Lukkede infiltrasjonsanlegg i Norge. Infiltrasjonsanlegg. Typer av infiltrasjonsanlegg. Karlstad 12. april Guro Randem Hensel NIBIO

Transkript

1 Lukkede infiltrasjonsanlegg i Norge Karlstad 12. april 2018 Guro Randem Hensel NIBIO Infiltrasjonsanlegg Stor utbredelse og anerkjent løsning i Norge Anbefales i områder definert som følsomme og normale Driftssikker løsning med god renseevne forutsatt riktig dimensjonert og bygget! Forutsetter sandholdige jordmasser med evne til å holde tilbake aktuelle forurensningsstoffer Krever tilstrekkelig areal slik at infiltrasjonsfilter kan etableres Typer av infiltrasjonsanlegg Utforming av infiltrasjonsanlegg avhenger av jordmassenes sammensetning, utstrekning og mektighet avgjøres gjennom grunnundersøkelser 1

2 Dokumentasjonskrav i forurensningsforskriften Renseanlegg skal dimensjoneres og bygges slik at de har tilstrekkelig yteevne under alle klimatiske forhold som er normale for stedet de ligger ( 12 13) Generelt skal det dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet ( 12 10) Dokumentasjon skal utføres av nøytrale fagkyndige ( 12 10) Renseanlegg med naturlig infiltrasjon i grunnen skal ha dokumentasjon på at anleggets størrelse og plassering er tilpasset de aktuelle vannmengdene og grunnforholdene på stedet. Dokumentasjonen skal omfatte resultater av grunnundersøkelse ( 12 10) Prøver skal analyseres av laboratorier som er akkreditert for de aktuelle analysene ( 12 10) Utslippssted for renset avløpsvann skal lokaliseres og utformes slik at virkningene av utslippet blir minst mulig på resipienten og at brukerkonflikter unngås ( 12 11) Avløpsanlegg skal dimensjoneres og bygges slik at omgivelsene ikke utsettes for sjenerende lukt ( 12 12) Resultater fra grunnundersøkelser Dato for befaring Hvem gjennomførte grunnundersøkelsen Type grunnundersøkelse (overflatekartlegging, boring, graving, prøver etc.) Beskrivelse av grunnforhold Beskrivelse av jordprofil Resultater av kornfordelingsanalyse/infiltrasjonstest Vurdering av grunnforhold på egnet lokalitet: helning, mektighet, vannledningsevne, hydraulisk kapasitet, infiltrasjonskapasitet, løsmassers egenskap som rensemedium Vurdering av mulighet for etablering av renseanlegg med infiltrasjon i stedegne løsmasser Kart som viser undersøkte lokaliteter Muligheter for å benytte stedlige jordmasser som rensemedium? Veileder for grunnundersøkelser i forbindelse med planlegging av mindre avløpsrenseanlegg nettversjon (pdf). Rapport utgitt i papirformat av Norsk Vann i 2010 (178/2010). 2

3 Riktig løsning på riktig sted tilfredsstillende grunnundersøkelser viktig! Anerkjent dimensjonering og utforming NS EN :2000+A1, Slamavskillere VA/Miljø blad nr. 48, Slamavskiller VA/Miljø blad nr. 49, Våtmarksfiltre VA/Miljø blad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg VA/Miljø blad nr. 60, Biologiske filtre for gråvann NS EN :2016, Minirenseanlegg Godkjenningsordning for minira, SINTEF Byggforsk Kap.7 i Forskrift om utslipp fra separate avløpsanlegg, MD 1992 i fht. dimensjonering og bygging av sandfilteranlegg (forskriften er opphevet) VA/Miljø blad nr. 99: Avløp i spredt bebyggelse valg av avløpsstrategi VA/Miljø blad nr. 100: Avløp i spredt bebyggelse valg av løsning Lukkede infiltrasjonsanlegg dimensjonering Slamavskiller Pumpekum Infiltrasjonsfilter (grøfter eller basseng) 3

4 Dimensjonerende vannmengde Antall pe Slamproduksjon Tømmefrekvens Beregne vannvolum (18 timer oppholdstid) Beregne slamvolum 4

5 VA/Miljø Blad 59, Lukkede infiltrasjonsanalegg Revidert 2016: Mer informativt og tydeligere bedre forklaring av begreper Infiltrasjonsanlegg skal støtbelastes selvfall til èn grøft kan unntaksvis benyttes Tydeligere i forhold til nedsetting av peilerør i filteret og alarm for høyt vannivå i pumpekum Endring i fordeling flere hull i infiltrasjonsrør, høyere overtrykk ved innløp filter og mindre volum per pumpestøt Større gradering i fht. infiltrasjonsareal Presisering av viktighet av tilstrekkelig hydraulisk kapasitet! Bruk av infiltrasjonskammer og biomoduler vurdert Presisering av nedskalering ved biologisk forbehandling Drift og vedlikehold av infiltrasjonsanlegg Sentrale egenskaper til jordmasser for vurdering av infiltrasjonsmuligheter Vannledningsevne (m/døgn) Løsmassenes kornfordeling og lagringsfasthet er viktige faktorer mht. ledningsevne stipuleres eller måles i felt ved infiltrasjonstest Infiltrasjonskapasitet (liter/m 2 og døgn) Jordas kapasitet til å motta slamavskilt avløpsvann, bestemmes ut fra jordmassenes kornfordeling og vanngjennomtrengelighet. Et mål på mengden avløpsvann som kan infiltreres i en gitt jordart, (ref. VA/Miljø Blad 59) et dimensjoneringskriterium Hydraulisk kapasitet (m 3 /døgn) Mengden vann som kan strømme gjennom en gitt jordart over en tidsperiode beregnes. Dersom den hydrauliske kapasiteten overskrides, vil grunnvannsstanden stige som en følge av at jordmassene ikke greier å ta unna tilførte vannmengder Sentrale egenskaper til jordmasser for vurdering av infiltrasjonsmuligheter (forts.) Egenskaper som rensemedium Jordmassene evne til å holde tilbake forurensningskomponenter i avløpsvannet er av avgjørende betydning må vurderes av den som gjennomfører feltarbeid med grunnundersøkelser Mektighet og utbredelse av gode rensemasser (m) Tykkelsen og utbredelse på jordmassene som er egnet som rensemedium og resipient for slamavskilt avløpsvann er avgjørende for hvordan anlegget dimensjoneres og utformes (resultat av grunnundersøkelse) Lagringsfasthet; L (liten) M (middels) S (stor) Lagringsfastheten har stor betydning for vanngjennomtrengeligheten i den aktuelle jordarten. Stor lagringsfasthet gir lav vanngjennomtrengelighet Oppholdstid i jordmassene (døgn) Infiltrert vanns oppholdstid i jordmassene er av avgjørende for tilbakeholdelse av forurensningskomponenter må vurderes eller beregnes ut fra lokale forhold 5

6 Kornfordelingskurve Summasjon (%) S i l t S a n d G r u s 100 Leir Fin Middels Grov Fin Middels Grov Fin Middels Grov St ein ,001 0,01 0,1 d d60 S0 = d60 / d10 Partikkeldiameter (mm) God sortert jordart: S0 < 6 Dårlig sortert jordart: S0 mellom 6 og 30 Usortert jordart: S0 > 30 D50 =Md Dersom S0 < 5: Vannledningsevnen (meter per døgn) ved Hazens formel: K = (d10) 2 x 1000 Infiltrasjonsdiagram Innfiltrasjonsdiagram 100 Sotreringsgrad ,01 0,10 1,00 10,00 100,00 Middelkornstørrelse (mm) 6

7 Dimensjonering av filterflate Jordmassenes plassering i infiltrasjonsdiagrammet bestemmes (felt 1 4) Vannledningsevnen (m/døgn) beregnes/stipuleres/måles (infiltrometer) Infiltrasjonskapasiteten (liter/m 2 og døgn) bestemmes ut fra felt i infiltrasjonsdiagrammet og målt/stipulert vannledningsevne infiltrasjonskapasiteten er et dimensjoneringskriterie for å bestemme størrelsen på filterflaten (m 2 ) Jordmassenes hydrauliske kapasitet (m 3 per døgn) beregnes ut fra formel (vannledningsevne, mektighet, lengde av grøft/filter og terrengets helning) VIKTIG! Beregnet hydraulisk kapasitet > dimensjonerende vannmengde Hydraulisk kapasitet er avgjørende for HVORDAN infiltrasjonsfilteret utformes! Hydraulisk kapasitet Beregning av den hydrauliske kapasiteten til jordmassene: Q = K x M x L x I hvor Q = Hydraulisk kapasitet, m 3 per døgn K = Hydraulisk vannledningsevne, meter per døgn (målt, beregnet, stipulert) M = Mektighet av egnede løsmasser, meter (avklart i felt) L = Lengden av infiltrasjonsfilteret, meter (tilgjengelig areal/område) I = Terrengets helningsretning, prosent (målt i felt/på kart) Eksempel: Q = 5 m/døgn * 0,3 m * 20 m * 0,06 => 1,8 m 3 /døgn Miljøblad 59 setter krav til hvor stor filterflate som skal etableres ut fra grunnforhold. Den som gjennomfører feltbefaring må avgjøre hvordan infiltrasjonsfilteret skal etableres! Lukkede infiltrasjonsanlegg bygging Slamavskiller Pumpekum Infiltrasjonsfilter 7

8 Slamavskiller VA/Miljø blad 48, Slamavskiller Kammerinndeling opphevet høst 2013 Pumpekum/støtbelaster Støtbelastning gir bedre fordeling enn selvfall Infiltrasjonsanlegg skal generelt støtbelastes ved èn infiltrasjonsgrøft kan selvfall unntaksvis benyttes Støtbelasteren skal gi en jevn fordeling over filterflaten og redusere faren for gjentetting i rør og hull Alarm for høyt vannivå MÅ monteres! 8

9 Pumpekum Pumpe i pumpekummen støtbelaster infiltrasjonsfilteret slik at det oppnås jevn fordeling av slamavskilt avløpsvann i hele filteret Pumpekummen skal være tett og skal ikke ha sikkerhetsoverløp Pumpe, pumpekum og røropplegg skal være laget av korrosjonsbestandig materiale slik at det tåler avløpsvann og gasser som dannes i dette miljøet Koplingsbokser og andre elektriske komponenter skal IKKE monteres i pumpekummen vannfaste krympestrømper må benyttes! Pumpekummen skal ha alarm som viser høyt vannivå Det anbefales å benytte lys som varselsignal. Dette lyssignal skal monteres slik at funksjonsvik umiddelbart registreres Alarmlampe bør monteres på yttervegg, lett synlig for både anleggseier og servicepersonell Pumpekum skal nedsettes forskriftsmessig. Produsentens leggeanvisning skal følges 9

10 Infiltrasjonsfilter Lokale grunnforhold avgjør hvordan infiltrasjonsfilteret kan utformes: løsmasser, areal, mektighet, utstrekning, terrenghelning, topografi, forurensningskonflikter, brukerinteresser Støtbelastning pumpe muliggjør optimal lokalisering av filteret og optimal fordeling på hele filterflaten Viktig å utnytte de stedlige løsmassene optimalt Generell anbefaling å lokalisere infiltrasjonsfilteret så høyt opp i terrenget som mulig og så høyt opp i jordprofilet som mulig Minimum 50 cm fra filterflate (bunn filter) til høyeste grunnvannsstand, tette jordmasser eller fjell (<25 pe) Filteret skal alltid etableres på tvers av terrenghelningen (dvs langs med kotene) Viktig at jordmassene nedstrøms filteret forblir urørte renseareal 10

11 Dyp grøft Dyp grøft med fordelingslag og inf.rør Grunt filter Jordhaugfilter med tilkjørt sandlag Bygging av infiltrasjonsfilter 11

12 Bygging av infiltrasjonsfilter Filterflate: Grøftebunnen (filterflaten) skal være plan og horisontal Det er viktig at området nedstrøms infiltrasjonsfilteret forblir urørt Det er viktig at filterflaten ikke ligger åpen over lengre tid i byggeperioden slik at det regner på den utgravde filterflaten, samt at det ikke kjøres med tungt utstyr på filterflaten Det anbefales å etablere filteret i en tørr periode Fordelingslag: Fordelingslaget legges oppå filterflaten (grøftebunnen) Laget skal ligge horisontalt (ved pumping) og ha en tykkelse på 25 cm Fordelingslaget skal bestå av et grovt, støvfritt materiale Minste diameter skal være 12 mm og største diameter 22 mm (for eksempel mm pukk) Alternativet til pukk er lettklinker (eks. Filtralite mm) eller naturgrus 12

13 Bygging av infiltrasjonsfilter Manifoldrør og infiltrasjonsrør: Fordelingssystemet skal bestå av et manifoldrør (ved 3 eller flere infiltrasjonsrør) med diameter 110 mm og infiltrasjonsrør med diameter 32 mm Rørene skal bestå av trykkrør. Det anbefales å benytte stive rør som infiltrasjonsrør Infiltrasjonsrørenes lengde avhenger av filterets utforming Infiltrasjonsrørene legges oppå den horisontale pukkoverflaten med innbyrdes avstand på cm Det skal bores opp 6 mm hull i infiltrasjonsrørene (32 mm trykkrør). NB! Ny borebeskrivelse, ref. miljøblad 59, 2016 Rørene skal ha tette endestykker og dekkes med minimum 5 cm pukk av samme kvalitet som de underliggende massene Hele pukkoverflaten skal dekkes med VA matte eller fiberduk (masseseparerende og vanngjennomtrengelig) Bygging av infiltrasjonsfilter Fordelingsprinsipp trykkfordeling (miljøblad 59, 2016): 13

14 Bygging av infiltrasjonsfilter Fordelingsprinsipp selvfall (miljøblad 59, 2016): 14

15 Bygging av infiltrasjonsfilter 15

16 Bygging av infiltrasjonsfilter Peilerør: Det skal settes ned ett peilerør i infiltrasjonsfilteret Røret lokaliseres slik at det ikke er til hinder for eventuell bruk av området Det anbefales at røret plasseres i utløpsenden av filteret Røret kan bestå av grunnavløpsrør med diameter 75 eller 110 mm De nedre 25 cm av røret skal perforeres med minimum 20 hull Diameter på disse hullene skal være 8 mm Det er spesielt viktig at det er hull i den aller nederste delen av røret Det skal ikke være ters på rørenden som er ned i filteret Røret skal (minimum) ha høyde ca. 0,5 meter over terrengoverflaten og påmonteres tett endestykke, f.eks. en ters uten pakning slik at det er lett å kontrollere om det eventuelt står vann i fordelingslaget Røret skal forankres slik at det ikke kan trekkes opp av filteret 48 16

17 Bygging av infiltrasjonsfilter Overdekking: Infiltrasjonsfilteret overdekkes med lokale eller tilkjørte jordmasser til en tykkelse på minimum 0,5 meter I den nedre halvdel av overdekningen skal det ikke være stein større enn 15 cm Terrengoverflaten der infiltrasjonsfilteret etableres vil komme tilbake til tilnærmet samme nivå som eksisterende terrengnivå for dype infiltrasjonsfiltre, men vil heves i fht. eksisterende terreng for grunne filtre og overflatefiltre Anlegget må ikke skades av ferdsel ikke kjøre over med tunge kjøretøy Frostisolering: Infiltrasjonsanlegg må etableres slik at det er frostfritt Det kan benyttes jordmasser, plater av ekstrudert polystyren eller Isolonskum (og eventuelt varmekabler) Ansvarlig utførende må vurdere behovet for isolering ut fra lokale forhold 17

18 18

19 Jordhauginfiltrasjonsanlegg Etableres der jordmassene har tilfredsstillende sammensetning, men begrenset mektighet Oppbygd filter med tilkjørt sandlag (30 50 cm) Klasse 2 sand støpesand eller pussesand Pumpe skal benyttes for optimal fordeling Viktig med stabile sidekanter og god overdekning Tradisjonelt infiltrasjonsfilter med fordelingslag og sprederør over tilkjørt sandlag Terrenget heves vesentlig der filteret etableres 19

20 20

21 21