Indvinding af drikkevand

Transkript

1 Indvinding af drikkevand

2 Boringer Kapitel 6, side 24

3 Borearkivet blev oprettet i medfør af Vandforsyningsloven af 1926, med det formål at registrere og bevare oplysninger om grundvand og geologiske forhold. Arkivet opbevarer dog oplysninger om mange endnu ældre boringer. Boringerne er registreret i den landsdækkende Jupiter database, der indeholder oplysninger om mere end overfladenære boringer. I boringsdatabasen Jupiter registrerer borearkivet: Administrative data: borestedsadresse, koordinater og kote, udførelsestidspunkt, matrikel, kommune, rekvirent Tekniske data: borehulsdimensioner, forerørs- og filteroplysninger, forseglinger, gruskastninger Lithologiske data: brøndborers beskrivelse af gennemborede lag Vand: pejlinger, prøvepumpninger, tilbagepejlinger, vandanalyser Sløjfninger, lokaliseringer, opdateringer og rettelser..

4 Google Earth (kortmateriale) Eksempel på boreprofil fra GEUS

5 DGU nr. Alle boringer har et DGU nr., som er et unikt ID-nummer som tildeles af GEUS. Nummeret tildeles for få en sikker identifikation af boringerne, således at bl.a. prøvetagning og pejling bliver registreret på den korrekte boring. Selv når boringen sløjfes, bevares DGU nummeret og data for eftertiden. På adressen kan der dannes og udskrives boringsmærkater..

6 Reguleret område med klare krav Boringsbekendtgørelsen stiller krav til, hvordan en boring skal udføres. Uddannelsesbekendtgørelsen stiller krav til dem som udfører og sløjfer boringer eller brønde. DS442 beskriver vejledende afstande til forskellige anlæg: 5 meter til bygninger og jordbeholdere 10 meter til veje, grøfter og skel 15 meter til regnvandsledninger og drænvand uden spildevand 25 meter til nedsivning af tagvand 50 meter til tætte kloakledninger, boringer på naboejendomme, benzintanke og stalde 100 meter til kirkegårde 300 meter til spildevandsledninger, lossepladser og slanger ved lodrette jordvarmeanlæg..

7 Hvad er en boring? Tidligere havde boringen kun et formål nemlig at give rigeligt med vand. Det primære formål er stadig at give vand men herudover også at få yderligere viden om geologien, vandets kvalitet i primære og sekundære grundvandsmagasiner. Boringens opbygning skal beskyttes mod forurening, og sikre en optimal ydeevne både i forhold til drift og økonomi, men også i forhold til vandkemi..

8 Boringens opbygning Forerør Forsejling Afsænkningen = højdeforskel mellem udvendig og indvendig væskesøjle under drift. Boredybden (d) Lerspærre Filter Som forsejling, anvendes bentonit som fyld omkring forerøret over filtersætningen for at tætne og udfylde borehullet.

9 Betingelse for valg af boredybde Valg af boredybde sker enten ud fra kendte oplysninger der kan findes på eksisterende boringer og vandanalyser i Jupiterdatabasen eller fra vandanalyser fra boringer i området som ikke skal indberettes i Jupiter. Er boringen en erstatningsboring? Er boringen en ekstra boring på bestående kildeplads? Er boringen en ny undersøgelses- og indvindings-boring?.

10 Boring 3 - DGU nr Boring 4 - DGU nr Betingelse for valg af boredybde Videbæk Vandværk Illustration af mulighed for 2 boredybder. Sand-/grus- og/eller kalkaflejringer er den meste optimale jordaflejring i grundvandsmagasinet for vandindvinding. 30 m. Hvis der bores dybere og dybere for at finde godt og rigeligt med grundvand, risikeres man, at saltindholdet i grundvandet stiger. I visse områder kan også indholdet af arsen stige, jo dybere man borer m.

11 Tørboring Boremetoder - De 4 mest anvendte Velegnet ved kort dybder. Høj permabilitet. Ingen boremudder. God prøvekvalitet. Skylleboring direkte skyl Velegnet til større dybder. Hurtig boremetode. Mindre god prøvekvalitet. Skylleboring lufthævemetoden (Den meste anvendte i dag) Velegnet til større dybder og store dimensioner. God prøvekvalitet. DTH (Down-The-Hole Drill) Velegnet til formationer, hvor der både bores i løse og faste jordarter. Meget hurtig boremetode. Mindre god prøvekvalitet.. Skylleboring lufthævemetoden Valget af boremetode afhænger af geologi.

12 Filtersætning Filtersætningen er mindst lige så vigtig som at ramme det rigtige vandførende sand/gruslag. Filtersætning skal dimensioneres Det anbefales at der stilles krav herom i udbudsmateriale. Hvis filtersætningen ikke er i orden, risikere man at boringen enten giver sand eller at den har for stor afsænkning af vandspejlet, hvilket medfører for stort energiforbrug ved pumpning. Sænkningen har 2 led: Formationstab Indstrømningstab (som minimeres)..

13 Gruskastning Gruskastningen består af velsorteret kvartssand som hældes ned omkring filteret, og som fungerer som en udvidelse af filterarealet. Det skal være en kornstørrelse så det gennemborede sandlag tilbageholdes samtidig med at der er så store mellemrum mellem kornene, at det ikke hindre vandgennemstrømningen. Det gælder om, at indstrømningsarealet i filteret er så stort som muligt, samtidig med at sandet tilbageholdes..

14 Filterlængde Samtidig med, at slidsernes bredde m.m. skal bestemmes og filteret skæres, så skal filterlængden også bestemmes. Bestemmelse af et filters ydeevne sker ud fra filterdiameter og længde. Her er ikke taget hensyn til sand/gruslagets ydeevne, det skal fastlægges ud fra en prøvepumpning, men der er kun taget hensyn til at hastigheden i indstrømningen skal være mindre end 0,3 m/s og hastigheden af vandet i stigrøret mindre end 1 m/s. Disse hastigheder er valgt ud fra ønsket om laminær (jævn) strømning i filter, for at minimere energiforbrug og udfældninger i filter..

15 Renpumpning Krav til renpumpning og prøvepumpning skal være aftalt på forhånd (evt. med i udbudsmateriale). Når filtersætning og gruskastning er overstået, og borehullet er fyldt op, så skal boringen renpumpes. Dette gøres for at fjerne kim og andre forurenende rester fra boreprocessen. Kvaliteten og opbygningen af boremudderet har stor betydning for, hvor vanskeligt det er at renpumpe for boremudder. Jo tyndere og dårlige boremudder, jo længere trænger det ud i formationen, og desto længere tid tager renpumpningen..

16 Prøvepumpning Efter at boringen er renpumpet, kommer tiden til foretage en prøvepumpning, for at finde ud af, hvor meget boring og vandførende lag i skøn forening kan yde, og om hvor stort et tab der er i henholdsvis boringskonstruktion og i formationen. Det kan godt betale sig, at ofre omhu på filtersætning og trinvis prøvepumpning. Efter den trinvise prøvepumpning, kommer den længerevarende prøvepumpning med pejling af vandstand og måling af vandmængde. Prøvepumpningen viser også, om der er geologiske barrierer, som kan påvirke indvindingen i negativ retning..

17 Boringsafslutning Der bør stilles krav til selve boringens afslutning og beskyttelse. Herunder krav til arbejdsplads under inspektion, pejling m.m. (APV). Efter prøvepumpning m.m., skal der monteres pumpe, stigrør og afsluttes med en råvandsstation. Råvandsstationer findes i 2 hovedtyper: Underjordisk råvandsstation (Tørbrønd) Terrænliggende råvandsstation Indretning af boringsafslutning..

18 Underjordisk råvandsstation (Tørbrønd)

19 Terrænliggende råvandsstation

20 For at kunne tage en vandprøve af råvandet, er det vigtigt at der er placeret en prøvehane i hver enkelt boring. Det anbefales ikke, kun at placere prøvehaner på råvandsledningen på vandværket. Det er vigtigt, at boringens DGU-nr. fremgår af prøvehanen, så der ikke opstår tvivl om, hvilken boringer vandprøven er taget fra.. Prøvehane

21 Pejling af boringer Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg Stk. 1. Anlæggets ejer skal måle og registrere grundvandsstanden i anlæggets indvindingsboringer og omkringliggende boringer og brønde i det omfang, det er bestemt i anlæggets indvindingstilladelse. Resultaterne skal opbevares i mindst 10 år. De skal på anmodning forevises myndighederne. Stk. 2. Resultater efter stk. 1, som efter anmodning sendes til Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse, skal sendes via den fælles offentlige database for grund- og drikkevand samt boringer (Jupiter). Hvis indvindingstilladelsen ikke stiller krav om pejling, anbefales det at pejle hvert kvartal, for at man kan følge boringens ydeevne og tilstand..

22 Pejling af boringer Pejling af både rovandspejl og driftsvandspejl er vigtig! Hvad er et rovandspejl i en boring og hvorfor pejles det? Hvad er et driftsvandspejl i en boring og hvorfor pejles det? Fast rutine instruks for pejlinger! Rovandspejl, kote Driftvandspejl, kote At pejlinger i ro er nogenlunde stabile over flere år indikere, at der er god balance mellem oppumpning fra grundvandsmagasinet og grundvandsdannelsen..

23 Overvågning og kontrol: Vedligeholdelse Pejlinger og Prøvepumpning Kontrol af pumpens ydelse Vurdering af analyser fra boring Forerørsforsegling Kontrol af stigrør og pumpe, samt videoinspektion. Tegn på fejl og uheldig udvikling: Faldende eller stigende vandspejl under drift Ændring i pumpens ydelse Stigning i afgangstryk Unormale sænkningsforløb..

24 Vedligeholdelse Boring 1 10/4 20/5 16/6 15/7 DGU nr Pejling i ro 10,5 10,3 11,0 10,8 Pejling i drift 13,4 13,3 13,8 13,5 Aflæsning af råvandsmåler Aflæsning af manometre (råvand) Aflæsning af timetæller på råvandspumpe Kontrol af utætheder i forerørsforsegling Tilstandskontrol - Boringer ,0 3,1 2,9 3, X X X X Prøvepumpning X X X X Er stigrør tætte X X X X

25 Overvågning af boringer tryktest I en boring, bør der ideelt set være 3 manometre. Med disse, har man god mulighed for at vurdere, om der er utætheder i forerør stigrør råvandsledning eller kontraventilen i dykpumpen.. Utæt forerør eller samlinger? Manometer og kugleventil Manometer og kuglehane Udluftning med kugleventil og manometer

26 m3/t/m Boringens specifikke kapacitet Hvordan måles den? Hvad betyder et fald i den specifikke kapacitet? Eksempel: Der indvindes 21 m 3 i timen, og der sker en sænkning på 3 meter. Den specifikke kapacitet er 21 / 3 = 7 m Boringens specifikke kapacitet År

27 Levetidsforlængelse Separationspumpning Pumpeteknik kan redde boringer og kildepladser! Eksempel: BAM har kunnet holde et lavt niveau efter indførelse af separationspumpeprincippet. Prøvetagning nedre Prøvetagning øvre Jernrør Ler Kalk

28 Levetidsforlængelse Overboring Et alternativ til at sløjfe en boring er, at foretage en overboring, hvor det gamle forerør og filter fjernes. Efter overboringen sættes nyt forerør og filter med en effektiv forsegling. Overboringen sikrer, at der ikke sker en ny forurening af grundvandet. Kildepladsen bevares, og fremtidig indvinding sikres..

29 Indvindingsstrategi Illustration af sænkninger og svingninger i nitrat omkring en indvindingsboring.

30 Udsyring saltsyre/carela Syren pumpes ned i grundvandsmagasinet, og får lov til at virke i et givent tidsrum, inden at boringen renpumpes Regenerering af boring Hydropuls En sekvens af trykpulser. Vekslen mellem tryk og vakuum løsner belægninger, udfældninger og fastsiddende finkortet sand som derved kan pumpes væk fra boringen..

31 Sløjfning af boring I vandforsyningsloven er der en bestemmelse om, at hvis en boring bliver overflødig, kan kommunen påbyde at boringen lukkes. Der er i boringsbekendtgørelsen (BEK 1260 af 28. okt. 2013) givet regler for, hvordan boringer skal sløjfes. Sløjfning af en boring betragtes som en væsentlig ændring, og kræver derfor at det udførende firma har A og B certifikat..

32 Råvandsledninger Kapitel 7, side 31

33 Dimension, materialevalg og samling af rør Nuværende og fremtidige råvandsmængde pr. time dimensioneres ud fra krav til vandbehandling, rentvandsbeholderens størrelse og krav til kapacitet for udpumpning. Materiale og samlinger skal vælges, så der er fokus på sikkerhed mod utætheder, hvorfor PE rør og samlinger bør være svejst..

34 Dimension, materialevalg og samling af rør Dimension på råvandsledningen bør mindst være den samme som stigrøret. Råvandsledningen registreres efter samme krav som den øvrige ledningsregistrering. Der bør altid været et vist overtryk i råvandsledningen, når der ikke pumpes, for at minimere risikoen for indsivning af overfladevand..

35 Aflejringer i og rensning af råvandsledninger Altid mulighed for måling af flow råvand enten for den enkelte boring eller fælles måler Indretning af flanger til input og output af rensegris Hvad kan en tilgroet råvandsledning medføre for vandværkets drift?.

36 Konstatering af utætheder Metoder til konstatering af utætheder i råvands-systemet Følsomt manometer efter råvandsventil afgang boring. Følsomt manometer efter råvandsindgang vandværk og før vandbehandling (om nødvendigt). Måling af det stationære tryk f.eks. minimum hvert kvartal sammen med øvrige tjek på råvandsanlæg. Hvad kan selv et lille vakuum i en råvandsledning medføre af uheld?.

37 Dykpumper Kapitel 8, side 32

38 Generelt vedrørende dykpumper Dykpumpe: Dykpumper er centrifugalpumper, hvilket betyder, at de har et skovlformet pumpehjul. Når pumpehjulet roterer, slynges væsken ud i pumpehuset og videre ud gennem pumpens udløb. Flertrins pumper er lette at skalere i størrelse. Fordele: Rigtig god virkningsgrad Systematisk og logisk opbygning, derved meget servicevenlig Ulemper: Følsom over for luft Følsom over for skidt og partikler..

39 18% dårligere virkningsgrad medfører over 15 år et mere forbrug af el på kwh. når der pumpes m 3 /år. Pumpens brutto pris kr.. Virkningsgrad

40 Omkostninger ved at drive pumper Omkostningerne ved at drive en pumpe eller pumpeanlæg vil i gennemsnit fordele sig som nedenstående, set over en 15 års periode. Gældende for mindre vandværker Indkøb 15 % Energiforbrug 75 % Vedligehold 10 % 15 % indkøb 75 % energiforbrug 10 % vedligehold

41 I forbindelse med måling af den specifikke kapacitet, vil en ændring kunne betyde at pumpen er ved at være slidt eller stoppet af okker. I disse tilfælde kan det være nødvendigt at demontere pumpen og servicere den. Hvis den er slidt skal det overvejes om det kan betale sig at renovere den, eller om der skal investeres i en ny. Her må pumpens alder og nypris holdes op i mod prisen på en renovering.. Service

42 Tab i dykkabel Kabeltab (spændingstab) bør max være ca. 1-2 % Høj indkøbspris, men lave driftsomkostninger. Stort spændingstab giver højere motor-temperatur og derved lavere levetid for motor. Eksempel: En 7,5 kw dykmotor bruger 18,4 amp. Dykkablet er 45 m langt og har størrelsen 4 x 1,5mm² Pumpen kører 14 timer pr. døgn. En kabelstørrelse større vil reducere driftsomkostningerne med ca kwh/år. Tilbagebetalingstid ca. 2-3 år Sørg for at spændingstabet fra vandværk til boring også er på max. 1-2 %, ikke som lovkravet på max. 4 %!.

43 Stigrør Dimension af stigrøret afhænger af flowmængde samt løftehøjde. Ved at gå en dimension op i stigrør kan merinvesteringen måske være tjent hjem i løbet af få år. Stigrør findes i forskellige materialer. Det være sig: Rustfri rør Galvaniserede rør Wellmasterslange PE-rør PEM-rør. Valg af materiale er bl.a. afhængig af vandkvaliteten, samt startmetoden på pumpen..

44 Drosling er energispild Med drosling menes, at ventilen på pumpens afgangsside lukkes lidt, så pumpen ikke giver så meget vand. Det er rent spild af både energi og penge. Ved drosling stiger pumpens modtryk og mængden falder. Pumpen bør i stedet udskiftes med en mindre. For hver 0,1 bar svarende til 1 m. løftehøjde, som droslingen medfører, stiger energiforbruget med 0,0055 kwh. Eksempel: Flow årligt = m 3 Drosling 15 meter (ekstra modtryk til pumpen over en ventil) m 3 /år x 15 meter x 0,0055 = kwh/år. Dvs. droslingen koster årligt kwh..

45 m3/t Boringens aktuelle ydelse Hvis boringens ydelse falder over tid og/eller der er et stigende el-forbrug pr. indvundet m 3, kan det være et tegn på at pumpen er slidt at stigrøret er utæt eller at der hat sat sig aflejringer i råvandsledningen, som giver øget modtryk. 40 Boringens aktuelle ydelse År

46 Overvågning og kontrol Ved at overvågne pumpens ydelse, energiforbrug samt sænkningen i boringen, har man gode muligheder for at opdage, om der er forhold der kræver håndtering. Det kan være en bundventil der ikke lukker i dykpumpen, en slidt dykpumpe eller et utæt stigrør. Ved stigende sænkning, kan der været et behov for at få boringen regenereret. Måling af amp. forbrug, som så sammenlignes med da pumpen var ny er også en mulighed..

47

48 Afsluttende spørgsmål eller kommentarer?

49 Uddannelsesforløb for den driftsansvarlige 1. Grundlæggende vandforsyning 2. Indvinding af drikkevand 3. Behandling og udpumpning af drikkevand 4. Distribution af drikkevand 5. Vandmålere og tilbagestrømningssikring 6. Grundlæggende vandkvalitet 7. Sygdomsfremkaldende bakterier, reaktion ved forurening og zoneinddeling 8. Gode hygiejneregler 9. Kvalitetssikring og risikovurdering

50 Tak for i aften og kom godt hjem