1. Hva er Partikkelavskilling av overvann?

Under nedbør ledes regnvannet/overvannet over tette flater og vasker med seg partikler og forurensning. Det forurensede vannet og partiklene ledes gjerne via rister og sluk til overvann/avløpsnettet eller direkte til nærmeste resipient. Større partikler (grus, sand, blader, kvister, søppel) kan føre til problemer i overvannssystemet i form av tilstopping. Dette kan unngås ved å fange partiklene ved hjelp av rister, gitter, sandfang, skumskjermer, dykkede utløp mm.
I typisk urbane-, industrielle områder og veianlegg avsettes det forurensning i veibane og overvannsystem fra trafikk, bygningsvirksomhet og bygningskropper. Forurensningen kan omfatte oppløste eller flytende stoffer (kjemikalier, hydrokarboner etc), og miljøgifter/tungmetaller i form av partikkelbunden forurensning. Disse fanges ikke effektivt med overnevnte tiltak. Håndtering av oppløst eller flytende forurensning krever egne løsninger, og er ikke beskrevet her. For fanging eller tilbakeholdelse av partikler tyngre enn vann, foretrekkes en løsning basert på gravitasjon- eller sedimentering. Tradisjonelt er dette anlegg som krever stor plass for å oppnå ønsket virkningsgrad.


Det er mange kilder til forurensning fra veiene

veistøvet er forurenset og transporteres med overvannet

vinteren gjør forurensningene mer synlige

Kobbertak er vakkert..........

... men kobberet er et tungmetall, som trasnporteres med overvannet

Vårt produktområde "Partikkelavskilling overvann" omfatter kompakte, prefabrikkerte og testede sedimenteringsenheter for tilbakeholdelse av partikkelbunden forurensning. Det kan oppnås tilfredstillende virkningsgrad for partikler med størrelse ned til ca 70 my - avhengig av belastning og størrelse på enheten. Effektive partikkelavskillere eller såkalte supersandfang er kompakte sedimenteringsbasseng som tar lite plass. For tilbakeholdelse av svært fint slam og mindre partikler (typisk under 70 my), anbefaler vi andre tiltak (eks filtreringsbasseng eller filter).


2. Tradisjonelle løsninger

2.1 Gatesandfang
I bystrøk, der det ikke er plass til større sedimenteringsbasseng, har gatesandfangene en viktig funksjon. Den tiltenkte funksjonen til gatesandfangene er å holde tilbake grus og sand, og hindre at dette blir fraktet videre i rørnettet og dermed reduserer slitasje og hindre tilstopping. Ved å fange partikler, kan gatesandfangene potensielt også holde tilbake deler av foruresningen, forutsatt at de blir vedlikeholdt (tømmes regelmessig) og ikke overbelastet. Hvis ikke reduserer den mulige virkningsgraden vesentlig. Den tradisjonelle gatesandfangene har imidlertid sine begrensinger, spesielt i områder med mye forurensning og/eller sårbare resipienter. For å holde tilbake de mindre partiklene, redusere risiko for resuspensjon, og oppnå en mer dokumenterbar virkningsgrad, bør en prefabrikkert partikkelavskiller eller et "supersandfang" vurderes.

En mengderegulator/virvelkammer kan sørge for at eksisterende sandfang ikke blir overbelastet. Ikke kombinasjon med et fordrøyningsvolum, kan dette gjøre at en større andel av partiklene holdes tilbake. I forbindelse med sårbare resipienter eller ved høy grad av forurensning, kan en partikkelavskiller eller supersandfang installeres som et supplement.

2.2 Åpne sedimenteringsbasseng
Avrenningen fra veianlegg inneholder miljøgifter og annen forurensning. Kildene finnes på både kjøretøyene og selve veianlegget. Stor trafikk genererer mer forurensning. Trafikkerte tunneler har en spesiell utfordringer knyttet til høye konsentrasjoner og utslipp i forbindelse med tunnelvask.
Et tradisjonelt åpnet sedimenteringsbasseng vil, såfremt det er bygget og driftes riktig, holde tilbake partikkelbunden foruresning. Imidlertid er slike anlegg plasskrevende. I tillegg til sedimenteringsvolumet (tørrværsvolumet), fungerer deler av det tilgjengelige volumet som fordrøyning.

 

Fordrøynings- og sedimenteringsvolum

Tradisjonelt sedimentering/fordrøyningsanlegg ved et veianlegg

Ved å utforme sedimenteringsanlegget riktig, og anvende effektive mengderegulatorer og nivåregulatorer for regulering av henholdsvis vannføring og nivå i bassenget, kan det tilgjengelige volumet utnyttes langt bedre. Selve sedimenteringsvolumet kan dermed økes og bidra til å forbedre virkningsgraden.

Se figuren nedenfor (Les mer om dette i forbindelse med mengderegulering og nivåregulering.)

Med en partikkelavskiller eller et supersandfang, enten som en erstatning eller et suplement til sedimenteringsbasseng, kan virkningsgraden forbedres og større grad dokumenteres. Våre partikkelavskillere er testede enheter med dokumentert ytelse. Siden de leveres prefabrikkerte er de mindre sårbare i forhold til utførelse på anlegg.

3. Prefabrikkerte partikkelavskillere - Supersandfang

Vårt produktområde "Partikkelavskilling overvann" omfatter kompakte, prefabrikkerte og testede sedimenteringsenheter for tilbakeholdelse av partikkelbunden forurensning. Sammenlignet med tradisjonelle sedimenteringsbasseng, er fordelene:
- mindre plasskrevende
- prefabrikkert (enklere å bygge et bra anlegget)
- dokumentert ytelse (mindre avhengig av utførelse)

Det kan oppnås tilfredstillende virkningsgrad for partikler med størrelse ned til ca 70 my - avhengig av belastning og størrelse på enheten. For tilbakeholdelse av svært fint slam og mindre partikler (typisk under 70 my), anbefaler vi andre tiltak (eks filtreringsbasseng eller filter).


3.1 Egenskaper
I likhet med tradisjonelle sedimenteringsløsninger, er virkningsgraden i våre prefabrikkerte partikkelseparatorer betinget av størrelse på enheten, belastning og ikke minst sedimenteringshastighet (partikkelstørrelse). Generelt vil virkningsgraden øke ved lavere belastning.
Med kompakte separatorer kan det oppnås tilfredstillende virkningsgrad for partikler med størrelse ned til ca 70 my (avhengig av belastning og størrelse på enheten). Virkningsgraden uttrykkes som andel partikler tilbakeholdt (%), som funksjon av belastning (vannføring), for en gitt partikkeldistribusjon (størrelse - PSD). Virkningsgraden er typisk verifisert gjennom tester i hydraulisk lab og eventuelt fullskala-tester i felt. Testene i lab utføres med en gitt partikkeldistribusjon (partikkelstørrelse) ved konstant vannføring. Virkningsgraden beregnes ved å telle andelen partikler som fanges i enheten.
Virkningsgraden er sterkt knyttet til belastning. Når belastningen øker, vil virkningsgraden raskt reduseres. I likhet med tradisjonelle sedimenteringsanlegg, der virkningsgraden reduseres med økende overflatebelastning, er vikningsgraden på en partikkelavksiller også påvirket av størrelsen. Generelt vil en mindre enhet oppnå lavere virkningsgrad sammenlignet med en større enhet - ved en gitt belastning. Det samme gjelder sedimenteringshastighet og partikkelstørrelse. Virkningsgraden er mindre for små partikler sammenlignet med større.

Ved siden av virkningsgrad, er evnen til hindre resuspensjon viktig. Ved resuspensjon aktiveres allerede sedimenterte partikler, slik at disse videreføres til nedstrøms anlegg og resipient. På den måten reduseres den akkumulerte virkningsgraden (virkningsgrad over tid). Det vesentlige er å unngå overbelastning (eks ved hjelp av en mengdergulator og et oppstrøms nødoverøp). Imildertid kan utformingen av partikkelavskilleren bidra til å redusere risiko for resuspensjon.

3.2 Spesifikasjon og dimensjonering
Fra et krav- og spesifikasjonsståsted er kan det hensiktsmessige være å knytte virkningsgrad til partikkelkonsentrasjon TSS (g/ml). For en prefabrikkert sedimenteringsenhet, er det imidlertid vanskelig å definere en «universell» virkningsgrad basert på konsentrasjon. Som beskrevet over, er effektiviteten til en sedimenteringsenheten direkte knyttet opp til partikkelstørrelse/distribusjon. Virkningsgraden blir uttrykt som andel tilbakeholdte partikler, som funksjon av belastning, knytet til en definert partikkelfordeling. Partikkelkonsentrasjonen, TSS, er ikke en konstant størrelse, og vil variere fra sted til sted og over tid. Om partikkelsammensetningen i tilrenningen er beskrevet, kan en beregne virkningsgrader basert på TSS ved konstant tilrenning. Mer komplisert blir det hvis virkningsgraden TSS skal dokumenteres som eksempelvis et snitt over tid (år), der belastningen, partikkelfordeling (størrelse) og konsentrasjon varierer. Store vannføringer ikke bare øker belastningen i systemet, men også transportevnen av større partikler, som er lettere å sedimentere. På den annen side representerer stor vannføring typisk lavere konsentrasjon av partikler. Ikke minst vil partikkelfordelingen og konsentrasjonen variere sterkt over tid også under et og samme regnskyll (first-flush effekt).

For anlegg med lite fall og kritiske oppstrøms vannivåer, bør også trykktapet gjennom partikkelavskilleren vurderes.

Ved dimensjonering av en partikkelseparator er følgende størrelser av betydning:
- Dimensjonerende tilrenning
- Tilgjengelig plass
- Beskrivelse av tilført vannkvalitet (partikkelstørrelser og evt TSS)
- Ønsket virkningsgrad (% av partikler med aktuell partikkelstørrelse, ved dimensjonerende vannføring)
- Maksimal oppstrøms oppstuvning (vurdering av nødoverløp).

3.3 Utforming av anlegg generelt
I tillegg til selve partikkelavskilleren, er utforming av anlegget oppstrøms avgjørende for den totale virkningsgraden. For best mulig utnyttelse av en renseløsning (og investeringen), bør utforming sikre at forurensingen faktisk fraktes til renseenheten, og ikke «forsvinner» i oppstrøms permeable flater, drensledninger eller rørsystem. Det primære er å hindre forurensning av nedstrøms resipient. Samtidig bør man ha kontroll på hvor forurensningen avsettes, slik at forsvarlig håndtering er mulig. Hvis overvannet transporteres i åpne grøfter eller dreneringsrør før det når rister og sluk, er det en risiko for at partiklene og forurensningen avsettes her, og vanskeliggjør forsvarlig håndtering av slammet.

For å redusere risiko for overbelastning av partikkelavskilleren og hindre resuspensjon, bør en oppstrøms mengderegulator og evt nødoverløp vurderes.

Behovet for prøvetaging bør også vurderes i planleggingsfasen. Hvis det er krav eller ønske om måling av faktisk utslipp, bør det tilrettelegges for prøvetaging nedstrøms partikkelavskilleren. Om man ønsker å verifisere virkningsgraden til partikkelavskilleren, bør det i tillegg etableres en prøvetagningskum rett oppstrøms innløpet til partikkelavskilleren.