Slamavskiller som rensetrinn i mindre avløpsrenseanlegg (<50 pe)

Transkript

1 Utvalg for tekniske saker sak 38/11 Vol.2 Nr Prinsippskisse av liggende slamavskiller med tre kammer. Pilene viser vannets strømningsvei gjennom kummen. Hovedmengden flyteslam og bunnslam akkumuleres i første kammer. Slamavskiller som rensetrinn i mindre avløpsrenseanlegg (<50 pe) Guro Randem Hensel, Anders W. Yri og Jens Chr. Køhler Bioforsk Jord og miljø ( Kontaktpersoner: guro.hensel@bioforsk.no Januar 2008 I slamavskilleren holdes faste partikler og flyteslam tilbake fra avløpsvannet. En viss biologisk nedbrytning vil også foregå. Slamavskilling har stor utbredelse i Norge, hovedsaklig som forbehandling før hovedrensetrinnet. Slamavskilling foregår tradisjonelt i tanker med to eller tre kamre avhengig av avløpstypen. Tankene er konstruert slik at vannet får lang strømningsvei, og derved lang oppholdstid gjennom kummen slik at sedimenterbart slam og flyteslam holdes tilbake. Slamavskillere er hovedsakelig prefabrikkerte kummer, men kan også bygges på stedet. Dokumentasjonskrav Harmonisert standard for prefabrikkerte slamavskillere, NS-EN : 2000+A1, fastsetter krav til prefabrikkerte slamavskillere og tilbehør for anlegg mindre enn 50 pe. Slamavskillere som kun mottar gråvann og plassbygde slamavskillere er utelatt fra standarden. Standarden setter krav til følgende faktorer: Dimensjoner, herunder innløp, utløp og tilkoblinger, ventilasjon og dimensjoneringsgrunnlag. Mekaniske egenskaper, herunder både materialtest og beregning av laster. Vanntetthet med krav til tetthetsprøving. Nominell kapasitet, som er betegnelse på volumet uttrykt i kubikkmeter (m 3 ). Hydraulisk effektivitet med beskrivelse av prøvingsprosedyre som skal verifisere slamavskillerens evne til å holde tilbake utfellbare og flytende stoffer. Tilgang til slamavskilleren mht. sikring for å unngå uautorisert adgang og sørge for sikker drift.

2 Holdbarhet: slamavskilleren skal være konstruert av materialer med fysiske egenskaper og korrosjonsbestandighet som gjør dem egnet for avløpsvann. Merking av kummene skal være varig, tilgjengelig og tydelig lesbar etter installasjon. Innledende typeprøving ved første gangs bruk av standarden eller utvikling av et nytt produkt eller produktserie. Produksjonskontrollsystem hos produsent med prosedyrer for egenkontroll av råvarer, komponenter, produksjon, ferdig produkt og lagerkontroll. Installasjonsanvisning som skal leveres med hver slamavskiller, skrevet på språket i det landet der slamavskilleren installeres. Omfattende drifts- og vedlikeholdanvisning som skal leveres med hver slamavskiller, skrevet på språket i det landet der slamavskilleren installeres. Videre beskriver standarden detaljerte prøvingsprosedyrer for testing av vanntetthet, nominell kapasitet, hydraulisk effektivitet og mekaniske egenskaper, samt beskrivelse av CE-merking. Vannvolum (V) er mengden avløpsvann som renner inn i slamavskilleren i løpet av 9 eller 18 timer. Vannvolumet beregnes for maksimal belastning, det vil si at oppholdstiden normalt vil være langt større. Slamvolum (S) er mengden slam som produseres mellom hver tømming. Beregnet vann- og slamvolum er avgjørende for dimensjonering av større slamavskillere. Utforming av anlegg Mindre slamavskillere er hovedsakelig prefabrikkerte glassfiberkummer, enten stående kummer eller liggende sylindere. Slamavskillere kan også plassbygges, men det er hovedsaklig for større anlegg. Slamavskillere som skal rense blandet spillvann (grå- og sortvann) skal bestå av tre kammer. For rensing av kun gråvann, er det tilstrekkelig med tokamret slamavskiller. I tillegg til standarden, anbefales det at kommunene også setter krav til at slamavskiller skal prosjekteres, dimensjoneres og etableres i henhold til VA/Miljø-blad nr. 48, Slamavskiller. Dimensjonering I VA/Miljø-blad nr. 48 er det oppgitt tabell for dimensjonering av mindre slamavskillere (inntil 7 boligenheter, dvs. 35 personer). Minstekravet til antall kamre og totalt våtvolum er gitt i denne tabellen. Valg av slamavskiller avhenger av utslippets sammensetning og lokalisering, samt resipientens sårbarhet. Basert på vannets oppholdstid gjennom kummen, deles derfor slamavskillere inn i to klasser: Klasse A: Dimensjoneres for teoretisk oppholdstid på 18 timer. Omfatter slamavskillere som forbehandling foran lukkede infiltrasjonsanlegg, sandfilteranlegg, filterbedanlegg eller biologiske filtre for rensing av gråvann. Klasse B: Dimensjoneres for teoretisk oppholdstid på 9 timer. Omfatter slamavskillere med permanent utslipp til gode sjøresipienter eller midlertidige utslipp uten etterfølgende anlegg som er sårbare for slamflukt. Prinsippskisse av trekamret slamavskiller som viser vannets strømningsvei gjennom kummen. Slamavskillere er utformet slik at vannet har lang strømningsvei og oppholdstid slik at mest mulig flyteslam og sedimenterbart slam holdes tilbake i kummen. Vannet renner med selvfall fra bolig- eller hytteenheten og inn i første kammer i slamavskilleren. Mesteparten av sedimenterbart slam og flyteslam skal holdes tilbake i første kammer. Fra første kammer renner vannet videre til andre og tredje kammer gjennom åpninger i skilleveggene mellom kamrene. Fra siste kammer ledes vannet via dykket utløp direkte til god sjøresipient eller videre til hovedrensetrinn. Det er viktig at det inngås privat eller kommunal tømmeordning av slamavskilleren slik at kummen tømmes regelmessig for slam. Vol.2 Nr

3 Forventet renseevne Renseeffekten av slamavskilleren er begrenset for de fleste parametere. Forventet renseevne i slamavskiller: Parameter %rensing Biokjemisk oksygenforbruk (BOF 5 ) % Fosfor (tot-p) 5-10 % Nitrogen (tot-n) 5-10 % Suspendert stoff (SS) % Termotolerante koliforme % bakterier (TKB) Anvendelse av slamavskiller For å kunne benytte slamavskiller som eneste rensetrinn, må utløpet ledes til god sjøresipient. I forurensningsforskriften er dette definert som kystfarvann og elvemunninger fra Lindesnes til Grense Jakobselv som ikke er klassifisert som følsomme. Utslippet skal lokaliseres minimum 2 m under laveste vannstand, og det forusettes at utslippet ikke forsøpler sjø og sjøbunn. Skal utslippet ledes til andre typer resipienter, som elver, bekker eller overflatevann, må slamavskilleren etterfølges av et hovedrensetrinn (eks. infiltrasjon i jordmasser, filterbedanlegg, sandfilter eller biologisk filter for gråvann). I forbindelse med slamtømming, er det viktig at vannivå i slamavskilleren, inn- og utløpsdykker og skillevegger kontrolleres. Sikkerhetsadvarsel! Det er spesielt viktig at lokkene til slamavskilleren er godt sikret, slik at ikke barn eller andre kan falle ned i kummen! Erfaringer med løsningen Riktig dimensjonert og bygget fungerer slamavskillere tilfredsstillende for tilbakeholdelse av sedimenterbart slam og flyteslam. Det forekommer ofte at utløpet fra gamle slamavskillere ikke er dykket (utløpsdykker har falt av), noe som fører til at flyteslam renner ut av slamavskilleren. For ytterligere informasjon om slamavskillere eller andre mindre avløpsanlegg, se Fagredaktør denne utgaven: Forskningsleder Trond Mæhlum, Bioforsk Jord og miljø Ansvarlig redaktør: Forskningsdirektør Nils Vagstad, Bioforsk ISBN ISSN Fordeler og ulemper Fordelene med løsningen er at den er enkel, krever liter areal, er rimelig å etablere og har minimalt behov for tilsyn og kontroll. Som forbehandlingsenhet i infiltrasjonsanlegg, filterbedanlegg, sandfilter og biologiske filtre for gråvann, er slamavskilleren en forutsetning for å oppnå tilfredsstillende renseeffekt i hovedrensetrinnet. Ulempen med løsningen er at den har lav renseevne for de fleste parametere og liten beskyttelse mot smittestoff. Drift og vedlikehold I henhold til gjeldende retningslinjer, skal slamavskillere for helårsboliger og hytter tømmes helt for slam etter behov, men ikke sjeldnere enn henholdsvis hvert andre og fjerde år. I mange kommuner settes det krav til at tømming skjer i henhold til kommunal tømmeordning. Kravet til oppfølging og vedlikehold er begrenset, men kummene bør kontrolleres for sprekker/skader under nedsetting (transportskader) og ved hver slamtømming. Innlekking av fremmedvann fører til kortere oppholdstid i slamavskilleren, noe som igjen kan resultere i slamflukt. Bioforsk: Trygg matproduksjon, rent miljø og økt verdiskapning basert på langsiktig ressursforvaltning Lokalisert over hele Norge Organisert i sju sentra 500 medarbeidere Omsetning 320 mill. kr Bioforsk, Fr. A. Dahlsvei 20, 1432 ÅS Tlf Faks post@bioforsk.no Vol.2 Nr

4 Vol.2 Nr Prinsippskisse av grunt infiltrasjonsanlegg. Vannet renner fra bolig/hytte til slamavskiller og videre til pumpekum for støtbelastning ut i infiltrasjonsgrøfter etablert i stedlige masser. Infiltrasjonsanlegg som renseløsning - mindre avløpsrenseanlegg (<50 pe) Guro Randem Hensel, Jens Chr. Køhler og Anders W. Yri Bioforsk Jord og miljø ( Kontaktperson: guro.hensel@bioforsk.no Januar 2008 I et infiltrasjonsanlegg renses vannet via mekaniske, kjemiske og biologiske prosesser ved at avløpsvannet filtreres gjennom naturlig lagrede jordmasser. Etablering av infiltrasjonsanlegg forutsetter sandholdige jordmasser med evne til å holde tilbake aktuelle forurensningsstoffer. Infiltrasjonsanlegg anbefales i områder definert som følsomme og normale i forurensningsforskriften fordi dette er en driftssikker løsning med svært god renseevne. I mange tilfeller vil infiltrasjon også være den økonomisk rimeligste løsningen for å tilfredsstille kommunenes krav til rensing av avløpsvann. Infiltrasjonsanlegg har stor utbredelse både i Norge og andre land. Dokumentasjonskrav Nytt avløpsregelverk i forurensningsforskriften trådde i kraft 1. januar I henhold til forskriftens kap.12 ( 12-10) skal det ved søknad om utslippstillatelse for infiltrasjonsanlegg dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet. I tillegg skal det gis dokumentasjon på at anleggets størrelse og plassering er tilpasset de aktuelle vann- mengdene og grunnforholdene på stedet. Dokumentasjonen skal omfatte grunnundersøkelse og inneholde informasjon om hydraulisk kapasitet, infiltrasjonskapasitet, løsmassenes egenskaper som rensemedium og risiko for forurensning. Løsmassenes egenskaper som rensemedium kan unnlates fra dokumentasjonen dersom renseanlegget kun renser gråvann. Dokumentasjonen skal utføres av nøytrale fagkyndige.

5 Nedenfor er det gitt forslag til utdyping av dokumentasjonskravene i forskriften: 1. Infiltrasjonsanlegg skal prosjekteres og bygges etter VA/Miljø-blad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg. Eventuelle avvik fra VA/Miljø-bladet skal oppgis. 2. Beregning av dimensjonerende vannmengde og beskrivelse av bebyggelsens art (hytte, bolig, bedrift mm). 3. Resultater fra grunnundersøkelse (eks. beskrivelse av jordmasser og resultat av kornfordelingsanalyse eller infiltrasjonstest). Informasjon om beregnet hydraulisk kapasitet, infiltrasjonskapasitet, løsmassenes egenskaper som rensemedium og vurdering av risiko for forurensning (brønner, badeplass, rekreasjon etc.). 4. Beskrivelse av anleggets hovedkomponenter og lokalisering av disse på kart. Filterdelen av anlegget bør være målsatt på kart i målestokk 1:2000 eller større. 5. Beskrivelse av hvordan anleggets størrelse og plassering er tilpasset de aktuelle vannmengdene og grunnforholdene på stedet, eks. infiltrasjonsdybde og infiltrasjonsareal. 6. Beskrivelse av hvordan anlegget skal støtbelastes (gjelder alle anlegg med flere enn to grøfter/infiltrasjonsrør). 7. Beskrivelse av utforming og plassering av peilerør som benyttes for å kontrollere om det står vann i fordelingslaget. 8. Beskrivelse av hvordan anlegget skal frostisoleres. 9. Beskrivelse av hva som kreves av tilsyn og kontroll for å sikre stabil og sikker drift av det prosjekterte anlegget. 10. Dokumentasjon på at firmaet som er ansvarlig for prosjekteringen er nøytral fagkyndig og har den nødvendige kunnskap og kompetanse om infiltrasjonsanlegg. Dimensjonering I henhold til forurensningsforskriftens kap.12, 12-10, skal det dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet ved etablering av renseanlegg. Dimensjonering av infiltrasjonsanlegg er beskrevet i VA/Miljø-blad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg. Størrelsen på infiltrasjonsfilteret bestemmes av dimensjonerende vannmengde, infiltrasjonskapasitet og hydraulisk kapasitet til de stedlige jordmassene. I henhold til forurensningsforskriften skal det dimensjoneres for maksimal ukebelastning i året. Dimensjonerende vannmengde (liter/døgn) bestemmes ut fra antall personekvivalenter (pe) og spillvannsforbruket per person per døgn. For små avløpsanlegg (<35 pe), er dimensjonerende vannmengde per enhet beskrevet i VA/Miljø-blad nr. 48, Slamavskiller. Bestemmelse av personekvivalenter er beskrevet i Norsk Standard NS For beregning av dimensjonerende vannmengde benyttes en gjennomsnittlig spillvannsmengde (gråvann og svartvann) på 1000 liter per bolig per døgn. For større flerhus anlegg, må det også dimensjoneres for fremmedvann. Infiltrasjonskapasitet (liter/m 2 og døgn), er jordas kapasitet til å motta slamavskilt avløpsvann. Verdien bestemmes ut fra jordmassenes kornfordeling og vanngjennomtrengelighet. Infiltrasjonskapasiteten er dermed et mål på mengden avløpsvann som kan infiltreres i en gitt løsmasseavsetning. Basert på kornfordeling og sortering, deles jordmassene i fire dimensjoneringsklasser. Infiltrasjonskapasiteten til sand (klasse 2) og grusig sand (klasse 3) er oppgitt i VA/Miljø-blad. Infiltrasjonskapasiteten i finkornige masser (klasse 1) bestemmes på grunnlag av infiltrasjonstester utført i felt. Ut fra målt vannledningsevne bestemmes infiltrasjonskapasiteten etter VA/Miljø-blad nr. 59. For grove masser (klasse 4) må det legges inn et lag med filtersand. Den hydrauliske kapasiteten (m 3 /døgn) er et mål på mengden vann som kan strømme gjennom en gitt løsmasseavsetning over en tidsperiode. Dersom den hydrauliske kapasiteten overskrides, vil grunnvannsstanden stige som en følge av at jordmassene ikke greier å ta unna tilførte vannmengder. Ved prosjektering av infiltrasjonsanlegg er det derfor viktig at den hydrauliske kapasiteten til stedlige jordmasser beregnes slik at tilførte vannmengder ikke overskrider denne. Utforming av anlegg Et infiltrasjonsanlegg har to rensetrinn; en slamavskiller der flyteslam og sedimenterbart slam holdes tilbake og et infiltrasjonsfilter der det slamavskilte avløpsvannet ledes ut i stedlige jordmasser for videre rensing. Detaljert utforming av infiltrasjonsanlegg er beskrevet i VA/Miljø-blad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg. Et infiltrasjonsanlegg for én helårsbolig består normalt av slamavskiller, pumpekum eller fordelingskum og et infiltrasjonsfilter. Infiltrasjonsfilteret kan utformes som grøfter eller basseng. Vol.2 Nr

6 Infiltrasjonsfiltre kan legges dypt eller grunt, oppå bakken eller bygges som jordhaug der det legges et sandlag mellom fordelingslaget og stedlige jordmasser. Fire hovedtyper av infiltrasjonsanlegg er beskrevet nedenfor. Avløpsvannet ledes med selvfall til slamavskiller. Vannet ledes med selvfall videre til pumpekum. Fra pumpekummen pumpes vannet til infiltrasjonsrør i et infiltrasjonsfilter. Vannet fordeles der over hele filterflaten via hull i infiltrasjonsrørene og et fordelingslag bestående av pukk eller grov Filtralite (leca). Fra fordelingslaget trenger avløpsvannet ned i de stedegne løsmassene under anlegget. Avløpsvannet renses via mekaniske, kjemiske og biologiske prosesser i jordmassene. Renseprosessene er mest aktive i umettet sone, og avstanden fra fordelingslagets bunn til høyeste grunnvannsstand bør være minimum 0,5 meter. Infiltrasjonsanlegg bør ha peilerør for registrering av eventuell vannoppstuving i fordelingslaget. En masseseparasjonssperre og evtentuelt et isolasjonslag legges over fordelingslaget før stedlige og/eller tilførte masser fylles over filteret. Dyp infiltrasjon Dyp infiltrasjon benyttes der selvdrenerende jordmasser har stor tykkelse og gode egenskaper til å holde tilbake forurensningsstoffer i avløpsvannet. Det vil oppnås god renseeffekt i jordmassene før infiltrert vann når tettere masser eller grunnvann. Stedlige masser fylles tilbake over filteret, og et infiltrasjonsfilter basert på dyp infiltrasjon legger normalt ikke begrensninger på bruken av arealet over filteret. Grunn infiltrasjon Grunn infiltrasjon benyttes der de stedegne massene har for lav vannledningsevne i dypere lag til at infiltrasjonsanlegg kan etableres dypt. Et infiltrasjonsfilter basert på grunn infiltrasjon legges i det øverste jordlaget (10-50 cm dyp). Avløpsvann trenger ned i jordmassene under fordelingslaget. Hovedrensingen skjer i disse jordmassene før vannet trenger ned i underliggende, tettere masser. Der de underliggende massene består av leire, vil bare en liten del av vannet trenge videre nedover i jordprofilet. Filteret må tildekkes med stedlige og tilførte jordmasser. Terrenget vil heves noe over eksisterende terreng og bruken av arealet over filteret begrenses noe. Prinsippskisse av grunn og dyp infiltrasjon med skissering av infiltrasjonsfilterets plassering i jordprofilet Overflateinfiltrasjon Overflateinfiltrasjon benyttes der de stedegne massene har for lav vannledningsevne til at infiltrasjongrøftene kan etableres under terrengnivå. Et infiltrasjonsfilter basert på overflateinfiltrasjon legges oppå terrengoverflaten etter at vegetasjonen er fjernet. Avløpsvann trenger ned i de øvre jordlagene under fordelingslaget. Hovedrensingen skjer i disse jordmassene før vannet trenger ned i underliggende, tettere masser. Der de underliggende massene består av leire, vil bare en liten del av vannet trenge videre nedover i jordprofilet. Filteret må overdekkes med tilførte jordmasser. Terrenget vil heves over eksisterende terreng og bruksmulighetene av arealet over filteret vil være begrenset. Prinsippskisse av overflateinfiltrasjon med skissering av infiltrasjonsfilterets plassering i jordprofilet Vol.2 Nr

7 Jordhauginfiltrasjon Denne typen infiltrasjon benyttes der de stedegne massene har liten tykkelse og/eller for lav vanngjennomtrengelighet til at andre typer infiltrasjonsfiltre kan etableres. Løsningen krever tilførsel av filtersand og masser til overdekking. Et jordhauginfiltrasjonsfilter bygges oppå eksisterende terrengoverflate, på underlag der vegetasjonsdekket er fjernet og overflaten er rillet. Sandfilterlaget legges direkte på terrengoverflaten, og det må stilles strenge krav til kvaliteten på filtersanden. Etablering av jordhauginfiltrasjonsanlegg stiller særskilte krav til de som skal prosjektere og bygge anlegget. Ved god prosjektering og gode grunnforhold, kan det oppnås tilnærmet full tilbakeholdelse av fosfor, organisk materiale og smittestoff ved infiltrasjon i grunnen. Fordeler og ulemper Fordelen med infiltrasjonsanlegg er at det er en driftsekstensiv renseløsning som krever lite tilsyn. Infiltrasjonsanlegg har svært god renseevne, gir god smittebeskyttelse når de er riktig bygget og er normalt den beste avløpsløsningen ut i fra hygieniske og forurensningsmessige betraktninger. I tillegg er det lave investerings- og driftskostnader på et infiltrasjonsanlegg i forhold til andre anleggstyper. Jordhauganlegg er noe dyrere å etablere, men konkurrerer likevel med andre typer renseløsninger med hensyn til totale kostnader. Prinsippskisse av jordhauginfiltrasjon med skissering av infiltrasjonsfilterets plassering i jordprofilet Forventet renseevne Renseeffekten i infiltrasjonsanlegg er generelt svært god. Tallene nedenfor forutsetter imidlertid at anleggene dimensjoneres og bygges riktig. Forventet renseevne og utløpskonsentrasjoner for infiltrasjonsanlegg: Parameter Biokjemisk oksygenforbruk (BOF 5 ) %rensing Utløpskonsetrasjon 95 % 11,4 mg/l Fosfor (tot-p) > 95 % 0,45 mg/l Nitrogen (tot-n) 50 % 34 mg/l Termotolerante < 1 per 100 ml 99,99% bakterier (TKB) Konsentrasjonsverdiene er basert på 85 % tilstedeværelse i bolig og spillvannsmengde på 150 liter per person per døgn. Ulempen med infiltrasjonsanlegg er at det kreves et visst tilgjengelig areal av egnede løsmasser med tilstrekkelig mektighet. Anleggene har diffust utslipp av renset avløpsvann nedstrøms infiltrasjonsområdet. Lokalisering av anleggene i forhold til drikkevannskilder og overflatevann er derfor viktig for å unngå forurensningskonflikter. Drift og vedlikehold I henhold til forurensningsforskriftens kap. 12, ( 12-13), skal alle renseanlegg dimensjoneres, bygges, drives og vedlikeholdes slik at de har tilstrekkelig yteevne under alle klimatiske forhold som er normale for stedet der de er lokalisert. Forskriften setter ikke konkrete krav til at det skal tegnes skriftlig serviceavtale for oppfølging av infiltrasjonsanlegg. Tradisjonelt har det ikke vært vanlig å sette krav til drifts- og serviceavtaler for infiltrasjonsanlegg. Bioforsk anbefaler imidlertid kommunene å sette krav til dette i fremtiden. Dette fordi erfaringer viser at anleggene må ha et minimum av oppfølging for at de skal fungere som forutsatt. I tillegg til kontroll og tilsyn av slamavskiller, er det viktig å føre tilsyn og renhold av komponenter som pumper, fordelingskummer og evt. vippekar. Firma som skal stå for service skal forplikte seg til å gjennomføre service på infiltrasjonsanlegg minimum hvert 2. år for boliganlegg og minimum hvert 4. år for hytteanlegg. Selv om enkelte komponenter bør ha noe oftere tilsyn og renhold, vurderes det som tilstrekkelig å samkjøre minimumskravet til servicefrekvens med minimumskravet til slamtømming. Vol.2 Nr

8 Følgende punkter bør være regulert i en serviceavtale for infiltrasjonsanlegg: I forbindelse med slamtømming; kontrollere innløps- og utløpsdykker, samt skillevegger og vannivå i kummen før tømming. Kontrollere om det er synlig vannutslag/ oppstuving av urenset avløpsvann i eller nedstrøms infiltrasjonsområdet. Kontrollere via peilerør om det står vann i fordelingslaget i infiltrasjonsfilteret. Kontroll av pumpe i pumpekum dersom pumpe benyttes. Kontroll av vippekar eller fordelingskum dersom dette benyttes. Kontroll av elektriske installasjoner i pumpekum. Visuell kontroll eller prøvetaking av vann i prøvetakingsrør, dersom kommunen har satt slike krav i utslippstillatelsen. Føring av driftsjournal. Eventuell leveranse av deler. Eventuelle andre forhold som er av forurensingsmessig betydning for det aktuelle anlegget. Rapportering til kommunen og anleggseier samme år som service blir utført. Rapporten skal dokumentere tidspunkt for utførte reparasjoner, slamtømming, vedlikehold og hva som er kontrollert ved servicebesøk. I tillegg skal det gis en totalvurdering av anleggets tilstand For ytterligere informasjon om infiltrasjonsanlegg eller andre mindre avløpsanlegg, se infosiden Fagredaktør denne utgaven: Forskningsleder Trond Mæhlum, Bioforsk Jord og miljø Ansvarlig redaktør: Forskningsdirektør Nils Vagstad, Bioforsk ISBN ISSN Bioforsk: Trygg matproduksjon, rent miljø og økt verdiskapning basert på langsiktig ressursforvaltning Lokalisert over hele Norge Organisert i sju sentra 500 medarbeidere Omsetning 320 mill. kr Bioforsk, Fr. A. Dahlsvei 20, 1432 ÅS Tlf Faks post@bioforsk.no Salg av infiltrometer Bioforsk Jord og miljø selger infiltrometer for måling av infiltrasjonsevne i alle jordarter. Det brukes for å fastslå om det er mulig å bygge infiltrasjonsanlegg og til dimensjonering av anleggets filterflate. Kontakt: oistein.johansen@bioforsk.no Vol.2 Nr

9 Vol.2 Nr Prinsippskisse av minirenseanlegg. Vannet renner fra bolig til minirenseanlegget som i de fleste tilfeller består av en tank. Renseprosessene skjer via flere rensetrinn gjennom tanken og renset vann ledes i lukket rør til overflateresipient, drenssystem eller løsmasser. Minirensesanlegg som renseløsning - mindre avløpsrenseanlegg (<50 pe) Guro Randem Hensel og Anders W. Yri Bioforsk Jord og miljø ( Kontaktperson: guro.hensel@bioforsk.no Januar 2008 Minirenseanlegg er i prinsippet en nedskalert utgave av store konvensjonelle renseanlegg. Minirenseanlegg er i all hovedsak prefabrikkerte anlegg som kan plasseres i kjeller, garasje eller graves ned i bakken, med eller uten overbygg. Hovedtyper av minirenseanlegg er kjemisk/biologiske anlegg for fjerning av fosfor og organisk stoff, biologiske anlegg for fjerning av organisk stoff og kjemiske anlegg for fjerning av fosfor. Minirenseanlegg har stor utbredelse i Norge og flere andre europeiske land. I Norge har minirenseanlegg de siste årene vært hovedrenseløsning for boliger i områder der det ikke er funnet egnede jordmasser for etablering av infiltrasjonsanlegg. Dokumentasjonskrav Nytt avløpsregelverk i forurensningsforskriften trådde i kraft 1. januar I henhold til nye bestemmelser i forskriften skal det i fremtiden kun være tillatt å selge minirenseanlegg med dokumentasjon som tilfredsstiller den europeisk standarden NS-EN Ordningen med type- godkjenning av minirenseanlegg etter DNVs normer og VA/Miljø-Blad nr. 52, Minirenseanlegg, vil derfor opphøre. Den nye standarden er en harmonisert europeisk produktstandard som skiller seg fra den norske typegodkjenningsordningen ved at den ikke stiller krav til service og vedlikehold.

10 Anlegg som er testet i henhold til NS-EN kan dokumenteres med CE-merking av byggevareproduktet. Det bemerkes imidlertid at CE-merket kun er et handelsmerke og ikke et kvalitetsmerke. Det er opp til kommunene å vurdere om et minirenseanlegg med CE-godkjenning i henhold til NSEN tilfredsstiller nasjonale eller lokale krav til funksjon. Ved søknad om utslipp fra minirenseanlegg, må kommunene kreve at leverandør fremlegger tilfredsstillende dokumentasjon på det aktuelle minirenseanlegget. Nedenfor er det gitt forslag til utdyping av dokumentasjonskrav utover det som er beskrevet i forurensningsforskriften: 1. Redgjørelse for at anleggets størrelse er tilpasset den aktuelle størrelsen på utslippet. 2. Beskrivelse av anleggets hovedkomponenter og lokalisering av disse på kart, samt beskrivelse og lokalisering av utslippspunkt for renset avløpsvann, målsatt på kart i målestokk 1:2000 eller større. 3. Dokumentasjon av drifts- og serviceoppfølging. 4. Dokumentasjon på at firmaet som er ansvarlig for prosjekteringen er nøytral fagkyndig og har den nødvendige kunnskap og kompetanse om den aktuelle renseløsningen. Hovedtyper av minirenseanlegg Minirenseanlegg er i prinsippet nedskalerte utgaver av store, konvensjonelle renseanlegg. Det finnes tre hovedtyper av minirenseanlegg: 1. Biologiske anlegg for fjerning av organisk materiale 2. Kjemiske anlegg for fjerning av fosfor 3. Biologisk/kjemiske anlegg for fjerning av organisk materiale og fosfor Biologisk minirenseanlegg: Det er to hovedtyper av prosessløsninger innen biologisk rensing: Aktiv slam - suspenderte mikroorganismer Biofilm fastsittende mikroorganismer I prosessløsninger med fastsittende mikroorganismer, vokser mikroorganismene på flater i renseanleggene. Aktiv slam anlegg har mikroorganismer som er suspendert i væskefasen. Primæroppgaven for et biologisk anlegg er å fjerne organisk materiale og partikler. Rene biologiske minirenseanlegg vil, på grunn av begrenset renseevne for fosfor, normalt bare være aktuelt ved utslipp til områder definert som mindre følsomme i forurensningsforskriften (rensegrad jf i avløpsforskriften). I tillegg bør følgende dokumenteres dersom renset vann fra minirenseanlegget ledes til etterpoleringstrinn før infiltrasjon i stedlige masser: 5. Beskrivelse av etterpoleringsløsning. 6. Resultater fra grunnundersøkelse med beskrivelse av løsmasser som skal ta i mot renset avløpsvann. Informasjon om beregnet hydraulisk kapasitet, infiltrasjonskapasitet, løsmassenes egenskaper som rensemedium og vurdering av risiko for forurensning. 7. Filterdelen av anlegget bør være målsatt på kart i målestokk 1:2000 eller større. Dimensjonering I henhold til forurensningsforskriftens kap.12, 12-10, skal minirenseanlegg ha dokumentasjon som tilfredsstiller EN eller tilsvarende standard. Størrelsen på minirenseanlegg bestemmes av dimensjonerende vannmengde (liter/ døgn). I henhold til forurensningsforskriften skal det dimensjoneres for maksimal ukebelastning i året. For små avløpsanlegg (<35 pe), er dimensjonerende vannmengde per enhet beskrevet i VA/Miljø-Blad nr. 48, Slamavskiller. Bestemmelse av personekvivalenter (pe) er beskrevet i Norsk Standard NS For større flerhusanlegg må det også dimensjoneres for fremmedvann. Vol.2 Nr Hovedprinsipper for biologisk rensing med tilførsel av oksygen (fra luft). Øverst med suspendert bakteriekultur, nederst med fastsittende bakteriekultur. Kjemisk minirenseanlegg: Ved kjemisk rensing av avløpsvann tilsettes et fellingskjemikalie (basert på aluminium, jern eller kalsium) som dels feller ut det løste fosforet og dels koagulerer kolloidalt og partikulært bundet fosfor. Fosfor bindes deretter gjennom flokkulering til fnokker (kjemisk slam) som kan fjernes ved sedimentering. Kjemisk felling skjer umiddelbart etter 2

11 tilsetting av fellingskjemikalie, mens flokkulering tar minutter og sedimenteringen tar timer. En del partikler og organisk materiale (50-70 %) vil også fjernes i denne prosessen. Primæroppgaven for et kjemisk anlegg er å fjerne fosfor og partikulært materiale. Dersom det slippes ut til område definert som følsomt eller normalt, men det verken er fare for eutrofiering eller foreligger brukerinteresser, vil rene kjemiske minirenseanlegg være en aktuell renseløsning (rensegrad jf. 12-8, punkt c, i forskriften), Prinsipiell oppbygging av kjemiske anlegg. Biologisk/kjemisk minirenseanlegg: Ved biologisk/kjemisk rensing av avløpsvann tilsettes et fellingskjemikalie i tillegg til biologisk rensing. Alternativt foregår rensingen i et filter/ kammer hvor begge prosesser foregår. For minirenseanlegg med tilsetting av fellingskjemikalier er det to hovedprosessutforminger: 1. Simultanfelling tilsetting av kjemikalier direkte i det biologiske rensetrinnet 2. Etterfelling biologisk rensing etterfulgt av kjemisk rensetrinn Primæroppgavene for et biologisk/kjemisk anlegg er å fjerne fosfor, organisk stoff og partikler. På markedet finnes flere leverandører som har dokumentert renseffekt på 90% for både fosfor og organisk stoff. Forventet renseevne for termostabile koliforme bakterier (TKB) for slike anlegg er 99%. Biologisk/kjemiske renseanlegg benyttes ved utslipp til områder definert som følsomme og normale i forurensningsforskriften (rensegrad jf i forskriften). Prinsipiell oppbygging av biologisk/kjemisk anlegg med etterfelling. Forventet renseevne Renseeffekten i minirenseanlegg avhenger av utformingen av anleggene. Tallene nedenfor forutsetter at anleggene dimensjoneres og driftes riktig. Forventet renseevne og utslippskonsentrasjon for biologiske anlegg: Parameter %rensing Konsentrasjon Fosfor (tot-p) % 3,6-7,7 mg/l Organisk stoff (BOF 5 ) 80 % 45 mg O/l Nitrogen (tot-n) 20 % 54 mg/l Tarmbakterier (TKB) 90 % mill per 100 ml Forventet renseevne og utslippskonsentrasjon for kjemiske anlegg: Parameter %rensing Konsentrasjon Fosfor (tot-p) 90 % 0,9 mg/l Organisk stoff (BOF 5 ) 60 % 91 mg O/l Nitrogen (tot-n) 20 % 54 mg/l Tarmbakterier (TKB) 99 % per 100 ml Forventet renseevne og utslippskonsentrasjon for biologisk/kjemiske anlegg: Parameter %rensing Konsentrasjon Fosfor (tot-p) 90 % 0,9 mg/l Organisk stoff (BOF 5 ) 90 % 23 mg O/l Nitrogen (tot-n) 20 % 54 mg/l Tarmbakterier (TKB) 99 % per 100 ml Konsentrasjonsverdiene er basert på 85% tilstedeværelse i bolig og spillvannsmengde på 150 liter per person per døgn. Prinsipiell oppbygging av biologisk/kjemisk anlegg med simultanfelling. Etterpolering (Etterrensetrinn) Ved utslipp av renset vann til infiltrasjon i stedlige jordmasser eller til sårbare resipienter, vil det være behov for et etterpoleringstrinn etter minirenseanlegget. Etterpoleringstrinnet utformes ulikt, avhengig av om det skal fokuseres på sykdomsfremkallende organismer eller tilbakeholdelse av partikler, alternativt begge deler: Vol.2 Nr

12 1. Slamavskiller; hovedsakelig for å holde tilbake partikler. 2. Slamavskiller og hygieniseringstrinn; redusere antallet sykdomsfremkallende organismer. Behov for slamavskilling i forkant for å sikre at hygieniseringen skjer som forutsatt. 3. Partikkelfilter; hovedsakelig for å håndtere slamflukt. Avhengig av fordelingssystemet for spredning av vann på filterflaten, kan systemet også redusere antall sykdomsfremkallende organismer i vannet. 4. Gamle renseenheter etter gjennomført oppgradering; etterpolere renset vann i gamle septikkummer, sand- eller infiltrasjonsgrøfter. Vil håndtere slamflukt og, avhengig av utforming, kunne redusere antall sykdomsfremkallende organismer 5. Infiltrasjon i løsmasser; etterpoleringsløsning for å redusere antall sykdomsfremkallende organismer dersom det finnes egnede jordmasser å infiltrere i. Avhengig av slamavskilling eller filtrering først for å unngå problemer med gjentetting ved eventuell slamflukt fra minirenseanlegget Fordeler og ulemper Fordelen med minirenseanlegg er at det ofte er det rimeligste alternativet der det stilles høye rensekrav og det ikke finnes muligheter til infiltrasjon i stedlige jordmasser. Anleggene krever lite areal og kan normalt plasseres i en kjeller, garasje eller nedgravd. Ulempen med minirenseanlegg er at driftskostnadene er høye. Mange minirenseanlegg kan i perioder ha redusert renseeffekt og høyt innhold av suspendert stoff ut av anlegget (slamflukt). I en del tilfeller hvor det settes krav til bakterieog/eller nitrogenrensing, vil det være nødvendig med et etterpoleringstrinn. Anleggene har middels god smittebeskyttelse. Drift og vedlikehold I henhold til forurensningsforskriftens kap. 12, ( 12-13), skal alle renseanlegg dimensjoneres, bygges, drives og vedlikeholdes slik at de har tilstrekkelig yteevne under alle klimatiske forhold som er normale for stedet der de er lokalisert. Forskriften setter videre konkret krav til at minirenseanlegg skal drives og vedlikeholdes i henhold til skriftlig drifts- og vedlikeholdsavtale, jf. vedlegg 2, punkt 2.3 til kapittel 11. Følgende punkter skal være regulert i avtalen: 2. Beredskapsordning som sikrer assistanse dersom det oppstår funksjonssvikt på anlegget. 3. Årlig rapportering av service og slamtømming til kommunen. 4. Leveranse av deler dersom behov. 5. Andre forhold som også er av forurensingsmessig betydning for det aktuelle anlegget. 6. Prøvetaking av utslippsvann, dersom kommunen setter krav til dette. Bioforsk bemerker følgende: Service på anleggene bør minimum gjennomføres 2 ganger per år på boliganlegg. Ved servicebesøk bør det også settes krav til kontroll av doseringsutstyr og kjemikaliebeholder, samt kontroll og nødvendig vedlikehold av eventuell etterpoleringsløsning. Det bør settes krav til føring av driftsjournal. Ved årlig rapportering til kommunen, bør rapporten dokumentere tidspunkt for utførte reparasjoner, slamtømming, vedlikehold og hva som er kontrollert ved servicebesøk, samt at det bør settes krav til en totalvurdering av anleggets tilstand. For ytterligere informasjon om minirenseanlegg eller andre mindre avløpsanlegg, se Fagredaktør denne utgaven: Forskningsleder Trond Mæhlum, Bioforsk Jord og miljø Ansvarlig redaktør: Forskningsdirektør Nils Vagstad, Bioforsk ISBN ISSN Bioforsk: Trygg matproduksjon, rent miljø og økt verdiskapning basert på langsiktig ressursforvaltning Lokalisert over hele Norge Organisert i sju sentra 500 medarbeidere Omsetning 320 mill. kr Bioforsk, Fr. A. Dahlsvei 20, 1432 ÅS Tlf Faks post@bioforsk.no 1. Servicebesøk (antall besøk per år og oppgaver som skal utføres ved service, eks. kontroll av slammengde, tømming av slam, kontroll av vannkvalitet, kontroll av alarm m.v.) Vol.2 Nr

13 Vol.2 Nr Prinsippskisse av filterbedanlegg med slamavskiller, pumpekum, biofilter, filterbasseng og utløpskum. Filterbedanlegg som renseløsning - mindre avløpsrenseanlegg (<50 pe) Guro Randem Hensel, Jens Chr. Køhler og Anders W. Yri Bioforsk Jord og miljø ( Kontaktperson: guro.hensel@bioforsk.no Januar 2008 Et filterbedanlegg (konstruert våtmark) er et plassbygd renseanlegg bestående av prefabrikkerte kummer og filterbasseng med tilkjørt filtermasse. Anlegget etableres i stedlige masser og består av slamavskiller, pumpekum, vertikalstrømmende biofilter med filtermasse, tett filterbasseng med tilkjørt filtermasse og utløpskum med muligheter for prøvetaking av renset avløpsvann. Filterbedanlegg krever et visst tilgjengelig areal for etablering av filterbassenget. Anleggstypen har imidlertid svært god renseevne både med hensyn til fosfor, organisk stoff og sykdomsfremkallende organismer og kan anbefales i de fleste områder. Dokumentasjonskrav Nytt avløpsregelverk i forurensningsforskriften trådde i kraft 1. januar Iht. forskriftens kap.12 ( 12-10) skal det ved søknad om utslippstillatelse for filterbedanlegg dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet. Dokumentasjonen skal utføres av nøytrale fagkyndige. Nedenfor er det gitt forslag til utdyping av dokumentasjonskravene i forskriften: 1. Filterbedanlegg skal prosjekteres og bygges i samsvar med VA/Miljø-Blad nr. 49, Våtmarksfiltre. Alle avvik fra VA/Miljø-Blad skal oppgis. 2. Beregning av dimensjonerende vannmengde og beskrivelse av bebyggelsens art (bolig, hytte, bedrift etc.) 3. Prosjekteringsgrunnlag for anlegg som viser at slamavskiller, biofilter og fosforfilter er riktig dimensjonert, samt beskrivelse av hvordan biofilteret skal støtbelastes. 4. Beskrivelse av anleggets hovedkomponenter og lokalisering av disse på kart, herunder slamavskiller, pumpekum (støtbelaster), biofilter, fosforfilter, utløpskum og utløpsledning til vann/vassdrag. Filterdelene av anlegget bør være målsatt på kart i målestokk 1:2000 eller større.

14 5. Beskrivelse av hvordan anlegget skal frostisoleres. 6. Beskrivelse av hva som kreves av tilsyn og kontroll for å sikre stabil og sikker drift av det prosjekterte anlegget. 7. Dokumentasjon på at firma som er ansvarlig for prosjekteringen er nøytral fagkyndig og har den nødvendige kunnskap og kompetanse om filterbedanlegg. Dimensjonering I henhold til forurensningsforskriftens kap.12, 12-10, skal det dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet ved etablering av renseanlegg. Dimensjonering av filterbedanlegg er beskrevet i VA/Miljø-Blad nr. 49, Våtmarksfiltre. Størrelsen på biofilteret og filterbassenget bestemmes av dimensjonerende vannmengde (liter/døgn) og hydraulisk belastning (l/m 2 /døgn), samt filtermediets hydrauliske ledningsevne (m/døgn) og fosforbindingskapasitet (kg fosfor per m 3 filtermasse). I henhold til forurensningsforskriften skal det dimensjoneres for maksimal ukebelastning i året. Dimensjonerende vannmengde (liter/døgn) bestemmes ut fra antall personekvivalenter (pe) og spillvannsmengden per person per døgn. For små avløpsanlegg (<35 pe), er dimensjonerende vannmengde per enhet beskrevet i VA/Miljø-Blad nr. 48, Slamavskiller. Bestemmelse av personekvivalenter er beskrevet i Norsk Standard NS For større flerhus anlegg må det også dimensjoneres for fremmedvann. Hydraulisk belastning (liter/m 2 og døgn), er filtermediets kapasitet til å motta slamavskilt avløpsvann. Verdien bestemmes ut fra filtermaterialets kornfordeling og vanngjennomtrengelighet. Hydraulisk belastning er dermed et mål på hvor mye slamavskilt avløpsvann som kan tilføres biofilterflaten i løpet av et døgn. Fordelingssystemets utforming og type avløpsvann er avgjørende for den hydrauliske belastningen og dimensjoneringen av biofilteret. I henhold til VA/Miljø-Blad 49, kan biofiltre der vannet finfordeles over filterflata med dyse belastes med 200 liter slamavskilt avløpsvann per m 2 og døgn når anlegget skal rense totalavløp, det vil si både gråvann og svartvann. Hydraulisk ledningsevne (m/døgn) er et mål på vannledningsevnen i filteret. Dette avhenger av kornstørrelse, sorteringsgrad, porevolum og mengden finstoff i filtermediet. For dimensjonering må målt hydraulisk ledningsevne multipliseres med 0,3. I VA/Miljø-Blad nr. 49 frarådes det å bruke filtermasse med dimensjonerende hydraulisk ledningsevne mindre enn 10 m/døgn. Oppholdstid (døgn) er en viktig faktor ved dimensjonering av filterbedanlegg, da vannet må ha en viss oppholdstid i filteret for at tilfredsstillende renseeffekt skal oppnås. I henhold til VA/Miljø- Blad nr. 49 bør det dimensjoneres med en oppholdstid på minimum 10 døgn ved prosjektering av filterbasseng som skal rense totalavløp (både gråvann og svartvann). Ved prosjektering av filterbasseng kun for gråvann, bør oppholdstiden minimum være 7 døgn. Fosforbindingsevnen (kg per m 3 ) til filtermassen i filterbassenget vil være avgjørende for tilbakeholdelse av fosfor. Det benyttes hovedsakelig Filtralite-P (leca) eller skjellsand, alternativt jernholdig sand som filtermedium i filterbedanlegg. Forventet levetid med hensyn til fosforbinding er ofte den begrensende faktor ved dimensjonering av filterbedanlegg for helårsboliger. Fosforbindingsevnen reduseres etter hvert ved at filtermaterialet blir mettet med fosfor. Etter et visst antall år må filtermaterialet byttes ut og erstattes med nytt filtermateriale. På markedet finnes det leverandører av kompakte filterbedanlegg med mindre filtervolum og derved kortere oppholdstid for vannet enn det som er forutsatt i VA/Miljø-blad nr. 49. Anleggene kan fungere bra, men det bør tydelig frem at levetiden mht fosforbinding blir kortere. Filtermaterialet må da skiftes ut hyppigere. Utforming av anlegg Et filterbedanlegg består av tre rensetrinn; en slamavskiller der flyteslam og sedimenterbart slam holdes tilbake, et biofilter med vertikal, umettet strømning der slamavskilt avløpsvann renses biologisk (eller eventuell annen biologisk forbehandling med samme effekt) og et filterbasseng med filter-medium med høy fosforbindingskapasitet. Detaljert utforming av filterbedanlegg er beskrevet i VA/Miljø-blad nr. 49, Våtmarksfiltre. Et filterbedanlegg består vanligvis av følgende komponenter: Slamavskiller Pumpekum/støtbelaster med normalt en pumpe og eventuelt tidsstyring Biofilter med sprededyse for finfordeling av slamavskilt avløpsvann på filterflaten Vol.2 Nr

15 Filterbasseng med filtermateriale med høy forsforbindingskapasitet (Filtralite-P, skjellsand eller jernholdig sand) Utløpskum for innstilling av vannivå i filterbass-enget og muligheter for uttak av utløpsprøve Utløpsledning til overflateresipient, drenssystem eller utslippsfilter i stedlige jordmasser Avløpsvannet ledes med selvfall til slamavskiller. Vannet ledes videre med selvfall til pumpekum. Fra pumpekummen pumpes vannet til biofilteret der det finfordeles over filterflaten med sprededyse(r). Pumpa styres av nivåvakter og tidsur der det er ønskelig at avløpsvannet ledes til biofilteret fordelt over hele døgnet. Alternativt benyttes vippestyrt pumpe i mindre anlegg. Vannet trenger ned gjennom filtermassen i biofilteret der organisk materiale fjernes. Fra biofilteret strømmer vannet med selvfall ut i filterbassenget som etableres med tett bunn og sidekanter. I filterbassenget strømmer vannet mot utløpskummen samtidig som fosfor fjernes fra avløpsvannet ved binding til filtermaterialet. Aktuelle filtermaterialer er Filtralite-P (leca), skjellsand og jernholdig sand. Fosforfilteret kan dekkes med jord eller plantes til med våtmarksplanter. Fra utløpskummen ledes vannet via utslippsledning til overflateresipient, alternativt til drenssystem eller etterpolering i utslippsfilter i stedlige masser. Forventet renseevne Renseeffekten i filterbedanlegg er generelt svært god. Tallene nedenfor forutsetter imidlertid at anleggene dimensjoneres og bygges riktig og at filtermediet har optimal fosforbindingskapasitet. Forventet renseevne og utløpskonsentrasjoner for filterbedanlegg: Parameter Biokjemisk oksygenforbruk (BOF 5 ) %rensing Utløpskonsetrasjon 95 % 11,4 mg/l Fosfor (tot-p) 95 % 0,45 mg/l Nitrogen (tot-n) 50 % 34 mg/l Termotolerante bakterier (TKB) 99,9% < 100 per 100 ml Konsentrasjonsverdiene er basert på 85% tilstedeværelse i bolig og spillvannsmengde på 150 liter per person per døgn. Ved god prosjektering og utførelse, kan tilnærmet full tilbakeholdelse av fosfor, organisk stoff og smittestoff oppnås de første driftsårene. Etter hvert som filtermaterialet blir mettet med fosfor, vil renseeffekten på fosfor avta. Forventet levetid før filtermaterialet må byttes ut er år ved dimensjonering i henhold til VA/Miljø-Blad nr. 49. Fordeler og ulemper Fordelen med filterbedanlegg er at det er en relativt driftsekstensiv renseløsning som krever mindre service og vedlikeholdsarbeid enn minirenseanlegg. Filterbedanlegg har svært god renseevne, gir god smittebeskyttelse når de er riktig bygget og er normalt en svært god avløpsløsning ut i fra hygieniske og forurensingsmessige betraktninger. Anleggene har kontrollerbart utslipp ved at renset avløpsvann renner via utløpskum før utslipp. I tillegg er filterbedanlegg robuste anlegg som kan tåle korte perioder med høy belastning. Ulempen med filterbedanlegg er at det kreves et visst tilgjengelig areal for etablering av filterbassenget. I tillegg er det relativt mange kummer som skal settes ned. Filterbedanlegg for enkelthus eller få hus konkurrerer normalt ikke prismessig med infiltrasjonsanlegg eller minirenseanlegg. Dette skyldes høye kostnader til filtermateriale, bunntetting, mange kummer i systemet og relativt omfattende grunnarbeid. Drift og vedlikehold I henhold til forurensningsforskriftens kap. 12, ( 12-13), skal alle renseanlegg dimensjoneres, bygges, drives og vedlikeholdes slik at de har tilstrekkelig yteevne under alle klimatiske forhold som er normale for stedet der de er lokalisert. Forskriften setter ikke konkrete krav til at det skal tegnes skriftlig serviceavtale for oppfølging av filterbedanlegg. Kommunene setter imidlertid normalt krav til at det inngås skriftlig drifts- og serviceavtale med godkjent firma. Erfaringer med filterbedanlegg viser at det er behov for jevnlig driftsoppfølging av anleggene for at de skal fungere som forutsatt. På bakgrunn av dette, anbefaler Bioforsk at det i utslippstillatelsen settes krav til at det inngås serviceavtale med godkjent firma for oppfølging av anlegget. Punktene på neste side bør være regulert i en serviceavtale for filterbedanlegg. Firma som skal gjennomføre service, bør forplikte seg til å gjennomføre service på boliganlegg minimum 2 ganger per år og service på hytteanlegg minimum 1 gang per år. Vol.2 Nr

16 Følgende punkter bør reguleres i en serviceavtale for filterbedanlegg: I forbindelse med slamtømming; kontrollere innløps- og utløpsdykker, samt skillevegger og vannivå i kummen før tømming. Kontroll og rengjøring av pumpe i pumpekum, samt kontroll av alarm for høyt vannivå. Kontroll av støtvolum. Kontroll av elektriske installasjoner i pumpekum. Kontroll av biofilter, herunder kontroll av spredebilde og rengjøring av sprededyser, samt raking av filterflate ved behov. Kontroll av utløpskum (nivåkum) og vannivå i filterbassenget. Visuell kontroll av kvaliteten på utløpsvannet i utløpskummen. Registrering av eventuell kalkmengde. Uttak av stikkprøve til analyse dersom kommunen setter krav til dette. Eventuell leveranse av deler. Eventuelle andre forhold som er av forurensingsmessig betydning for det aktuelle anlegget. Føring av driftsjournal. Årlig rapportering til kommunen og anleggseier. Rapporten skal dokumentere tidspunkt for utførte reparasjoner, slamtømming, vedlikehold og hva som er kontrollert ved servicebesøk. I tillegg skal det gis en totalvurdering av anleggets tilstand. For ytterligere informasjon om filterbedanlegg eller andre mindre avløpsanlegg, se infosiden Fagredaktør denne utgaven: Forskningsleder Trond Mæhlum, Bioforsk Jord og miljø Ansvarlig redaktør: Forskningsdirektør Nils Vagstad, Bioforsk ISBN ISSN Bioforsk: Trygg matproduksjon, rent miljø og økt verdiskapning basert på langsiktig ressursforvaltning Lokalisert over hele Norge Organisert i sju sentra 500 medarbeidere Omsetning 320 mill. kr Bioforsk, Fr. A. Dahlsvei 20, 1432 ÅS Tlf Faks post@bioforsk.no Vol.2 Nr

17 Vol.2 Nr Prinsippskisse av sandfiltergrøft med drenslag, filterlag av lettklinker eller sand og fordelingslag med infiltrasjonsrør Sandfilteranlegg for rensing av avløpsvann fra bolig eller hytte Guro Randem Hensel, Jens Chr. Køhler og Anders W. Yri Bioforsk Jord og miljø ( Kontaktperson: Januar 2008 I et sandfilteranlegg renses vannet hovedsakelig biologisk ved vertikal strømning i et filter med tilkjørt filtermasse. Etter rensing samles vannet i et drenslag og ledes til resipient via inspeksjonskum med muligheter for prøvetaking av utløpsvannet. Slamavskilling benyttes som forbehandling før sandfilteret. Tradisjonelle sandfilteranlegg med tilkjørt filtersand har lav renseevne for fosfor. Slike anlegg er kun en aktuell renseløsning i områder som er definert som mindre følsomme i forurensningsforskriften. Ved å benytte et filtermedium med høy fosforbindingsevne (eks. lettklinker) kan sandfilteranlegg også være aktuell renseløsning i områder som er definert som normale og følsomme i forurensningsforskriften. For å oppnå lang levetid mht. fosforbinding, må imidlertid filtermassen skiftes ut regelmessig. Dokumentasjonskrav Nytt avløpsregelverk i forurensningsforskriften trådde i kraft 1. januar I henhold til forskriftens kap.12 ( 12-10) skal det ved søknad om utslippstillatelse for sandfilteranlegg dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet. Dokumentasjonen skal utføres av nøytrale fagkyndige. Nedenfor er det gitt forslag til utdyping av dokumentasjonskravene i forskriften: 1. Anlegg skal prosjekteres og bygges i samsvar med retningslinjer for dimensjonering og bygging av sandfilteranlegg i kapittel 7 i Forskrift om utslipp fra separate avløpsanlegg, fastsatt av MD i Prosjektering og etablering av fordelingslag, infiltrasjonsrør og støtbelastning skal i tillegg være i samsvar med VA/Miljø-blad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg. 3. Beskrivelse av filtermediet som skal benyttes, enten det benyttes filtersand eller filtermedium med høy forsforbindingskapasitet. 4. Beregning av dimensjonerende vannmengde og beskrivelse av bebyggelsens art (hytte, bolig, bedrift mm). 5. Beskrivelse av anleggets hovedkomponenter og lokalisering av disse på kart. Filterdelen av anlegget bør være målsatt på kart i målestokk 1:2000 eller større. 6. Beskrivelse av hvordan anleggets størrelse og plassering er tilpasset de aktuelle vannmengdene og grunnforholdene på stedet. 7. Beskrivelse av hvordan anlegget skal støtbelastes. 8. Beskrivelse av utforming og plassering av peilerør som benyttes for å kontrollere om det står vann i fordelingslaget. 1

18 9. Beskrivelse av hvordan anlegget skal frostisoleres 10. Beskrivelse av hva som kreves av tilsyn og kontroll for å sikre stabil og sikker drift av det prosjekterte anlegget. 11. Dokumentasjon på at firmaet som er ansvarlig for prosjekteringen er nøytral fagkyndig og har den nødvendige kunnskap og kompetanse om sandfilteranlegg. Dimensjonering I henhold til forurensningsforskriftens kap. 12, skal det dokumenteres at anerkjent dimensjonering og utforming er benyttet. Sandfilteranlegg skal prosjekteres og bygges i samsvar med retningslinjer for dimensjonering og bygging i kapittel 7 i Forskrift om utslipp fra separate avløpsanlegg, fastsatt av MD i I tillegg skal øvre del av filtergrøften med fordelingslag, infiltrasjonsrør, støtbelastning og overdekning, prosjekteres i henhold til VA/Miljøblad nr. 59, Lukkede infiltrasjonsanlegg. Størrelsen på sandfiltergrøfta bestemmes av dimensjonerende vannmengde, infiltrasjonskapasitet og den hydrauliske kapasiteten til det tilførte filtermediet. Det skal dimensjoneres for maksimal ukebelastning i året. Etablering av sandfilteranlegg stiller særskilte krav til de som skal prosjektere og bygge anlegget. ta unna tilførte vannmengder og vann stuves opp i filteret. Ved prosjektering av sandfilteranlegg, er det derfor viktig at sandfiltergrøften dimensjoneres slik at den hydrauliske kapasiteten til filtermassen ikke overskrides. Filtermassens kvalitet er av avgjørende betydning for om anlegget fungerer hydraulisk eller ikke. Spesielt er innholdet av finstoff en begrensende faktor. Basert på kornfordeling og sortering, er det utarbeidet et diagram som viser hvor stor belastning et sandfilteranlegg kan dimensjoneres for med ulike sandkvaliteter, se figur nedenfor. På bakgrunn av diagrammet er det angitt to dimensjoneringsklasser som tilsvarer feltene A og B i sandfilterdiagrammet. Avhengig av hvor filtersanden havner i sandfilterdiagrammet, dimensjoneres sandfiltergrøften for en belastning på 20 liter slamavskilt avløpsvann per m 2 og døgn (klasse A) eller 40 liter slamavskilt avløpsvann per m 2 og døgn (klasse B). For å minimalisere faren for gjentetting av filtermassen ved bruk av filtersand i klasse A, bør det fortrinnsvis benyttes sand med middelkornstørrelse større enn 0,5 mm. Dimensjonerende vannmengde (liter/døgn) bestemmes ut fra antall personekvivalenter (pe) og spillvannsmengden per person per døgn. For små avløpsanlegg (<35 pe), er dimensjonerende vannmengde per enhet beskrevet i VA/Miljøblad nr. 48, Slamavskiller. Bestemmelse av personekvivalenter er beskrevet i Norsk Standard NS For beregning av dimensjonerende vannmengde benyttes en gjennomsnittlig spillvannsmengde (gråvann og svartvann) på 1000 liter per bolig per døgn. For større flerhusanlegg, må det også dimensjoneres for fremmedvann. Infiltrasjonskapasitet (liter/m 2 og døgn), er filtermediets kapasitet til å motta slamavskilt avløpsvann. Verdien bestemmes ut fra filtermaterialets kornfordeling og vanngjennomtrengelighet. Infiltrasjonskapasiteten er et mål på mengden avløpsvann som kan infiltreres i en gitt filtermasse. Den hydrauliske kapasiteten (m 3 /døgn) er et mål på mengden vann som kan strømme gjennom en gitt filtermasse over en tidsperiode. Dersom den hydrauliske kapasiteten i filtermassen overskrides, vil ikke filtermassen greie å Sandfilterdiagram med dimensjoneringsklasser for valg av filtersand Dersom det, for å oppnå tilfredsstillende renseevne mht. fosfor, benyttes lettklinker (Filtralite- P) som filtermedium i stedet for filtersand, skal filtermaterialet være i samsvar med utgitt produktdatablad for Filtralite P 0-4 mm (se Det er ikke etablert og uttestet sandfilteranlegg med Filtralite-P. Basert på erfaringer med filtermaterialet i andre typer biofiltre, mener imidlertid Bioforsk dette kan være en alternativ renseløsning i løsmasser der infiltrasjonsanlegg ikke kan etableres. Vol.2 Nr

19 Bioforsk anbefaler at sandfiltergrøfter etablert med Filtralite-P som filtermedium dimensjoneres for en belastning på 15 liter slamavskilt avløpsvann per m 2 og døgn. For en enebolig med dimensjonerende vannmengde på 1000 liter per døgn og et filterlag på 75 cm, vil dette tilsvare 50 m 3 filtermasse og et grøfteareal på 67 m 2. Det anbefales maksimal grøftebredde på 1,0 meter når Filtralite-P benyttes som filtermasse. Maksimal grøftelengde er 25 meter. Det må dermed etableres tre grøfter av 22,5 meter for å rense spillvann (både grå- og sortvann) fra en enebolig i et sandfilteranlegg med Filtralite- P som filtermasse. Utforming av anlegg Et sandfilteranlegg vil bestå av følgende komponenter: Slamavskiller for tilbakeholdelse av faste partikler og flyteslam Pumpekum med pumpe for støtbelastning av sandfiltergrøfta, samt alarm for høyt vannivå i kummen Sandfiltergrøft med tilkjørt filtersand eller filtermedium med høy fosforbindingsevne Inspeksjonskum med muligheter til å ta ut prøve av renset avløpsvann Avløpsvann vil renne med selvfall til slamavskiller og videre til pumpekum. Fra pumpekummen pumpes vannet støtvis inn på filteret og fordeles over filterflaten via infiltrasjonsrør. Vannet fordeles ut i fordelingslaget og strømmer videre vertikalt gjennom filtermediet, hvor kjemiske, biologiske og mekaniske renseprosesser skjer. Renset vann samles opp i drensrøret i drenslaget i bunnen og ledes til inspeksjonskummen og videre i lukket rør til overflateresipient eller drens- system, alternativt til etterpolering i stedlige jordmasser. I visse tilfeller kan arealhensyn eller grunnforhold på stedet tilsi at sandfilteranlegg med Filtralite-P for rensing av fosfor er å anbefale. Normalt vil imidlertid Bioforsk anbefale filterbedanlegg med forbehandling i biofilter før rensing i filterbasseng med Filtralite-P fremfor sandfilteranlegg med Filtralite-P. Dette er en godt uttestet og dokumentert renseløsning som gir gode renseresultater. Dersom sandfilteranlegg skal benyttes til rensing av totalavløp (grå- og svartvann), må filtersanden erstattes av filtermedium med høy fosforbindingskapasitet (eks. Filtralite) slik at renseevnen mht. fosfor blir tilfredsstillende. Dersom denne løsningen velges, kan sandfilter være aktuell løsning for rensing av blandet spillvann i områder som er definert som normale og følsomme i forurensningsforskriften. Anlegget vil ha begrenset levetid for fosforrensing. For å opprettholde høy renseeffekt på fosfor må hele eller deler av filtermediet byttes når det er mettet med fosfor. Antatt levetid er 5-15 år. Som vist på figuren nedenfor, bygges sandfiltergrøfter opp med et drenslag med drensrør i bunnen, deretter en masseseparasjonssperre før filtersand/filtermedium med P-bindingskapasitet tilføres. Oppå filtermediet etableres en tradisjonell infiltrasjonsgrøft med fordelingslag av pukk, infiltrasjonsrør med hull, masseseparasjonssperre og tilbakefylling av stedlige masser. Se prinsippskisse nedenfor. Renset vann samles opp i drensrøret i bunnen og ledes til inspeksjonskum hvor det kan tas prøve av utløpsvannet. Prinsippskisse av tverrsnitt gjennom en sandfiltergrøft Vol.2 Nr

20 For å utnytte filtermediets renseevne er det avgjørende at det benyttes støtbelastning for fordeling av slamavskilt avløpsvann i hele sandfiltergrøftas lengde. I tillegg til slamavskiller, vil det derfor være en pumpekum med pumpe i forkant av sandfiltergrøfta. Etterpolering Renset vann fra sandfilteranlegg kan med fordel ledes til etterpolering i infiltrasjonsfilter etablert i stedlige jordmasser fremfor i lukket rør til overflateresipient eller drenssystem. Etterpolering i stedlige jordmasser vil effektiv redusere utløpskonsentrasjonene før infiltrert vann når grunnvann eller overflatevann. Avhengig av de stedlige massers sammensetning og mektighet, utformes etterpoleringsfilteret grunt eller på overflaten. Filteret etableres som en grøft og tilført vannmengde og sammensetning (gråvann eller totalavløp) vil være avgjørende for lengden og bredden av grøften. Som etterpolering etter sandfilter som kun renser gråvann, vil infiltrasjonsgrøftens størrelse være som ved etterpolering fra biologisk filter for gråvann, dvs. 10 meter lang og 0,5 meter bred. Som etterpolering etter sandfilter som renser totalavløp (grå- og svartvann), må infiltrasjonsgrøft være noe større. Forventet renseevne Riktig dimensjonert og bygget har sandfilteranlegg god renseeffekt for organisk stoff og sykdomsfremkallende organismer. Høy fosforfjerning i et sandfilter er imidlertid avhengig av at det benyttes filtermedium med høy fosforbindingskapasitet (eks. Filtralite P). Dersom filtermedium med god fosforbindingsevne benyttes, vil det være mulig å rense 80% eller mer mht. fosfor. For å opprettholde høy renseevne på fosfor, må hele eller deler av filtermediet byttes ut når det er mettet med fosfor. Dette kan ta fra 5 til 15 år. Renseevne mht. fosfor kan følges opp ved å ta prøver av utløpsvannet i inspeksjonskummen i enden av sandfiltergrøfta. Hele eller deler av filtermassen må byttes ut når filtermassen er mettet med fosfor. Dersom fosformettet filtermasse spres på åkermark vil det oppnås god resirkulering av fosfor. Grunnet eventuelle smittestoffer i filtermassen, kan imidlertid dette være problematisk. En hvileperiode kan regenerere noe av fosforbindingskapasiteten i filtermassen. Dette vil imidlertid kreve veksling mellom to filtre. Innblanding av jern- og aluminiumsforbindelser i sand kan øke fosforbindingen. Forventet renseevne og utslippskonsentrasjoner for sandfilteranlegg. Renseevne mht. fosfor avhenger av type filtermedium og alder på anlegget: Parameter Biokjemisk oksygenforbruk (BOF 5 ) %rensing Utløpskonsetrasjon 90 % 23 mg/l Fosfor (tot-p) % 1,8 8,1 mg/l Nitrogen (tot-n) % mg/l Termotolerante bakterier (TKB) Fordeler og ulemper 99,99% TKB/100ml Fordelen med sandfilteranlegg er at de kan etableres som grøfter i stedlige masser. Løsningen er driftsekstensiv og krever begrenset med tilsyn. Riktig dimensjonert og bygget, samt bruk av filtermasse med høy fosforbindingskapasitet, kan løsningen være et alternativ til minirenseanlegg der grunnforholdene ikke muliggjør bygging av tradisjonelle infiltrasjonsanlegg. Anleggene har kontrollerbart utslipp ved at det kan tas prøve av utslippsvannet i inspeksjonskum. Ulempen med sandfilteranlegg er at tradisjonell utforming med filtersand har lav renseevne for fosfor. Sandfilteranlegg har generelt vært i miskreditt i Norge grunnet feil dimensjonering og/eller bygging av anlegg etablert på 70- og 80- tallet. Filtersand av riktig kvalitet eller filtermasse med høy P-bindingsevne må kjøres til. Dette fordyrer anlegget. Sandfilteranlegg etablert for fosforrensing har begrenset levetid med hensyn til binding av fosfor. Hele eller deler av filtermassen må byttes ut når den er mettet med fosfor. Dette kan ta fra 5-15 år, avhengig av dimensjonering og belastning. I tillegg er sandfilteranlegg relativt arealkrevende. Drift og vedlikehold I henhold til forurensningsforskriftens kap. 12, ( 12-13), skal alle renseanlegg dimensjoneres, bygges, drives og vedlikeholdes slik at de har tilstrekkelig yteevne under alle klimatiske forhold som er normale for stedet der de er lokalisert. Forskriften setter ikke konkrete krav til at det skal tegnes skriftlig serviceavtale, men Bioforsk anbefaler jevnlig oppfølging av sandfilteranlegg av godkjent foretak/firma. Vol.2 Nr