Oppegård Kommune. Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA. Utgave: 1 Dato:

Transkript

1 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Utgave: 1 Dato:

2 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 1 DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapporttittel: Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Utgave/dato: 1 / 15. des Arkivreferanse: - Oppdrag: Vannverksslam Stangåsen Oppdragsleder: Leif Sigvaldsen Fag: Vann og miljø Tema Forretningsområde1 Skrevet av: Jon Brandt Kvalitetskontroll:

3 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 2 FORORD Asplan Viak har vært engasjert av for å vurdere tiltak på slambehandlingen ved Stangåsen VB. Stig Bell har vært kommunens kontaktperson for oppdraget. Shima Bagherian har også deltatt i arbeidet. Leif Sigvaldsen har vært oppdragsleder for Asplan Viak. Skien, 15/12/2014 Leif Sigvaldsen Oppdragsleder Jon Brandt Kvalitetssikrer

4 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Beskrivelse av problemet... Feil! Bokmerke er ikke definert. 2.1 Sedimenteringslinjene Flotasjonslinjene Filterspyling Effekt av vannverksslam Mengder vann og slam til avløp Vannmengder Vannkvalitet Dosering av aluminium Slammengder Tiltak Enkle tiltak Tiltak inne i nåværende anlegg Tiltak som krever bygningsmessig utvidelse Vurdere arealbehov og plassering av tiltak som krever bygningsmessig utvidelse Kostnadsberegning av tiltak Oppsummering og anbefaling...20

5 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 4 1 INNLEDNING Stangåsen vannverk behandler råvann fra Gjersjøen med fullrensing. Anlegget har to linjer i parallell med sedimentering og flotasjon. I forkant av sedimentering og flotasjon er det kjemikalietilsetning og flokkulering. Det meste av slammet som produseres på anlegget tas ut i flotasjon og sedimenteirngskamrene. Deretter går vannet fra begge linjene til to-media filter (filtralite og kvartssand) som tar ut resterende stoff slik at man oppnår drikkevannskvalitet. Øvrig behandling med UV, klor og ph-justering blir ikke tema i dette oppdraget. Slam og spylevann slippes i avløp, som går via et utjevningsvolum til Nordre Follo RA. Her ser man store driftsproblemer som følge av avløpet fra vannverket. Dette har vært påpekt i lang tid fra avløpsrenseanleggets side, og problemene har tiltatt etter ombygging av Nordre Follo RA, med mer kompakte enheter på slamsiden (mindre utjevningsvolum på anlegget). AV har i oppdrag å beskrive mulige tiltak for å begrense disse problemene. 2 / BAKGRUNN Ved drift av vannverket kommer det avløp med innhold av slam fra ulike trinn i prosessen. Vannverksslam dannes i hovedsak ved at fellingskjemikaliet, som ved Stangåsen er aluminium, reagerer med vann og danner aluminiumhydoksid. Aluminiumshydroksid danner slampartikler som også fanger opp andre finpartikler i vannet slik at dette renses. Slampartiklene skilles så ut fra vannet, først i sedimentering eller flotasjon, og så i filtrene. Slam som stort sett består av aluminiumhydroksid viser seg å ha dårlige avvanningsegenskaper. Det har ingen verdi i jordforbedring ettersom både innholdet av fosfor og organisk stoff er lite, og det bidrar ikke til produksjon av biogass i et slamanlegg med anaerob utråtning. Det er derfor ikke noe positivt bidrag for renseanlegget, men tvert imot et betydelig driftsproblem. Men slammet som oppstår i vannbehandlingen må håndteres, enten i avløpsrenseanlegget eller med separat slamavvanning i forbindelse med vannbehandlingsanlegget. 2.1 Sedimenteringslinjene Anlegget har to linjer med sedimentering, der bassengene er av gammel type med dobbel bunn for å øke effektivt sedimenteringsareal. Bassenget har ikke slamskraper og kontinuerlig uttak av slam. En gang i måneden må slammet fjernes ved at bassenget tappes ned og slammet spyles i avløp. Slammet går via et utjevningsbasseng i fjell og videre i avløpssystemet til renseanlegget.

6 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 5 Figur 1: Tegning av eksisterende sedimenteringsbasseng. 2.2 Flotasjonslinjene Parallelt med sedimensteringslinjene er det bygget et flotasjonstrinn som består av to flotasjonsbassenger. Der tilsettes det vann som avgir ørsmå luftbobler, og når de stiger i vannet hekter de seg på slampartikler og gjør at disse får oppdrift. Slammet samles i et slamteppe på overflaten, og dette trekkes av med ei rulle med skovler på til ei avløpsrenne. Hovedmengden av slammet tas da av jevnlig fra overflaten. Dette slammet føres da kontinuerlig til renseanlegget. Selv om det meste av slammet tas av på toppen, vil noe av slammet synke og legge seg på bunnen i bassenget. Dette slammet fjernes på samme måte som slam fra sedimenteringsbassengene. Bassenget tømmes og spyles omtrent hver fjerde måned. Figur 2 Snitt gjennom de to flotasjonsbassengene. Innløpet kommer i en fordelingskanal nede på hver side, mens utløp for renset vann skjer ved overløp til kanal mellom bassengene.slammet som skrapes av på toppen føres til avløpsnettet. 2.3 Filterspyling. Etter «grovavskillingen» i sedimentering eller flotasjon går vannet til to-media filter. Det er fire slike filter i parallell, og de spyles en gang i døgnet. Dette skjer med manuell start av spylesekvensen. For hvert filter brukes ca. 200 m 3 vann. De spyles etter tur i løpet av normal

7 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 6 arbeidstid. Ettersom en stor del av slammet allerede er fjernet, er mengden suspendert stoff liten. Allikevel utgjør spylevannet en viss hydraulisk belastning. Rett etter spyling er vannkvaliteten fra filterene ikke tilfredsstillende, og i den første tiden etter en spyling (modningstid/1.filtrat) ledes vannet inn på råvannsiden for ny runde i anlegget. Etter ca en halv time koples filteret over til produksjon av rentvann. Tidligere ble modningsvannet også ledet til avløp, men i november 2013 ble returpumping til råvannsiden innført. Modningsvannet belaster derfor ikke avløpssystemet. 2.4 Effekt av vannverksslam Slam fra sedimentering Bunnfelt slam i sedimenteringsbassengene samles opp til mengden blir så stor at det må fjernes. Det skjer etter en måneds drift, og da må bassengene tømmes. Først går en stor mengde vann til avløp. Slammet ligger stort sett igjen på bunnen, og det spyles i avløp til slutt. Dermed kommer en stor mengde slam til renseanlegget i løpet av kort tid, og dette skaper store problem i slambehandlingen på avløpsrenseanlegget. Problemet har økt etter at slambehandlingen ved avløpsrenseanlegget ble bygget om. Ved de tidligere, store gravitasjonsfortykkerne var det en viss utjevning og blanding av slamtypene. I fortykkermaskinene avvannes slammet mer forløpende, og man kan få inn «rent» vannverksslam i perioder. Selv med en femdobling av polymerdoseringen fungerer fortykkingen dårlig. Et utjevningsbasseng som er bygget i fjellet lenger ned er ment for å begrense problemet, men slik bassenget driftes i dag, gir det ikke ønsket effekt Slam fra flotasjon. Fra flotasjonsdelen skrapes slammet av fra overflaten hvert kvarter, og det går til avløp uten at det synes å skape store problem på avløpssida. Men i disse bassengene er det også noe slam som synker, og samler seg på bunnen. Det er ikke maskinutstyr for å fjerne dette. Så i likhet med sedimenteringsbassenget må også dette bassenget tømmes og slammet spyles til avløp. Dette gjøres ca hver tredje måned, og det skaper lignende problem som ved tømming av sedimentering Filterspyling Den daglige filterspylingen er ikke hovedproblemet. Filterspylingen genererer en del vann, og i nedbørperioder når avløpsanlegget er fullt belastet kommer denne mengden på toppen. Bortsett fra hydraulisk belastning gir filterspylingen ingen spesielle driftsproblemer. Det ser derfor ut til at det er tømming av slammet fra sedimentering og flotasjon som skaper de største problemene i renseanlegget.

8 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 7 3 MENGDER VANN OG SLAM TIL AVLØP 3.1 Vannmengder Tabellen under viser uttak av råvann og produksjon av rentvann i 2013 og Retur av modningsvann ble innført november Tabell 1 Uttak av råvann og vannforbruk, Oppegård vannverk, 2013 Uttak av råvann (m 3 /d) Rentvann til nett (m 3 /d) Rentvann/råvann (%) Midlere døgn ,6 Maks døgn ,4 Tabellen under viser tilsvarende tall så langt i Tabell 2 Uttak av råvann og vannforbruk, Oppegård vannverk, 2014 Uttak av råvann (m 3 /d) Rentvann til nett (m 3 /d) Rentvann/råvann (%) Midlere døgn ,7 Maks døgn ,1 Oppegård kommune oppgir at normalt vannforbruk i forbindelse med daglig filterspyling av de 4 filtrene utgjør om lag 800 m 3 (200 m 3 pr. spyling pr. filter). Vannforbruket ved uttapping og spyling av sedimentering og flotasjon er i snitt som følger: Uttapping og spyling av sedimentering (månedlig): 49 m 3 /d Uttapping og spyling av flotasjon (kvartalsmessig): 29 m 3 /d På flotasjonsanlegget er det daglig avskraping av slam, vannforbruket til dette er inkludert i tallet over. Utvikling av råvannsforbruket de siste 9 årene er vist i etterfølgende figur:

9 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 8 Figur 3: Utvikling av råvannsforbruket i perioden Vannkvalitet Etterfølgende tabell viser gjennomsnittlig vannkvalitet for råvannet i Tabell 3 Råvannskvalitet 2013 Ant prøver Midlere Maks Min Fargetall Turbiditet 52 2,0 4,4 0,6 Aluminium TOC 2 7,4 7,5 7,3 Den gjennomsnittliger råvannskvaliteten for fargetall og turbiditet i 2005 var som følger: Fargetall: 26,4 Turbiditet: 1,77 På grunn av manglende data for råvannskvalitet mellom 2005 og 2013 kan vi ikke si hvordan utviklingen av fargetall har vært, og det er derfor ikke mulig å anslå hvordan utviklignen vil fortsette. I løpet av perioden har gjennomsnittlig fargetall økt fra 26,4 til 42 (tilsvarer 37 %). Turbiditeten har også økt noe.

10 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Dosering av aluminium Dosering av fellingskjemikalie (aluminium) foregår separat i forkant av sedimentering og flotasjon. Det kjøres normalt med like doser for sedimentering og flotasjon. Doseringen gjøres mengdeproporsjonal med råvannsmnegden inn på anlegget. Det benyttes granulert aluminiumssulfat (ALG) fra Kemira. ALG har et aluminiumsinnhold på 9,1 ± 0,1 %. I normalsituasjon tilsettes 47 mg ALG/l, tilsvarende 47 x 0,091 = 4,3 mg Al/l. 3.4 Slammengder Slaminnhold For å anslå slammengdenen på anlegget er det gjennomført prøvetaking på bestemte parametere i ulike prosesstrinn. Etterfølgende tabell viser oppsummering av analyseresultatene. Tabell 4: Analyseresultater fra prosesstrinn i vannbehandlingen. Parameter Råvann Innløp sedimentering Turbiditet [FNU] Fargetall [Pt/l] Suspendert stoff [mg/l] Total organisk karbon [mg/l] Aluminium [µg/l] Total tørrstoff [mg/l] Innløp flotasjon Utløp sedimentering Utløp flotasjon Utløp filter 1 Utløp filter 4 2, ,2 2,7 0,12 <0, <1, ,4 4,7 <1,5 <1,5 6,3 6,6 6,6 3,3 3,1 2,5 2, (190) Analyseresultatene for total tørrstoff avviker fra hva som var forventet og egner seg ikke som indikator for hvor mye slam som avsettes i vannbehandlingsprosessen. Innholdet av suspendert stoff i råvann og rentvann er under deteksjonsgrensen og økningen i SS på innløpet av sedimentering/flotasjon skyldes i stor grad dosering av aluminium. Når man ser på forholdet mellom turbiditet og suspendert stoff så er gjennomsnittlig forhold (basert totalt 4 analyser; innløp sedimentering og flotasjon, utløp sedime+ntering og flotasjon): ss/turb = 1,9 For råvann og rentvann er SS under deteksjonsgrensen, men dersom vi legge til grunn et ss/turb forhold på 1,9 også for råvann og rentvann, får vi:

11 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 10 SS inn på anlegget (råvann) 4,1 mg SS/l (beregnet) SS inn på sedimentering: 26 mg SS/l SS inn på flotasjon: 26 mg SS/l SS ut av sedimentering: 4,4 mg SS/l SS ut av flotasjon: 4,7 mg SS/l SS ut av filter: 0,2 mg SS/l (beregnet) Dette gir: Avsatt slammengde i sedimentering: 20,9 mg SS/l Avsatt slammende i flotasjon: 19,9 mg SS/l Avsatt slammengde i filter: 4,5 mg SS/l (i snitt linje 1 og 2) Den totale mengden suspendert stoff inn på sedimentering/flotasjonstrinnet er summen av materiale i råvann som kan danne suspendert stoff samt den mengden aluminiumshydroksid Al(OH) 3 man får dannet med den aktuelle aluminiumsdosen. En annen måte å beregne slammengden inn på anlegget er ved å benytte følgende formel (Eikebrokk): 0,2 fargetall + 2 turbiditet + ( M Al(OH) 3 M Al ) Aluminiumsdose [ mg ] = mg SS/l (1) l Ved å benytte denne formelen med analyseresultater for råvann (se Tabell 4) blir den beregnede SS-mengden inn på sedimentering/flotasjon følgende: 0, ,1 + ( 78 ) 4,3 [mg] = 23,8 mg SS/l 27 l Beregningen viser et SS innhold på 23,8 mg/l inn på sedimentering/flotasjon, mens målte verdier er på 26 mg/l. Beregningene tar utgangspunkt i en aluminiumsdose på 4,3 mg Al/l (47 mg ALG/l) mens det måles 4,8 mg Al/l inn på sedimentiring og flotasjon (0,1 mg Al/l i råvann). Det kan derfor se ut som om reell aluminiumsdose er noe høyere enn antatt. Korrigerer man for dette, ved å legge inn en dose på 4,7 mg Al/l i beregningen, får man 25 mg SS/l i teoretisk SS mengde inn på sedimentering/flotasjon. Dette viser god overenstemmelse med målte verdier (26 mg SS/l). Formelen over indikerer også hvor mye av SS-produksjonen som kommer hhv fra råvannet og aluminiumsdoseringen. SS fra råvann, fargetall 36 7,2 mg SS/ (29 %) SS fra råvann, turb 2,1 4,2 mg SS/l (17 %) SS fra Al(OH) 3, Al-dose 4,7 13,6 mg SS/l (54 %) Totalt 25 mg SS/l (100 %) Mengden SS fra råvann i fordelingen over, er vesentlig høyere enn det ss/turb-forholdet indikerer. Dette har sammenheng med at en del av det organiske stoffet i råvannet ikke gir turbiditet eller SS før det har koagulert/felt ut Vann- og slammengder med fordeling på prosesstrinn Råvannet som pumpes opp fra Gjersjøen fordeles ikke helt likt på sedimentering og flotasjonstrinnene.

12 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 11 Sedimenteringstrinnet har noe lavere kapasitet enn flotasjonstrinnet, hhv 550 m 3 /t mot 800 m 3 /t. Ved hjelp av strupte ventiler på innløpet til de to prosesstrinnene fordeles vannet slik at man utnytter kapasiteten best mulig. Tilgjengelige årsrapporter viser følgende fordeling: Flotasjon Sedimentering År Mengde Andel Mengde Andel % % % % % % % % I dag oppgis det mindre forskjell på sedimentering og flotasjon. Med dagens drift ble det avlest følgende på driftskontrollsystemet med 1 råvannspumpe i drift: 367 m3/time mot sedimentering mot 400 m3/time mot flotasjon. Dette gir 48 % til sedimentering og 52 % til flotasjon. I den etterfølgende slambalansen er det tatt høyde for at om lag 45 % av råvannet ledes til sedimentering og 55 % ledes til flotasjon. Med en midlere råvannstilførsel på m 3 /d vil slamproduksjonen ved sedimentering og flotasjon bli følgende: Total slamproduksjon: Slamproduksjon sedimentering: 438 kg SS/d 165 kg SS/d Internt i flotasjonsanlegget har man 2 slamstrømmer. Hoveddelen av slammet flyter opp, men det er også en viss andel som sedimenterer på bunnen av flotasjonskanlegget. Dette slammet tømmes om lag hver 3. måned. Det er antatt en fordeling av slammengder der om lag 80 % trekkes av i toppen, mens de resterende 20 % slam sedimenterer. Slamproduksjon flotasjon: 199 kg SS/d (159 kg SS/d flyteslam og 40 kg SS/d sedimentert) Avsatt slammengde i filteret er 4,5 mg SS/l. Hvis vi antar at den samlede vannproduksjonen gjennom filtrene er m 3 /d er den totale slamlagringen i filtrene 77 kg/d. Filtrene spyles daglig med totalt 800 m 3 /d og rentvannet har et slaminnhold på 0,2 mg SS/l. Total slamproduksjon ved filterspyling blir derfor som følger: Slamprodukson ved filterspyling: 77 kg SS/d En slambalanse basert på teoretiske beregninger for ss/turb-forholdet er vist i etterfølgende figur.

13 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 12 Figur 4: Flytskjema for slambalanse basert på teoretiske beregninger for ss/turb-forholdet. 3.5 Slammengder til avløpsnett I foregående kapittel ble teoretisk slammengde ved de ulike prosesstrinnene beregnet. I dette kapittelet er det beskrevet hvordan dette slammet tilføres avløpsnettet: Sedimenteringsbasseng Sedimenteringsbassengene tømmes månedlig. Sedimenteringen er bygget opp med to parallelle linjer. De to linjene tømmes med minimum 2 dagers mellomrom, normalt tømmes det ene linja på mandag og den andre linja på onsdag. Selve tømmingen foregår ved at tømmeventilen i bunn av bassenget åpnes, og i løpet av 1,5 timer tømmes bassenget til avløpsnettet, totalt 750 m 3 vann pr linje. Det ligger igjen en del slam i bassenget, som driftspersonalet bruker om lag ½ time på å spyle ut. Med en slamproduksjon på 165 kg SS/d samlet (82,5 kg SS/d pr linje) vil det ha akkumulert 2520 kg SS i hver av sedimenteringslinjene i løpet av en måneds drift. I løpet av 2 timer tilføres avløpsnettet om lag 2520 kg TS og 750 m 3 vann. Deretter går det 2 døgn før samme operasjon gjentas på den andre linja Flotasjonsbasseng Sedimenterbart slam Flotasjonsbassengene tømmes om lag hver 4 måned. På samme måte som for sedimentering består anlegget av 2 linjer som tømmes med minimum 2 dagers mellomrom. Tømmingen foregår ved at tømmeventilen i bunn av bassenget åpnes og slam/vann tappes ut. Totalt volum som tappes ut er 250 m 3 pr linje. Uttapping av flotasjonsbassenget tar om

14 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 13 lag 1,5 time. Slammet er noe seigere enn i sedimenteringsbassengene, og det tar om lag 1 time å spyle dette ut. Med en samlet mengde sedimenterbart slam på 40 kg SS/d samlet (20 kg SS/d pr linje) vil det ha akkumulert 2430 kg SS i hver av flotasjonslinjene i løpet av 4. måneders drift. I løpet av 2,5 timer tilføres avløpsnettet om lag 2430 kg TS og 250 m 3 vann. Deretter går det 2 døgn før samme operasjon gjentas på den andre linja. Flyteslam Flyteslammet skrapes av på toppen av flotasjonsanlegget. Slamtromlene går om lag 15. minutt, så dette slammet tilføres avløpet tilnærmet kontinuerlig vann og slammengden er jevnet ut før den når fram til avløpsrenseanlegget. Beregnet slammengde er 159 kg SS/døgn for begge linjene i flotasjonsanlegget samlet. Vannforbruket i forbindelse med spyling av avløpsrenner er 25 m 3 /døgn Filter Filtrene spyles normalt 1 gang pr døgn. Det går med 200 m 3 vann pr filterspyling, og det er akkumulert om lag 18,6 kg SS i hvert filter i løpet av 1 normaldøgn. Filterspylingen pågår i underkant av 10 minutter. Normalt har alle 4 filtrene blitt spylt suksessivt i løpet av relativt kort tid Konsekvenser for Nordre Follo Renseanlegg Total tilførsel av vannverkslam til avløpsnettet er på 438 kg SS/d i gjennomsnitt. Som tilrenning til avløpsrenseanlegg tilsvarer det en belastning fra PE (forutsatt 70 g SS/pe.d). Men dette kommer meget ujevnt fordelt inn til renseanlegget. Tabellen under viser hvordan slam og vann tilføres avløpnettet fra de ulike prosessdelene ved Stangåsen VB: Prosessdel Slam Volum Varighet Interval (kg SS) (m3) (timer) Sedimentering (1+1) hver måned Flotasjon - flyteslam kont hvert døgn Flotasjon - sedimentert slam ,5 (1+1) hver 4. måned Filter 18, ,15 4x pr døgn Nordre Follo Renseanlegg har om lag PE tilknyttet. Dette gir en tilførsel på 3010 kg SS pr døgn til renseanlegget, hvis man ser bort fra vannverksslammet. I de periodene der sedimentering- og flotasjonsbassengene tømmes, tilfører man avløspnettet % av normal døgntilførsel av SS i løpet av 2-2,5 timer. Dette skaper store driftsproblemer for renseanlegget.

15 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 14 4 TILTAK Det er åpenbart at den største utfordringen ligger i å få jevnet ut stoffbelasningen som tilføres nettet ved tømming av sedimenteringsbasseng og flotasjon. Tiltak som kan jevne ut disse slamstrømmene vil ha størst effekt. 4.1 Enkle tiltak Det foreslås tiltak for utjevning av slam og vannmengder til avløpsnettet fra vannverket, herunder: Fordele filterspyling over døgnet Automatisk start spylesekvens basert på klokkeslett, evt. mengde og / eller utløpsturbiditet. I dag gjøres spylingen med manuell start av spylesekvensen, med spyling av alle filterne innenfor normal arbeidstid. Hvert av de fire filterne bruker ca 200 m 3 vann til en spyling. Fram til i dag har man nomralt kjørt spyling av alle 4 filtrene i løpet av kort tid. Med automatisk oppstart av spylesekvensen vil man få fordelt filterspylingen over døgnet Omrøring i utjevningstunnel Omrøring med luft, flere rør innover til ulike deler av tunnelen. Blåsemaskin og ventiler på utsida av bassengveggen, for å få jevn belastning derfra. Det kan være flere måter å lage omrøring på, med rundpumping, strømsettere eller luftinnblåsing. Den avlange formen gjør de to førstnevnte metodene vanskelig. Så det enkleste vil nok være å legge lufterør i tunnelen, gjerne dele opp i 3 til 6 seksjoner med ett rør til hver seksjon. Så måtte man ha en blåsemaskin montert utenfor, med ventil til hver seksjon slik at blåsingen kan veksle mellom disse. Effekten av det kan være noe usikker. Tømmingen av sedimentering- og flotasjonsbasseng i vannverket foregår slik at vannet tappes ut først, og mye av slammet blir liggende igjen på bunnen. Deretter må man spyle slammet til sluket. Det kan være derfor at alt slammet kommer til slutt, og ikke pga. sedimentering i tunnelen? 4.2 Tiltak i nåværende anlegg Tiltak for å forbedre slamtappingen i sedimenteringsbassengene og flotasjonsbassengene kan være å montere slamskraper, slik at man får jevnlig uttak av bunnslammet uten å måtte tømme bassenget Sedimentering På nedre bassengbunn kan man montere ei slamskrape av lamelltype, se fig 5. Skrapebladene trekkes fram og tilbake, og de er utformet slik at slammet følger med bare i én retning. Slike skraper er mye brukt i avløpsrenseanlegg, der flere anlegg skifter ut kjedeskraper og lineskraper til denne typen. Uttak av slam kan skje ved endeveggen av bassenget. Man monterer noen rør ned mot bassengbunnen, og med ventiler på utsida. Disse styres til å åpne en av gangen, og med valg av tider for åpen og lukket ventil. Rørene tas ut gjennom bassengveggen litt under vannspeilet, så man får slamuttak med selvfall.

16 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 15 Figur 5 Zickert Z2000 bunnslamskrape fra Nordic Water. Kan tilpasses alle plane bassengbunner. På mellombunnen kunne man også tenke seg ei slik skrape, men da skrapes slammet ut over kanten for så å falle motstrøms ned på nedre bunn. Dette er uheldig og kan føre til at slammet virvles opp og forverrer vannkvaliteten ut av sedimenteringsbassenget. Leverandøren fraråder lamellskraper for mellombunnen og anbefaler heller en slamsugeskrape som kan trekkes rundt og suge opp slammet der. De har levert slike skraper for ettermontering på eldre vannverk, bl. a. i Sverige og Polen.

17 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 16 Figur 6: I basseng der det ikke er slamlommer kan det monteres siphon, med flere»sugerør» ned mot den flate bunnen. Installasjon av slamskraper og slamsuger vil gi fordeler både for driften av vannverket og avløpsrenseanlegget. Ved kontinuerlig uttak av slam vil driftspersonalet slippe jobben med månedlig tømming og rengjøring av bassenget, og renseanlegget får tilført slammet i små, daglige doser framfor å få én måneds slammengde tilført på få timer Flotasjon I flotasjonsbassengene er det ikke noen mekanisme for å fjerne slam fra bunnen. Etter ca 4 mnd. har slammengden på bunnen blitt så stor at bassenget må tømmes og slammet fjernes ved spyling, på samme måte som fra sedimentering. Dette gjøres i løpet av en dag, og gir en stor belastning med vannverkslam på avløpsrenseanlegget. En mulig løsning er montere n bunnskrape her som i sedimenteringsbassengene, og fjerne slammet daglig. På samme måte som i sedimentering vil det gi fordeler både for driftspersonale ved vannverket og hos avløpsrenseanlegget som tar imot slammet. I flotasjonsbassengene er det en ledevegg fra innløpet og opp mot overflaten. Denne støttes av stag mot bassengbunn, som står med 3 meters avstand. Disse vil hindre ei bunnskrape av typen som beskrevet for sedimentering. Stagene kan imidlertid bygges om, slik at de forankres i bassengvegg og ikke i bunn. Når bunnen er fri kan det monteres skrape, enten av lamelltypen, eller med ei slamsugeskrape som foreslått på øvre bunn i sedimentering. Ved å installere slamskraper i alle bassengene vil en slippe den månedlige slamtømmingen som er mest belastende for renseanlegget.

18 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Tiltak som krever bygningsmessig utvidelse Fortykking av av avløp fra filterspyling. Det må legges inn et bassengvolum på minimum 250 m 3, noe mer enn en volumet som går med til en normal filterspyling. Dekantering til råvann begrenser den hydrauliske belastning på NFR. Ved noen anlegg sedimenterer slammet slik at man kan dekantere det meste av volumet og lede det til råvannsiden. I mange tilfeller er sedimenteringsegenskapene dårlige, særlig der man benytter aluminium i koaguleringen. I så fall må man inn med en enhet for slamseparasjon. Slamseparasjonsenheten kan være basert på lamellsedimentering. Ved kapasitet m 3 /h vil den klare å tømme bassenget på 6 timer, og da er det klart for spyling av neste filter. Vannmengden til filterspyling er 200 m 3 fire ganger pr. døgn, noen ganger spyles også filter 3 og 4 oftere. Med et magasin og slamseparasjon vil det meste av volumet gå tilbake til råvannsiden, mens mengden suspendert stoff til avløp blir den samme som før. Det suspenderte stoffet vil fra lamellsedimentering i stor grad jevnes ut over døgnet. Bassenget må ligge som et tilbygg ved vannverket, slik at det er mulig å tilbakeføre dekantert vann til råvannsiden Avvanning av slam Det gjelder slam fra både filterdel/fortykkere, sedimentering og flotasjon, med utlasting i konteinere. Rejektvann fra slamavvanner føres til ofte til avløp, siden det blir for forurenset til å gå inn på råvannsiden. I tillegg står man da friere til valg av polymer, og er ikke avhengig av vannverksgodkjenning på sentrifugepolymeren. Tiltaket vil derfor ikke redusere den hydraulisk belastning ytterligere, men det reduserer mengden SS i avløp. Ved avvanning av slammet trengs et bufferlager, en avvanningsmaskin, f.eks. ei sentrifuge, og slamkonteiner for utlasting. Det har vært gjort forsøk med slamskruepresser for å avvanne vannverksslam, men fravær av fiber i slammet gjør at skruepressing er lite egnet med mindre man doserer fiber i forkant. Sentrifuger, som baserer seg på gravitasjon, er et bedre prinsipp for denne typen slam. Normal SS produksjon fra Stangåsen VB vil være 440 kg/døgn (avhengig av vannproduksjon, råvannskvalitet og Al-dosering). Dersom vi antar 1 % SS-innhold i slam fra fortykker (filterdel) og fra sedimentering og flotasjonsanlegg, vil vi få en produksjon av 44 m 3 uavvannet slam pr døgn. Antar vi at dette kan avvannes til 18 % SS-innhold, får vi en produksjon av om lag 2,4 m 3 avvannet slam pr døgn. En slik slamavdeling vil typisk bestå av et slamlager med et volum på rundt m 3, to sentrifuger med kapasitet på m 3 /time plassert over to 10 m 3 konteinere.

19 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Arealbehov og plassering av tiltak som krever bygningsmessig utvidelse Fortykking av avløp fra fiterspyling Bygnignsmessig utvidlese vil inkluder spyleavløpsbasseng på 250 m 3, lammellsedimenteringsenhet, pumpetrinn, polymerdosering, adkomstløsning. Antatt størrelse på tilbygg er 150 m 2. Det er realistisk å få plass til dette på tomta med en bygningsmessig utvidelse mot nord Slamlager, avvanninsmasikn og utlasting av slam i konteiner Bygnignsmessig utvidlese vil inkluder slamlager på m 3 med strømsettere, slampumper, polymerdosering, sentrifuger, og 2 konteinere. Antatt størrelse på tilbygg er 150 m 2 over 3 plan. I tillegg til den bygningsmessige utvidelsen kreve konteinerhåndteringen store arealer utomhus for manøvrering av konteinerbiler. Det bør være om lag meter fra Stangåsveien fram til konteinerport på tilbygget. En mulig løsning for plassering av er skisset inn i etterfølgende figur.

20 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 19 Utjevningsbasseng og lamellfotrykker, grunnflate ca 150 m 2 Slamlager, sentrifuger og konteinere, grunnflate ca 150 m 2 Figur 7 Mulig plassering av fortykker og slamavvanning

21 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA Kostnadsberegning av tiltak Fordele filterspyling over døgnet Dette er et tiltak som krever noe programmering i PLS, anslått til kr Omrøring i utjevningstunnel Blåsemaskin, ca , røropplegg i tunnel og elektrisk tilkopling og styring så lufting veksler mellom seksjonene, kr , tot. Kr Slamskraper i sedimenteringsbassengene Slamskraper i sedimentering, øvre og nedre bunn pluss slamuttak: ca eks. frakt og montering. Med frakt, montasje og elektrisk tilkopling og et påslag for uforutsett anslås kostnaden til 1,5 mill.kr eks mva Slamskraper i flotasjonsbassengene Dette vil bli lignende type som for sedimentering, men med kun ei skrape pr. basseng. En bør regne en kostnad på ca 1 mill. kr Fortykking av avløp fra filterspyling Antatt kostnad vil ligge på om lag mill kr inklusive utomhus, bygg, maskin, elektro og driftskontroll Slamlager, avvanningsmaskin og utlasting av slam i konteiner Tilsvarnede løsning med utomhus, bygg, maskin, elektro og driftskontroll er nylig kosntadsberegnet til rundt mill kr i forbindelse med Hurdalssjøen VB. 5 OPPSUMMERING OG ANBEFALING Rapporten har gjennomgått ulike tiltak for å jevne ut eller fjerne suspendert stoff fra avløpsvannet. NFR opplever store problemer i forbindelse med tømming av sedimentering og flokkuleringsbasseng. I disse periodene tilfrøres om lag 80 % av normal døgn SS på NRF til avløpsnettet i løpet av 2-2,5 timer. NFR ønsker i utgangspunktet at alt vannverksslam fjernes fra avløpsnettet. Vi mener det er hensiktsmessig å legge opp til en trinnvis utbygging, der man i første omgang får jevnet ut slamtilførselen til avløpsnettet. Deretter vurderer man ytterligere tiltak for å fjerne vannverksslammet helt.

22 Vurdering av vannverksslam ved Stangåsen VBA 21 Dersom man skal inn med slamavvanning ved Stangåsen VB må man også jevne ut slamstrømmene ved vannverket. Utjevningstiltakene har man derfor behov for, enten man fortsetter å lede slam til avløpsnettet, eller om har full slamavvanning ved vannverket. Disse ut utjevningstiltakene må derfor prioriteres: - Montere slamskraper i sedimenteringsbasseng - Montere slamskraper i flotasjonsbasseng - Jevne ut filterdriften med automatisk oppstart av spylesekvens. - Forbedre fordrøyningen i avløpstunnelen. Bruk av blåsemaskin for omrøring av vannverksslammet i avløpstunnel. Deretter bør man vurdere om drift med utjevnet slamtilførsel er forenlig med god drift av NFR. Hvis man konkluderer med at NRF fremdeles ikke hånderer vannverksslammet, vil man måtte oppgradere vannverket for om lag 40 mill kr i forbindelse med fortykking av spyleavløp fra filtrene og avvanning av slam fra sedimentering, flotasjon og filter. Før man gjennomfører en så kostnadskrevende utbygging, bør man avklare om det kan være aktuelt å lede vannverksslammet til Bekkelaget renseanlegg.