VA - F O R S K R A P P O R T
Rensningsmetoder för
långsamfilter
N r 39 2003
Husam S. Jabur
Jonas Mårtensson
VA-Forsk
VA-Forsk
VA-Forsk är kommunernas eget FoU-program om kommunal VA-teknik. Programmet finansieras i sin
helhet av kommunerna, vilket är unikt på så sätt att statliga medel tidigare alltid använts för denna typ av
verksamhet. FoU-avgiften är för närvarande 1,05 kronor per kommuninnevånare och år. Avgiften är
frivillig. Nästan alla kommuner är med i programmet, vilket innebär att budgeten årligen omfattar drygt
åtta miljoner kronor.
VA-Forsk initierades gemensamt av Kommunförbundet och Svenskt Vatten. Verksamheten påbörjades år
1990. Programmet lägger tonvikten på tillämpad forskning och utveckling inom det kommunala VAområdet. Projekt bedrivs inom hela det VA-tekniska fältet under huvudrubrikerna:
Dricksvatten
Ledningsnät
Avloppsvattenrening
Ekonomi och organisation
Utbildning och information
VA-Forsk styrs av en kommitté, som utses av styrelsen för Svenskt Vatten AB. För närvarande har
kommittén följande sammansättning:
Ola Burström, ordförande
Olof Bergstedt
Roger Bergström
Staffan Holmberg
Pär Jönsson
Stefan Marklund
Mikael Medelberg
Peter Stahre
Jan Söderström
Skellefteå
Göteborgs VA-verk
Svenskt Vatten AB
Haninge
Östersund
Luleå
Roslagsvatten AB
VA-verket Malmö
Sv kommunförbundet
Steinar Nybruket, adjungerad
Thomas Hellström, sekreterare
NORVAR, Norge
Svenskt Vatten AB
Författarna är ensamma ansvariga för rapportens innehåll, varför detta ej kan åberopas såsom
representerande Svenskt Vattens ståndpunkt.
VA-Forsk
Svenskt Vatten AB
Box 47607
117 94 Stockholm
Tfn 08-506 002 00
Fax 08-506 002 10
E-post [email protected]
www.svensktvatten.se
Svenskt Vatten AB är servicebolag till föreningen Svenskt Vatten.
VA-Forsk
Bibliografiska uppgifter för nr
Rapportens titel:
Rensningsmetoder för långsamfilter
Title of the report:
Rinsing methods of slow sand filters
Rapportens beteckning
Nr i VA-Forsk-serien:
ISSN-nummer:
ISBN-nummer:
2003-39
1102-5638
91-85159-03-4
Författare:
Husam S. Jabur, Jonas Mårtensson, SWECO VIAK AB
VA-Forsk projekt nr:
21-114
Projektets namn:
Rensningsmetoder för långsamfilter
Projektets finansiering:
VA-Forsk, Nässjö Affärsverk AB, Jönköpings kommun, SWECO VIAK AB
Rapportens omfattning
Sidantal:
Format:
60
A4
2003-39
Sökord:
Dricksvatten, långsamfiltrering, rensning, driftsparametrar, organiskt
material, alger, bakterier
Keywords:
Drinking water, slow sand filtration, rinsing, operation parameters,
organic matter, algae, bacteria
Sammandrag:
Rapporten behandlar praktiska försök för att kunna jämföra och utvärdera
en ny metod för undervattensrensning av långsamfilter med traditionella
metoder. Jämförelsen har gjorts vid Lugnets vattenverk i Nässjö och
Häggebergs vattenverk i Jönköping. Studien belyser vattenkvalitetsparametrar och risken för genombrott av patogena bakterier i samband
med rensning och ger rekommendationer för rensning av långsamfilter.
Abstract:
The report cover practical tests to compare and evaluate a new method for
rinsing of slow sand filters to traditional methods. The comparison has been
performed at Lugnet Water Works in Nässjö and at Häggeberg Water
Works, Jönköping, Sweden. The study illuminates water quality parameters
and the risk of break through of pathogen bacteria at rinsing and gives
general recommendations concerning rinsing of slow filters.
Målgrupper:
Forskare, kommuner, miljö- och hälsoskyddsförvaltningar, konsulter
Omslagsbild:
Häggebergs vattenverk i Jönköping, foto Roland Friman, Nässjö Affärsverk
AB
Rapporten beställs från:
Finns att hämta hem som PDF-fil från Svenskt Vattens hemsida
www.svensktvatten.se
Utgivningsår:
2003
Utgivare:
Svenskt Vatten AB
© Svenskt Vatten AB
II
Rensningsmetoder för långsamfilter
Sammanfattning
SAMMANFATTNING
I en studie jämförs rensning dels på konventionellt sätt med bandtraktor typ BobCat, dels
med en maskin som har utvecklats vid Nässjö vattenverk och som kan rensa långsamfilter
under vatten, den så kallade Malen.
Syftet med projektet har varit att jämföra olika kvalitetsparametrar samt hur de två
metoderna påverkar driftförhållanden som tidsåtgång för rensningen, tid för att sänka och
höja vattennivåer, första filtrat, med mera. Studien utförs på Lugnets vattenverk i Nässjö
och på Häggebergs vattenverk i Jönköping.
Till försöken har kopplats ett provtagnings- och analysprogram avseende kemiska och
biologiska parametrar samt alger.
Projektet har givit följande resultat:
• Rensning av långsamfilter har generellt en negativ effekt på filtratets vattenkvalitet, i
synnerhet vad gäller mikroorganismer.
• Risk föreligger för genombrott av mikroorganismer de första dagarna efter rensning.
• Vid undervattensrensning med Malen kan man minska risken för genombrott radikalt,
eftersom bland annat störningarna i sanden är väsentligen större vid traktorrensning
och då nedsänkning av vattenytan i sig påverkar mikrofloran. Det senare kan man se
av resultaten för alg- och bakterieanalyser.
• Kostnaderna för filterrensning kan långsiktigt minskas genom undervattensrensning.
För Häggeberg bedöms en besparing runt 40 % vara möjlig.
III
Rensningsmetoder för långsamfilter
Summary
SUMMARY
In a study traditional rinsing of Slow Sand Filters by a BobCat tractor have been compared
with a semi-submersible machine developed at the Water Works in Nässjö named
“Malen”.
The purpose has been to compare different water quality parameters and how the two
methods can affect the operation conditions as time consumption for the rinsing, time to
empty and fill up the filter, first filtrate etc. The study has been made at Lugnet Water
Works in Nässjö and at Häggeberg Water Works in Jönköping.
A comprehensive sampling and analysing programme have been connected to the tests
considering chemical and biological parameters and algae.
The project has given the following results:
• The rinsing of Slow Sand Filters have generally a negative effect on the filtrate water
quality, especially concerning micro-organisms.
• There is a risk for break through of micro-organisms the first days after rinsing.
• Submerged rinsing by Malen can reduce the risks for break through of micro-organisms
radically, since the disturbtion in the sand are much larger by tractor-rinsing and since
lowering of the water surface itself effects the micro-flora. This can be seen in the
results concerning algae- and bacteria-analyses.
• The costs for filter rinsing can in longer perspective be reduced by submerged rinsing.
At Häggeberg water works the possible savings are estimated to about 40 %.
IV
Rensningsmetoder för långsamfilter
Förord
FÖRORD
Föreliggande projekt ”Rensningsmetoder för långsamfilter” har omfattat praktiska försök i
samband med filterrensning vid Lugnets vattenverk i Nässjö och Häggebergs vattenverk i
Jönköping under ca ett års tid.
Projektet har finansierats av VA-FORSK, Nässjö Affärsverk AB, Jönköpings kommun och
SWECO VIAK AB.
Projektet har genomförts av Nässjö Affärsverk AB och Jönköpings kommun i samarbete
med SWECO VIAK AB i Jönköping. I projektgruppen har ingått: Kjell Segerstig och
Roland Friman, Nässjö Affärsverk AB, Hans Claesson, Lars Hakeman, Jan Kaijser,
Gunnar Ohlsson och Agneta Reingård, Jönköpings kommun, Husam S. Jabur och Jonas
Mårtensson, SWECO VIAK AB samt Janan Khoshaba och Martin Bohm från Högskolan i
Jönköping.
Projektledare har varit Husam S. Jabur, SWECO VIAK. Ansvarig från Nässjö Affärsverk
har varit Kjell Segerstig och från Jönköpings kommun Lars Hakeman. Ansvariga för de
praktiska rensningarna har varit Roland Friman och Hans Claesson. Till projektet har även
två examensarbetare från Högskolan i Jönköping knutits och som bl.a. svarat för en del
provtagning och analyser.
Projektidén uppkom i samband med diskussioner som fördes kring vilka fördelar som kan
uppnås vid undervattensrensning i förhållande till konventionell rensning. Dels vad gäller
tidsåtgång och kostnader, dels beträffande olika vattenkvalitetsparametrar. En viktig fråga
har varit huruvida det är möjligt att ta ett långsamfilter rensat med undervattensteknik i
produktion tidigare än vad som normalt är fallet. VA-Forsk har i detta avseende utökat den
ursprungliga idén till försök med en bedömning av riskerna för genombrott av patogena
bakterier i samband med rensning.
I projektet har Husam S. Jabur och Jonas Mårtensson svarat för uppläggning och
utvärdering av försöken. Agneta Reingård har ansvarat för alla kemiska analyser på
Jönköpings eget laboratorium vid Simsholmens reningsverk. Bernt Sandell har ansvarat
för analys av alger och bakterieanalyser har utförts av Alcontrol i Jönköping. Janan
Khoshaba och Martin Bohm har ansvarat för provtagning och mätningar samt har själva
utfört en del analyser under överinseende av Agneta Reingård. Rapporten har skrivits av
Husam S. Jabur och Jonas Mårtensson.
Ett stort tack till alla som deltagit i projektet och ett särskilt tack till personalen på
vattenverken i Nässjö och Jönköping som möjliggjort projektet.
Husam S Jabur
SWECO VIAK AB
Kjell Segerstig
Nässjö Affärsverk AB
V
Jan Kaijser
Jönköpings kommun
Rensningsmetoder för långsamfilter
Innehållsförteckning
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1
Inledning ........................................................................................................1
1.1
Långsamfilter i vattenreningsprocessen..........................................................1
2
Rensning........................................................................................................2
2.1
2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
Allmänt ............................................................................................................2
Rensningsprinciper .........................................................................................2
Rensningsmetoder ..........................................................................................3
Traditionell rensning........................................................................................3
Undervattensrensning .....................................................................................7
3
VA-Forskprojekt ............................................................................................9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
Bakgrund och syfte .........................................................................................9
Genomförande ..............................................................................................10
Provtagning och analyser..............................................................................10
Driftsförutsättningar.......................................................................................12
Lugnets vattenverk, Nässjö ......................................................................12
Häggebergs vattenverk, Jönköping ..........................................................13
Långsamfiltersand och vattenkvalitet .......................................................14
Rensningsutrustning.................................................................................15
4
Resultat och diskussion.............................................................................16
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.3
4.3.1
4.3.2
4.4
4.5
4.6
Rensningstillfällen .........................................................................................16
Rensning 1 ...............................................................................................16
Rensning 2 ...............................................................................................16
Rensning 3 ...............................................................................................16
Generella driftserfarenheter......................................................................16
Vattenkvalitet med avseende på kemiska och fysikaliska parametrar ..........17
Temperatur, pH och löst syre ...................................................................17
Turbiditet...................................................................................................17
COD..........................................................................................................18
Klorförbrukning .........................................................................................19
Vattenkvalitet med avseende på biologiska parametrar ...............................20
Bakteriologiska undersökningar ...............................................................20
Limnologiska undersökningar...................................................................25
Sandundersökningar .....................................................................................28
Filterkapacitet................................................................................................30
Kostnadsjämförelse.......................................................................................30
VI
Rensningsmetoder för långsamfilter
Innehållsförteckning
5
Slutsatser.....................................................................................................32
5.1
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.4
Vattenkvalitet.................................................................................................32
Filtermognad .................................................................................................32
Rensningsmetoder ........................................................................................32
Vattenkvalitet ............................................................................................32
Filterkapacitet ...........................................................................................32
Driftsynpunkter .........................................................................................33
Kostnader......................................................................................................33
6
Rekommendationer.....................................................................................34
7
Referenser
Bilaga
1
Algundersökningar
VII
Rensningsmetoder för långsamfilter
Långsamfilter i vattenreningsprocessen
1
INLEDNING
1.1
Långsamfilter i vattenreningsprocessen
Långsamfilter används inom vattenreningstekniken för att förbättra vattenkvaliteten
med avseende på organiskt material, oftast representerat som COD, mikroorganismer samt lukt och smak m.m. Som regel utgör långsamfiltrering det sista
reningssteget före distribution, då den stora volymen medger utjämning av t.ex.
pH efter alkalisering eller avskiljning av turbiditet efter tidigare förbehandlingssteg.
Den egenskap som dock fått störst betydelse under de snart 200 år tekniken
tillämpats är den normalt mycket goda reningseffekten avseende bakterier, virus,
parasiter, alger och andra mikroorganismer. I synnerhet före det att moderna
desinfektionsmetoder introducerades var det dessa egenskaper som förhindrade
spridning av vattenburna sjukdomar.
Flera undersökningar visar att avskiljningen av traditionella indikatororganismer
som koliforma bakterier överstiger 99 % vid normala vattentemperaturer och
mogna filter. Vid kalla vatten, 0–5 °C, avskiljs normalt mer än 90 % (Gleeson och
Gray 1997).
Långsamfilter är även högeffektiva när det gäller avskiljning av enterovirus. En
fyraårig studie i London visar att över 99,99 % avskiljs vid 0,2 m/h och 16–18 °C
och ca 99,8 % vid 6 °C (Poynter och Slade 1977). Avskiljningen av parasiter
som Giardia systs är i samma storleksordning (Gleeson och Gray 1997), och
avskiljningen av alger är normalt 95–99 % (Jabur och Hegedüs 1973, Jabur,
Mårtensson och Persson 2002).
I filter med ny sand, dvs. innan en mikroflora hunnit etableras och filtret är
”moget”, avskiljs mikroorganismer inte i någon tillförlitlig omfattning. Ett undantag
är Giardia systs som har avskiljts med god effekt även i ny sand (Gleeson och
Gray 1997). Detta visar att det är av avgörande betydelse för vattenkvaliteten att
så långt möjligt skydda mikrofloran i ett långsamfilter och sträva efter att enbart
använda mogna filter i vattenproduktionen.
Till skillnad från olika typer av snabbfilter som används som förbehandling före
ett långsamfiltersteg kan de senare inte backspolas utan ackumulerade föroreningar, alger m.m. måste avlägsnas fysiskt genom rensning. Direkt efter en
rensning försämras filtratets kvalitet, men inte lika mycket som vid byte till ny
sand.
Resistenta patogena bakterier, som vid normal drift knappt existerar i filtratet, kan
bryta igenom den rubbade balansen i ett nyrensat filter (Jabur, Mårtensson och
Persson 2002). Effekten på avskiljningen av virus vid rensning av stora filter i
London har beskrivits i en studie av Poynter och Slade (Poynter, Slade 1977).
Den procentuella avskiljningen av virus sjönk från 99,59–99,99 % före rensning
till 95,88–99,86 % efter rensning.
1
Rensningsmetoder för långsamfilter
Långsamfilter i vattenreningsprocessen
Den negativa effekten på vattenkvaliteten av en rensning blir liten om filtret har
en väl etablerad mikroflora och om störningen av filtret begränsas. En betydande
biologisk aktivitet och utveckling av biofilm har noterats i den orörda delen av
sanden efter en rensning (Rachwal et al 1996).
Det är troligt att de negativa effekterna av en rensning påverkas mer av tiden ett
filter är dränerat för rensning än själva borttagandet av ett ytligt lager sand,
schmutzdecke. Hazen påpekade detta redan 1913 (Hazen 1913). Om sandbädden
torrläggs under mer än en kort tid kommer mikrofloran att destabiliseras och
måste återetableras då filtret åter tas i drift. Omfattningen och tidsutsträckningen
för en nedsänkning av vattennivån skall därför minimeras. Genom att hålla sanden
vattenmättad under det översta skiktet som rensas kan störningarna minimeras.
2
RENSNING
2.1
Allmänt
Rensning är ett viktigt moment för att erhålla en säker och ekonomisk drift av
långsamfilter och skall utföras då filtermotståndet överstiger det maximalt tillåtna
tryckfallet eller då vattenkvaliteten börjar försämras. Rensningen omfattar borttagande av ett tunt lager av avsatta partiklar, biologisk påväxt och nedsmutsad
filtersand, normalt 2–3 cm från ytan av långsamfiltret. Under förutsättning att övriga
driftsparametrar är korrekt hanterade brukar tryckförlusterna vara koncentrerade
inom detta område.
Hur ofta ett långsamfilter måste rensas är avhängigt av förhållandena på det
enskilda vattenverket och påverkas i huvudsak av följande parametrar:
•
Tillgängligt tryck, dvs. avståndet mellan vattenytan och en utloppsnivå några
cm över den maximala sandytan
•
Karaktäristiken hos filtersanden, dvs. kornstorleksfördelning mm
•
Vattenkvaliteten in till långsamfiltren, t.ex. turbiditet, COD, alger m.m.
•
Väderförhållanden, t.ex. temperatur, solinstrålning m.m. som påverkar algtillväxt.
Säsongsmässiga algblomningar, särskilt kiselalger, diatomaceous sp, kan förkorta
drifttiden avsevärt och kräva tidigare rensning än eljest.
2.2
Rensningsprinciper
Två principiellt olika sätt att rensa långsamfilter tillämpas. I det ena fallet tas det
rensade skiktet bort och deponeras eller läggs på hög, varvid sandtjockleken
successivt avtar, medan man i det andra fallet återför ny eller tvättad sand i
samband med rensningen.
2
Rensningsmetoder för långsamfilter
Rensning
Sandytan kan skrapas ett flertal gånger under en följd av år innan den minsta
tillåtna sandtjockleken uppnås, varvid en s.k. djuprensning utförs och ny/tvättad
sand påförs till maxnivån. Sanddjupet bör inte tillåtas understiga 0,5–0,7 m
beroende på kornstorleksfördelning (Jabur, Mårtensson 1999, Huisman och
Wood 1974, Barret el at 1991). Efter rensning skall sandytan vara utjämnad och
slät (Barret et al 1991). I den frilagda sanden finns tillräckligt med biofilm för att
funktionen hos långsamfiltren snabbt skall återställas efter rensning.
Om sandtvättning och återutläggning av sand sker vid varje rensning bibehålls
sandnivån konstant. Det är dock svårt att tvätta sanden så att denna blir helt ren.
Tvättningen tar knappast helt bort den starka biofilm som sitter runt sandkornen.
Biofilmen fungerar som näring till bakterietillväxt (Huisman och Wood 1974) och
bidrar till snabb återställning av funktionen efter rensning. Under tvättningen
avlägsnas även en del av den finaste sanden med tvättvattnet, varvid den
effektiva sandstorleken d10 ökar (Geza 1998).
Då det översta sandlagret återställs med tvättad eller ny sand efter varje rensning
och djuprensningar utförs med långa intervall kommer dock föroreningar att
ackumuleras i djupare liggande sandlager, vilket kan medföra igensättning med
allt kortare drifttider som följd (Gleeson och Gray 1997, Huisman och Wood
1974).
Successiv igensättning kan även orsakas av otillfredsställande hydraulisk drift av
långsamfiltren. Eftersom sanden med tiden kan bli olika nedsmutsad på olika
djup, i synnerhet om undertryck och plötsliga tryckförändringar kan uppstå och
intermittent drift tillämpas, kommer filtren med tiden att fungera som flermediafilter. I dessa fall kan gasbildning uppstå på djupet i sanden, vilket i värsta fall
resulterat i större luftbubblor med kratrar och separering av filtersanden som
följd, se figur 1–2.
Figur 1. Kratrar orsakade av gasbildning genom undertryck
3
Rensningsmetoder för långsamfilter
Rensning
Figur 2. Mycket grovt material i kratern. Fuktig mörkare sand nedtill på bilden.
Finmaterial i en ring runt kratern. Foto Jonas Mårtensson.
2.3
Rensningsmetoder
2.3.1
Traditionell rensning
Den traditionella rensningen av långsamfilter innebär att vattnet avsänks så att
sanden bär att gå på och/eller att en maskin kan köra på sanden. På små filter
rensas på en del håll fortfarande för hand medan man på större anläggningar
använder någon form av bandtraktor typ BobCat. Beroende på om filtersanden
har en likformig kornstorleksfördelning eller om sandkurvan är flack kan det i en
del fall räcka med att avsänka vattenytan någon decimeter under sandytan,
medan man på andra håll tömmer filtret helt på vatten.
Den ihopskrapade sanden tas ur filtret och kan antingen deponeras, tvättas och
lagras eller tvättas och återläggas på filterytan. Tvättning sker med vatten i separata
maskiner, vilka t.ex. kan vara av typen betongblandare eller flotationsanläggningar.
Beroende på förutsättningarna, bl.a. på hur igensatt ett filter är före rensning, kan
det ta 6–18 h att avsänka vattnet så att en rensning kan ske. Själva rensningen
utförs därefter under 6–12 h varefter filtret återfylls underifrån med rent vatten för
att driva av luft i sanden.
Då sanden åter är vattenmättad kan vatten påföras från ordinarie inlopp och efter
ytterligare några timmar kan utloppet öppnas och det filtrerade vattnet leds till
avlopp. Efter ca ett dygn har så pass mycket vatten omsatts och filtratet är så
pass rent att man kan börja recirkulera filtratet över filtret för att spara vatten.
Efter ytterligare ett par dygn är vattnet i regel av sådan kvalitet att filtret åter
kan tas i produktion. Detta bör helst verifieras genom analyser, traditionellt
kontrolleras E-coli och turbiditet. Det förekommer dock att man på sina håll förlitar
sig på efterföljande desinfektion och tar nyrensade långsamfilter i produktion efter
bara något dygn.
4
Rensningsmetoder för långsamfilter
Rensning
Sammantaget kan ett långsamfilter behöva stå utan vatten ca 12–36 h i samband
med rensning och filtret kan vara taget ur produktion över en vecka om man vill
invänta godkända bakterieprover innan filtret tas i produktion. Dessutom tar det
under svenska förhållanden 1–2 veckor innan reningseffekten är återställd med
avseende på COD, lukt och smak m.m. (Jabur, Mårtensson 1999).
För att minimera tiden då reningseffekten är begränsad är det viktigt att störa
mikrofloran i långsamfiltret så lite som möjligt. Detta kan ske genom att minimera
tiden filtret står torrlagt och genom att använda så skonsamma maskiner som
möjligt. Det är i sammanhanget viktigt att inte sanden blandas om genom att en
bandtraktor gör djupa spår i sanden. Maskinen fungerar då som jordfräs och för
ner föroreningar på djupet i sanden, vilket kan leda till förkortade drifttider på sikt.
I samband med rensning är det av stor vikt att undvika förorening av filterytan
från maskiner och personal. Det är likaledes viktigt att begränsa tyngden av och
vibrationer från rensningsutrustning och personal, vilka kan ge effekter långt ner i
sanden.
Tiden för rensning är främst avhängig av den metod som används för att skrapa
av och transportera bort smutsig sand från filtret, hur tjockt lager som avlägsnas
vid rensning och om sand tvättas och återförs vid varje rensning eller ej.
Den traditionella metoden att gräva ur sanden måste dock tillämpas vid
djuprensning, dvs. då sanden schaktas ur ner till dräneringslagret, tvättas och
sedan återutläggs, ibland kompletterat med ny sand, alternativt återfyller med
helt ny sand. Vid återanvändning kan det ta flera veckor innan filtret åter kan tas i
produktion, vid ny sand flera månader.
Förfarandet vid traktorrensning illustreras enklast genom nedanstående bilder
från rensning vid Lugnets vattenverk i Nässjö:
Figur 3. Sanden schaktas ihop.
5
Rensningsmetoder för långsamfilter
Rensning
Figur 4. Sanden läggs på hög för urgrävning med gripskopa till lastbil
Figur 5. Sanden transporteras till upplag
Figur 6. Rensningen avslutas med att ytan avjämnas med skopan.
6
Rensningsmetoder för långsamfilter
2.3.2
Rensning
Undervattenrensning
En alternativ rensningsmetod har utvecklats som innebär att rensning sker med
en dränkbar eller delvis dränkbar maskin.
Försök med en dränkbar maskin som tar upp sand och filterhud, tvättar sanden
och sedan lägger tillbaka denna har utförts. Utrustningen är dock inte färdigutvecklad utan allt för mycket turbiditet sprids i vattnet och hamnar i den tvättade
sanden. Det finns för närvarande inga kända referenser som beskriver en väl
utprovad utrustning i detta avseende.
En delvis dränkbar maskin, ”Malen”, finns idag i tre exemplar i Sverige och har
använts på flera vattenverk runt om i landet. Maskinerna har drivband, matarskruvar, sandpump m.m. under vatten medan drivmotor m.m. är över vattenytan.
Via skruvar matas sand och filterhud till en pump som via flytande slangar
pumpar sand och smutsigt vatten ur filtret. Sanden läggs sedan på hög eller
deponeras. Bland de synbara fördelarna kan nämnas:
•
•
•
•
•
Långsamfiltret behöver inte tömmas på vatten.
Mikroorganismernas miljö påverkas minimalt
Luft får inte tillträde till sanden varför uppfyllning underifrån inte behövs.
Tryck och vibrationer på sandytan begränsas varvid spårbildning minimeras
En kraftig pump suger upp de partiklar som rörs upp och då sanden inte
återförs är det enbart små mängder partiklar som hamnar i vattnet, främst från
rörelsen av maskinen i samband med manövrer på orensad filteryta.
• En sladd jämnar till sandytan efter överfart och lämnar en relativt slät yta.
Genom att rensa långsamfilter med undervattensmaskiner kan störningarna
minimeras. Filtret tas ur drift helt under bara några timmar, vilket medför att syre
och näringstillförsel åter kan komma igång snabbt.
Figur 7. "Malen". Foto Roland Friman.
Metoden med undervattensrensning illustreras med nedanstående bilder från
rensning vid Lugnets vattenverk i Nässjö:
7
Rensningsmetoder för långsamfilter
Rensning
Figur 8. Malen rensar filtret vid ca 60 cm vattendjup
Figur 9. Sand, vatten och schmutzdecke pumpas via slangar…
Figur 10. … till en container där sanden sedimenterar. Smutsvattnet avleds till ett
dike och sanden läggs på hög i väntan på tvättning och återutläggning.
8
Rensningsmetoder för långsamfilter
3
VA-Forskprojekt
3.1
Bakgrund och syfte
Bakgrund och syfte
Rensning utgör den stora arbetsinsatsen vid drift av långsamfilter. Vid sidan om
vattenkvaliteten är därför även ekonomin beroende av att man använder en lämplig
rensningsmetod.
Då en ny metod för rensning under vatten har börjat användas på ett flertal
vattenverk i Sverige, öppnas möjligheter att minimera den totala tiden för rensning
och även att rensa filtren på ett vattenverk vid olika tidpunkter för att fördela
belastningarna över tiden. En potential finns även att snabbare ta ett filter i
produktion efter rensning.
I de fall då igensättning, t.ex. i samband med algblomning, har medfört
kapacitetsproblem, finns en risk att hotande vattenbrist lockar till att ta filtren i
produktion direkt efter rensning, eller till och med låta filtren vara i produktion
under rensning. Detta medför en uppenbar risk att ett vatten av tveksam kvalitet,
visserligen efter desinfektion, kan nå konsumenterna.
Det primära syftet med föreliggande studie är att jämföra och utvärdera resultaten
mellan traditionell rensning och undervattensrensning. Försöken har utförts med
avseende på:
•
Vattenkvalitet efter rensning.
•
Risk för genombrott av patogena bakterier efter rensning
•
Tid för återställande av reningseffekten, filtermognad
•
Filterkapacitet.
•
Effekten av dränkta förhållanden på vattenkvalitet, mikroflora m.m.
•
Möjlig penetration och ansamling av susp i de lägre delarna av sanden och
dess påverkan på igensättning och drifttiderna.
•
Effekten av olika rensdjup, hur slät sandytan blir och störningen av de övre
sandlagren.
•
Kostnadsjämförelse.
Studien avser även att ge driftsrekommendationer för undervattensrensning.
9
Rensningsmetoder för långsamfilter
3.2
Provtagning och analyser
Genomförande
Studien har utförts på Lugnets vattenverk i Nässjö och på Häggebergs vattenverk
i Jönköping.
På respektive vattenverk har två långsamfilter avsatts för försöken, som har
bestått av 3 driftperioder med rensningar ungefär vid samma tillfällen (inom 1
vecka). Det ena filtret har rensats med BobCat av inhyrd entreprenör, det andra
av Roland Friman från Nässjö vattenverk som står som upphovsman och
uppfinnare av Malen.
Malen är en delvis dränkbar rensningsmaskin som vid det här laget är väl
utprovad efter 4 år av praktiska försök. Maskinen har drivband, matarskruvar,
sandpump m.m. under vatten medan drivmotor m.m. är över vattenytan. Via
skruvar matas sand och filterhud till en pump som via flytande slangar pumpar
sand och smutsigt vatten till en container vid sidan om filtret. I pumpen och
slangen lossar föroreningar från sanden och i containern sedimenterar sanden
medan det smutsiga vattnet leds till avlopp. Sanden läggs sedan på hög i väntan
på ytterligare tvättning och återläggning i samband med djuprensning.
3.3
Provtagning och analyser
Vattenanalyser har utförts på råvatten i Nässjö i samband med varje rensningstillfälle, sammanlagt 3 prover och en analys i Jönköping, sammanlagt 4 prover.
Analyser har vidare utförts på vatten efter förbehandling på båda vattenverken i
samband med rensning, efter 1 vecka och efter 1 månad, sammanlagt 16 prover
och vatten efter långsamfiltrering, sammanlagt 93 prover.
Mätningarna och provtagningarna kan huvudsakligen delas in i:
• fältmätningar (vattenanalyser med fältinstrument),
• kemiska analyser utförda vid Jönköpings laboratorium på
Simsholmens reningsverk
• bakterieanalyser utförda av Alcontrol
• vattenanalyser m a p alger utförda av B S Sötvattenkonsult vid ett
tillfälle efter sista rensningen.
• sandanalyser.
Dessutom har de hydrauliska förhållandena studerats genom avläsning på dator
av filterhastigheten på Häggeberg.
10
Rensningsmetoder för långsamfilter
Provtagning och analyser
Vattenanalyserna med avseende på bakterier och kemikaliska parametrar har
omfattat:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Temperatur
pH
Löst syre
Turbiditet
CODMn
Heterotrofa bakterier
Koliforma bakterier
E-coli
Fekala streptokocker
Clostridium perfringens
Vattenprovtagningen har i huvudsak utförts av Husam Jabur, Janan Khoshaba
och Martin Bohm. Janan och Martin har dessutom utfört mätningar av klorförbrukningen med tiden under ett dygn vid olika doseringar på vatten från
Häggeberg.
Alganalyser har utförts på vattenprover i samband med sista rensningen i 3 filter
på Lugnet och 2 filter på Häggeberg. Analyserna omfattar bl.a. artbestämning
och beräkning av förekommande alger i respektive prov. Provtagning och analys
utfördes av limnolog Berndt Sandell.
Analys av använd filtersand (TS + glödrest) har genomförts i samband med sista
rensningen. Prover har uttagits på olika djup i filtersanden, 1, 5, 10, 20, 50 och 70
cm och analyserades med avseende på bakterier, TS-halt och glödrest.
Figur 11. Klorförbrukningstest. Från vänster Martin Bohm,
Gunnar Olsson, Husam Jabur och Janan Khoshaba
11
Rensningsmetoder för långsamfilter
3.4
Driftsförutsättningar
3.4.1
Lugnets vattenverk, Nässjö
Driftsförutsättningar
Vattenverket har försörjt Nässjö med vatten sedan 1911. Nuvarande vattenverk
uppfördes 1957 och byggdes om med mikrosil, ny kemisk fällning samt långsamfilter m.m. 1996.
Råvatten tas från Spexhultasjön, där vattenintaget ligger på 1,3 m djup, ca 60 m
från land. Råvattnets och det förbehandlade vattnets karaktäristik framgår av
tabell 1 och sandkurva framgår av figur 8.
I vattenverket sker först mikrosilning med 35 µm dukar följt av kontaktfiltrering,
där färg och organiskt material fälls ut med ca 30 ml/m3 polyaluminiumklorid. I
samband med fällningen sker en föralkalisering och före långsamfiltren sker en
pH-justering med lut. Efter långsamfiltren sker efteralkalisering med kalk/kolsyra
och desinfektion med natriumhypoklorit.
Vattenverket producerar ca 6400 m3/d och har en kapacitet om ca 9500 m3/d.
Vattenverket har 4 st långsamfilter á 580–670 m2 beroende på sandnivå, medelyta
625 m2.
Figur 12. Nässjö vattenverk Lugnet, flödesschema
12
Rensningsmetoder för långsamfilter
3.4.2
Driftsförutsättningar
Häggebergs vattenverk, Jönköping
Vattenverket togs i drift 1957, byggdes ut 1967 och försågs med mikrosilar 1981.
Råvattnet tas ur Vättern på 27 m djup, ca 500 m ut från land. Råvattnets och det
mikrosilade vattnets karaktäristik framgår av tabell 1 och sandkurva av figur 8.
I vattenverket sker först mikrosilning med 5 µm dukar följt av långsamfiltrering i 8
st filter á 990 m2. Efter långsamfiltren sker efteralkalisering med kalk/kolsyra och
desinfektion med kloramin.
Vattenverket producerar ca 29000 m3/d och har en kapacitet om ca 42000 m3/d.
Figur 13. Häggebergs vattenverk Jönköping, flödesschema
13
Rensningsmetoder för långsamfilter
3.4.3
Driftsförutsättningar
Långsamfiltersand och vattenkvalitet
Lugnets långsamfilter har en sand som är en blandning mellan 45K och 70K, se
figur 8. Resultatet blir en relativt fin sand med smal kornstorleksfördelning. Den
branta kurvan gör att sanden inte packas så lätt och blir därmed svår att köra på
med bandtraktor. På Häggeberg används en grövre sand, 70K med inblandning
av grövre fraktioner, vilket ger bättre bärighet för traktorrensning.
Karaktäristiken hos råvatten respektive förbehandlat vatten visas i tabell 1.
Figur 14. Långsamfiltersand
Vättern
Parameter
E. coli
Spexhultasjön Förbehandlat vatten
Enhet
Normalt
Normalt
Häggeberg
Lugnet
1-100
<1-1
<1
Ant/100ml
<1-1
Koliforma bakt, 35 C
Ant/100ml
<1-150
1-200
<1-150
<1
Heterotrofa bakt, 2d
Ant/ml
1-100
<1-500
5-250
<1-50
Heterotrofa bakt, 7d
Ant/ml
20-500
50-600
20-300
<10-50
Fekala streptokocker
Ant/100ml
<1
1-50
<1
<1
Clostridium prefringens
Ant/20ml
o
Temperatur
Turbiditet
<1
<1-1
<1
<1
C
4-14
0-22
3-15
0-22
FNU
0,3-0,8
1-3
0,3-0,8
<0,3
ingen
svag-tydlig
ingen
ingen
3
30-60
3
3
<2
8-10
<2
2,5
7,5-7,9
6,5-7,0
7,5-7,9
6,5-7,0
9-10
o
Lukt
Färgtal
COD-Mn
mg/l
pH
Oxygen
mg/l
10-12
9-10
10-12
Alkalinitet
mg/l
33
12
33
35
dH
2,6
1,5
2,6
2,5
mg/l
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
Totalhårdhet
Järn
Mangan
mg/l
<0,02
<0,02-0,1
<0,02
<0,02-0,1
Alger (enl. våra mätn.)
Ant/l
0,3-1,5 miljoner
>1 miljon
0,2-1 miljon
20 000
Tabell 1. Vattenkaraktäristik råvatten respektive förbehandlat vatten.
14
Rensningsmetoder för långsamfilter
3.4.4
Driftsförutsättningar
Rensningsutrustning
Malen
Längd:
Bredd:
Höjd:
Max vattendjup:
Vikt:
Vikt i vatten:
Marktryck under vatten:
Arbetsbredd:
Rensningsdjup:
Kapacitet:
Sandpumpning:
Max slanglängd:
Drivning:
2,7 m
1,4 m
1,6 m
0,7 m
450 kg
290 kg
700 kg/ m2
0,9 m
1–4 cm
60–120 m2/h beroende på rensningsdjup
2,5 m3/h
60 m
Elektrisk
Sanden pumpas med vatten till en container med bräddavlopp, där sanden
sedimenterar och smutsvattnet leds bort. Containern töms till upplag. Alternativt
pumpas sand och vatten direkt till upplag. Vid stora filter kan flera containers
användas eller tömning ske flera gånger under rensningen. Tömning kräver då
lastbil med containerlyft, vilken hyrs in. Rensningskapacitet ca 100 m2/h.
BobCat
Compact Skid Steer loader model 753, kompletterad med larvband.
Längd:
Bredd:
Höjd:
Vikt:
Marktryck:
Lyftkapacitet:
Drivning:
3,0 m
1,6 m
2,0 m
2223 kg
1900 kg/ m2
650 kg
32,5 kW diesel
Sanden skyfflas upp i högar på filterytan, lyfts och körs till kanten av filtret där
sanden töm i en skopa till en hjullastare. Hjullastaren transporterar sanden till
upplag. Hjullastaren används även för att lyfta i och ur BobCaten ur filtren.
Rensning kräver således BobCat och hjullastare samt förare till dessa. Rensningskapacitet ca 200 m2/h.
15
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
4
RESULTAT OCH DISKUSSION
4.1
Rensningstillfällen
4.1.1
Rensning 1
Projektet inleddes på Lugnets vattenverk 2002-04-02 med att långsamfilter 1
rensades med Malen. Påföljande dag rensades det andra långsamfiltret som
utnyttjats under projektet, filter 4, med BobCat.
På Häggebergs vattenverk inleddes projektet med att långsamfilter 5 rensades
med BobCat 2002-04-08 och filter 6 med Malen 2002-04-09.
4.1.2
Rensning 2
Rensning utfördes på Lugnets vattenverk med BobCat i filter 4 2002-06-03 och i
filter 1 med Malen 2002-06-04.
Filter 5 på Häggeberg rensades därefter med BobCat 2002-06-10 och filter 6
med Malen 2002-06-12.
4.1.3
Rensning 3
Rensning utfördes på Lugnets vattenverk med BobCat i filter 4 2002-09-09 och i
filter 1 med Malen 2002-09-10.
Filter 5 på Häggeberg rensades med BobCat 2002-09-16 och filter 6 med Malen
2002-06-18.
4.1.4
Generella driftserfarenheter
För att kunna utföra undervattensrensning med Malen krävs att vattendjupet
sänks till ca 50–70 cm. Detta för att drivmotorer och styrutrustning inte är
dränkbara. För båda försöksfiltren för undervattensrensning, filter 1 på Lugnet
och filter 6 på Häggeberg, tog nedsänkningen av vattenytan under projektet ca
4–8 h och genomfördes genom stängning av inloppsventil. Avsänkningstiden är
bl.a. avhängigt av hur igensatt filtret är. Med minskande vattentryck minskade
avsänkningshastigheten successivt. Under denna tid leddes filtratet till reservoar.
Filtren togs därefter ur produktion för rensning, under ca 7 h för filter 1 på Lugnet
och 10 h för filter 6 på Häggeberg. Den genomsnittliga rensningshastigheten var
ca 100 m2/h. Efter rensningen öppnades åter inloppsventilen och filtren fylldes till
normal nivå.
Vid rensning med BobCat avsänktes vattennivån till ca 10–20 cm under sandytan
på bägge vattenverken. Avsänkningstiden var ca 16–20 h, under vilken filtratet
leddes till reservoar större delen av tiden. Efter 4–8 h började avsänkningshastigheten avta successivt. Filtren togs därefter ur produktion för rensning,
under ca 3,5 h för filter 4 på Lugnet och 5 h för filter 5 på Häggeberg. Den
genomsnittliga rensningshastigheten var ca 200 m2/h. Efter rensning fylldes
långsamfiltren underifrån, vilket tog ca 18–20 h på båda vattenverken. I samband
med första rensningen tog uppfyllning av filter 4 ca 40 h pga. vattenbrist.
16
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
4.2
Vattenkvalitet med avseende på kemiska och fysikaliska parametrar
4.2.1
Temperatur, pH och löst syre
Temperaturen har en särskild betydelse för långsamfilter eftersom denna påverkar
aktiviteten hos mikrofloran och därmed förmågan att oxidera organiskt material.
Låga temperaturer ökar även risken för genombrott av virus och patogena
bakterier.
Vid Lugnet ökade vattentemperaturen under projektet från 6–8 °C vid första
rensningen till 15–16 °C vid andra rensningen och 17–19 °C vid sista rensningstillfället.
På Häggeberg höll vattnet 3–4 °C vid första rensningen för att öka till 9–13 °C vid
den andra rensningen och till 11–12 °C vid det sista tillfället.
Syrehalten i inkommande vatten var på båda vattenverken över 9–10 mg/l.
4.2.2
Turbiditet
Resultaten avseende turbiditet framgår av figur 15–16 och visar att en ökning i
turbiditet kunde observeras i huvudsak inom de första 24 h efter driftsstart efter
rensning.
Ingen signifikant skillnad kan upptäckas mellan de båda rensningsmetoderna.
Turbiditet filter 1, första rensningen
0,14
0,12
0,10
0,08
F1:1
0,06
0,04
0,02
0,00
0
200
400
600
Timmar efter rensning
Figur 15. Rensning med Malen i Nässjö
17
800
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Turbiditet filter 5, tredje rensningen
0,20
0,18
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
F5:3
0
200
400
600
800
1000
Timmar efter rensning
Figur 16. Rensning med BobCat i Jönköping
4.2.3
COD
Under svenska förhållanden kan man utgå från att behandlingseffekten avseende
COD i ett väl fungerande, ”moget”, långsamfilter är 25–30 % för ett icke kemiskt
behandlat ytvatten. Effekten härrör från bakteriernas förmåga att oxidera
biologiskt nedbrytbart organiskt material, vilket är en av huvuduppgifterna för ett
långsamfilter.
För de båda vattenverken i projektet skiljer sig både råvattenkvalitet och
förbehandling väsentligt, se tabell 1. I Nässjö är inkommande COD till långsamfiltren ca 2,6 mg/l och i Jönköping ca 1,8 mg/l. Efter långsamfiltrering erhålls en
COD-avskiljning av ca 16 respektive 26 %.
Kapaciteten att bryta ner organiskt material i ett långsamfilter eller i andra
biologiska processer beror i hög grad av sammansättningen av det organiska
materialet i inloppsvattnet. Försök med biofilter vid Oskarshamns vattenverk
under år 2002 visar t.ex. att man med mogna biofilter kan uppnå en relativt god
COD-avskiljning, ca 8 %, trots att filterhastigheten här var 50–100 gånger
hastigheten i ett långsamfilter, samtidigt som minskningen i färgtal var ca 33 %
(Jabur, Karlsson, Mårtensson 2003).
Skillnaden i avskiljningseffekt är därför avhängigt av graden av förbehandling och
den återstående mängden biologiskt nedbrytbart material i förhållande till
mängden kemiskt oxiderbart material.
COD-avskiljningen påverkas i mycket lite omfattning i samband med en rensning.
Under de tre försöksperioderna kunde inga signifikanta försämringar i reningseffekt observeras i något av filtren.
Orsaken står att finna i att den biologiskt aktiva zonen i ett långsamfilter börjar vid
filterhuden på sanden, schmutzdecke, och sträcker sig 30–40 cm ner i denna.
Avlägsnandet av 2–4 cm sand på ytan vid en rensning, och eventuell
nersänkning av vattenytan under en kortare period, påverkar inte den stora
mängden kvarvarande bakteriers förmåga att bryta ner det organiska material
som kan brytas ner under de 2–4 h som vattnet passerar den biologiskt aktiva
zonen.
18
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Dessa resultat överensstämmer med tidigare försök vid Häggeberg, där varken
undertryck, intermittent drift eller plötsliga tryckförändringar över filtren synbart
påverkade kapaciteten att oxidera organiskt material.
4.2.4
Klorförbrukning
För att studera de båda rensningsmetodernas eventuella effekter på efterföljande
desinfektionssteg har klorförbrukningsmätningar utförts under ett dygn på
Häggeberg, 19/9–20/9 2002.
Fem olika koncentrationer av klor i form av natriumhypoklorit tillsattes till
inkommande och filtrat från filter 5 och 6. Använda klordoser var 0,1, 0,2, 0,3, 0,5
och 1,0 mg/l. Proverna analyserades efter 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h,
8 h, 12 h och 24 h, se figur 11–13.
Kloröverskott inkommande vatten
1,2
1
0,1
0,8
0,2
0,6
0,3
0,4
0,5
0,2
1,0
0
-0,2 0
5
10
15
20
25
30
Tid (h)
Figur 17. Kloröverskottsmätning inkommande vatten Häggeberg
Kloröverskott filter 5
1,2
1
0,1
0,8
0,2
0,6
0,3
0,4
0,5
1,0
0,2
0
0
5
10
15
20
25
Tid (h)
Figur 18. Kloröverskottsmätning filter 5
19
30
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Kloröverskott filter 6
1,2
1
0,1
0,8
0,2
0,6
0,3
0,4
0,5
1,0
0,2
0
0
5
10
15
20
25
30
Tid (h)
Figur 19. Kloröverskottsmätning filter 6
Resultaten visar inga skillnader som kan härledas till de olika rensningsmetoderna. Den optimala klordosen i Jönköping kan uppskattas till mellan 0,15
och 0,3 mg/l. Resultatet blir då ett begränsat kloröverskott även efter 8–24 h med
minimerad risk för uppkomst av biprodukter såsom THM.
Det bör noteras att man i Jönköping normalt använder kloramin, vilket ökar risken
för bildande av NDMA, N-nitrosodimetylamin, vilket av EPA anses som
cancerogent vid mycket låga doser (Mitch och Sedlak 2002, Choi och Valentine
2002). Risken 10-6 att få cancer av NDMA uppskattas nås vid en dos av ca 0,7
ng/l, vilket ska jämföras med en vanlig trihalometan som kloroform där
motsvarande dos uppskattas till 6 µg/l Det är därför av vikt att minimera
klordoseringen. Samtidigt innehåller Jönköpings vattennät ca 40 000 m3
reservoarvolym, vilket ger en lång uppehållstid i ledningsnätet, över 24 h.
4.3
Vattenkvalitet med avseende på biologiska parametrar
4.3.1
Bakteriologiska undersökningar
Heterotroferna representerar de aeroba och fakultativa anaeroba bakterier som
utnyttjar organiskt material som kolkälla och energi. Dessa har vanligen ingen
eller liten betydelse ur hälsosynpunkt även om en viss oro finns för att en del
arter skulle kunna vara opportunistiska patogener. Det finns även en viss risk för
att heterotrofa bakterier kan växa till mycket snabbt i buteljerat vatten och i
tappkranar.
Eftersom de heterotrofa bakterierna saknar fekalt ursprung kan dessa inte
användas som indikatorer för fekal förorening men kan nyttjas för att indikera
förändringar i vattenkvaliteten och effekten av olika behandlingssteg. Då de heterotrofa bakterierna utgör en dominerande del av mikrofloran i ett långsamfilter är ett
studium av dessa av särskilt intresse (Gleeson och Gray, 1997).
Gruppen koliforma bakterier spelar en mycket viktig roll som indikator av fekala
föroreningar och har länge utgjort grunden för vattenkontroll, genom att
representera de hälsomässiga förhållandena hos ett dricksvatten. Koliforma
bakterier utgör även ett huvudmått, ibland det enda, på vattenbehandlingens
effektivitet.
20
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Utöver koliforma bakterier och E. coli rekommenderas ofta fekala streptokocker
och sulfitreducerande Clostridium perfringens som indikatorer för fekal förorening
av vatten.
Fekala streptokocker är det vanligaste använda alternativet eller komplementet
till koliforma bakterier som indikator för fekala föroreningar. Dessa är en grupp av
bakterier som naturligt förekommer i tarmsystemet hos varmblodiga djur och som
återfinns i ett relativt stort antal i avföringen (Sinton et al, 1993). WHO föreslår
bakterierna som indikatorer på effektiviteten i olika vattenbehandlingsprocesser.
De sulfitreducerande Clostridium-bakterierna är mer motståndskraftiga mot
desinfektion än koliforma bakterier och fekala streptokocker. Även om C.
perfringens inte främst används för att visa vattenbehandlingens effektivitet, kan
de nyttjas för att kontrollera långsamfilters funktion. De används i Europa främst
som en kompletterande indikator, eftersom förekomsten vid fekala föroreningar
kan påverkas av flera faktorer. Bisson och Cabelli (1980) föreslår att det finns
tillämpningar där C. perfringens fungerar som ideal indikator. Till exempel kan
förhållandet mellan C.perfringens och koliforma bakterier användas för att avgöra
om en fekal förorening är obehandlad, behandlad eller av gammalt ursprung.
Figur 20. Källor till smitta saknas inte. Salmonella?
Lugnets vattenverk, Nässjö
Förbehandlingen vid Lugnet är mycket effektiv då det gäller att avskilja heterotrofa bakterier och fekala indikatororganismer. Mängden heterotrofa bakterier i
inloppsvattnet till långsamfiltren är därför mycket låg och koliforma bakterier, E.
coli, fekala streptokocker och Clostridium perfringens har inte observerats, se
tabell 2.
21
Datum
02-04-02
02-04-02
02-04-03
02-04-03
02-04-03
02-04-04
02-04-04
02-04-04
02-04-05
02-04-05
02-04-05
02-04-06
02-04-08
02-05-02
02-06-03
02-06-04
02-06-04
02-06-05
02-06-06
02-06-07
02-06-10
02-07-08
02-09-06
02-09-10
02-09-11
02-09-12
02-09-13
02-09-16
02-10-14
Drifttid
h
F1
F4
0
10
18
26
34
42
50
58
66
1
71
6
82
17
91
26
138 73
700 635
0
0
1
10
17
18
25
43
50
66
73
138 145
817 824
0
5
29
20
51
42
73
66
145
738 817
22
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
3
1
<1
5
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
4
12
Koliforma bakt
Antal/100ml
Råv Ink
F1
15
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F4
<1
15
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
E-coli
Antal/100ml
Råv Ink
6
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F4
<1
6
5
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Fekala streptok.
Antal/100ml
Råv
Ink
F1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Tabell 2. Bakterieanalyser Lugnets vattenverk, Nässjö
Heterotrofa 7d bakt
Antal/ml
Råv Ink
F1
F4
50
20
<10 110
<10
<10
10
<10
<10
<10
40
<10
<10
<10
<10
<10 <10
10
<10 <10
470
30
20
30
30
<10 12
120 30
10
560
20
500
30
30
90
40
40
20
400
50
<10 20
60
70
<10 30
10
10
<10 20
<10
<10 <10 <10
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F4
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Clostridium prefr.
Antal/20ml
Råv
Ink
F1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F4
<1
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Under den första rensningen, då vattnet var relativt kallt, var antalet heterotrofa
bakterier i filtratet från de båda försöksfiltren mycket lågt och fekala indikatorbakterier kunde inte uppmätas.
Under den andra rensningen som utfördes i juni, observerades betydligt fler
heterotrofer i filtraten, i synnerhet i filter 4 som rensats med BobCat, med en
tydlig topp 2–3 dagar efter återstart efter rensning. Även enstaka fekala
indikatorbakterier noterades. Antalet 2d heterotrofer, koliforma bakterier och
Clostridium skulle här ge ”tjänligt med anmärkning” och E.coli och fekala
streptokocker ”otjänligt” om det vore fråga om dricksvatten.
Under tredje rensningen var antalet heterotrofa bakterier i filtraten åter mycket
lågt och fekala indikatorbakterier kunde inte uppmätas utom några koliforma
bakterier i filter 1 2–3 dagar efter rensning.
Häggebergs vattenverk, Jönköping
Eftersom förbehandlingen vid Häggeberg enbart består av mikrosilning har
inkommande vatten till långsamfiltren i stort sett samma kvalitet som råvattnet.
Mängden heterotrofa bakterier i inloppsvattnet var mycket låg vid den första
rensningen medan fler kunde observeras vid de senare rensningstillfällena då
även enstaka koliforma bakterier, E. coli och Clostridium perfringens noterades.
Fekala streptokocker kunde inte mätas vid något tillfälle, se tabell 3.
Under första och andra rensningstillfällena var antalet heterotrofer i filtraten
mycket få, medan det under den tredje rensningen kunde noteras en markant
ökning. För 2d heterotrofer ”tjänligt med anmärkning” i filter 5.
Inte vid något tillfälle uppmättes fekala streptokocker eller Clostridium perfringens
i filtraten. Däremot noterades E.coli och koliforma bakterier i filter 5 ca ett dygn
efter driftsstart vid junirensningen och koliforma bakterier i filter 6 direkt efter
första rensningen. Relativt många koliforma bakterier uppmättes även i filter 5 ca
6 dygn efter driftsstart vid sista rensningen.
Noterbart är att sommartid tycks antalet heterotrofa bakterier i filtraten öka med
tiden efter det att störningarna i samband med rensning avklingat. Detta kan
kopplas till en ökad bakteriell aktivitet med stigande temperatur på våren/
sommaren, vilket även återspeglas i COD-avskiljningen. Efter sista rensningen i
september minskar antalet heterotrofer åter i filtraten. Antalet heterotrofer
understiger dock med marginal uppsatta gränsvärden.
Resultaten från båda vattenverken visar att det föreligger en risk för genombrott
av bakterier i samband med rensning. Eftersom även indikatorbakterier för fekala
föroreningar kan hittas dagarna närmast efter en rensning skulle även patogena
organismer kunna slinka igenom. Risken för dylika genombrott förefaller dock
vara större vid traktorrensning än vid undervattensrensning.
23
Datum
02-04-08
02-04-09
02-04-09
02-04-09
02-04-10
02-04-10
02-04-10
02-04-11
02-04-11
02-04-11
02-04-12
02-04-15
02-05-13
02-06-07
02-06-11
02-06-12
02-06-13
02-06-14
02-06-15
02-06-17
02-06-20
02-07-07
02-07-08
02-09-13
02-09-17
02-09-18
02-09-19
02-09-20
02-09-21
02-09-23
02-10-14
15
39
64
111
183
599
623
15
41
63
87
135
785
6
26
52
74
98
146
796
5
13
21
29
37
45
53
61
133
805
1407
1
9
17
25
33
41
49
57
65
73
145
962
1564
1
25
49
73
98
145
217
633
657
Drifttid
h
F5
F6
24
20
570
540
140
50
70
60
780
90
130
60
90
90
30
<10
10
30
120
30
<10
<10
10
190
260
F6
100
4
<1
1
1
6
5
<1
8
<1
<1
20
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
2
<1
<1
Koliforma bakt
Antal/100ml
Råv Ink
F5
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F6
<1
<1
<1
<1
<1
1
<1
<1
6
<1
<1
E-coli
Antal/100ml
Råv Ink
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
2
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F5
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F6
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Fekala streptok.
Antal/100ml
Råv
Ink
F5
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Tabell 3. Bakterieanalyser Häggebergs vattenverk, Jönköping
160
20
100
70
90
210
1000
690
320
480
520
240
250
20
<10
<10
70
130
100
60
<10
30
30
10
30
160
Heterotrofa 7d bakt
Antal/ml
Råv Ink F5
20
20
10
10
20
10
20
<10
10
<10
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F6
<1
<1
<1
2
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
Clostridium prefr.
Antal/20ml
Råv
Ink
F5
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1
F6
<1
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Rensningsmetoder för långsamfilter
4.3.2
Resultat och diskussion
Limnologiska undersökningar
Stora mängder alger i ett dricksvatten kan dels påverka kvaliteten negativt
genom lukt och smak eller i värsta fall algtoxiner, dels indikera att även andra
mikroorganismer såsom patogena bakterier och virus kan slinka igenom vattenbehandlingssteget.
Ett långsamfilter som är korrekt utformat och drivs på rätt sätt har normalt en hög
kapacitet att avlägsna alger, varför ett studium av alger kan indikera funktionen
hos ett långsamfilter. Stora mängder alger i filtratet tyder således på en felaktig
utformning eller olämplig drift av ett långsamfilter (Jabur, Mårtensson 1999).
Vid tidigare försök på Häggebergs vattenverk 1997–99 varierade avskiljningsförmågan från 0–98 %, vilket sannolikt endast kan förklaras av förändringar i de
hydrauliska förhållandena genom intermittent drift, uppkomst av undertryck och
plötsliga tryck- eller hastighetsförändringar i filtren (Jabur, Mårtensson 1999).
Filtren har efter 1999 byggts om avseende hydrauliska förhållanden (ändrade
utlopp) och driften har ändrats till kontinuerlig drift.
De fysiska och hydrauliska störningarna i ett långsamfilter i samband med rensning
har en tydlig negativ effekt på mikroorganismer i allmänhet och på alger i
synnerhet, då de senare är mycket känsliga för sådana förändringar.
I det föreliggande projektet utfördes algundersökningar i samband med det tredje
rensningstillfället i september.
I Nässjö togs alganalyser från inkommande vatten till långsamfiltren, de båda
provfiltren 1 och 4 ca 48 h efter återstart efter rensning, samt i filter 2 som inte
rensats. Filter 2 utgör här referens.
I Jönköping togs alganalyser från inkommande vatten till långsamfiltren och de
båda provfiltren 5 och 6 ca 48 respektive 24 h efter återstart efter rensning.
Dessa analyser har även jämförts med tidigare relativt omfattande undersökningar.
Analyserna i projektet omfattar bl.a. artbestämning och kvantifiering av antalet
förekommande dominerande alger i respektive prov. Undersökningarna har
rapporterats utförligt av limnolog Bernt Sandell och delar av materialet redovisas i
bilaga 1.
Lugnet
Kvantifieringen visar en betydande minskning av fytokomponenter (växtplankton)
över det kemiska fällningssteget, medan den ytterligare minskningen över
långsamfiltren är relativt liten. Relativt rikligt med små blågrönalger (ca 1 µm)
hittades i samtliga filter liksom flagellater och dinoflagellater, vilka förekommer i
mycket stora mängder i inloppsvattnet. Ingen signifikant avskiljning av flagellater
observerades i filter 4. Det kan noteras att de algerarter som återfinns i filtratet
antingen är mycket små eller har cilier, dvs. kan förflytta sig för egen maskin. De
typer av alger som bara följer med vattnet tycks i stort avskiljas.
25
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
En grov utvärdering av minskningen av fytokomponenter ger sammantaget ca 53,
28 och 48 % för filter 1, 4 respektive 2.
Resultaten visar samtidigt att avskiljningskapaciteten för alger inte påverkas
negativt vid rensning med Malen, medan traktorrensning ger en klar försämring.
Detta resultat korresponderar med resultaten av bakterieanalyserna.
När det gäller zookomponenter (djurplankton) noteras att ingen avskiljning sker
direkt efter rensning, medan det i det orensade filtret sker en viss avskiljning.
Anledningen är att djurplankton normalt förekommer vid sandytan där schmutzdecke utgör ett hinder för dessa att passera sanden. I samband med rensning tas
hindret bort och organismerna, varav de flesta är mobila och ”simmar”, kan slinka
igenom.
Det faktum att avskiljningen av alger endast är runt 50 % antyder att hydrauliken
bör ses över.
Figur 21. Exempel på mikroorganismer från Lugnet. Upp till vänster
dominerande alg uppe på ytan av filter 2, Cylindrocystis brebissonii, och till
höger Staurodesmus indentatus, båda okalger. Nere till vänster Polyarthra
vulgaris, ett hjuldjur återfunnet i alla prover, samt till höger Limnostrombidium
pelagicum, en ciliat som återfanns i alla prover utom filter 2. Foto Bernt
Sandell.
26
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
Häggeberg
Avskiljningen av fytokomponenter över långsamfiltren är mycket hög, ca 97 % i
filter 5 och 99 % i filter 6. Kvantifieringen ger vid handen att antalet alger i filtratet
från filter 5 är ca 4,5 ggr antalet i filtratet från filter 6, vilket överensstämmer med
resultaten från Lugnet, dvs. rensning med Malen ger bättre resultat än traktorrensning avseende fytokomponenter.
Resultaten visar också att funktionen hos filtren på Häggeberg har förbättrats
avsevärt efter de åtgärder som vidtagits efter de tidigare undersökningar som
utfördes 1997–99.
Avskiljningen av zookomponenter uppvisar avsevärt bättre resultat än i Nässjö. I
filter 5 ca 83 % och i filter 6 ca 74 % (motsvarande 1,4 ggr antalet i filter 5). Detta
skall dock jämföras med tidigare undersökningar som utfördes längre tid efter
rensning och som visar att avskiljningen av zookomponenter kan nå upp till 98 %
även med den dåvarande driften.
Det bör samtidigt påpekas att antalet zookomponenter är mycket, mycket färre än
antalet fytokomponenter i inkommande vatten och filtrat. I förhållande till
bakterieanalyser bör man även notera att antalet alger mäts per liter vatten,
medan bakterier mäts per 1, 20 eller 100 ml. I en given volym är således antalet
bakterier oftast betydligt högre än antalet alger.
Det ökade antalet alger i filtratet de första dagarna efter rensning bör dock leda
till viss eftertanke. Då långsamfilter ofta tas i produktion endast någon dag efter
rensning bör kanske desinfektionen förstärkas i samband med rensning.
Figur 22. Sandundersökningar på Häggeberg
27
Rensningsmetoder för långsamfilter
4.4
Resultat och diskussion
Sandundersökningar
Bakterier och glödförlust har analyserats på olika djup ner till 70 cm i långsamfiltren direkt efter tredje rensningen.
Tidigare undersökningar visar att vid normala driftsförhållanden avtar antalet
heterotrofa bakterier med djupet då tillgängligt organiskt material minskar, medan
organiskt material representerat som glödförlust är i stort sett jämnt fördelad
under de översta centimetrarna med 1–2 mg/kgTS. En koncentration av
mikroorganismer återfinns i ytan, det s.k. schmutzdecke, och ett par cm därunder.
För ”främmande” arter som t.ex. E-coli eller de flesta patogena bakterier betyder
detta att dessa måste löpa gatlopp genom en zon med stationära mikroorganismer och få tycks överleva och kan återfinnas i filtratet.
I samband med rensning tas denna zon i filtret bort, varför det totala antalet
mikroorganismer minskas drastiskt. Den frilagda sandytan utgör nu inget hinder
för bakterier i inloppsvattnet att penetrera filtret och en ökning av antalet bakterier
i filtratet blir följden. Först efter ett antal dygn upp till en vecka har ett nytt
schmutzdecke etablerats i sådan omfattning att långsamfiltret fungerar som en
bakteriologisk barriär.
På Lugnets vattenverk, där sanden är finare än på Häggeberg, kunde en tydlig
störning med avseende på fördelningen av heterotrofer med sanddjupet noteras i
filter 4 som rensades med BobCat. En mängd bakterier förefaller ha tryckts ner
djupare i sanden och fler heterotrofer noterades på alla undersökta nivåer i detta
filter än i filter 1 och i de två filtren på Häggeberg. Detta kan förklara den större
ökningen av bakterier i filtratet från filter 4 än från filter 1 efter andra rensningen,
se 4.3.1 och tabell 2. Eventuellt kan delar av schmutzdecke ha rörts om och
bakterier härifrån rörts upp och penetrerat filtret.
Störningen av bakteriefördelningen på Häggeberg var synbart mindre, även i filter
5 som rensas med BobCat. Förklaringen är sannolikt att den grövre sanden på
Häggeberg har en kurva som medger större packning och kan bära en
bandtraktor bättre än den finare och mer ensgraderade sanden på Lugnet.
E-coli kunde inte hittas i något prov på något filter på Lugnet, medan enstaka
kunde hittas i de översta 5 cm i båda filtren på Häggeberg.
Koliforma bakterier kunde hittas på samtliga djup i filter 1 och 4 på Lugnet,
medan endast någon enstaka påträffades på 5 cm djup i filter 5 på Häggeberg.
Fekala streptokocker kunde inte återfinnas i sanden på Lugnet, medan en
hittades ytligt i filter 6 på Häggeberg.
Även Pseudomonas aeruginosa har analyserats men inga har återfunnits i något
av proverna.
Clostridium perfringens förekom sparsamt med en på 50 cm djup i filter 4 i
Nässjö, en i ytan i filter 5 och 6 i Jönköping samt en på 70 cm djup i filter 5. Det
faktum. Att Clostridium återfinns på djupet i sanden kan förklaras med att dessa
är relativt resistenta och kan möjligen överleva en tid i ett långsamfilter.
28
Rensningsmetoder för långsamfilter
Resultat och diskussion
En något större glödförlust noterades djupt i filter 5 och 6 på Häggeberg men kan
antas bero på ackumulering av organiskt materiel på djupet till följd av tidigare
undertryck och intermittent drift. I filter 6 är sanden djuprensad och utbytt något
senare än i filter 5.
Heterotrofa bakterier, 2d och 7 d
Antal/g sand
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0
10
F1, 2d
20
F1, 7d
F4, 2d
30
F4, 7d
F5, 2d
40
F5, 7d
50
F6, 2d
F6, 7d
60
70
Figur 23. Heterotrofa bakterier i filtersanden
Glödförlust
mg/kg TS
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
10
20
F1
30
F4
40
F5
50
F6
60
70
80
Figur 24. Glödsförlust i filtersanden
29
Rensningsmetoder för långsamfilter
4.5
Slutsatser
Filterkapacitet
Kapaciteten hos filter 5 och 6 på Häggeberg har jämförts vid tre tillfällen genom
att stänga utloppsventilerna till samma öppningsgrad och därefter mäta tryckförluster och flöden, se tabell 4.
Före tredje rensningstillfället var kapaciteten ungefär densamma i båda filtren.
Veckan efter rensning noterades något högre kapacitet i filter 6, medan skillnaden
efter en månad var mycket liten.
På Lugnet var båda filtren i drift med normal kapacitet efter 2,5 månader efter
rensning utan nämnvärda skillnader.
Resultaten visar således ingen signifikant skillnad mellan de två rensningsmetoderna avseende kapacitet och drifttid. En skillnad är dock att rensning med
Malen innebär att ca 3 cm sand avlägsnas, medan man vid rensning med BobCat
avlägsnar ca 4–5 cm sand. Med BobCat kan därför ett färre antal rensningar
utföras innan sand måste återföras till filtret.
Datum
2002-09-13
2002-09-20
2002-10-14
Filter 5
Filter 6
Flöde,
m3/h
Tryckförl,
m
Öppning
ventil, %
Flöde,
m3/h
Tryckförl,
m
Öppning
ventil, %
135
135
135
0,4
0,4
0,5
31
31
30
137
152
140
0,4
0,4
0,4
31
31
30
Tabell 4. Uppmätt filterkapacitet Häggeberg.
4.6
Kostnadsjämförelse
Förutsättningarna mellan olika vattenverk varierar kraftigt då det gäller
kostnaderna för rensning. I en del fall har man egen bandgående traktor typ
BobCat eller i ett fall, Tjörn, undervattensmaskin typ Malen och sköter rensningen
med egen personal. I andra fall handlas rensningarna upp av extern entreprenör
som håller med maskinutrustning och personal. Vidare tvättas och återanvänds
ofta den rensade sanden medan man på en del vattenverk, t.ex. Häggeberg,
kasserar använd sand och återfyller med ny.
Kostnaderna påverkas vidare av hur ofta filtren rensas, hur stora ytor som kan
rensas vid varje tillfälle, rese- och ställkostnader för entreprenörer, sandtransporter
m.m.
Vid Häggeberg är en extern entreprenör normalt anlitad som rensar alla vattenverkets 8 långsamfilter vid samma tillfälle och tar hand om sanden. Konsekvensen
är att tiden innan ett filter åter måste tas i produktion är högst 1 dygn, detta trots
att upp till 3 filter samtidigt är tagna ur produktion för rensning eller för drift mot
avlopp. Förfarandet kan, som vi har sett enligt ovan, öka risken för genombrott av
mikroorganismer, men är å andra sidan kostnadseffektivt. Kostnaden att rensa
ett filter enligt nuvarande upphandling är 6000 kronor, dvs. 6 kr/m2, plus
kostnaden för ny sand. Entreprenören behåller den använda sanden som
används till golfbanor m.m.
30
Rensningsmetoder för långsamfilter
Slutsatser
Filtersand av den typ som Häggeberg använder kostar ca 220 kr/m3 inkl.
transport och utläggning. När så erfordras beställs ny sand från Brogårdssand
som blåser ut sanden från bulkbil. Sammantaget kostar rensning med BobCat
och hjullastare inkl. förare samt ny sand då ca 14,8 kr/m2 om ca 4 cm sand tas
bort vid varje rensning och 8000 m2 rensas vid samma tillfälle. Utslaget på
vattenproduktionen blir detta på Häggeberg ca 2,2–3,3 öre/m3 eller totalt ca 237–
355 000 kronor/år vid 2 respektive 3 rensningar.
Samma entreprenör som i Jönköping anlitades i projektet för rensning i Nässjö.
Kostnaden var här 12000 kronor per filter, vilket ger ca 20 kr/m2. Dels rensades
bara ca 600 m2, dels tillkom resor 80 km och Nässjö behöll sin sand.
Rensning med Malen kostar normalt ca 10 kr/m2 plus resekostnader samt en
ställkostnad om 800 kronor. Detta ger ca 11 kr/m2 vid Häggeberg och 10 kr/m2
eller 6250 kronor per filter i Nässjö.
Vid rensning med Malen tillkommer tömning av sandcontainers, ca 600 kr för ett
filter av Häggebergs storlek och 400 kr i Nässjö. I de fall en sandtvätt finns
tillgänglig kan pumpning ske direkt till tvätten.
Vid återanvändning av bortrensad sand anlitas ofta en extern entreprenör som
tvättar sanden och lägger ut den då miniminivå i sanden uppnåtts eller i samband
med djuprensning. Kostnad ca 30 kr/m3, eller utslaget ca 0,9 kr/m2 vid rensning
av 3 cm sand med Malen.
Sammantaget kostar rensning med Malen ca 12,5 kr/m2. Detta ger ca 4–5,35
öre/m3 producerat vatten vid 3–4 rensningar/år i Nässjö eller totalt 94–125 000
kronor/år för 3 respektive 4 rensningar.
Tiden för själva rensningen är som framgått ovan ungefär dubbelt så snabb med
BobCat än med Malen. Om man däremot inräknar tid för avtappning före och
uppfyllnad av ett filter efter rensning sparar undervattensrensning i praktiken ca 1
dygn i minskat stillestånd. Kan övriga filter klara produktionen utgör detta ingen
merkostnad, men om vattenbrist hotar kan tidsfaktorn vara avgörande.
Med tillgång till egen rensningsutrustning eller med rimligt avstånd till rensningsentreprenör kan rensningarna fördelas över tiden så att alla filter inte behöver
rensas samtidigt. Detta kan ge utrymme för filtren att mogna innan dessa tas i
produktion, vilket vi har sett är fördelaktigt ur kvalitetssynpunkt.
En ”Malen” med nuvarande utformning kostar ca 600 000 kronor. Med en
annuitet om 14,83 %, inkl 2,5 % underhåll, 4 rensningar per år och 250 kr/h i
lönekostnader samt tvättning av sanden via extern entreprenör skulle detta för
Häggeberg innebära:
Kapitalkostnad:
Arbete:
Sandhantering:
Sandtvätt:
Totalt:
600 000 • 0,1483 = 89 000
10 • 8 • 4 • 250 = 80 000
600 • 8 • 4 = 19 200
0,03 • 8000 • 4 • 30 = 28 800
217 000 kr/år
Med en felräkningsmarginal om ca 150 000 kr/år skulle således rensningar kunna
utföras i egen regi med ytterligare förbättring av vattenkvaliteten som följd. Ett
sandupplag för ett par tusen kubikmeter måste dock ordnas.
31
Rensningsmetoder för långsamfilter
5
SLUTSATSER
5.1
Vattenkvalitet
Slutsatser
Rensning av långsamfilter utgör ett kritiskt moment för vattenkvaliteten, där en
försämring av speciellt bakteriologiska och biologiska parametrar kan noteras
tiden närmast efter en rensning. Risken för ett genombrott av patogena mikroorganismer kan därför anses öka påtagligt, vilket styrks genom analys av utvalda
indikatororganismer.
Graden av vattenkvalitetsförsämring tycks i huvudsak bero på graden av störning
av filtersanden, i synnerhet i de övre mest biologiskt aktiva delarna. Bakterieanalyser vid olika sanddjup antyder att bakterier har trycks ner på djupet på ett
oregelbundet sätt, tydligast syns detta i Nässjö med fin men relativt ensgraderad
sand.
En ökning av turbiditeten kan observeras under det första dygnet efter rensning.
Filterrensning tycks påverka kapaciteten att oxidera organiskt material uttryckt
som COD i mycket liten omfattning.
5.2
Filtermognad
Erforderlig tid för att återställa den biologiska aktiviteten efter rensning, mognadstiden, uppskattas bäst genom bakterieanalyser på filtratet. Under rådande
förhållanden kan mognadstiden uppskattas till ca en vecka.
5.3
Rensningsmetoder
5.3.1
Vattenkvalitet
Risken för genombrott av bakterier, sannolikt då även patogena sådana, är högre
vid traktorrensning än vid kontrollerad undervattensrensning.
Efter undervattensrensning bibehålls i stort avskiljningen alger medan man efter
traktorrensning får en klar försämring.
5.3.2
Filterkapacitet
Ingen skillnad i filterkapacitet har observerats mellan de båda metoderna.
Vid traktorrensning tas filtret ur drift under totalt ca 1 dygn, medan man vid
undervattensrensning minskar tiden till själva rensningen, ca 100 m2/h, motsvarande 7 h i Nässjö och 10 h i Jönköping. Man rensar därmed på mindre än
halva tiden.
32
Rensningsmetoder för långsamfilter
5.3.3
Slutsatser
Driftssynpunkter
Vid traktorrensning togs i genomsnitt 4,5 cm sand bort vid en rensning medan
Malen, som kan ställas in för önskat rensningsdjup, avlägsnade 3 cm. Svårigheten
att skumma tunt med traktor medför att antalet rensningar innan återföring av
sand måste ske blir färre med traktorrensning.
Vid traktorrensning sker en omblandning av sanden från de övre sandlagren och
även en viss inblandning av schmutzdecke sker i samband med körning i
sanden. Vid undervattensrensning sker visserligen en viss mindre uppgrumling
av orensade ytor vid manövrering, men schmutzdecke och sanden närmast
under tas bort med ett relativt jämnt skikt och sanden under den rensade ytan
tycks påverkas i liten omfattning.
Malen följer sandytan även om denna inte är helt jämn, medan en BobCat kan
nyttjas för att efter själva rensningen jämna till sandytan, dock till priset av kraftig
omblandning av sanden.
Malen är mer känslig för olika typer av störningar såsom stenar, grenar m.m. och
fungerar bäst vid rektangulära filter utan uppstickande rör mm.
5.4
Kostnader
Kostnaderna för långsamfilterrensning kan variera starkt beroende på om rensning
utförs i egen regi eller via entreprenör, hur stora långsamfilter man har och hur
ofta dessa måste rensas.
För de vattenverk som har omfattats av projektet står det dock klart att undervattensrensning blir billigast om även kringkostnader tas med i kalkylen. För
Jönköpings del kan kostnaderna minskas avsevärt genom att rensa med en egen
maskin samtidigt som sanden återvinns, en besparing med upp till 40 %. Det
senare kan motiveras även ur ett miljöperspektiv då den natursand som används
är en ändlig resurs.
För vattenverk med mindre långsamfilter är kanske investering i egna maskiner
inte lika intressant. Möjlighet finns dock till samarbete regionalt.
33
Rensningsmetoder för långsamfilter
6
Rekommendationer
REKOMMENDATIONER
Av våra erfarenheter kan följande rekommendationer ges för drift och rensning av
långsamfilter:
• Vid undervattensrensning kan man frestas att rensa samtidigt som filtret
fortfarande är i produktion. Risken för genombrott av mikroorganismer innebär
dock att filtret måste vara taget ur produktion under rensningen och liksom
filter rensade med bandtraktor eller för hand bör filtratet ledas till avlopp eller
recirkuleras under de första dygnen efter rensning. Först efter ca en vecka kan
ett nyrensat långsamfilter anses pålitligt som bakteriologisk barriär.
• Då filtren i praktiken ofta tas i produktion relativt snart efter rensning bör
”stödklorering” på filtraten från nyrensade filter övervägas. Dessutom kan en
tätare kontroll av vattenkvaliteten, särskilt beträffande bakterier, förordas.
Härvid kan även fekala streptokocker och Clostridium ge intressant information
om filtrens funktion.
• En mikroskopering och studie av alger vid normal drift och efter rensning kan
ge en god indikation på filtrens funktion och risken för genombrott av mikroorganismer.
• Vid traktor- eller handrensning bör nedsänkning av vattenytan ske under så
kort tid som möjligt och bara så att sanden bär att köra/gå på.
• Undvik tunga maskiner och vibrationer. Filtren bör inte beträdas i onödan.
• Undvik att ympa in mikroorganismer i filtren, använd enbart rengjorda stövlar,
verktyg och maskiner m.m.
• Då vattenytan måste sänkas i samband med rensning bör detta ske utan
snabba flödesförändringar och med låga hastigheter så att undertryck inte
uppstår t.ex. vid tömning mot avlopp.
• Valet av rensningsmetod bör tas med i beräkningen vid projektering av nya
långsamfilter. Även i befintliga filter kan rensning underlättas genom att t.ex.
flytta uppstickande ledningar.
34
Rensningsmetoder för långsamfilter
7
Referenser
REFERENSER
Barret J M, Collins M R, Jnonis B A, Logsdon G S (1991): Manual for Design of Slow
Sand Filtration. Edited by Hendricks D. AWWA Research Foundation, Denver.
Bisson J.W., Cabelli V.J. (1980): Clostridium perfringens as a water pollution indicator,
Journal WPCF, Vol 52,2.
Choi J and Valentine R L (2002): Formation of N-nitrosodimethylamine (NDMA) from
reaction of monochloramine: a new disinfection by-product. Water Research 36.
Geza Ö (1998): Viztisztitás – Üzemeltetés. OVF. Egri Nyomda Budapest.
Gleeson C, Gray N (1997): The Coliform Index and Waterborne Disease. Problems of
microbial drinking water assessment. E & FN SPON. London.
Hazen A (1913): The Filtration of Public Water Supplies. John Wiley & Sons, New York.
Huisman L and Wood W E (1974): Slow Sand Filtration, WHO, Geneva.
Jabur S H, Hegedüs J (1973): The Role of Algae in the Treatment Process on Slow Sand
Filters. Hidrologiai Közlöny, 12. Budapest.
Jabur S H, Mårtensson J (1999): Optimering av långsamfilter. VA-Forsk 1999-17.
Jabur S H, Mårtensson J, Persson K (2002): Synpunkter på mikroorganismer som
indikatorer i vattenförsörjningen. Vatten 58, Lund.
Jabur S H, Karlsson C, Mårtensson J (2003): Förbehandling av råvatten med höga
färgtal. Vatten 59, Lund.
Mitch W A and Sedlak D L (2002): Formation of N-Nitrosodimethylamine (NDMA) from
Dimethylamine during Chlorination. J. Environ. Sci. & Technology Vol 36 no 4.
Poynter S F B and Slade J S (1977): The Removal of Viruses by Slow Sand Filtration.
Water Technology Vol 9. GB.
Rachwal A J, Bauer M J, Chjipps M J, Colbourne J S and Foster D M (1996):
Comparisons between Slow Sand and High Rate Biofiltration. Advances in Slow Sand
and Alternative Biological Filtration. Edited by N.J.D. Graham and R. Collins: John Wiley
& Sons.
Sinton L.W., Donnison A.M., Hastie C.M. (1993): Faecal streptococci as faecal pollution
indicators: a review. Part I: Taxonomy and enumeration. New Zealand Journal of Marine
and Freshwater Research. Vol 27:101–115.
35
ALGUNDERSÖKNINGAR
BILAGA 1
Undersökning av organismer vid försök med undervattenrensare
och BobCat, dels vid Nässjö dels vid Jönköpings vattenverk,
Häggeberg, under september 2002
__________________________________________________________________
ALLMÄNT
På uppdrag av SWECO VIAK har undertecknad utfört organismräkningar
(plankton, påväxt och pollen) av prover från råvatten, inkommande vatten och
vatten från tre olika sandfilter, filter 1, 2 och 4, vid Nässjö vattenverk samt
motsvarande på inkommande vatten och prover från två olika sandfilter, filter 5
och 6, vid vattenverket Häggeberg i Jönköping. Därtill har ett påväxtprov från
sandfilter 2 vid Nässjö vattenverk undersökts kvalitativt och semikvantitativt via
levande organismer. Undervattenrensningen i sandfilter 1 i Nässjö och sandfilter
6 i Jönköping samt vanlig rensning med BobCat i sandfilter 4 i Nässjö och
sandfilter 5 i Jönköping hade utförts ett par dagar innan provtagningarna.
Proverna togs den 12 september i Nässjö och den 19 september i Jönköping.
Råvattentemperaturerna var då +17,7o kl. 9,50 respektive +14,7o vid ungefär
samma tid. Tack var den långa, varma sensommaren var det fortfarande sommar,
när proverna togs. Hösten nådde Nässjö omkring den 15 september och
Jönköping den 21 september. Då det var betydligt kyligare den 19 september än
den 12 september var det inkommande vattnet flera grader kyligare, +11,8o, än
råvattnet den 19 september. Den 12 september var skillnaderna små mellan
temperaturen i råvattnet och det inkommande vattnet i Nässjö.
Organismerna har fotograferats efter mikroskoperingen.
METODIK
Provtagningen utfördes så att proverna togs direkt från tappkranar efter
långsamfiltren. Inkommande vatten togs via nedsänkning av provtagningskärlen
vid det inkommande vattnet i bassängerna. Råvattnet i Nässjö togs från en
råvattenledning. Vattnet fick rinna en stund från tappkranarna, innan prov togs.
Det levande påväxtprovet togs direkt från sandfilter 2 i Nässjö. Provet bestod av
en grön slemmig fällning som skakades loss från sanden. Endast sandfilter 2
hade ett sådant grönt överdrag på sanden. Alla proverna utom det levande
påväxtprovet konserverades med ättiksur Lugols lösning.
Metodiken i övrigt har varit densamma som vid tidigare undersökningar, Sandell
(1997a och b, 1998) men några organismgrupper har vid räkningen slagits
samman av ekonomiska skäl.
En hel del detritus märktes i proverna, främst i råvattnet och det inkommande
vattnet från Nässjö vattenverk respektive Häggebergs vattenverk. I provet från
filter 5 dominerade detritusen starkt över organismerna.
36
I här föreliggande arbete har de största problemen varit att kunna skilja på små
organismer, som dött vid konserveringen och sådana som dött dessförinnan –
detritus. Som vid tidigare undersökningar har dock tomma kiselalgskal inräknats.
Vid räkningen användes 25 ml planktonkammare för råvattnet i Nässjö. För alla
andra prover användes 50 ml planktonkammare. För något större organismer, i
allmänhet minst > 15 µm och i övrigt så stora att man tydligt kunde urskilja klass
eller släkte för organismen, användes 77x förstoring vid räkning av hela
bottenplankton. För övriga organismer räknades vid 213x förstoring varvid högre
förstoring eller 395x alternativt 794x behövdes för säkrare bestämning av de
minsta organismerna.
Denna gång räknades inte organismer, som var mindre än 6 µm, såvida de inte
utgjorde del av kolonier eller coelom, eftersom räkningen av så små organismer
tar mycket lång tid.
Vid 213x förstoring räknades fyra diagonaler i alla proverna utom för dels råvattenprovet, där två diagonaler räknades, som följd av de betydligt större mängderna
av organismer, dels provet från filter 5, där halva bottenplattan räknades.
Vid räkning av organismer på fyra diagonaler vid 213x förstoring uppkommer fel,
när man multiplicerar organismtalen med 7,25 för att erhålla antalet organismer
på hela bottenplattan, dvs. organismerna i hela planktonkammaren, 25 ml för
råvattnet och 50 ml för övriga prover. Om man i stället hade räknat hela
bottenplattan, vilket skulle ta en orimligt lång tid, hade organismtalen med största
sannolikhet blivit något annorlunda. Den procentuella avvikelsen från det korrekta
talet blir allt större ju färre organismer som räknas. För en någorlunda statistisk
säkerhet vid räkningen rekommenderas att minst 100 individer, för varje grupp,
släkte eller art, räknas för att erhålla en minst + 80 % signifikant säkerhet i de
framräknade talen.
I de långsamfiltrerade proverna har det varit glest med organismer, varför även
små organismer har räknats vid 77x förstoring på hela bottenplattan, om det har
varit möjligt, det vill säga genom organismernas tillräckligt distinkta form. I många
fall har man dock tvingats till högre förstoring vid genomgång av hela bottenplattorna. Allt har gjorts för att uppnå högsta signifikanta säkerhet vid räkningen.
Vid räkningen med förstoring 213x har som regel endast små flagellater räknats i
minst 100 stycken individer, eftersom andra organismer oftast förekommit
sparsamt och därför endast räknats i låga frekvenstal.
Undantagsvis räknades i proven från filter 5 och 6, som var högeffektiva, endast
54 individer på fyra diagonaler respektive 43 individer på halva bottenplattan vid
213x förstoring. Eftersom signifikansen endast är + 50 % vid 16 räknade individer
betyder det att det rätta talet egentligen ligger någonstans mellan 8–24, varefter
felet med multipliceras upp med 7,25, om man räknar 4 diagonaler, det vill säga
talet varierar mellan 58–174 i verkligheten. Vid endast fyra räknade organismer
är signifikansen (95 % sannolikhet) lika med 0 %, det vill säga om man räknar
med fyra diagonaler ligger variationen mellan 4 och 58. Felet blir alltså 100 %.
Vid redovisningen av organismtalen/l uppförstoras felen 40x vid 25 ml
planktonkammare och 20x större vid 50 ml planktonkammare.
37
Allt detta bör beaktas vid bedömningen av organismtalen från de olika proven,
där organismer, som räknats vid 77x förstoring, redovisats med asterisk (med
säkra tal för 25 ml respektive 50 ml prov). Antal organismer > 1 000/l har
utjämnats till närmast 100-tal i råvattenprovet vid räkning av två diagonaler.
”Blågrönalgen” Aphanocapsa delicatissima utgörs av kolonier med små celler
(0,5–1,2 µm – i proverna mest omkring 0,8–1 µm i diameter), som var så spridda,
att de ej kunde räknas varken som kolonier eller som enskilda celler. De förekom
mycket rikligt i råvattnet och i övrigt ganska rikligt i Nässjö-proverna.
RESULTAT OCH BEDÖMNING
Resultaten av undersökningarna tydde på att långsamfiltren vid Häggeberg har
förbättrats via de vidtagna åtgärderna efter tidigare undersökningar, då undertrycken i sandfilterbäddarna upptäcktes i slutet av 1990-talet.
Vid jämförelse mellan det motsvarande referensprovet i utredningarna från 1997
och 1998 (Sandell 1997a och b och 1998) och sandfilterproverna 5 och 6 från
den 19 september 2002 finner man, att skillnaderna var signifikant störst vad
gäller de små organismerna < 15 µm. Men även i övrigt hade en mindre andel
organismer passerat filtren 2002.
Skillnaden mellan, det dagarna innan provtagningen undervattenrensade, filter 6
och det traditionellt rensade filter 5 utgjordes av en signifikant större genomsläpplighet av små flagellater i filter 5. I övrigt var skillnaderna små och ej
signifikanta till fördel för filter 6.
Proven från Nässjö kan ej jämföras med motsvarande undersökningar från
tidigare år, då sådana ej har utförts.
Vid Häggeberg silas råvattnet medan det fälls med aluminiumsalter vid Nässjö
vattenverk, varför de inkommande vattnen ej är jämförbara. Men i jämförelse
mellan det inkommande vattnet och de sandfiltrerade vattnen visade det sig att
Häggebergsfiltren var något effektivare. Men vid båda vattenverken var
sandfiltrens kapacitet goda.
Det traditionellt rensade filtret, filter 4, hade en liten men signifikant tydlig tendens
att släppa igenom fler organismer, främst små flagellater och dinoflagellater < 15
µm, medan skillnaderna var ringa mellan filtren beträffande andra organismer.
Vid båda vattenverken tycks djurorganismerna, utom utpräglade planktiska former,
vara ringa påverkade av mängderna av djur i råvattnet och det inkommande
vattnet. Ciliater förekom således i alla filterproven medan hjuldjur endast saknades
i filter 6.
Det levande påväxtprovet från ytan av sandfilter 2 dominerades av en survattenform, nämligen konjugatalgen Cylindrocystis brebissonii. Därutöver
märktes, företrädesvis i ganska svagt – starkt sura vatten förekommande,
okalgen Cosmarium sphagnicolum med två varianter. I övrigt förekom endast
surhetståliga organismer. Organismerna tydde på att pH-värdet låg under 6 i snitt
så länge som den gröna, slemmiga påväxten dominerade i sandfiltret.
38
De övriga sandfiltren i Nässjö saknade motsvarande gröna påväxt vid provtagningen. Eftersom det inkommande vattnet innehöll C. brebissonii kan
förhållandena endast ha varit optimala för organismen på sandfilter 2.
Organismerna i övrigt tydde på mera utpräglad näringsfattigdom på inkommande
vatten vid Häggeberg än tidigare.
Råvattnet vid Nässjö hade ett organismsamhälle som indikerade en variation
mellan näringsfattigt och knappt måttligt näringsrikt, svagt surt till neutralt, saltoch kalkfattigt, rent vatten.
Jönköping den 22 november 2002
Bernt Sandell
Limnologisk konsult
Referenslitteratur
Sandell, B. (1997a): Kommentar till olika provtagningar och organismanalyser av
prover dels från olika sandfilter, dels från inkommande vatten och råvatten vid
Häggebergs vattenverk, den 26 juni 1997
(1997b): Kommentar till olika provtagningar och organismanalyser av prover, dels
från olika sandfilter, dels från inkommande vatten och råvatten vid Häggebergs
vattenverk, den 1 september 1997
(1998): Kommentarer till provtagningar och organismanalyser av prover, dels från
olika sandfilter, dels från inkommande vatten och råvatten vid Häggebergs
vattenverk i Jönköping, den 7 maj 1998
39
Kvalitativ och semikvantitativ undersökning av levande påväxt
från sandfilter 2, på sandens ytskikt, vid vattenverket i Nässjö
den 12 september 2002
Funna organismer:
Relativa frekvenser (levande organismer)
Frekvens (%)
Frekvenstal
Bedömd frekvens
> 50
11
(dominerande)
Massfrekvent
40–50
10
25–40
9
Mycket riklig
20–25
8
Riklig
12–20
7
Ganska riklig – riklig
10–12
6
Drygt måttlig
6–10
5
Måttlig
1–6
4
Knappt måttlig
0,6–1
3
Ganska sparsam
0,1– 0,6
2
Sparsam
< 0,1
1
Enstaka
Synnerligen riklig
40
Fytokomponent
Klass, släkte, art och variant
Prov
Cyanophyceae (”blågrönalger” – Cyanoprokaryota):
Aphanothece sp
(kol)
Oscillatoriales (tre arter av olika släkten, med smala – 1,5 till 3 µm breda –
ogrenade trådar med slem, rörliga och orörliga (trådar)
Chrysophyceae (guldalger):
Dinobryon sertularia var. sertularia
(celler)
Små chrysomonader
Sf 2
7
8
4
5
Bacillariophyceae (kiselalger):
Cyclotella spp
Tabellaria flocculosa
3
<4
Chlorophyceae (egentliga grönalger):
Pediastrum privum
Botryococcus neglectus
Kulformiga grönalger
>3
2
4
Conjugatophyceae (okalger):
Cylindrocystis brebissonii
Mougeotia spp
Cosmarium:
- sphagnicolum var sphagnicolum
- sphagnicolum var. pachygonum
- spp
Staurodesmus:
- dejectus
- cuspidatus var. divergens
- indentatus
Staurastrum tetracerum var. tetracerum
9
>3
<4
5
3
<4
<2
2
2
Euglenophyceae (euglenider):
Trachelomonas spp
3
Blandade klasser (fyto- och zookomponenter):
Färglösa små flagellater
<5
Zookomponent
Klass och släkte
Prov
Sf 2
Nematoda (rundmaskar):
<2
Crustacea (kräftdjur):
Bosmina sp
1
41
Förteckning över funna organismer vid Nässjö vattenverk
2002-09-12, i råvatten, inkommande vatten och i filtrat från
långsamfilter 1 och 4 samt funna organismer vid Häggebergs
vattenverk 2002-09-19, i inkommande vatten och i filtrat från
långsamfilter 5 och 6
42
Fytokomponent
Klass, underfamilj och släkte, art m m
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
25 ml
Cyanophyceae (”blågrönalger”)
Aphanocapsa delicatissima
43
Merismopedia tenuissima
(kol)
Woronichinia:
- naegeliana*
(kol)
- compacta*
(kol)
- elorantae*
(kol)
Microcystis wesenbergii*
(kol)
Chroococcus minutus*
(kol)
Phormidioidae ca 6,5 µm br (trådar)
(snittlängd ca 660 µm)
Anabaena sp* (trådar)
Chrysophyceae (guldalger):
Dinobryon:
- bavaricum (celler)
- divergens (celler)
- (främst D. sociale, sertularia
(celler)
Mallomonas spp (främst M.
caudata)
(celler)
Synura spp*
(kol)
Chrysosphaerella longispina* (kol)
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
Mycket
rikligt
536
21400
Ganska
rikligt
--
--
Ganska
rikligt
--
--
Ganska
rikligt
--
--
Ganska
rikligt
--
--
91
31
21
3640
1240
840
----
----
----
----
----
----
----
----
5
82
200
3280
-11
-220
---
---
---
---
---
---
21
840
--
--
--
--
--
--
--
--
41
1640
--
--
--
--
--
--
--
--
1464
1914
58600
76600
7
22
140
440
---
---
---
---
---
---
246
9800
29
580
--
--
--
--
--
--
304
11
12200
440
22
--
440
--
---
---
---
---
---
---
2
80
--
--
--
--
--
--
--
--
Fytokomponent
Klass, underfamilj och släkte, art m m
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
44
Bacillariophyceae (kiselalger):
Aulacoseira:
- spp < 40µm l*
(trådar)
- spp 40 – 100 µm l* (trådar)
- spp 100 – 200 µm l* (trådar)
- spp 200 – 300 µm l* (trådar
- spp 300 – 400 µm l* (trådar)
- spp 400 – 500 µm l* (trådar)
- spp 500 – 600 µm l* (trådar)
- spp 600 – 700 µm l* (trådar)
- spp 700 – 800 µm l* (trådar)
- spp 800 – 900 µm l* (trådar)
- spp 900 – 1000 µm l* (trådar)
(samtliga Aulacoseira
= 7–18 µm φ)
Centriska kiselalger med discen
uppåtvänd, främst sl Cyclotella spp:
φ 7–22 µm
Urosolenia longiseta
Asterionella formosa*
Tabellaria flocculosa:
4–6 x 40–60 µm*
4–6 x 60–120 µm*
Fragilaria crotonensis* (celler)
25 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
24
2
3
8
2
1
4
2
1
1
1
960
80
120
320
80
40
160
80
40
40
40
------------
------------
------------
------------
------------
------------
-1
----------
-20
----------
1058
130
622
42300
5200
24880
14
7
4
280
140
80
----
----
7
---
140
---
----
----
6
66
18
240
2640
720
3
---
60
---
----
----
----
----
----
----
25 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
Fytokomponent
Klass, underfamilj och släkte, art m m
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
45
Övriga pennata kiselalger:
2-10 x >15-40 µm
2-5 x >40-80 µm
2-5 x >80-160 µm*
2-5 x >275-500µm*
>20x 60-250 µm*
Eunotia spp (gördelvy > 10x20 µm)
913
72
24
25
5
29
36500
2900
960
1000
200
1200
22
7
1
----
440
140
20
----
-------
-------
-------
-------
-------
-------
Dinophyceae (dinoflagellater):
Dinoflagellater (främst släktet
Gymnodium och arten Woloszynskia
ordinata):
12-<15 µm
15-40 µm*
Ceratium hirundinella*
261
77
1
10400
3080
40
152
14
--
3040
280
--
43
6
--
860
120
--
87
5
--
1700
100
--
131
3
--
2600
60
--
Cryptophyceae (”rekylalger”):
Cryptomonader (främst släktet
Cryptomonas och arterna C. erosa och
marssonii):
15-25 µm*
617
24680
47
940
22
440
6
120
13
260
Se
13
25 ml
nedan
520
1l
Se
-50 ml
nedan
-1l
--50 ml
--1l
--50 ml
--1l
--50 ml
--1l
Chlorophyceae (eg grönalger):
Pediastrum:
- privum 1
- spp (övr)*
Dictyosphaerium spp (främst arten D.
1
Har räknats ihop med Crucigenia tetrapedia
Fytokomponent
Klass, underfamilj och släkte, art m m
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
pulchellum)* (kol)
Botryococcus spp (främst arten B.
neglectus)
(kol)
Oocystis/Oocystella spp
Nephrocytium spp
Quadrigula spp (främst arterna Q.
closterioides och korsikovii)
122
4880
--
--
--
--
--
--
--
--
21
840
--
--
--
--
--
--
--
--
2204
101
88200
4000
152
--
3000
--
---
---
---
---
---
---
768
30700
14
280
--
--
--
--
--
--
87
246
3500
9800
36
--
720
--
7
--
140
--
7
--
140
--
14
--
280
--
1696
67800
14
280
--
--
--
--
--
--
290
29
88
11600
1200
7500
51
-14
1000
-280
----
----
----
----
----
----
-1
-40
136
--
2720
--
1
--
20
--
---
---
---
---
3
120
--
--
--
--
--
--
--
--
31
609
1240
24400
---
---
---
---
---
---
---
---
27
1080
--
--
--
--
--
--
--
--
(kol)
46
Ankistrodesmus falcatus
Crucigeniella (inkl C. truncata)
Crucigenia spp (främst C. quad-rata
och en del C. tetrapedia)
Gröna kulor:
Enstaka: >7–20 µm
Kol: >5–7 µm
Elakatothrix spp
(kol)
Conjugatophyceae (konjugatalger):
Cylindrocystis brebissonii*
Euastrum spp*
Cosmarium:
- spp, >40 µm*
- spp, 15-40 µm* (främst C.
bioculatum var. depressum)
Cosmarium sp, <15x12 µm
Staurodesmus spp (främst S.
indentatus)*
Fytokomponent
Klass, underfamilj och släkte, art m m
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
Staurastrum spp (inkl arterna S.
longipes, cingulum, sebaldi var.
ornatum m fl)
25 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
56
2240
--
--
--
--
--
--
--
--
5
200
1
20
--
--
--
--
--
--
11498
459900
1131
22600
819
16400
880
17600
1211
24200
---
---
---
---
1
3
20
60
1
3
20
60
---
---
Euglenophyceae (euglenider):
Trachelomonas spp (främst arterna T.
planctonica och volvocina)*
Blandade klasser:
Flagellater, >6 - < 15µm
47
Pollen:
Lindpollen*
Tallpollen*
Zookomponent
Klass, underklass, släkte och art
Prov
Råvatten
Antal org på
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 1
Antal org på
Sandfilter 2
Antal org på
Sandfilter 4
Antal org på
============================================================================================================
25 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
Testacealobosia (skalamöbor):
Quadrulella symmetrica*
--
--
--
--
--
--
--
--
1
20
Heliozoea, 15-40 µm φ (soldjur)*
14
560
--
--
--
--
4
80
--
--
Ciliophora (phylum ciliater):
>15–20 µm
>20–40µm*
>40–80 µm*
>80–160 µm*
Codonella cratera*
-3
1
-17
-120
40
-680
-10
3
---
-200
60
---
43
4
1
1
--
140
80
20
20
--
-4
----
-80
----
-9
3
1
--
-180
60
20
--
Rotifera (hjuldjur):
Keratella cochlearis*
Polyarthra remata*
Lepadella minuta*
Lecane sp*
Övriga hjuldjur
3
---6
120
---240
-2
----
-40
----
--4
2
2
--80
40
40
--3
-1
--60
-20
--20
---
--40
---
Nematoda (rundmaskar)*:
Ca 7 x 210 µm br x l (snitt)
Ca 5 x 209 µm br x l (snitt)
2
--
80
--
---
---
---
---
---
---
-1
-20
Lobosea (en typ av amöbor med
lappformiga pseudopodier):
48
Fytokomponent
Klass, släkte, art och variant
Prov
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 5
Antal org på
Sandfilter 6
Antal org på
Anm
============================================================================================================
Merismopedia punctata*
Coelosphaerium subarcticum*
Snowella lacustris, S. septentrionalis och Woronichinia
karelica*
(kol)
Chroococcus limneticus*
49
Chrysophyceae:
Dinobryon:
- acuminatum
- cylindricum (inkl var. palustre)
- divergens var. divergens
- sertularia var. sertularia
- sociale var. sociale
(celler)
- sociale var. americanum
Mallomonas spp
Bacillariophyceae:
Aulacoseira spp, 100-300 µm
(celler)
(celler)
(celler)
50 ml
1
9
1l
20
180
50 ml
---
1l
---
50 ml
---
1l
---
37
3
740
60
---
---
---
---
65
36
595
14
210
152
1300
720
11900
280
4200
3040
-------
-------
-------
-------
22
440
--
--
--
--
2-33
40-660
--
--
1-23
20-460
(celler)
(trådar-celler)
Centriska kiselalger med discen uppåtvänd, främst släktena
Cyclotella och Stephanodiscus:
7- 22 µm φ
>22 µm φ
Asterionella formosa*
Tabellaria flocculosa, 30-60 µm l*
(celler)
(celler)
0 st på 4 diagonaler i
båda filtren men vid
genomgång av större
ytor påträffades 3-4 st i
varje filter
1290
5
3
3
25800
100
60
60
<10
--1
<200
--20
<10
----
<200
----
Fytokomponent
Klass, släkte, art och variant
Prov
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 5
Antal org på
Sandfilter 6
Antal org på
Anm
============================================================================================================
50
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
11
220
--
--
--
--
224
18
5
11
12
1
4480
360
100
220
240
20
-------
-------
-------
-------
Dinophyceae:
Gymnodinium helveticum*
Dinoflagellater, <15 µm
Dinoflagellater, 15-40 µm*
2
268
11
40
5360
220
----
----
----
----
Cryptophyceae:
Cryptomonader (främst släktet Cryptomonas)
15-40 µm*
41
820
1
20
2
40
2
5
5
7
40
100
100
140
-----
-----
-----
-----
3
51
1
50 ml
60
1020
20
1l
---50 ml
---1l
---50 ml
---1l
Fragilaria crotonensis (i gördelvy, med ca 115 µm l)*
(celler)
Övriga pennata kiselalger:
< 6 µm br x 15-40 µm l
< 6 µm br x >40-80 µm l*
< 6 µm br x >80-160 µm l*
> 10 µm br x 15-40 µm l
6 -<10 x
15-40 µm l*
6 -<10 x
>40-80 µm l*
Chlorophyceae:
Pediastrum spp (P. tetras, privum)*
Dictyosphaerium pulchellum*
Botryococcus terribilis/neglectus*
Monoraphidium minutum
Quadrigula spp (främst Q. korsikovii och pfitzeri)*
Tetraëdron minimum
Coelastrum microporum*
Fytokomponent
Klass, släkte, art och variant
Prov
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 5
Antal org på
Sandfilter 6
Antal org på
Anm
============================================================================================================
Scenedesmus ecornis
Desmodesmus serratus*
Elakatothrix sp*
Codiolophyceae (en typ av grönalger):
Ulothrix subconstricta*
(trådar-celler)
Cosmarium depressum var. planctonicum*
Staurodesmus:
- cuspidatus*
- brevispina var. observus*
Spondylosium planum*
(trådar-celler)
51
Euglenophyceae:
Trachelomonas spp*
Petalomonas sp*
Blandade klasser:
Flagellater, >6 µm - <15 µm
Pollen (20-30 µm)*
51
36
6
1020
720
120
----
----
----
----
4-9
1
80-180
20
---
---
---
---
2
1
5-9
40
20
100-180
----
----
----
----
5
5
100
100
---
---
---
---
9795
195900
391
7800
86
1720
1
20
--
--
--
--
Obetydliga ”trådar”
Zookomponent
Klass, släkte och art
Prov
Ink vatten
Antal org på
Sandfilter 5
Antal org på
Sandfilter 6
Antal org på
Anm
============================================================================================================
Heliozoea*
50 ml
1l
50 ml
1l
50 ml
1l
--
--
--
--
1
20
36
34
--
720
680
--
2
10
--
40
200
--
4
13
1
80
260
20
-1
-20
1
--
20
--
---
---
Ciliophora (phylum):
Ciliater < 17 µm
Ciliater 17-40 µm*
Ciliater > 40-80 µm*
Rotifera:
52
Lecane lunaris*
Övriga hjuldjur*
Funna släkten och arter utöver de som redovisats kvantitativt
2002-09-12 vid vattenverket i Nässjö
2
Guldalger:
Bitrichia sp
(ovanlig)
Kiselalger:
Aulacoseira ambigua
(vanlig)
Kiselalger:
Aulacoseira distans
(ganska ovanlig)
Kiselalger:
Aulacoseira granulata var angustissima
(ovanlig)
Kiselalger:
Fragilaria acus
(ganska ovanlig)
”Rekylalger”:
Rhodomonas spp
(mycket vanlig)
Egentliga grönalger:
Quadrigula pfitzeri
(ganska ovanlig)
Egentliga grönalger:
Elakatothrix gelatinosa
(ganska vanlig)
Okalger:2
Staurodesmus leptodermus
(ovanlig)
Okalger:2
Staurastrum anatinum
(ganska ovanlig)
En form av konjugatalger
53
Rensningsmetoder för långsamfilter
Box 47607 117 94 Stockholm
Tfn 08-506 002 00
Fax 08-506 002 10
E-post [email protected]
www.svensktvatten.se
