Uthållig drift av Uppsalaåsen vad händer med naturligt organiskt material (NOM)

Relevanta dokument
Erfarenheter från undersökningar av Uppsalas konstgjorda infiltration

Förändringar av vårt råvatten - orsaker, konsekvenser och behov av nya beredningsmetoder

Per Ericsson Norrvatten

Anläggning. VA Inledning Vatten. Alla bilder i denna presentation är från boken Vårt vatten, Svenskt vatten

Yttrande över förslag till riksintresseområde för anläggningar för dricksvattenförsörjning

Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken! Stephan Köhler

Erfaringer fra drikkevannsforsyning fra grunnvann i Sverige. Praksis for områdebeskyttelse og desinfeksjon.

Vatten och avlopp i Uppsala. Av: Adrian, Johan och Lukas

Dricksvattenkvalitet Skåre, Hynboholm och Gravaområdet

Måns Lundh : Dricksvatten - strategier och lösningar NYA VATTENVERK FÖR NYA UTMANINGAR

Förslag till provtagningspunkter och provtagningsfrekvens för normal och utvidgad undersökning för små vattenverk

Framtida vattenförsörjning Örebro

Grundvattenbildning. Teoretisk, praktisk, lämplig? Peter Dahlqvist och Mattias Gustafsson, SGU

Stefan Johansson Avdelningschef, Vatten & avfall Tekniska kontoret, Skellefteå kommun Måns Lundh Enhetschef VA-process Ramböll Sverige AB

PRISLISTA VA Kvalitetskontroll

Parameter Metod (Referens) Mätprincip Provtyp Mätområde. Ammonium SS EN-ISO 11732:2005 Autoanalyzer III 1:1, 2, 4 0,04 0,2 mg/l

BIOREAKTORER NÄR NATUREN FLYTTAR IN I DRICKSVATTENBEREDNINGEN

Efterbehandling & Distribution

Dricksvattenkvalitet och distribution

Laboratorieundersökning och bedömning Enskild brunn

Förbehandling av råvattnet vid Gälleråsen. för bibehållen dricksvattenkvalité

Parametrar normal råvattenundersökning. Parameter Enhet Kommentar

PM Tämnarens roll i Uppsalas vattenförsörjning

Fördjupad funktionsanalys av Uppsalaåsen

DRICKSVATTENKVALITET hos konsument i Skagersvik, Gullspångs tätort samt Otterbäcken

Modellering av vattenflöde och näringsämnen i ett skogsområde med hjälp av modellen S HYPE.

Smittspridning och mikrobiologiska risker i grundvattentäkter

Grundvattenrening

Långtgående reningskrav vid återanvändning av renat avloppsvatten till dricksvatten. Barriärtänkande kring organiska substanser

Vattenverk i Askersund kommun

Indikation på fekal påverkan på enskilda brunnar 100%

Dricksvatten & dess sammansättning

Mikrobiologiska säkerhetsbarriärer- Lägesrapport efter uppdatering av databas 2014

Pilotförsök med ett keramiskt mikrofilter med vatten från Mälaren

Laboratorier Örebro kommun, Tekniska förvaltningen Örebro Ackrediteringsnummer 4420 Verksamhetsstöd VA, Laboratoriet A

DRICKSVATTENKVALITET hos konsument i Mariestads tätort, Hasslerör, Örvallsbro, Sjötorp, Lyrestad, Böckersboda, Ullervad, Jula och Sjöängen

Projekt Johannishusåsen. För säkerhet och kvalitet i Karlskronas framtida

Dnr KK18/456. Taxa för provtagning av vatten- och avloppsprover på Vattenlaboratoriet. Antagen av Kommunfullmäktige

Schysst vatten i kranen?

Inledning. Humusavskiljning med sandfilter. Humusavskiljning med sandfilter. -Focus på kontinuerliga kontaktfilter för bättre COD-reduktion

Provtagning enligt SLVFS 2001:30

Konsekvenser för vattenförsörjning Sverige är ett gynnat land vad gäller vattenförsörjning

Dricksvattenkvalitet Vålberg, Edsvalla och Norsbron

Hänger grundvatten och ytvatten ihop?

Mikrobiologisk riskbedömning för grundvattentäkter

Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken!

Laboratorier Karlskrona kommuns Laboratorium Lyckeby Ackrediteringsnummer 1042 Laboratoriet i Lyckeby A

Provtagning enligt SLVFS 2001:30

Laboratorier MoRe Research Örnsköldsvik AB Örnsköldsvik Ackrediteringsnummer A

Provtagning av dricksvatten 2011

Livsmedelsföretagare. Anläggning. Faktureringsadress. (uppgifter för registrering) Härryda kommun. Miljö- och hälsoskydd.

Anmälan om registrering avser: Anläggningen kommer att bedrivas: Anläggningens namn

Faktablad PROVTAGNING ENLIGT FÖRESKRIFTERNA FÖR DRICKSVATTEN (SLVFS 2001:30) Provtagning. Samhällsbyggnadsförvaltningen

Sammanställning av anmärkningar och klagomål på dricksvatten under 2016

En låg temperatur är i de flesta fall det bästa för livet i ett vattendrag. I ett kallt vatten blir det mer syre.

Så här gör vi för att säkra upp vårt vattenskyddsområde BIRGER WALLSTEN, MÄLARENERGI AB AO VATTEN

Kistinge deponi, Stjärnarp 11:5. Referensprovtagning Sammanfattning. 2 Bakgrund. 3 Syfte. 4 Utförda provtagningar

Översvämningsseminarium 2010 Konsekvenser av ett förändrat klimat för vatten och vattenförsörjning

Provningslaboratorier Eskilstuna Strängnäs Energi och Miljö AB Eskilstuna Ackrediteringsnummer Kvalitetskontroll A

Egenkontrollprogram med faroinventering och undersökningsprogram för små dricksvattenanläggningar i Ulricehamns kommun Verksamhetens namn Fastställt

Bedömning av förutsättningar för vattenförsörjning

Förslag till mastersarbeten

Dricksvattenproduktion i vattnets kretslopp Linda Parkefelt

Laboratorier Norrvatten Järfälla Ackrediteringsnummer 1353 Kommunalförbundet Norrvattens laboratorium A

4,3 6,4 9,5 11,9 13,3 12,8 9,2 8,9 4,8 5,8 8,3 5,2 7,5 10,0 12,4 15,0 14,9 9,8 9,1 5,2 7,5 8,1 4,6 6,6 9,9 11,8 13,4 13,4 9,3 8,1 4,8 6,3 8,4 7,1 9,2

/193 Ackrediteringens omfattning Nyköpings kommun, Nyköping Vatten, laboratoriet-1104

VA-utredning för sjönära bebyggelse i Offne Del av Offne 1:6 Åre kommun, Jämtlands län

Om dricksvattenkvalitet

Sammanställning av mätdata, status och utveckling

Naturgrusutvinning och grundvattentäkt intressen möjliga att samordna?

ESKILSTUNA ENERGI & MILJÖ VATTEN & AVLOPP LABORATORIUM

RAPPORT ANSÖKAN OM TILLSTÅND FÖR BRÄNNVALLEN SLAMAVVATTNINGSANLÄGGNING ÅRE KOMMUN SWECO ENVIRONMENT AB ÖSTERSUND VATTEN OCH MILJÖ SAMRÅDSUNDERLAG

Anmälan om registrering dricksvattenanläggning

Mats Bergmark - Projektledare Klimatanpassa Sundsvall (80% i 2 år) - Utvecklingschef - Vatten, MittSverige vatten

Översvämningsseminarium 2010 Konsekvenser av ett förändrat klimat för vatten och vattenförsörjning

EXAMENSARBETE. Avskiljning av organiskt material vid konstgjord grundvattenbildning. Förändras reningen över tid? Lisa Forsling 2014

Uppsala Ackrediteringsnummer Teknikområde Metod Parameter Mätprincip Mätområde Provtyp Flex Fält Anmärkning.

Hållbar vattenförsörjning - nuläge och framtidsutsikter

Grundvatten på Koster status och framtida utveckling Prof. Roland Barthel, Dr. Stefan Banzhaf, Maria Granberg, Sebastian Pokorny, Johanna Merisalu,

Förklaringar till analysresultat för dricksvattenprover

Sammanställning av vattenfärg och organiskt kol (TOC) i Helge å och Skräbeån

Grundvattenkvaliteten i Örebro län

Dricksvattenberedning med nya reningstekniker resultat från en pilotstudie

Provningslaboratorier Kretslopp och vatten Mölndal Ackrediteringsnummer 0045 Lackarebäcks vattenverk Laboratorium A

1995 ISO/IEC Datum Kundnr

Underlag inför samråd. Ansökan för vattenverksamhet Brösarps vattentäkt, Tomelilla kommun. 1 Inledning

ÅRSRAPPORT DRICKSVATTENFÖRSÖRJNING 2009

Kontrollprojekt 2015

Grundvatten i ett förändrat klimat. Emil Vikberg, SGU

Sammanställning av anmärkningar och klagomål på dricksvatten under 2014

Sju år med UV-ljus men inget klor på ytvattenverket Vad händer i ledningsnätet?

Avskiljning av naturligt organiskt material vid konstgjord grundvattenbildning

Samlad riskbedömning patogener samt läkemedelsrester och kemikalier i Lennheden AB BORLÄNGE ENERGI. Göteborg

Provtagning och analyser

Porgasmätning och analys av grundvatten med avseende på klorerade alifatiska kolväten

Vad är perflouradaklylsyror (PFAA) Problem som förknippas med PFAA. Resultat från försök att ta bort PFAA med aktivtkolfiltrering versus jonbyte

Strategiskt viktiga områden för nya vattenförsörjningsanläggningar , Valbo distributionsområde

Egenkontrollprogram för dricksvattentäkt på

PM- Vattenanalyser. Analysresultat, Sörfjärdens ytvatten

Color of Water Formas Starka forskningsmiljöer, Interaktion med klimat och effekter på drickvattentäkter

Transkript:

Uthållig drift av Uppsalaåsen vad händer med naturligt organiskt material (NOM) Vallskog infiltrationsbassänger Philip McCleaf, Uppsala Vatten Forskning och innovation för säkert dricksvatten FoIDV 29 november 2017 Svenskt Vatten

Varför är naturligt organiskt material (NOM) viktigt? Naturligt organiskt material (NOM) är produkter i vattnet från biologisk nedbrytning av växter och NOM följer ofta med markavrinning från nederbörd och snösmältning.. 4,0 mg/l O 2 oxiderbarhet (COD Mn ) hos användaren -tjänligt med anmärkning SLVFS 2001:31 NOM en nyckelparameter vid konstgjord grundvattenbildning för dricksvattenkvalitet och påverkar: Färg, lukt, smak Risken för mikrobiologisk tillväxt i distributionssystemet Risken för bildandet av klororganiska föreningar vid klordesinfektion Kan försämra drift av andra behandlingsprocesser som GAC, jonbyte, membran Kostnader för ombyggnation av vattenverk för NOM borttagning (membranteknik, fällning och filtrering).

Storvad grundvattentäkt 12 milj m3/år 1,6 mg/l TOC 3-240 l/s 4 mg/l TOC Galgbacken grundvattentäkt och reserv VV Stadsträdgården grundvattentäkt Gränby VV 7 mg/l TOC NOM utspädning? NOM avskiljning? Bäcklösa VV 4 mg/l TOC Sunnersta grundvattentäkt 2 mg/l TOC I drift över 50 år och idag infiltreras 6 milj. m3/år Under de senaste 25 åren har ca 3 700 ton DOC tillförts åsen (150 ton/år), varav 90 % i Vallskog och Tunåsen. 2100 planeras infiltration av 28 milj. m3/år eller 75 % av dricksvattenförbrukningen Ekoln Vallskoginfiltration infiltration Vallskog infiltration -130 l/s 15Tunåsen mg/l TOC Stadsskogstornet 15 mg/l TOC -140 l/s +150 l/s -100l/s +100 l/s Bolandsstornet NOM och vattenförsörjning i Uppsalaåsen

Långa tidsserier visar på en stabil avskiljning men en ökande DOC trend. DOC-halter i upptaget vatten, normaliserade mot halt i infiltrationsvattnet resp tillförd mängd DOC uttag (mg/l)/doc infilt(mg/l) DOC uttag (mg/l)/ton DOC infilt 0,6 0,10 DOC Galgbacken/DOC infilt vatten 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 y = -2E-05x + 1,0742 R² = 0,4789 DOC Galgb (mg/l)/doc Tunåsen (ton/år) 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 y = 1E-06x + 0,0137 R² = 0,1186 DOC Storvad/DOC infilt vatten 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 y = -5E-06x + 0,4467 R² = 0,0963 DOC Storvad (mg/l)/doc Vallskog (ton/år) 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 y = 2E-06x + 0,0021 R² = 0,1741

Uppsala Vattens konstgjord infiltration/nom projekt dec 2013- mars 2016 Huvudfrågeställning: Är den nuvarande driften långsiktigt hållbar eller sker en upplagring av NOM i åsen som begränsar anläggningarnas livslängd? Delfrågeställningar Hur stor är avskiljning? Var i systemet sker avskiljning? Vilka är de viktigaste avskiljningsprocesserna? Vilken typ av NOM avskiljs? Metoden Borrningar och upptagning av jordprover för analys av fastlagt NOM. Omfattande provtagning för vattenkvalitetsbestämning Bestämning av andelar naturligt bildat grundvatten och infiltrerat vatten från Fyrisåni provtagningspunkter från infiltrations- till uttagsområden med hjälp av isotopanalyser (syre-18, deuterium). Karakterisering av det organiska materialets sammansättning med en rad olika metoder. Vattenkemisk modellering. Kol-14 åldersbestämning av organiskt material löst i vattnet och fastlagt i jorden. Tunåsen infiltration Bestämning av antal bakterier och svampar på jordprover tagna i filtersand, omättad zon och grundvattenzonen och deras potential att bryta ner organiskt material.

Provtagningsplatser 9 st. sonicborrningar för att ta upp fast material Uttagsbrunnar Provtagningsplats UV869 Vattholma UV864 Östa UV863 Kull-Gränby UV858 Kronåsen, Brunn K4 UV739 Stadsträdgården, BrunnS2 UV567 Stadsträdgården, Brunn S1 UV338 Storvad, brunn 5 Obs rör UV567 Lövstalöt UV915b Sonic IXb UV773b Sonic Vb UV772b Sonic Va UV770b Sonic IVb UV770b Sonic IIb UV769a Sonic Ia UV769b Sonic Ib UV754 B UV736 LM90 UV425 7314 Råvatten UV880 Sunnersta, Bäcklösa, ink UV580 Galgbacken, ink Infiltrations vatten UV892 UV876 UV874 Vallskog Tunåsen Husby

Resultat -karaktären av infiltrationsvattnets DOC ändras nedströms infiltrationsplatsen utspädning eller nedbrytning? DOC-halterna sjunker Humus halten sjunker SUVA (UV/DOC) sjunker Freshness ökar Vattnet liknar ett fällt vatten

Exempel på uppskattning av utspädningsförhållanden och uppehållstider Tunåsen-Galgbacken Tunåsen nfilt 220 m Sonic IV 875 m B Galg. Uttagsbr Tunåsen Naturlig grundvatten Över 500 isotopprovar Fördeln, Tunåsen, UV876 LM90, Sonic I, n, Sonic IV, n, Sonic V, UV736 UV769b UV772b B, UV754 n,uv773b Avstånd, horisontellt (m) 30 0 220 875 1880 2025 Andel naturligt bildat grundvatten (%) 10-15 0-5 5-10 0-5 10-15 15-20 Uppehållstid, medel (d) 5 2 35 80 230 240 Strömn hast grundvatten, medel (m/d) 10 6,3 10,9 8,2 8,4 Galgbacken ink, UV580

Hur stor är avskiljningen Δ DOC? -massbalans för DOC Spädningsberäkningarna förklarar den uppmätta variationen i geokemin (Ca, Mg, U, Na) men inte ALK och DOC Andel GW*DOC GW + Andel Inf*(DOC INF Δ DOC) = DOC uppmätt. Andel GW*DOC GW + Andel Inf*DOC INF = DOC BERÄK. MIX. Δ DOC= (DOC BERÄK. MIX - DOC uppmätt/ )/Andel Inf Fyrisån Tunåsen Sonic IV 0m 30m 220m Infiltrationsvatten DOC? stigande andel grundvatten

Hur stor är Δ DOC och var sker avskiljningen av NOM? Avskiljning ( DOC) för infiltrationsvatten med hänsyn till spädningsberäkningar 50-70 % av DOC avskiljs inom 2 500 m Analys av molekylstorlek (LC-OCD) visar nybildning av små organiska syror och borttagning av humussubstanser

NOM avskiljning har en fastläggningskomponent Kol-14 data visar att det sker ett utbyte mellan den fasta och den lösta fasen av organiskt kol inom 2 500 m från infiltrationen 11

Är åsens avskiljning av NOM hållbar? Analyser tidserier från 1993-2015 för Galgbacken SO4 [mg/l] 60 50 40 30 20 1990-05-07 1995-10-28 2001-04-19 2006-10-10 2012-04-01 2017-09-22 tid 12 -Blandningsberäkningar indikera stabila förhållanden för DOC -drygt 80 % av färgen och 50 % av DOC avskiljs. Färg Pt [mg/l] Andel GW*färg + Andel Inf * färg INF * f färg = färg MIX 25 20 f färg = 0,17 15 10 5 1990-05-07 1995-10-28 2001-04-19 2006-10-10 2012-04-01 2017-09-22 tid DOC [mg/l] 10 8 6 4 300 AndelGW * ALK GW * f ALK + AndelInf * ALK INF = ALK MIX. f ALK =1,25 2 1990-05-07 1995-10-28 2001-04-19 2006-10-10 2012-04-01 2017-09-22 tid ALK [mg/l] 250 Andel GW*DOC + Andel Inf * DOC INF * f DOC = DOC MIX, f DOC = 0,5 200 1990-05-07 1995-10-28 2001-04-19 2006-10-10 2012-04-01 2017-09-22 tid

Vilka avskiljningsprocesser? - konceptuell modell för avskiljning DOC FASTLÄGGNING Organisktkolharanrikatsiden fasta fasen i Infiltrationsområdet Kemiska modellberäkningar visar på att grundvattnet står i jämvikt med kalcit NEDBRYTNING CO 2 Nedbrytningsförsök - CO 2 är rimliga Nybildning av små organiska syror och borttagning av humussubstanser

Huvudfrågeställning: Är den nuvarande driften långsiktigt hållbar eller sker en upplagring av NOM i åsen som begränsar anläggningarnas livslängd? Delfrågeställningar: Slutsatser Stabil avskiljning, men ökande DOC-trend i infiltrationsvattnet, ger ökande uttagshalter. Ingen betydande upplagring av NOM så länge kalcit finns kvar i Åsen. Hur stor är avskiljning? Mellan 50-70% av infiltrationsvattens DOC avskiljs, av det bryts ungefär 75% ner till CO2. Var i systemet sker avskiljning? I den omättade och mättade zonen inom 1 000 2 000 m nedströms från infiltration där det är ett tydligt utbyte på det fasta organiska kolet. Vilka är de viktigaste avskiljningsprocesserna? Fastläggning och mikrobiologisk nedbrytning. Vilken typ av NOM avskiljs? Den fällbara fraktionen dvs främst humussubstanser (SUVA 3,6 2,0)

Tack! Stephan Köhler, Professor vid Institutionen för vatten och miljö, SLU, Uppsala P.O. Johansson, Artesia Grundvattenkonsultant AB Dan Berggren Kleja, Professor at the Department of Soil and Environment; SLU Uppsala Angelica Hummel, Tyréns AB, Stockolm Duncan McConnachie, Team Manager, GIS Analysis at WSP Sverige Harald Cederlund, Forskare vid Institutionen för molekylära vetenskaper, SLU Uppsala Sara Hallin, Professor vid Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi, SLU Uppsala SLU studenter - Valerie Hubalek (postdoc), Oskar Johansson, Tove Dahlström, Emil Vikberg