RÖRNÄTSTEKNIK OCH LEDNINGSSYSTEM

Transkript

1 RÖRNÄTSTEKNIK OCH LEDNINGSSYSTEM Projektledare Ylva Andersson Per Wennström Kajsa Bondesson Fanny Gelotte Frida Karlsson Vatten- och miljöteknik 9 Blue Peak AB Handledare: Martin Lundh & Mikael Waltner

2 1. Projektbeskrivning Bakgrund och syfte Vi är fem stycken elever som går Vatten- och miljöteknikutbildningen i Hallsberg. I detta projekt läser vi kursen Rörnätsteknik. Vi ska arbeta efter den fallbeskrivning vi fått för att kunna sammanställa en rapport om detta projekt. Mål Målet med projektet är att få kunskaper kring rörnätsarbete. I detta ingår bland annat materialval, drift och underhåll av ledningsnätet, schaktningsarbete och de jordarter som finns i Sverige. I slutet av projektet ska vi redovisa muntligt om en del av vad som ingår i detta projekt. Organisation Projektledare är Ylva Andersson och övriga projektmedlemmar är Per Vennström, Frida Karlsson, Kajsa Bondesson och Fanny Gelotte. Projektplan Vi har grovplanerat i MS Project. Vi kommer att följa upp den planeringen vid varje basgruppsmöte. Projektledaren har ansvar för en detaljplanering som kommer att uppdateras fortlöpande. Metod Arbetet kommer att ske enligt PBL-metoden. Vi i gruppen kommer att träffas vid basgruppsmöten 1 gång/vecka samt ha gruppmöten vid behov. Som hjälpmedel har vi den kursdokumentation och referenslitteratur som hänvisas till i fallbeskrivningen. Våra individuella arbeten kommer vi att lägga upp på Google Docs så att alla i gruppen får tillgång till dem. Dokumentation Protokoll kommer att föras vid alla träffar. Loggbok kommer att föras av alla projektmedlemmar utom projektledaren som för en detaljplanering, dessa kommer att skickas varje fredag till vår handledare. All gemensam dokumentation kommer vi att ha tillgängligt för varandra på Google Docs. 1

3 2. Sammanfattning Vid arbeten med ledningar under marken är det viktigt att ha kunskap och fakta om jorden då den påverkar bland annat hur man ska gräva, materialval och återfyllnad. Man kan grovt dela in jord i lera, silt, sand och grus där lera har minst partikelstorlek och grus störst. Morän är den allra vanligaste jordarten i Sverige, och innehåller alla de andra olika jordarna i olika mängd. Arbetet med att bygga, underhålla och renovera ledningsnätet för vatten och avlopp är kanske det allra mest omfattande inom VA i Sverige idag. Nätet börjar bli gammalt och täcker kanske inte de behov vi har. För att ett ledningsnät skall vara välfungerande krävs det att man inspekterar det och underhåller vid behov. Det finns flera olika metoder för att hålla koll på hur det ser ut inuti ledningarna, till exempel tv-inspektion som innebär att man skickar in en liten kamera i röret som filmar ledningsväggarna Ibland är det enkelt att hitta var på ledningen en läcka har uppstått. Det kan tränga upp vatten ovanför markytan eller lukta kraftigt. I andra fall är det inte så enkelt, och då krävs det andra metoder och utrustning. De tre vanligaste är ventil- och marklyssning och korrelator som alla går ut på att man lyssnar sig till läckan. Ledningar är inte underhållsfria, även om många av dem kan ligga i marken i väldigt många år utan problem. Allra oftast reparerar man ledningar med så kallad NO-DIG-teknik, som innebär att du slipper gräva upp alltför stora schakt. Detta sparar på miljön, tid och pengar. En metod som går fort och kräver litet schakt är strumpinfodring, där man vränger in en tunn strumpa i ledningen som sedan härdas för att bilda en ny hård innervägg. Vid läggning av nya ledningar eller viss renovering schaktar man marken. Det innebär att forsla bort jordmassor för att sedan kunna lägga ner rören i marken. Metoden är långsam och därmed dyr men i många fall har man inget val. Det är viktigt att tänka på jordens egenskaper, väder och grundvattennivån innan man gräver. Ibland går det inte att lägga ner nya rör i öppna schakt. Om ledningen går genom en vägbank, järnvägsbank eller under ett vattendrag blir det svårt. Det finns då schaktfria sätt där rören trycks genom jorden eller att ett hål borras upp och ett rör pressas in. Exempel på ett sådant är rörtryckning där man helt enkelt trycker röret genom marken med hjälp av hydrauliska domkrafter. Det är viktigt att man väljer rätt material till ledningar och fogar, då den önskvärda livslängden är uppemot 100 år. Idag används i huvudsak betong, plast och segjärn i ledningsnätet, och foga kan man göra till exempel med gummiringar, svetsning eller lim, beroende på vilket rörmaterial man använt. Brunnar räknas som en anordning på avloppsnätet och kan vara av plast eller betong. De är utformade på olika sätt beroende på vilka funktioner de ska fylla. Allmänt kan man säga att de finns till för att avleda och transportera bort vatten men samtidigt för att man ska kunna underhålla ledningsnätet. Två vanliga typer av brunnar är nedstignings- och dagvattenbrunn. För att inte få med oönskade ämnen i vattnet till reningsverket använder man sig av avskiljare. De allra flesta arbetar efter en gravimetrisk princip det man vill avskilja antingen stiger till ytan eller sjunker till bottnen och kan sedan avskiljas. Avskiljare används framförallt för olja och sand. 2

4 Innehåll 1. Projektbeskrivning Sammanfattning Sveriges jordarter Lera Silt Metoder för undersökning av ledningsnät Ledningsrenovering Metoder Infodring Strumpinfodring Övriga metoder Rörspräckning Schaktning, länshållning, fyllning och packning Schaktning Grundvattensänkning Spontning Grundförstärkning Ledningsbädd Länshållning Länspumpar Packning Utspetsningskil Återfyllning NO-DIG Rörtryckning Hammarborrning Jordraketen Styrd borrning (bananborrning) Rörspräckning Ledningsmaterial och fogar Betong Plast PE-rör PP och PVC-rör Järn och andra material Brunnar

5 9.1 Nedstigningsbrunnar Tillsynsbrunnar Dagvattenbrunnar Dräneringsbrunnar Rensbrunnar Universalbrunnar Specialbrunnar Avskiljare Sand- och slamavskiljare Fettavskiljare Oljeavskiljare Koalescensoljeavskiljare Lamelloljeavskiljare Uppgift Driftbeskrivning med volymberäkning av pumpsumpen Driftstrategi driftfall 1 20 h Driftstrategi driftfall 2 16 h Driftstrategi driftfall 3 12 h Skiss på pumpsump Driftfall Driftfall Driftfall Driftfall Extra Driftstrategi driftfall extra 16 h Skiss driftfall Extra Slutsats Källförteckning:

6 3. Sveriges jordarter När man ska bedöma de fysikaliska egenskaperna av en jordart är den viktigaste faktorn partikelstorleken. Den mineralogiska sammansättningen är också viktig men vid rörläggning har partikelstorleken större betydelse. Lera, silt, sand och grus och morän är den jordartsindelning som används och som man bör veta egenskaperna på. Det finns två partikelindelningssystem i Sverige. Bägge grundar sig på Atterbergs kornstorleksskala. Den äldsta indelningen som SGU(Sveriges geologiska undersökning)tillämpar, används mest vid jordartskartering. Jordkartering är en kartläggning av jordens beskaffenhet som sker genom insamling av data i det här fallet jordprover och bergartsprover. Man gör en slags karta över vilka slags jordarter som finns. Inom odling och jordbruk har dessa stor betydelse. Det andra systemet som används vid geotekniska sammanhang (markförhållanden vid bebyggelse) har SGF(Sveriges geofysiska förening) tagit fram reglerna för. De har där ersatt mo och mjäla med jordartsbenämningen silt. Nedan kan de båda indelningarna ses. 3.1 Lera Leran är den jordart som har minst partikelstorlek. Det är en s.k. kohesionsjord vilket betyder att kornen inte ligger mot varandra. Med hjälp av vattnets adhesion till varje korn är det sedan kraften mellan vattnets molekyler som håller samman kornen. 5

7 Ett prov som man lätt kan göra är att rulla ut jorden i tunna trådar. Kan man rulla jorden i tunnare tråd än två mm är det en lera man har i handen. Torr lera är mycket hård. Lerans permeabilitet(genomsläpplighet beroende på porernas storlek och form) är inte så hög men när den väl har tagit upp vatten ändras egenskaperna. När leran ger sig iväg kallas den yta där det släpper för glidyta. Den ytan kan vara ganska långt in i massan och när det väl släpper kommer det mycket schaktmassa på en gång vilket gör leran förrädisk. Att tänka på vid arbete med lerjordar Schaktens djup - Rasrisken ökar ju djupare schaktet är. Men har man flackare slänter kan man ha djupare schakt. Likaså kan man gräva betydligt djupare schakt om leran är torr. Schaktens längd - Om schaktet inte är så långt har gavlarna en stadgande verkan och man kan gräva djupare. Släntens lutning - Om schaktet är grunt kan man ha brantare slänter. Vatteninnehållet påverkar hur branta sidor som är rimliga. Längden på schaktet begränsar också lutningen. Se föregående punkter. Lerans vatteninnehåll - Torr- fuktig lera kan vara mycket hård och hållfast. Blöt lera mycket förrädisk och kan ge sig i väg. Även mycket svårarbetat när det är för blött. Grundvattennivåns läge - Risk för uppåtriktat grundvattentryck om inte leran är tjock och homogen. Kan åtgärdas genom att gräva i korta etapper eller sänka grundvattennivån. Belastning längs schaktens kanter - Ökar rasrisken. Kan vara byggnader, maskiner, fordon eller jordmassor som belastar kanterna. Lerans hållfasthet En kraft som kallas skjuvhållfasthet, kan bestämmas okulärt eller med vingborr eller med laboratorieanalys. Tiden schaktet är öppet - Lerans stabilitet minskar med tiden som schaktet står öppet. 3.2 Silt Silt är också en kohesionsjord, det vill säga siltkornen är omgivna av vatten. En siltjord är egentligen en besvärligare jordart än leran. Leran har en egenskap att klumpa ihop sig i aggregat vilket inte silten har. Detta gör att leran kan behålla en viss struktur och upprätthålla en viss genomsläpplighet(permeabilitet) vid mycket regn och tryck. Silten däremot binder bara allt vatten till sig och blir till en välling. Den får inte bara dålig hållfasthet utan är mycket svårhanterlig vid för mycket vatteninnehåll. Jordarten kallas också flytjord. Även vid tjällossning ställer silten till problem då den under frysperioden binder mycket vatten till sig och vid upptining bara blir en enda sörja utan hållfasthet. Om vatteninnehållet är lågt är det däremot en mycket hård och stabil jord. För att identifiera silt utan laboratorietest kan man utföra skakprovet. Man skakar fuktig jord i handen, den ska då se glansig ut på ytan. Men när man trycker till den ska ytan bli matt och man vet då att det är silt man har att göra med. Det är svårt att avgöra släntlutning vid siltjordsgrävningar. Man får ofta börja med att gräva en provgrop och testa sig fram, då silten är en mycket svårbedömd jord. Att tänka på vid arbete med silt Tiden schaktet står öppet - Ju kortare öppettid ju brantare slänter kan man ha. Vatteninnehåll Svårarbetad vid högt vatteninnehåll. 6

8 Grundvattenytans läge - Kan vara mycket besvärligt med silten då den börjar flyta och ingen stabilitet finns att göra ledningsbädd på. En teknik är att gräva i korta etapper och lägga ut markväv under ledningsbädden så att inte vattnet hinner tränga in och orsaka sättningar. 3.3 Sand och grus Dessa jordarter har enkelkonstruktion, de bildar inte aggregat. De är så kallade friktionsjordar vilket betyder att kornen ligger mot varandra. Porositeten (hålrummens volym per volymenhet) är bara 15-45%. Silt och lera har 25-75% porositet men genomsläppligheten är ju betydligt bättre i sand och grus eftersom hålrummen är så pass stora att adhesionen och kapillärkraften inte är så starka i sand och grus. Sand och grus korn kan man se. Kan vara problem att se de minsta sandkornen om de är fuktiga. Stabiliteten i grus-och sandjordar kan skilja sig åt efter hur lagringstätheten är. Det betyder hur tätt kornen ligger packade. Om kornen har satt sig är jorden betydligt fastare än när de ligger löst lagrade på varandra.. Sättning kan göras artificiellt med maskiner eller så kan det ske med hjälp av klimatet. Ett häftigt skyfall kan packa ihop kornen ordentligt. Hållfastheten påverkas ju också mycket av klimatet, direkt efter ett skyfall när grus eller sandjorden är vattenmättad är ju hållfastheten dålig likaså om grundvattnet går upp i ett ledningsschakt rasar sidorna direkt. Men en lagom fuktighet gör dessa jordarter hållfastare än när de är torra. Att tänka på vid arbete med sand- och grusjordar Grundvattennivån - Stabiliteten blir dålig om nivån går upp i schakten Vattenmättnad - Lätt fuktighet ger en bättre hållfasthet än en torr jord, men en vattenmätt jord har dålig hållfasthet Lagringstätheten - Skiljer sig åt efter hur sättningen är. 3.4 Morän Morän är den vanligaste jordarten i Sverige. Den kan innehålla alla kornstorlekar även block och sten. 7

9 Den kornstorlek som dominerar anges i benämningen t.ex. lerig morän. Man delar även in moränen finkornig morän och grovkornig morän. Alla egenskaper kan en moränjord innehålla så det kan vara svårt att bedöma risker. Moränen kan vara svårarbetad för de som gräver. Block och sten kan vara svåra att hantera. De sliter också väldigt mycket på maskinerna. Bottenmoränen (även kallad pinnmo) kan vara oerhört hårdpackad vilket också gör den svårarbetad. Rasrisken från schaktsidorna är då inte så stor men innehåller moränen block kan dessa utgöra en stor rasrisk. Att tänka på vid arbete med morän Siltig morän beter sig på samma sätt som silt, sandig morän som sandjord osv. Svårarbetad eftersom den kan innehålla block och sten Rasrisk vid blockinnehåll 8

10 4. Metoder för undersökning av ledningsnät För att ha ett väl fungerande ledningsnät krävs det regelbundna undersökningar och kontroller. Det kan även vara bra för att kunna planera framtida renoveringsbehov och fastställa problemområden. Undersökningar görs också för att hitta orsaker för tillskottsvatten eller ovidkommande vatten. Metoden som används för undersökning beror på om det är en självfallsledning eller en trycksatt ledning och det kan även skilja på metoder för dricksvatten och spillvatten. Tv-inspektion: En vridbar kamera monteras på en motordriven vagn som körs i röret. Utrustningen måste naturligtvis anpassas till den rördimension som ska undersökas. Huvudkameran kan ibland förses med en mindre satellitkamera som kan undersöka mindre serviser. Täthetsprovning: En avgränsad sträcka av ledningsnätet provtrycks för att identifiera läckage. Oftast används vatten eller luft och man mäter den tryckförlust som uppstår. Deformationsmätning: En anordning med en mätande tolk dras genom ledningen och på så sätt får man fram hur deformerad ledningen är. Slangsättningsmätning: Detta är egentligen en nivåmätning mellan två punkter på en ledning. Genom mätningen kan få redo på lutningen och om det har skett några förändringar sedan anläggandet av ledningen. Flödesmätning: Under en bestämd period mäts flödet i ett avsnitt av ledningsnätet. När mätningen upprepas vid ett senare tillfälle så jämförs de värden man fått och man kan då se om det har uppstått något fel på ledningsnätet. Färgindikator: Denna metod används i huvudsak för att undersöka källor till ovidkommande vatten i 9

11 avloppsledningsnätet. Ett färgmedel, kraftigt fluorescerande, blandas i till exempel en dagvatten- eller dräneringsbrunn och genom att följa det färgade vattnets väg kan man dokumentera om det belastar spillvattenledningar. Läcksökning En annan viktig del av undersökningarna på ledningsnätet utgörs av läckagesökning. I många fall kan det vara enkelt att hitta en läcka, marken har gett vika eller så kan det lukta kraftigt vid avloppsläckage, men i andra fall kan det behövas mer avancerade metoder och utrustning. När det gäller dricksvatten är det ungefär 20 % som försvinner i läckage. I den siffran finns det mätfel och sådant vatten som används av kommunen, men det är avsevärda mängder som försvinner. Samtidigt måste kostnaden för att åtgärda fel ställas i proportion till den skada de gör. Vid avloppsläckage kan läckage skapa obehag med lukt, svavelväteutsläpp och andra miljöproblem. Om man letar en läcka är det viktigt att ledningsnätet är uppdelat i sektorer för att kunna lokalisera läckaget. Genom att stänga av de olika sektorerna kan man grovt få en uppfattning om var problemet ligger. För att åtgärda ett läckage på ledningsnätet används sedan olika finlokaliseringsmetoder. De tre vanligaste är Ventillyssning, Marklyssning och Korrelator. Ventillyssning: Man lyssnar på ventilstången efter ljud som kan tyda på läckor. För att kunna urskilja svaga ljud kan även en ljudförstärkare användas. Marklyssning: Här använder man ljudkänsliga mikrofoner som lyssnar av marken vid det misstänkta läckageområdet. Som vid alla lyssningsmetoder krävs stor erfarenhet och ett tränat öra. Korrelator: Denna mer avancerade metod kräver två mikrofoner som registrerar den tid som det tar för läckageljudet att nå fram. Det är viktigt att veta material och dimension på den ledning som undersöks annars kan resultatet bli missvisande. Övriga metoder: Vätgas kan användas för att lokalisera ett läckage. Ledningen töms och trycksätts sedan med gas. Genom att mäta gasutsläpp med en marksond kan man hitta läckage på ledningssträckan. Det är viktigt att gasen får rätt tid för att nå markytan innan sökning påbörjas. Ett loggersystem kan placeras ut för att lyssna av en ledningssträcka. 10

12 Systemet består av en centralenhet och ett antal loggar. Loggarna kommer att skicka information, ljud, till centralenheten och informationen skickas sedan till operatören, via radiovåg, som kan analysera den inspelade ljudinformationen. Sammantaget finns det många metoder för att undersöka ledningsnätets status och i huvudsak sker det genom den rutinmässiga egenkontrollen. Provtagning och analyser ger till exempel indikation om den mikrobiella statusen i ett dricksvattennät. Man tar även fysiska prov på rören för att undersöka graden av slitage och korrosion. Är det ett äldre gjutjärnsrör så måste man ta prover på flera ställen för att få ett rättvisande resultat. Gjutjärn korroderar väldigt ojämnt och därför behövs flera prover över en större yta. 11

13 5. Ledningsrenovering Man har renoverat vattenledningar i Sverige sedan 1970-talet. Ledningsrenovering sker schaktfritt och med så kallad NO-DIG-teknik. Varför renoverar man istället för att lägga nytt? Man slipper gräva upp så mycket av marken Det kan vara lättare att renovera rören än att byta ut dem om jordarten är lös Det går snabbare Det är miljövänligare då du helt slipper transporter med återfyllnadsmaterial Marken drabbas inte av sättningar Det kostar mindre Innan renoveringen skall man genomföra en TV-inspektion där man kartlägger rörens tillstånd och upptäcker felen. Man mäter också och hittar var till exempel serviserna sitter. Man måste också rengöra rören från rötter, sediment och främmande föremål. Detta görs med spolning och eventuellt skärande verktyg. 5.1 Metoder Infodring Infodring är ett samlingsnamn för metoder som innebär att man för in en ny ledning i den befintliga ledningen. Infodring minskar dimensionen på ledningen, mer eller mindre. Detta kan vara önskvärt i fall ledningen är överdimensionerad. Detta kan ske på flera olika sätt, beskrivna nedan. Kontinuerliga rör Denna metod kan användas både för självfallsledningar och trycksatta ledningar och på ledningar upp till Ø 2000 mm. PE-rör svetsas ihop till den fulla längden och dras sedan genom den befintliga ledningen med en vinsch. Då rörens flexibilitet är begränsad krävs det infodringsgropar som kan behöva vara ganska långa vid stora dimensioner. När man drar in rören i sin slutgiltiga form, alltså utan att de är ihopvikta kan man inte få det helt tätt mellan gammal och ny ledning, då det hade omöjliggjort genomdragning. Därför måste man täta mellanrummet med injekteringsbruk för att den nya ledningen skall ligga på plats. Metoden är enkel och snabb. Formanpassade rör Metoden är mycket lik den med kontinuerliga rör, och kan liksom där användas både för självfallsledningar och trycksatta ledningar. Skillnaden är att här viks rören ihop så att tvärsnittet reduceras. Detta innebär att rör med större dimension kan dras igenom befintlig ledning utan att problematisk friktion uppstår. Formen på röret återställs sedan med vatten eller ånga, och när det vecklas ut sluter det tätt mot den befintliga ledningen. I och med detta 12

14 undviker man att dimensionen minskar så mycket och det blir inget mellanrum som behöver fyllas igen. Metoden kan användas på rör mellan Ø 100 och 600 mm. Beroende på dimensionen använder man sig av nedstigningsbrunnar eller små schakt Strumpinfodring Istället för att föra in hårda rör i ledningen kan man använda sig av flexibla foder, gjorda av glasfiber, plast eller väv impregnerad med konstharts. Materialen är lätthanterade och vrängs in i befintligt rör med hjälp av luft eller vatten och härdas sedan med varmvatten, ånga eller UV-ljus som förs genom ledningen. Materialet blir då hårt och mycket hållbart. Då materialet är såpass flexibelt kan arbetet göras via nedstigningsbrunn även vid större dimensioner och går därför snabbt och enkelt. Metoden kan användas vid Ø mm och på sträckor upp till flera 100 meter långa. Det går också att tillverka den så kallade strumpan i olika dimensioner i ett stycke, något som är bra vid dimensionsförskjutningar på ledningen. Ledning innan efter rensning med strumpinfodring 13

15 5.1.3 Cementbruksisolering Den här metoden används på trycksatta vattenledningar med Ø mm. Innerytan på befintlig ledning beläggs med cementbruk i lager mellan 1-15 mm. Ledningen får ett nytt slitskikt och små hål tätas. Den nya ytan håller mycket länge. Cementbruket appliceras via centrifugalslungning, sprutning eller injektering. Metoden används på ledningar utsatta för korrosion och ofta i samband med plugg-rensningar som sliter på ytan. Det krävs endast små schakt Beläggning Används på avloppsledningar och framförallt då gjutjärnsledningar inuti byggnader. Innerytan i befintlig ledning beläggs med polyuretan eller epoxi och skyddar mot korrosion. Metoden är enkelt och snabb, vid användning av polyuretan härdas ytan på 30 minuter och efter 60 minuter är ledningen klar att tas i bruk Övriga metoder Foginjektering Används vid självfallsledningar och innebär att man tätar fogar punktvis. Materialet som används för tätningen skall vara av tvåkomponentstyp, då det gör fogarna elastiska. Slang Innebär helt enkelt att en slang förs in hopvikt i ledningen och utvidgas när vattnet sätts på. Detta är en ganska ny metod. Rörsegment Denna metod används till stora ledningar, över Ø 800 mm och då främst för ickecirkulära sektioner. Arbetet går till på så vis att man bygger upp en ny ledning inuti den gamla med olika segment, ofta bestående av glasfiberarmerad plast. På så vis kan man bygga en ledning i stor sett vilken form och storlek som helst. Utrymmen som uppstår mellan ledningarna fylls med injekteringsmaterial Rörspräckning Är inte en renoveringsmetod i sig självt men görs ibland i samband med kontinuerliga och formanpassad rör-metoderna. Röret spräcks och utvidgas. skapar möjlighet att byta ut rören i samma eller större dimensioner. 14

16 6. Schaktning, länshållning, fyllning och packning Att schakta innebär att man forslar bort jord eller lösa bergdelar. Ett schakt kan vara ett hål eller en längre sträcka, ungefär som ett överdimensionerat dike. Schaktning görs exempelvis vid många olika byggnationer samt vid nedläggning av nya ledningar eller byta av gamla. För arbetet oftast används grävmaskiner och speciella schaktmaskiner som är banddrivna och har ett rörligt blad med vilket maskinen kan skjuta schaktmassorna framför sig. 1 Till vänster schaktmaskin för mindre arbeten, Caterpillar modell DK3 2. Till höger den största schaktmaskin Caterpillar erbjuder, modell D11 T 3. Båda är banddrivna. Det finns även olika tekniker för schaktfri rörläggning, något som blir allt vanligare. Läs mer om detta i avsnittet No-Dig Det är mycket viktigt att alla de olika momenten i schaktningsarbetet sker på ett korrekt och säkert sätt och att förarbetet utförts noggrant för att bästa resultat ska uppnås. Nedan följer en redovisning av de olika arbetsmomenten och saker som kan vara bra att tänka på vid utförandet. 6.1 Schaktning Viktiga parametrar att ta hänsyn till vid schaktning är väder, årstid, jordart samt grundvattennivåns läge. Om det regnar mycket kommer schaktarbetet att påverkas. Själva schaktet fylls med vatten om inte länshållningen fungerar som den ska, sprickor i jorden nära schaktet kan rasera om de fylls med vatten. Lera och silt är exempel på jordarter vars egenskaper förändras drastiskt när jorden blir våt, leran kan börja glida och silten får en vällingliknande struktur. I torrt tillstånd kan däremot både lera och silt vara ytterst hårda. Detta innebär alltså att konsistensen på jordmaterialet i schaktet kan förändras helt på bara några dagar, något man självfallet måste ta i beaktande när schaktningen planeras och utförs. Årstiden, framförallt vinter och vår med tjäle och tjällossning är också en mycket betydelsefull faktor vid schaktningsarbetet. 4 1 Nationalencyklopedin CAT CAT Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid

17 Läs gärna mer ingående om de olika svenska jordarterna, deras egenskaper och betydelse vid schaktningsarbeten i avsnittet Sveriges jordarter Grundvattensänkning Vid en del schaktningsarbeten måste man göra en grundvattensänkning, det vill säga att manuellt via pumpning sänka grundvattennivån runtomkring schaktet. Sänkningen förhindrar att grundvatten trycker upp botten i schaktet och gör allmänt marken mer stabil och innebär att arbetet blir både säkrare och enklare. En grundvattensänkning kan, beroende på behovet, vara antingen tillfällig eller permanent Spontning Relativt ofta behöver schaktet stöd för att inte väggarna ska röra sig eller rasa. Det kan bero på att jordmaterialet är instabilt eller på att utrymmet för schaktningen är för litet för att de erfordrade slänterna ska kunna ordnas. Exempelvis i stadsmiljö kan det vara svårt att få till rätt storlek och rätt vinkel på slänterna, såvida man inte vill schakta upp en hel gata. Då behövs någon form av stöd för att hålla väggarna på plats. Den vanligaste metoden är spontning. Sponterna beskrivs lättast som stora skivor med slagna profiler. Profilen ska förhindra att jord trycks upp bakom sponten. Profilerna kan vara täta eller glesa och se ut på många olika sätt. Spont kan konstrueras vid sidan av schaktet och sedan tryckas ned i schaktgatan allt eftersom schaktet utvidgas. När arbetet är avslutas och sponten ska tas upp är det viktigt att ta det lugnt och metodiskt. Dels måste man akta den nylagda ledningen så att den inte skadas eller rubbas, dels kan jordmassor följa med sponten när den tas upp vilket kan orsaka sättningar i marken och att ledningarnas sidostöd försvinner. Det sistnämnda ökar i sin tur risken för sprickor eller deformationer hos ledningarna. Genom att vibrera sponten och/eller överskölja den med vatten så att ytorna blir glatta kan man förhindra att jord följer med vid upptagning. 6 Exempel på spontprofilering 5 Pålab 6 Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid 52 16

18 6.1.3 Grundförstärkning Rörgraven är bottnen i schaktet och den ska vara jämn, frostfri och fri från lösa stenar när schaktarbetet är avslutad. Här kommer sedan ledningarna att läggas och därför är det viktigt att rörgravsbotten håller för belastningen av ledningarna, återfyllning och belastning ovan mark exempelvis trafik. Om rörgravsbotten inte tros hålla för detta, eller det finns risk för sättningar bör man först göra en geoteknisk undersökning som kan berätta mer om hållfastheten. Om man fortfarande bedömer att hållfastheten är undermålig ska en grundförstärkning göras. Det finns olika typer av grundförstärkning, de vanligaste är utbottning, rustbädd, betongplatta och pålad betongplatta. Om ett stort block tagits bort ut rörgravsbotten ska materialet som fyller hålrummet efter detta kunna packas till samma fasthet som resten av rörgravsbotten. 7, Ledningsbädd Mellan ledningen och rörgravsbotten ska det finnas en ledningsbädd. Denna förhindrar att stenar och annat som kan göra skada ligger närmast röret. Bädden ser också till så att rörgravsbottnen inte luckras upp. Ledningsbädden ska bestå av sand eller grus med den maximala kornstorleken 20 mm. Bädden ska vara minst 0,2 meter bredare än själva ledningen samt minst 10 och max 15 centimeter tjock, förutom i siltjord där tjockleken ska vara 20 centimeter Länshållning Med länshållning menar man det arbete som utförs för att hålla vatten borta från schaktet, både sådant som kommer uppifrån i form av nederbörd och det vatten som finns i marken och tränger igenom schaktets väggar och botten. För att arbetet ska kunna fortlöpa på ett effektivt och säkert sätt är det oerhört viktigt att länshållningen fungerar som den ska. Ett schakt fyllt av vatten innebär extraarbete som kostar tid och pengar och det gör även schaktet mer instabilt och farligt att arbeta vid Länspumpar Länspumpar är helt enkelt den typ av pumpar som används för länshållningen. Det finns många olika märken och modeller på den här typen av pumpar, allt ifrån små pumpar för exempelvis mindre båtar till pumpar som sätts in vid översvämningar eller stora byggplatser. Länspumpen som används vid schaktning bör vara dränkbar och kunna pumpa material som är slitande, eftersom inte enbart rent vatten pumpas ut från schaktet. Installationen av pumpen bör vara enkel. Om det är viktigt att pumpen är lätt kan man välja en modell i aluminium, ifall man behöver en extra slitstark pump är gjutjärn ett bättre val. Det viktigaste när man väljer länspump är dock att tänka på vilket flöde pumpen ska kunna hantera samt vilken den totala tryckhöjden är, detta för att få en så effektiv länshållning som möjligt Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid 53 8 Pålab Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid Xylem Water solutions

19 Om materialet som måste pumpas ur schaktet är mer fast än flytande, exempelvis vid arbete i jordarter såsom silt, kan inte alltid en länspump pumpa. Då kan man istället använda en vanlig slamsugbil. Slamsugen går också bra att använda vid akuta behov. Exempel på länspumpar från Xylem (f.d. Flygt) Ready-serien är gjorda i aluminium, vilket gör dem lätta. Pumparna har bra kapacitet och 8S-modellen kan även pumpa fastare material Packning När ledningen lagts på plats på ledningsbädden ska denna packas. Förr packades bädden innan nedläggning av ledning men numera använder man sig av metoden Indirekt packning. Indirekt packning innebär att man lägger en stödpackningszon ovanpå ledningsbädden, omkring ledningen. Därefter använder man packningsredskapet på stödpackningszonen, genom detta sprids energin ner till ledningsbädden som då också packas. Därav namnet indirekt packning. Materialet i stödpackningen ska vara samma som i ledningsbädden, den maximala kornstorleken är 32 mm (motsvarande i ledningsbädd är 20 mm). Tjockleken på stödpackningszonen ska vara 20 % av ledningsrörets ytterdiameter, dock minst 50 mm. Den stora fördelen med indirekt packning är att ledningsbädden blir packad samtidigt som rörledningen erhåller stöd på sidorna från stödpackningszonen. Detta ökar stabiliteten hos ledningen. Figuren visar principen för indirekt packning. Den visar hur stödpackningszonen ligger kring ledningen och hur packningsenergin sprids ner till ledningsbädden Ibid. 12 Figur. Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid 54 18

20 6.3.1 Utspetsningskil När ledningar ska läggas där jord möter berg måste en utspetsningskil göras. Eftersom övergången mellan jord och berg är väldigt skarp kan det påverka rören, kilen finns alltså för att förhindra skador på ledningarna. Som kilmaterial används oftast samkross (krossat berg) och kilen ska vara 0,5 meter djup och mäta 3 meter in på berg- respektive jordsidan. Såhär ska en utspetsningskil se ut, kilen av samkross gör att övergången mellan jord och berg blir mjukare, vilket förhindrar ledningsskador Återfyllning Det är precis lika viktigt som något annat i ledningsläggningen att det sista momentet, fyllningen utförs på korrekt sätt. Vid återfyllningen ska jord av samma typ användas, gärna schaktmassorna om dessa är lämpliga. Det är också viktigt att tänka på att fyllnadsmaterialet ska passa rörledningsmaterialet. Fruset material får ej användas. Kringfyllning Runtom ledningen ligger kringfyllningen, denna skyddar röret från mekanisk påverkan och fördelar lasterna i rörgraven. Fyllningen ska utföras till 0,3 meter över ledningens hjässa med exempelvis samkross. Kornstorleken får ej överstiga 32 mm. Kringfyllningen packas, närmast röret får man dock inte packa med maskin eftersom det kan skada ledningen. 13 Ibid. Sid 55 19

21 Resterande fyllning Den resterande fyllningen läggs från kringfyllnaden och upp till marknivå, eller till underkant av överbyggnad. Om det är en hårdgjord yta ovanför, till exempel en gata får inte den resterande fyllningens kornstorlek överstiga 300 mm. Under en hårdgjord yta ska den resterande fyllningen packas. Om det istället är en grönyta ovanför bör den resterande fyllningen inte bestå av material som går att packa eftersom detta försenar återväxt av vegetation. Lös lera eller organisk jord får aldrig användas som resterande fyllning om ytan ovanför är en grönyta. Figurerna ovan visar återfyllningstekniker. Den övre figuren visar hur man gör när ytan ovanför är hårdgjord, exempelvis en gata. Den nedre figuren visar hur fyllningen utförs när ytan ovanför är en mjukare yta, en grönyta Figur. Svenskt vatten (2008) Allmänna VA-ledningar, Grundutbildning för rörnätspersonal. Sid 60 20

22 7. NO-DIG Ibland går det inte att lägga ner nya rör i öppna schakt. Om ledningen går genom en vägbank, järnvägsbank eller under ett vattendrag blir det svårt. Det finns då schaktfria sätt där rören trycks genom jorden eller att ett hål borras upp och ett rör pressas in. 7.1 Rörtryckning Det vanligaste sättet är rörtryckning. Det används ofta vid väg- och järnvägsbankar. Metoden fungerar bäst i lös lera. Med hjälp av hydrauliska domkrafter från en tryckstation till en mottagarstation utförs tryckningen. Dessa är utformade som sänkbrunnar av betong. Kan senare efter ombyggnad användas som nedstigningsbrunnar. De vanligaste dimensionerna på rören vid tryckning är mm. Trycklängden är mellan 80 och 100 meter. Friktion uppstår mellan ledningsröret och jorden och begränsar trycklängden. Man kan minska friktionen genom att smörja med vatten mellan utsidan på röret och jorden. 7.2 Hammarborrning Hammarborrning kan användas i alla fasta jordarter med mycket sten och block i men även i berg. Borren slår sig fram i marken/berget samtidigt som skyddsrör läggs till och borrat material spolas ut. Det senare kallas rymning av röret. I skyddsröret drar man sedan de ledningar man vill ha där. Max ledningslängd är 80 m. max diameter är 2000mm. Hammarborrningen har inget mothåll. Då det inte går att styra hammarborrningen kan det bli problem i ler- och siltjordar. Borrkronan är så tung att den kan sjunka i dessa jordar och därmed komma ur kurs. 7.3 Jordraketen Jordraketen används vid mindre arbeten och lätta markförhållanden. Lämpar sig i grus, sand och styv lera. Det får inte finnas några block i jorden då jordraketen inte går att styra och då lätt hamnar ur kurs. Fungerar heller inte bra i lös lera och inte under grundvattennivån. Det är antingen en hydraulisk eller luftdriven metod för borrning. Jordraketen arbetar sig innåt som en slaghammare och drar samtidigt med sig skyddsröret. Man behöver endast små startschakt och mottagningsgropar. Är utrymmet begränsat går det att backa ut jordraketen och trycka i skyddsröret efteråt. Kan borra upp till 25m och ledningens maxdiameter är110mm. Mothåll krävs inte. 21

23 7.4 Styrd borrning (bananborrning) Där markförhållandena är mjuka och därför mycket svåra att borra med hög precision är styrd borrning en säker metod. Det kan förutom vid vägar, bebyggelse och vattendrag finnas fler områden som inte får påverkas uppifrån. Vi har känsliga våtmarker och alla områden med fornhistoriska lämningar som vi måste vara försiktiga med och där styrd borrning är en bra teknik. Med hjälp av elektronik och jetspolning styrs borrhålet. Borrningen sker med skyddsrör där ledningen förs in efter borrning och rymning. Arbetet sker från markytan. Man gräver en grop där riggen(borrmaskinen) kan placeras, sen går en person före och styr med ett avancerat styrsystem som hela tiden mäter var man är t.ex. gyrostyrning. Man har hela tiden koll på var man är och kan precisera borrningen. När borrningen är slutförd, detta första borrhål kallas pilothål, kopplar man på en upprymmare. Man har alltså en grop i slutet på pilothålet. En upprymmare borrar till rätt storlek för det tänkta röret och samtidigt spolar den vatten för att rensa i borrhålet. Man kopplar även på de rör som är tänkta och på tillbakavägen till riggen sker både upprymningen och rörläggningen. Vattnet som spolar rent i borrhålet minskar även friktionen vid själva rördragningen. Det vattnet som är fullt av slam rinner tillbaks till den andra gropen där man har något slag av slamsugning oftast slambil. 22

24 7.5 Rörspräckning Rörspräckning används när man lägger i nya rör i gamla ledningar och vill bibehålla eller öka diametern på de nya rören. Spräckningen av röret kan utföras genom att ett skärverktyg med stor dragkraft sakta dras genom det gamla röret. Samtidigt utvidgar ett don det spräckta röret. Man kan också stegvis föra in ett hydraulverktyg som expanderar och därigenom pressar ut röret. Mellan 75 och 600mm kan diametern på rören vara vid rörspräckning. Man måste ha en arbetsöppning för att genomföra rörspräckning. 23

25 8. Ledningsmaterial och fogar Eftersom ledningsnätet är den post som tar mest resurser i anspråk för att underhålla och anlägga är det viktigt att man väljer rätt material till de behov som finns. Det är önskvärt att anlagda ledningar har en livslängd på minst hundra år. Vid ledningsbyggande finns även krav och regler uppställda för att skydda de som utför anläggningen men även för att skydda de som brukar ledningsnätet. Det är även viktigt med utförlig dokumentation för att få en spårbarhet om det skulle uppstå fel eller andra problem i ledningsnätet. I dagens läge används i huvudsak betong, plast och segjärn som material i ledningsnätet, men även rostfritt stål, glasfiber, gjutjärn, lera och trä förekommer. Vad man väljer för material kan bero på hur marbeskaffenheten ser ut, temperatur, belastning, kostnader, livslängd och vilket medie som ska transporteras. Om ledningen ska ingå i ett trycksatt system kommer också det att påverka materialvalet och fogningsmetoderna. 8.1 Betong Det är ett byggnadsmaterial som enkelt sagt består av stenmaterial och cement som sammanbindande material. Stenmaterialet kallas även ballast och filler, där fillern har mindre partikelstorlek, och dess egenskaper i kombination med förhållandet mellan vatten och cement kommer att bestämma betongens egenskaper. Betong är hållfast och väldigt åldersbeständigt samtidigt som det är ett relativt prisvärt material att använda. För att öka betongens draghållfasthet kan man armera den med stålkonstruktioner. Det finns även oarmerade betongrör, främst i mindre dimensioner. Tryckhållfastheten hos betong är mycket bra och den testas 28 dagar efter gjutning. I ledningsnätet används betong i huvudsak till spillvattensystem med självfall och dag- dränvattensystem. En nackdel med betong är att det är tungt att hantera och kräver specialutrustning för att hanteras. Det finns även betongrör med beläggning som ger en ökad hållfasthet och bättre täthet. Fogning av betongrör Vid fogning av betongrör används idag oftast olika gummiringsfogar och det kan skilja på fabrikat hur de är uppbyggda. I de flesta fall är en gummiring ingjuten i muffänden på röret redan på betonggjuteriet och det kallas PG-fog (prefabricerad glidfog). Vid större dimensioner, 800 mm och uppåt, och brunnar levereras gummiringen löst och måste läggas på plats före fogning, det kallas även MG-fogning. Fogarna hos betongrör medger en viss tolerans för rörlighet utan att tätheten i systemet äventyras. Ibland används även speciella skarv- och krympmuffar. Det kan vara vid reparationer och där rören måste längdanpassas. 24

26 8.2 Plast Olika plastmaterial har fått en ökad användning inom ledningsbyggandet sedan 1960-talet. Det är billigt, formbart och tätheten i en del plastmaterial medger att det kan användas i trycksatta ledningssystem. Inom VA använder man sig av tre olika termoplaster; PE, PP och PVC. Termoplast är ett plastmaterial som kan uppvärmas och omformas. Uppvärmningen kan dock påverka hållfastheten och därför är dessa material temperaturkänsliga. Det används även härdplaster i mindre utsträckning. Härdplasten är inte lika temperaturkänslig och den har bättre hållbarhet, men den kan inte omformas. Typiska härdplaster som används är epoxi och polyester. Plastmaterial är tryckkänsliga och kräver större noggrannhet vid anläggandet. Det finns en rad olika standarder och certifieringar som plastprodukterna måste uppfylla. Det sker i Sverige genom egenkontroll och kontroll av ackrediterade provningsanstalter. En rad olika produktstandarder finns också och de har kvalitetsmärken som tillverkarna använder. Tidigare var SIS-märkning vanligt, men nu används ofta Nordic Poly Mark. Vad man inte vet idag, och som kan vara en stor nackdel, är plastens totala livslängd PE-rör Polyetenrör används i trycksatta system och både för transport av spillvatten respektive dricksvatten. Om röret ska användas till dricksvatten måste det följa standarden SS-EN 12201, för trycksatta avlopp gäller SS-EN Man skiljer även på materialkvalitet, PE 80 och PE 100, för att följa byggstandard. PE 100 används till exempel för trycksatta avloppsledningar. Det finns även en SDR-standard och här anges inom vilka toleranser ytterdiametern och väggtjockleken får vara. PE-rör tål tryck bättre än andra plaster som används och är lätta att hantera. Fogning av PE-rör Det finns två metoder för att foga samman PE och det är antingen stumsvetsning eller användande av elektronmuffsvetsning. Svetsningsarbetena måste utföras av personal som genomgått utbildning i PE-svetsning. Om PE-rören ska sammanfogas med annat material, till exempel rostfritt stål, måste en stödhylsa monteras i röret och ett flänsförband användas. Annars finns risk att PE-rören deformeras. 25

27 Stumsvetsning: Detta är den vanligaste metoden för fogning och det ger de fogar som är hållbarast. Om svetsningen är väl utförd kommer skarven att vara lika stark som röret. Det är viktigt att svetspersonalen anger alla parametrar och dokumenterar detta om problem skulle uppstå i framtiden. Det finns både manuella och automatiska svetsmaskiner för stumsvetsning. Rörets ändar värms upp mot en platta för att därefter pressas samman och sedan kylas ned för att härda fogen. Viktigt är att alla parametrar och tider hålls så att fogen får rätt styrka. Elektromuffsvetsning: Här används en förtillverkad muff med en elektrotråd inlagd. När en strömkälla kopplas till tråden kommer den att värmas upp och smälta det intilliggande plastmaterialet. Den smälta plasten utvidgar sig och skapar en stor kontaktyta mellan muffen och röret och när plasten sedan når kylzonen kommer en tät fog att ha skapats. Elektronmuffen är en mer portabel lösning och kräver inte maskinutrustning i samma utsträckning som vid stumsvetsning. Elektromuff Stumsvetsning 26

28 8.2.2 PP och PVC-rör Rör av polypropylen och Polyvinylklorid är mycket vanliga och förekommer i de flesta självfallssystem. I några fall finns det även PP-rör i trycksatta system, men det är ovanligt då det är svårt att få till täta fogar vid svetsning av detta material. Rören används i både byggnader och för markanläggning. Fogning av PP och PVC Det används oftast ett gummiringssystem men ibland används även limning av fogarna. Gummiringarna är förmonterade i muffdelen och spetsdelen passas in till rätt läge i skarven. 8.3 Järn och andra material Segjärn och glasfiberarmerad polyester, GAP, är två andra material som används i ledningsnätet. GAP används i huvudsak till självfallsledningar men kan även användas för mindre trycksatta ledningar. Polyestern fogas ofta ihop med gummiringsfog och på grund av rörets ojämna utsida måste speciella skarvdelar användas vid fogning. Segjärn är mycket hållfast och användbart material. Man började använda det som ersättning till gråjärn på talet. Det kan användas till både tryck- och självfallsledningar, men finns i huvudsak i trycksatta system. Materialet kan återvinnas i stor utsträckning och är kostnadseffektivt. De goda egenskaperna uppnås genom att magnesium tillsätts i gjutjärnet. Genom detta får man en helt annan struktur på grafiten i järnet och det ger ett mycket segare och hållbarare rör. Det går även att minska godstjockleken betydligt jämfört med gråjärn. Rörledningar av segjärn förses ofta med en invändig isolering och en utvändig behandling som ökar livslängden ytterligare. Tyvärr är segjärnet ganska känsligt mot korrosion, utan ytbehandling, och kanske inte passar i en aggressiv miljö. Fogning av segjärn Det finns en rad olika fogsystem som används för segjärn. I början användes en glidfog med gummiring, tytonfog, men den fogen visade sig vara osäker och känslig mot dragpåfrestningar. Senare under talet utvecklades VRS-fogen som har en förlängd muff och låses med både svetsning och flänsförband. Det finns även andra och modernare lösningar, Novosit, som bygger på samma princip som VRS 27

29 9. Brunnar Brunnar räknas som en anordning på avloppsnätet och kan vara av plast eller betong. De är utformade på olika sätt beroende på vilka funktioner de ska fylla. Allmänt kan man säga att de finns till för att avleda och transportera bort vatten men samtidigt för att man ska kunna underhålla ledningsnätet, som t.ex. Rensning, spolning och slamsugning Läckningsundersökning Täthetsprovning Tv-inspektion En brunn består vanligtvis av: Betäckning/lock Tätningsdel Överdel Mellandel Bottendel 9.1 Nedstigningsbrunnar Används för kontroll, inspektion och rensning av anslutande ledningar. En nedstigningsbrunn finner man oftast vid ledningens brytpunkter, förgreningar och där ledningarna ändrar dimension men också vid jämna mellanrum vid raksträckor. 9.2 Tillsynsbrunnar Används för kontroll, inspektion och rensning av anslutande ledningar med maskiner som kan manövreras från markytan. Av ekonomiska skäl byggs idag mer tillsynsbrunnar än nedstigningsbrunnar. Både när det gäller nedstigningsbrunnar och tillsynsbrunnar så brukar man placera dem på ett avstånd av meter mellan varandra. 9.3 Dagvattenbrunnar Används för uppsamling och avledning av dagvatten främst från hårdgjorda ytor. 28

30 9.4 Dräneringsbrunnar Används för uppsamling och avledning av dräneringsvatten. Dräneringsbrunnar finner man oftast på servisen. 9.5 Rensbrunnar Används för rensning på servisledning vid tomtgräns med maskiner som kan manövreras från markytan. 9.6 Universalbrunnar En universalbrunn kan bland annat användas som en tät behållare för till exempelvis bevattningsvatten hos en grönsaksodlare eller för urin och gödsel hos en lantbrukare och även som renvattenbrunn 9.7 Specialbrunnar Man kan alltid skräddarsy en brunn beroende på vilka behov som finns. Det finns till exempel dykarbrunnar och mätarbrunnar. 29

31 10. Avskiljare I ABVA står det att det inte får tillföras ämnen eller föremål som kan skada ledningsnät, inverka skadligt på ledningsnätets funktion eller på reningsprocessen i avloppsreningsverket eller på annat sätt medföra skada eller olägenhet. Allmänt kan man säga att avskiljare av olika slag arbetar efter gravimetrisk princip det vill säga att på sin väg genom avskiljaren flyter det lättare mediet upp till ytan och/eller efter gravitationsprincipen vilket betyder att de tyngre partiklarna sedimenterar mot botten. I flera typer av avskiljare, som olje- och fettavskiljare integrerar man ofta de två metoderna i samma tank. Det ämne som avskiljs i en avskiljare hämtas av sugbil. Slam och fett tas om hand på reningsverk medan miljöfarliga produkter som till exempel olja och bensin transporteras till något företag, till exempel SACAB, som behandlar miljöfarligt avfall Sand- och slamavskiljare Sand- och slamavskiljare arbetar efter gravitationsprincipen, det vill säga att sanden och slammet sjunker till botten. Kan användas både separat och innan fett- eller oljeavskiljare Fettavskiljare Fettavskiljare använder man ibland annat inom charkuterier, restauranger, storkök, gatukök, slakterier och inom fiskindustrin. I en avskiljare av denna typ separeras fettet från vattnet på gravimetrisk väg. Eftersom det ofta finns matrester, i form av slam, i detta vatten så behöver man även separera detta. Vattnet kommer in i en tank där slammet först sedimenterar och vattnet dekanteras över till ytterligare en tank där fettet flyter upp till vattenytan och vattnet rinner ut genom ett utlopp Oljeavskiljare Oljeavskiljare ska finnas på anläggningar vid garage, verkstäder, biltvättar, bensinstationer och industrier. Beroende på i vilken fas oljan förekommer i så väljer man typ av oljeskiljare efter detta. De faser som olja förekommer i är: fri olja (större oljedroppar) och dispergerad olja (mekanisk emulsion) samt som löst olja och emulgerad olja (kemisk emulsion). Vatten med fri olja och dispergerad olja kan behandlas i oljeavskiljare medan löst olja och emulgerad olja kräver andra avskiljningstekniker som till exempel ultrafiltrering genom membranfilter, men det tar vi inte upp här. 30

32 Man delar in oljeavskiljare i 2 stycken klasser, enligt normen SS-EN 858: Klass I media med max restinnehåll olja 5mg/l Klass II media med max restinnehåll 100mg/l I oljeavskiljare Klass II finns det antingen ett koalescensfilter koalescens är en process för storlekstillväxt för bland annat oljedroppar genom att två droppar stöter ihop och genom sammanslagning bildar en större droppe eller ett lamellfilter Koalescensoljeavskiljare En avskiljare av detta slag bygger på att de små oljedropparna absorberas och bildar större droppar med större flytkraft vilket gör att de fortare stiger upp till ytan. Materialet består ofta av polypropylen Lamelloljeavskiljare Ett lamellfilter består av plattor eller rör som är tätt hopsatta med ett avstånd av cirka mm. Oljedropparna stiger mot den övre lamellplattan och klumpar ihop sig till större droppar som rullar på lamellplattan tills den tar slut och därefter snabbt stiger till ytan medan de tyngre partiklarna sjunker till botten. 31

33 11. Uppgift 2 Vi har fått till uppgift att anlägga en ny överföringsledning för avlopp med tillhörande pumpstationer som vi även ska dimensionera pumpar och tryckledning till. Med hjälp av nedanstående förutsättningar har vi beräknat ledningsdimensioner och tryckklass samt även föreslagit de pumpar som är mest lämpliga. Till hjälp har vi haft Xylems pumpvalsprogram Xylect. Beräkningarna är baserade på 3 stycken driftfall med olika drifttider: 12, 16 och 20 timmar och med Qmax 400 ³m/dygn samt en total statisk uppfordringshöjd på 17 meter 32

34 11.1 Driftbeskrivning med volymberäkning av pumpsumpen Driftbeskrivning Vi har valt att bygga alla våra pumpstationer, förutom pumpstation 1 & 2 i Driftfall 1, så att de ser likadana ut inuti och drivs på samma sätt, för att underlätta driften och planeringen av dem. Pumpar Vi har valt att installera två dränkta pumpar i varje station. Pumparna går i alternerande drift, och är dimensionerade för att själva klara hela maxflödet. Pumparna skiftar varje start, och går alltså varannan gång. Detta för att tiden de är stillastående skall vara så kort som möjligt. Pumpstation 1 & 2 i Driftfall 1 kommer att ha parallellkopplade pumpar för att klara tryck- och höjdbehovet. Nivåmätning Då vi vill kunna styra vår pumpstation så exakt som möjligt, och på distans, har vi valt att ha nivåmätningen med tryckgivare Driftstrategi driftfall 1 20 h. Vi har valt att ha 1 start per timme, detta för att minska antalet starter och stopp för att spara energi. Detta gör också att sumpen klarar flödestoppar och ett eventuellt högre flöde i framtiden. Beräkning av pumpsumpen: Qin: 4,6 l/s (400 m3/dygn) Qut: 5,6 l/s (20 timmar) t1: 643 (t-t2) t2: 2957 (Qin*(t1+t2) = Qut*t2) t: 3600 (1 start/h) Beräknat på detta kommer det in 2,96 m3 avloppsvatten i varje uppfyllnadsdel av cykeln. Pumpsumpen kommer behöva vara större, med tanke på att den kommer hålla en konstant miniminivå för att förhindra torrkörning av pumparna samt ha en marginal för ökade flöden Driftstrategi driftfall 2 16 h. Vi har valt att ha 1 start per timme, detta för att minska antalet starter och stopp för att spara energi. Detta gör också att sumpen klarar flödestoppar och ett eventuellt högre flöde i framtiden. 33

35 Beräkning av pumpsumpen: Qin: 4,6 l/s (400 m3/dygn) Qut: 6,9 l/s (16 timmar) t1: 1200 (t-t2) t2: 2400(Qin*(t1+t2) = Qut*t2) t: 3600 (1 start/h) Beräknat på detta kommer det in 5,5 m3 avloppsvatten i varje uppfyllnadsdel av cykeln. Pumpsumpen kommer behöva vara större, med tanke på att den kommer hålla en konstant miniminivå för att förhindra torrkörning av pumparna samt ha en marginal för ökade flöden. Pump 1 och pump 2 går varannan gång Driftstrategi driftfall 3 12 h Vi har valt att ha 2 starter per timme, detta för att minska antalet starter och stopp för att spara energi. Detta gör också att sumpen klarar flödestoppar och ett eventuellt högre flöde i framtiden. Beräkning av pumpsumpen: Qin: 4,6 l/s (400 m3/dygn) Qut: 9,3 l/s (16 timmar) t1: 910 (t-t2) t2: 890 (Qin*(t1+t2) = Qut*t2) t: 1800 (1 start/h) Beräknat på detta kommer det in 4,2 m3 avloppsvatten i varje uppfyllnadsdel av cykeln. Pumpsumpen kommer behöva vara större, med tanke på att den kommer hålla en konstant miniminivå för att förhindra torrkörning av pumparna samt ha en marginal för ökade flöden. Pump 1 och pump 2 går varannan gång. 34

36 11.2 Skiss på pumpsump 35