Pumpstationsdata, Köpings Kommun

Transkript

1 Vatten- och miljöteknik 400 YH-poäng Pumpstationsdata, Köpings Kommun Examensarbete 30-YH poäng Jessica Ström och Rickard Bengtsson

2 Förord Personalen på Norsa reningsverk i Köping är de som har gjort hela detta examensarbete extra värt och de har ställt upp med svar på alla olika slags frågor som vi har haft. Även fast vi inte står med på lönelistan, har de tagit med oss på saker utanför pumpstationernas gränser. Det har gjort att vi har fått känt oss som en i gänget bland alla skämt som har dragits. Då alla har hjälpt oss så skulle det vara orättvist att låta någon vara glömd, så tack till er, Pelle, Niclas, John, Cissi, Annika, Mats, Tobbe, Kjell-Arne och praktikanten från VM12 i Järfälla, Conny samt Lindberg på Metria. Vi hoppas att få möta er igen i framtiden. Jessica och Rickard 1

3 Innehåll Köping, Norsa reningsverk... 3 Bakgrund... 3 Metoder för genomförande... 5 Mall... 6 Översiktsbild på driftövervakningsprocessen... 7 Exempel på färdig station... 8 Komplikationer under examensarbetet... 9 Slutsats

4 Köping, Norsa reningsverk Norsa avloppsreningsverk i Köping är dimensionerat för pe. Den maximala kapaciteten för Norsa reningsverk är m³/h. Den dimensionerade torrväderstillrinningen är ca 625 m³/h. Avloppsvattnet renas i tre steg mekanisk, biologisk och kemisk. Det renade vattnet rinner ut i Köpingsån som mynnar ut i sjön Galten vilket är en del av Mälaren. Slammet avvattnas och transporteras till Econova. År 2000 kompletterades Norsa reningsverk med vassbäddar för stabilisering och avvattning av slam från försedimenteringen. Vattnet dräneras ner genom vassbädden och leds till en rejektvattenbrunn och pumpas sedan tillbaka till försedimenteringen. I Köping kommun finns även två mindre yttre reningsverk. Bakgrund Köping har i dagsläget två stycken större pumpstationer, Vågtorget och det gamla reningsverket i Köping, efter att Norsa reningsverk togs i drift gjordes den om till huvudpumpstation. Vågtorget pumpar avloppsvattnet (qdim=1150 m³/h) till gamla reningsverket som i sin tur pumpar den sista etappen upp till reningsverket i Norsa (qdim=2300 m³/h). Gamla reningsverkets byggnad, pumpar samt pumpsump har passerat sitt bäst före datum och i planeringen inför renovering och pumpbyte vid de två 3

5 pumpstationerna utreds om det går att ta bort någon av dessa pumpstationer. I och med detta har kommunen anlitat WSP och VAP för att kunna komma fram med lösningar till problemet. Det finns olika alternativ för den framtida spillvattenhanteringen. Ett av förslagen är att den äldre pumpstationen tas bort eller att det blir aktuellt med en mindre pumpstation där det nuvarande gamla reningsverket ligger. Ett annat alternativ är att pumpstationen Vågtorget renoveras och dimensioneras för att lyfta 2300 m³/h avloppsvatten direkt till Norsa avloppsreningsverk och vågtorget blir då huvudpumpstation, alternativt är att behålla dagens systemlösning. För att varje alternativ har följande uppmärksammas: Ombyggnationer pumpstationer Arbetsmiljö Energikostnader Framtida exploatering, norra Mälarstranden Framtida krav på ledningsnät vad gäller tillskottsvatten och bräddrening El och reservkraft Markfrågor, markanvändning, boende, geoteknik Vilka ledningsomläggningar krävs, svavelvätehantering Driftsäkerhet, redundans, nödutlopp och bräddning, översvämningar, klimatanpassning (mälarens nivå?) Alla dessa olika förändringar kan påverka flödet i ledningsnätet. Därför vill Köpings kommun få fram all data på deras 23 stycken pumpstationer de har i Köping och även från tätorterna Kolsva, Munktorp och Sundänge, för att kunna simulera olika slags flöden och vad det skulle innebära för det 240 km långa ledningsnätet. Till detta fick de hjälp av två studenter från yrkeshögskolsutbildning Vatten- och miljöteknik i Hallsberg för att kunna samla in all slags data från ritningar och informationsblad men även fysiskt ute på pumpstationerna. 4

6 Metoder för genomförande Början av arbetet gick ut på att besöka de olika pumpstationerna för att se vart pumpstationerna låg och hur de var utformade, detta för att göra det enklare att kunna känna igen dem på ritningarna. Nästa steg var att se över alla ritningar och faktablad som fanns på alla pumpstationer. De finns dels digitalt genom att vissa pumpstationer är uppkopplade till driftövervakningen. Detta gjorde att fakta som flöden, start- och stoppnivåer och bräddningar kunde läsas av direkt från datorn genom övervakningssystemet, Uni-View på Norsa reningsverk. För att kunna få reda på storleken av pumpstationen och inlopp och även eventuella bräddningsnivåer, gav ritningar den bästa informationen. Dock var vissa av ritningarna gamla och det kan betyda att pumpstationen har blivit renoverad och att ritningen inte har blivit uppdaterad efter det. Nästa steg var att fysiskt besöka varje pumpstation för att kunna mäta av och se om den aktuella ritningen stämmer eller inte. Väl på plats kunde man se eventuell bräddnings nivå och ifall det finns fler inlopp på pumpstationen än dem angivna på ritningen. På de pumpstationer som inte finns uppkopplade till övervakningssystemet gick det i de flesta fall att avläsa start- och stoppnivåer genom PLCn. För de pumpstationer utan angivna start- och stoppnivåer gjordes mätningar på de nivåvippor i sumpen. Med hjälp av en lasermätaremättes längden mellan vippan och botten. På många pumpstationer finns en flödesmätare som gjorde det enkelt att läsa av flöde på plats. Vissa stationer hade ingen flödesmätare, metoden till detta blev då att ta ner vattennivån i sumpen till under inloppsledningens nivå. Sedan med hjälp av antingen en nivågivare eller med lasermätaren, mäta hur högt upp vattennivån var. Sedan starta pumpen och låta pumpen gå under en viss tid, sedan stoppa och efter det mäta nivån på nytt för då få hur mycket av vattnet som försvunnit. Då sumpareans storlek var känt, gick det att räkna ut vad kubikmeter per timma blev. Anledningen till att behöva pumpa ner under inloppet, var för att inte pumpa med vattnet som ligger i inloppsledningen utan bara det i sumpen. Detta var en effektiv metod, bara det inte var nederbörd som gjorde ett konstant inflödet för kraftigt. Med all dessa data sammanställd, kan kommunen få svar på sina frågor. 5

7 Mall Detta är mallen som användes för varje pumpstation och de punkter kommunen önskade att få svar på. ASP GPS: Pumpsump Bräddnivå m Sumparea m² Sumpvolym m³ Nivå VG inlopp Ref. punkt golv m m Pump P1 P2 P3 P4 P5 Startnivå Stoppnivå m m P1 P2 P3 P4 P5 Total Flöde m³/h ASP- Är en förkortning för A= avloppsvatten och SP= spillvattenpumpstation och varje pumpstation i Köping har ett namn och två siffror, den geografiska beteckningen. GPS- Syftar på det GPS koordinater som pumpstationen ligger på. Bräddnivå - Innebär vilken nivå i pumpsumpen där det bräddas. Sumparean - Arean av sumpen mätt i kvadratmeter. Sumpvolym - Volymen av sumpen mätt i kubikmeter. Nivå VG inlopp - Nederkanten av röret på inloppet där flödet till pumpstationen kommer. Red. Punkt golv - Vilken marknivå som golvet är på mätt i meter. Startnivå - Den nivån som pumparna startar på. Stoppnivå - Den nivån som pumparna stannar på. Flöde - Flödet för varje enskild pump och det totala flödet när alla är igång samtidigt. 6

8 Översiktsbild på driftövervakningsprocessen Bilden visar en översiktsbild av en av pumpstationerna som ligger i Köping kommun. Denna pumpstation har uppkoppling mot Cactus, Uni-Wiew övervakningssystemet. Här kan driftteknikerna se i realtid vad som händer i pumpstationen och eventuella larm samt manuellt aktivera och styra individuella pumpar. På denna bild kan flödet, start- och stoppnivåer avläsas. Bräddningen på denna pumpstation styrs av åns nivå, därför syns också den aktuella nivån som ån ligger på just för tillfället. Detta innebar med hjälp utav ritningar och denna processbild, skulle ett besök på pumpstation inte vara nödvändig. Dock besöktes alla pumpstationer för att bekräfta att allt stämde gentemot de uppgifter som tagits fram. 7

9 Exempel på färdig station ASP16 Scheele GPS: , Pumpsump Bräddnivå Åns nivå m Sumparea m² Sumpvolym 71.4 m³ Nivå VG inlopp 0.22 m Ref. punkt golv +5.4 m Pump P1 P2 P3 P4 P5 Startnivå m Stoppnivå m P1 P2 P3 P4 P5 Total Flöde m³/h 8

10 Detta är slutresultatet på en av dessa stationer. Överst syns nu namnet på pumpstationen och dess GPS koordinater. I just detta fall ligger bräddningen på åns nivå som går bredvid pumpstationen och därför ändrar sig bräddnivån beroende på den nivån som ån är för tillfället. Sumparean och sumpvolymen är mätt efter ritningar och har även setts på plats att de stämmer och inte utdaterade. Något som kan förvirra är nivåerna som är på plus och minus, då detta är den faktiska marknivån där pumpstationen är. Som exemplet med denna färdiga station är att golvnivån ligger på +5.4 m. Det innebär att allt ovanför golvet, blir plus detta värde och allt neråt mot sumpen är minus detta värde. Det är därför inloppet till pumpsumpen är på m. Detta var något som kunde göra sammanställningen mer komplicerat, då allt var tvunget att räknas om mot måtten på plats, till vad måtten blir i marknivå. Denna pumpstation har tre stycken pumpar med betäckning P1, P2 och P3 och flödet för varje separat pump visas och det totala flödet när alla pumparna är i drift. Det innebar att en addering av dessa enskilda pumpars flöde för att kunna få fram det totala flödet inte var möjlig, utan de var tvungen att gå samtidigt för att få det resultatet. Detta är för att ledningen inte är dimensionerad för att klara det flödet som alla tre pumpar klarar tillsammans. Komplikationer under examensarbetet De flesta pumpstationerna hade de resurser som behövdes för att kunna svara på de frågor som kommunen önskade, men det fanns också undantag. Den vanligaste var att det inte fanns någon flödesmätare. Då fanns det en portal flödesmätare, dock fanns det oftast inte plats att kunna montera denna flödesmätare på ledningen. Det var då metoden med att ta tid och mäta nivån som sumpen sjönk, som användes för att kunna få ett bättre hum om vilket flöde som pumpen fick fram. De flesta pumpsumpar har funnits sen 1970-talet och har det som har ändrats är tillbyggnaden av ett pumphus. Därför fanns det oftast äldre ritningar och det gjorde att kontrollen över att se om in- och utlopp verkligen fanns ute på plats, som det stod i ritningen. Något som kunde luras var just att ritningar kan vara en ombyggnadsritning och är inte uppdaterad hur det är, utan mer hur det var tänkt att ombyggnaden skulle bli. 9

11 Ändringar som har gjorts på stationen kunde ha målats som en liten notis, medans något som såg ut som att det kunde stämma, var istället bara en idé och inte verkställt. På grund utav att arbetet skulle göras i aktuell marknivå fanns det ibland viss ovisshet på vissa äldre ritningar om det stämde, dock med hjälp av en lantmätare rättades dessa problem ut. Med ritningar från 2009 finns det en ändring som gör att alla ritningar görs med mätning RH2000 (Rikets Höjdsystem), vilket gör att alla ritningar ska ha mer precision både lokalt som regionalt. Dock innebär detta att alla ritningar från år 2009 måste ha den märkningen av RH2000. Annars ska 0.58 m läggas till och detta kunde förvirra på de nyare ritningarna. En enskild händelse var att en ledning sprack, när flödet testades och detta gjorde att just den pumpstationen inte kunde fullföljas. Dock hjälpte det kommunen att hitta en trasig del och kunna reparera det. 10

12 Slutsats Att få stå lite på egna ben och ta fram fakta som någon handledare inte har gett tips om och vilket kommer användas i ett verkligt projekt har varit en rolig och utmanande upplevelse. Det har känts betydande samla in och sammanfatta all information som kommunen önskade som de kan använda sig av för att vidare kunna fatta beslut som påverkar deras val av lösning. Det har varit lärorikt att själva planera projektet och ta fram det underlag som vi skulle följa och hitta lösningar på de punkterna som skulle besvaras. Att se över ritningar och besöka varje pumpstation för att sedan göra den slutgiltiga kollen men också att själva planera varje moment i hela arbetet och ha det kravet att den information vi tar fram till den slutgiltiga rapporten blir en liten del i hela till Köping kommuns arbete att göra en effektivare systemlösning med att forsla spillvatten till deras reningsverk. 11