Miljø- og Planlægningsudvalget 2009-10
MPU Alm.del Bilag 186
Offentligt
769738_0001.png
769738_0002.png
769738_0003.png
769738_0004.png
769738_0005.png
769738_0006.png
769738_0007.png
769738_0008.png
769738_0009.png
769738_0010.png
769738_0011.png
769738_0012.png
769738_0013.png
769738_0014.png
769738_0015.png
769738_0016.png
769738_0017.png
769738_0018.png
769738_0019.png
769738_0020.png
769738_0021.png
769738_0022.png
769738_0023.png
769738_0024.png
769738_0025.png
769738_0026.png
769738_0027.png
769738_0028.png
769738_0029.png
769738_0030.png
769738_0031.png
769738_0032.png
769738_0033.png
Manual om arsen i danskdrikkevandmed forslag til løsninger
Titel:
Manual om arsen i dansk drikkevand - med forslag til løsningerI manualen beskrives udbredelsen af naturligt dannet arsen i dansk grundvand. Risici forbun det med indtag af drikkevand med høje indhold arsen omtales kort, og der anvises såvel hydrogeologiske som vandrensningsmetoder til at reducere drikkevandets indhold af arsen. Økonomiske overslag ved anvendelsen af metoder præsenteres.Flemming Larsen og Claus Kjøller, GEUS og Loren Ramsay, Alectia A/Swww.blst.dkArsen, drikkevand, vandrensning, grundvand, råvand 978-87-92548-67-2978-87-92548-68-2Danmarks og Grønlands Geologiske UndersøgelseBy- og LandskabsstyrelsenStatslig20091September 2009DanskMå citeres med kildeangivelse. By- og landskabstyrelsen, MiljøministerietBy- og Landsskabsstyrelsen vil, når lejligheden gives, offentliggøre rapporter inden formiljøsektoren, finansieret af By- og Landskabsstyrelsen. Det skal bemærkes, at en sådanoffentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk forBy- og Landskabsstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imidlertid, at By- ogLandskabsstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik
Resumé: Forfatter: URL:
Emneord: ISBE:
ISBN: Rådgiver: Udgiver:
Udgiverkategori: År:
Version: Versionsdato: Sprog: Copyright� Forbehold:
Indhold
Hvem skal læse denne manual? .................................................................... 2Arsen i dansk grundvand................................................................................ 2Arsen i dansk drikkevand ............................................................................... 4Hvorfor skal vi bekymre os om arsen i dansk drikkevand? ............................ 5Kontrol af arsen i drikkevand .......................................................................... 5Typer af løsninger........................................................................................... 6Løsningstype A: Optimering af indvinding fra eksisterende boringer ......... 6Løsningstype B: Etablering af nye indvindingsboringer.............................. 7Løsningstype C: Rensning af råvand for arsen .......................................... 7Løsningstype D: Sammenlægning eller samarbejde med andet vandværk8Hvordan vælger man den rigtige løsning? ................................................... 10A1 - Boringsprioritering ............................................................................. 12A2 - Aflukning af dele af filtret................................................................... 13A3 - Egentlig sløjfning af boring................................................................ 14B1 - Boring til en anden dybde ................................................................. 15B2 - Flytning af kildeplads......................................................................... 16C1 - Filtrering med jerngranulat ................................................................ 17C2 - Jerndosering på eksisterende filter ................................................... 19C3 - Jerndosering og ombygning til dobbeltfiltrering ................................ 21C4 - Jerndosering ved anlæg af nye filtre................................................. 23D1 - Køb af vand....................................................................................... 26D2 - Nedlægning af kildeplads.................................................................. 27D3 - Sammenlægning af vandværker....................................................... 27Yderligere informationer, herunder om slam ................................................ 28
1
Manual om arsen i dansk drikkevand
Hvem skal læse denne manual?
Denne manual henvender sig til vandværker, kommuner, rådgivere og entrepre-nører med den hensigt at give råd og vejledning i forbindelse med valg ogimple-mentering af tiltag rettet mod at reducere drikkevandets indhold af arsenmest muligt. Baggrunden for dens udsendelse er de senere års påviste højekoncen-trationer af arsen visse steder i dansk grundvand og drikkevand.
Arsen i dansk grundvandResultater fra den landsdækkende monitering af grundvandet har vist, at der inogle områder forekommer naturligt betingede høje koncentrationer af arsen igrund-vandet. Fordelingen af arsen i grundvandet i Danmark er vist i figuren påden følgende side.Høje koncentrationer af arsen i grundvandet optræder især på Lolland, i Syd-og Vestsjælland, i den vestlige del af Fyn samt i Østjylland. Kilden til arsen erforekomsten af arsenholdige mineraler, som jernoxid (okker) og pyrit, i desedimenter, der udgør vores grundvandsmagasiner. Frigivelsen af arsen tilgrundvandet sker typisk ved reduktiv opløsning af jernoxider og ved opløsningaf pyrit som følge af oxidation af mineralet. De høje koncentrationer af arsen igrundvandet er altså helt overvejende et resultat af naturlige processer i under-grunden, hvorfra vi oppumper vores drikkevand. For mere information om disseforhold kan henvises til den supplerende litteratur, der er nævnt sidst imanualen.
2
Manual om arsen i dansk drikkevand
Påviste koncentrationer af arsen i dansk grundvand. Datagrundlaget erkommuner-nes indberetninger til GEUS.
3
Manual om arsen i dansk drikkevand
Arsen i dansk drikkevand
Vandværker, der indvinder grundvand med et højt arsenindhold, leverer ikkenød-vendigvis drikkevand med et højt indhold af arsen. Dette skyldes blandtandet det forhold, at arsen i ofte delvist fjernes i vandværkersbehandlingsanlæg, også selv om der kun anvendes en helt traditionelvandbehandling med beluftning og fæld-ning af jern og mangan. Der skal derforher skelnes mellem grundvandets og drikkevandets indhold af arsen.
100Arsenfjernelse ved traditionel filtrering (%)90807060504030201000,00,51,01,52,02,53,0Jernindhold i råvandet (mg/l)
Ved traditionel vandbehandling er det råvandets naturlige indhold af både arsenog jern, der er afgørende for det rensede drikkevands indhold af arsen. Påoven-stående graf ses forholdet mellem råvandets koncentration af jern og denbereg-nede procentvise fjernelse af arsen i forbindelse med en traditionelvandbehand-ling. Typisk vil den procentvise fjernelse af arsen være et tal, derligger mellem de to linjer i figuren. Som hovedregel kan det siges, at fjernelse afarsen er ca. 50 %, hvor råvandet indeholder 1 mg/l jern og ca. 70 % ved etjernindhold på 2 mg/l. På nogle vandværker er råvandets indhold af jerntilstrækkeligt højt til, at arsen efter en simpel vandbehandling kan overholdegrænseværdien for arsen i drikkevand. Såfremt dette ikke er tilfældet, kanmetoderne beskrevet i denne manual tages i brug.
4
Manual om arsen i dansk drikkevand
Hvorfor skal vi bekymre os om arsen i danskdrikkevand?Indtag af for meget arsen fra drikkevand og fødevarer har en række sundheds-skadelige virkninger. Et stort indtag gennem længere tid kan i værste fald føre tiludvikling af en række kræftformer herunder blære-, nyre- og lungekræft. Detskal understreges, at de relativt lave påviste koncentrationer af arsen, derfindes i det danske grundvand, medfører en meget lille risiko for udvikling afkræft. Undersøg-elser gennemført af Kræftens Bekæmpelse, har da heller ikkekunnet påvise en sammenhæng mellem drikkevandets indhold af arsen ogudbredelsen af de nævnte kræftformer herhjemme. Men i overensstemmelsemed Bekendtgørelse nr. 1449 af 11. december 2007 skal det altid tilstræbes, atvandkvaliteten er bedst mulig, det vil sige, at indholdet af arsen er så lavt sommuligt i drikkevandet.
Kontrol af arsen i drikkevandI den danske bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn medvandforsyningsanlæg er der opstillet to grænseværdier for drikkevandetsindhold af arsen. Én grænse-værdi på 10 �g/l er gældende for vandprøverudtaget fra forbrugernes taphaner, og en anden på 5 �g/l er gældende vedindgang til forbrugerens ejendom. Årsagen til indførelse af to grænseværdier erden, at der under særlige forhold kan tænkes at ske en afsmitning af arsen fravandinstallationer. Fastsættelsen af et lavere krav ved indgang til ejendommengiver således mulighed for en vis afsmitning fra instal-lationer, uden atgrænseværdien på 10 �g/l overskrides. I bekendtgørelsen er det anført, at ”hvisvandværket kan dokumentere, at der ikke sker en tilførsel af metaller iledningsnettet, kan der i stedet for måling ved indgang til ejendom måles ved af-gang fra vandværket”. Hvis der er behov for at analysere for arsen i vandprøverudtaget fra forbrugers taphane, skal man benytte en metode anvist af By- ogLandskabsstyrelsen. Den nu gældende vejledning er nr. 9191 af 24/04/2009 ommetode til sammensat flowproportionel prøvetagning af drikkevand vedforbrugers taphane. Hyppigheden for kontrol af drikkevandets indhold af arsenvarierer fra hver andet år for små vandværker til to gange om året for storevandværker. En kommunalbestyrelse kan jf. bekendtgørelsen træffe afgørelseom, at kontrolhyp-pigheden skal øges.
5
Manual om arsen i dansk drikkevand
Typer af løsninger
De præsenterede løsninger i denne manual er for overskuelighedens skyldinddelt i fire overordnede typer som vist herunder.
Løsningstype A: Optimering af indvinding fra eksisterendeboringerEt vandværk med flere indvindingsboringer kan muligvis reduceredrikkevandets indhold af arsen ved en simpel justering af oppumpninger fraboringerne på kildepladsen. Typisk er pumpestrategier fastlagt med enten detformål at sprede indvindingen mest muligt, eller ud fra et ønske om atopretholde en oppumpning fra alle indvindingsboringer. Endelig kan det væreenergimæssige hensyn, der betinger oppumpningerne. Det er derimod yderstsjældent, at råvandets vandkvalitet er bestemmende for et vandværkspumpestrategi. Hvor der optræder høje koncentrationer af arsen i drikkevandet,er der behov for en ny tilgang, og da bør en lav koncentration af arsenkombineret med en højt indhold af jern have høj prioritet, idet dette giver debedste betingelser for fjernelse af arsen i vandbehandlingen. Det bør derforundersøges, om en ændret fordeling af oppumpningen mellem kildepladsensboringer kan formindske drikkevandets indhold af arsen.Hvis der er overkapacitet på en kildeplads, er det muligt, at en boring med dårligvandkvalitet kan tages helt eller delvist ud af drift, så der kun pumpes fraboringen i særlige situationer - eksempelvis når rentvandstanken er næstentom. Med denne løsning opretholdes forsyningssikkerheden, men hvisboringens vandkvalitet bidrager meget til en samlet, dårlig vandkvalitet, bør dentages helt ud af drift.Det bemærkes, at derikkeer belæg for, at arsenindholdet i råvand kanmindskes ved at pumpe med en mindre ydelse fra boringer. Denne løsning ertidligere anvendt med held i forbindelse med nikkelproblemer, hvor det kanvære vigtigt at minimere sænkningstragten for at undgå frigivelse af nikkel frasedimentet. I Danmark har sænkningstragten normalt ingen indflydelse påfrigivelse af arsen.
6
Manual om arsen i dansk drikkevand
Løsningstype B: Etablering af nye indvindingsboringerResultater fra nyere forskningsprojekter har vist, at grundvandets indhold afarsen i mange tilfælde varierer både med dybden i undergrunden og inden forkorte geografiske afstande. Der kan derfor muligvis opnås en bedre vandkvalitetmed lavere indholdet af arsen ved at pumpe fra andre lag eller ved at flytteindvindingen til en ny kildeplads inden for en rimelig afstand af vandværket.Såfremt der i en boring oppumpes fra flere adskilte sandlag, vil der ofte væreforskellige koncentrationer af arsen i de vandførende zoner. Generelt kan detsiges, at de laveste koncentrationer af arsen typisk findes i sandlag med størremægtigheder. I undersøgelser gennemført på Fyn, i områder hvor der generelter høje koncentrationer af arsen i grundvandet, er det eksempelvis påvist, atmulighederne for at oppumpe råvand med koncentrationer under 5 �g/l er størstfor sandlag, der er tykkere end 10 meter. Undersøgelserne fra Fyn viser også,at der generelt findes lavere koncentrationer af arsen i de dybere sandlag.Begge disse observationer viser, at der kan være god grund til at undersøgeforskellige filtersatte intervaller i boringerne. Såfremt der forekommer relativthøje koncentrationer i særlige niveauer, kan disse niveauer med fordel undgås,når der etableres nye boringer, eller når eksisterende boringer renoveres. Andresteder i landet kan forholdene være anderledes, end de her beskrevne fra Fyn,og der bør derfor gennemføres undersøgelser med henblik på en afklaring aflokale forhold, inden der tages beslutning om boringernes filtersætning. Der kanogså være mulighed for at filtersætte boringer mere terrænnært, her skal derdog tages hensyn til en eventuel forøget sårbarhed over for overfladenæreforureninger af grundvandet, eksempelvis nitrat.Hvor det på en eksisterende kildeplads ikke er muligt at foretage ovennævnteændringer af indvindingsforholdene, kan en løsning være at flytte kildepladsenog etablere en ny rørføring til vandværket. Også i dette tilfælde bør der udføresforundersøgelser, der kan klarlægge, om der i rimelig afstand fra værket findesgrundvand med et tilstrækkeligt lavt arsenindhold.
Løsningstype C: Rensning af råvand for arsen
7
Manual om arsen i dansk drikkevand
Der findes en række rensningsmetoder på markedet til fjernelse af arsen, ogvalg af metode bør derfor bero på en vurdering af de konkrete forhold i denenkelte sag. De mest udbredte og effektive metoder såvel herhjemme som iudlandet er fjer-nelse af arsen ved filtrering af råvandet gennem et granulat,eller ved tilsætning af opløst jern til råvandet. Det er valgt her at beskrive disseto metoder mere indgående.Ved anvendelse af et granulatfilter etableres normalt et trykfilter umiddelbart førrentvandstanken. Trykfiltret fyldes med et filtergranulat designet til at fjernearsen fra råvandet. De fleste granulater til fjernelse af arsen består af en formfor jernoxid. Granulatet binder arsen fra det behandlede vand, og fungererderfor ved samme princip som et aktivt kulfilter til fjernelse af organiskeforureninger. Det betyder, at granulatet langsomt bliver mættet med arsen, ogsamtidig stiger koncentrationen af arsen gradvist i det rensede vand. Førkoncentrationen i udløbet overskrider grænseværdien, eller en andenkoncentration fastsat af vandværket, udskiftes granulatmaterialet. Typisk skalgranulatet udskiftes efter få års drift.På nogle vandværker kan sandfiltrenes fjernelse af arsen forbedres ved atsupplere vandets naturlige indhold af jern. I dette tilfælde tilsættes opløst jern iform af jernklorid eller jernsulfat med en doseringspumpe. Man skal væreopmærksom på, at supplerende tilførsel af jern kan medføre et behov forjustering af skylle-proceduren.Der findes flere typer af løsninger ved jerndosering. I nogle tilfælde kan jerntilføres direkte til eksisterende filtre. I andre tilfælde skal der foretages enombygning af vandværket fra enkelt- til dobbeltfiltrering, hvorved der kandoseres jern både på for- og efterfilter. Endelig kan der opføres et nyt filter(oftest et trykfilter) i serie med det eller de eksisterende filtre.
Løsningstype D: Sammenlægning eller samarbejde med andetvandværkDet har vist sig, at høje koncentrationer af arsen i drikkevandet mange stederforekommer på vandværker med forholdsvis små indvindinger. På mindrevandværker kan der være relativt beskedne ressourcer til at løse et så relativtvanskeligt teknisk problem som at reducere drikkevandet indhold af arsen, og8
Manual om arsen i dansk drikkevand
en løsning kan i disse tilfælde derfor være et samarbejde med etnabovandværk. Dette kræver selv sagt, at dette vandværk leverer drikkevandmed et passende lavt indhold af arsen.Én type løsning kan være køb af rå- eller rentvand fra et andet vandværk, såder ved en passende opblanding kan opnås en acceptabel vandkvalitet.Såfremt råvand fra en kildeplads har et så højt indhold af arsen, at der selv efteren opti-mering af oppumpninger mellem de enkelte boringer, eller med rensningaf råvandet, ikke kan opnås en acceptabel vandkvalitet, bør det overvejes atned-lægge kildepladsen. Det bevirker, at al vand købes fra det andet vandværk,og hvis der købes rentvand, er der tale om en omdannelse til etdistributionsselskab. Det kan således blive aktuelt med en egentligsammenlægning af to eller flere vand-værker.
9
Manual om arsen i dansk drikkevand
Hvordan vælger man den rigtige løsning?
Inden man lægger sig fast på en løsning til reduktion af et vandværks indhold afarsen i drikkevandet, bør man overveje værkets forsyningssituation i sin helhed.I disse overvejelser bør blandt andet indgå en vurdering af værkets almenetilstand, andre vandkvalitetsmæssige udfordringer samt forsyningensøkonomisk situation. Det synes indlysende, at det ikke giver mening atinvestere mange penge i en løsning, hvis der er tale om et nedslidt anlæg og envanskelig almen råvands-kvalitet. Hertil kommer en vurdering afdriftspersonalets faglige kvalifikationer; er personalet i besiddelse af detilstrækkelige kvalifikationer til at håndtere en mere kompliceret rensningstekniktil fjernelse af arsen?Endelig bør man kontrollere plangrundlaget, som bl.a. angives i forskelligedoku-menter, herunder vandforsyningsplan, indsatsplan, handleplaner ogNatura 2000. Disse planer kan give oplysninger om vandforsyningens rolle i denfremtidige forsyningsstruktur, samt hvilke udfordringer forsyningen står over for ifremtiden. Hvis overvejelserne taler for, at vandforsyningsanlægget erbevaringsværdigt, skal der træffes valg angående en teknisk løsning. Dekommende afsnit kan være til hjælp i valget af løsning.Diagrammet på den følgende side viser en generel fremgangsmåde tilidentifikation af en passende løsning, der kan bruges på ens vandværk. Detanbefales, at man i første omgang undersøger mulighederne for at opnå enbedre drikkevandskvalitet ved en forbedring af råvandets kvalitet. Hvis det ermuligt, kan man undgå en vedvarende driftsudgift til vandrensning. Først hvisder ikke er mulighed for en alternativ, attraktiv udnyttelse afgrundvandsressourcen, eller hvis usikkerhederne forbundet med en afklaring afdisse forhold er for store, bør valg af en rensnings-metode indgå som enløsningsmodel.Det foreslås derfor, at man i først omgang forsøger en optimering afoppumpningen med de eksisterende boringer (løsningstype A). Såfremt detteikke kan løse pro-blemet, undersøges muligheden for etablering af nyeindvindingsboringer (løsnings-type B). Såfremt disse muligheder ikke kan føre tillavere indhold af arsen i drikke-vandet overvejes rensning af råvandet(løsningstype C). Når man har identificeret og vurderet de tekniske ogøkonomiske aspekter af en mulig løsning, har man et bedre grundlag for igen atvurdere forsyningens situation. Det kan vise sig, at det giver mere mening afsammenlægge/samarbejde med en anden vandforsyning (løsningstype D).
10
Manual om arsen i dansk drikkevand
11
Manual om arsen i dansk drikkevand
Løsningstype A: Optimering af indvinding fra eksisterendeeksisterende boringerLøsningstype A:Optimering af indvinding fraboringer
Kriterier for valg af løsningsmetoder ved ændring af oppumpning, samteksempler på anvendelse af denne type løsning, fremgår af nedenståendetabel.Nr. LøsningA1A2A3BoringsprioriteringAflukning af dele af filtretEgentlig sløjfning af boringKriterierBør udføres af alle vandværker medarsenproblemerEksemplerÅboværket
A: Optimering af indvinding fra eksisterende boringer
Boringer med flere filterindtag adskilt Ingenaf blindrørDer er overkapacitet på kildepladsen Elling
A1
Boringsprioritering
Råvandets samlede koncentration af arsen kan ofte reduceres ved en justeringaf de relative oppumpninger fra boringer på en kildeplads. Derfor bør allevandværker med arsen i drikkevandet først undersøge denne mulighed.Det omtrentlige bidrag til blandingskoncentrationen af arsen i det behandledevand beregnes ved nedenstående ligning for hver boring, hvor As erkoncentration af arsen i �g/l og Fe er jernkoncentration i mg/l:
AsrentvandAsråvand
1,1FeråvandAsråvand11,1Feråvand
Ved at gange andelen af den oppumpede vandmængde fra den enkelte boringmed den beregnede koncentration af arsen i det rensede vand, kan manberegne den enkelte pumpeborings bidrag til den samlede koncentrationen afarsen i drikke-vandet, se eksemplet i tabellen i næste side.I eksemplet reduceres drikkevandets indhold af arsen fra 7,0 til 4,3 �g/l alenesom følge af justeringen af oppumpningerne, fra en ligelig fordeling mellemboringerne til fordeling med oppumpninger mellem 5 og 60 % af den samledeoppumpning fra de enkelte boringer.
12
Manual om arsen i dansk drikkevand
Boring1234
As, råvand�g/l8111622
Fe, råvand As, rentvandmg/l1,41,10,90,8�g/l3,15,08,011,7As �g/l
Oppumpning Oppumpningførefter%252525257,0%6030554,3
Det skal bemærkes, at koncentration af arsen i råvandet fra de enkelteindvindings-boringer skal variere betydeligt (f.eks. mere end 2 �g/l), såfremt derskal være grundlag for optimering af pumpestrategien som ovenfor beskrevet.Dette skyldes, at råvandets indhold af jern og arsen varierer fra måling til måling(ofte � 20 % eller mere), samt det forhold, at den faktiske arsenfjernelse ivandbehandlingen kan variere fra den arsenfjernelse, der kan beregnes ud fraovenstående ligning.Fordele:Hurtig og let at gennemføre.En billig løsning - ingen eller meget få anlægs- eller driftsudgifter.Ulemper:Svarer ikke nødvendigvis til den mest energiøkonomiskeboringsprioritering.Kan være begrænset af boringernes ydelser.Økonomiske nøgletal:Ønsker man ikke selv at foretage en boringsprioritering, vil dette typiskkunne gøres af en rådgiver for 7.000 – 10.000 kr.
A2
Aflukning af dele af filtret
I indvindingsboringer med flere, adskilte filterindtag, kan der foretages enbestemmelse af koncentrationen af arsen i råvandet fra de enkelte filterindtag.Dette kan gøres ved en separationspumpning eller med en akkumuleretprøvetagning i boringen. Såfremt der er en betydelig variation i grundvands-kvaliteten, kan det med ligning på side 12 beregnes, om dét at aflukke dele af
13
Manual om arsen i dansk drikkevand
boringen, er en brugbar løsning. Det er i dette tilfælde vigtigt at vurdere, omboringen kan opretholde en tilstrækkelig ydelse efter en delvis aflukning.Fordele:Forholdsvis billig at gennemføre .Ulemper:Er kun anvendelig i boringer med flere filtrerindtag i samme blindrør,hvor koncentrationen af arsen varierer væsentligt med dybden.Kan være begrænset af boringens ydeevne.Økonomiske nøgletal:Prøvetagning af flere filterindtag i en boring, samt analyser og vurderingaf muligheder og efterfølgende aflukning af dele af en boring, kostertypisk 40.000 – 60.000 kr. afhængigt af de lokale forhold.
A3
Egentlig sløjfning af boring
Såfremt en analyse af kildepladsen viser, at én eller flere boringer bidrager meden betydelig mængde arsen af den samlede mængde arsen i drikkevandet, børdet overvejes at tage denne eller disse boring(er) helt ud af produktion.Fordele:Forholdsvis billig løsning at gennemføre.Ulemper:Ydelsen fra den sløjfede boring skal erstattes ved at pumpe mere fra deøvrige boringer.Økonomiske nøgletal:Sløjfning af en boring koster typisk 10.000 - 20.000 kr. afhængigt afdybde, diameter og adgangsforhold.
14
Manual om arsen i dansk drikkevand
indvindingsboringerLøsningstype B: Etablering af nyeEtablering af nye indvindingsboringerLøsningstype B:
Tabellen nedenfor angiver kriterier, der kan anvendes til etablering af nyeindvindingsboringer.Nr. LøsningB1B2Boring til en anden dybdeFlytning af kildepladsKriterierFormodning om eksistensaf dybere vandførende lagFormodning om eksistensaf alternative, brugbarevandførende lagEksemplerNørre ÅbyIngen
B: Etablering af nye indvindingsboringer
B1
Boring til en anden dybde
Hvis det ved optimering af oppumpninger fra boringerne på en kildeplads ikkeer muligt at reducere råvandets indhold af arsen til et acceptabelt, lavt niveau,bør næste overvejelse være etablering af nye pumpeboringer. Den simplesteløsning kan være at oppumpe fra dybere grundvandsmagasiner påkildepladsen. Det bør her undersøges, om der fra andre boringer i området eren viden om forholdene på større dybder i undergrunden. Hvis der ikkeforeligger tilgængelige oplysninger, må der foretages prøveboringer. Underborearbejdet bør der om muligt løbende udtages vandprøver fra bunden afboringen, så vandkvaliteten kan vurderes inden udbygning af boringen.Fordele:Varig løsning uden driftsomkostninger til avanceret vandbehandling.Ulemper:Usikkert om der kan opnås et tilfredsstillende resultat.Økonomiske nøgletal:Etablering af en ny pumpeboring vil typisk kræve en investering på150.000 til 300.000 kr.Hertil kommer udgifter til undersøgelser i oplandet, som variererafhængigt af omganget.
15
Manual om arsen i dansk drikkevand
B2
Flytning af kildeplads
Såfremt der ikke kan findes en løsning inden for den givne kildepladsanlæg, børen flytning af kildepladsen overvejes. I dette tilfælde bør det også vedforundersøg-elserne lægges vægt på grundvandskemiske forhold, i førsteomgang ved at indsamle tilgængelige oplysninger fra nabovandværker og vedeventuelt efter-følgende borearbejde. Der vil typisk være en risiko for, atvandkvaliteten i nye boringer ikke er væsentlig bedre end i de gamle boringer.Der skal endelig foretages en helhedsvurdering af vandkvaliteten, så der tageshensyn til vandets indhold af nitrat, miljøfremmede stoffer og andrekomponenter.Fordele:Varig løsning uden driftsomkostninger til avanceret vandbehandling.Ulemper:Usikkert om der kan opnås et tilfredsstillende resultat, og det kan væreforbundet med store omkostninger.Økonomiske nøgletal:Omkostningerne til etablering af en ny kildeplads er i høj grad betingetaf, eventuelle omkostninger til køb af arealer. Etablering afpumpeboringer vil typisk kræve en investering på 150.000 til 300.000kr. per pumpeboring. Etablering af råvandsledning koster i landdistriktertypisk mellem 600 og 800 kr. per meter, men i tæt bebyggede områderkan prisen være op mod 2.000 kr. per meter.Hertil kommer udgifter til undersøgelser i naboområdet samt enhelhedsvurdering af vandværkets forhold.
16
Manual om arsen i dansk drikkevand
Løsningstype C: Rensning af råvand for arsenRensning af råvand for arsenLøsningstype C :
Tabellen nedenfor angiver kriterier, der kan anvendes til at fastlægge, hvilkenrensningsløsning der er mest egnet for det aktuelle vandværk.Nr. LøsningC1Filtrering med granulatKriterierÅrsproduktion < 100.000 m3/år ogKoncentrationer af arsen i råvand < 10 �g/leller behov for minimal pasningJernkoncentrationen i råvand < 1 mg/l ogkoncentrationer af arsen i råvand < 15 �g/lAnlæggets driftstid (t/døgn)Filterhastighed < 30 m/tIkke mulighed for ovenstående løsningerMålsætning for arsen i rentvand < 2 �g/lEksempelHundslund,SandbyTindbæk,SpentrupFensmark,HarlevNakskov,Galten
C: Rensning af råvand for arsen
C2C3
Jerndosering påeksisterende filtreJerndosering ogombygning tildobbeltfiltreringJerndosering vedanlæg af nye filtre
C4
C1
Filtrering med jerngranulat
Denne rensningsløsning stiller relativt få krav til driftspersonalet, og den kanvære et passende valg for et mindre vandværk med begrænsedepersonalemæssige ressourcer. Til gengæld er metoden ikke den billigstemetode til vandrensning for arsen.Ved dimensionering af denne løsning er der behov for en beregning af, hvorlænge der kan leveres drikkevand med en ønsket koncentration af arsen. Dettekræver oplysninger om vandværkets vandgennemstrømning per døgn, omkoncentrationen af arsen i råvandet samt granulatets kapacitet til at tilbageholdearsen med den aktuelle sammensætning af råvandet, herunder især vandetspH, fosfat-, silicium- og sulfatindhold. Vandværket bør derfor bl.a. sikre sig engaranti for granulatets holdbarhed fra leverandøren.Ved etablering af denne rensningsmetode, skal der være stor opmærksomhedpå desinficering af filter og granulat. Det anbefales derfor, at der tilsættes klor tildet nye filter med granulat med henstand natten over.Fordele:17
Manual om arsen i dansk drikkevand
Begrænsede driftsmæssige opgaver.Et lavt arsenindhold i en lang periode efter granulatskift.Ikke behov for håndtering af kemikalier.Ingen forøgelse af slammængden.
Ulemper:Generelt relativt dyr metode.Kræver plads til et nyt trykfilter.Arsenindholdet i det behandlede vand stiger langsom indtil granulatetudskiftes.Økonomiske nøgletal:Ved rensning med granulat er den største udgift oftest køb af granulat-materialet. Grafen på næste side viser prisen på granulat omregnet tilkr/m3drikkevand. Grafen forudsætter, at prisen på granulat er 180kr/kg, og dets kapacitet er 4 g arsen/kg granulat. Andre væsentligeudgifter er trykfilteret og evt. omkostninger til ombygning påvandværket.Følgende udgifter kan også komme på tale: Arbejdsprocessen omkringudskiftningen af granulatet, bortskaffelse af brugt granulat og evt.skyllepumpe, hvis den eksisterende ikke kan anvendes. Hvis metodenanvendes på et vandværk med åbne filteranlæg, er der behov fortransportpumpe, el-udgift til pumpen, og f. eks. ultralydsmåler tilvandspejlsmåling. Se eventuelt også de økonomiske nøgletal underLøsning C4.
18
Manual om arsen i dansk drikkevand
1,101,00Driftsudgifter til granulat (kr/m )

3

0,900,800,700,600,500,400,300,200,100,000510152025Arsen ved indgang til granulatfilter (�g/l)
C2
Jerndosering på eksisterende filter
Den metode stiller relativt høje krav til driftspersonalet, og den er derfor kun etpassende valg på vandværker, hvor sådanne personalemæssige ressourcer ertil stede. Der skelnes i det følgende mellem vandværker, hvor råvandet fjernesved en enkeltfiltrering eller ved en dobbeltfiltrering. Her vil forhold vedrørendeenkeltfiltre-ring blive omtalt, og i følgende afsnit omtales metoder veddobbeltfiltrering.Ved jerndosering tilsættes råvandet ekstra opløst, reduceret jern, så der kanfjernes en større del af arsen i råvandet under vandbehandlingen. Metoden ervelegnet, hvor koncentrationen af jern i råvandet er lav, under 1 mg/l, ogråvandets indhold af arsen er relativt lavt, under 15 �g/l.Undersøgelser har vist, at forøget jernbelastning kan forringe filtrenes evne til atfjerne ammonium, hvilket skal tages i betragtning ved valg af denne metode. Eneventuel effekt på ammoniumfjernelsen kan vurderes, ved at afprøvejerndosering i en periode.
19
Manual om arsen i dansk drikkevand
Der har tidligere været diskussion om eksisterende, arsenholdigt filtermaterialebør udskiftes ved etablering af en ny rensningsteknik, idet man hermed kunnereducere risikoen for afsmitning af arsen til vandet under filtreringsprocessen.Det har vist sig, risikoen for afsmitning af arsen er begrænset og kortvarig, og atden eventuelt kun optræder i forbindelse med ændringer ijerndoseringsniveauet. Derfor anbe-fales det, at eksisterende filtermateriale ikkeudskiftes i disse situationer.Fordele:Relativt billig løsning.Ulemper:Kræver håndtering af kemikalier (arbejdsmiljø, korrosion, forkertdosering, tilstopning).Arsenindholdet i rentvandet kan variere, hvis der pumpes fra forskelligeindvindingsboringer med forskelligt arsenindhold, eller hvisarsenindholdet i råvandet varierer med tiden i boringerne.Kan medføre forringelse af ammoniumfjernelsen.Kræver tilpasning af skylleproceduren.Forøger slammængden.Økonomiske nøgletal:Ved jerndosering på eksisterende filtre er der tale om begrænsedeudgifter. Grafen nedenfor viser et prisinterval for det supplerende jernomregnet til kr/m3drikkevand.Udgifter til bortskaffelse af ekstra slam kan være en væsentlig udgift, daarsenindholdet i skyllevandsslam kan være så højt, at der er tale omfarligt affald. Pumpbart slam bortskaffet hos Kommunekemi kosteromkring 1.700 kr/t i våd tilstand. En god afvanding af slammetformindsker vægten, og dermed også udgifterne til bortskaffelse.Udgifter til rådgiver vurderes at være relativt beskedne.
20
Manual om arsen i dansk drikkevand
0,15
Udgifter til opløst jern (kr/m )

3

0,10
0,05
0,0000,511,52Doseret jernmængde (mg/l)2,53
C3
Jerndosering og ombygning til dobbeltfiltrering
Som tidligere omtalt fjernes der mere arsen i et vandværks filtre, jo mere jernder er i råvandet, hvorfor det kan være en god idé, at forøge mængden af jern idet behandlede vand. Man får imidlertid mere ud af en tilsætning af ekstra jerntil jernfattigt råvand, end ved tilsætning til jernrigt vand. Eksempelvis fjernesover 50 % arsen, hvis der tilsættes 1 mg/l jern på et filter, hvor der i forvejenintet jern er i råvandet. Hvis der også tilsættes 1 mg/l jern på et filter, hvor der iråvandet i forvejen er 3 mg/l jern, opnås mindre end 5 % yderligerearsenfjernelse. Der kan derfor opnås en bedre fjernelse af arsen ved at dosere1 mg/l på to filtre i serie (forfilter og efterfilter) end ved at dosere 2 mg/l på etfilter. Dette kan ske ved en dobbeltfiltrering, og en sådan filtrering har samtidigden fordel, at råvandets indhold af reduceret arsen omdannes til en oxideretform for arsen, der fjernes bedre under jernudfældningen i filtrene.På værker, med relativt høje koncentrationer af arsen i råvandet, bør det derforovervejes at etablere en dobbeltfiltrering. Denne løsning øger imidlertid kravenetil skylleprocedurerne på vandværket, da der er tale om en større belastning affiltrene med jern. Derfor skal man sikre sig, at hyppigere skyl kan finde steduden at medføre problemer med kapacitet eller opholdstid (til bundfældning afskyllevandet) i skyllevandstanken/-bassinet.
21
Manual om arsen i dansk drikkevand
Anvendelse af denne løsning kræver endvidere, at vandværket har entilstrækkelig behandlingskapacitet, idet filterhastigheden samtidig forøges til detdobbelte. Dette er normalt ikke acceptabelt, men kan eventuelt imødekommesved at reducere råvandsydelsen. Et anlægs kapacitet kan beregnes ved atmultiplicere den aktive driftstid (målt i timer pr. døgn) med vandetsfilterhastighed (målt i meter per time). Hvis det skal kunne betale sig at foretageen ombygning, skal dette tal som en tommelfingerregel være under 30 meterper. døgn. Eksempelvis vil et vandværk, der er i drift i 14 timer pr. døgn med enfilterhastighed på 2 meter per time være en kandidat til ombygning, såfremtrentvandstanken har en størrelse, der gør en for-holdsvis jævn vandproduktiongennem hele døgnet mulig.Normalt vil en ombygning medføre ændring i rørføring og ventiler, så bådealmin-delig drift og returskylning af filtrene kan finde sted. For at styre de nyeventiler kan der være behov for at koble systemet til et eksisterende SROsystem.Fordele:En relativt billig løsning.Ulemper:Kræver håndtering af kemikalier (arbejdsmiljø, korrosion, forkertdosering, tilstopning).Arsenindholdet i rentvandet kan variere, hvis der pumpes fra forskelligeindvindingsboringer med forskelligt arsenindhold eller hvisarsenindholdet i råvandet fra samme boring varierer med tiden.Kan medføre forringelse af ammoniumfjernelse.Kræver tilpasning af skylleproceduren.Forøger slammængden.Økonomiske nøgletal:Den væsentligste omkostning i forbindelse med denne løsning kanvære ombygningen til dobbeltfiltrering. Beløbets størrelse afhænger afværkets indretning. Selve jerndoseringen medfører begrænsedeudgifter. Grafen under løsning C2 på forrige side viser et prisinterval fordet supplerende jern omregnet til kr/m3drikkevand.Udgifter til bortskaffelse af ekstra slam kan være en væsentlig udgift, daarsenindholdet i skyllevandsslam kan være så højt, at der er tale omfarligt affald. Pumpbart slam bortskaffet hos Kommunekemi koste
22
Manual om arsen i dansk drikkevand
omkring 1.700 kr/t i våd tilstand. Afvanding af slammet formindskervægten og dermed også udgifterne til bortskaffelse.Hertil kommer omkostninger til indkøb af to doseringspumper, derkoster i omkring 15.000 kr. pr. stk.Rådgiver honorar vil være relativt beskedent.
C4
Jerndosering ved anlæg af nye filtre
I mere udfordrende tilfælde, hvor råvandets indhold af arsen er meget højt, ogdets indhold af jern er relativt lavt, kan man risikere at hverken løsning C1, C2eller C3 er tilstrækkelige. Hvor værkerne samtidig ikke besidder enoverskydende kapacitet, kan det være vanskeligt at finde egnede metoder.I disse tilfælde kan løsningen være at opstille nye filtre i serie med det/deeksister-ende filtre. Herved bliver enkeltfiltrering til dobbeltfiltrering, mensdobbeltfiltrering bliver til tredobbelt filtrering. Hvis der ikke er plads til de nyefiltre i den eksisterende bygning, kan der være tale om en bygningsudvidelse.Denne løsning er forholdsvist dyr i anlægsudgifter (kan groft sammenlignesmed løsning C1, der også kræver et nyt filter), men billig i drift. De nye filtreindsættes normalt som trykfiltre umiddelbart før rentvandstanken.Der doseres jern på de nye efterfiltre, hvor arsen findes i sin oxiderede form,der udfælder relativt meget på jernfiltre. Afhængig af de specifikke forhold, kander i mange tilfælde med fordel også doseres jern på dét eller de eksisterendefiltre. Her skal man dog være påpasselig med ikke at påvirkeammoniumfjernelsen på de eksisterende filtre.
23
Manual om arsen i dansk drikkevand
Fordele:Løsningen er billig i drift.Ulemper:Kræver håndtering af kemikalier (arbejdsmiljø, korrosion, forkertdosering, tilstopning).Arsenindholdet i rentvandet kan variere, hvis der pumpes fra forskelligeindvindingsboringer med forskelligt arsenindhold, eller hvisarsenindholdet i råvandet fra samme boring varierer med tiden.Kræver plads til nye filtre.Metoden er dyrere i anlæg end metoder, hvor der ikke skal opstilles nyefiltre.De nye filtre skal også returskylles.Forøger slammængden.Økonomiske nøgletal:Den væsentligste omkostning i forbindelse med denne løsning er typiskanlægsudgifter i forbindelse med udvidelse af bygning og fremskaffelseaf nye trykfiltre. En overslagspris på trykfiltre er omkring 40.000 kr. plus2.000 kr. pr. m3/t, se grafen på næste side. Den endelige pris afhængeraf materiale, overfladebehandling, leverandør, m.m. Hertil kommerstyring af returskylning, som koster ca. 10.000 kr. og opefter, afhængigtaf ønsker i forbindelse med SRO systemet. Prisen på et konkret anlægbør altid kontrolleres ved tilbud fra flere filterleverandører.Selve jerndoseringen medfører begrænsede udgifter. Grafen underløsning C2 viser et prisinterval for det supplerende jern omregnet tilkr/m3drikkevand. Udgifter til bortskaffelse af ekstra slam vil normaltvære mindre end prisen på indkøb af jern. Hertil kommer omkostningertil indkøb af to doseringspumper, der koster i omkring 15.000 kr. perstk.
24
Manual om arsen i dansk drikkevand
250.000
200.000
Pris (DKK)
150.000
100.000
50.000
00204060

3

Filter størrelse (m /t)80100
Løsningstype D: Sammenlægning/samarbejdeSammenlægning/samarbejdeLøsningstype D:
Tabellen nedenfor angiver kriterier, der kan anvendes til at fastlægge, hvilkensamarbejdsformer, der er mest egnet for det aktuelle vandværk.Nr. LøsningD1Køb af vandKriterierArsen i drikkevand hosnabovandværk < 2 �g/lNabovandværk med kapacitetEksempleringen
D: Sammenlægning eller samarbejde med andet vandværk
D2D3
Nedlægning af kildeplads Arsen i nabovandværketsdrikkevand < 5�g/lSammenlægning afvandværkerArsen i nabovandværketsdrikkevand < 5�g/l
ingenKalkerupGalten Vestermark
25
Manual om arsen i dansk drikkevand
D1
Køb af vand
En mulig løsning for et vandværk med for meget arsen i drikkevandet kan værekøb af drikkevand fra et nabovandværk med et acceptabelt, lavt indhold afarsen. Ved en passende blanding af vandet fra de to vandværker, kan dermåske opnås en rimelig vandkvalitet.Løsningen vil være betinget af: (i) koncentrationerne af arsen i de to vandtyper,(ii) hvor meget vand man er villig til at købe, og (iii) hvilket ambitionsniveau manhar for indholdet af arsen i det blandede vand. Ved køb af vand indgås en aftalemellem partnerne, og prisen godkendes af kommunen.I stedet for behandlet vand kan der også eventuelt købes råvand fra etnabovand-værk. Her kan der være en fordel at købe vand med et lavtarsenindhold og/eller et højt jernindhold. I denne situation vil købsprisen normaltvære lavere, så nogle af indtægterne fra forbrugerne kan gå til afskrivning afbehandlingsanlægget i stedet for afskrivninger hos nabovandværket.Fordele:Vandværket skal ikke gennemføre en ressourceundersøgelse ellerundersøgelse af mulighederne for rensning for råvandet for arsen.Løsningen er med til at forøge den umiddelbare forsyningssikkerhed.Ulemper:Ved denne løsning går indtægter tabt (anvendes til at betaleleverandørvandværket) samtidig med at modtagevandværket stadigskal drives.Økonomiske nøgletal:Anlægsmæssigt er længden af rørledningen til at forbindevandværkerne en væsentlig parameter. Med hensyn til typiske priserkan henvises til B2. Prisen på køb af rentvand kan variere meget,afhængigt af den leveringsaftale, der indgås. I en vejledning vedr.leveringsaftale fra Forening for Vandværker i Danmark (FVD, nr. 204)vises et eksempel, hvor driftsudgifter og afskrivning (begge kun påhovedanlægget, dvs. uden ledningsnet) deles med produceretvandmængde (m3) for at få en pris på ca. 2,50 kr/m3. Det bør dogbemærkes, at der også er set aktuelle eksempler med priser istørrelsesorden 5-8 kr/m3for rentvand. En passende pris for råvandkunne være det halve af prisen på det behandlede vand.
26
Manual om arsen i dansk drikkevand
D2
Nedlægning af kildeplads
Ved denne løsning nedlægges vandværkets egen kildeplads, og vandværketkøber alt vand fra naboværket. Hermed er der tale om et rentdistributionsselskab. Fordele og ulemper ved metoden er som ved Løsning D1,bortset fra at modtage-vandværket ikke længere skal drive kildeplads ogbehandlingsanlæg.
D3
Sammenlægning af vandværker
Ved denne løsning ophører vandværket med at eksistere som en selvstændigjuridisk enhed. Ofte vil fremgangsmåden ved nedlægning af et vandværk værebeskrevet i vedtægter og aftaler.Ved denne løsning, skal vandværkets værdier gøres op. Som udgangspunktkan kildepladsen ikke anvendes, mens distributionsnettet overtages direkte.Den fysiske tilstand af distributionsnettet kan være en væsentlig parameter.Andre værdier såsom behandlingsanlægget, rentvandstanke og pumpestationerskal vurderes, for at se om de kan indgå i den nye konstellation.
27
Manual om arsen i dansk drikkevand
Yderligere informationer, herunder om slam
Forhåbentlig kan denne manual givet nogle nyttige ideer til løsning af problemermed høje koncentrationer af arsen i drikkevandet.Råvand med arsen medfører imidlertid også dannelse af okkerslam med arsen,og vandværkspersonalet bør derfor være opmærksomme på den personligehygiejne ved f.eks. rengøringsaktiviteter og håndtering af okkerslammet.Herudover er det vigtigt, at filtermateriale og skyllevandsslam bortskaffes på enmiljømæssigt acceptabel måde. Disse forhold er ikke omtalt i denne manual,men DANVA udsender en vejledning herom i løbet af efteråret 2009. Vejledningom hvordam der sikres et godt arbejdsmiljø ved håndtering af skyllevandsslammed arsen kan hentes på hjemmesiden med adressen:http://www.danva.dk/Default.aspx?ID=2137&TokenExist=noYderligere oplysninger om forhold omtalt i denne manual kan hentes i neden-stående publikationer:Aktor, H., 1990. Okkerslam. Karakterisering af vandværksokkerslam ogvurdering af betydningen af naturgivne forhold og fysiske-kemiske processer.Afsluttende rapport for erhvervsforskeruddannelse EF 241.Baatsrup, R., Sørensen, M., Balstrøm, T., Frederiksen, K., Larsen, C., L., Tjøn-neland, A., Overvad, K. og Rauschou-Larsen, O., 2008. Arsenic in Drinking-Water and Risk for Cancer in Denmark. Environmental Health Perspectives,Vol., 16, No. 2, 231-237.By- og Landskabsstyrrelsen, 2007. Bekendtgørelsen om vandkvalitet og tilsynmed vandforsyningsanlæg (BEK Nr. 1449, 11. december 2007,www.retsinfo.dk)Jessen, S., Larsen, F., Vidkjær, M., Arvin. E. og Mosbæk. H., 2005. Rensning afarsen i en traditionel vandbehandling på vandværker. Arbejdsrapport fra Miljø-styrelsen Nr. 7 2005.http://www.miljøstyrelsen.dk/PublikationerKjøller, C., Larsen, F., Sø, U., H. og Postma, D., 2009: Arsen i kalkmagasiner iDanmark. Rapport til fem Miljøcentre i Roskilde, Odense, Nykøbing Falser,Ring-købing og Århus. GEUS rapport 2009/58.www.geus.dk/Publikationer.Larsen, F., Kjøller, C. og Gram, M., 2009: Arsen i dansk grundvand ogdrikkevand. Bind 1: Arsen i dansk grundvand. Arbejdsrapport til Vandpuljen.www.geus.dk./publikationeroghttp://www.blst.dk/Publikationer28
Manual om arsen i dansk drikkevand
Ramsay, L., 2005. Arsenfjernelse på danske vandværker. Watertech a/s.Arbejds-rapport fra Miljøstyrelsen Nr. 8 2005.http://www.miljøstyrelsen.dk/PublikationerRamsay, L., 2006. Udvidet vandbehandling for arsen. Udarbejdet af Watertechfor Storstrøms Amt.Ramsay, L., 2009: Arsen i dansk grundvand og drikkevand. Bind 2: Arsen idrikke-vand. Arbejdsrapport til Vandpuljen.http://www.blst.dk/Publikationer
29
MiljøministerietBy- og LandskabsstyrelsenHaraldsgade 532100 København ØTelefon 72 54 47 00[email protected]www.blst.dk