Arbete med bräddar i Trollhättan Drazen Kendes och Katarina Örning Trollhättan Energi AB
Spill- och dagvattentunnlar i Trollhättan
Ledningsnät inklusive pumpstationer
Fällningskemikalier Arvidstorps avloppsreningsverk Provpunkt efter försed. Bräddat innan verket Bräddat efter försed. Tunnelsystemet Luftning Galler Sandfång Försedimentering Eftersedimentering Göta Älv Returslam Rötning Polymertillsats Överskottslam Provpunkt utgående Provpunkt inkommande
Bräddad mängd (m3) Nederbörd (mm) Bräddstatistik ledningsnät 4500000 1400 4000000 1200 3500000 3000000 1000 2500000 800 2000000 600 1500000 1000000 400 500000 200 0 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 0 Bräddad mängd (m3) År Nederbörd (mm)
Inkommande flöden till reningsverket ink volym miljoner m 3 nederbörd mm* 2002 10,5 759 2003 12,1 643 2004 10,4 786 2005 10 652 2006 10,8 955 2007 10,3 908 2008 10,1 947 2009 9 702 2010 9,7 750 2011 11,7 869 2012 12,2 1035 Ca 30% av inkommande volym är spillvatten. Ca 10 % är dagvatten, och resten, ca 60%, är långsam/indirekt nederbördspåverkan (dränering, inläckage) *Mätdata från kommunens mätare vid kommunhuset/förrådet; korrigerat för snöperioder
Handlingsplan bräddar Syfte Beskriva hur TEAB planerar att minska utsläppen av orenat eller delvis renat (bräddat/förbilett) avloppsvatten från Arvidstorps avloppsreningsverk och ledningsnät. Presentera: - förslag på åtgärder - förväntad effekt på volymen och utsläppen av övergödande ämnen och mikroorganismer Mål Under en 10-årsperiod ska utsläppen via bräddningar minska till mindre än 15% av 2006 års bräddningar, vilket motsvarar < 180 000 m 3.
2011 års Nuläge Krav 15% av 2006 års brädd < 180 000 m3 2011 års brädd ~ 200 000 m3 2011 års brädd motsvarar ca 17 % av 2006 års bräddvolym.
Upprättande av hydraulisk modell Beskrivning av avloppsledningsnät och anläggningar Import av modelldata från GIS- och ledningsdatabas till MIKE URBAN Huvudavloppsledningar, tunnlar och brunnar med tillhörande attribut (såsom diameter, material och vattengång) Pumpstationer och tryckledningar Bräddavlopp DHI
Upprättande av hydraulisk modell Beskrivning av avloppsledningsnät och anläggningar Tunnelsystem Kombinerad ledning Flödesreglering Bräddavlopp Brunn DHI
Upprättande av hydraulisk modell Beskrivning av belastningar på avloppsnätet Import av bakgrundskartor från GIS Dricksvattenförbrukning ansluts som spillvattenbelastningar i punkter Belastningar vid nederbörd ansluts som ytor. Både snabb avrinning (hårdgjorda ytor) och långsam avrinning (läck- och dränflöden) beskrivs i modellen DHI
Upprättande av hydraulisk modell Belastningar flödeskomponenter i avloppsnät Snabb nederbördspåverkan (FRC), avrinning från hårdgjorda ytor Spillvatten (spill) Långsam nederbördspåverkan (SRC), läck- och dränvatten DHI
Upprättande av hydraulisk modell Verifiering/kalibrering mot uppmätta förhållanden, FRC En initial uppskattning av ansluten hårdgjord yta, dvs en yta som bidrar med en direkt flödespåverkan på ledningsnätet i samband med nederbörd (FRC), fås när uppmätta flöden jämförs med uppmätta regn. Även koncentrationstider kontrolleras. DHI
Upprättande av hydraulisk modell Verifiering/kalibrering mot uppmätta förhållanden, spill B102 Spillvariation: o-röd=alla dagar, +-blå=vardag, *-grön=weekend Spillflöde relativt medel, timfaktor 2 1.5 1 0.5 Ett medelspillflöde har tagits fram utifrån mätning av torrvädersförhållanden. Medelflödet har även kontrollerats mot uppgifter för debiterad vattenförbrukning. spillmedel=0.00025 m3/s 0 5 10 15 20 Klockslag DHI
Upprättande av hydraulisk modell Verifiering/kalibrering mot uppmätta förhållanden, totalt Kalibrering av FRC + SRC + spill Totala ytor, flöden & koncentrationstider etc kontrolleras mot uppmätta värden. DHI
Trollhättans avloppsmodell, exempel på användning Funktions- och kapacitetsberäkningar identifiering av svagheter Bräddberäkningar årliga volymer i bräddpunkter Åtgärdsförslag optimering, framtagande av handlingsplan Analys av tillskottsvattenmängder värdering av åtgärder Konsekvenser av nyanslutningar hur klarar systemet framtida krav DHI
Trollhättans avloppsmodell, exempel på användning Analys av tillskottsvatten Effekter av åtgärder Låg infiltration Medelinfiltration Hög infiltration Bräddrapport Driftoptimering Normal belastning, P2 Hög belastning, P2 Registrerad bräddning i Blockering av P1 i ca 11.5 h, ÖVK 1806 m 3 ger bräddflöde på ca 40-45 l/s DHI
Flödesmätning på ledningsnätet
Största bräddarna Hitta de största bräddarna med hjälp av modellen Bräddpunkt centrala staden Årlig brädd Andel av totala bräddningsvolymen B15 122 921 62 % B25 53 993 27 % B21 4 959 2,5 % B17 3 810 1,9 % B26 1 600 0,8 % B20 1 308 0,7 % B8 165 - B12 134 - B7 93 - B3 1 - B19 1 - Bräddpunkt Sjuntorp Årlig brädd Andel av totala bräddnings-volymen P16_B 5336 2,7 % P40_BR 1931 1,0 % P1_SJNT 1735 0,9 % B102 291 - P20_B 211 - B105 146 - B103 66 - B106 59 - SJNT_BRX 51 - BXXX 23 - B104 4 - Totalt centrala staden 188 984 95 % P17_BR 2 - Totalt Sjuntorp 9856 5 %
Åtgärd 1. Öppna vidaregående flöde i B15 all tidigare brädd till ARV 1. Stänga B25 all tidigare brädd till ARV + ökad magasinering och utjämning mot flödestoppar Åtgärdsalternativ Total årlig bräddvolym, m 3 Reduktion i bräddvolym, m 3 Andel av ursprunglig bräddvolym 2006 Bräddvolym som andel av total årlig tillrinning Inga 198 800 0 16.6% 1.8% Öppna i B15 106 300 92 500 8,9 % 1.0 % Öppna i B15 + stänga B25 Brädd ARV 67 400 131 400 5,6 % 0.6% B15: + 30 000 B15 + B25: + 45 000
Resultat årliga bräddningsvolymer Krav 15% av 2006 års brädd < 180 000 m 3 2011 års brädd ~ 200 000 m 3 Öppna i B15 106 000 m 3 Öppna i B15 + stänga B25 67 000 m 3 Bortkoppling 75 % hårdgjord yta 22 000 m 3
Slutsats Den totala årliga bräddningsvolymen minskar till 5,6 % av 2006 års bräddvolym genom att öppna B15 och stänga B25. Uppfyller TEAB:s mål om att brädda < 100 000 m 3 2014. 2012 års brädd efter att en av bräddarna stängts uppgick till 95 940 m 3.
Hur går vi vidare?
Nederbörd 9 Mm 3 Kunder debiteras 3,6 Mm 3 Vattenverket prod 4,8 Mm 3 Dricksvattenledning Dränering och inläckage 7 Mm 3 Spillvattenledning Dagvatten 1,0 Mm 3 Spillvatten 3,6 Mm 3 Reningsverket 12 Mm 3 Bräddning 0,1 Mm 3 Dagvatten 5 Mm 3 Älven Dagvattenledning
Hur stor andel av nätet är separerat? Vårt separerade system är ca 62 % av totala nätet (176 km dagvatten/283 km spillvatten) Ca 80% av det separerade systemet är verksamt (se kartbild).
Inkommande flöden till reningsverket ink volym miljoner m 3 nederbörd mm* 2002 10,5 759 2003 12,1 643 2004 10,4 786 2005 10 652 2006 10,8 955 2007 10,3 908 2008 10,1 947 2009 9 702 2010 9,7 750 2011 11,7 869 2012 12,2 1035 Ca 30% av inkommande volym är spillvatten. Ca 10 % är dagvatten, och resten, ca 60%, är långsam/indirekt nederbördspåverkan (dränering, inläckage) *Mätdata från kommunens mätare vid kommunhuset/förrådet; korrigerat för snöperioder
Tillskottvattnet i Trollhättan har kategoriserats enligt följande följande: Lågt bidrag av tillskottsvatten < 40 l / m / dag Medel bidrag av tillskottsvatten 40 80 l / m / dag Högt bidrag av tillskottsvatten > 80 l / m / dag Lågt bidrag av tillskottsvatten < 40 l / m / dag Medel bidrag av tillskottsvatten 40 80 l / m / dag Avrinningsområdena indelade efter mängden tillskottsvatten: Högt bidrag av tillskottsvatten > 80 l / m / dag : Lågt Medel 0 5 7 8 10 13 14 18 19 20 24 29 30 33 35 36 37 38 39 41 43 45 49 50 52 53 56 57 59 60 61 62 63 1 2 11 17 21 26 27 28 31 40 42 48 54 55 Högt 3 4 6 9 12 15 16 22 23 25 32 34 44 46 47 51 58
DHI
Område per kategori
Område per kategori
Kategorisering av område per SRC
Kostnad för rening av tillskottsvatten 0.51kr / m / dag Bidragande yta, tillskottsvatten - 306ha Delavrinningsområde 47 Område Längd kombinerade per ledningar kategori 11 667m Bidragande hårdgjordyta 56ha Kostnad för separering N/A Antal källare i området 98
Område 47 del 1
Område 47 del 2
Tillskottsvatten
Tunnelsystem Flödesutjämning Som första steg: Bedöm utjämningvolymen i tunnelsystemet Upprätta modell för dimensionering av dämpskärmar Utveckla styrsystem för utjämning Upprätta åtgärsplan Vinster: Jämnare belastning medför effektivare reningsprocess Minskad risk för bräddning
Tillskottsvatten Som första steg: Detaljutredning av inläckage och felkopplingar i de mest påverkade områdena Upprätta åtgärdsplan Beakta andra intressenter i gaturummet Studera avledningsstråk för ytvatten Vinster: Minskad risk för Översvämningar i källare Bräddningar Försämrad råvattenkvalitet nedströms Påverkan på rescipient Bättre reningskapacitet för kväve Bättre slamkvalitet