Hurdalssjøen Prosessanlegg Råvannspumpest. Rentvannspumpest Rentvannsbasseng Hurdalssjøen vannbehandlingsanlegg Forprosjektrapport Dato: Revisjon A 2014-02-20
Forprosjektrapport 2 DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapporttittel: Forprosjektrapport Utgave/dato: Revisjon A / 2014-02-20 Arkivreferanse: - Lagringsnavn forprosjektrapport Oppdrag: 532216 Hurdalssjøen vannbehandlingsanlegg Oppdragsbeskrivelse: Utarbeidelse av forprosjekt for vannbehandlingsanlegg, rentvannsbasseng, råvannspumpestasjon og rentvannspumpestasjon. Oppdragsleder: Asle Flatin Fag: Vann og miljø Tema Vannbehandling Leveranse: Forprosjekt Skrevet av: Kvalitetskontroll: Asle Flatin, Jon Brandt Jon Brandt, Asle Flatin www.asplanviak.no Revisjon A gjelder at driftskostnader er beregnet for 2018-situasjonen i stedet for 2060- situasjonen. I tillegg omfatter revisjonen en del mindre opprettinger. Tegning HB 00 001 ledningsplan er revidert.
Forprosjektrapport 3 FORORD Asplan Viak har vært engasjert av for utarbeidelse av forprosjekt for Hurdalssjøen vannbehandlingsanlegg. Arbeidene har pågått fra april 2013 til januar 2014. Fra har disse personene deltatt: Jostein Skjefstad Prosjektleder Tor Kristian Muri Driftsoperatør ved eksisterende Sjunken VB Svein-Arne Kværner Avdelingsleder Hos Asplan Viak har følgende personer vært sentrale: Asle Flatin Jon Brandt Elisabeth Stien Andersen Prosjekteringsleder, ansvarlig for hovedlayout, fagansvarlig maskin Prosessansvarlig vannbehandling inklusive dimensjonering, fagansvarlig for pilotforsøk, ansvarlig kvalitetssikring, fagansvarlig driftskontroll Drift av begge piloter og 3D tegning av maskin og prosess i Revit Sivilingeniør Sivilingeniør Sivilingeniør Ånon Dalen Fagansvarlig byggeteknikk Ingeniør Øyvind Seime Byggprosjektering og 3D tegning av bygg i Revit Sivilingeniør Kristian Asdal Fagansvarlig arkitektur Sivilarkitekt MNAL Ralf Meier Arkitektur prosjektering Sivilarkitekt MNAL Aase Skaug Landskapsarkitekt Landskapsarkitekt Hallvard Halvorsen Fagansvarlig elektroteknikk Ingeniør Jan Trygve Olsen VVS Sivilingeniør Peter Bernard Solenergi Diplomingeniør Sandvika, 20. februar 2014 Asle Flatin Oppdragsleder Jon Brandt Kvalitetssikrer
Forprosjektrapport 4 SAMMENDRAG har besluttet å bygge nytt vannbehandlingsanlegg ved Hurdalssjøen med kapasitet for levering til minst 80 000 personer tilsvarende befolkningsprognose for Univanns forsyningsområde i Ullensaker og Nannestad i år 2060. I dag forsynes ca 37 000 personer av Univann med vann fra Sjunken vannbehandlingsanlegg og Bjertnessjøen som vannkilde. Bakgrunnen for utbyggingen er at dagens kapasitet fra Sjunken og Bjertnessjøen er overskredet. I tillegg blir det stadig dårligere vannkvalitet i kilden, fargetallet er nå opp i rundt 50 mg Pt/l. Eidsvoll kommune er også forespurt om å være med i utbyggingen av det nye vannverket, men det har ikke kommet en endelig avklaring på om Eidsvoll kommune skal benytte Hurdalssjøen som ny hovedkilde eller som reservevann. I dette forprosjektet er vannforbruket til Eidsvoll ikke tatt inn i dimensjoneringsgrunnlaget, men planene er forberedt for noe anleggsutvidelse med 4 ekstra filter hvis Eidsvoll blir med. har valgt Hurdalssjøen som ny vannkilde. Hurdalssjøen er en stor og god vannkilde med rikelig kapasitet og stabil vannkvalitet. Fargetallet i 2012 hadde et gjennomsnitt på 21 mg Pt/l. Analyseresultatene for mikrobiologisk vannkvalitet i 2012 viser at råvannet er noe påvirket av aktiviteten i nedbørsfeltet. I forkant av forprosjektet har kommunen valgt Moldeprosessen som vannbehandlingsprosess. Det nye vannbehandlingsanlegget skal ha to uavhengige hygieniske barrierer. Disse to hygieniske barrierene vil være: Moldeprosessfiltre med fargefjerning og karbonatisering UV-anlegg med biodosimeterdose på 40 mj/cm 2 I tillegg vil man bygge inn et trinn med klordosering som kan benyttes permanent eller som reservedosering. Karbonatisering ble valgt som metode for korrosjonskontroll, blant annet på grunn av utveksling av reservevann mot NRV, som i dag benytter karbonatisering. I tillegg planlegges anlegget med full slambehandling, først fortykking i gravitasjonsfortykker og deretter slamavvanning i sentrifuge. Som en del av forprosjektet er det gjennomført pilotforsøk på aktuell vannbehandling. Pilotforsøkene viste at man oppnår forventet god vannkvalitet med Moldeprosessen. Det er ikke tatt endelig stilling til valg av filtersammensetning, om man skal velge relativt ny teknologi med Filtralite Mono-Multi eller tradisjonelle sand/antrasitt over marmorlaget. Anlegget dimensjoneres tradisjonelt, men Filtralite Mono-Multi vurderes videre for bla å oppnå lavere trykktapsoppbygging og dermed langt mindre tilbakespyling av filtre. Det er også gjennomført pilotforsøk på slamavvanning med bruk av slamskruepresse i stedet for sentrifuge. Slamskruepresse er en enklere og mindre energikrevende maskin enn sentrifuge. Det viste seg imidlertid at presse er mindre godt egnet på vannverksslam fra Moldeprosessen. Sentrifuge er derfor valgt som metode for slamavvanning. Univann har også god erfaring med bruk av sentrifuge ved eksisterende Sjunken VB. Dimensjonerende vannmengder for det nye vannbehandlingsanlegget er: Q 2018 midlere rentvann Q 2060 midlere rentvann Q 2060 dim rentvann Q 2060 dim rå va nn 150 l/s 12 960 m3/d 260 l/s 22 464 m3/d 465 l/s 40 176 m3/d 550 l/s 47 520 m3/d
Forprosjektrapport 5 Tomt for anlegget er valgt på østsiden av Hurdalssjøen ved Staviåsen ca 300 m sør for Larsvika. Lokaliseringen ligger i Eidsvoll kommune. Den skogkledde tomten innebærer få konflikter med annen arealbruk. Eksisterende skogsbilvei rustes opp og blir kjøreatkomst. Anlegget blir liggende skjermet bak Staviåsen, og det er ingen naboer til det nye anlegget. Det kreves at det utarbeides reguleringsplan for det nye vannbehandlingsanlegget inklusive atkomstveien. Det er foreslått en hovedutforming med 4 separate anleggsdeler: Grunnflate 1 Prosessanlegg med vannbehandling og slambehandling 1 337 m2 2 Rentvannsbassenget med 3 000 m3 volum 732 m2 3 Rentvannspumpestasjon, skal pumpe til Ullensaker og Hovinfjell HB 290 m2 4 Råvannspumpestasjon, skal pumpe fra Hurdalssjøen til prosessanl. 166 m2 Totalt 2 525 m2 Plassering av byggene på tomten framkommer av landskapsplanen. En generell fordel med en slik desentralisert utforming, er at det er enklere med framtidige endringer eller utvidelse når det er separate konstruksjoner. Rentvannspumpestasjonen plasseres som eget bygg for å unngå at støy og vibrasjoner spres i prosessanlegget via betongkonstruksjonene. Anlegget er tilpasset eksisterende høyder på stedet. Det er lagt vekt på å legge byggene så lavt som mulig og inn i terrenget. Dette innebærer mye sprengning, men gir samtidig en sikker fundamentering på fjell med lite fare for setningsskader for alle vanntette filter og bassenger. I prosessanlegget samles avdeling for vannbehandling, avdeling for slamavvanning, driftsavdeling og publikumsavdeling med visningsrom. Anlegget bygges i hovedsak i plasstøpt betong, mens fasadematerialene er foreslått i lys tegl. Det legges opp til at alle de 4 byggene får samme uttrykk ved å bruke samme fasadematerialer og vinduer. Sikkerhetsmessig bygges anlegget med 2 produksjonslinjer fysisk, elektroteknisk og styringsmessig. Det bygges for eksempel 2 tavlerom, 2 PLS-anlegg, 2 filterlinjer og pumper og maskiner fordeles på de 2 linjene. Hver prosesslinje dimensjoneres for ½ x Qdim. Det vil si at anlegget kan produsere ca midlere vannproduksjon med bare en linje i drift. Andre sikkerhetstiltak er rentvannsbasseng som kan levere i 3 timer med midlere vannproduksjon ved produksjonsstans i prosessanlegget, reservekraftaggregat for full drift av anlegget med automatisk oppstart ved strømbrudd, UPS-anlegg (batteripakker) for styringssystem og UVanlegg, brannalarm og innbruddsalarm. Sikkerhetsnivået ligger høyt fordi et vannbehandlingsanlegg i dag må ha høy samfunnsmessig sikkerhet. Kostnadsberegningene er i stor grad utført på postnivå for å være tilstrekkelig detaljerte. Dette gjelder spesielt de største fagene, bygg og maskin, som normalt har størst usikkerhet. Tabellen under viser en samleoppstilling i mill kr eksklusive mva over kalkulerte anleggskostnader, både som entreprisekostnader inklusive rigg og drift og 15% uforutsett, og som budsjettkalkyle.
Forprosjektrapport 6 KOSTNADSKALKYLE I MILL KR EKSKLUSIVE MVA 1. Prosessanlegg 2. Rentvannsbasseng 3. Rentvannspumpestasjon 4. Råvannspumpestasjon 5. VA utomhus Sum Sum inkl 15% uforutsett E71 Grunn- og utomhusarbeider 10,3 2,8 1,1 4,0 4,7 22,9 26,4 E21 Bygningsmessige arbeider 48,7 13,9 8,8 12,3 83,7 96,3 E61 Maskin og prosess 22,6 2,0 2,7 2,6 30,0 34,5 E41 Elektrotekniske anlegg 6,8 0,6 2,8 1,3 11,6 13,3 E51 Driftskontroll 2,8 2,8 3,2 E62 Filtermasser 2,3 2,3 2,6 Reserve/uforutsett 15 % 14,0 2,9 2,3 3,0 0,7 23,0 Sum entreprisekostnader 107,6 22,1 17,8 23,4 5,4 176,2 Prosjektering og byggeledelse 12 % 12,9 2,7 2,1 2,8 0,6 21,1 Byggherrekostnader 2 % 2,2 0,4 0,4 0,5 0,1 3,5 Prisstigning 3 % 3,2 0,7 0,5 0,7 0,2 5,3 BUDSJETTKOSTNAD 126 26 21 27 6 206,1 Kalkylen viser en total investering på 206 mill kr eksklusive mva. Sum entreprisekostnader er kalkulert til 176 mill kr eksklusive mva. Framtidige driftskostnader i tabell under er stipulert for et midlere vannforbruk i 2018 på 150 l/s (Ullensaker), noe som er tilsvarende dagens forbruk. Både kjemikaliekostnader og Elkostnader til pumping, som er de dominerende driftskostnadene, vil være proporsjonale med produsert vannmengde. I El-kostandene er det lagt inn en pris på 1,00 kr/kwh. Driftskostnadene er kalkulert til 5,2 mill kr per år i 2018-situasjonen (150 l/s) og 7,6 mill kr per år i 2060-situasjonen (260 l/s). Bygningsmessig vedlikehold - 0,75% av anleggskostnad Vedlikehold teknisk utstyr - 1,5% av anleggskostnad Bemanning 2 årsverk Kjemikaliekostnader (se egen oppstilling) Tankleie CO2 El-kostnader til pumping El-kostnader til øvrig prosess (kompr, blåsemaskin etc) UV-lampeskift, service UV-energikostnader Ventilasjon, varme, avfukting, lys (energi og vedlikehold) SUM ÅRLIGE DRIFTSKOSTNADER (2018-150 l/s) 720 000 kr/år 520 000 kr/år 800 000 kr/år 630 000 kr/år 200 000 kr/år 1 940 000 kr/år 35 000 kr/år 120 000 kr/år 60 000 kr/år 200 000 kr/år 5 225 000 kr/år Byggetid for anlegget med igangkjøring er anslått til ca 2 ½ år med byggestart 1. april 2015 og anlegget i drift 1. oktober 2017. Før byggestart må anlegget detaljprosjekteres og entreprenører kontraheres. Det er anbefalt en utbyggingsmodell med 5 delte entrepriser:
Forprosjektrapport 7 E71 Grunn- og utomhus arbeider E21 Bygningsmessige arbeider inklusive VVS E61 Maskin og prosessutstyr E41 Elektrotekniske anlegg E51 Driftskontrollanlegg med styring og overvåking I tillegg vil det bli mindre separate leveranser (egne tilbudsgrunnlag) på filtermasser og kjemikalier.
Forprosjektrapport 8 INNHOLDSFORTEGNELSE Sammendrag.. 3 VEDLEGG...10 TEGNINGER...10 1 Innledning...12 1.1 Bakgrunn...12 1.2 Tidligere planer / grunnlagsmateriale...13 1.3 Formål med forprosjektet...13 2 Vannkilde og vannkvalitet...14 2.1 Hurdalssjøen som vannkilde...14 2.2 Vannkvalitet i råvann...16 2.3 Behov for vannbehandling...17 3 Rammebetingelser...20 3.1 Vannforbruk...20 3.2 Tilkobling til eksisterende vannforsyningssystem...21 3.3 Konsesjon for uttak av vann i Hurdalssjøen...21 4 Prosessbeskrivelse...23 4.1 Vannbehandling...23 4.2 Slambehandling...31 5 Hovedutforming av anlegget...36 5.1 Hovedmomenter for valg av tomt...36 5.2 Landskapstilpasning...38 5.3 Desentralisert hovedutforming...38 5.4 Prosessanlegg...39 5.5 Rentvannsbasseng...40 5.6 Råvannspumpestasjon...41 6 Dimensjonering...42 6.1 Moldeprosess...42 6.2 Vannmengder...42 6.3 Slammengder...43
Forprosjektrapport 9 6.4 Prosessavløp til Hurdalssjøen...43 6.5 Pumpestasjoner...43 6.6 Rentvannsbasseng...46 6.7 Slambehandling...47 6.8 UV-anlegg...47 6.9 Kjemikaliedosering...48 7 Bygningsmessig utforming...49 7.1 Grunnforhold...49 7.2 Romprogram...49 7.3 Brann og rømningsveier...49 7.4 Bygningsmessige arbeider...49 7.5 Gangveier i prosessanlegget...51 7.6 Ventilasjon...52 7.7 Varme...53 7.8 Energi...54 7.9 Sanitær...55 8 Prosessteknisk utforming...56 8.1 Sikkerhet og linjedeling...56 8.2 Prosess og maskinelt utstyr...56 8.3 Utvendig ledningsanlegg...59 8.4 Prosesstyring/driftskontroll...60 8.5 Elektrotekniske arbeider...61 9 Kostnadsberegninger...63 9.1 Forutsetninger...63 9.2 Anleggskostnader...63 9.3 Driftskostnader...64 10 Organisering og framdrift...66 10.1 Entrepriseinndeling...66 10.2 Framdrift...67
Forprosjektrapport 10 VEDLEGG Vedlegg 1: Vedlegg 2: Vedlegg 3: Vedlegg 4: Vedlegg 5: Hovedframdriftsplan Effektbehov Romprogram Notat vurdering av ekstern slambehandling Notat mulighetsstudie solcelleanlegg TEGNINGER Nr. Anleggsdel Tittel Målestokk Dato (A3) LB-00-001 Landskapsplan 1:1 000 24.01.2014 HB-00-001 Ledningsplan 1:1 000 20.02.2014 Rev 01-F Maskintegninger PM-1-001 Prosessanlegg Flytskjema vannbehandling - 24.01.2014 PM-1-002 Prosessanlegg Flytskjema - 24.01.2014 kjemikaliedosering PM-1-003 Prosessanlegg Flytskjema slambehandling - 24.01.2014 PP-1-00-001 Prosessanlegg Bunnledninger 1:200 24.01.2014 PP-1-01-001 Prosessanlegg Plan 1. etg (+194.00) 1:200 24.01.2014 PP-1-U1-001 Prosessanlegg Plan kjeller (+190.00) 1:200 24.01.2014 PS-1-00-001 Prosessanlegg Lengdesnitt og tverrsnitt 1:200 24.01.2014 PS-1-00-002 Prosessanlegg Snitt fortykker og rørkjeller 1:100 / 24.01.2014 1:200 PM-2-001 Rentvannsbasseng Flytskjema - 24.01.2014 rentvannsbasseng PP-2-00-001 Rentvannsbasseng Plan (+195,5 og +197,5) 1:200 24.01.2014 PS-2-00-001 Rentvannsbasseng Lengdesnitt og tverrsnitt 1:100 / 24.01.2014 1:200 PM-3-001 Rentvannspumpestasjon Flytskjema - 24.01.2014 rentvannspumpestasjon PP-3-U1-001 Rentvannspumpestasjon Plan kjeller (+190) 1:100 24.01.2014 PS-3-00-001 Rentvannspumpestasjon Lengdesnitt og tverrsnitt 1:100 24.01.2014 PM-4-001 Råvannspumpestasjon Flytskjema - 24.01.2014 råvannspumpestasjon PP-4-U1-001 Råvannspumpestasjon Plan kjeller og mellomdekke (+170 og +174) 1:100 24.01.2014
Forprosjektrapport 11 PS-4-00-001 Byggtegninger Snitt 1 og snitt 2 1:100 24.01.2014 AF-1-00-001 Prosessanlegg Fasader, Nord og øst 1:200 24.01.2014 AF-1-00-002 Prosessanlegg Fasader, Sør og vest 1:200 24.01.2014 AP-1-01-001 Prosessanlegg Plan 1. etg (+195.00) 1:200 24.01.2014 AP-1-02-001 Prosessanlegg Plan 2. etg (+199.00) 1:200 24.01.2014 AP-1-03-001 Prosessanlegg Plan 3. etg (+203.50) 1:200 24.01.2014 AP-1-U1-001 Prosessanlegg Plan kjeller (+190.00) 1:200 24.01.2014 AS-1-00-001 Prosessanlegg Lengdesnitt og tverrsnitt 1:200 24.01.2014 AF-2-00-002 Rentvannsbasseng Fasader 1:200 24.01.2014 Råvannspumpestasjon AP-2-00-001 Rentvannsbasseng Plan kjeller (+195,5) og 1. 1:200 24.01.2014 etg (+199,5) AS-2-00-001 Rentvannsbasseng Lengdesnitt og tverrsnitt 1:100 / 24.01.2014 1:200 AF-3-00-001 Rentvannspumpestasjon Fasader 1:200 24.01.2014 AP-3-01-001 Rentvannspumpestasjon Plan 1. etg (+195) 1:100 24.01.2014 AP-3-U1-001 Rentvannspumpestasjon Plan kjeller (+190) 1:100 24.01.2014 AS-3-00-001 Rentvannspumpestasjon Lengdesnitt og tverrsnitt 1:100 24.01.2014 AF-4-00-001 Råvannspumpestasjon Fasader 1:200 24.01.2014 AP-4-01-001 Råvannspumpestasjon Plan kjeller (+170) og 1. etg 1:100 24.01.2014 (+181) AS-4-00-001 Råvannspumpestasjon Snitt 1 og snitt 2 1:100 24.01.2014
Forprosjektrapport 12 1 INNLEDNING 1.1 Bakgrunn har valgt Hurdalssjøen som ny vannkilde. Hurdalssjøen er en stor og god vannkilde med rikelig kapasitet og stabil vannkvalitet. skal bygge nytt vannbehandlingsanlegg og vil tilby vann til Nannestad kommune. Eidsvoll kommune er også forespurt om å være med i utbyggingen av det nye vannverket, men det har ikke kommet en endelig avklaring på om Eidsvoll kommune skal benytte Hurdalssjøen som ny hovedkilde eller som reservevann. I dette forprosjektet er vannforbruket til Eidsvoll ikke tatt inn i dimensjoneringsgrunnlaget, men det legges opp til en overføringsledning mot Eidsvoll som kan benyttes til reservevann så lenge anlegget har tilgjengelig kapasitet til dette. I dag forsynes og Nannestad kommunale vannverk fra Sjunken vannbehandlingsanlegg med Bjertnessjøen som kilde gjennom det interkommunale selskapet Univann. Nannestad kommunale vannverk forsyner om lag 3/4 av befolkningen i Nannestad. Rådmannen i Ullensaker la i 2009 fram saksfremlegget «Fremtidig vannforsyning i». Her redegjøres det blant annet for eksisterende vannforsyning og konsesjon for vannuttak i Bjertnessjøen, samt prosessen videre for å vurdere Hurdalssjøen som ny vannkilde. Noen hovedpunkter fra saksfremlegget klargjør bakgrunnen for utbygging av det nye vannbehandlingsanlegget med Hurdalssjøen som kilde: Univann eies 80 % av og 20 % av Nannestad kommune. Selskapet har konsesjon på uttak av 6,23 millioner m 3 /år fram til år 2015. Konsesjonen kan forlenges, men uttak av mer enn 6,23 millioner m 3 /år anses som lite realistisk, grunnet konflikter med friluftsliv ved ytterligere regulering av vassdraget eller side-vassdrag. Vannkvaliteten i Bjertnessjøen har endret seg mye. Mens fargetallet var under 20 mg Pt/l frem til 1990-tallet, er fargetallet (som representerer innholdet av organiske stoffer i vannet) nå rundt 50 mg Pt/l. Akershus fylkeskommune har fått utarbeidet en Fylkesdelplan for vannforsyning på Romerike. Planen, som ble vedtatt av fylkestinget den 16.06.98, og godkjent av Miljøverndepartementet den 06.11.98, bygger i stor grad på Rapport nr 21 Vannforsyning på Romerike i et femti-års perspektiv og anbefaler Hurdalssjøen som hovedvannkilde for Øvre Romerike. Fylkesdelplanen er nevnt og anbefalt i Ullensaker kommunes Hovedplan for vannforsyning 2003-2008 som er vedtatt av Herredsstyret i sak 0001/04. I henhold til fylkesdelplanen bør et nytt vannverk med Hurdalssjøen som hovedvannkilde ha gjensidig leveranse av reservevann med Nedre Romerike Vannverk (NRV). I dag har ingen godkjent reservevannsforsyning, noe som drikkevannsforskriften krever. Kommunen har imidlertid beredskapsvann fra grunnvannsbrønnene ved Transjøen.
Forprosjektrapport 13 1.2 Tidligere planer / grunnlagsmateriale Skisseprosjekt rapport 6T30.08.2010, datert 30.08.2010. Utarbeidet av Sweco. Ullensaker kvalitetssikring skisseprosjekt vannverk, datert 23.03.2011, Asplan Viak Konsesjonssøknad for vannuttak fra Hurdalssjøen til Ullensaker vannverk rapport datert februar 2012, Sweco Alternative tomter for nytt vannbehandlingsanlegg notat, datert 24.04.2012, Asplan Viak Vurdering av ulike prosessløsninger notat, datert 14.11.2012, Sweco Vannbehandlingsanlegg ved Hurdalssjøen som fjellanlegg notat, datert 15.10.2012, Asplan Viak Hurdalssjøen vannverk rammeplan rapport, fra mars 2013, I rammeplanen fra 2013 er Moldeprosessen valgt som vannbehandlingsprosess. I dette dokumentet ble det også anbefalt en tomt på vestsiden av Hurdalssjøen. Men innledningsvis i forprosjektarbeidene ble det gjennomført en utredning av tomt på østsiden av Hurdalssjøen, og det er alternativet på østsiden som er valgt. Rammeplanen ble behandlet politisk av HET (hovedutvalget) 20.03.2013 og vedtatt av styre 08.04.2013. Tomt på østsiden ble behandlet av HET 21.08.2013 og vedtatt utredet av styre 02.09.2013. 1.3 Formål med forprosjektet Hovedhensiktene med forprosjektet kan listes opp slik: Beskrive vannbehandlingsprosess og slambehandlingsprosess på bakgrunn av pilotforsøkene Beregne dimensjoneringsdata for anlegget Plassere vannbehandlingsanlegget Vise og beskrive utforming av vannbehandlingsanlegget Beskrive teknisk utstyr og styring av anlegget Beskrive hvilke funksjoner som skal være på anlegget og at det er nødvendig plass til disse. Kostnadsberegne investering og drift Vurdere og anbefale entrepriseoppdeling Foreslå framdriftsplan for utbyggingen
Forprosjektrapport 14 2 VANNKILDE OG VANNKVALITET 2.1 Hurdalssjøen som vannkilde Hurdalssjøen er i dag vannkilde for enkelte mindre private anlegg, blant annet Haugnes camping. I tillegg er Hurdalssjøen i dag reservekilde for Hurdal kommune med inntak helt nord i Hurdalssjøen. Tabell 1: Hydrologiske data for Hurdalssjøen (fra Swecos konsesjonssøknad) TILSIG Nedbørfelt km 2 583,5 Spesifikk avrenning (1982-2009) l/s/km 2 20,34 Middelvannføring m 3 /s 11,87 Årlig tilsig til inntaket mill. m 3 374,3 Alminnelig lavvannføring m 3 /s 0,6 MAGASIN Magasinvolum (inkludert magasin for kraftproduksjon) mill. m 3 122 HRV (inkludert magasin for kraftproduksjon) m.o.h. 176,29 LRV (inkludert magasin for kraftproduksjon) m.o.h. 172,69 x x Nytt inntak Nytt VB Nytt inntak Nytt VB Figur 1: Nedbørfelt og dybdekart for Hurdalssjøen
Forprosjektrapport 15 Hurdalssjøen forsynes fra to store elver i nord, Hurdalselva og Gjødningelva. Lenger sør er det flere mindre tilførselselver primært fra vestsidene av vannet. Om lag 90 % av nedbørfeltet til Hurdalssjøen ligger nord for det foreslåtte vanninntaket. Figuren til høyre viser Nivas angivelse av nedbørfelt fra den limnologiske undersøkelsen som ble avsluttet i 1970. Plassering av vannbehandlingsanlegg og inntak er skissert inn. Generelt er Hurdalssjøen en relativt lite påvirket, stor og robust råvannskilde. Gjennomsnittlig oppholdstid basert på de hydrologiske data er ca 4 måneder. Hurdalssjøen har et stort nedbørfelt med mye aktivitet. Noen spesielle utfordringer i forhold til bruk av kilde/nedbørfelt vil være: Utslipp av renset avløpsvann fra Hurdal sentrum RA og andre mindre avløpsrenseanlegg i spredt bosetning. Tilgjengelige data på råvannskvalitet fra Hurdalssjøen har et begrenset omfang, men indikerer at Hurdalssjøen ikke kan regnes som en hygienisk barriere. Det må derfor legges inn to hygieniske barrierer i vannbehandlingen. Tankbilvelt i forbindelse med transport langs FV 120 på vestsiden eller FV180 på østsiden av Hurdalssjøen Anlegget planlegges med et hovedinntak på ca 35 m og et reserveinntak nær land på om lag 20 m dyp. Petroleumsstoffer vil i stor grad holde seg flytende, og man vil sikre seg mot å få disse inn med et godt dykket inntak. Det er ingen større bilvei med tungtransport i umiddelbar nærhet til hovedinntak eller reserveinntak. Forurensning som følge av drift eller uhell ved flytrafikken til/fra OSL. Utslipp av store mengder flybensin til Hurdalssjøen vil være uheldig. Flybensin består i hovedsak av parafinforbindelser. Parafin blander seg normalt ikke med vann, men flyter oppå. Det vil ikke bli innført noen klausuleringsbestemmelser som begrenser aktiviteten i nedbørfeltet som følge av at vannverket etableres. Det er i det videre ikke vurdert at kilden skal inneha noe hygienisk barriereeffekt.
Forprosjektrapport 16 2.2 Vannkvalitet i råvann Vannkvaliteten i råvannet er dokumentert på 60-tallet i forbindelse med en limnologisk undersøkelse av Hurdalssjøen i (1965-1966), gjennomført av Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA). I tillegg er det gjort en måling i juli 1993 og 3 prøvetakinger i 2012. Alle prøvene er tatt på varierende dyp fra 0,5-60 meter og etterfølgende tabell viser en sammenstilling av de målte parameterne ved samtlige prøvetakinger (alle dybder), tabellen viser gjennomsnitt, maksverdi og minimumsverdi. Tabell 2: Sammenstilling av analyseresultater fra 1965-66, 1993 og 2012. Tabellen viser middelverdier, samt maksverdi og minimumsverdi av alle analyser ved alle dyp. Prøvene er tatt fra 0,5-60 meters dyp. Parameter: Enhet: Årstall: Antall: Middel, alle dyp: Maks: Min: Surhet ph 1965-66 52 6,50 6,90 6,20 1993 3 6,62 6,87 6,47 2012 40 6,88 7,82 6,50 Fargetall mg Pt/l 1965-66 52 14 23 10 1993 3 10 10 9 2012 13 21 22 19 Ledningsevne ms/m 1965-66 52 2,5 2,6 2,3 1993 3 3,2 3,2 3,2 2012 39 2,8 2,8 2,0 Jerninnhold µg/l 1965-66 52 32 85 12 1993 3 35 37 30 2012 15 48 70 37 Målingene som er gjort viser at det er relativt liten variasjon mellom analyseresultatene på ulike dyp, men fargetall, ph og jerninnhold er generelt litt lavere fra ca. 20-30 meters dyp. Alle prøvene som gir minimumsverdier for 2012 er tatt dypere enn 30 meter. Sammenligningen viser også at gjennomsnittlig ph, fargetall og jerninnhold har økt fra 1965 til 2012. Etterfølgende tabell viser resultater fra målinger gjort i 2012. Samtlige analyseresultater ved alle dyp er tatt med i beregning av gjennomsnittet og for å finne maksimal- og minimumsverdi. Tabell 3: Analyseresultater fra prøveserie gjennomført i 2012. Tabellen viser middelverdier, samt maksverdi og minimumsverdi av alle analyser ved alle dyp. Prøvene er tatt fra 0,5-60 meters dyp. Parameter Enhet: Antall: Middel alle dyp: Maks: Min: Turbiditet FTU 15 0,32 0,75 0,14 TOC mg C/l 15 4,1 4,5 3,8 Koliforme bakterier /100 ml 15 104 727 <1 E.coli /100 ml 15 1,5 3 <1 Clostridium p. /100 ml 15 1,5 2 <1 Intestinale enterokokker /100 ml 15 2,1 8 <1 Fargetall over grenseverdien Fargetallet ligger i 2012 i gjennomsnitt på 21, noe som er over grenseverdien (20 mg Pt/l) i Drikkevannsforskriften. Maksimalverdien og minimumsverdien viser også at det er liten
Forprosjektrapport 17 forskjell på ulike dyp. De tre prøveseriene fra 2012 er tatt i mai, august og november, og viser også svært liten variasjon. I 1965-66 var gjennomsnittlig fargetall 14 og i 1993 var fargetallet 10, noe som viser at det har vært en klar økning i fargetallet de senere årene. Dette stemmer godt med det man ser i andre overflatekilder på Sør- og Østlandet. Mikrobiologisk vannkvalitet noe påvirkning Analyseresultatene i 2012 viser at råvannet er påvirket av aktiviteten i nedbørsfeltet. Det er bare 1 av totalt 15 prøver hvor det ikke er påvist koliforme bakterier. To prøver viser tydelig påvirkning med 649 og 727 koliforme bakterier pr 100 ml, de prøvene er tatt på samme prøvetakingsdag men på ulikt dyp (henholdsvis 1,9 og 52,5 meter). Av de 15 prøvene er det 6 prøver hvor det er påvist E.coli og 4 hvor det er påvist Clostridium perfringens. E. coli og C. perfringens er påvist ved ulike dyp; fra 1,4 52,5 meter. Kjemisk og fysisk vannkvalitet De kjemiske parameterne tilsier at råvannet har typisk norsk overvannskvalitet, det er bløtt og forholdsvis surt. Gjennomsnittlig ph ligger under 7, alkaliteten er målt til å være ca. 0,07 mmol/l og kalsiuminnholdet er ca. 3 mg/l. Korrosjonsparameterne ligger under de anbefalte verdiene for å minimalisere vannets korrosive egenskaper (ph 0,8-9,0, alkalitet 0,6-1,0 mmol/l, kalsium 15-25 mg/l). Turbiditeten i råvannet er lav og ligger under grenseverdien i Drikkevannsforskriften (1 FTU). Etablering av reserveinntak råvann Tabell 3 viser liten variasjon i vannkvaliteten ved ulike dyp, noe som også samsvarer med observasjonene gjort i 1965-66. Temperaturmålinger gjort i 1965-66 viser at vannet holder forholdsvis stabil temperatur ved 20 meters dyp, og analyseverdiene fra 2012 for jerninnhold, turbiditet og ph viser seg også å være noe lavere fra 20 meters dyp. Råvannet er relativt lite påvirket av bakteriologisk forurensning, men det er påvist indikatorbakterier ned til 54 meters dyp. Dette viser at faren for bakteriologisk forurensning er til stede uansett hvilken dybde inntaket ligger på. Etterfølgende tabell viser gjennomsnittsverdier for ulike parametere i gitte dybde-intervall. Tabell 4: Analyseresultater ved ulike dybder. Tabellen viser gjennomsnittsverdier i det aktuelle dybdeintervallet. Dybde ph Jern Fargetall Turbiditet Tot org. C mg Fe/l mg Pt/l FTU mg C/l 0-19 meter 6,9 55 21 0,41 4,2 20-60 meter 6,8 43 20 0,26 4,0 Med tanke på optimal drift av vannbehandlingen er det ønskelig med så stabil råvannskvalitet som mulig. Det anbefales derfor at et eventuelt reserveinntak for råvann legges på 20 meters dyp. 2.3 Behov for vannbehandling 2.3.1 Hygieniske barrierer. Hurdalssjøen er noe påvirket av aktiviteten i nedbørfeltet selv i de dypere vannmasser.
Forprosjektrapport 18 har satt som krav til det nye vannbehandlingsanlegget at dette skal ha to uavhengige hygieniske barrierer. Disse to hygieniske barrierene vil være: Moldeprosessfiltre med fargefjerning UV-anlegg med biodosimeterdose på 40 mj/cm 2 Moldeprosessfilteret har en god barriereeffekt mot alle mikroorganismer, bakterier, virus og parasitter. Barriereeffekten er relatert til god filterdrift, og man må ha turbiditet under 0,2 FTU for å kunne regne filteret som en hygienisk barriere. UV-aggregatene skal ha godkjenning fra Folkehelsa. UV er en barriere mot alle mikroorganismer. I tillegg vil man bygge inn et trinn med klordosering som kan benyttes permanent eller som reservedosering. Enkelte virusgrupper har stor UV-resistens (adenovirus), og enkelte vannverk benytter derfor også en permanent klordosering, med en noe lavere dosering enn om dette skulle være den primære desinfeksjonen. Kontinuerlig klordosering med redusert/lav dose gir også høy beredskap på klordoseringen hvis det skulle oppstå en situasjon der man har behov for å kjøre høy klordose. Ideelt sett er de to hygieniske barrierene, Moldeprosessfiltre og UV, uavhengige av hverandre. Det innebærer at UV anlegget skal dimensjoneres for UV-transmisjonen som er i råvann, slik at denne kan fungere med full kapasitet også ved bortfall av fargefjerningstrinnet. Råvannsprøvene fra 2012 viser et midlere fargetall på 21 mg/l-pt, tilsvarende en UVtransmisjon på rundt 23 % UVT-50. Ved dimensjonering av fargefjerningstrinnet skal man ta høyde for et fargetall på 30 mg/l-pt. Dersom UV-trinnet skal dimensjoneres for et tilsvarende fargetall vil man måtte sette krav om full kapasitet ved UV-transmisjon på 12% UV-T50. Dette er ikke hensiktsmessig av flere grunner. Denne typen UV-aggregater gir ikke god driftsøkonomi ved høy UV-transmisjon som under normal drift etter fargefjerning. I tillegg finnes det et meget begrenset utvalg aggregater å velge mellom. Alternativet er å dimensjonere UV-anlegget for en «dårlig rentvannskvalitet», og dermed akseptere at ikke oppnår en biodosimeterdose på 40 mj/cm 2 ved desinfeksjon av råvann i forbindelse med omløp. Man må da kompensere for manglende UV-dose ved å øke klordoseringen. Dette vil gi lavere energiforbruk og man unngår uhensiktsmessig stor overdosering i normalsituasjon. Det legges derfor opp til å dimensjonere UV-anlegget for å klare maksimal vannproduksjon ved en UV-transmisjon på 60 % T50. 2.3.2 Fargefjerning Fargetallet i 2012 lå på 21 mg Pt/l i snitt, og det er en oppadgående tendens. Vannbehandlingsanlegget skal dimensjoneres for et forventet fremtidig fargetall på 30 mg/l- Pt. Fargefjerningen fjerner humus og organisk stoff. En del av det organiske stoffet i råvannet foreligger på en form som er biotilgjengelig (BDOC) og vil kunne gi være næring for ulike mikroorganismer. Fargefjerningstrinnet vil også fjerne en stor andel av det biotilgjengelige organiske stoffet, slik at man reduserer den mikrobiologiske aktiviteten på ledningsnettet i stor grad. Fargefjerningen vil også fungere som et partikkelfjerningsfilter som holder turbiditeten nede. 2.3.3 Korrosjonskontroll Med et råvann som er surt, bløtt og har lav alkalitet, vil vannet være aggressivt på ledningsnettet med mindre det behandles. Normalt benyttes karbonatisering eller vannglass
Forprosjektrapport 19 som metoder for korrosjonskontroll. Ved Hurdalssjøen vannbehandlingsanlegg er det valgt å benytte karbonatisering som metode for korrosjonskontroll. De nærmeste vannverkene NRV, Tisjøen VB, Sjunken VB og Ask kommunale vannverk benytter også karbonatisering. Dette gjør det enklere å blande vann i forbindelse med utveksling av reservevann.
Forprosjektrapport 20 3 RAMMEBETINGELSER 3.1 Vannforbruk Det nye vannbehandlingsanlegget skal dimensjoneres for år 2060, og har valgt å bygge ut det nye anlegget med en produksjonskapasitet på 40 000 m 3 /døgn. Dette forutsetter at Eidsvoll kommune ikke skal ha Hurdalssjøen som hovedkilde, men tar høyde for at hele Ullensaker og samt befolkningen i Nannestad kommune som forsynes av Univann/Sjunken (ca 75 %), forsynes fra det nye anlegget. Etterfølgende figur viser befolkningsprognoser for kommunene Ullensaker, Nannestad og Eidsvoll i årene fram til 2060. SSB har prognoser for kommunene fram til 2040, og fra 2040 til 2060 er det stiplet inn samme årlige befolkningsvekst i antall personer som i slutten av prognoseperioden. Figuren viser SSB s prognoser for «middels nasjonal vekst», og det fremgår av prognosen at man forventer en høy befolkningsvekst de første årene, men at veksten gradvis vil avta fram mot 2040. 80 000 70 000 60 000 50 000 Nannestad kommune Eidsvoll kommune 40 000 30 000 20 000 10 000-2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 År Figur 2: Befolkningsprognoser fra SSB for Ullensaker, Nannestad og Eidsvoll kommuner fram til 2040, ekstrapolert mot 2060. Dagens vannproduksjon ved Sjunken VB er på ca 12.900 m 3 /d i gjennomsnitt og et maksimalforbruk på ca 15.000 m 3 /d. I tillegg blir det tidvis levert en vannmengde på ca 3.000 m 3 /d fra grunnvann når det er høyt forbruk (delvis hagevanning). Dette gir et maksimalt døgnforbruk i Univanns forsyningsområde på ca 18.000 m 3 /d. I dag forsynes ca 37 000 personer av Univann med vann fra Sjunken VB. Med disse tallene er vannforbruket i Univann s forsyningsområde i snitt 348 liter per person og døgn. Dette inkluderer alt forbruk, inklusive lekkasjer, næring etc. Forbruket øker til 486 l per person og døgn i maksimal forbrukssituasjon (hagevanning). Med et maksimalt framtidig vannforbruk på 500 l per person og døgn, vil man kunne forsyne om lag 80 000 personer fra det nye anlegget. Dette vil være tilstrekkelig for å forsyne dagens forsyningsområde til Univann, Ullensaker og 3/4 befolkningen i Nannestad kommune, med vann fra det nye anlegget fram til år 2060.
Forprosjektrapport 21 Tilsvarende vil man kunne forsyne 100 000 personer hvis man reduserer vannforbruket til 400 l per person og døgn. I perioden fram til produksjonskapasiteten er brukt opp internt, vil man kunne tilby reservevann til nærliggende vannverk, NRV og Eidsvoll. 3.2 Tilkobling til eksisterende vannforsyningssystem I dag har Univann sin vannproduksjon ved Sjunken VB. Anlegget henter vann fra Bjertnessjøen på kote 338. Prosessen består av oppstrøms sandfilter og oppstrøms marmorfilter. Det tilsettes jernkloridsulfat for humusfjerning og CO 2 og CaCO 3 for korrosjonskontroll. Etter filtrene ledes vannet til et rentvannsbasseng på kote 281. Deretter går vannet gjennom UV og videre til mot Hovinfjell HB på kote 268. På vei mot Hovinfjell tas det ut en delstrøm som forsyner abonnentene i Nannestad kommune. Ved høy vannproduksjon klarer man ikke gravitere mot Hovinfjell HB, og Rutholen VP trykkforsterker vannet da videre mot Hovinfjell HB. I framtidig situasjon vil Sjunken VB tas ut av drift. Det nye vannbehandlingsanlegget ved Hurdalssjøen kobles inn på eksisterende forsyningsnett ved Rutholen VP sørvest for flyplassen. Rentvannspumpene i vannbehandlingsanlegget vil kunne pumpe direkte mot Hovinfjell. Med pumpene som er valgt i forprosjektet, kan man kjøre med et maks utgangstrykk fra det nye vannbehandlingsanlegget på kote 285. Man vil da kunne levere i overkant av 250 l/s mot Jessheim/Hovinfjell uten ytterligere trykkforsterkning. Ved større vannmengder må man trykkforsterke med en ny trykkforsterker på overføringsledningen nord for OSL. Løsningen innebærer at man må akseptere å redusere sikkerhetsfaktoren på sjøledningene fra ca 1,6 ved 10 bar til 1,45 ved 11 bar. Alternativt kan man kjøre med et trykk ut fra vannbehandlingsanlegget på maks kt 175. Da må eksisterende pumper ved Rutholen være i drift. Sweco prosjekterer overføringsanlegget, med dobbel sjøledning i Hurdalssjøen og overføringsledning på land fra sørenden av Hurdalssjøen/Steinsgard kirke, via Nordmokorset fram til eksisterende nett nord for Rutholen VP. I nytt vannbehandlingsanlegg tilrettelegges det for rentvannspumper som kan pumpe vann/reservevann til Eidsvoll kommune (er satt av plass i rentvannspumpestasjonen til 3 pumper). Pumpene som trykker mot Eidsvoll, vil ha et utgangstrykk noe over vannivå i Tærudåsen HB på kote 248. Det bygges ny overføringsledning fra vannbehandlingsanlegget til eksisterende nett ved Nebbeneskrysset. 3.3 Konsesjon for uttak av vann i Hurdalssjøen I februar 2012 søkte NVE om konsesjon for uttak av vann fra Hurdalssjøen til det nye vannverket. Etterfølgende tekst vedrørende vannmengder er hentet fra konsesjonssøknaden: Ved oppstart i 2014 vil vannbehovet være på 5 mill. rn3 pr. år tilsvarende et gjennomsnitt på ca. 13.700 m3/døgn eller 0,16 m3/s. Behovet for vannuttak er deretter antatt å øke med 1,5-2 % pr. år til et midlere årlig vannuttak i 2060 på 8,2 mill. m3, noe som tilsvarer et gjennomsnittlig uttak på ca. 22.500 m3/døgn eller 0,26 m3/s. Vannverket vil dimensjoneres for en rentvannsproduksjon på 40.000 m 3 /d med tanke på maksdøgn situasjon og samtidig reservevann på 6.000 m 3 /d til Nedre Romerike Vannverk. Det planlagte uttaket vil utgjøre fra 1,5 % (år 2014) til maksimalt 4 % (maksdøgn inkludert
Forprosjektrapport 22 reservevann år 2060) av det totale tilsiget til Hurdalssjøen og vil ikke gi synlige effekter på vannføringen i Andelva eller vannstanden i Hurdalssjøen. Det marginale uttaket av vann vil i liten grad påvirke manøvreringen og bruken av Hurdalssjøen som reguleringsmagasin. I konsesjonssøknaden er det beskrevet plassering av inntak og råvannspumpestasjon på vestsiden av Hurdalssjøen. Plasseringen er endret til østsiden av Hurdalssjøen etter at konsesjonssøknaden ble sendt.
Forprosjektrapport 23 4 PROSESSBESKRIVELSE 4.1 Vannbehandling 4.1.1 Valg av Moldeprosessen har gjennom skisseprosjektrapport med tilhørende revisjon utredet ulike behandlingsprosesser, herunder: Dynasand Larvik-prosessen Molde-prosessen Ozon/biofilter De ulike prosessene ble vurdert i forhold til forventet effekt på den aktuelle råvannskvaliteten, driftserfaringer samt investerings- og driftskostnader. Karbonatisering ble valgt som metode for korrosjonskontroll, blant annet på grunn av utveksling av reservevann mot NRV, som i dag benytter karbonatisering. valgte Molde-prosessen ut fra en totalvurdering. 4.1.2 Pilotforsøk for vannbehandling oppsummering Bakgrunn I uke 38 og 39 i 2013 ble det utført pilotforsøk med Moldeprosessen. Råvann ble hentet ut fra Hurdal kommunes reserveinntak i nordenden av Hurdalssjøen på ca 10-15 meters dyp. Prøver av råvannskvalitet viser den samme kvaliteten i vannet som ble brukt i piloten, som det man måler ved det aktuelle inntaket for det nye anlegget. Hensikten med forsøkene var å undersøke Moldeprosessen egnethet for behandling av det aktuelle råvannet. I tillegg ble det testet ut to ulike filtersammensetninger; Filter 1, Antrasitt og kvartssand: Filter 2: Filtralite Mono-Mulit Antrasitt 0,8-1,6 mm Kvartssand 0,4-0,6 mm Marmor 1,0-3,0 mm Filtralite NC 1,5-2,5 mm Filtralite HC 0,8-1,6 mm Marmor 1,0-3,0 mm 60 cm 40 cm 180 cm 50 cm 50 cm 180 cm For de to filtersammensetningene ble det sett nærmere på:
Forprosjektrapport 24 - Vannkvalitet på filtrert vann under normal drift - Modningstid - Trykktapsoppbygning under normal drift Det ble rigget til med to filterkolonner, med de respektive filtermasser. Som koagulant ble det dosert jernkloridsulfat, PIX318 fra Kemira. I tillegg ble det dosert CO 2 for å øke oppløsningen av marmor, slik at rentvannet får et høyere innhold av alkalitet og kalsium. CO 2 og jernkloridsulfat ble dosert til råvann i forkant av en doseringstank. Fra doseringstanken ble det pumpet inn på hver av de to filterkolonnene med slangepumper. Det ble kjørt med identisk vannmengde i de to filterkolonnene. Etterfølgende skisse viser et skjematisk oppsett av pilotanlegget: Figur 3: Skjematisk oppsett av pilotanlegget Vannkvalitet Etterfølgende figurer viser fargetall og innhold av restmetall ved varierende dosering og filterhastighet for de to ulike filterkolonnene.
Forprosjektrapport 25 Figur 4: Fargetall i filtrert vann som funksjon av filterhastighet og dosering av fellingskjemikalie. Til venstre: Antrasitt. Til høyre: Filtralite. Figur 5: Innhold av jern (restjern) i filtrert vann som funksjon av filterhastighet og dosering av fellingskjemikalie. Resultater fra begge filtrene er plottet i samme diagram. Resultatene er fra ordinær drift. Pilotforsøkene viste at man fikk redusert fargetallet fra rundt 20 mg/l-pt i råvann til rundt 2 mg/l-pt i rentvann. Fargetallet var tilnærmet likt ut fra kolonnen med antrasitt/kvartssand og Filtralite Mono-Multi. Man fikk den forventede fargetallsreduksjonen ned til en dose på 3,5-8,0 mg/l-fe, og med filterhastigheter fra 3-9 m/time. Filteret med Filtralite Mono-Multi viser noe høyere verdier av restjern enn filteret med antrasitt kvartssand. Det er også en sammenheng mellom filterhastighet og restjern for filteret med Filtralite Mono-Multi.
Forprosjektrapport 26 Trykktapsoppbygging Erfaringsmessig er den store fordelen med Filtralite Mono-Multi at trykktapsoppbyggingen går vesentlig langsommere enn i et filter med kvartssand og antrasitt. Lav trykktapsoppbygging gir lang filtreringstid mellom hver tilbakespyling, og man får økt kapasitet og mindre forbruk av spyle- og modningsvann. Tabellen under viser samlet trykktap over de to filterkolonnene ved ulik filterhastighet og jerndose. Tabell 5: Trykktapsoppbygging i pilotforsøk Filter Filterhastighet (m/t) Jerndose (mg Fe/l) Initielt trykktap (cm) Trykktapsoppbygning (cm/t) Antatt syklustid (t) Antrasitt 4 4,5 42 7,1 35 Filtralite 4 4,5 21,5 1,8 136 Antrasitt 8 6 93 23,4 11 Filtralite 8 6 42 2,9 85 Forsøkene viste en vesentlig lavere trykktapsoppbygging for filteret med Filtralite Mono-Multi, og et potensial for 4-7 ganger lengre driftstid før tilbakespyling i dette filteret. Oppsummering pilotforsøk Pilotforsøkene viste at man oppnår god vannkvalitet med en dosering av 4-5 mg/l-fe. Gode verdier for korrosjonsparametrene ble oppnådd ved doser på 5-8 mg/l-co 2. Dette legges til grunn for dimensjonering av kjemikaliedoseringen. Videre ble det oppnådd god vannkvalitet ved alle filterhastigheter opp til i overkant av 9 m/time. 8 m/t legges inn som dimensjonerende filterhastighet. Det er ikke tatt endelig stilling til valg av filtersammensetning. Anlegget dimensjoneres for spylevann- og slammengder som fra et filter med kvartssand og antrasitt. 4.1.3 Prosessbeskrivelse vannbehandling Vi viser til flytskjemaene i vedlagte tegninger. Det pumpes med råvannspumper fra Hurdalssjøen på ca kt 175 opp til prosessanlegget med filteroverflate på kote 199. Fra filtrene pumpes det til rentvannsbassenget på kote 203. Deretter pumpes det videre i rentvannspumpestasjonen mot Hovinfjell HB på kote 268.
Forprosjektrapport 27 Figur 6: Overordnet flytskjema for vannbehandling Råvannspumper Råvannet fra Hurdalssjøen føres inn en separat råvannspumpestasjon. Større partikler og fisk er utestengt i grovsilen på inntaket med 10 mm spalteåpning. Råvannspumpestasjonen utstyres med 4 pumper, 2 på hver linje, og pumper mot filtrene. Råvannspumpestasjonen plasseres med gulv på kote 170, slik at pumpene blir liggende under LRV ved oppstart. Pumpene utstyres med frekvensomformere og styres mot nivå i filtrene. Rentvannsproduksjon Råvannet ledes fra pumpestasjonen fram til prosessanlegget. Her fordeles det på to linjer og tilsettes jernkloridsulfat og CO2 i en enkel kjemikaliemikser før det ledes inn på filtrene. Hver linje er utstyrt med vannmåler som styrer kjemikaliedoseringen. Råvannet går inn høyt oppe på hvert filter, og strømningsretning gjennom filteret er nedstrøms gjennom de 3 filtermediene. Filtrene er 6,5 m høye inklusive rom under filter/dysebunn. Over dysebunnen har filtrene en høyde på 5,2 m. På utløpet fra hvert filter er det vannmåler og filterpumpe før vannet samles i en samleledning/-stokk for filtrert vann. Vannet fordeles jevnt på de 8 filtrene ved regulering på filterpumpene (individuell regulering). Filtrert vann samles, blir UV-bestrålt og tilslutt tilsatt klor i en statisk mikser før rentvannet ledes opp til rentvannsbassenget. Rentvannsbasseng Rentvannsbassenget er delt inn i to identiske kammer med lang og smal geometri for å gi best mulig grad av stempelstrøm. Dette gir gode strømningsforhold som gjør at bassenget blir en mer effektiv klorreaktor. Bassenget er på 3 000 m3, og vannet får en oppholdstid fra 2 til 5 timer avhengig av vannproduksjon. I tillegg vil de lange overføringsanleggene være gode stempelstrømreaktorer for klordoseringen.
Forprosjektrapport 28 Filterspyling Tilbakeholdt materiale i tremediafiltrene vil bli liggende i øvre del av filteret. Filtrene må tilbakespyles regelmessig og hyppigste spylefrekvens er 12 timer (forutsatt sand/antrasitt). Ved normal vannproduksjon og råvannskvalitet vil spylefrekvensen ligge på 24-36 timer. Tilbakespylingen gjennomføres med luftspyling fra en blåsemaskin og deretter med vann fra en spylepumpe. For tilbakespyling med vann skal det benyttes rentvann fra rentvannsbassenget på 3 000 m3. Ved returspyling snus vannstrømmen i filteret. Spylevannet trykksettes med spylepumpe og mengdereguleres ved hjelp av vannmåler og frekvensregulert pumpe. Ved lave spylevannsmengder vil det være tilstrekkelig med trykkhøyden fra rentvannsbassenget. Mengden vil da reguleres med vannmåler og reguleringsventil. Spylesekvensen innledes med at råvannsventilen stenger slik vannstanden i filteret senkes ned mens filteret fremdeles er i produksjon. Når vannstanden i filteret er nede på ønsket nivå starter luftspyling. Ved luftspyling benyttes blåsemaskin. Etter luftspylingen vil det være en del luftlommer igjen i filtermaterialet. Med lav vannstand i filteret kjøres et rykk med høy spylehastighet slik at alt filtermateriale fluidiserer og luftlommene rives med spylevannet. Dette rykket kjøres til vannstanden ligger i underkant av spyleavløpsrennene. Det legges også inn mulighet for å spyle med vann og luft samtidig. Til slutt spyles filteret med vann i om lag 5 minutter med 60-65 m/time i spylehastighet. Det tilbakeholdte materiale i filteret følger da med spyleavløpet over i en spyleavløpsrenne i topp filter, og spyleavløpsvannet ledes til en fortykker for hver linje for sedimentering. Modning Ved modning gjenopprettes normal strømningsretning i filteret, men utløpet ledes via spylevannsstokk til ledning for prosessavløp til Hurdalssjøen. Normalt vil modningen foregå i om lag 50 minutter, og verdiene for turbiditet, fargetall og restmetall vil da være akseptable slik at filteret kan settes tilbake i produksjon. Modningsforløpet overvåkes med turbidimetere på hvert enkelt filter. Dosering av koagulant Det plasseres 2 stående lagertanker for fellingskjemikalie (jernkloridsulfat, PIX-318 eller tilsvarende) i samme rom. Hver tank har et volum på ca 26 m3. Hver transportbil med henger har kapasitet på ca 21 m3. Med doseringing av 4 g Fe / m3 blir det om lag 10 fyllinger i året. I doseringen av koagulant er linjedelingen beholdt. Fra hver lagertank er det to doseringspumper i parallell som doserer til samme råvannslinje. Dosering av koagulant reguleres etter råvannmengden på de respektive linjer. Selve doseringen skjer ved doseringspumper som monteres i sprutsikre skap i doseringsrom. Koagulanten tilsettes råvannet i en enkel statisk mikser i plastmateriale. Mikseren sikrer tilstrekkelig innblanding i hele vannstrømmen. Det skal monteres mengdemålere på doseringsledningene for koagulant. Disse plasseres i sprutsikre skap ved mikseren. Det monteres pulsdemper etter doseringspumpene. Foran og etter mikseren må hovedledningene for råvann bygges i PE i stedet for rustfritt stål som resten av prosessledningene. Dette på grunn av de svært korrosive egenskapene til
Forprosjektrapport 29 jernkloridsulfat. Mikseren plasseres nær gulvnivå slik at eventuell lekkasje/sprut i minst mulig grad gir skade på annet utstyr. Alle doseringsledninger legges i trekkerør. Dosering av CO 2 CO2 hentes fra en felles utvendig CO2-tank. CO2-gassen doseres separat på de to filterlinjene med en MFC (Mass flow controller) på hver linje. CO2 doseres inn på råvannsledningen rett i forkant av koagulantdoseringen. Det etableres et manuelt omløp med gassrotameter forbi MFC, slik at man kan styre CO2 manuelt. UV-anlegg UV-desinfeksjon utgjør en hygienisk barriere ved anlegget. Det er planlagt 3 stk UV-aggregater med egen vannmengdemåler per aggregat og automatiske stengeventiler før og etter hvert UV-aggregat. I kostnadskalkylen og på tegningene er det lagt inn lavtrykksaggregater med automatiske viskere og et enkelt vaskeanlegg. Mellomtrykksaggregater er imidlertid en alternativ løsning, og i tilbudsgrunnlaget foreslår vi å åpne for at begge løsningene kan tilbys. UV-anlegget er plassert sentralt i rørkjeller på laveste punkt. Hensikten er å unngå undertrykk i aggregatene samt å sikre god plass for drift og vedlikehold som vask og lampeskift. Klor Anlegget skal utstyres med et kloranlegg basert på dosering av utblandet natriumhypokloritt. Det monteres to stående lagertanker, hver på ca 8-10 m3. Kloren leveres som 15 %-løsning og tynnes ut til 7,5 %-løsning på lagertanken. Det pumpes fra lagertank til dagtank hvor det tynnes videre ut til 2% løsning. Fra hver dagtank doseres det med doseringspumper mengdeproporsjonalt mot rentvannsmengde. Det skal monteres mengdemålere på doseringsledningene for klor. Disse plasseres i sprutsikre skap ved mikseren for å være lite påvirket av pulsene fra doseringspumpene. Det monteres pulsdemper etter doseringspumpene. Kloren føres inn på rentvannsledningen etter UV, i en statisk mikser på felles ledning mot rentvannsbassenget/klorreaktor. Etterfylling av marmor Marmormassen i tremediafiltrene vil forbrukes og over tid vil høyden på marmorlaget avta. Dette vil visuelt registreres ved at nivået på filtermassen synker. Påfylling skjer ved å fylle marmor i toppen av filtrene. Ved tilbakespyling og fluidisering av filtermaterialet vil marmoren synke ned og finne sin plass i filteret. Valgt metode for etterfylling av marmor er med storsekk. Erfaringsmessig gir denne metoden minst innhold av finstoff (lite nedknusing), og det er ønskelig med lite finstoff i den videre slambehandlingen. Anlegget er prosjektert med et eget sekkelager i forlengelse av filterhallen, med plass til om lag 50 storsekker. I sekkelageret er det travers som kommuniserer med kranbane inn over filtrene. Sekkene plasseres inn i sekkelageret med hjullaster med løftekrok. Deretter brukes travers til å stable 2 sekker i høyden. Sekkene leveres til anlegg med bil, ca 30 tonn pr leveranse.