GNISTÄNGSTUNNELN

RENING AV VATTEN FRÅN TUNNELTVÄTT

På uppdrag av  Tyréns AB har Swedish Hydro Solutions fått i uppdrag att lämna förslag på lämpliga reningsalternativ av det vatten som skapas under tvättprocessen av Trafikverkets tunnlar. I uppdraget ingick att samla in vattenprover vid en pågående tvätt av Gnistängstunneln i Göteborg och utföra bänkförsök i syfte att undersöka lämplig reningsteknik för tvättvattnet.

Platsbesök i Gnistängstunneln genomfördes den 27 juni 2016. Under besöket studerades också platsen och den utrustning som används i tvättprocessen. Gruppen hade möjlighet att diskutera och ställa frågor till personalen som jobbade med tunneltvätten.

Vattenprover togs direkt från den sugbil som samlar upp vattnet under tvättprocessen efter att tvätten pågått under ett par timmar. Bedömningen från platspersonal var att det prov som togs var representativt för den typ av vatten som skapas i tvättprocessen.

De insamlade vattenproverna togs till Swedish Hydro Solutions laboratorium där proverna studerades för att undersöka hur tvättvattnet kunde renas.

FÖRUTSÄTTNINGAR

I samband med tunneltvättar skapas tvättvatten under tvättprocessen. Mängden vatten som skapas skiljer sig åt för olika tunnlar. De huvudsakliga faktorerna som avgör hur mycket vatten som skapas är bland annat storleken av tunneln samt vilken typ av tvätt som utförs. Ungefärliga mängder vatten från tunneltvättar i Göteborgsområden kan variera mellan 40 – 180 kubikmeter per tvätt.

Under tvätten hamnar en mängd olika föroreningar i tvättvattnet inklusive finpartiklar, tungmetaller, näringsämnen, oljor, fetter och andra organiska föroreningar. En ytterligare faktor vid tunneltvätt är de tvättmedel som används under tvättprocessen. Dessa kemikalier kan ha en miljöpåverkan och kan också påverka reningsprocessen.

När det förorenade tvättvattnet släpps ut kan det orsaka skador på djur- och växtlivet i omgivningen, inklusive fiskdöd och andra ekologiska problem. Mot bakgrund av detta ställer myndigheterna krav på att vatten som släpps ut uppfyller vissa kriterier. Göteborgs

Stad har sammanställt detta tillsammans med riktvärden i en skrift: Miljöförvaltningens riktlinjer för utsläpp av förorenat vatten till recipient och dagvatten (Göteborgs Stad, 2013).

RENINGSALTERNATIV

Halten suspenderat finmaterial i tunneltvättvatten är normalt mycket hög. Som ett första steg för att motverka utsläpp av dessa finpartiklar till recipient leds vattnet idag till uppsamlingsmagasin för naturlig sedimentering. Enligt uppgift från Tyréns AB hjälper denna sedimentering dock inte i någon betydande utsträckning för att förbättra vattenkvaliteten. Det innebär att den största mängden finpartiklar, de föroreningar som finns bundna till finpartiklar samt lösta föroreningar förs vidare till recipienten Göta älv om tvättvattnet inte samlas upp eller renas.

För att klara utsläppskraven kommer det sannolikt vara nödvändigt att tillämpa en metod för att öka sedimentationshastigheten. Detta kan uppnås med bland annat kemisk fällning och flockning, vilket innebär att kemikalier tillsätts till vattnet som får mindre partiklar att slås ihop till större, och som därmed blir tyngre och sedimenterar snabbare.

Filtrering kan vara en effektiv metod för att ytterligare förbättra vattenkvaliteten. Dock är det oftast väldigt ineffektivt att förlita sig på filtrering utan att först rena ut huvudmängden finpartiklar med det föregående flocknings- och sedimenteringssteget. Det är då generellt svårt att uppnå tillräcklig reningseffektivitet och filtren blir mycket snabbt mättade med partiklar vilket leder till mycket höga kostnader för byte av filter samt hög arbetsbelastning för drift och underhåll.

Flockning

De alternativ för kemisk fällning/flockning och sedimentering som idag finns tillgängliga på den svenska marknaden kräver hög kompentens och komplicerad utrustning för att kunna doseras/tillsättas på rätt sätt. De innebär också risker för negativ miljöpåverkan och hälsorisker för personal som hanterar dem.

För det aktuella projektet föreslås istället att en metod med passiv dosering av kitosan används. Kitosantekniken utvecklades ursprungligen i delstaten Washington i USA, där den under ca 15 år har visat sig mycket effektiv och använts i tusentals vattenreningsprojekt. Swedish Hydro Solutions har dock vidareutvecklat tekniken, vilket har resulterat i lägre kostnader, enklare drift och bättre tillförlitlighet. Tekniken är designad för att motsvara myndighetskraven och klara de höga flöden som kan uppstå vid

rening av vatten från bygg- och anläggningsentreprenader samt från industriellt dagvatten och processvatten.

Swedish Hydro Solutions specifikt framtagna kitosanbaserade flockningssmedel är gjort av ett naturligt förekommande ämne som utvinns ur krabbskal. Ämnet är helt nedbrytbar och är ett mycket potent flockningsmedel. I USA är vattenrening med kitosan klassat som “Best Management Practices” (BMP) för dagvattenbehandling. BMP:er är metoder som har godkänts av delstatsregeringen för att möta den federala vattenlagstiftningen Clean Water Act (State of Washington, 2012).

Reningssystemet fungerar genom att förorenat vatten pumpas in i en doseringsenhet. I enheten strömmar vattnet över “biostrumpor” innehållande Swedish Hydro Solutions specialframtagna kitosan. Detta doseras därmed passivt till vattnet. Biostrumporna har ett specialutformat tyg som tillåter en kontrollerad dosering av rätt mängd kitosan. Ytterligare justering av dosering kan också göras i själva reningsenheten. Varje strumpa väger 0,5 kg och kan rena upp till 200 m3 vatten (beroende på dosering) innan den måste bytas ut. Efter att vattnet har passerat biostrumporna går det in i ett sedimentationssystem där de fina partiklarna flockas och sedimentation sker.

BioMedia-filtrering

Swedish Hydro Solutions BioMedia-filter är ett biologiskt material som tillverkas av restprodukter från skogsindustrin (träd- och slyrester) och har en mycket hög reningseffektivitet för lösta föroreningar såsom tungmetaller och organiska föroreningar.

 

RESULTAT

Mycket hög visuell förbättring av vattenkvalitet kunde observeras för varje steg i reningsprocessen, se Figur 1 nedan. Det orenade vattnet hade en närmast svart färg och en hög mängd suspenderade finpartiklar. Resultatet av turbiditetsmätningarna som utfördes i Swedish Hydro Solutions egna laboratorium redovisas i Tabell 1 nedan. Turbiditeten för vattenprovet uppmättes till 402 NTU. Efter kitosanbehandling och sedimentering kunde en stor mängd sedimenterade partiklar observeras och provet hade ändrat färg till en mer gulaktig nyans. Turbiditeten hade reducerats till 51 NTU. Efter BioMedia-filtrering fanns inget synbart partikelinnehåll kvar och vattnet var helt klart. Turbiditeten i det filtrerade vattnet var 0,9 NTU.

De alternativ för kemisk fällning/flockning och sedimentering som idag finns tillgängliga på den svenska marknaden kräver hög kompentens och komplicerad utrustning för att kunna doseras/tillsättas på rätt sätt. De innebär också risker för negativ miljöpåverkan och hälsorisker för personal som hanterar dem. Med kitosan undviker man dessa problem.

Swedish Hydro Solutions

RENINGSRESULTAT

SUSPENDERAT MATERIAL, mg/l

  • RIKTVÄRDE, GÖTEBORGS STAD (25 mg/l)
  • ORENAT VATTEN (13 000 mg/l)
  • EFTER KITOSANRENING (24 mg/l)
  • EFTER KITOSANRENING + BIOMEDIA ( <1 mg/l )

KVICKSILVER

  • RIKTVÄRDE, GÖTEBORGS STAD (0.05 µg/l)
  • KVICKSILVER I ORENAT VATTEN (0,11 µg/l)
  • EFTER KITOSANRENING (0,0041 µg/l)
  • EFTER KITOSANRENING + BIOMEDIA (<0,002 µg/l)

BENS(A)PYREN

  • RIKTVÄRDE, GÖTEBORGS STAD (0,05 µg/l)
  • BENS(A)PYREN I ORENAT VATTEN (2,2 µg/l)
  • EFTER KITOSANRENING (< 0,01 µg/l)
  • EFTER KITOSANRENING + BIOMEDIA (<0,01 µg/l)
FLER BILDER

Skriv till oss!

Ängsvaktaregatan 25
441 38 ALINGSÅS
+46 (0)322-12747