningen fra sør er pumpeledning på en tilnærmet flat strekning på ca 450 m langs E14. I den grad dette avløpsvannet må gjennom en utjevningstank og/eller pumpes inn på anlegget, skal dette inngå i tilbudet. Anbyder bør fremme forslag om regulering av pumper i forbindelse med utjevningstank for regulering av tilførselen til renseanlegget. Notatet omhandler følgende: 1. Beskrivelse av avløpssonen. 2. Utslippstillatelse. 3. Oversikt over hydraulisk belastning. 4. Tilførte forurensningsmengder - Spillvann - Fosfor og organisk stoff 5. Dimensjoneringskriterier/grunnlag - Bygging i flere trinn - Hydraulisk kapasitet - Kapasitet for rensing av fosfor og organisk stoff - Oppsummering av dimensjoneringskriterier

3 Side 3 1 Beskrivelse av avløpssonen og eksisterende renseanlegg. Avløpssonen ligger på dalbunnen langs E14 på nordsiden av Stjørdalselva i Flora. Dagens avløpssone omfatter Flora Oppvekstsenter med skole og barnehage. Se vedlagte kart. Overvann håndteres lokalt og føres til grøfter og bekker i området. Spillvannet føres til renseanlegget med selvfall fra en hovedledning à 200mm PVC, lagt i 1980, og èn 160 mm pumpeledning, lagt i 1998(?). Ledningsnettet er lagt som separatsystem. Det er ikke kjent at det har vært problemer med innlekking av fremmedvann i merkbare mengder inn til eksisterende renseanlegg. Spillvannsledning inn til anlegget er DN 200 PVC. Det er dimensjonert for 154 pe, men bare 58 pe er tilknyttet i dag. Mao er det overdimensjonert. Det planlegges utvidelser av to grendefelt i avløpssonen, hvorav det ene sør for elva og jernbanelinja er svært usikkert. Avløpsvannet i Flora sendes etter rensing til utslipp i Stjørdalselva, ca 275 m sørvest fra renseanlegget. Slammet kjøres med slambil til Sentrum renseanlegg. Flornes renseanlegg ble bygget i Det eksisterende anlegget er et aktivslam-anlegg med simultanfelling. Anlegget tilfredsstiller pdd kravene i utslippstillatelsen gitt 04. februar Anlegget tilfredsstiller utslippskravene pr dd, men er nedslitt og krever mye av driftspersonellet. For å unngå problemer med evt økt påslipp i fremtiden og få bedre arbeids- og adkomstforhold er det derfor ønskelig å bygge et nytt avløpsrenseanlegg. Tomta er forholdsvis liten, bare 600 m2, og har liten mulighet for utvidelse pga naboer, veg og idrettsanlegg inntil. Slambilene har problemer med å snu og komme opp bakken til vegen på vinterstid, og er derfor nødt til å stoppe på den kommunale vegen mens de henter slam om vinteren. Overvannet i Flora sendes fra kum nr ved renseanlegget til overløp i Stjørdalselva, ca 275 m sørvest fra renseanlegget. Enhet Kommunalteknikk ønsker å flytte det nye avløpsrenseanlegget, for å få bedre plass til nytt bygg og snuplass. Det nye avløpsrenseanlegget vil bli litt større og skal betjene samme avløpssone, men skal flyttes ca 150 meter mot sørøst fra dagens tomt gnr/bnr 333/76, til tomt gnr/bnr 333/5. Dagens utslippsledning skal skiftes ut. Nytt utslippspunkt skal etableres i Stjørdalselva ca. 600 m oppstrøms fra dagens utslipp. Utløpet skal legges på laveste punkt i dyprenne i yttersving, på samme måte som i dag.

4 Side 4 Utslippstillatelse Dagens utslippstillatelse ble gitt og har følgende krav (hentet fra IK-Avløp 2013): Sted Dato Pe SS/BOF5 P-tot Flornes ARA < 30 mg/l 90 % < 1,0 mg/l 90 % Det er gitt fornyet utslippstillatelse for 154 pe med nytt utslippspunkt i Stjørdalselva. Dette antas å dekke opp for både eksisterende og framtidig bebyggelse i Flornes. Definisjonen på pe og beregningen av den er i henhold til NS9426. Forurensingsforskriften 13-7 stiller krav om 90 % fosforfjerning for utslipp til normale og følsomme områder fra færre enn 2000pe. Stjørdal kommune ved foreslår å skjerpe kravet til rensing, slik at det også omfatter 90 % fjerning av organisk stoff (BOF 5 ). Det er knyttet brukerinteresser til resipienten nedstrøms utslippet. Den benyttes som drikkevann for husdyr og er gyteplass for laks og sjøørret. Det synes ikke å være noen konflikt mellom reguleringsplanen og nytt avløpsrenseanlegg i Floradalen. Det gamle renseanlegget skal brukes i anleggsperioden til det nye er klart til å tas i bruk. Det forventes derfor ikke at det blir behov for midlertidig rensing via slamavskiller.

5 Side 5 2 Oversikt over hydraulisk belastning Tabell 2 på neste side gir en oversikt over hydraulisk belastning på Flornes renseanlegg ved antall personekvivalenter (pe). Belastningen er beregnet for ulike situasjoner: Belastning ved dagens situasjon i 2013 og framtidig belastning i ca Ved beregning av belastningen er det lagt til grunn en teoretisk beregning basert på antall pe som er tilknyttet anlegget. Framtidig belastning henviser til antatt boligbygging i området på nordsiden av elva. I framtiden kan det også bli aktuelt å samle avløpet for boligområdet på sørsiden av elva og sende dette via pumpeledning over Stjørdalselva. Det er også regulert utvidelse av et mindre boligfelt innenfor avløpssonen på sørsiden av elva, som kan bli aktuelt å bygge ut i perioden. Alternativet med pumpeledning og evt. utvidelse av boligfeltet på sørsiden anses likevel som lite sannsynlig på grunn av ulike utfordringer som må løses før utbygging, deriblant vegens kryssing av jernbanen. Det er enkelte boliger og fritidsboliger nært dagens ledningsnett som ikke er tilknyttet. Det er lagt inn i antagelsen om fremtidig belastning at noen av disse tilkobles kommunalt anlegg, samt et anslag om at det etableres 2 nye boenheter i området innen Det er lagt inn en antagelse om at 1/3 av beboerne i området dagpendler og oppholder seg utenfor avløpssonen på dagtid, og at 2/3 av elever og ansatte ved oppvekstsenteret dagpendler inn i avløpssonen. Det er også lagt inn en moderasjon basert på erfaring fra tidligere reguleringsplaner om at bare ca 70 % av regulerte boligtomter blir benyttet. Tabell 1: Målt årlig tilrenning til anlegget siste tre år År Årlig tilrenning [m 3 /år] Middel BOF5, inn 189, Det er brukt totalt 4 ulike alternativer når hydraulisk belastning ble beregnet, ettersom det er usikkert om det blir etablert nytt boligområde på sørsiden av elva, og om det i så fall legges pumpeledning til avløpsrenseanlegget fra sørsiden. Disse 4 alternativene er som følger: Alternativ Hvem skal tilknyttes 1 Nordsida av elva som dagens situasjon, i tillegg pålagte tilkoblinger i nabolaget og et det antas bygging av et par nye boliger. 2 Sørsida med eksisterende boliger tilkobles, sammen med nordsida av elva, til renseanleggget. 3 Sørsida med eksisterende boliger tilkobles, sammen med nordsida av elva, til renseanleggget. I tillegg kommer et planlagt grendafelt på 11 tomter, med 70 % utnyttelse. 4 Nordsida av elva som dagens situasjon, med pålagte tilkoblinger i nabolaget og det antas bygging av et par nye boliger. I tillegg er det medregnet nedgang i belastning på grunn av mulig nedlagt Oppvekstsenter.

6 Side 6 Alternativ 1 er det sikre alternativet, som det nye anlegget MÅ oppfylle ved oppstart. Alternativ 3 angir maksimal teoretisk belastning hvis hele boligområdet på sørsiden av elva ved Flornes tilkobles, og det i tillegg bygges ut nytt boligfelt. Alternativ 4 viser den laveste tenkelige belastningen i Ut i fra tallene beregnet i Tabell 3 ser man at anlegget bør planlegges slik at det er mulig med trinnvis utbygging, ettersom de to alternativene med lavest belastning i pe er bare omtrent halvparten av alternativet med maksimal belastning. Tabell 2: Oversikt over hydraulisk belastning ved Flornes Renseanlegg OMRÅDE/VIRKSOMHET NORMALBELASTNING Eksisterende anlegg i 2013 ENHET AN T. EN H. AKTI VE DGR gbof 5 /d *enh kgbof 5/d Pe Pendlerjustert Boliger vestenfor renseanlegg: personer Boliger østenfor renseanlegg: personer Leiligheter innenfor avløpssonen: personer Fritidsboliger med avløp innenfor dagens avløpssone: personer Fast bosatte døgnpendlere (1/3 av døgnet utenfor sonen): personer Øvrig bebyggelse(2/3-pendler inn i avl.sone): Flora Oppvekstsenter, barnehage (full): barn Flora Oppvekstsenter, barnehage: ansatt Flora Oppvekstsenter, skole/sfo: elev Flornes samfunnshus v/e14: seter Totalt antall pe tilknyttet i 2013: 58

7 Side 7 Tabell 3: Oversikt over fremtidig hydraulisk belastning ved Flornes renseanlegg, alternativer FRAMTIDIG BELASTNING I 2025 OMRÅDE/VIRKSOMHET ENHET Pe/ENH. Ant. AKTIVE gbof Ant. Pe 5 /d* kgbof Enheter DGR 5 /d enh Pe, sum Total belastning tilknyttet i 2013: 58 Eksisterende boliger pålagt tilkobling: 2-3 stk personer 3, ,42 7 Anslått vekst, 2 nybygde boliger (spredt): personer 3, ,42 7 Justering: Fast bosatte døgnpendlere (1/3 av døgnet utenfor sonen): personer ,30-5 Fritidsboliger med avløp innenfor avløpssonen(v/e14) : personer 2, ,08 1 Maks utnyttelse av Flora barneskole: elev 0, ,15 3 Maks utnyttelse av Flora barneskole: ansatt 0, ,02 0 Alternativ 1: Anslått økning, kun nordsida, "dagens situasjon", nøkternt 13 Utvidet ledningsnett sør for elva, eksisterende boliger: personer 3, ,20 70 Justering: Fast bosatte døgnpendlere (1/3): personer ,40-7 Øvrig bebyggelse (2/3-pendler inn i avl.sone): Coop butikken Ansatte 0, ,01 0,19 Hvis sørsida: Flornes stasjon, ombygd til Floren bedehus stol 0, ,003 0,05 Hvis sørsida: Flornes kapell: stol 0, ,05 1 Alternativ 2: Anslått økning, tilkobler avløp fra sørsida uten nytt boligfelt 64 Nytt boligområde sør for elva (70% utnyttelse av 11 tomter) personer 3, ,18 20 Justering: Fast bosatte døgnpendlere (1/3 av døgnet utenfor sonen): personer ,11-2 Alternativ 3: Anslått økning pga nytt boligfelt på sørsida: 18 Alternativ: Oppvekstsenteret blir nedlagt, elever/barn elev/barn 0, ,21-3 Alternativ: Oppvekstsenteret blir nedlagt, ansatte ansatt 0, ,08-1 Alternativ 4: Dagens situasjon med reduksjon hvis oppveksenteret legges ned -5 Alternativ 1: Totalt antall pe tilknyttet i 2025, kun nordsida: Pe justert for aktive dager og oppholdstid: 71 Alternativ 2: Totalt antall pe tilknyttet i 2025, inkludert sørsida: Pe justert for aktive dager og oppholdstid: 136 Alternativ 3: Totalt antall pe tilknyttet i 2025, inkludert sørsida m/nytt felt: Pe justert for aktive dager og oppholdstid: 154 Alternativ 4: Nedlagt Oppvekstsenter, Totalt antall pe tilknyttet i 2025, ikke nytt boligfelt Pe justert for aktive dager og oppholdstid: 67

8 Side 8 3 Tilførte forurensningsmengder 3.1 Spillvann Kompendium i vannrenseteknikk, del V, Rensing av avløpsvann av Hallvard Ødegaard er benyttet ved beregning av tilførte mengder spillvann til renseanlegget. Spesifikk spillvannsmengde fra husholdninger: q spes = 200 l/pe d. Maks timefaktor i et middeldøgn: k maks = 2,5 Infiltrasjonsvannmengde: q inf = 50 l/pe d. Dimensjonerende avløpsmengde for renseanlegget, Q dim (den maksimale timetilrenning som overskrides i 50% av årets døgn (medianverdi)) kan så beregnes. Q dim = k maks * Q midl + Q inf Q dim = k maks * (q spes * ant. pe*1000) /24 + (q inf * ant. pe*1000) /24 [m 3 /h] [m 3 /h] Tabell 4 viser avløpsmengder som Q dim, beregnet for normalbelastning i 2013 og fremtidig belastning i Tabell 4: Avløpsmengder ved ulike belastninger Avløpsmengder: Ant. [pe] Q dim [m 3 /h] Eksisterende anlegg i 2013: Framtidig belastning i 2025, ALT 1: Framtidig belastning i 2025, ALT 2: Framtidig belastning i 2025, ALT 3: Framtidig belastning i 2025, ALT 4: Fosfor og organisk belastning Det tas utgangspunkt i spesifikke forurensningsmengder oppgitt i kommunaltekniske tabeller og diagrammer av Samfunnsteknikk vbb A/S (og NS 3492). Fosfor [Tot-P] 2,5 g/pe d Biokjemisk oksygenforbruk [BOF 5 ] 60 g/pe d Ut i fra antall pe fra Tabell 3 Tabell 3: Oversikt over fremtidig hydraulisk belastning ved Flornes renseanlegg, alternativerfinnes forurensningsmengdene beregnet i Tabell 5. Tabell 5: Forurensningsmengder tilført Flornes renseanlegg Forurensingsmengder: Antall Fosfor BOF 5 [pe] [gp/h] [kgo/h] Eksisterende anlegg i 2013: ,15 Framtidig belastning i 2025, ALT 1: ,18

9 Side 9

10 Side 10 4 Dimensjoneringskriterier/ -grunnlag 4.1 Bygging i flere trinn Det er søkt om utslippstillatelse for 154 pe for Flornes renseanlegg, samme som gjeldende tillatelse. Ved oppstart vil ca. 60 pe bli tilknyttet. I løpet av anleggets levetid må en regne med gradvis økt belastning, på grunn av utbygging av boliger i området og mulig utvidelse av ledningsnettet. Kommunen har dårlig erfaring med overdimensjonerte avløpsrenseanlegg. Anbyder må derfor vise at det tilbudte anlegget kan håndtere en gradvis økende belastning opp til pe (Alternativ 1). I tillegg skal det være mulighet for senere påbygging og ytterligere utvidelse av kapasitet til 154 pe (Alternativ 3), dersom utvidet boligfeltet sør for elva blir en realitet og beboerne på den siden skal kobles til via pumpeledning over elva innen En enkel beskrivelse av hvordan utvidelse av an legg og tilkobling til pumpeledning sørfra kan tenkes utført skal være en del av tilbudet. Videre vil det ved et relativt lite renseanlegg bli til dels ujevn belastning over døgnet. Mange rensetekniske løsninger (biologisk/kjemiske) er svært følsomme for variasjoner i innkommet vannmengde. Store variasjoner kan gi driftsproblemer med for kort oppholdstid, kortslutningsstrømmer og slamflukt (v/suspendert bakteriekultur). Slike problemer resulterer igjen i dårlig renseeffekt. Dersom den tilbudte prosessen forutsetter en relativt jevn belastning, må dette søkes oppnådd med eventuelt en kombinasjon av en utjevningstank og pumper. Løsninger og betraktninger omkring dette må tas med i anbudet. 4.2 Hydraulisk kapasitet Bruk av fremtidig normalbelastning (Alternativ 1) for dimensjonering av anlegget med hensyn på hydraulisk kapasitet ut i fra Q dim gir: Q dim = 1,8 m 3 /h Maksimal dimensjonerende tilrenning, Q maksdim [m 3 /h], er definert som den største timetilrenning som skal kunne behandles i alle trinn i renseanlegget (slik at oppstuvning og oversvømmelse unngås). Den bestemmes ut i fra hvor stor andel av den totale tilrenning over året som kreves behandlet. Vanligvis benyttes forholdet Q maksdim = 2* Q dim, dette gir en Q maksdim på 3,6 m 3 /h.

11 Side Kapasitet for rensing av fosfor og organisk stoff Ut i fra tidligere beregnede belastninger (tabell 4) vil følgende maksimale forurensningsmengder komme inn på renseanlegget (maks 154 pe): Forurensingsmengder: Antall Fosfor BOF 5 [pe] [kgp/d] [kgo/d] Eksisterende anlegg i 2013: 58 0,15 3,50 Framtidig belastning i 2025, ALT 1: 71 0,18 4,28 Framtidig belastning i 2025, ALT 3: 154 0,39 9,24 Maks organisk stoff: Maks fosfor: 0,39 kg O pr. time 16 g P pr. time Hvilken kapasitet anbyder velger å dimensjonere anlegget med hensyn på, avhenger av om det velges en utbygging i flere trinn, og i så fall hvor store. 4.4 Oppsummering av dimensjoneringskriterier Valg av dimensjoneringskriterier påvirkes av flere momenter: Valg av renseteknisk løsning og hvordan denne tåler varierende belastning Eventuell utbygging i flere trinn I anbudet skal valg av dimensjonerende mengder for renseanlegget begrunnes.