Håndbog. Vandværksdrift. foreningen af vandværker i danmark. for bestyrelsesmedlemmer

Transkript

1 Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Vandværksdrift foreningen af vandværker i danmark

2 Udgiver: Titel: Tryk: Foreningen af Vandværker i Danmark Solrød Center 22C, Solrød Strand [email protected] Tlf Håndbog nr. 6 - Vandværksdrift 1. udgave - 1. oplag Januar 2011 KLS Grafisk Hus Pris: Kr. 50,00

3 FORORD Der har været stor efterspørgsel på en håndbog i vandværksdrift ligesom der efterlyses kurser på dette område. Efter at have allieret os med sagkyndige fra de forskellige brancher om udarbejdelse af en ny håndbog, kan vi nu med tilfredshed sende denne håndbog om vandværksdrift på gaden. Håndbogen henvender sig primært til vandværkernes ansatte driftspersonale, men vil også, med fordel, kunne læses (og studeres) af samtlige bestyrelsesmedlemmer, da den giver et overskueligt billede af, hvorledes vandværket fungerer fra boring til forbruger. Januar 2011 Ole Wiil Landsformand Bent Soelberg direktør 3

4 4

5 Indholdsfortegnelse FORORD 3 1. BORINGER 7 Hvad er en boring? Boringskonstruktion Gruskastning og filter Filterlængde Renpumpning Prøvepumpning Boringsafslutning Vedligeholdelse VANDBEHANDLING 14 Filterkonfiguration Enkelt filter eller parallelfilter For- og efterfilter Dimensionering Hvad kan filtreres og hvordan? Forbehandlingsanlæg Vandets vej gennem et åbent filter Filtrering i trykfilter Eksempler på opbygning af et trykfilter Filtrering i åbne filtre Vandets vej gennem et åbent filter Skylleproces Fældebeholder Udpumpningsanlæg 21 Nye tider for pumpestyring Hvad er et normalt energiforbrug på et vandværk? Drosling er energispild Dykpumper Hvor meget energi kan der spares? Valg af anlæg Økonomi Dimensionering af anlæg Generelt Vandværker med meget vekslende udpump ningsbehov Natpumper Ledningsanlæg 26 Ledningsanlæg Rørtype Hvilken mærkning? Nordic Poly Mark Mærkning af Uponor trykrørssystem ProFuse drikkevand Kendskab til hygiejne ved installation af vandledninger Dimensionering

6 Dimensionerende vandstrøm Starttryk Enkelttab Vandhastighed Ringstivhed Tryksvingninger Installationstype Tryktrin SDR-værdi Håndtering og lægning Øvrige Håndbøger fra FVD 35 Redaktionsgruppen for håndbog 6 Afsnit 1 Knud Pedersen, DGE-Group 2010 Kildemateriale: Leo Glensvig: Dimensionering af gruskastningsboringer. Miljø- og Energiministeriet: Boringer, 2001 (Undervisningsmateriale til Brøndboreruddannelsen). Afsnit 2 Arne Chr. Koch og Bjarne Søes, Silhorko, Henrik N. Laugesen, Kemic. Afsnit 3 Poul Bøgelund Johansen, Grundfos Afsnit 4 Henrik Andersen, Uponor 6

7 1. BORINGER Boringen er det første skridt på vandets vej fra undergrunden til forbrugerne, og for mange en underlig størrelse. Der er ikke meget at se over jorden, og det, der er under jordens overflade, er omgærdet med en vis mystik. Der snakkes om artesiske boringer, brøndboringer, frit vandspejl, spændt vandspejl, pejlinger og meget mere, men der er ikke så meget mystik endda omkring boringerne. Gennem tiderne er der lavet mange boringer, dybe og korte boringer og både gode og dårlige boringer. I midten af halvfjerdserne, hvor markvandingerne for alvor kom i gang, blev der lavet rigtig mange dårlige boringer. Boringer som ikke blev forseglede og som direkte ledte overfladevand ned til dybere liggende grundvandsmagasiner, og boringer med så dårlig udført filtersætning så landmanden hvert år måtte vande med en sprinkler mindre. Det sidste er alene landmandens problem, men det første er så sandelig også vandværkernes problem. I den periode hvor det gik stærkt, var der alt for mange uden eller med en flosset moral, som tilbød at lave boringer, og som slap nemt om ved det. I dag er antallet af firmaer som udfører boringer heldigvis kraftigt reduceret, og kvaliteten højnet væsentligt. Hvad er en boring? En boring er i vandforsynings forstand et hul i jorden, hvorfra vi skal hente noget vand, og selve borearbejdet består enkelt set i at løsne materialet i bunden af hullet og transportere det op til overfladen. Hvorledes disse opgaver bliver løst, har efterfølgende givet navn til de forskellige boremetoder, men boringerne kan groft sagt inddeles i 2 hovedgrupper: Tørboring hvor materialetransporten sker mekanisk. Skylleboring, hvor materialetransporten sker ved en væskestrøm. især i undersøgelsesøjemed omkring forureninger, eller til skudhuller ved seismiske undersøgelser, men stort set ikke til vandforsyningsboringer, det skulle da lige være til de såkaldte havevandingsboringer, hvor man ikke skal dybere end ca. 20 meter. Sneglebor på lastbil. Tørboringen, som i virkeligheden ikke er tør, også kaldet spandboringen, var tidligere den mest udbredte form for boring. Den udførtes med en sandspand med en klapventil i bunden. Spanden er ophængt i en wire som via en trisse monteret i toppen af en trefod er i forbindelse med en ekscentrik, som kan bringe spanden til at bevæge sig op og ned. Nå spanden bevæger sig nedad presses sand, grus eller ler ind i spanden. Når den bevæger sig opad lukker klapventilen, og det løsnede materiale tilbageholdes i spanden. Da spanden regelmæssigt skal op for at tømmes, er det en langsommelig metode ved dybe boringer. Til gengæld er geologerne glade for metoden, da der ikke er tvivl om den dybde, hvor prøven er taget. Denne inddeling kan så igen underinddeles afhængig af boremetoden. Da der findes mange forskellige former for mere eller mindre specialiserede former for boringer, er beskrivelsen koncentreret om de boringer, som har med vandforsyning at gøre, og da vi i Danmark, med undtagelse af en del af Bornholm, borer i forholdsvis løse materialer, forbigås de mere specielle former for boreteknikker, som for eksempel diamantkerne boringer. Snegleboringer, der som navnet siger, bores med et stort sneglebor, udføres som regel i mindre dimensioner og kun til ringe dybde. Snegleboringerne bruges 7

8 Slagboringsudstyr. Skylleboringen, er mere moderne og billigere end den foregående, og væsentlig hurtigere at udføre. Til gengæld er prøvetagningen væsentlig ringere. Ved skylleboringen er borestammen hul og forsynet med en borekrone eller mejsel i enden. Gennem den hule borestamme pumpes boremudderet, som skal bære det løsnede materiale op til overfladen, ned til borekronen, hvor det så blandes. Ulempen ved denne metode er, at de løsnede materialer under vejs op til overfladen kan medrive materialer som sand og grus fra boringens sider. Man kan således ikke være sikker på, at de udtagne boreprøver er korrekt beskrivende for de lag man borer i. På grund af dette forhold er metoden kun egnet hvor man kender jordlagen på forhånd, og hvor prøvebeskrivelsen er af underordnet betydning. Lufthæve metoden eller revers skylning har ikke problemet med sammenblanding af de opborede materialer med materialer fra boringens sider, da boremudder og de løsnede materialer løber op inden i borestammen. Vi har den modsatte strømning af den foregående nævnte metode, deraf navnet revers skylning. Den opadgående strømning frembringes ved at pumpe luft ned gennem 2 tynde rør som er fæstnet på ydersiden af borestammen, og som udmunder inden i røret over borekronen. Ved meget store boredybder er det nødvendigt med 2 rør mere, så vi i den øverste del af borestammen har 4 luftrør, for at vi har strømning nok til at drive de løsnede materialer op til overfladen. Vi må tænke på, at det er strømningshastigheden som Skylleboring. driver materialerne op, da luftfyldt vand bærer mindre end vand uden luftbobler. Selv om jordprøverne er bedre ved lufthæve metoden end ved en direkte skylleboring, så skal der alligevel en del erfaring til for at få gode prøver, og dermed en nøjagtig bestemmelse af hvor filtret skal placeres. Da det tager længere og længere tid for materialerne at komme op, jo dybere boringen er, så er det boremesterens erfaring, der siger ham fra hvilken dybde prøverne stammer, og dermed i sidste ende hvor filtret skal sættes. På billedet til venstre (på side 9) er strømningen af boremudder opnået ved en Mammutpumpe øverst på afløbsslangen, medens billedet til højre viser lufthæve metoden. Lufthæve metoden er i dag den mest udbredte boremetode når det drejer sig om vandforsyningsboringer. 8

9 Revers skylning med mammutpumpe. Revers skylning med Lufthæve-metoden. Boringskonstruktion Filtersætningen er mindst lige så vigtig som at ramme det rigtige vandførende sand/gruslag. Hvis filtersætningen ikke er i orden, risikerer man at boringen enten giver sand, eller at den har for stor afsænkning af vandspejlet hvilket medfører for stort energiforbrug ved pumpning. Når alle boreprøverne ligger på rad og række og man har fundet ud af hvilket lag man vil indvinde fra, afhængig af dybde og lagenes beskaffenhed, så skal filter og gruskastning dimensioneres. Men lad os først se på hvordan en boring er indrettet. 9

10 Hvad er hvad i en boring? Inderst har vi forerøret, som er det - som regel blå - rør man kan se stikke op af jorden, når brøndboreren er færdig. Dette rør går nederst over i filtret, der oftest er af samme materiale som forerøret, men med de nødvendige slidser, så vandet kan strømme ind. Uden mellemfiltret og boringens væg ligger gruskastningen. Oven over gruskastningen udfyldes mellemrummet først med en prop af ekspanderende ler, og derefter af vasket sand eller grus som fortrænger det boremudder, som er i hullet, dog således at dette erstattes af ekspanderende ler, ud for de gennemborede lerlag. Det er derfor vigtigt at der er så stor opmærksomhed og nøjagtighed omkring beskrivelsen og positionen af de gennemborede jordlag. Øverst sluttes af med ekspanderende ler, så hullet er lukket for nedtrængning af miljøfremmede stoffer. Gruskastning og filter Når man som sagt har fundet det lag, som ud fra dybde og beskaffenhed findes egnet til indvinding, skal filter og gruskastning dimensioneres hertil. Gruskastningen, der består af grovkornet sand/grus som hældes ned omkring filtret, fungerer som en udvidelse af filterarealet. Det skal være af en kornstørrelse, så det gennemborede sandlag tilbageholdes og samtidig med så store mellemrum mellem kornene, at det ikke hindrer vandgennemstrømningen. Samtidig skal slidserne i filtret være så tilpas store, så de netop tilbageholder gruskastningen men uden at hindre vandets strømning. Det vil være for meget at komme ind på hvorledes kornstørrelsen på gruskastningen bestemmes, men der er en helt bestemt geometrisk sammenhæng mellem kornstørrelsen på sandlaget, gruskastningen og slidsbredden i filtret. Det gælder om at indstrømningsareal i filtret er så stort som muligt, samtidig med at sandet tilbageholdes. Filterlængde Samtidig med, at slidsernes bredde m.m. skal bestemmes og filtret skæres, så skal filterlængden også bestemmes. Sagt på en anden måde, sandlagets tykkelse bestemmer sammen med filtrets diameter hvor meget vand vi kan hente ud af boringen, hvilket fremgår af nedenstående figur. 10

11 Bestemmelse af filters ydeevne 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 1m/s. Disse hastigheder er valgt ud fra ønsket om laminær strømning i filter, for at minimere energiforbrug og udfældninger i filter. Renpumpning Når alt det med filter og gruskastning er overstået, og borehullet er fyldt op, så skal boringen renpumpes. Ikke for bakterier, men for det boremuddet, som er brugt til at stabilisere jordlagene med under borearbejdet. Det er trængt ud i sand og gruslag, og skal fjernes for at vandet kan løbe til boringen. Hvor lang tid der skal pumpes afhænger af hvor længe borearbejdet har stået på. Jo længere tid, desto mere boremudder er trængt ud i formationen, og desto længere tid tager renpumpningen. Prøvepumpning Efter at boringen er renpumpet, kommer tiden til 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. Ved at udføre en prøvepumpning med trinvis forøget pumpekapacitet med samtidig pejling af vandstand og måling af vandmængde, kan man regne sig frem til, hvor stor en del af tabet som skyldes formationen, selve sand/gruslaget, og hvor stor en del som skyldes tab i boringsindstrøm-ningen. Jo bedre filter og gruskastning er dimensioneret, des lavere er tabet her, et tryktab som betyder større energiomkostninger. 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. Denne prøvepumpning kan vise oppumpningens påvirkning af omgivelserne, andre boringer, vandløb, vådområder m.m., hvilket især er vigtigt hvis indvindingen sker i nærheden af naturfølsomme områder. Det viser også samtidig om der er geologiske barrierer i nærheden, som kan påvirke indvindingen i negativ retning. Ud fra resultaterne af prøvepumpningen kan den fremtidige afsænkning i boringen beregnes, ligesom det kan fastlægges hvor langt påvirkningen eller afsænkningen strækker sig fra boringen, hvilket er vigtigt af hensyn til beskyttelse af indvindingsområdet. Boringsafslutning Efter at arbejdet med prøvepumpning m.m. er overstået, skal boringen færdiggøres eller monteres som man siger. Der skal monteres pumpe og beskyttelse rundt om boringen. Før i tiden var det som regel et par brøndringe gravet ned omkring boringen, men den løsning er tiden løbet fra. Selv om de fleste tørbrønde er udført efter forskrifterne, så ser man ganske mange som ikke er særlig hygiejniske. Det er svært at holde bænkebidere, dræbersnegle og lignende ude, og med pressens bevågenhed over for vandkvaliteterne rundt om i landet, bør man overveje en udskiftning med tiden. Hvis man ikke lige står for at skifte tørbrønden ud, så bør man i alt fald sikre sig at forerørsafslutningen er tæt, så fremmede stoffer eller dyr forhindres i at komme ned i selve boringen. 11

12 Underjordiske råvandsinstallationer, som vist her til højre, udført i glasfiber og ikke beton, lever dog fuldt ud op til nutidens krav om hygiejne og arbejdsmiljø. Billeder og skitse af underjordisk tørbrønd af glasfiber. Forerørsafslutning som ikke er tæt. Fugt og O-ring som ikke er på plads. Perfekt tørbrønd. Billeder og skitse af underjordisk tørbrønd af glasfiber. 12

13 De er tørre, lette at montere og stort set vedligeholdelsesfri. Et stort fremskridt i forhold til betonringene. De overjordiske råvandsstationer vinder dog mere og mere indpas. De er nemme at montere, og så er de venlige over for vandprøvetagere, de personer som har tilsyn og de som skal vedligeholde boringer og installationer. Vedligeholdelse En sådan installation som vist ovenfor, er sikret mange år frem i tiden, men ikke vedligeholdelsesfri. For at sikre at boringen også fungerer om 10 eller 20 år, er det vigtigt at man fører tilsyn med den. Vandstanden skal måles under drift og i ro, strømforbruget måles under drift, og samhørende værdi for vandmængde måles. Gemmer man disse værdier, kan man se om der sker en udvikling i negativ retning. Det kunne for eksempel være hvis boringen begynder at lukke af okker, eller faldende ydelse på grund af en defekt pumpe. Det er i det hele taget godt at tilse sine boringer, ikke først når den kommunale tilsynsførende ringer på døren. Moderne overjordisk råvandsstation med isoleret glasfiberhat. Låget vippes af, og der er fri adgang til boringsinstallationer.. 13

14 2. VANDBEHANDLING Råvand indeholder ofte en lang række stoffer, der i opløst form kan gøre vandet uegnet som drikkevand. På vandværket skal råvandet derfor gennemgå en vandbehandling. Da råvand ikke indeholder ilt, er den første forudsætning for en egentlig vandbehandling at få iltet vandet. Mængden af tilført ilt bestemmes af råvandets sammensætning. Det maksimale indhold af ilt i råvandet er bestemt af temperaturen. Der vil maksimalt kunne optages 11 mg/l ilt ved en temperatur på 8-9 C. Det tilførte ilt reagerer med de opløste stoffer i vandet til uopløselige forbindelser, som efterfølgende fjernes i filtreringsanlægget. Efter filtrerings processen skal vandet kunne overholde drikkevands bekendtgørelsens grænseværdier, før vandet efterfølgende ledes til forbrugerne. Filterkonfiguration Filteranlægget konfigureres individuelt ud fra opgavens art. De tre hyppigste konfigurationer er enkelt filter, parallelfilter og for- og efterfilter. Enkelt filter eller parallelfilter Ved enkelt og parallelfilter iltes og filtreres råvandet én gang. Fordelen ved parallelfiltre er forøget ydelse og muligheden for at returskylle et filter, imens det andet filter er i drift. Enkelt filtrering anvendes ved forholdsvis rene råvandssammensætninger. For- og efterfilter Ved for- og efterfilter iltes vandet to gange og filtreres to gange. Denne metode anvendes de steder, hvor indholdet af stoffer i råvandssammensætningen er så høj, at der kræves ekstra filtrering, for at kunne overholde kravene til drikkevandet. Dimensionering En råvandanalyse er udgangspunktet for dimensionering af et filteranlæg, og der er flere parametre, som spiller ind på valget af den rigtige løsning; vandkvalitet, krav til driftsform, ydelse, tryk, filtreringshastighed, rentvandsbeholder og skyllefrekvens. Dertil kommer valg af materialer, overfladebelægning og filtermaterialer. Filterfyldningen består altid af et bærelag og et filterlag, der er sammensat ud fra råvandets karakter. Bærelaget er placeret nederst i filtret oven på dysebunden eller dysesystemet. Bærelaget består af kis af varierende kornstørrelse med den største kornstørrelse nederst. Bærelaget skal både bære og tilbageholde filterlaget, så det ikke ender i dyserne eller rentvandsbeholderen. 14

15 Hvad kan filtreres og hvordan? Nedenstående oversigt viser meget forenklet, hvilke gener der er knyttet til udvalgte bestanddele i vandet, hvilke løsninger der findes og endelig hvilket filtermateriale, der erfaringsmæssigt løser opgaven bedst muligt. Forbehandlingsanlæg I et evt. forbehandlingsanlæg behandles vandet for uønskede luftarter såsom metan og svovlbrinte. Under kraftig beluftning fjernes de opløste luftarter samtidig med, at vandet bliver iltet. På tilsvarende måde vil evt. kulsyre kunne fjernes. Det er vigtigt, at der er god ventilation, hvor vandet beluftes, så de frigjorte gasser kan fjernes. Det er en forudsætning, at både metan og svovlbrinte fjernes, før den egentlige filtrering. Metan vil forårsage vækst af bakterier på filtermaterialerne, så dette tilstoppes af en slimet bakteriebelægning, som ikke kan skylles bort ved en normal returskylning af filtret. Svovlbrinte er en ildelugtende gasart (som rådne æg) der ubehandlet, gør vandet uegnet som drikkevand. 15

16 Filtrering i trykfilter Med et lukket trykfilteranlæg er vandet i minimal kontakt med omgivelserne, på vejen fra boring til forbruger. Vandet er lukket inde, fra det pumpes fra boringen, til det løber over i rentvandsbeholderen og efterfølgende pumpes til forbrugeren. Nedenstående skitse viser en typisk opbygning af et vandværk med trykfiltre, rentvandsbeholder samt udpumpning. Vandets vej gennem et åbent filter Filtreringshastigheden gennem et trykfilter er højere end på åbne filtre, da trykfiltret sættes under tryk. Råvandet iltes med automatisk trykluft fra en kompressor, inden det filtreres. I trykfilteranlæg iltes vandet i toppen af filtret for herved at undgå uønskede jernudfældninger i tilgangsrørsystemet. Vandet pumpes fra boringen ind i toppen af filtret, hvor en spredeplade sikrer, at vandet bliver fordelt jævnt i filtret og i den opbyggede luftpude. Det overskydende luft, der ikke forbruges i behandlingsprocessen, udluftes fra toppen af filtret. Niveauet af luftpuden i trykfiltret reguleres via en svømmer med en luftudlader. Filtreringen sker nu ned igennem trykfiltret, inden vandet løber til rentvandsbeholderen. I forbindelse med harmonisk vand indvinding, kan det være nødvendigt at anvende et iltningsrør til iltningen. Idet vandhastigheden med denne driftform, ikke vil være optimal for normal iltning. Iltningsrøret monteres på råvandstilgangen før filtret. Herved opnås en tilfredsstillende iltning ved variable ydelser. 16

17 Eksempler på opbygning af et trykfilter Luftudlader Der kan være andre opbygninger af trykfiltre, afhængig af leverandør. Vaccum afbryder Manometer Rentvandsafgang Råvandsiltning Råvandstilgang Modtryksventil Skyllevandsafgang Flowmåler Prøvehane Magnetventil Skyllevandstilgang Bunddysesystem Flowmeter Aktuator Butterflyventil Skylleluft Reguleringsventil Revision: Dato: Initialer: Kontrolleret af: Godkendt af: mvj 17 Projektnr.: Målforhold: V A N D R E N S A S Ryttervagen 24 DK-7323 Give (+45)

18 Kontrolpunkter for trykfiltre Tryktabet over filtrets til- og afgang må max. være på 0,5 bar. Er tryktabet over 0,5 bar, kan dette være et tegn på, at fyldningen skal udskiftes. Kontakt leverandør. Kontroller, at den maksimale ydelse m3/h på filtret ikke overskrides. Bliver hastigheden over filtret for stor, kan rensnings resultatet blive påvirket. Maksimal ydelsen kan oplyses af leverandøren. Kontroller, at filtret lufter regelmæssigt ud. Udluftningen sker fra toppen af filtret. Lufter filtret ikke ud, vil det påvirke rensningsresultatet. Kontroller, at filterlaghøjden er i orden. Laghøjden for det enkelte filter kan oplyses af leverandøren. Der tillades normalt en tolerance på laghøjden på +/- 10 cm. Hvor der er problemer med voksende filtermaterialer, kan man reducere dette ved at forøge blæsetiden til min. Den forøgede blæsetid betyder, at belægningen på filtermaterialerne bedre frigøres. Overfladen af filtermaterialerne kontrolleres. Overfladen skal være nogenlunde plan. Hvis filtermaterialerne ligger meget ujævnt, kan det være tegn på kanal dannelse. Der skal med jævne mellemrum foretages manuelt returskylning af filtre. Ved returskylning skal der kontrolleres, at de automatiske skylleprocesser og tider, fungerer efter hensigten. Tider m.m kan oplyses af leverandøren. Et trykfilter skal senest returskylles når tryktabet over filtret (manometer tilgang manometer afgang) er på 0,3 bar. Kontroller at vandet er rimeligt rent, når skyllet afsluttes. Tryk tilgang - tryk afgang. Filtrering i åbne filtre Skitsen til vestre viser en typisk opbygning af et vandværk med åbne filtre monteret som for- og efterfilter, rentvandsbeholder samt udpumpning. 18

19 Vandets vej gennem et åbent filter Filtreringshastigheden i åbne filtre er langsommere end for trykfiltre, da hastigheden her afhænger af tyngdekraften. Vandet pumpes fra boringen til iltningstårnet. Her løber vandet ned over iltningstrapper i et tyndt lag, der sikrer, at vandet optager ilt. Et alternativ til iltningstrapper kan være at lede vandet over en iltningsbakke med perforeret hulplade med efterfølgende fald. Herfra løber vandet fra reaktionsbassinet til toppen af forfiltret. Spredepladen i toppen af filtret sikrer, at vandet fordeles i filtret, samt at vandet bliver iltet endnu engang. Vandet filtreres nu ned igennem filtermaterialerne på forfiltret og efterfølgende i filtermaterialerne i efterfiltret for til sidst at løbe i rentvandsbeholderen, hvor det efterfølgende pumpes ud til forbrugeren. Kontrolpunkter for åbne filtre Filtermaterialerne skal normalt være 80 cm. Under skyllerendens overkant. Der kan være andre mål for laghøjden, der er gældende for det enkelte vandværk. Kontakt leverandøren. Der tillades normalt en difference på filtermaterialerne på -10 cm./+20 cm. Hvor der er problemer med voksende filtermateriale, kan man reducere dette ved at forøge blæsetiden til min. Den forøgede blæsetid betyder, at belægningen på filtermaterialerne bedre frigøres. Overfladen af filtermaterialerne kontrolleres. Overfladen skal være nogenlunde plan. Hvis filtermaterialerne ligger meget ujævnt, kan der være tegn på kanaldannelse. Er der flere åbne filtre, kontrolleres det, at vandfordelingen er ens i filtrene. Der kan evt. korrigeres på røret før spredepladen. Kontroller, at vandet i filtret ikke løber over umiddelbart før det automatiske returskyl. Er dette tilfældet er returskylningen mangelfuld. Der skal med jævne mellemrum foretages manuel returskylning af filtre. Ved returskylningen skal det kontrolleres, om de forskellige trin i skylleprocessen fungerer efter hensigten. Når blæseren i returskyl er i drift, skal krusningen på overfladen af filtret være jævn. Er dette ikke tilfældet, kan der være tilstopninger i filtret. Under returskyllet må vandet ikke stå så højt i skyllerenden, at det kan løbe over i de filtre, der er i drift. Vandet skal være rimeligt rent, når skyllet er slut (filtermaterialet skal kunne ses nogenlunde tydeligt). Filtermaterialerne skal under stilstand være dækket af vand. Afløb fra skyllerenden skal sikres, så der ikke kan komme snegle og lignende retur til filtrene. Dette kan gøres med et net eller lignende. Spredeplade. Åbne filtre med skyllerende. 19

20 Skylleproces Uanset om der er tale om åbne eller lukkede filtre skal filtermaterialerne returskylles med jævne mellemrum afhængigt af råvandets sammensætning og vandforbruget. Returskylningen foregår ved, at en kraftig strøm af luft sendes gennem filtret nedefra og op og sætter filtermassen i bevægelse, så urenhederne frigives og efterfølgende kan skylles bort med vand fra skyllepumpen. I særlige tilfælde kan det være nødvendigt at anvende et kombinationsskyl, hvor der samtidig skylles med luft og vand. Skylleblæseren skal kunne levere ca. 60 m 3 luft pr. m 2 filterareal/pr. time. Personer der arbejder i eller omkring en fældebeholder der kan indeholde arsen, skal anvende egnet sikkerhedsudstyr. Kun ved en analyse, kan det totale indhold af arsen påvises. Okkerslam der indeholder arsen, skal bortskaffes og behandles som farligt affald. I øvrigt henvises der til miljøstyrelsens udgave af: Arsenholdigt okkerslam fra vandværker. Skyllepumpen skal kunne levere ca. 30 m 3 vand pr. m 2 filterareal/ pr. time. Ofte bliver filtret returskyllet efter produceret vandmængde. Det vil sige, at filtret forprogrammeres til at skylle efter et bestemt antal produceret m³. Derved opnås bedst mulig udnyttelse af filtrets kapacitet. Alternativt kan starten for skylningen styres via en timetæller på råvandspumpen. Endelig kan man vælge at tidsstyre skyllet. Skyllet starter da på forudbestemte tidspunkter, uanset hvor meget eller hvor lidt vand filtret har produceret. Et filter skal som tommelfingerregel skylles for hver 24 drifttimer. Fældebeholder Filterskyllevandet skal ledes til godkendt recipient. Dette kan være en fældebeholder, hvor slammet bundfældes. Som udgangspunkt anbefales en fældetid på timer. Det klarede vand kan herefter udledes. Fældebeholderen skal alt efter forbrug jævnligt tømmes for slam. Slammet køres til deponi. På vandværker der har boringer som indeholder arsen, fjernes en væsentlig del af grundvandets indhold af arsen ved udfældning med grundvandets naturlige jernindhold. Dette betyder at okkerslammet for nogle vandværker indeholder arsen i mængder, der gør det sundhedsskadeligt. 20

21 3. Udpumpningsanlæg Behovet for udpumpning fra de danske vandværker har ændret sig meget i takt med, at forbrugerne har fået monteret vandmålere i deres boliger. Det betyder, at man mange steder i dag står med pumpeanlæg, hvor både pumper og styring er ude af trit med det nuværende behov. Der er ofte tale om, at de eksisterende pumper er for store og derfor ikke kører i det optimale driftsområde. Samtidig har den teknologiske udvikling medført, at nye pumpetyper som regel har en virkningsgrad, der er 6-10 % bedre end de ældre modeller. Tilsammen er det faktorer, der giver mulighed for ret store energibesparelser, hvis gamle anlæg udskiftes med nye. Nye tider for pumpestyring Sideløbende med udviklingen på pumpesiden har teknologien inden for styringer udviklet sig meget i de senere år. Mens tidligere tiders gode, omdrejningsregulerede anlæg bestod af en styring med en enkelt frekvensomformer, som skiftede mellem pumperne, foretrækker man i dag anlæg med én frekvensomformer pr. pumpe. Det er en løsning, der sikrer et meget konstant udpumpningstryk ofte er variationen på kun +/- 1,5 meter, afhængig af forbrugsmønstret. I modsætning til anlæg med kun én frekvensomformer giver løsningen med en frekvensomformer på hver pumpe også større forsyningssikkerhed. Hvis der opstår nedbrud i en enkelt frekvensomformer, kører styringen videre på anlæggets øvrige frekvensregulerede pumper. Nedbrud på frekvensomformeren ved den gamle styring er derimod kritisk, da der så ikke længere er regulering på en eneste af pumperne. De nye pumpestyringer er ofte også energibesparende i forhold til de gamle, da styringen er bedre til at få stoppet pumperne i tilfælde af meget lavt flow. Desuden energioptimerer styringen automatisk ved at bestemme, hvor mange pumper der skal køre ud fra et energimæssigt synspunkt. Ofte vil styringen vælge at lade for eksempel to pumper køre med 50 % ydelse, i stedet for at lade en pumpe køre 100 % - udelukkende fordi styringen beregner, at det kræver mindre energi at køre med to pumper i stedet for en pumpe. En ny styring, for eksempel Grundfos type MPC, vil ofte kunne reducere energiforbruget med op til 8 % i forhold til de ældre traditionelle styringer. Hvad er et normalt energiforbrug på et vandværk? Som tommelfingerregel regner man med et normalforbrug på 0,0055 kwh. pr. m 3 pr. m. løftehøjde. Energiforbruget er således helt afhængig af, hvor dybt grundvandsspejlet i boringerne står, og hvor højt udpumpningstrykket er. Udpumpningsanlæg bestående af 3 ens pumper med frekvensregulator på hver pumpe. Det beregnede energiforbrug på 0,43 kwh/m 3 er noget lavere end vandværkets faktiske forbrug på 0,6 kwh/m 3. Det ser derfor umiddelbart ud, som om vandværket bruger mere energi end normalt og at der er gode muligheder for besparelser. Men det skal understreges, at de 0,0055 kwh/m 3 er en tommelfingerregel, der kun tager højde for energiforbruget til pumperne og ikke medtager øvrigt energiforbrug til eksempelvis affugtning, lys mm. Eksempel Et vandværk oplyser, at der bruges 0,6 kwh/m 3. Er det meget eller lidt? Den samlede løftehøjde er: Højdeforskel fra afsænket vandspejl i boring til filter 30 m. Modstand i lukket filter 8 m. Udpumpningstryk 40 m. Samlet løftehøjde 78 m. Regning af energiforbrug efter tommelfingerregel: 78 x 0,0055 = 0,43 kwh/m 3 21

22 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. For hver 0,1 bar svarende til 1 m. løftehøjde, som droslingen medfører, stiger energiforbruget med 0,0055 kwh./m 3. Hvis der årligt pumpes m 3 med droslet afgangsventil 15 m. drosling - koster det 15 x 0,0055 x = kwh. Dykpumper Ved dykpumper skal man være særlig opmærksom på, at de ikke er større end nødvendigt, da det ud over øgede energiomkostninger også medfører øget risiko for forurening. Ved dykpumper skal man også være opmærksom på dimension af strømforsyningskabel (dykkablet) og stigrør. En ofte overset faktor er valget af kabel. I forbindelse med dykkabler kan investeringsomkostningerne være høje, og det er derfor fristende at lave en besparelse her, ved at vælge en lille dimension dykkabel. Men i det lange løb kan denne løsning blive meget dyr, da tab vil stige betydeligt hvis kablerne dimensioneres for små. Grundfos anbefaler ikke spændingstab over 1-2 %. At overholde dette vil sædvanligvis være en yderligere investering, men simpel beregning vil vise at det er godt givet ud i det lange løb. Merinvesteringen i et en større kabeldimension vil oftest være tjent hjem i løbet af 2 år. Underdimensionerede kabler resulterer ikke kun i forøgede driftsomkostninger i form af direkte tab. De skaber også spændingstab for motoren, som vil resultere i en varmere motor og konsekvent give reduceret levetid for motoren samt forøgede vedligeholdelsesudgifter. For stigrør gælder stort set samme de samme overvejelser, som for dykkabler. Ved at gå en dimension op i stigrør kan merinvesteringen ofte være tjent hjem i løbet af få år. Hvor meget energi kan der spares? Det diskuteres ofte, hvor meget strøm et omdrejningsreguleret udpumpningsanlæg kan spare i forhold til et anlæg bygget op af et antal pumper, pressostater og en hydrofor. Svaret afhænger meget af, hvilket udgangspunkt det enkelte vandværk har. Er der tale om for store, gamle, slidte pumper, kan besparelsen ofte være på %, men er udgangspunktet nyere, veldimensionerede pumper, viser erfaringerne, at besparelsen kan svinge fra -5 % og op til +20 %. Før beslutningen om et nyt anlæg træffes, anbefales det derfor, at man udarbejder en energiberegning, så den reelle energibesparelse kan vurderes. Det vil altid være en rigtig god ide at dokumentere energiforbruget på det gamle anlæg, inden det udskiftes med det nye. Efter opsætningen og indkøringen af det nye anlæg kan energiforbrugene sammenlignes, og den endelige besparelse kan fastslås. Dykpumper i forskellige størrelser. 22

23 Valg af anlæg Når et vandværk står over for at ville investere i et nyt pumpeanlæg, er der en række kriterier som bør overvejes før valget af anlægget. Der bør fokuseres på følgende punkter: Hydrofor/membrantank eller frekvensreguleret Der bliver færre og færre hydroforanlæg på de danske vandværker. Det er ikke fordi, et sådan system ikke virker og kan køre fornuftigt, men argumenterne mod dem er efterhånden blevet mange, for eksempel: Lovpligtigt eftersyn af hydrofor hvert 2. år med indvendig besigtigelse hvert 4. år. Det medfører afbrydelse af vandforsyningen. Driftsøkonomi. Hygiejne. Tryksvingninger. For mindre vandværker, for eksempel under m 3 udpumpet om året, kan det dog være en oplagt løsning at etablere et par pumper og nogle membrantanke, da løsningen er billig og simpel. Membrantanke under 300 liter vil normalt ikke være indbefattet af reglerne omkring besigtigelse af tryktanke på grund af den lille volumen, de indeholder. Økonomi Vandværkspumper skal køre i mange år, hvorfor det ikke blot gælder om at finde pumper, der er billige i indkøb. I England er der lavet undersøgelse af de samlede udgifter ved en pumpe set over hele pumpens levetid, og resultatet er, at pumpens indkøbspris udgør 5 %, vedligeholdelse 10 % og energiforbruget 85 %. Når der skal anskaffes nye pumper er indkøbsprisen derfor nærmest underordnet. Det er derimod energiforbruget, der er afgørende for valg af pumpe. Man skal med andre ord vælge den pumpe, der har den højeste virkningsgrad under de givne forhold. Virkningsgraden angives i procent og er et udtryk for, hvor energiøkonomisk pumpen er. Jo højere procent jo mere energiøkonomisk er pumpen. Brugerflade skal være let forståelig og let at bruge Der er ikke meget ved at have en god styring, hvis ingen på vandværket kan betjene den. Reservedele og service Vælg et anlæg, hvor reservedelene er let tilgængelige og gængse på markedet. Skulle uheldet være ude er det vigtigt, at anlægget hurtigt kan komme op og køre igen. Overvågning af vandværket Få afdækket vandværkets ambitioner om overvågning. Muligvis synes behovet ikke til stede i første omgang, men hvad med om 5 år? Sørg for som minimum at få anlægget leveret med muligheden for kommunikation. Det er både lettere og billigere at etablere, hvis anlægget er forberedt for det fra starten. Som alternativ til et SRO-anlæg (styring, regulering, overvågning), som kan være ret bekosteligt at etablere og vedligeholde, er det nu også muligt at få internetbaseret overvågning. Flere leverandører har udviklet et sådant system. Her er etablerings- og vedligeholdelsesomkostningerne ret beskedne og nok mere passende for mindre vandværker. Mulighederne i disse internetbaserede systemer er naturligvis også mere begrænsede end ved de store SRO-systemer, men langt hen ad vejen vil mindre vandværker kunne få dækket deres behov for overvågning vha. disse systemer. En stor fordel ved at have overvågning af vandværket er den dokumentation, som følger med overvågningen. Ofte kan man se energiforbruget og driftstimer - både på pumperne men også på for eksempel affugter, kompressor m.m. - ligesom der er mulighed for at se trendkurver på trykket og ikke mindst udpumpningen. Dimensionering af anlæg Dimensionering af udpumpningsanlæg kræver en vis erfaring. Vælg en leverandør, en installatør eller gerne pumpeproducenten til at hjælpe med dimensioneringen af anlægget. En dimensionering kan tage udgangspunkt i årsudpumpningen, hvor man så regner nogle sikkerhedsfaktorer på og dividerer med antal dage og timer. Dette for at få det maximale timeforbrug. Formel Maximalt timeforbrug = årsudpumpning x F1 / 365 dage x F2 / 24 t. F1 = Døgnfaktor (sikkerhedsfaktor næsten altid 2 ved vandværker, men ved meget samlet bebyggelse, eller hvor der er større enkelte for-brugere på for eksempel landbrug eller industri, op til 3). F2 = Timefaktor (svinger normalt mel. 1,5 og 3). Eksempel: Vandværket pumper m 3 ud pr. år. Maximalt timeforbrug = m 3 x 2/365 dage x 1,5/24 timer. 23

24 Forbrugskurver for vandværker % timer Maximalt timeforbrug = 27,4 m 3 En anden tommelfingerregel for bestemmelsen af maximalt flow pr. timer er følgende: Hvis man tager 12 % af døgn udpumpningen, for eksempel 12 % af 220 m 3 /døgn giver dette en max. udpumpning på 26,4 %. Reglen er dog lidt mere usikker end udregningen do. da den ikke tager højde for om vandværket har høje spidsbelastnings perioder, for eksempel på grund af, at vandværket forsyner store industrier eller store landbrug. Hvor mange pumper skal anlægget så bestå af? Dette afgøres ofte af kravene til forsyningssikkerheden, og hvor stort er minimums flowet, for eksempel om natten, og hvor mange timer udpumpes dette lave flow. Med hensyn til forsyningssikkerheden vælges ofte et antal pumper, sådan at hvis en pumpe brækker ned, eller skal serviceres, er det ikke noget problem, anlægget kan stadig klare de normale spidsbelastnings perioder, måske med et mindre trykfald til følge, dette kan oftest accepteres. Minimums flowet, er en af de afgørende faktorer, for valg af pumpestørrelse og dermed også antal pumper. Generelt kan man sige at jo større pumpe, jo højere energiforbrug ved lav ydelse. For eksempel vil en CRE32 bruge væsentligt mere strøm, ved en udpumpning på 3 m 3 /h, end en CRE10 pumpe. Men ved højere minimum flow, for eksempel 7 m 3 /h, vil CRE32 blive aktuel igen. Hvis Grundfos es pumpedimensionerings program benyttes, vil programmet vælge det anlæg, med det antal pumper som er billigst i drift. Dette ud fra indtastede data som, tryk, flow, og døgnkurve. Oftest vil et udpumpningsanlæg bestå af 3 til 5 pumper, men ingen regel uden undtagelser. I eksemplet med et anlæg der skal give 27,4 m 3 /h, vil valget falde på et anlæg med 3 stk. CRE10 pumper. Et sådan anlæg vil kunne pumpe ca. 36 m 3 /h, dvs. hver pumpe giver ca. 12 m 3 /h. Generelt Fordele ved frekvensomformer på hver pumpe Meget fleksibel løsning, pumper kan stilles ned i ydelse. Meget konstant tryk, pumpe regulering sker meget blødt. Ikke afhængig af én frekvensomformer. Mulighed for løbende energioptimering vha. MPC E styring. Vandværker med meget vekslende udpumpningsbehov Nogle vandværker har den udfordring, at behovet for udpumpning svinger meget, for eksempel ved et vandværk, hvor sommerhusområder udgør en stor del af forsyningsområdet. Her kan det være meget vanskeligt at finde et anlæg, der både har en fornuftig driftsøkonomi, som kan klare spidsbelastningsperioderne og som har en rimelig anskaffelsespris. Grundfos har i foråret 2009 lanceret en styring, der kan klare problemet til en fornuftig pris og med en god driftsøkonomi. Løsningen er en styring, som ikke alene kigger på trykket men også ser på, hvor pumperne er på pumpekurverne. En løsning kan for eksempel være 2 mindre pumper, som klarer det daglige og mest almindelige udpumpningsflow. Når så flowet stiger, vil styringen starte en for eksempel tre gange så stor pumpe, som så hjælper de to mindre pumper med at holde det valgte tryk. Dette vil ske uden nævneværdige trykfald eller trykstød, da styringen starter den store pumpe ud fra de mindre pumpers ydelseskurver, ikke fordi trykket er faldene. En anden god ting er, at styringen vil sørge for, at den store pumpe bliver motioneret, det vil sige kørt med hen over vinteren, så man sikrer, at pumpen virker, samt at der ikke står gammelt vand i pumpen. Styringen stilles til at motionere pumpen en gang i døgnet eller en gang om ugen. Aktiveringen af pumpen vil ikke give nævneværdige tryksvingninger. Kravet er, at den store pumpe er monteret med frekvensomformer. 24

25 Natpumper Natpumper har været meget anvendt, i den forventning at der var mange penge at spare i strøm ved at køre med en mindre pumpe, når udpumpnings flowet er lavt. Men siden at Grundfos dimensionerings værktøjet WinCaps er kommet frem, kan man nu hurtigt beregne besparelsen på en nat pumpe. Lidt overraskende er besparelsen mange gange ret lille ifht. Investeringen der skal til for at etablere pumpen. I visse tilfælde kan dette betale sig, men ofte er investeringen mere tvivlsom. Eksempel Vandværk har 4 stk. CR32-3 pumper, reguleret med en frekvensomformer i styringen. Udtryk 4 bar. Max. udpumpning pr. time er 90 m 3. Minimum udpumpning ca. 5 m 3 /h i ca. 5 timer pr. døgn. 365 dage pr. år. Energiforbrug P1 pr. time for CR32-3 pumpe er 1.87 kwh. Årlig energiforbrug da kwh. Natpumpe: Der vælges en CR10-6. Energiforbrug P1 pr. time for CR10-6 pumpe er 1.14 kwh. Årlig energiforbrug da kwh. Årlig besparelse på kwh. Er det meget eller lidt? 25

26 4. Ledningsanlæg Ledningsanlæg Vandledninger er tekniske systemer til transport af vand fra boring til vandværk og videre til forbruger. Vandforsyning er en vigtig del af vor civilisation og med forsyningen af frisk drikkevand, gennem velfungerende og tætte rørsystemer, sikres en stabil forsyning ligesom risikoen for udefrakommende forurening reduceres. Endvidere bør man ved arbejder på vandledningssystemer stille krav til planlægning og procedurer, således at forurening af drikkevandet undgås. Rørtype De mest anvendte rørtyper til drikkevand er PVC (PolyVinylChlorid) og PE (PolyEthylen). Fordelen ved PVC-rørene er, at de er lette at samle, da der ikke kræves svejseudstyr. PVC-rørene har i årtier bevist sit værd, men vi må dog forvente, at PVC udfases i løbet af få år, da PE-rør anvendes mere og mere. Installationsarbejder i forbindelse med anvendelse af PVC er meget omfattende, da der skal laves forankringer de steder, hvor der kan opstå trykkræfter. Sådanne trykkræfter optages enten i bagstøbninger eller trækfaste samlinger. Usikkerheden ved samlinger Materialer anvendt til vandledninger gennemgår en løbende udvikling, og samlingsmetoder og svejsetemperaturer mv. ændrer sig til stadighed. I forbindelse med indførelsen af nye standarder med hensyn til mærkning af materialer samt ændring i samlingsmetoder er det både som bygherre og entreprenør vigtigt, at man holder sig opdateret. Spørgsmålene er mange, når der skal etableres nye systemer eller udføres renoverings- eller reparationsopgaver: Hvilken rørtype er mest velegnet til området? Er der forurening i jorden? Hvilken mærkning skal rørene have? Hvilke krav stilles der til montører og svejsemaskiner ved svejsning? Skal rørene installeres ved gravning, eller skal der anvendes opgravningsfrie metoder? Kender de medarbejdere, som er tilknyttet opgaven, nok til hygiejne ved arbejde på vandledninger? Vand er verdens vigtigste fødevare! Hvilken dimension skal der vælges? Hvilket tryktrin skal der vælges? Hvad skal man være opmærksom på i forbindelse med håndtering og lægning? Hvad er forholdet mellem tryktrin og SDRværdier? Hvordan er din nuværende viden i forhold til dit behov? Er det på tide at komme på kursus? I det følgende gennemgås ovenstående for at give et indblik i nogen af de problemstillinger, man støder på ved udarbejdelse af udbud, forhandling med leverandører, tilsynsopgaver, krav, specifikationer mv. i forbindelse med udførelse af arbejde på vandledninger. er forholdsvis stor, da PVC-rør samles uden svejsning, men som muffe/spidsende samlinger, hvor tætningen er med ilagt tætningsring. PVC-rør bliver mange steder udfaset til fordel for PErør der ses som afløseren. PE fås som standard i typerne PE80 og PE100. Tallet efter PE angiver styrken i materialet. PE-rør med beskyttelseskappe er i dag det foretrukne rør-materiale. Kappen på røret giver en optimal beskyttelse mod ridser og kærve i det underliggende trykrør, så opgravet materiale kan genanvendes. Ligeledes letter det svejsearbejdet, da der under kappen, som fjernes forud for elektro-muffesvejsning, er en ren og ikke oxyderet overflade, som der umiddelbart kan svejses på. PE-rør samles ved svejsning, det være sig elektromuffesvejsning eller stuksvejsning, hvilket giver en mere sikker samling, og samtidig undgås behovet for bagstøbning med videre. Vær dog opmærksom på at der i forbindelse med svejsning af PE-rør stilles krav til udstyr mv. Dette behandles senere. 26

27 Er der forurening i området, er det vigtigt, at der installeres rør med barriere, som beskytter drikkevandet mod forurening. Det skal understreges, at plastmaterialer ikke er absolut tætte, dvs. at stoffer kan vandre igennem materialet og derigennem overføre stoffer til drikkevandet. Derfor er det nødvendigt, at der i forurenede områder anvendes rør med indbygget barriere. indlagt barriere, typisk en aluminiumsfolie midt i rørvæggen, så både den indvendige og udvendige røroverflade fremstår i PE, hvilket giver en optimal korrosionsbeskyttelse af den ilagte aluminiumsbarriere. Vær opmærksom på at der i forbindelse med installationen skal anvendes egnede rørsamlinger, som opfylder kravene til både barriere med hensyn til forurening, men også til at samlingen er tryk- og trækfast. Der findes leverandører med hver sin rørtype til forurenede områder. Oftest anvendes der PE-rør med Hvilken mærkning? Vi befinder os i det indre marked (EU), og dette medfører en løbende harmonisering af standarder og krav til CE-mærkning af produkter. Dette betyder på sigt, at nationale standarder bortfalder, og harmoniserede standarder træder i kraft. CE-mærkning af et produkt tillader produktet at passere frit over landegrænserne inden for EU. CE-mærket betyder ikke automatisk, at produktet er egnet til en bestemt anvendelse i byggeriet. Derfor må man ikke umiddelbart anvende produktet i et byggeri, da der kan være nationale krav, som produktet skal overholde, før det lovligt kan anvendes. CE-mærkning er ikke et kvalitetsmærke. Nordic Poly Mark I forbindelse med specifikation af rør til drikkevand anbefales det at forskrive rør, der er underlagt Nordic Poly Mark-ordningen (ofte forkortet NPM.) de samlede anlægsomkostninger, er det derfor totaløkonomisk set en fordel at vælge rør og formstykker af høj kvalitet. Byggeriets parter har udtrykt ønsket om at bevare kravene til produktsikkerhed og kvalitet på niveau med DS/VA-godkendelserne. På den baggrund er der etableret en fælles nordisk certificeringsordning, Nordic Poly Mark, som administreres af INSTA-CERT. Der er tale om en frivillig certificeringsordning, hvor en kvalitetsmærkning med NPM sikrer ledningsejerne, at produkter er fremstillet, kontrolleret og leveret i henhold til de krav, der er fastlagt i standarder og særlige betingelser for certificering. Hensigten med Nordic Poly Mark er således at sikre den høje nordiske standard inden for plastrør. Dette indebærer blandt andet en række tillægskrav i forbindelse med CE-mærkning samt en tredjepartskontrolordning. På grund af høje anlægsudgifter kalkulerer de fleste ledningsejere i dag med, at deres anlæg skal have en meget lang levetid. Plastrørssystemer af høj kvalitet har typisk en levetid på over 100 år, og da omkostningerne til rør og formstykker kun udgør en lille del af 27

28 Nedenstående er et eksempel på mærkning af et trykrørssystem til drikkevand samt en forklaring hertil. Mærkning af Uponor trykrørssystem ProFuse drikkevand PRESSURE WATER PROFUSE EN12201 PE x9,5 SDR 17 PN COATED PIPE 1234 M SKIN MUST BE REMOVED FROM UNDERNEATH THE FITTING 4 Producent PRESSURE WATER PROFUSE EN12201 PE x9,5 Anvendelse: trykrør Produkt Nordic Produktstandard Materiale: Dimension og min. til drikkevand Poly Mark polyethylen godstykkelse SDR17 PN COATED PIPE 1234 M Forholdstal Tryktrin Kilde: Uponor tekniske håndbog, Drikkevandsgodkendelse Produktionsenhed 4 = Forssa Produktionstidspunkt dag/måned/år/time Angiver at det er et kapperør. Metermærkning SKIN MUST BE REMOVED FROM... Information Krav i forbindelse med svejsning I modsætning til arbejder på gasledninger er der ingen klare regler for, hvilke krav der skal stilles i forbindelse med svejsning på vandforsyningsledninger. Det anbefales dog, af hensyn til levetid og produktgaranti, at følge producentens anvisninger. Nogle leverandører tilbyder produktspecifikke kurser, som henvender sig til vandværksbestyrere, entreprenører, medarbejdere på vandværker, rådgivere, som fører tilsyn og andre ansvarlige, som formentlig ikke behøver den fulde svejseuddannelse men alligevel ønsker at vide, hvad plastsvejsning drejer sig om, samt hvilke muligheder der er. Og endelig kan det være, at nogle har brug for at genopfriske de ting, de tidligere har lært. påbegyndes, kontrolleres temperaturen på svejsespejlet med kalibreret termometer for at fastslå, at svejsetemperaturen følger producentens foreskrevne svejsetemperatur. Ved elektromuffesvejsning gælder lignende krav til, at svejsemaskinen skal være kalibreret inden for det seneste år. Ved anvendelse af elektromuffer og formstykker er det endvidere vigtigt, at producentens anvisning mht. opbevaring følges. Typisk må delene være ude af indpakningen højst et døgn, før de installeres. Det er bedst at anvende montører, der har gennemført et plastsvejsekursus inden for de seneste 2 år, eller som har et indgående kendskab til de anvendte svejsemetoder. Svejsemaskiner skal være kalibreret inden for det seneste år, og for stuksvejsemaskiner gælder det, at der skal forefindes en trykkarakteristik, ligesom varmespejl skal være rent og ubeskadiget. Inden svejsearbejdet 28

29 Installation ved gravning eller opgravningsfrie metoder Efterhånden er der så mange fremmedledninger i gader og fortove, at gravearbejder og blotlægning/ ophængning af eksisterende ledninger er omfattende og dyrt. Det giver ofte problemer med efterfølgende vandindtrængning på gamle kabler, hvis de omlægges. Omvendt er det en oplagt mulighed for andre ledningsejere at få udskiftet gamle og utidssvarende installationer i forbindelse med gravearbejderne. Der er ofte mulighed for at indgå et samarbejde og dele udgifterne til arbejderne. Ønsket om at forstyrre trafik mv. og grave mindst muligt har dog medført, at der i løbet af de seneste år er udviklet forskellige metoder til opgravningsfri rørinstallation eksempelvis jordfortrængning (skydning), pipebursting (sprængning af eksisterende rør og itrækning af ny ledning) osv. Det er vigtigt at have gode og opdaterede fremmedledningsplaner for at kunne udføre enten gravning eller opgravningsfri metode. Ligesom det er vigtigt at få registreret rørtype, dimension og placering af egne installationer Mulighederne er mange, og de lokale forhold og prisen på arbejdet bør undersøges nøje, før metoden vælges. 29

30 Kendskab til hygiejne ved installation af vandledninger Vand er verdens vigtigste fødevare, og en forurening af drikkevandet kan få katastrofale følger. Forbrugerne skelner ikke om drikkevandet anvendes til tøjvask, toiletskyl eller drikkes friskt fra hanen, man går altid ud fra, at vandet er rent. Det er derfor vigtigt, at medarbejdere beskæftiget med arbejde på vandledninger har forståelse for vigtigheden af god hygiejne, lige fra den personlige hygiejne til anvendt værktøj samt til hvilke metoder, man imødekommer behovet for god hygiejne. Der findes ingen regler på området, men flere og flere vandforsyninger har fokus på emnet og afholder kurser i god hygiejne for medarbejderne. Som mindre vandforsyning uden en fast stab af montører er problemet ofte, at der rekvireres udefrakommende firmaer til reparationsopgaver, og disse beskæftiger sig som regel med mangeartede opgaver, hvorved det anvendte værktøj og holdningen til hygiejne ikke altid er optimal. Derfor er det, som mindre vandforsyning, vigtig at have klart definerede krav til hygiejnen ved arbejde på forsyningsnettet, dette kunne være en vejledning, som foreskriver, hvordan man ønsker arbejdet udført, og hvilke krav der stilles til hygiejne. Dimensionering Ved dimensionering af vandledninger er der flere faktorer, der spiller ind. Forud for dimensioneringen er det nødvendigt at fastlægge faktorer som dimensionerende vandstrøm, starttryk, nødvendigt sluttryk mv. Tryktab er en afgørende faktor ved dimensionering, og jo længere ledning jo større tryktab. Tryktabet kan reduceres ved at vælge en forholdsvis stor dimension, men her begynder drikkevandets opholdstid i installationen at spille ind. I det efterfølgende gives der introduktion til de forskellige faktorer, ligesom der for enkelte af dem gives råd om, hvilken værdi de bør indgå i beregningen med. Dimensionerende vandstrøm Ved fastlæggelse af den dimensionerende vandstrøm skal den forudsatte vandstrøm omsættes. Opmærksomheden henledes på, at der ved dimensionering skal skelnes mellem følgende: Færre end 200 boligenheder, hvor DS 439 anvendes. Flere end 200 boligenheder, hvor DS 442 anvendes. Hydraulisk dimensionering foretages ved at tage summen af de forudsatte vandstrømme og herefter fastsætte den dimensionerende vandstrøm. Starttryk Ved dimensionering er det vigtigt at kende trykket i startpunktet, så der gennem dimensioneringen kan vælges en tilstrækkelig dimension, som sikrer et acceptabelt tryk ved slutpunktet af ledningen. Generelt kan det siges, at jo længere ledninger jo større dimension, da tryktabet beregnes pr. meter ledning, og at tryktabet stiger jo mindre dimension, der vælges. Enkelttab Enkelttab, som er lokale tryktab i en ledning ved for eksempel bøjninger, teé-stykker samt ved ændring af tværsnit, skal der selvfølgelig tages højde for ved dimensionering. Erfaringsmæssigt udgør enkelttabene på en ledningsstrækning 2 5 % af ledningstabet. Ved større ledninger bør dette kontrolleres ved en egentlig beregning. Ofte stilles der spørgsmål ved tryktabet i samlinger, men samlinger i plastledninger er så jævne, at der ikke er tale om andet energitab end det, der normalt indgår i rørruheden. Vandhastighed Vandhastigheden, som har en nøje sammenhæng med drikkevandets opholdstid i installationen bør være mellem 0,5 og 1,6 m/s set ud fra det mest driftstekniske og økonomiske synspunkt. Ringstivhed I forbindelse med dimensionering af trykrør, hvori der kan opstå vakuum grundet højdeforskelle, skal opmærksomheden henledes på valg af korrekt rørtype samt lægningsforhold. Tryksvingninger Forhold vedrørende tryksvingninger i forbindelse med pumpestart og -stop skal undersøges, dette for at sikre at der vælges korrekt tryktrin på de installerede rør. Installationstype Ved valg af rørtype og trykklasse skal der ligeledes tages hensyn til, hvilken installationsmetode der skal anvendes. Ved visse installationsmetoder såsom styret underboring og kædegravning kan der være behov for, at rørene har en vis ringstivhed for at sikre rørenes stabilitet under og efter installationen.statisk beregning af rørsystemer bør foretages efter retningslinierne i DANVA vejledning nr. 54, 2. udgave Brug af plastrør til vand- og afløbssystemer. 30

31 Hos flere leverandører er der mulighed for at foretage beregning af rørstabilitet, dimension, tryktab mv. via beregningsprogrammer på leverandørens hjemmeside. Tryktrin Tryktrin opgives normalt ved benævnelsen PN foran en tal-værdi. PN-værdien angiver det nominelle tryk. Højst tilladelige arbejdstryk i bar ved 20 C middeltemperatur dimensioneret ud fra 50 års kontinuerligt drift. Et PN6,3 rør svarer således til et maks. tilladeligt arbejdstryk på 6,3 bar ved 20 C middeltemperatur i 50 års kontinuerligt drift. Trenden i markedet er, at flere fravælger PN6,3 og installerer PN10 eller PN16-rør. Det bør dog i alle tilfælde bero på en beregning, hvor alle relevante faktorer som højdeforskelle, risiko for vakuum mv. indregnes, før tryktrinet kan fastlægges. SDR-værdi Ved valg af tryktrin bliver der ofte henvist til SDR-værdier i stedet for tryktrin. SDR-værdi er en forkortelse for: Standard Dimension Ratio. SDR-værdien angiver forholdet mellem udvendig diameter på røret og godstykkelsen. Ved at anvende SDR sammen med materialetype fås en mere entydig værdi til beskrivelse af tryktrin uden at skulle kende noget til sikkerhedsfaktorer. Sigma [σ] er lig med den dimensionerende spænding for det pågældende materiale. Oversigt over SDR og trykklasser Trykklasserne gælder for drikkevand og trykafløbsrør Materiale σ SDR Betegnelse MPa PE80 6,3 PN 8 PN 12,5 PE100 8 PN 6,3 PN 10 PN 16 Kilde: Uponor teknisk håndbog, 2008 Sigma [σ] er lig med den dimensionerende spænding for det pågældende materiale Nominel diameter SDR = Minimum godstykkelse Eksempel for ø160 PE100 PN 10-rør: Dy 160 SDR= = => SDR 17 E 9,5 Aflæsnings- og oplagringsstedet skal være plant og fri for sten og lignende. Ved aflæsning af rør i trærammer skal der anvendes kran samt løftestropper af kunststof. Alternativt anvendes der gaffeltruck. Ved aflæsning af løse rør sker aflæsningen enkeltvis. Rør, rørbundter eller ruller må hverken tippes eller kastes af vognen eller rulles/slæbes hen over jorden. Transport, håndtering og lagring foregår bedst i den originale emballage. Vær særlig opmærksom på at PVC-materialets slagstyrke falder med temperaturen, derfor skal transport og håndtering foretages ekstra omhyggeligt ved lave temperaturer. PE og PP-rør har høj temperaturbestandighed og kan derfor håndteres uden problemer ved temperaturer ned til mindst -20 C. Det gælder dog for alle plastmaterialer, at de skal beskyttes mod ridser fra sten og skarpe kanter samt genstande. Modtagekontrol af leverede produkter bør foretages ved levering, hvor det kontrolleres, at det leverede er i henhold til følgeseddel. Kontroller endvidere, at de modtagne varer ikke er beskadiget ved levering, da ansvaret for materialerne overgår til modtager ved levering. Håndtering og lægning For at undgå at produkterne lider skade under transport og håndtering, tilrådes det, at materialerne flyttes mindst muligt rundt på byggepladsen. Det vil sige, at materialerne aflæsses så tæt på anvendelsesstedet som muligt. 31

32 Lagring og håndtering Beskyt mod sol, vind, regn og sne Ved svejsearbejde er det vigtigt at skærme arbejdsstedet. 32

33 Ved reetablering af udgravning skal rør skånes mod deformation Ved lægning og installation er det vigtigt, at producentens forskrifter med hensyn til stenstørrelser, lagtykkelser, komprimeringsgrad, bukkeradius mv. overholdes. Alt for ofte ses det, at levetiden forkortes betydeligt på gode og dyre materialer, eller at de ligefrem ødelægges grundet manglende produktkendskab. unødige ærgrelser og omkostninger for bygherren og gene for forbrugerne. Adskillige faktorer er af afgørende betydning for systemets levetid, og med et valg velafprøvede produkter, en korrekt håndtering og installation må man forvente levetider minimum på 100 år. De fleste fejl ved håndtering og installation viser sig som regel først efter 1-3 år, og dette medfører ofte 33

34 34 Noter

35 Øvrige Håndbøger fra FVD Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Håndbog for bestyrelsesmedlemmer drikkevand leder Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Bestyrelsesarbejde Vandrådenes opgaver ifm vandforsyning, planlægning, samarbejde og indflydelse Budget og regnskab for vandværker foreningen af vandværker i danmark foreningen af vandværker i danmark foreningen af vandværker i danmark Håndbog 1 Bestyrelsesarbejde Håndbog 2 Vandrådenes opgaver Håndbog 3 Budget og regnskab for vandværker Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Håndbog for bestyrelsesmedlemmer Vandanalyser Tilstandsrapport og handlingsplan Vandværksdrift foreningen af vandværker i danmark foreningen af vandværker i danmark foreningen af vandværker i danmark Håndbog 4 Vandanalyser Håndbog 5 Tilstandsrapport og handlingsplan Håndbog 6 Vandværksdrift 35

36 Bestyrelseshåndbog nr. 6 Vandværksdrift Andre bestyrelseshåndbøger : 1 Bestyrelsesarbejde 2 Vandrådenes opgaver 3 Budget og regnskab for vandværker 4 Vandanalyser 5 Tilstandsrapport og handlingsplan 6 Vandværksdrift foreningen af vandværker i danmark telefon: [email protected]