Nyheter på drikkevannsområdet - verktøykassa og nye prosjekter Kjetil Furuberg, Norsk Vann Driftsassistanseseminaret 2014
Hvordan skal jeg være sikker på at jeg alltid leverer et godt drikkevann?
Sikkerhetsbarrierer i vannforsyningen Skader oppstår ved manglende eller svake sikkerhetsbarrierer
Kategorier barrierer Fysisk fjerning Membranfiltrering Kjemisk felling (ulike metoder) Prosesser i naturen (filtrering i løsmasser, sedimentasjon i sjøer) Desinfeksjon Klor, UV og ozon Hvordan sette disse i sammen slik at det passer råvannskvaliteten og ulike typer patogener?
Barriere høyde Drikkevannsforskriften (veileder); Bakterier 3 log; 99,9 % Virus - 3 log; 99,9 % Parasitter 2 log; 99 % Må ha 2 uavhengige barrierer; 6 b + 6 v + 4 p or 99,9999 % b, 99,9999 % v, 99,99 % p
WHO risk acceptance Tolerable burden of disease is defined as an upper limit of 10 6 DALY per person per year
Raw water quality is of great importance! Targets for treatment performance for some pathogens WHO guideline 2011, fig. 7.2
Norwegian Water report 170, 2009, table 3.9
9 Vannbehandling - oversikt metoder
Verktøy for å bedømme helheten GDP - God desinfeksjonspraksis Norsk Vann rapport 170 MRA Mikrobiologisk risikovurdering Verktøy fra Svenskt Vatten WSP Water Safety Plans Verktøy fra WHO 10 (HACCP) Krav innen næringsmiddelindustrien
Dagens meny Bakgrunn og om verktøykassa Eksisterende rapporter Pågående prosjekter Vedtatte prosjekter Trender innen vannbehandling Hva er dine utviklingsbehov? Er du fornøyd med dagens løsninger? Oppsummering
Verktøykasse vannverk
Drikkevannskvalitet og kommende utfordringer - problemoversikt og status Klimaet blir mer variabelt, med flere ekstremværhendelser og økt årsmiddeltemperatur, nedbør og avrenning Nye patogener vil dukke opp i norske drikkevannskilder som følge av økt temperatur (endrede livsvilkår) og ubevisst import 14 Nye risikoelementer som følge av ny viten innen forskning og analysemetodikk Omstillingsbehov som følge av nye, generelle samfunnskrav
Vannkilden som hygienisk barriere Krav som må stilles til en overflatevannkilde m/nedbørfelt for at den skal være en hygienisk barriere mot mikrobiologisk forurensning System/kriteriesett for å fastslå hvilken grad av barriere den utgjør Hovedpunkter innhold: Forslag til modell for bedømming av vannkilder som hygienisk barriere 15 Kilder til og overlevelse av patogener i drikkevann Oversikt over hygienisk vannkvalitet i norsk drikkevann Eksempler på risikovurderinger av vannforsyningssystemer i andre land Dokumentasjonskrav
Nytt prosjekt 2014 (må vedtas i styret) Forvaltning av nedbørsfelt for drikkevannskilder Oversikt over «state of the art» innen forvaltning av drikkevannskilder. Veiledning skal gi en systematisk oversikt over alle faktorene som har betydning for forvaltning av drikkevannskilder, kunnskapsfronten for disse og dermed et grunnlag for den enkelte kommune i sitt arbeid med forvaltning av egne drikkevannskilder. 16
Verktøy for vurdering av vannkilden som hygienisk barriere - grunnvann Borebrønn i fjell Vannforsyningens ABC NGU rapport 2008.060 17 I løsmasser Vannforsyningens ABC Virus i grunnvann i løsmasser NV C rapport sommer 2014. Dr. grads oppgave på NTNU.
Membranfilter som hygienisk barriere Kartlagt driftsproblemer Gjennombrudd bla. som følge av Trykkstøtt Sprekk i membraner Utette koblinger (o-ringer) Biofilmvekst; kimtall på rentvannssiden Kapasitetsforringelse; anlegg ikke tilpasset vannkvalitet, feil drift mv Rapport gir anbefalinger om Forundersøkelser Planlegging Drift og styring
Veiledning for UV-desinfeksjon av drikkevann Prinsippene for UV-desinfeksjon Nødvendige forundersøkelser ved valg av UV-anlegg (vann- og strømkvalitet, forbehandling og øvrig vannbehandling etc.) Anbefalinger for utforming og dimensjonering av UV-anlegg Driftserfaringer og anbefalinger for drift, overvåking og vedlikehold av UV-anlegg Anbefalinger om kontraktsforhold og kompetanse Sjekklister; egen innhenting av grunnlagsdata, kravspesifikasjoner til leverandør, opplysninger fra leverandør
Veiledning for Koaguleringsanlegg Rapport 188 Forord Sammendrag (norsk og engelsk) 1. Bakgrunn og begreper 2. Generelt om koagulering og filtrering 3. Krav til koaguleringsanlegg 4. Mer om koagulering som barriere 5. Håndtering av spylevann og slam 6. Erfaringer og anbefalinger for god drift 7. Filtermaterialer og filterbunner 8. Inspeksjon/vurdering av filtertilstand 9. Driftsdiagnoser og optimaliseringstiltak 10. Koagulering og klimaendringer 11. Troubleshooting 12. Forhold vi bør vite mer om 13. Referanser
Når kan koaguleringsbarrieren svikte? 4 typiske situasjoner
Svikt i koaguleringsbarrieren Ved belastningsøkninger Filtreringshastighet (m/hr). 10 8 6 4 2 0 25 % Ø 0 5 10 15 Turbiditet (NTU) & Kimtall/10 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 TURB Kim 0 5 10 15 Filtreringstid (timer) Filtreringstid (timer)
Turbiditetstopper under filtermodning 0,3 Turbiditet (NTU) 0,2 0,1 Unngå turbiditetstopper fra Filtermodning Belastningsvariasjoner Gjennombrudd F1-1 F1-3 0,0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Time from Aug 1 (hrs)
Varighetskurver gir god dokumentasjon av barrierestabilitet/grad av barrieresvikt On-line Turbiditet (NTU) 0.2 NTU % av tid eller av årsproduksjon
Barrieresvikt i en filterenhet er nok
Søker å finne balansen mellom sikker og ressurseffektiv/bærekraftig drift
HVORDAN finne anleggets optimale koaguleringsforhold? Prosjektleder: SINTEF v/ B. Eikebrokk Overordnet prosjekt-styring og finansiering: Norsk Vann Rapport: 30.06. 2012 En egen Håndbok gir konkrete anbefalinger for systematiske optimaliseringsforsøk, inkl. prøvetaking og analyse Inkl en intern benchmarking Hvordan vet jeg om mitt anlegg drives optimalt mht sikkerhet og ressursbruk? Hvor godt bør mitt anlegg kunne drives - og hva er de optimale driftsforholdene for mitt råvann og mitt anlegg?
Pågående prosjekt 2014 Erfaringer med drift og design av ozonbiofilteranlegg 28 Bjørnar Eikebrokk, SINTEF, Karl-Olav Gjerstad, IVAR Rapporteres 2014 Samle og systematisere erfaringer fra anlegg i drift slik at man kan dra nytte av erfaringene, unngå at feil gjentas, og bidra til at eksisterende og nye OBF-anlegg drives og designes på en best mulig måte Bakgrunn: Ulike erfaringer med OBF-anlegg Komplettere Norsk Vanns rapportserie
Aktiviteter ozon-biofilteranlegg 12 anlegg med i prosjektet 29 Besøk ute på utvalgte anlegg Analyser: NOM-fraksjonering, BDOC, ATP, (i tillegg turbiditet, ph, farge TOC, DOC ) Vurdering av BDOC/vekstpotensiale Vurdering av effektivitet av biotrinnet sentralt Dialog med anleggseiere
Hurtigfraksjonering av NOM (DOC) DOC "spaltes" i 4 fraksjoner: 1. VHA Very Hydrophobic Acid 2. SHA - Slightly Hydrophobic Acid 3. CHA Charged hydrophilics 4. NEU Neutral hydrophilics VHA og SHA: Typiske humusforbindelser, godt koagulerbar DOC CHA og NEU: Mer algerelatert, lavmolekylær og bionedbrytbar DOC Teknologi for et bedre samfunn 30
Noen observasjoner Tungt nedbrytbare, hydrofobe humusfraksjoner mer bionedbrytbare, hydrofile fraksjoner Tåler biofilteret belastningen? God kontroll med ozondosen er viktig for å minimalisere dannelsen av bionedbrytbar, hydrofil NOM (særlig CHA) Høye ozondoser og tilhørende høy produksjon av hydrofil NOM (CHA, NEU) resulterer i høye BDOC-verdier med tilhørende stor belastning på etterfølgende biofilter 31 Anlegg med høy råvannsfarge kommer derved lett i skvis mellom ønske/krav om nok ozon til å gi tilstrekkelig lav farge (< 10 mg Pt/L) på den ene siden, og ønske/krav om en så lav ozondose som mulig for å begrense BDOCbelastningen på biofilteret og derfor oppnå lav BDOC i rentvannet på den andre siden
Noen observasjoner II Anleggseiere fornøyd - imidlertid måler 9 av de totalt 12 undersøkte anlegg (75 %) kimtall som jevnlig overstiger 100 pr. ml på deler av nettet Resultatene bekrefter tidligere anbefalinger om at metoden OBF ikke bør anvendes på råvann med for høyt innhold av NOM, forslagsvis bare for fargetall under 25-30 mg Pt/L BDOC-verdien synker normalt utover i nettet, noe som tyder på biologisk omsetning og biologisk vekst 32 Dagens praksis for dimensjonering av biofiltre med en generell tommeltottregel for oppholdstid (EBCT) uavhengig av BDOC-belastningen på biofilteret bør revideres - for bedre å gjenspeile den faktiske belastningen på biofilteret og ønsket konsentrasjonsnivå ut av BF
Pågående prosjekt 2014 Revisjon av GDP Nordisk samarbeid 33
NOMiNOR 3 årig prosjekt 16 partnere fra Finland, Sverige, Norge, England og Skottland 12 vannverk Ramme på 7,2 mill. 34 Mål: bedre forståelse av organisk materiale Prosesser i vannkilder Vannbehandling
70 60 NOM-konsentrasjonene øker Eksempel: Oslos 4 vannkilder Oset - Maridalsvannet 70 60 Elvåga - Skullerud Råvannsfarge (mg Pt/L) Råvannsfarge (mg Pt/L) 50 40 30 20 Max 10 Middel Min 0 197019751980198519901995200020052010201520202025203020352040 70 60 50 40 30 20 10 Langlia Max Middel 0 197019751980198519901995200020052010201520202025203020352040 Min Råvannsfarge (mg Pt/L) Råvannsfarge (mg Pt/L) 50 40 30 20 10 Max Middel 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 70 60 50 40 30 20 10 Holsfjorden 0 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Min Hva om vi får "skotske tilstander" med fargetall på 400-600? Max Middel Teknologi for et bedre samfunn 35
Pågående prosjekt 2014 Veiledning for planlegging og dimensjonering av vannbehandlingsanlegg Mål: utarbeide et hjelpemiddel for planlegging av vannbehandlingsanlegg for vannverkseier som bestiller Mål: utarbeide et oppdatert hjelpemiddel for dimensjonering av vannbehandlingsanlegg Rambøll (Trondheim) og Hallvard Ødegaard 36
Håndbok for håndtering av virus i drikkevann Forord Om håndboken Bakgrunn for prosjektet (problembeskrivelse og generelt om virus) Vannkvalitet Hvor kommer virus ifra og i hvilke mengder? Hvordan kan du finne virusmengden i ditt råvann? Vannbehandling - hvordan ha kontroll på virus i vannverket? Barriereeffekt for de ulike metodene, driftsoptimalisering, prøvetaking og kvalitetskontroll Risikovurdering er min vannforsyning god nok? Vurdering av risiko. Hva er akseptabel risiko? Risikoreduserende tiltak betydning/konsekvenser for kommunene Hvordan kommunisere dette?
Nye prosjekter 2014 (må vedtas i styret) Norske tall for vannforbruk og lekkasjer ROS og beredskap innen vannforsyning Forvaltning av nedbørsfelt for drikkevannskilder
Trender innen vannbehandlingen Uavhengige barrierer? Vil driftsforstyrrelser i partikkel-/fargefjerning svekke effektiviteten til desinfeksjonstrinnet? Raske svingninger i råvannskvalitet - håndterer anlegget dette? Er det tilstrekkelig fjerning/desinfeksjon av alle typer patogener (spesielt parasitter)? Optimalisering Økt farge (organisk materiale/humus) i vannkildene grunnet klimaendringer Energikostnader Ressursbruk Hvordan påvirker kvaliteten på behandlet vann vannkvaliteten utover i ledningsnettet?
Trender innen vannbehandlingen II Økt instrumentering og bruk av overvåkning/driftskontroll for bedre styring av anlegget Kombineres med fokus på optimalisering Planlegger for robuste anlegg/rom for utvidelse ved nybygg pga usikkerheten i fargetallsutvikling Risikobasert og hendelsesstyrt prøvetaking Effektiv fjerning av patogener Grunnleggende kunnskap om mengder og risiko Online kontroll av prosessene Behov for nye indikatorparametre
Takk for i dag!