Utvärdering av filter för dagvattenrening Eskilstuna 2010-08-29 STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Peter Carlsson, uppdragsledare Uppdragsnr: 6135-002 Antal sidor: 8 Antal bilagor: 4 STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Smedjegatan 34 Lev.adr. Bruksgatan 17 632 20 Eskilstuna Tfn: 016-10 07 60 Fax: 016-10 07 66 Stora Torget 2 722 15 Västerås Tfn: 021-81 45 50 Bettorpsgatan 10 703 69 Örebro Tfn: 019-676 26 00 Säte i Eskilstuna Org. nr: 556622-0736 Fax: Fax: 019-676 26 29 E-post: förnamn.efternamn@structor.se Hemsida: www.structor.se
1 Inledning och bakgrund På Lyktan 5 har förzinkningsverksamhet bedrivits med olika tekniker sedan 1962. Verksamheten är tillståndspliktig. I beslut från Länsstyrelsen 2006-11-20 ang tillstånd och punkt 5, skall bolaget i samråd med myndighet utreda föroreningsinnehållet i dagvattnet. Kontrollprovtagning av dagvatten har utförts under 2008 samt vid ett tillfälle under 2009. Resultatet visar på av metallerna zink, koppar, bly, kadmium, arsenik, krom och nickel samt även oljeindex och suspenderat material överskrider föreslagna riktvärden. Tydliga skillnader av dagvattnets innehåll kan ses mellan de olika provtagningstillfällena under 2008. Provtagningen i april 2008 har med några få undantag betydligt högre halter, vilket sannolikt beror på att nederbörd ej fallit under lång tid innan provtagning och ytorna har ackumulerat metaller, olja, partiklar mm. Ny provtagning utförs under 09 med provtagning på fler platser och fler parametrar. Slutsatser 1. Höga zinkhalter men även Cd + Cu 2. Höga halter olja + susp 3. Metaller och då ffa Zn förekommer löst i vatten 4. Generellt högre halter på asfaltsplan än vid samlingsprov En förklaring till höga oljehalter vid provtagningstillfället = läckande truck. Nygalvat gods lagras intill brunnar. Myndigheten har i beslut (MMM 74/2007) daterat 2009-02-18 ställt krav på: - Utreda orsaken till de förhöjda halterna - Upprätta åtgärdsplan och tidsplan Bolaget har inkommit med en aktivitets och åtgärdsplan daterad 2010-02-12. Nedan anges de olika aktiviteterna: 1. Uttag av prov från 2 samlingspunkter vid två olika tillfällen 2. Analys före filter i lab.miljö av parametrarna metaller, susp, olja, TOC, fysikaliska parametrar = 4 vattenprov. 3. Analys efter filter i lab.miljö vid test av 3 olika filter. Samma parametrar som ovan = 12 vattenprov. 4. Analys av filtermassa = 3 vattenprov 5. Utvärdering och beslut om val av filtermassa och bytesintervall 6. Test av filter i fullskala på 4 olika platser 7. Analys före och efter filter vid 2-4 tillfällen. Antalet analyser styrs av antalet brunnar. 4 brunnar vid 2 tillfällen= 20 vattenprov (före, efter + filtermassa). Analys före sker EJ vid samtliga brunnar. 8. Utvärdering och rapportering I PM daterat 20100330 har bolaget redovisat orsak till de förhöjda halterna. Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 2
2 Syfte Denna rapport syftar till att beskriva delresultat från utförda laboratorietester på 3 olika filtermassor. 3 Utförande 3.1 Provtagning av dagvatten Provtagning har utförts vid ett tillfälle 2010-03-30 ur brunn B-900 samt Brunn B2-400-1. Ett lätt regn har fallit under hela dagen och snösmältningen var i full gång. Valet av brunnar för provtagningarna gjordes för att ge en så representativ bild av föroreningsinnehållet i dagvattnet som möjligt. Brunnarna sitter som de sista möjliga provtagningspunkterna innan ledningarna ansluter till den kommunala dagvattenledningen som löper längs Fräsargatan. Brunnarnas placering framgår av provtagningsplan i bilaga 1. 3.1.1 Brunn B-900 Brunnen finns i kompressorrummet och har inget öppet lock. Syftet med provtagning av vatten ur denna brunn är att för att få en bild av vilka föroreningar som finns i dagvattnet på den nordöstra delen av fastigheten. Tillrinning till den aktuella brunnen sker från två brunnar på gården samt direkt från taket, på den del av huvudbyggnaden som är ursprunglig, via ledningar i byggnaden. På denna del av tomten finns det ytor som inte är asfalterade/hårdgjorda, främst i det nordöstra hörnet. Ur brunnen i kompressorrummet (B-900) uttogs 6 liter vatten i glasflaskor. Flödet var lågt och proverna togs direkt i brunnen. Vattnet var ganska klart men med lukt av något odefinierbart. 3.1.2 Brunn B2-400-1 Brunnen är en öppen dagvattenbrunn och finns under skärmtaket vid den utbyggnad som angränsar mot fastigheten Lyktan 3. Brunnen är den sista på stammen innan den ansluter till den kommunala ledningen. Bolaget har under 2010 monterat en grovavskiljare i dagvattenbrunnen för avskiljning av större partiklar, metallrester, trådar mm. Till brunn B2-400-1 rinner den största del av det dagvatten som förekommer på den sydöstra delen av fastigheten inklusive taket på det stora tältet och taket på huvudbyggnadens tillbyggnad i sydlig riktning. På denna del av tomten förekommer inga stora ytor som inte är asfalterade. Ur brunnen under skärmtaket (B2-400-1) uttogs 10 liter vatten i en plastdunk med hjälp av teleskopisk provtagare. Vattnet var vid provtagningstillfället svart men det var betydligt mindre skräp i brunnen än tidigare provtagning Proverna transporterades kylda till Mälardalens högskola för test av olika filtermassor. Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 3
3.2 Reningsmetod - filterkassetter Som val av metod för rening av dagvatten har fokus legat på att utnyttja befintliga dagvattenbrunnar för rening. Andra alternativ har ansetts innebära alltför stora kostnader för en befintlig industri. Som hårdvara har valet fallit på FlexiClean som är en filterhållare för rening av dagvatten. Mer uppgifter om företaget och produkten finns att läsa på www.flexiclean.eu Filtret monteras så att det täcker utloppsröret och vattnet filtreras då horisontellt vartefter brunnen fylls upp. Placeringen av filtret gör att det inte uppstår problem med igensättning på grund av löv och plastpåsar som eventuellt spolas ned i brunnen. Dessutom så finns det gott om utrymme för slamsugning av brunnen så filtret måste inte demonteras då detta skall utföras. Filtret kan förses med olika typer av filtermaterial. Då flera olika typer av föroreningar (metaller, olja och partiklar) har påträffats är syftet att utvärdera olika filtermassor för att kunna välja det filtermaterial som har bäst effekt med avseende på föroreningssituationen. 3.3 Val av filtermaterial Flera olika filter finns på marknaden idag med olika reningsgrad för olika ämnen. Det svåra är att hitta filter som kan rena många olika typer av ämnen. Vid aktuellt objekt är det extremt höga halter av zink men även andra metaller förekommer samt olja och suspenderat material. Vissa metaller är dessutom lösta i vattnet. 3 olika typer av filtermassor har valts: - aktivt kol - polonit - furubarksflis. Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 4
3.4 Laboratorieförsök Som tidigare beskrivits under 3.1 togs vattenprover ut från 2 st dagvattenbrunnar B-900 (provtaget i sex enliters glasflaskor) och B2-400-1 (provtaget i en tioliters plastdunk). De två dagvattenproverna provtogs och analyserades innan de slogs samman till ett gemensamt prov. Provtagning av samlingsprovet, utfördes före filtrering. På grund av hög partikelhalt i proverna, i synnerhet från brunn B2-400-1, skedde provtagning under kontinuerlig omrörning. Samlingsprovet fördelades i 3 st lika stora volymer för test av 3 olika filtermaterial (aktivt kol, polonit och furubarkflis). För laboratorieförsöken har Flexiclean tillverkat 1 kassett motsvarande 1/5 del av verklig storlek. Före filtrering tvättades filtermaterialen med en bäddvolym dubbelavjonat vatten i 30 min. Filtermaterialet placerades efter tvättning i en vävd påse som monterades i filterkassetten. Dagvattnet filtrerades genom kassetten ner i en behållare, varifrån de filtrerade proven togs. Efter filtrering genom båda filtermaterialen fastlades en stor del av partiklarna på filterpåsens översida. Då vattnet filtrerades genom furubarksflisen, noterades en diskoloration av det filtrerade vattnet. Genomströmningshastighet för filtrering sattes till 0.5 m 3 /dygn. Vattenproverna märktes, enligt tabell nedan, och skickades till ALS Luleå eller ALS Täby för metallanalys, respektive analys av oljeindex, ph, konduktivitet och suspenderat material. Provnamn Provbeskrivning Mängd Analys Prov 1 B-900 Före rening 50 ml Metaller, V3A + B Prov 2 B-900 Före rening 50 ml Inga prov till analys Prov 3 B2-400-1 Före rening 50 ml Metaller, V3A + B Prov 4 B2-400-1 Före rening 50 ml Inga prov till analys Prov 5 B-900 + B2-400-1 Före rening 50 ml Metaller, V3A + B Prov 6 B-900 + B2-400-1 Före rening 50 ml Inga prov till analys Prov 7 B-900 + B2-400-1 Efter rening flis 50 ml Metaller, V3A + B Prov 8 B-900 + B2-400-1 Efter rening Polonit 50 ml Metaller, V3A + B Prov 9 B-900 Före rening 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Prov 10 B2-400-1 Före rening 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Prov 11 B-900 + B2-400-1 Före rening 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Prov 12 B-900 + B2-400-1 Efter rening flis 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Prov 13 B-900 + B2-400-1 Efter rening Polonit 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Prov 17 B-900 + B2-400-1 Efter rening aktivt kol 50 ml Metaller, V3A + B Prov 18 B-900 + B2-400-1 Efter rening aktivt kol 50 ml Oljeindex, ph, susp + kond Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 5
4 Resultat 4.1 Dagvatten före rening Som tidigare beskrivits togs samlingsprov ur brunnarna B2-400-1 och B900. För att få en större volym samt en bättre representativitet på dagvattnets innehåll från hela fastigheten slogs dessa prover samman. Analys har skett från respektive brunn samt från det sammanslagna provet. Analys har skett av totalhalt metaller (V3B, partikelbundet och löst i vatten) metaller löst i vattnet (V3A), oljeindex. ph, konduktivitet och suspenderat material Resultaten finns att studera i Bilaga 2, Sammanställning analyser FÖRE rening samt analyserna i sin helhet Bilaga 4, Analysprotokoll. Resultatet ligger i paritet med tidigare provtagningar utförda under 2008 och 2009 med följande stora skillnader: Mängden suspenderat material är lägre i brunn B2-400-1. Detta är sannolikt en effekt av att bolaget arrangerat ett grovfilter i dagvattenbrunn samt att slamsugning skett. Oljeindex är betydligt lägre i båda brunnarna och framförallt brunn B2-400-1. Slamsugning av brunnar har sannolikt lett till att oljehalten minskat. I övrigt så kan man konstatera att halterna är generellt betydligt högre i B2-400-1. En relativt stor andel av zinken är löst i vatten, övriga metaller är till största del partikelbundna. Allvarligast bedöms halterna av zink vara samt det suspenderade materialet. 4.2 Reningseffekt furubarkflis 4.2.1 Metaller: Har bra till mycket bra reningseffekt för samtliga metaller förutom kadmium där det sker en ökning efter filter. Om detta beror på tillfälligheter pga relativt låga koncentrationer alternativt att det förekommer kadmium i filtermaterialet är oklart. För zink, bly och krom ligger reningseffekten över 90 %. I princip har alla partikelbundna föroreningar fastnat i filtermassan dvs de resthalter som finns kvar efter rening utgörs av föroreningar lösta i vatten. 4.2.2 Övriga parametrar En reduktion sker av suspenderat material. Effekten på olja går ej att dra några slutsatser om då ingen olja har kunnat konstateras på ingående vatten. Furubarksflisen sänker ph:et med ca 3 ph-enheter. Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 6
4.3 Reningseffekt Polonit 4.3.1 Metaller: Har bra till mycket bra reningseffekt för samtliga metaller förutom krom där det sker en liten ökning efter filter. Om detta beror på tillfälligheter pga relativt låga koncentrationer alternativt att det förekommer krom i filtermaterialet är oklart. För zink, bly och koppar ligger reningseffekten över 70 %. I jämförelse mot furubarkflisen utgörs de resthalter som finns kvar efter rening av polonit framförallt av partikelbundna föroreningar. 4.3.2 Övriga parametrar En reduktion sker av suspenderat material. Effekten på olja går ej att dra några slutsatser om då ingen olja har kunnat konstateras på ingående vatten. Poloniten höjer ph:et med ca 5 ph-enheter. 4.4 Reningseffekt aktivt kol 4.4.1 Metaller: Har bra till mycket bra reningseffekt för samtliga metaller förutom arsenik där det sker en stor ökning efter filter. Om detta beror på tillfälligheter pga relativt låga koncentrationer alternativt att det förekommer arsenik i filtermaterialet är oklart. För övriga metaller ligger reningseffekten över 75 %. I jämförelse mot furubarkflisen utgörs de resthalter som finns kvar efter rening genom aktivt kol framförallt av partikelbundna föroreningar. 4.4.2 Övriga parametrar En reduktion sker av suspenderat material. Effekten på olja går ej att dra några slutsatser om då ingen olja har kunnat konstateras på ingående vatten. Vattnets konduktivitet har höjts med ca en faktor 4. Aktivt kol höjer ph:et med ca 3 ph-enheter. 4.5 Samlad bedömning av reningseffekt på filtermaterial Av de 3 olika filtermaterialen som testats så har aktivt kol generellt den bästa reningseffekten följt av furubarksflis och sist polonit. Det aktiva kolet har dock en ökning av arsenik efter rening. Den enskilda metall som bedöms var allvarligast är zink och där har furubarksflisen klart bäst reningseffekt. Resultaten finns att studera i Bilaga 3, Sammanställning analyser EFTER rening samt analyserna i sin helhet Bilaga 4, Analysprotokoll. Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 7
5 Slutsatser Samtliga testade filtermaterial bedöms ha god reningseffekt på metaller. Orsak till ökning av vissa metaller efter rening bör utredas mer noggrant. Vid tidigare provtagningar har olja konstaterats i dagvattnet. Vid denna provtagningsomgång påträffades ej olja varvid effekten av rening av olja efter filter ej går att utvärdera. Erfarenhetsmässigt är det aktivt kol som anses ha bäst effekt på rening av organiska ämnen. Ytterligare laboratorietester på samma filtermaterial bör utföras för att bland annat utvärdera: - Hur stora mängder föroreningar kan bindas till de olika filtermaterialen. Detta är av vikt för att kunna bedöma hur ofta filterbyten skall ske - Avtar reningseffekten med tiden - Utvärdering av reningseffekt på kolväten - Vilket filter är kostnadseffektivast BILAGOR Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Situationsplan med dagvattenbrunnar markerade Sammanställning analyser före rening Sammanställning analyser efter rening Laboratorieanalysprotokoll Uppdragsnummer: 6135-001 Sida 8
BILAGA 1 Situationsplan STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Uppdragsnummer: 6135-001 Lyktan 5 Utredning av dagvatten
BILAGA 2 Sammanställning analyser före rening STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Uppdragsnummer: 6135-001 Lyktan 5 Utredning av dagvatten
BILAGA 3 Sammanställning analyser före rening STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Uppdragsnummer: 6135-001 Lyktan 5 Utredning av dagvatten
BILAGA 4 Sammanställning analyser före rening STRUCTOR MILJÖTEKNIK AB Uppdragsnummer: 6135-001 Lyktan 5 Utredning av dagvatten