ph-regulering av tunneldrivevann

Like dokumenter
Biologi: Laksens grunnleggende fysiologi

E6 ALTA VEST INFORMASJON OKTOBER 2011

Forurensningstyper, risiko, konsekvensutredning og beredskapsplaner ved anleggsvirksomhet. Mona Weideborg. aquateam.

Veg- og tunnel- bygging i Fana bydel

Rv.555 Sotrasambandet

Naboinformasjon fra Sporveien: Lørenbanen Oppstart tunnelarbeid

Avrenning fra sure bergarter etter vegbygging Erfaringer fra Kaldvellfjorden

Utslipp av syrer og baser til sjø - kan enkle modeller gi tilstrekkelig grunnlag for vurdering av spredning, fortynning og surhetsgrad?

Tunnelvaskevann. - Handlingsplan og prioriteringsverktøy. Dröfn Helgadóttir Statens vegvesen. Helltunnelen Foto: Knut Opeide

Postsmolt D: Grenseverdier og fysiologiske effekter av karbondioksid på postsmolt av Atlantisk laks (Salmo salar L)

Hvordan prioritere hvilke tunneler som bør oppgraderes med rensetiltak?

Produksjon av laks i semi-lukket merd

Tiltak for bedre vannmiljø ved veg

Erfaringer med oppfølging av vannhensyn i anlegg

Reduksjon av toksisk gass, lukt og korrosjon ved bruk av kjemikalier

1. UTTAKSPRØVE. til den. 41. Internasjonale Kjemiolympiaden 2009 i Cambridge, England

Resirkulering status og driftserfaringer i Norge

Akvakulturdriftsforskriften Vannmiljø, fiskehelse og fiskevelferd med vekt på RAS. Martin Binde Seksjon fisk og sjømat HK, TA

Figur 1 viser alle måledata fra overvåkning ved mudring i perioden 29. juli - 4. august 2006.

NOTAT 30. september Sak: Vannkjemisk overvåking i Varåa og Trysilelva våren 2013

Deres ref.: Vår dato: Vår ref.: 2013/7389 Arkivnr.: 461.5

Hvor mye sjøvann kan brukes i settefiskproduksjon av laks?

ph-regulering av tunneldrivevann

Regulære utslipp til sjø

Nærinformasjon nr. 01/16 OREA. NRA IKSs STORE MILJØPROSJEKT. Vi ønsker å være med på å la Nitelva bli et sted der folk skal trives.

Vannkvalitet i marin yngelproduksjon

Effekter av resirkulering av vann eller gjennomstrømming under settefiskfasen hos Atlantisk laks

Tillatelse for utslipp ved rehabilitering av E18 Fosskolltunnelen i Lier kommune

Fra fjell til tunnel. Jernbaneverket

Kapittel 4 Ulike kjemiske reaksjoner og støkiometri i løsninger

Vedtak om tillatelse til utslipp drift av E18 Fosskolltunnelen i Lier kommune

Mobile renseløsninger vaskevann fra veitunneler

Anleggsvirksomhet forurensning, miljøovervåking og biologiske effekter

Akvakulturdriftsforskriften Vannmiljø, fiskehelse og fiskevelferd. Martin Binde Nasjonalt senter for fisk og sjømat Mattilsynet RK Bergen

2.2 Mellomlagring og transport av rotatorier

Rv.555 Sotrasambandet

Kan vi forutsi metallers giftighet i ulike vanntyper?

Hydrografi Geitaneset i Namsenfjorden, august 2017

NOTAT. Søknad om utslipp av vann fra tunnel i anleggsfasen Fv. 42 Bjørka stunnelen. Statens vegvesen Region Sør

Effekt av kloramindosering på biofilmdannelse i drikkevannsledninger

Optimalisert Postsmolt Produksjon (OPP)

Stavern Vann I Global Sammenheng. Begrenset med vannresurser og økende behov

Oppdragsgiver. Jernbaneverket. Rapporttype. Søknad JERNBANEVERKET SØKNAD OM MIDLERTIDIG UTSLIPPSTILLATELSE FRA ANLEGGSDRIFT

Sjødeponi i Førdefjorden NIVAs analyser

FLERVALGSOPPGAVER REAKSJONSFART, LIKEVEKT OG LØSELIGHET

Effekter av lakselus-midler ut i miljøet. Hva vet vi så langt og hva gjør vi fremover? Ole Bent Samuelsen Ann-Lisbeth Agnalt

Natur og univers 3 Lærerens bok

Teta Vannrensing AS Biokatalysator. Driftsassistansen for vann og avløp Møre og Romsdal, Stine Bendigtsen,

E136 Tresfjordbrua Vågstrandstunnelen

Bruk av knust stein eller sprengt stein i forsterkningslag. Nils Sigurd Uthus Trafikksikkerhet, miljø- og teknologiavdelingen Vegdirektoratet

Bedøvelse av fisk. Inger Hilde Zahl (PhD)

Stress og sedasjon ved avlusning med IMM

Effekter av gruveutslipp i fjord. Hva vet vi, og hva vet vi ikke. Jan Helge Fosså Havforskningsinstituttet

Lukt fra poller, etc. Driftsoperatørsamling Westland Hotel, Lindås november 2012

AMV - Fremtidens miljøtilpassede maskiner i tunnel Trondheim 10/ Anders Östberg, Sales & Application Manager AMV AS

2. Kjemisk likevekt Vi har kjemisk likevekt når reaksjonen mot høgre og venstre går like fort i en reversibel reaksjon.

Oslo for analyse, hvor de ble analysert etter akkrediterte metoder. Vannkjemiske resultater er presentert i tabell 1.

Nr Fliskledte svømmeanlegg vannkvalitet og materialvalg. Av Arne Nesje og Stein W. Østerhus, SINTEF teknologi og samfunn.

DYREVELFERD HOS FISK - UTVIKLING AV REGELVERK. Bente Bergersen Nasjonalt senter for fisk og sjømat

Harstad VB Et annerledes Moldeprosessanlegg Av Jon Brandt, Asplan Viak

STATENS VEGVESEN REGION MIDT E6 VINDÅSLIENE - KORPORALSBRUA

Statens vegvesen. Reguleringsplan for E18 Tvedestrand - Arendal: Vannmiljø. Utgave: 1 Dato:

EKSAMENSOPPGAVE. Antall sider: med forside: 3

Vossapakko over halvvegs

Optimalisert Postsmolt Produksjon (NFR-OPP)

Grunnvannsovervåkning i Frodeåsen

Effekten av vegsalt og kobber på tidlig utviklingsstadier hos Atlantisk laks Forskningssamarbeid: UMB, NIVA og Statens vegvesen

Evaluering av vannkvaliteten i to mulige sjøvannsinntak og ett ferskvannsinntak

Det er dette laboratorieklassen på Sandefjord videregående skole prøver å finne ut av i dette prosjektet. Problemstilling:

Definisjoner Brønsted, En syre er et stoff som kan spalte av protoner En base er et stoff som kan ta opp protoner

Bruk av vannglass som korrosjonsinhibitor

Resultater av pumpetest og geotekniske utfordringer ved masseutskiftning av myr med svart- og alunskifer på Rv 4.

Utslippsreduserende tiltak av spyle- og drensvann i forbindelse med bygging av Bodøtunnelen

Vi viser ellers til vedlagte høringsbrev til Kvitsøy kommune, og søknadsdokumentene på Fylkesmannens internettsider.

Bergarters potensielle effekter på vannmiljøet ved anleggsvirksomhet. Teknologidagene 2015

Kartlegging i Glomma og Hvaler området: Har utslippene fra Borregaard noen betydning? Kjersti Garseg HMS sjef

AdBlue Sikkerhetsdatablad

Månedsrapport. Månedsrapport Mai Kontrollansvarlig miljø - Bjørvikaprosjektet SVRØ. Tema Mai Notat nr. 5. Til. Statens Vegvesen Region Øst

Avrenning fra alunskifer Taraldrud deponi i Ski kommune

Evaluering av lukket ventemerd ved Kråkøy slakteri AS mars Ulf Erikson, Marte Schei, Guro Tveit og Tom Nordtvedt SINTEF Fiskeri og havbruk

Materialvalg og korrosjonsbeskyttelse i tunneler

Nekton AS. Varig verdiskapning vs integrert havbruk. Forskning og utvikling grønne konsesjoner Svein Martinsen

Giftighet og vannbehandling for å redusere kobbertoksisitet for laks

Teknologi for rensing av tunnelvaskevann - stasjonære systemer

Luft og luftforurensning

Syrer og baser. Et proton er et hydrogenatom som har mistet sitt eneste elektron. Det beskrives som H +, en positiv ladning.

Grunnvannsovervåkning i Frodeåsen

Livet i ferskvann. Dag Matzow Fylkesmannen i Aust-Agder

Forurensning fra produksjon av pukk, grus, sand og singel

Dosering av jern og CO2 -ett mol vannkjemi og litt erfaringer

Dokumenttittel. Projectnummer Dokumentnummer Oppdragsgivers kontakt Ove Brattberg

Konsesjonssøknad med konsekvensutredning for Gjengedal kraftverk - høringsinnspill

Fylkesmannen i Nordland å Dato: 30,11,2015. Postboks 14()5 Saksbehandler: Kat] Falch Bodø Innvalgsnummer:

Premisser for merdteknologi lytter vi til "brukerens" krav til vannstrøm for god vekst og velferd på eksponerte lokaliteter?

Enpro AS Postboks DRAMMEN. Att: Christian H. Theiste

OPTIMAP Optimal, trygg og kvalitetsbevarende emballering av sjømat og kjøtt pakket i modifisert atmosfære

HMS-datablad Dette HMS-databladet er i overensstemmelse med direktiv 91/155/EU og med NF ISO Produktnavn: Freshpro desinfeksjonsog

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

TEK-SLAKT, HVA ER MULIG MED LUKKING AV VENTEMERDSYSTEMER?

Kalking som tiltak for forsuringsutsatte bestander av elvemusling

Transkript:

ph-regulering av tunneldrivevann ved bruk av CO 2 Turid Hertel-Aas, Statens vegvesen Vegdirektoratet, Miljøseksjonen Teknologidagene 2014, Trondheim

http://www.vegvesen.no/norwat/ Torp M. og Vikan H. (2013). SVV rapport nr 244 Garmo Ø. og Escudero C. (2014). SVV rapport nr 298 Teknologidagene 2014, Trondheim

Tunneldriving: kortversjon 1 1) Tunnelborerigg borer injeksjonshull Det drives ca 20 Tunneldrivevann 30 km ~ ny 300 l/min tunnel i Norge hvert år 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

1) Tunnelborerigg 1 Tunnelborerigg injeksjonshull borer injeksjonshull Tunneldrivevann ~ Tunneldrivevann 300 l/min ~ 300 l/min 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 1 1) Tunnelborerigg 1 Forinjeksjon borer injeksjonshull Sementblanding Tunneldrivevann pumpes ~ inn 300 i injeksjonshullene l/min Høy ph 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 1) Tunnelborerigg Boring borer injeksjonshull og lading Emulsjonssprengstoff: Tunneldrivevann ~ små dråper av 300 l/min Ammoniumnitratløsning (ca. 60-85%) omgitt av mineralolje og voks Ammoniumnitrat (NH 4 NO 3 ) 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 1) Tunnelborerigg Sprenging borer injeksjonshull Andelen uomsatt sprengstoff Tunneldrivevann ligger ~ ofte mellom 300 l/min 10-15% 4 Ammoniumnitrat er lett løselig i vann 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 1) Tunnelborerigg 5) borer Utlasting injeksjonshull Utsprengte Tunneldrivevann fjellmasser ~ blir 300 lastet l/min på biler og fraktet dit de skal brukes eller til mellomlager/deponi 4 5 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 1) Tunnelborerigg 6) borer Rensk injeksjonshull Løst Tunneldrivevann fjell blir pigget ~ ned med 300 en l/min stor hydraulisk hammer før manuell rensk 4 5 6 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 7 1) Tunnelborerigg Sikring borer injeksjonshull Som Tunneldrivevann permanent sikring ~ blir 300 det l/min påført sprøytebetong (100-150 mm) i hele profilet samt montert 5-7 stk. bolter pr. meter tunnel Høy ph 4 5 6 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

2 3 1 1 1) Tunnelborerigg Store borer mengder injeksjonshull vann Tidvis Tunneldrivevann høy ph (11-12) ~ 300 l/min Ammoniumnitrat 4 7 5 6 07.10. 2014 Illustrasjoner: Arild W. Solerød

Hovedproblemer med høy ph Høy ph er giftig for vannlevende organismer ph Effekter på fisk 5-9 Normalt ingen skadelige effekter 9,0 9,5 Sannsynligvis skadelig for laksefisk og abbor over lengre tids eksponering. 9,5 10,0 Dødelig for laksefisk over lengre tids eksponering. Fisken er motstandsdyktig overfor slike ph-verdier i korte perioder. Kan være skadelig overfor enkelte fiskearters utviklingsstadier. 10,0 10,5 Laksefisk og mort kan være motstandsdyktige mot slike ph-verdier i korte perioder, men fisken dør ved lengre tids eksponering 10.5-11.0 Laksefisk dør i løpet av kort tid. Forlenget eksponering gjør at også karpe, gjedde, gullfisk og suter dør 11.0 11.5 Alle fiskearter dør i løpet av kort tid Teknologidagene 2014, Trondheim

Hovedproblemer med høy ph Dannelse av giftig NH 3 (ammoniakkgass) øker ved økende ph og temperatur NNHH 3 (g) + HH 3 OO + NNHH 4 + + HH 2 OO 4000 µg NH 3 /L har blitt målt i tunneldrivevannet LC 50 37 µg/l for juvenil laks (Salmo salar) Teknologidagene 2014, Trondheim

Renseanlegg for tunneldrivevann Mineralsyrer: HCl H 2 SO 4 (Norge) CO 2 (Tyskland, Østerrike, Sverige) 3rd Mar. 2014 Figur modifisert fra NFF, teknisk rapport 09

Kjemisk prinsipp for bruk av CO 2 til ph-justering CO 2 produserer en svak syre (H 2 CO 3 ) når den løses i vann Fase I Fase II Fase III CO 2 Mineralsyre Liten/ingen bufferkapasitet vanskelig å dosere riktig for å få ønsket ph. Liten overdosering kan føre til drastisk fall i ph Ønsket ph i utslippsvann 2 OH - + CO 2 CO 3 2- + H 2 O CO 3 2- + CO 2 + H 2 O 2HCO 3 - Stor bufferkapasitet rundt ph 6.4 - må tilsette mye CO 2 for å få liten endring i ph forbruk Teknologidagene 2014, Trondheim

Fordeler ved bruk av CO 2 vs mineralsyrer Mineralsyrer (HCl, H 2 SO 4 ) Svært korrosive Feil håndtering kan gi alvorlig skade på driftsoperatører Feil dosering kan gi sterk forsuring og massiv død hos vannlevende organismer nedstrøms utslippet Økt konsentrasjon av klorider og sulfater i resipienten Karbondioksid (CO 2 ) Ikke korrosivt Liten fare for alvorlig skade på driftsoperatører Ingen fare for sterk forsuring under normale forhold Ingen økning i salinitet (salter) Mindre slitasje på maskinpark ved ev resirkulering av vannet Teknologidagene 2014, Trondheim

Giftvirkninger av CO 2 CO 2 er et naturlig sluttprodukt ved aerobt stoffskifte Fisken avgir CO 2 enten i gassform eller som oppløst HCO 3 - Kortvarig eksponering for høye CO 2 - konsentrasjoner påvirker fiskens syre-base-regulering oksygenopptak blodsirkulasjon og nerveaktivitet Ved svært høye CO 2 -konsentrasjoner vil fisken bedøves og til slutt dø Gjeller kronisk tålegrense for fisk i landbaserte akvakulturanlegg: 15 mg/l Anbefalte grenseverdiene for CO 2 ligger generelt på 10-20 mg/l Teknologidagene 2014, Trondheim

3rd Mar. 2014 Giftighet av sjøvann surgjort med CO 2 Midlere dødelig CO2-dose (LD50) for 3 forskjellige beinfisk i sjøvann surgjort med CO 2 -gass Eksponering (min) Stadium Art P co2 (kpa) CO 2 [mg/l]* Estimert ph** 15 Egg (embryo) Pagrus major Silago japonica 15 Larve Pagrus major (preflexion) Silago japonica 15 Larve (flexion) Pagrus major Silago japonica 15 Larve (postflexion) Pagrus major Silago japonica 15 Ung fisk Pagrus major Silago japonica Paralichthys olivaceus 360 Egg (embryo) Pagrus major Silago japonica 360 Larve Pagrus major (preflexion) Silago japonica 360 Larve (flexion) Pagrus major Silago japonica 360 Larve (postflexion) Pagrus major Silago japonica 360 Ung fisk Pagrus major Silago japonica Paralichthys olivaceus > 9,90 > 9,80 > 9,90 > 9,80 > 6,93 > 9,80 5,96 > 4,90 3,56 3,72 > 6,9 8,39 4,88 > 9,90 5,87 6,84 6,13 5,68 4,06 2,56 2,66 11,84 > 139 > 138 > 139 > 138 > 98 > 138 84 > 69 50 52 > 98 118 69 > 139 83 96 86 80 57 36 37 167 < 5,8 < 5,8 < 5,8 < 5,8 < 6,0 < 5,8 6,0 < 6,0 6,2 6,2 < 6,0 Hva vil CO 2 konsentrasjonen være i ph-justert tunneldrivevann ved ønsket ph (8-9)? Vil disse konsentrasjonene kunne utgjøre en risiko for vannlevende organismer? 5,9 6,1 < 5,8 6,0 6,0 6,2 6,0 6,0 6,3 6,3 5,8 Modifisert fra Torp og Vikan (2013)

Små-skala laboratorieforsøk (NIVA): Sammenlikne ph-justeringsprosessen mellom 2 Syntetiske tunneldrivevann m/forskjellig ph Tunneldrivevann fra Gran, rv.4. Hva er konsentrasjonene av CO 2 i vannet ved ønsket PH (ved forskjellig temperatur)? Kan disse konsentrasjonene utgjøre en risiko for vannlevende organismer? Simulere effekten av gassoverdosering (uhell) Hva er praktisk oppnåelig nedre ph-verdi, Hva er den tilhørende CO 2 -konsentrasjonen Teknologidagene 2014, Trondheim

Eksperimentelt oppsett Vann ph Temperatur ph-justert 11.0 4 og 15 C springvann Syntetisk Lofast 11.8 4 og 15 C Syntetisk Frodeåsen Tunneldrivevann fra Gran, rv.4 9.4 4 og 15 C 11.7 10 C Kilde: Garmo og Escudero (2014) Teknologidagene 2014, Trondheim

Resultater: Lofast og tunneldrivevann fra Gran, rv. 4 ph som funksjon av tid ved konstant tilførsel av CO 2 Mengden CO 2 (Aq) i vannet som funksjon av tid 4 C Syntetisk «Lofast» 15 C Akkumulert CO 2 forbruk Syntetisk «Lofast» ph 8-9 4 C ph 8-9 15 C ph 7 4 C løst CO 2 : ~ 210-240 mg/l Konsentrasjonen av løst CO 2 som trengs for å senke ph i tunneldrivevann til 8,0 er trolig ikke akutt toksisk for fisk, men kan raskt nå toksiske nivåer hvis ph fortsetter å falle. Tid (min) Tunneldrivevann Gran Tid (min) Tunneldrivevann Gran ph 7 15 C 40 mg/l: bør ikke overskrides mer enn i noen få timer 20 mg/l: bør ikke overskrides ved langtidseksponering 10 C Akkumulert CO 2 forbruk Løst CO 2 : ~ 550 mg/l ph 8-9 10 C Tid (min) ph 7 10 C Tid (min) 40 mg/l: bør ikke overskrides mer enn i noen få timer 20 mg/l: bør ikke overskrides ved langtidseksponering Kilde: Garmo og Escudero (2014)

Måling av CO 2 -nivåer i ph-justert tunneldrivevann fra et fullskalaanlegg E39: Eiganestunnelen i Stavanger Entreprenør: 16.10.2014 Teknologidagene 2014, Trondheim

Renseanlegg E39 Eiganestunnelen (gamlingen): Skal måle Konsentrasjonen av CO 2 i utløpsvannet i perioder Med sprøyteinjeksjoner Bruk av sprøytebetong Skillevegg Skal relatere målingene til CO 2 -forbruk ph i vannet partikler 3 stk containere for gjenbruk av vann Måling av ph og turbiditet CO 2 -probe Tilsetting av CO 2 1) Slambasseng (275 m 3 ) CO 2 -container Foto: Mette Alsvik

Renseanlegg E39 Eiganestunnelen (gamlingen): Ønsker også å innhente innformasjon om Innstallasjons og driftskostnader Driftssikkerhet og rutiner Skillevegg 3 stk containere for gjenbruk av vann Måling av ph og turbiditet CO 2 -probe Tilsetting av CO 2 1) Slambasseng (275 m 3 ) CO 2 -container Foto: Mette Alsvik

TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN! Foto: Mette Alsvik