2-Trinns Renseløsning - Pilotprosjekt Bjørnegårdstunnelen. Thomas Meyn Institutt for bygg- og miljøteknikk

Transkript

1 2-Trinns Renseløsning - Pilotprosjekt Bjørnegårdstunnelen Thomas Meyn Institutt for bygg- og miljøteknikk thomas.meyn@ntnu.no 1

2 Prosjektbakgrunn Prosjektet «E18 Lysaker Ramstadsletta» har fått ønske fra Fylkesmannen om et 2. rensetrinn for behandling av tunnelvaskevann 2. Trinn skal fokusere på løste stoffer Infiltrasjon ikke egnet 2

3 Lover og retningslinjer EU Water Framework Directive (WFD) Protect and improve the ecological status of water bodies 'good status' should be achieved for all surface and groundwater bodies Liste over prioriterte stoffer Alvorlig trussel mot helse og miljø Intensjon om å stanse utslippene innen 2020 Håndbøkene N200 og N500 3

4 Håndbøkene N200 og N500 Rensetiltak skal dimensjoneres for å håndtere en helvask Rensingen bør skje inne i tunnelen eller i lukkete anlegg på utsiden Minimum utformes for sedimentering av partikler, nedbrytning av såpe og utskilling av olje To-trinns løsning ved mye trafikk, med fokus på løste forurensningsstoffer 4

5 Utslippskrav Fokus på redusering av vaskemidlets toksisitet og innholdet av Cu og Zn Utslippskrav til spillvannsnettet Utslippskrav til kystresipient i henhold til Veileder M-608 Grenseverdier for klassifisering av vann, sediment og biota: 5

6 Prosjektmål Bidrag til utvikling av BAT= Best Available Technique Robust informasjon om vannkvalitet Effekt av ulike rensetiltak på storskala (og i labben) Driftsintensitet og levetid Følsomhet for endring i sammensetning av vaskevann Bærekraft Dimensjoneringskriterier 6

7 Utfordringer Begrenset data Problemet er utrolig kompleks Valg av renseprosess: 7

8 High tech Hva skal man velge? Aktive løsninger Dyrt Trenger oppfølging Kompakt Høye konsentrasjoner Høy renseeffekt Konvensjonell renseteknologi Passive løsninger Billig Enkel drift Trenger mer plass Lave konsentrasjoner Lav renseeffekt Teknologi fra overvannsrensing Low tech 8

9 Vannkvalitet Mye høyere forurensing en i avrenning fra vei (i Norge) Forurensninger i partikulært eller løst form Metaller: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn Organiske stoffer: PAH, alifatiske hydrokarboner (olje), vaskemiddel TSS, Mikroplast Næringssalter 9

10 Pilotanlegg i Bjørnegårdstunnelen 10

11 Valgte prosesser Partikkelfjerning: Mekanisk filter og keramisk membran Fjerning av suspenderte stoffer som ikke ble fjernet under sedimentering Fjerning av partikulært bunnet forurensning Adsorpsjonsfilter Poleringstrinn Fokus på fjerning av løste stoffer, spesielt metaller 11

12 Mekanisk filter Poser med µm åpninger Enkel oppbygging Antatt lav driftsintensitet Kan være nyttig supplement til sedimentasjonen 12

13 Membrananlegg Keramiske membraner (Silisiumkarbid) Dykkete moduler med 100 nm porestørrelse Antatt fluks er 100 LMH Veldig tøff og inert material Kompakt og liten fotavtrykk Lang levetid Lett å rense, men bruk av kjemikalier Dyrt og potensial for tetting 13

14 Adsorpsjonsfilter Hvilket filtermateriale? Olivin, kull, zeolitt,??? Krav til forbehandling? Mye organisk materiale Tensider Antatt lav driftsintensitet Levetid til filtermateriale? 14

15 15 Aktivitet ved NTNU

16 Forskningsprosjekt ved NTNU 4-årig PhD ved NTNU: Ingeborg Farnes Oppfølging av pilotanlegget Supplerende laboratorieforsøk Partikkelfjerning Adsorpsjon Bruk av fellingskjemikalier ph-justering Pulveraktivkull? Analyse av tungmetaller, organiske sporstoffer og toksisitet Betraktninger angående kostnader, bærekraft, levetid, vedlikehold 16

17 Fokus: Karakterisering Partikkelstørrelse, fra oppløst (<1nm), via kolloidal (1nm 1µm) til partikulært Assosiasjon med forurensende stoffer Ioner, ledningsevne Hva slags organisk materiale 17

18 Mulighet: Biochar Aktivkull, laget fra avfall, for eksempel slamm fra avløpsrensing, tre- og papir bearbeiding osv. Lukket kretsløp Brukbart for fjerning av metaller og organiske stoffer Samarbeid med Brno University 18

19 Mulighet: Elektrokoagulering Effektiv metode for rensing av vann uten dosering av kjemikalier (de blir dannet i reaktoren) Ulike industrier bruker denne metoden for rensing av vann: Behandling av vann i forbindelse med petroleumsindustrien (oljeholdig avløpsvann), sigevann, vann fra gruvedrift Masteroppgave ved NMBU viste lovende resultater «Electrocoagulation for Treatment of TunnelWash Water: A Proof of Concept» (Normann, A.A., 2017) 19

20 Mulighet: Elektrokoagulering 20 Kilde: CRS Reprocessing

21 21 Takk for meg!