Tiltak for kontroll og håndtering av forurenset vann/slam ved anleggsvirksomhet Fagtreff I Vannforeningen 22.11.2010 Risiko og kontroll med vannforurensning fra anleggsvirksomhet og energibrønner Siv.ing. Ragnar Storhaug Aquateam AS www.aquateam.no
Ulike typer avløpsvann fra tunnelanlegg Ved bygging av tunneler vil det i anleggsfasen bli generert store mengder vann som må behandles. Normalt blir dette benevnt som tunnelvann Tunnelvannet består av: Innlekkingsvann fra berggrunnen Påboret vann Driftsvann fra maskiner, i første rekke fra borerigger Evt. overvann fra dagsonen Sammensetningen av tunnelvannet reflekterer den pågående aktiviteten i tunnelen i de ulike fasene av anleggsarbeidet
Typiske egenskaper ved tunnelvann Høyt innhold av suspendert stoff (SS) som følge av borevirksomhet og nedmaling av steinmasser ved bruk av anleggsmaskiner, slitasje av dekket på transportveier etc. Høyt innhold av nitrogenkomponenter som følge av bruk av sprengstoff Oljerester fra boremaskiner og annet anleggutstyr Eventuelle kjemiske komponenter som inngår i tetningsmidler Ulike miljøgifter (for eksempel PAH) som følge av drift av forbrenningsmotorer og slitasje av utstyr Periodevis svært høy ph (ph>12), som følge av bruk av sementbaserte tetningsmidler og sprutbetong
Typiske krav til utslipp av tunnelvann
Dimensjonerende vannmengde Dimensjonerende vannmengde (Q dim ) som renseanlegget skal ta i mot er avgjørende for den fysiske størrelsen på anlegget. Q dim = Q b + Q i + Q p + Q d Q b :Borvann Q i :Innlekkasje Q p :Påboret vann Q d :Innlekking fra dagsone
Utjevning av vannføringen Avrenningen fra tunnelanlegg er kjennetegnet ved at det opptrer store variasjoner både i avløpsmengde og sammensetning. Alle tiltak som jevner ut tunnelvannets mengde og sammensetning vil ha en svært positiv effekt på driften av et etterfølgende renseanlegg Størrelsen på fordrøyningsbassenget må vurderes i hvert enkelt tilfelle, men volummessig utgjør ofte fordrøyningsbassenget 15 25 % av døgntilrenningen ved Q dim Eksempel på utjevningssystem
Sedimentering Midlertidige sedimenteringsanlegg kan bygges på flere måter: Utgravde/utsprengte bassenger i jordmasser/fjell Støpte bassenger Ved at én eller flere stålcontainere settes sammen slik at det oppnås det nødvendige volum og areal Bassengene bør ha en rektangulær form Bassengene er grunne, 2 2,5 m. I bassenger der slammet lagres på bunnen av bassenget, regnes vanndypet ned til overkant av slamlaget og et kritisk minstedyp blir definert. Prinsipp for utforming av sedimenteringsbasseng
Sedimentering Eksempel på mindre heldige løsninger Containerbasert sedimenteringsbasseng
Lamellsedimentering Lamellsedimentering er en svært kompakt bassengtype der vannet strømmer mellom skråstilte lameller (plater) Partiklene sedimenterer på platene og sklir ned i en slamlomme ved bunnen av tanken Gir kompakte anlegg med en overflate som bare utgjør 1/10 1/15 av et tradisjonelt sedimenteringsbasseng Noen anlegg har problemer med at slammet fester seg på lamellene
Tilsetning av kjemikalier for å bedre sedimenteringsegenskapene (koagulering) Koagulanten medvirker til at partiklene slår seg sammen til større aggregater som har bedre sedimenteringsegenskaper enn partiklene i seg selv. Aktuelle koagulanter kan være: Jernklorid PAX (prepolymeriserte aluminiumsalter) Tilsetning av koagulant vil medvirke til en større slamproduksjon, behovet for slamtømming vil derfor øke ph-justering er nødvendig
ph-justering Tunnelvannets ph og alkalitet er sterkt avhengig av aktiviteten som foregår i tunnelenområdet Eksempel på opplegg for ph-justering, E18 i Vestfold
ph-justering Eksempel på opplegg for ph-justering, E18 i Vestfold
Filtrering Etter filtrering er SS konsentrasjonen normalt 50-100 mg/l To hovedprinsipp Filter med kontinuerlig spyling Nedstrøms evt. oppstrøms filter med intermittent drift Utjevning foran filteret er nødvendig Kombineres ofte med tilsetning av en koagulant
Eksempel på flytskjema - sedimentering
Eksempel på flytskjema - filtrering Oljeutskillingssoner kan evt. bygges inn i sedimenteringsbassengene Gjenbruk av vann
Andre viktige forhold Vannføringsmåler Standardiserte vannføringsmålere må benyttes Elektromagnetiske gjennomstrømningsmålere Målere basert på oppstuvning i kalibrerte renner eller overløp Måleutstyret vil kun fungere når de grunnleggende kravene til fysisk utforming/montering er tilfredsstilt Vannføringsmålerens måleområde må tilpasses den aktuelle vannføringen Prøvetakingspunkt God turbulens i prøvetakingspunktet er nødvendig Vannføringsproporsjonale prøver må benyttes Prøvetakingspunkt, automatisk prøvetaker og vannføringsmåler bør plasseres i telt/hus
Andre viktige forhold Driftsorganisasjon/beredskap De ansvarlige for driften av anlegget må ha kompetanse mht. drift av denne typen renseanlegg og prosessforståelse Driftsorganisasjonen må ha backupløsninger i ferier, ved sykdom etc. Det må legges inn nødvendig beredskap i tilfelle svikt i sentrale komponenter (pumper, ventiler målere) Det må organiseres en beredskapsordning med varslingsrutiner i tilfelle uforutsette hendelser (f.eks. oljeutslipp) Vinterdrift Hvis anlegget skal være i drift i vinterperioden må det legges til rette for dette Alle mindre komponenter, målere, prøvetakere etc. Må plasseres innendørs Bassenger og filter bør plasseres i telthaller Spesielt kritisk er perioder da det ikke er arbeid på anlegget (f.eks. juleferien). Det må legges opp til en beredskap som hindrer at anlegget fryser til