Miljøeffektiv renseløsning av tunellvaskevann

 

Med hundre liter forurenset tunellvaskevann fra Vålerengatunellen startet han jobben med masteroppgaven, som avslutter fem års studier i Vann- og miljøteknikk ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) på Ås. Underveis i arbeidet med masteroppgaven har han fått god veiledning fra VA-ingeniør Eirik Severin Bråten i Basal AS.

 

Tunellvaskevann i urenset form er en stor kilde til forurensning av naturen. I Norge har vi rundt 1100 tuneller på til sammen cirka 1250 kilometer. Bedre renseløsninger har derfor stort potensial til å gjøre en viktig forskjell.

 

Sivanantham forteller at utfordringen er at det blir mye vann når man hel- eller halvvasker en tunell. 

 

‒ Alt vannet må renses før det slippes tilbake til naturen, og mange steder er det ikke plass til å lage store sedimenteringsbassenger for sedimentering av forurensede stoffer og masser. Da er løsningen å rense med polymerfelling. 

 

‒ Hva betyr det?

‒ Det er en kjemisk felling. Man samler partiklene, blander inn polymer, som så samler de små partiklene til større enheter/klumper. Med en polymerløsning kan man bygge mindre og mer effektive sedimenteringstanker.

 

Han forteller at den vanligste løsningen i dag er store magasiner med vann.

‒ Til vanlig må vannet ligge i disse tankene i minimum 21 dager, eller til neste spyling. Da blir overflatevannet sluppet ut, mens sedimentet synker ned som slam. Med polymeren samles de små partiklene mye raskere, og man kan deretter slippe ut ferdig renset vann mye tidligere.

 

Masterstudenten forteller at polymer er en kjemikalie som skaper et slags nett som fanger opp de forurensede partiklene. 

 

‒ Hva skjer i praksis?

‒ Dette er ikke en vanlig kjemisk felling. Det er positivt ladde områder på polymerkjeden som binder seg til negativt ladde partikler i forurensingen. Det er dette som skiller en vanlig kjemisk felling fra en polymerfelling.

 

Slammet som sendes på deponi inneholder tungmetaller som bly og annen forurensing. 

 

‒ Det er utrolig mye forurensing knyttet til veivann. Ifølge en undersøkelse gjort av Cowi, tror de at tette flater i bystrøk og veiavrenning er blant de største forurensningskildene til Oslofjorden, i tillegg til jordbruk. 

 

Han sier at det er litt andre forurensinger fra jordbruk enn fra vei.

‒ Tungmetaller kommer fra veiavrenning, det er blant annet PAH-polysykliske aromatiske hydrokarboner. Det er kreftfremkallende og har alvorlig effekter i miljøet. Polymerrensingen fanger også opp dette.

 

Polymer kommer enten i væskeform, eller i tablettform som man må løse opp i vann.      

‒ Dosering er avgjørende for resultatet. Tabletter er enklest og skiftes ut når det trengs. I væskeform blir det vanskeligere å måle ut, og man må sjekke med pipetter at det er riktig dosering. Ved vanlig sedimentering klarte vi 85-90 prosent renset for tungmetaller, mens med polymer lå vi fra 95- og opp mot 100 prosent. Vi testet ut åtte ulike typer polymerer, og alle viste at de renset bedre enn ved vanlig sedimentering.

 

En av utfordringene i dag er at det er plassmangel i mange tuneller.

 

‒ Det er ikke alle plasser som har plass til ordinære sedimenteringsbassenger. Da vil det være en effektiv løsning å installere et mindre anlegg der man benytter polymer, sier Sivanantham og legger til:

‒ Det å bygge opp en standardløsning for rensing av tunellvann, vil bli mye billigere enn å bygge opp ulike løsninger som man gjør i dag. Den metoden vi har sett på kan varieres og tilpasses ulike behov, men man bygger det opp med standardprodukter. Du justerer etter trafikkmengde, det er det som avgjør hvor mye forurensing man får.

 

Han sier at et annet viktig poeng er at en standardløsning vil være en stor fordel for driftspersonell.

‒ Hvis de har samme løsning rundt om i hele landet, vil det være en fordel det også. Nå må du ha spesialkunnskap om de ulike systemene som er rundt omkring.

 

Under arbeidet med masteroppgaven har Sivanantham tatt i bruk et nytt verktøy. Han utførte CFD-simuleringer på fire forskjellige utformede sedimenterings-tanker. Ved hjelp av Computational fluid dynamics (CFD) kan man se hvordan vannet strømmer gjennom sedimenteringstankene. 

 

‒ Hva fant du ut da? 

‒ Alle var ganske gode. I tankene er det terskler/kamre. Vi så på hvordan én eller to terskler virket, og om utløpet har noe å si. Den med én terskel viste seg å være litt bedre, fordi vannet fløt saktere gjennom tanken. Vannalderen, sier noe om hvor lang tid vannet bruker gjennom tanken. Det gjelder å få vannet til å strømme gjennom hele tanken. Én terskel og lavt utløp fungerte best. Alt vannet skal bruke like lang tid gjennom tanken, ikke noe vann skal strømme rett gjennom uten å bli renset. 

 

Han trekker frem at man med slike simuleringer får sjekket hvordan det blir i det virkelige liv.  

‒ Du kan optimalisere en stor tank før du faktisk bygger den. Basert på slike datasimuleringer kan du få fjernet løsninger som du ser ikke fungerer. 

 

Veileder Eirik Severin Bråten fra Basal AS sier at man har økt kompetansen på NMBU med disse CFD-simuleringene. 

 

‒ Dette kan bli et nytt verktøy for å lage bedre VA-renseløsninger og kan også brukes til å forbedre utformingen av avløpsrenseanlegg, sandfang m.m. Det at vi har fått dette ut av denne masteren er veldig bra, sier Bråten og mener at dette kan VA-bransjen bygge videre på.

 

‒ I fjor var Basal med å veilede to mastere, og i år har vi denne. Det er fint at vi får den tillitten av NMBU. For studentene er det viktig å få relevante oppgaver som man kan ta med seg videre ut i arbeidslivet, sier Bråten som selv har en master fra NMBU om Basals Permakum. 

 

Masterstudenten er veldig glad for at Basal stilte opp og initierte til ideen om tema for oppgaven. Sivanantham synes det har vært artig å jobbe med masteren, selv om det ble lange dager på labben rett før han skulle levere oppgaven. Nå i høst begynner han i ny jobb hos Rambøl på Skøyen. 

‒ Der skal jeg jobbe med VA-infrastruktur, men også jobbe litt med tuneller.