1 / 60

BM2 Miljøteknikk

BM2 Miljøteknikk. VANNRESSURSER OG VANNFORURENSNING. Foreleser : Prof. Hallvard Ødegaard Institutt for vassbygging. VANNRESSURSENE OG BRUKEN AV DISSE VANNKVALITET OG VANNFORURENSNING TEKNOLOGIER FOR RENSING (AV DRIKKEVANN OG AVLØPSVANN SAMT GJENBRUK AV RESSURSER I AVLØPSVANN).

lucus
Download Presentation

BM2 Miljøteknikk

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. BM2 Miljøteknikk VANNRESSURSER OG VANNFORURENSNING Foreleser : Prof. Hallvard Ødegaard Institutt for vassbygging • VANNRESSURSENE OG BRUKEN AV DISSE • VANNKVALITET OG VANNFORURENSNING • TEKNOLOGIER FOR RENSING • (AV DRIKKEVANN OG AVLØPSVANN SAMT GJENBRUK AV • RESSURSER I AVLØPSVANN) Prof. Hallvard Ødegaard

  2. BM2 Miljøteknikk VANNRESSURSER OG VANNFORURENSNING Foreleser : Prof. Hallvard Ødegaard Institutt for vassbygging Forelesning 1: VANNRESSURSENE OG BRUKEN AV DISSE Prof. Hallvard Ødegaard

  3. VANN ER EN FORNYBAR RESSURS Enhet: 103 km3/år Det hydrologiske kretsløpet Prof. Hallvard Ødegaard

  4. VANNET PÅ JORDEN Midlere nedbør på jorden er ca 113.000 km3, men kun ca 14.000 km3 er utnyttbart ferskvann hvorav 2-5.000 km3 er utilgjengelig slik at kun 9.000-12.000 km3 er tilgjengelig for å forsyne menneskeheten med vann til menneskelig forbruk, jordbruk og industri. Ferskvannsmagasinene utgjør ca 93.000 km3, som utgjør bare 0.07 % av klodens totale vannmasse Prof. Hallvard Ødegaard

  5. TILGJENGELIGHETEN AV VANN I VERDEN ER UJEVNT FORDELT OG PRESSET PÅ FERSKVANNS- RESSURSENE ØKER MED TIDEN Prof. Hallvard Ødegaard

  6. Vann og sanitærforhold på verdensbasis Prof. Hallvard Ødegaard

  7. FORNYBARE VANNRESSURSER (m3/person*år) Forbruk : 800-1200 m3/år*pe Fornybare ressurser,m3/år*pe: < 1700 : restriksjoner kreves < 1000 : vannmangel oppleves < 500 : alvorlig vannmangel gjenbruk abs. nødv. Gjenbruk er det eneste som kan redde verden fra vannmangel Prof. Hallvard Ødegaard

  8. GLOBAL BRUK AV FERSKVANN FORDELT PÅ SEKTOR Prof. Hallvard Ødegaard

  9. HVA BRUKER VI FERSKVANNET TIL? • Vannforsyning til husholdninger • - Drikkevann, vaskevann, matproduksjon • Irrigasjon • - Matproduksjon, miljøvanning • Akvakultur • Industriell produksjon • - Prosessvann, kjølevann • Produksjon av elektrisk kraft • Rekreasjon • Resipient for avløpsvann • Transport Motstridende ønsker kampen om vannet For menneskeheten er tilgangen på rent drikkevann og akseptable avløpsløsninger den største utfordring Prof. Hallvard Ødegaard

  10. Bruken av vann – eksempel USA Prof. Hallvard Ødegaard

  11. DEN POSITIVE BRUKEN AV VANN • Vannforsyning • Irrigasjon • Akvakultur • Vannkraft • Kjølevann • Industriproduksjon • Rekreasjon • Resipient • Vi skal i det følgende konsentrere • oss om : • Bruken av vann til vannforsyning • og avløp • 2. Bruken av vann til kraft- • produksjon • 3. Bruken av vann til akvakultur Prof. Hallvard Ødegaard

  12. Vannkilde Vannrense - Pumpe- Vann Vann distribusjon, Overflatevann, Rensing av Resipient anlegg stasjon reservoar innsamling av overløp, urban avløpsvann avløpsvann hydrologi Avløp Vannforsyning VANNFORSYNING OG AVLØP Avløpsrensing Vannkvalitet Slamdisp. Gjenbruk Vannkilde - Vannkvalitet Beskyttelse Regulering Distribusjons- og Oppsamlingsnett Materialvalg, trykk Transport- system – Materialvalg energibruk Resipient Forurensning Vannkilde Rekreasjon Urban avrenning Overløp, diffus Forurensning Vannbeandl.- Endring av vannkvaltet Prosess Utjevnings- volum Foruks-mønster Prof. Hallvard Ødegaard

  13. VANNFORSYNING – ET GAMMELT FAGOMRÅDE Aqueduct of Águas Livres Lisbon, Portugal Ancient Roman Aqueduct, Secovia, Spain Prof. Hallvard Ødegaard

  14. TILGANG PÅ DRIKKEVANN I NORGE • Tilgjengeligheten på ferskvann til forsyningsvann er god i • hele landet bortsett fra i enkelte kystdistrikt • Derimot er ikke tilgjengeligheten på ferskvann av god • kvalitet like god over hele landet • Typisk forbruk av ferskvann til husholdninger i Norge : • Bad, dusj 40 l/pe*d • WC 30 “ • Klesvask 25 “ Totalt vannforbruk • Oppvask 20 “ i hele landet : • Matlaging 8 “ • Bilvask/vanning 7 “ 840 mill m3/år • Totalt 130 l/pe*d Prof. Hallvard Ødegaard

  15. KVALITETSKRAV TIL VANN • Det finnes både internasjonale (WHO, EU, etc) og • nasjonale kvalitetskrav til drikkevann • Med den nye drikkevannsforskriften avviker Norges • og EU’s krav til drikkevann lite fra hverandre • EØS-avtalen har satt et press på at kravene må • overholdes • Det settes krav til : • kvaliteten av råvann som kan benyttes til drikkevann • kvaliteten av vann levert til forbruker • prøvetaking og analyse Prof. Hallvard Ødegaard

  16. VANNKILDER I NORGE • Type av vannkilde Antall vannverk • Innsjø/tjern 647 (44,2 %) • Elv/bekk 412 (28,1 %) • Grunnvann 405 (27,7 %) • Totalt 1464 (100 %) • Type Antall personer Vannmengde levert forsynt(pe) (%) m3/år • Innsjø/tjern 3.285.000 (76,6 %) 710 * 106 (84,5 %) • Elv/bekk 650.000 (15,2 %) 80 * 106 ( 9,5 %) • Grunnvann 360.000 ( 8,4 %) 50 * 106 ( 6,0 %) • Totalt 4.290.000 (100 %) 840 * 106 (100 %) Prof. Hallvard Ødegaard

  17. BRUK AV GRUNNVANN I EUROPA (Norge bruker svært lite grunnvann) Prof. Hallvard Ødegaard

  18. GRUNNVANN MED SALTVANNSINNTRENGNING Prof. Hallvard Ødegaard

  19. VÅTMARKSOMRÅDER SOM ER TRUET SOMFØLGE AV OVERUTNYTTELSE AV GRUNNVANN Prof. Hallvard Ødegaard

  20. GRUNNVANNSAKVIFERER SOM TRUES AV NITRATFORURENSING Prof. Hallvard Ødegaard

  21. GRUNNVANNSAKVIFERER SOM TRUES AV PESTICIDFORURENSING Prof. Hallvard Ødegaard

  22. OVERFLATEVANN KONTRA GRUNNVANN Prof. Hallvard Ødegaard

  23. VANNVERK I NORGE • Anleggsstørrelse Antall vannverk Antall personer % av • (pe) tilknyttet befolkn. • < 100 > 87 ca 5.000 0,1 • 100 - 1.000 961 315.000 7,3 • 1.000 - 5.000 297 590.000 13,7 • 5.000 - 10.000 63 390.000 9,0 • 10.000 - 20.000 44 570.000 13,2 • > 20.000 40 1.880.000 43,5 • Totalt ca 1.500 ca 3.800.000 ca 87,0 Prof. Hallvard Ødegaard

  24. VANNFORSYNINGSNETTET I NORGE Total lendge : 34.500 km, 500 km lagt før 1910 1.600 km lagt i årene 1910-1940 10.000 km lagt i årene 1940-1970 18.700 km lagt etter 1970 3.700 km alder ukjent 13.200 km jern/stålrør 17.000 km plastrør 3.200 km asbestcementrør 1.100 km ukjent GJENANSKAFFELSES- VERDI : 100 MILLIARDER KR !! Gjennomsnittlig lekkasje-prosent : 33 % Prof. Hallvard Ødegaard

  25. FORVALTNINGEN AV VANNFORSYNINGEN Prof. Hallvard Ødegaard

  26. STATUS FOR VANNFORSYNINGEN 1994 (SIFF 1997) % av antall % av vannverk befolkningen Tilfredstillende 38 % 66 % Ikke tilfredstill. 62 % 34 % Investeringsbehov innen år 2000 : Ca 4 milliarder (1995) Prof. Hallvard Ødegaard

  27. HVA ER ET AVLØPSANLEGG • AVLØPSNETTET • > 70-80 % AV KOSTNADENE • OVERLØPSANLEGGENE • RENSEANLEGGET 25 % AV KOSTNADENE • Forbehandlingen 5 % • Hovedprosessen 10 % • Slambehandlingen 10 % • UTSLIPPSANLEGGET 5 % AV KOSTNADENE Prof. Hallvard Ødegaard

  28. AVLØPSSYSTEMER • Felles-system • Spillvann (kloakk) • Overvann-regnvann • i samme ledning • Separat-system • Spillvann (kloakk) • Overvann-regnvann • i separate ledninger Prof. Hallvard Ødegaard

  29. AVLØPSNETTET • Totalt ca 40.000 km • (ca 10 m per innbygger) • Før 1910: ca 500 km • 1910-1940 : ca 2.000 km • 1940-1970: ca 12.500 km • Etter 1970: ca 25.000 km Gjenanskaffelsesverdi: 150 milliarder kroner !!!! Prof. Hallvard Ødegaard

  30. I GATA ER DET MANGE LEDNINGER Planlegging, bygging og drift av vann- og avløpsnett er kostbart og må ta hensyn til andre infrastrukturelementer (tele- og strømkabler, gater, fortau etc). Det kreves betydelig BA-teknisk kompetanse for å bygge VA-tekniske anlegg. Ofte er blir arbeidet for dårlig med brudd og lekkasjer som resultat. Oversvømmelser som følge av for dårlig dimensjonerte og bygde avløpsnett representerer store beløp i skade- erstatning. Ett selskap: 468 mill i 1999. Prof. Hallvard Ødegaard

  31. OVERSVØMMELSER SKAPER STORE PROBLEMER OG ER KOSTBARE 100 millioner kroner kostet uværet i Oslo, Bærum og Asker i september 1999 Prof. Hallvard Ødegaard

  32. HVA INNEHOLDER AVLØPSVANN • Hovedskillet : Partikulært stoff/ Løst stoff • Partikler - suspendert stoff 100 % 0 % • Organisk stoff - BOF/KOF 70 % 30 % • Næringstoffer - fosfor/nitrogen 30 % 70 % • Bakterier/virus - E-coli/Salmonella 95 % 5 % • Tungmetaller - Cd, Pb, Hg etc 80 % 20 % • Organiske miljøgifter - PAH, PCB etc 80 % 20 % Prof. Hallvard Ødegaard

  33. AKTUELLE IDEOLOGIER/FILOSOFIER 1. SELVRENSNINGS-IDEOLOGIEN “The solution to pollution is dilution” “Low technology solution” 2. RESIPIENTTILPASSNINGS-IDEOLOGIEN Minstekrav til rensing “Cost-benefit solution” 3. FØRE VAR - ideologien Tvil skal komme resipienten til gode “Best available technology solution” Prof. Hallvard Ødegaard

  34. DAGENS AVLØPSPOLITIKK • Resipientorientert politikk • Tiltak og ambisjonsnivå skal velges ut fra resipientens tilstand og en avveining mellom tiltakenes kostnad og de bruker- og verneinterssene som er knyttet til resipienten • Opprydding innen år 2000 • Bebyggelse fra før 1975 • Innrapportering til SFT for utslipp >2000 pe (innland) • og 5000 pe (marine områder) • Minstekrav til rensing Prof. Hallvard Ødegaard

  35. ULIKE METODER FOR FJERNING AV AVLØPSVANN Forbehandling Siling av avløpssøppel Primærrensing Slamavskilling (bunnfelling av slampartikler) Sekundærrensing Kjemisk rensing (utfelling + slamavskilling) Biologisk rensing (mikrobiell omsetn.+slamavsk) Tertiærrensing Biologisk/kjemisk u/N-fjerning Kjemisk/biologisk m/N-fjerning Prof. Hallvard Ødegaard

  36. % SS BOF P N <20 <15 <10 <10 50 30 25 15 90 80 90 25 90 90 30 25 90 90 95 30 90 90 95 80 Primærrensing (mekanisk) Siling(1,5mm) Sediment. Sekundærensing Kjemisk Biologisk Tertiærrensing Biol/kjem u/N-fjern. Kjem/biol. m/N-fjern. Prof. Hallvard Ødegaard

  37. TYPISKE RENSEEFFEKTER VED ULIKE METODER Prof. Hallvard Ødegaard

  38. SFT’S MINSTEKRAV TIL RENSING Gode marine resipienter < 10.000 pe Primærrensing > 10.000 pe Sekundærrensing Gode ferskvannsresipienter (og elvemunninger) Alle anlegg Sekundærrensing P-følsomme marine resipienter > 2.000 pe Tertiærresning m/P-fjerning N og P-følsomme marine resipienter > 10.000 pe Tertiærresning m/P- og N-fjerning P-følsomme ferskvannsresipienter > 2.000 pe Tertiærresning m/P-fjerning N og P-følsomme ferskvannsresipienter > 10.000 pe Tertiærresning m/P- og N-fjerning Prof. Hallvard Ødegaard

  39. RENSE- KAPASITET I NORGE PR. 1998 Vi har en stor andel av den totale kapasitet behandlet i mekaniske og kjemiske anlegg og en liten i biologiske anlegg Dette står i motsetning til mange andre land Prof. Hallvard Ødegaard

  40. OVERSIKT OVER AVLØPSRENSEANLEGG I NORGE, 1998 Prof. Hallvard Ødegaard

  41. OVERSIKT OVER SMÅ AVLØPSRENSEANLEGG I NORGE (1996) Vi har i tillegg ca 130.000 jordrenseanlegg, de fleste infiltrasjonsanlegg Prof. Hallvard Ødegaard

  42. SITUASJONSBESKRIVELSE • Vi har en utpreget desentral struktur på avløpsrensingen noe som • skyldes bosettingen i landet med spredt bebyggelse ogsmå tettsteder • Vi har nå få alvorlige forurensningssituasjoner som skyldes utslipp av • kommunalt avløpsvann • De fleste vassdragene i landet er i utgangspunktet oksygenrike. Det er • derfor lagt mer vekt på P-fjerning enn BOF-fjerning • Ved utslipp til terskelfjorder er det lagt mer vekt på P-fjerning og SS- • fjerning enn N-fjerning og BOF-fjerning • Ved utslipp til gode sjøresipienter er det lagt mer vekt på SS-fjerning • enn P-, N- og BOF-fjerning • Det stilles ikke krav til utslippenes hygieniske kvalitet • Vi har svært få store anlegg og svært mange små • Vi har mange kjemiske (og kjem/biol) og få biologiske anlegg Prof. Hallvard Ødegaard

  43. DE TO UTGÅENDE STRØMMER FRA ET AVLØPSTRENSEANLEGG • I avløpsvannet • Vannet selv • Næringsstoffer • Varme • Avløpsslammet • Næringsstoffer • Energipotensial • Biogass and • Biobrensell • Metaller • (koagulanter) Prof. Hallvard Ødegaard

  44. BÆREKRAFTIG HÅNDTERING AV SLAM • Smitte til mennesker og dyr må unngås • a. Behandling b. Kontroll • Forurensning av jord, luft og vann må unngås • a. Behandling b. Kontroll c Belastning/Fortynning • Akkumulering av ikke-nedbrytbare stoffer må unngås • a.Kildekontroll b. Behandling c. Belastning/Fortynning • Ressursene i slam bør utnyttes • a. Direkte utyttelse (bruk på jorda, biogass-produksjon etc) • b. Utnyttelse av gjenvunnet produkt (lokalt, sentralt) • Kostnadene forbundet med håndteringen må være • akseptable • a. Totalkostnad i rimelig forhold til håndteringen • b. Livsløpskostnaden Prof. Hallvard Ødegaard

  45. AVLØPSSLAM I EUROPA Mengder og disponeringsmåter for kommmunalt avløpsslam i EU (12 countries) (i 1000 tonn tørrstoff) To holdninger til avløpsslam: • En ressurs • Bruk på jordbruksareal • Organisk stoff, næringsstoffer • Gjenvinning av ressurser • Resirkulering av produkter • til markedet • Et toksisk problemavfall • Deponering • Deponier, avfallsfyllinger • Minimering (Forbrenning) • Deponering av aske Prof. Hallvard Ødegaard

  46. DIREKTE BRUK PÅ JORDBRUKSAREAL Det mest benyttede og sannsynligvis det mest bære-kraftige ressursgjenvinnings- alternativet ! Men : Under betydelig press! Fordeler og ulemper • Fordeler: • Resirk. av organisk stoff • Utnytt. av næringsstoff • Lav kostnad (rel) • Problemområder: • Hygiene • Tungmetaller • Organiske mikroforur. • Begrensninger: • Avstand fra by til land • Hensiktsmessige avlinger • Aksept blant forbrukerne Prof. Hallvard Ødegaard

  47. ENERGIFORVALTNING VED RYA Distriktsoppvarming Renset avløp 6-7oC kaldere Gassmotor for el-produksion Dampkjel for varme-produksjon. Biogass som bil brennstoff Renset avløps vann Varmepumpeanlegg Gass tank Avløps slam Bio-mold Biogass anlegg m/varmeveksler Prof. Hallvard Ødegaard

  48. UTSLIPP AV RENSET AVLØPSVANN I RESIPIENT Prof. Hallvard Ødegaard

  49. FORVALTNING AV UTSLIPPSAKER Miljøverndepartemenet (ankeinstans saker under SFT og FM Fylkesmannen (Miljøvernavd) SFT Kommunen Industriutslipp Normer og retn. linjer også for kommunale utslipp Kommunale utslipp > 1000 personer Ankeinstans for kommunesaker Kommunale utslipp < 1000 personer i henhold til forskrift Prof. Hallvard Ødegaard

  50. VASSDRAGSTEKNIKK Vannkraft Damsikkerhet Flomsikring Prof. Hallvard Ødegaard

More Related