Rose-Marie Nilsson Miljövetenskapliga institutionen Lunds Universitet 2014

Transkript

1 Perkolationstest av naturgrus och bergkross för att undersöka användbarheten till infiltrationslager och infiltrationsförstärkning i små avloppsanläggningar Rose-Marie Nilsson Rosemarie.d.nilsson@gmail.com Miljövetenskapliga institutionen Lunds Universitet 2014

2 Små avloppsanläggningar Krav materialet måste ha förmåga att infiltrera, sila igenom, rena och avleda spillvattnet. Vattengenomsläpplighet - beror på: Kornstorleksfördelning Flack kurva Tillräcklig spridning på kornstorlekarna Hydraulisk konduktivitet (hur snabbt vattnet rör sig genom materialet) Porernas storlek (kornstorleksfördelning, kornens form och markens kompaktering) Porernas vattenfyllnadsgrad (högre vattenfyllnad ger högre konduktivitet) Infiltrationshastighet (tiden det tar att tränga igenom ytan till filtermaterialet) Materialets kompaktering Vattenfyllnadsgraden Biohudens tjocklek Naturgrus kompakteras mer än kross på grund av kornen form LTAR-värde mått på hur mycket vatten en anläggning kan ta emot på lång sikt utan att svämma över = infiltrationskapaciteten efter att den nått ett stabilt värde

3 Täkter 4 st grus/krosstäkter i trakten Schweden Splitt AB, Elleholm ej tvättad kross av gnejsgranit med låg halt stenmjöl NCC Roads AB Sverige sydväst, i Karlshamn ej tvättad kross av diabas med hög andel finmaterial Bröderna Björklunds grus AB, Olofström tvättad naturgrus och tvättad kross av granit NCC via betongfabriken i Sölve ej tvättad naturgrus och kross av sten från grustäkten (Nilssons grus och transport, Ljungryda ej provtagen)

4 Schweden Splitt AB, Elleholm Ej tvättad kross av gnejsgranit med låg andel stenmjöl Verksamhetsutövaren har ingen specifik fraktion som de rekommenderar till infiltrationsmaterial. Perkolationstest Företag Dimension (mm) Tvättad Ursprungsmaterial Ursprungsbergart LTAR Schweden Splitt AB, Elleholm Schweden Splitt AB, Elleholm 2 5 mm nej kross Gnejsgranit > mm nej kross med större mängd finmaterial Gnejsgranit med låg halt av finmaterial 29 Schweden Splitt AB, Elleholm Schweden Splitt AB, Elleholm 0 5 mm nej kross grövre Gnejsgranit med låg halt av finmaterial 0 2 mm nej kross Gnejsgranit med låg halt av finmaterial 29 24

5 Schweden Splitt AB, Elleholm Ej tvättad kross av gnejsgranit med låg andel stenmjöl De finare fraktionerna, 0/5 mm och 0/2 mm, har LTARvärde Högre packningsgrad i marken ger ännu lägre LTAR-värde Hög vattenfyllnadsgrad i proven vid lägre fyllnadsgrad erhålls ett lägre LTAR-värde Även en låg andel stenmjöl förefaller att vara tillräckligt för att väsentligt minska genomsläppligheten i materialet.

6 NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn Kross av diabas med hög andel finmaterial (upp till 20% av utfallet) Materialet ansågs av verksamhetsutövaren inte att vara lämpligt till infiltrationslager Perkolationstest Företag NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn Dimension (mm) Tvättad Ursprungsmaterial Ursprungsbergart LTAR 2--5 nej kross Diabas > nej kross Diabas med 20% finmaterial i utfallet >150

7 NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn Kross av diabas med hög andel finmaterial (upp till 20% av utfallet) Mycket genomsläppligt både i 2/5 och i 0/8 mm fraktionerna Brant kornfördelningskurva med mycket av de allra största och de allra minsta kornen ökade genomsläppligheten Stenmjöl och vatten bildade slam som till viss del sköljdes ut under vattenmättnadsfasen Mycket kantiga korn försvårade packning av materialet Materialet tenderade att separera under hanteringen troligen ingen homogen kornfördelning i provet

8 Bröderna Björklunds grus AB, Olofström Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit Verksamheten säljer material till infiltrationslager inom ett större område i trakten Perkolationstest Företag Bröderna Björklunds Grus AB, Olofström Bröderna Björklunds Grus AB, Olofström Bröderna Björklunds Grus AB, Olofström Bröderna Björklunds Grus AB, Olofström Bröderna Björklunds Grus AB, Olofström Dimension (mm) Tvättad Ursprungsmaterial Ursprungsbergart 0,2--8 ja Naturgrus (sand) blandat ja naturgrus, (betonggrus) blandat 80 0,2--8 ja kross Granit 93 LTAR 2--5 ja kross Granit >180 0,2--2 ja kross Granit 82

9 Bröderna Björklunds grus AB, Olofström Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit Allt tvättat material i fraktionerna 0/8 och 0,2/8 hade LTAR-värde mellan Högre packningsgrad i marken ger lägre LTAR-värde. Naturgrus kompakteras mer än kross Hög vattenfyllnadsgrad i proven lägre fyllnadsgrad ger ett lägre LTAR-värde Ingen märkbar skillnad mellan tvättad naturgrus och tvättat krossmaterial i fraktionen, 0,2/8 mm (markbäddssand) Även kornstorleksfördelningskurvan var likartad Troligen var kornens form också ganska lika eftersom inte genomsläppligheten förändrades

10 Bröderna Björklunds grus AB, Olofström Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit När stenmjöl och de minsta fraktionerna är borta (0,2/2mm) är genomsläppligheten hög även om de största kornen är bortsorterade (LTAR-värde 82) Liten spridning på kornstorlekarna minskar genomsläppligheten på sikt Krossat material gör att kompakteringen minskar och materialet förblir mer genomsläppligt än natursand Hög vattenfyllnadsgrad i proven lägre fyllnadsgrad ger ett lägre LTAR-värde 2/5 fraktionen extremt genomsläpplig, LTAR >180

11 Bröderna Björklund AB Kornstorleksfördelning tvättad kross 0/8 Naturvårdsverkets kravgränser för markbäddsand (1987)

12 NCC i Sölve, Sölvesborg Ej tvättad naturgrus och kross från sten av de bergarter som förekommer i grustäkten Verksamheten säljer inte grus specifikt till infiltrationer Perkolationstest Företag NCC via betongfabriken i Sölve NCC via betongfabriken i Sölve NCC via betongfabriken i Sölve Dimension (mm) Tvättad Ursprungsmaterial 0--8 nej Naturgrus - mursand med hög andel finmaterial 0--8 nej Naturgrus - gjutgrus Ursprungsbergart blandat 70 blandat nej kross blandat (av de större stenarna i grustaget) LTAR 29

13 NCC i Sölve, Sölvesborg Ej tvättad naturgrus och kross från sten av de bergarter som förekommer i grustäkten Naturgrus 0/8 hade ett LTAR-värde mellan Högre packningsgrad i marken ger lägre LTAR-värde. Naturgrus kompakteras mer än kross Hög vattenfyllnadsgrad i proven lägre fyllnadsgrad ger ett lägre LTAR-värde Ej tvättad kross från samma bergart och i samma fraktion har betydligt lägre genomsläpplighet än naturgrus (LTAR-värde 29) Troligen stor andel stenmjöl

14 Sammanfattande slutsatser - perkolationstest Naturgrus behöver inte tvättas för att användas till infiltrationer Tvättning av naturgrus ökar inte LTAR-värdet speciellt mycket Kross behöver troligen tvättas för att kunna användas till infiltrationer Tvättat material i fraktionerna 0/8 och 0,2/8 har likvärdiga LTAR-värden för kross från granit och naturgrus Mycket stor genomsläpplighet i fraktionen 2/5 mm och ingen skillnad på genomsläppligheten om materialet är tvättat eller inte Bergarten påverkar genomsläppligheten i krossat material Flack och linjär kornfördelningskurva är viktig OBS! även andra parametrar än genomsläppligheten påverkar lämpligheten som infiltrationsmaterial

15