| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Udsivning af spildevand fra afløbssystemer
Lækager i afløbssystemer kan medføre såvel indsivning af grundvand som udsivning af
spildevand. Om indsivning af grundvand til afløbssystemer og konsekvenser heraf
foreligger der en del information. I modsætning hertil, foreligger der kun få
undersøgelser af udsivning fra utætte afløbssystemer samt konsekvenserne heraf på
jord- og grundvandskvaliteten.
Nogle undersøgelser forsøger at kvantificere forureningen af det urbane grundvand,
men lider under problemet med at adskille de mulige kilder. Disse undersøgelser bliver
derfor usikre i deres vurdering af, hvilken del af forureningen der skyldes
afløbssystemet og hvilken del, der skyldes f.eks. forurenede industrigrunde. Andre
undersøgelser forsøger at kvantificere udsivningen ved daglig drift af afløbssystemet.
De er enten baseret på indirekte bestemmelse af udsivningen eller på flowmåling i
ledningerne ved brug af sporstoffer. Fælles for de kvantificerende undersøgelser er, at
de viser betydelige udsivninger fra afløbssystemer. Op til 25% af det producerede
spildevand rapporteres at sive ud i selve oplandet. I afskærende ledninger bestemmes
gennemsnitlige udsivninger på op til 3 l s-1 km-1. De
indirekte metoder til bestemmelse af udsivningens størrelse vurderes at være baseret på
en sådan mængde af usikre antagelser, at de ikke er konklusive. Hvad angår de direkte
målinger, så baserer de sig på måling af meget små forskelle i flow, og er derfor
vanskelige at udføre præcist. Selvom en direkte måling principielt må anses for
værende "bedre" end en indirekte måling, gør vanskelighederne ved præcis
flowmåling under feltforhold, at også disse må benyttes med stor forsigtighed.
Samstemmende viser de gennemførte undersøgelser, at der ikke er nogen entydig
sammenhæng mellem ledningernes tilstand registreret ved TV-inspektion og de bestemte
udsivninger. Med andre ord: Ikke alle skader giver anledning til udsivning når
grundvandsspejlet befinder sig under ledningen. Sikkerheden af dette udsagn er vanskelig
at bedømme, idet den manglende korrelation også vil kunne skyldes vanskeligheden ved at
bestemme udsivningens omfang korrekt.
Nærværende projekt belyser de forhold, der styrer udsivning fra lækager i
afløbssystemer, samt den deraf afledte vand- og stoftransport samt effekt af det
udsivende spildevand på jord og grundvand. Dette gøres ved at undersøge og kvantificere
udsivningens tidsmæssige udvikling i forhold til denne vand- og stoftransport. Der tages
herunder højde for den omgivende jords egenskaber, skadetyper og driften af
kloaksystemet. Undersøgelsen er dels baseret på et litteraturstudie og dels på
pilotskala-forsøg. Endvidere er der udført en feltundersøgelse af en konstateret
lækage i Aalborg by, hvor en defekt spildevandsledning blev opgravet, og den
underliggende jord undersøgt. Resultaterne blev samlet og sammenholdt med den viden, der
foreligger fra litteraturstudiet og pilotskala-forsøgene.
Pilotskala-forsøgene blev udført ved, at friskt spildevand blev ført gennem en
ledning lagt i sand. Ledningen indeholdt veldefinerede utætheder, hvorfra spildevand
kunne sive ned gennem sandet og efterfølgende opsamles. Undersøgelserne er udført under
forhold, hvor forsøgsbetingelserne var realistiske. F.eks. var temperaturen typisk for
dansk jord og vandhastigheder samt slæbespændinger i den utætte ledning var lig med
eller højere end typisk for danske afløbssystemer.
Undersøgelserne har vist, at udsivningen fra utætte ledninger aftager med tiden og
under konstante flowforhold nærmer sig et konstant niveau efter 1-2 døgn. Dette niveau
er uafhængig af hvilken type sand røret lægges i, og bestemmes i stedet af zonen lige
omkring lækagen. I overensstemmelse med den grundlæggende hydrauliske teori om udsivning
gennem et semipermeabelt lag, er der proportionalitet mellem udsivningens størrelse og
vandstanden over lækagen samt proportionalitet med lækagens overfladeareal. Der er i
overensstemmelse hermed opstillet beregningsprocedurer for bestemmelse af udsivningens
omfang i form af en risikovurdering.
Endvidere er det dokumenteret, at forhold i en afløbsledning svarende til en
regnhændelse resulterer i en stigning i udsivningen. Det samme gør sig gældende efter
en spuling af ledningen samt når grundvandsstanden ændres fra at stå over røret til at
stå under røret, dvs. ved varierende ind- og udsivning. Alle disse stigninger i
udsivningen er dog reversible, idet udsivningen falder drastisk så snart belastningen
ophører, og i løbet af 1-2 dage finder tilbage til det oprindelige, lave niveau.
Udsivningens størrelse afhænger af, om der er tale om en forskudt samling eller en
lækage i bunden af røret. Udsivningen per arealenhed er størst i sidstnævnte tilfælde
og svarer her til en hydraulisk ledningsevne gennem det semipermeable lag af en
størrelsesorden som kendes fra biologiske sandfilteranlæg der clogger til.
Med det udsivende spildevand transporteres stoffer og mikroorganismer ud af
afløbsledningen. Pilotforsøgene viser, at der i nærzonen af lækagerne sker en
væsentlig reduktion og tilbageholdelse af en del af de undersøgte stoffer. F.eks.
fjernes de undersøgte bakterier næsten fuldstændigt. Undersøgelsen antyder, at noget
lignende er tilfældet med DEHP og anioniske detergenter, mens der ikke kan konkluderes
på andre af de undersøget miljøfremmede stoffer, idet disse kun blev fundet i små
mængder i spildevandet. Kvælstof blev udledt fra lækagerne i form af nitrat, idet der
sker en nitrifikation i de aerobe sandlag under lækagerne. Nitratet vil efterfølgende
sive gennem de underliggende jordlag og nå grundvandet. Tilsvarende må det antages, at
opløste, svært omsættelige miljøfremmede stoffer ifald de forekommer i
spildevandet ligeledes vil følge dette transportmønster. Såfremt undergrunden
fremviser inhomogeniteter i form af makroporer, må der forventes at kunne foregå en
større stoftransport end erfaret gennem den foreliggende undersøgelse. Et sandlag
omkring en ledning må imidlertid forventes at ville reducere transporten gennem sådanne
makroporer.
Ved feltundersøgelsen, hvor en afløbsledning blev opgravet, bekræftes det, at
lækager i afløbssystemet udviser en vis selvtætning pga. biofilmvækst og tilclogning.
Lige under skaderne på ledningen, var der efter mange års utæthed spor af
spildevandsudsivning, men allerede i en dybde af knap ½ meter kunne der ikke længere
spores spildevand. Resultatet af denne enkelte feltundersøgelse er i overensstemmelse med
observationer ved pilotskala-forsøgene.
Med udgangspunkt i nærværende resultater, kan der gennemføres en risikovurdering for
grundvandsforurening fra utætte afløbssystemer når skadetyper og skadestørrelser
kendes. TV-inspektion foreslås anvendt som et væsentligt redskab i en sådan bestemmelse
af skader. Idet ikke alle skader nødvendigvis er lækager, bliver dette en konservativ
fremgangsmåde, der vil overvurdere udsivningen. Sammenholdes sådanne informationer med
de hydrauliske betingelser i ledningssystemet, kan udsivningsmængderne beregnes, idet der
indføres en lækagefaktor baseret på projektets resultater. Inddrages den naturlige
grundvandsdannelse i oplandet, og kendes stoffernes tilbageholdelse og omsætning i jord,
kan afløbssystemets maksimale påvirkning af grundvandet vurderes.
Sammenholdes en sådan risikovurdering baseret på projektets resultater med hvad
tidligere undersøgelser har vist, fås en markant lavere udsivning. Selv for et opland
hvor afløbssystemet er i ringe stand, vil udsivningen højest udgøre nogle få procent
af den samlede spildevandsproduktion. En sådan risikovurdering er en vurdering af den
gennemsnitlige udsivning, og tager ikke hensyn til fænomener som specielt
"uheldige" geologiske forhold kombineret med en drikkevandsindvinding i
umiddelbar nærhed af en kloak i dårlig tilstand. For at afklare den konkrete risiko i et
sådant tilfælde, må hver enkelt situation vurderes særskilt under inddragelse af de
hydrogeologiske forhold, afløbssystemets drift samt lækagernes placering og størrelse i
forhold til vandindvindingen.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |