Områdebeskyttelse og desinfeksjon av grunnvann i Norge før og nå. Bernt Olav Hilmo og Rolf Forbord, Asplan Viak. Fagtreff om grunnvann i Norsk Vannforening 21. november 2016
Innhold - Krav i dagens Drikkevannsforskrift - Kort tilbakeblikk på praksis ved plassering og dimensjonering av brønner - Hvordan oppnå naturlige hygieniske barrierer. - Desinfeksjon. Bruk av UV, klor etc.
14 i Drikkevannsforskriften Vannkilde og vannbehandling Eier av vannforsyningssystem skal påse at det planlegges og gjennomføres nødvendig beskyttelse av vannkilden(e) for å forhindre fare for forurensning av drikkevannet, og om nødvendig erverve rettigheter for å opprettholde slik beskyttelse. Vannbehandlingsprosessene skal være tilpasset den aktuelle råvannskvalitet, forholdene i tilsigsområdet, materialene i og utformingen av transportsystemet. For å sikre hygienisk betryggende drikkevann, skal eier av godkjenningspliktig vannforsyningssystem og meldepliktig vannforsyningssystem gjennom valg av vannkilde(r), beskyttelse av denne (disse) og etablering av vannbehandling sørge for at det til sammen finnes minimum 2 hygieniske barrierer i vannforsyningssystemet. En av disse skal sørge for at drikkevann blir desinfisert eller behandlet på annen måte for å fjerne, uskadeliggjøre eller drepe smittestoffer. Mattilsynet kan, så fremt det kan vises at summen av virkningen av beskyttelse av vannkilden og forholdene i grunnen til sammen er hygienisk betryggende, i den enkelte sak bestemme at vann fra grunnvannskilde ikke behøver desinfiseres eller behandles som nevnt.
Veileder til Drikkevannsforskriften, versjon 3.01 2011 14 Vannkilde og vannbehandling,
Soneinndeling (fra Vannforsyningens ABC, Folkehelseinstituttet)
Beskyttelsessoner Ringerike vannverk - Kilemoen
Aktuell litteratur Folkehelseinstituttet, 1985/2006: Vannforsyningens ABC, et oppslagsverk om drikkevann. Echoldt E. og Snilsberg P, 1992: Grunnvann. Beskyttelse av drikkevannskilder. GiN-veileder nr. 7; Gaut S. 2005: Factors infuencing microbiological quality of ground water from potable water supply wells in Norwegian crystalline bedrock aquifers. Doctoral thesis 2005:99, Department of Geology and Mineral Resources Engineering, NTNU. Gaut S. 2009: Verktøy for vurdering av vannkilden som hygienisk barriere. Grunnvann i fjell. NGU Rapport 2008.60. Gaut S. 2011: Beskyttelse av grunnvannsanlegg en veileder. NGU. Forbord R. 2011: Metodikk for bestemmelse av influensområde for fjellbrønner og oppkommer. Asplan Viak rapport på oppdrag for Tromsø kommune. Kvitsand H. 2016: Drinking Water Supply from Unconolidated Aquifers in Cold Climates. Evaluation of Factors Influencing Hygienic Safety Barriers Emphasizing Viruses. Doctoral theses NTNU.
Tilbakeblikk på praksis ved plassering og dimensjonering av brønner De første 10-15 åra vi drev med dette («I gamle dager») var utgangspunktet at brønnfilteret skulle settes så dypt som mulig (minimum > 10 m dyp). Det var flere grunner til dette: På 80 og 90-tallet var det ikke alltid like populært å erstatte overflatevann med selvfall med grunnvannsbrønner i dalbunnen (pumper og høydebasseng). Vannbehandling form av desinfeksjon i tillegg medførte ekstra kostnader og ekstra oppfølging. Et hovedargument for å gå over til grunnvann var god mikrobiologisk kvalitet uten klor eller UV. Godkjenningspliktige grunnvannsanlegg ble godkjent av det som da het SIFF (Folkehelseinstituttet).
Tilbakeblikk på praksis ved plassering og dimensjonering av brønner Dette medførte: Marginale grunnvannsforekomster som i realiteten kunne levert en bedre råvann enn overflatevannkilder ble ikke utnyttet. Grunnvannsmagasin med stor vannmettet mektighet men med problematisk grunnvannskvalitet mot dypet (Fe, Mn, Cl) ble ikke utnyttet fordi man ikke ville sette filter så høyt at man unngikk å dra inn det dypereliggende reduserte grunnvannet. Alternativt satte man filter for dypt, og fikk problemer med jern og mangan. I de siste 10-15 år har vi i større grad utnyttet mer marginale forekomster, som kombinert med UV gir tilfredsstillende resultater. Det er vesentlig enklere å drifte et UV-anlegg enn å fjerne jern og mangan. I samme periode har vi gradvis innført UV som standardløsning for grunnvannsanlegg.
Viktige faktorer for å oppnå naturlige hygieniske barrierer Faktor Brønnplassering Umettet sone Mettet sone over Inntaksfilter Hygienisk sikring av brønn Kommentar Best mulig brønnplassering i forhold til oppholdstid, både i terrenget og mht. til filterdyp. Flere brønner med kortere filter gir arealfordelt uttak. Mektighet og løsmassetype. Ofte liten og bestående av stein og grus I norske grunnvannsmagasin er løsmassene over brønnfilteret ofte like viktig. Merkelig nok ofte det svakeste punktet. Gjelder både brønnhodesikring (brønntopp godt over flomnivå, 1000-årsflom) og sikring ved/langs brønnrør (bentonitt, hindrer vertikal drenering langs rør)
Viktige faktorer for å oppnå naturlige hygieniske barrierer Faktor Områdebeskyttelse/ klausuleringsplan Håndhevelse av bestemmelser i planen Magasinets størrelse i forhold til uttaket Kommentar Klausuleringsplan basert på god kartlegging av magasinet. I tillegg skal sonegrensene være tilpasset et maksimalt uttak. Økes uttaket må klausuleringsplanen revideres. Meget viktig mht. til andre forurensninger. Ved mange grunnvannsanlegg er arealbruken under stadig press, og det er ofte spørsmål om dispensasjoner. En god klausuleringsplan basert på detaljkunnskap om magasinet er et kraftig verktøy! At magasinet er stort (volum) i forhold til uttaket medfører lang oppholdstid og derav sikker hygienisk kvalitet. I marginale magasin vil økning av uttaket medføre kortere oppholdstid og dermed ev. innslag av bakterier og farge.
Sikring av brønntopp Vepsebol i brønnhus
Eksempler: Otta vannverk, 60 l/s
Eksempler: Otta vannverk, Eksisterende og planlagte brønner
Otta vannverk, arealbruk og potensielle forurensningskilder
Otta vannverk, Strømningsbilde 22.9.2006, Uttak 60 l/s
Otta vannverk, Vertikalsnitt fra Hed-Opp i sør til P6 nord for Ula
Arealmessig fordeling av umettet sone ved middels grunnvannsnivå
Otta vannverk: Oppgraderte beskyttelsessoner
Otta vannverk: Tiltak som er vurdert i perioden 2006-2016
Konflikt med vegbygging FV 714 - Krokstadøra vannverk Tidligere brønn
Klausulering av grunnvannsanlegg Eksempel Krokstadøra vannverk
Grunnvannsanlegg arealkonflikter og flom Støren vannverk Brønner
Grunnvannsanlegg flomfare Flom på Støren august 1940
Flomsikring Grunnvannsbrønner Støren vannverk
Korgen vannverk, Lilehammer Arealkonflikter Brønner
Ikke alle tar hensyn til bestemmelsene i klausuleringsplanen I
Desinfeksjon av grunnvann Ca. 55 % (300) av alle kommunale vannverk basert på grunnvann har ikke desinfeksjon (Kvitsand 2016). Andelen av private grunnvannsanlegg uten UV er enda større. Alle rapporterte sykdomsutbrudd relatert til grunnvann har skjedd i vannverk uten desinfeksjon. UV mest brukt i dag.
UV anlegg Dimensjoneres ut fra - Maksimalt vannbehov - Minste UV-transmisjon UV bør installeres før basseng
Desinfisering av grunnvann Klor er lite brukt i grunnvannsanlegg, kun som nødklor Andre vannbehandlingsmetoder Reversert osmose (avsalting, fluorfjerning) er en meget god hygienisk barriere, men meget kostbar Ulike type filter (grønnsand, ionebytting, marmorfilter etc) gir begrenset effekt (0,5 log kreditt). Ozonering for manganfjerning gir også svært begrenset effekt pga kort reaksjonstid og ingen rest av ozon til nedbryting av bakterier. Andre vannbehandlingsmetoder med fargefjerning gir en viss barrierehøyde, men er lite aktuelle for grunnvann.
Erfaringer i Asplan Viak Rensing i grunnen og klausulering av tilsigsområde utgjør hygieniske barrierer, men for at disse skal fungere optimalt kreves god kartlegging av grunnvannsmagasinet, registrering av potensielle forurensningskilder, riktig plassering og dimensjonering av brønner og riktig utforming av brønntopp. De fleste norske grunnvannsmagasin er små og heterogene. Det er vanskelig å modellere og beregne oppholdstider for grunnvann. Mange grunnvannsanlegg er flomutsatt. Behov for desinfisering må vurderes ut fra grunnvannsundersøkelser inkludert prøvepumping kombinert med en risikovurdering (sannsynlighet x konsekvens) Sannsynlige hendelser: flom, kortslutning med overflatevann, økning i uttak som gir økt strømningshastighet på grunnvannet, brønnkollaps, lekkasje fra forurensningskilder. Konsekvens: Størrelse på vannverk, sårbare abonnenter (sykehus, næringsmiddelindustri), har vannverket supplerende vannkilde/reservevann/krisevann Asplan Viak anbefaler desinfeksjon med UV i alle større grunnvannsanlegg. Mindre grunnvannsanlegg med godt beskyttede brønner, liten belastning og god klausuleringsplan kan aksepteres uten desinfeksjon.