Hydrodynamisk modellering av mikrobiell vattenkvalitet

Transkript

1 Göteborg, Hydrodynamisk modellering av mikrobiell vattenkvalitet Ekaterina Sokolova a, Thomas J.R. Pettersson a, Olof Bergstedt a,b, Fredrik Nyström c,d, Emma Berglind d, Olaf Dienus d, Malte Hermansson e, Per-Eric Lindgren c,d a Chalmers b Göteborg Vatten c Linköpings universitet d Länssjukhuset Ryhov e University of Gothenburg

2 Allmänt om modellering: Vad får vi ut?

3 Allmänt om modellering Vi använder hydrodynamisk modellering Beskriver hur föroreningar sprids i vattentäkt Transport i vatten Inaktivering/avdödning av mikroorganismer Hydrodynamisk modellering kräver Indata Programvara (licens) Tidskrävande beräkningar på dator

4 Allmänt om modellering: Vad får vi ut? Bedöma påverkan av föroreningskällor Beräkna hur mycket olika föroreningskällor bidrar till förorening i råvatten Identifiera största föroreningskällor

5 Allmänt om modellering: Vad får vi ut? Studera spridningsprocesser i vatten Identifiera vilka faktorer påverkar spridning Identifiera perioder av förhöjda risker

6 Allmänt om modellering: Vad får vi ut? Beskriva vattenkvalitét/patogenhalter vid råvattenintag då vi inte kan mäta patogener p.g.a. snabba förändringar eller vid odetekterbara halter för att dimensionera dricksvattenrening

7 Allmänt om modellering: Vad får vi ut? Förutsäga råvattenkvalitét vid råvattenintag under olika förhållanden genom att testa olika scenarier, t.ex. Framtida situationer (klimatförändringar) Effekt av olika åtgärder eller händelser

8 Råvattentäkt Göta älv Vänern Vänersborg ( förbrukare) Trollhättan ( förbrukare) Lilla Edet ( förbrukare) Längd: 93 km Medel flöde: 550 m 3 /s Max flöde: 1000 m 3 /s Råvattentäkt för ung förbrukare Lärjeholm vattenintag Göteborg ( förbrukare) Kattegat

9 Metod Hydrodynamisk 3D modell (MIKE 3 by DHI): Flöde och vattennivå Vind, regn Utsläpp från föroreningskällor Mikrobiologisk modul (ECO Lab by DHI): Halter av patogener och fekala indikatorer i avloppsvatten Avdödning av patogener och fekala indikatorer

10 3D Modell: Beräkningselement Göta älv Triangels sida: m Tvärsnitt

11 meter Validering Vattennivå vid Göteborgs råvattenintag, november december 2011 Uppmätt vattennivå, m Simulerad vattennivå, m

12 Validering Vattennivå vid Göteborgs råvattenintag, maj 2011 meter Uppmätt vattennivå, m Simulerad vattennivå, m

13 Hur påverkar uppströmsliggande avloppsreningsverk (ARV) vattenkvaliteten vid Göteborgs råvattenintag?

14 Modelleringsresultat: påverkan av norovirus från ARV vid Göteborgs råvattenintag augusti februari 2012 Norovirus GGII, virus/l median max Tid, dagar Tid, dagar

15 Modelleringsresultat: bidrag av norovirus från olika källor vid Göteborgs råvattenintag Norovirus GGII, virus/l februari 2012 Avloppsreningsverk Ellbo Älvängen Holmängen Arvidstorp 1 Tid, dagar

16 Modelleringsresultat: påverkan av E. coli från ARV vid Göteborgs råvattenintag augusti februari 2012 E. coli / 100 ml median max Tid, dagar 10 Tid, dagar

17 Modelleringsresultat: bidrag av E. coli från olika källor vid Göteborgs råvattenintag februari 2012 Avloppsreningsverk E. coli, antal /100 ml Ellbo Älvängen Holmängen Arvidstorp 1 Tid, dagar

18 Modelleringsresultat: scenario Scenario: bräddning (medelinflöde) under 1 dygn och 1 timme från ARV, medelvattenföring i älven, max. halt av norovirus GGII Norovirus GII, virus/l utsläpp under 1 dygn utsläpp under 1 timme 4 timmar 2 dygn

19 Kvantitativ mikrobiell analys, QMRA (MRA) Provtagningsdata Modelleringsresultat Karakterisering av råvatten (patogenhalter) Definiera reningsprocessen Dos-respons Karakterisering av hälsorisk

20 Tack! VISK-projektet Forskarskolan Miljö och Hälsa (Chalmers/GU) DRICKS dricksvattenforskning vid Chalmers Personal vid vattenverk och avloppsreningsverk