Udviklingsprojekt for anvendelse af regnvand som spædevand direkte i offentlige svømmebade

2 Regnvandsanlæg

2.1 Opsamlingsanlægget
2.2 Renseanlægget
2.3 Anlægs- og driftserfaringer
    

Efterfølgende findes en teknisk beskrivelse af det samlede anlæg til opsamling og behandling af regnvand. Der henvises til bilag A og B, som viser flowdiagrammer af anlægget.

Regnvandsanlægget består af to systemer. Dels et anlæg til opsamling, grovrensning, kortvarig oplagring og distribution ind i bygningen, i det efterfølgende kaldet opsamlingsanlægget. Og dels et anlæg til behandling og hygiejnisering af regnvandet, i det efterfølgende kaldet renseanlægget.

Det skal bemærkes, at sideløbende med projekteringen af opsamlingsanlægget arbejdede Rørcentret, Teknologisk Institut med udarbejdelsen af deres Anvisning 003 "Brug af regnvand til wc-skyl og vaskemaskiner i boliger" /3/. Opsamlingsanlægget er ændret løbende, så det følger anvisningen, i den udstrækning det har været muligt i forhold til de eksisterende forhold ved Vestbadet.

Figur 2.1
Vestbadet efter tagrenovering, 1999.

Vestbadet består af tre bygningskroppe. Svømmehallen med nyt buet aluminiumsstag. En mellemgang med flat tagpaptag, samt en mindre bygning med bl.a. omklædningsfaciliteter, med skråt eternittag.

Der opsamles kun regnvand fra taget på svømmehallen. Regnvand fra de to andre tage ledes til en faskine (nedsivningsanlæg) og anvendes ikke.

Det vurderes, at katte og andre større pattedyr ikke kan komme op på taget. Der er ingen nedhængende grene eller andre adgangsveje. Den begrænsede adgang for større dyr har betydning for graden af fækalforurening af det opsamlede regnvand, og dermed eventuelle risici ved anvendelsen af regnvandet i svømmebassinet.

Tagfladen er ca. 2.200 m2. Det er ikke al den regn, der falder på taget, der er tilgængelig for anvendelse. Noget vil fordampe fra tagfladen, og der er et vist tab i filtre og ved overløb osv. Den tilgængelige mængde regnvand kan beregnes udfra følgende formel:

Tagflade i m2 X mm nedbør/år X afløbskoefficient (anslået til 0,7 for et buet tag) X tab (ca. 10% i filtre mm.).

Den beregnede tilgængelige mængde er således: 2.200 x 680 x 0,7 x 0,9/ = 942 m3/år. Det vil sige, at der burde kunne opsamles mellem 900 – 950 m3 regnvand/år. Opsamlingsanlægget er i øvrigt dimensioneret efter retningslinierne i RC - Anvisning 003.

2.1 Opsamlingsanlægget

Projekteringen af opsamlingsanlægget har været underlagt de eksisterende forhold ved Vestbadet. Placering (koter) af det eksisterende ledningsnet og placeringsmuligheder for opsamlingstank har således givet nogle begrænsninger.

Opsamlingsanlægget består af følgende komponenter:
Opbremsningsbrønd til reduktion af vandhastighed for tilløb til filtre, 2 stk.
Hvirvel regnvandsfiltre, 4 stk.
30 m3 regnvandstank med beroligende indløb, placeret under terræn.
Pumpebrønd til overløb fra tank.
Svømmende sugefilter i tank til fremføring af regnvand til renseanlægget i teknikrum.
Styreunit, Raincontrol.

De eksisterende regnvandsledninger er blevet ændret til tørre ledninger, hvilket har betydet, at de eksisterende sandfang (fig. 2.2) på nedløb er blevet fjernet (fig. 2.3). Det var ikke muligt at opnå et fald på de anbefalede 20 ‰ for de tørre ledninger. En beregning i henhold til DS 432 viste, at der kunne opnås den nødvendige selvrensende effekt med det 10 ‰ fald, der var på de eksisterende ledninger.

Figur 2.2:
Eksisterende sandfang, Vestbadet 1999
  

Figur 2.3:
Nedløb omlagt til tør ledning, Vestbadet 1999

Fra taget ledes regnvandet til to opbremsningsbrønde, der reducerer flowhastigheden. Herfra fordeles vandet til 4 hvirvelfiltre (fig. 2.4). I filtret separeres blade, fugleekskrementer mm. fra og ledes via pumpebrønden til det offentlige regnvandssystem. Det filtrerede regnvand løber til en 30 m3 opsamlingstank.

Figur 2.4:
Hvirvelfilter

Der er etableret en separat regnvandspumpebrønd pga. opstuvningsrisiko i området. Overløb fra opsamlingstanken ledes til denne pumpebrønd, hvilket sikrer mod tilbageløb fra det offentlige kloak-/regnvandssystem.

Figur 2.5:
30 m3 opsamlingstank med beroliget indløb

I opsamlingstanken sker der en sedimentering af større partikler, hvilket er med til at reducere behovet for behandling af regnvandet.

2.2 Renseanlægget

Anlægget har skulle fungere som et udviklings- og forsøgsanlæg. Det blev derfor opbygget således, at det var muligt at kombinere behandlingsmetoderne vilkårligt. Det var endvidere muligt at variere flowhastighed fra 0,5 - 3 m3 vand/h. Det var afgørende for at opnå et godt resultat og en brugbar erfaringsopsamling, at det var muligt netop at kombinere forskellige typer af vandbehandling og samtidig måle på det "samme" regnvand (regnvand fra samme regnhændelse):

Renseanlægget var opbygget af følgende komponenter:
Et 3M fastpartikelfilter (10 µm).
Et ozon anlæg (Prominent) med en max. ydelse på 5 g O3/h. Vandflow på 2,5-3 m3 vand/h.
Et kulfilter (Triton TR 60), aktivt kul baseret på tørv.
Et UV anlæg (Trojan UV 8002). UV dosis på over 30.000 mJ/cm2 10 cm fra lyskilde. 2 lamper i alt 130 W. Vandflow på 3 – 6 m3 vand/h.

Opbygningen af anlægget har gjort det muligt relativt simpelt og hurtigt at kunne kombinere behandlingsmetoderne (fig. 2.6). Inden for mindre end 1 time kunne der udtages vandprøver til analysering af effekterne af alle behandlingskombinationer. I de indledende faser af prøveprogrammet blev der ved hver prøvesekvens udtaget vandprøver til analysering af effekter for følgende behandlingskombinationer:
Urenset regnvand fra opsamlingstank ved start af prøvesekvens.
Efter 3M filter.
Efter 3M filter + kulfilter.
Efter 3M filter + UV-lys (Ultra Violet – lys).
Efter 3M filter + kulfilter + UV.
Efter 3M Filter + ozon + kulfilter.
Efter 3M Filter + ozon + kulfilter + UV.
Urenset regnvand fra opsamlingstank ved slut af prøvesekvens.

Se her!

Figur 2.6:
Flowdiagram for renseanlæg, Vestbadet 1999

Anlægget har været reguleret således, at opsamlingstanken blev tømt automatisk i takt med, at den blev fyldt med regnvand. Tømningen af tanken blev standset automatisk ved et restvolumen i tanken på mindre end ca.15%. I perioder uden regnhændelser har renseanlægget stået stille.

Det opsamlede regnvand har på intet tidspunkt været i kontakt med det øvrige vandsystem i svømmehallen. Efter behandling i renseanlægget eller i de perioder, hvor der ikke er foretaget behandlingsforsøg, er vandet blevet ledt direkte til kloak.

Næste trin i udviklingen er en forsøgsvis anvendelse af regnvandet i svømmebassinet. Et sådan forsøg vil blive gennemført, hvis det er økonomisk muligt, og der kan opnås de nødvendige godkendelser fra relevante myndigheder, herunder Miljøstyrelsen, Embedslægen og evt. Sundhedsstyrelsen.

Hvis der kan opnås de nødvendige tilladelser til anvendelse af regnvandet som spædevand, tænkes det behandlede regnvand tilført Vestbadets 100 m3 buffertank. Fra buffertanken ledes svømmebadsvandet med evt. regnvand gennem Vestbadets almindelige vandbehandlingsanlæg, før det ledes til svømmebassinet. Det betyder, at regnvandet ledes gennem sandfilter, kulfilter (en delstrøm) og tilsættes klor, inden det ledes til svømmebassinet.

Figur 2.7:
Ozonanlæg og partikel filter, Vestbadet 1999
  

Figur 2.8:
UV-lys anlæg, Vestbadet 1999

2.3 Anlægs- og driftserfaringer

Regnvandsanlægget er ikke kommet til verden helt uden fødselsproblemer. Nogle ubekendte ledningsføringer og lidt mere kuriøse hændelser førte til, at halinspektøren og projektlederen overvejede, om det nu var en god idé at etablere et regnvandsanlæg. Det startede med, at leverandøren af den 30 m3 opsamlingstank ringede og meddelte, at leverancen blev forsinket ca. 1 uge, da fragtskibet med tanken drev rundt i Nordsøen med rorskade. Da politiet efter ca. 1 uges venten ringede og spurgte, om vi var ejere af en 30 m3 tank, der drev rundt i Holbæk havn, kom de første tegn fra de højere magter. En gruppe unge mænd havde set det som en stor udfordring at skubbe tanken, der stod på kajen, i havnen.

Figur 2.9:
Opsamlingstank flydende i Holbæk Havn, 1999
  

Figur 2.10:
Repareret hovedvandsforsyning, Vestbadet 1999

Da entreprenøren så gravede hovedvandsforsyningen til Vestbadet over (på årets varmeste dag) skulle der tælles til 10 nogle gange. Vandledningen lå et andet sted, end alle tegninger viste, så det var et hændeligt uheld. Det havde som konsekvens, at tanken skulle flyttes ca. 8 m og graves ca. 2 m dybere ned.

På trods af ovenstående blev det samlede anlæg etableret, indkørt og justeret i efteråret 1999. Mindre justeringer af anlægget har været påkrævet. Det har vist sig, at ozonanlægget var følsomt og havde visse vanskeligheder ved at fungere optimalt i et anlæg, der ikke kører kontinuerligt. Konstant flowhastighed min. 2,5 m3/hr var en forudsætning for tilfredsstillende drift af ozonanlægget. Trykfald og luftbobler havde også indflydelse på ozonanlægget. Efter nogen justering kørte ozonanlægget tilfredsstillende.

3M filtret blev relativt hurtigt tilstoppet, så der blev indført en rutine med en månedlig skylning af filtret. Kulfiltret afgav de første måneder kulpartikler til det øvrige renseanlæg, hvilket gav driftsproblemer. Det påvirkede ozonanlægget og tilstoppede vandmåleren, der i lange perioder blev sat ud af drift.

UV-anlægget har fungeret helt uden driftsproblemer.

Det kan konstateres, at der ikke er opsamlet den forventede mængde regnvand på ca. 950 m3/år. Det første driftsår er der således kun opsamlet ca. 500 m3 regnvand. Noget kan forklares med en sporadisk defekt vandmåler. Endvidere er opsamlingstanken blevet tømt og renset 2 gange, men det kan ikke forklare den store forskel. Der er mistanke om, at tabet i hvirvelfiltrene er væsentligt større end forventet.

Der er planlagt et forsøg, hvor der tilføres en kontrolleret mængde vand, der i flowhastighed og mængde svarer til en regnhændelse på 140 l/s/ha.