Svovlbrinte i kloakken 10 "gode råd" om svovlbrinte I starten af 1990 erne blev det konstateret, at der flere steder i Aalborg Kommune forefindes væsentlige problemer som følge af svovlbrinte. Problemerne optræder specielt i tilknytning til trykledninger med lang opholdstid, hvor svovlbrinten dannes under iltfrie forhold. De væsentligste problemer er generelt: Lugt svovlbrinte lugter som råddent æg, og kan ved selv små koncentrationer i luftfasen medføre lugtgener for beboere nær kloakanlæg. Korrosion både metal- og betonkorrosion vil forekomme, når svovlbrinten er afgivet til atmosfæren på fugtige overflader. Korrosionen kan reducere betonrørs levetid fra de forventede 50-100 år til måske 5-10 år. Sundhedsrisiko svovlbrinte er en særdeles giftig luftart, der tidligere har forårsaget dødsfald blandt kloakarbejdere (se endvidere tabel 1). Svovlbrinte i luftfasen Effekt (ppm) 0,002-0,2 Lugtgrænse 10 Hygiejnisk grænseværdi for en arbejdsdag 50-100 Alvorlig synspåvirkning 150-250 Lammelse af lugtesansen 300-500 Livsfarlig væskeansamling i lungerne 500-1000 Stærk > 1000 Umiddelbar respirationsstop og død Tabel 1: Lugt- og sundhedsmæssige effekter af svovlbrinte i luftfasen På foranledning af de konkrete problemer har Aalborg Forsyning, Kloak A/S siden 1993 gennemført en målrettet indsats, idet der er sat fokus på undersøgelse (kontinuerte svovlbrintemålinger, beregninger og forsøg), bekæmpelse og forebyggelse. Baseret på erfaringen fra denne indsats er der opstillet 10 "gode råd" (rådene er senest opdateret i 2015). Udover de 10 gode råd er det ved den seneste opdatering fundet relevant at tilføje en liste med supplerende inspirationspunkter. Nogle af punkterne har tidligere indgået i de 10 gode råd, men gennem årene er vurderingen af fordele og ulemper blevet mere nuanceret, hvorfor anbefalingen ikke længere er entydig. De 10 gode råd : 1. Længden af trykledningen. Undgå så vidt mulig pumpning! Hvis dette ikke er muligt, så gør altid trykledningen så kort som muligt nøjes eventuelt med at løfte vandet. Forsøg at øge gravitationsdelen i projektet eksempelvis ved at acceptere dybereliggende gravitationsledninger eller ved at indlægge en ekstra pumpestation. 2. Volumen i ledningen og sump. Minimer opholdstiden under anaerobe forhold ved at minimere volumen i systemet dvs. gør trykledningen så kort som muligt. Trykledningsdimensionen skal primært tilpasses de dimensionsgivende vandmængder, hvorfor man ikke ukritisk kan vælges en mindre dimension med henblik på at reducere opholdstiden. Det skal ligeledes bemærkes, at ledningens indvendige overflade i forhold til voluminet har direkte indflydelse på koncentrationen af
den producerede svovlbrinte. Forholdet er omvendt proportionalt med diameteren. Der kan således ikke ukritisk vælges en mindre dimension. Pumpestationens sump skal være så lille som muligt, dvs. ikke større end det for pumpedriften absolut nødvendige. Endvidere skal sumpen udformes, så den tilbageværende vandmængde ved pumpestop bliver så lille som mulig, f.eks. tragtformet bund. 3. Hastigheden i trykledningen bør af hensyn til muligheden for afrivning af biofilmen og dermed svovlbrinteudviklingen være mindst 0,8 m/s og gerne højere (højere hastighed medfører dog et øget energiforbrug). En høj hastighed i trykledningen udelukker på den anden side ikke svovlbrinteproblemer. Anvendes frekvensomformer for at mindske strømforbruget bør der minimum én gang dagligt køres med høj hastighed i ledningen. 4. Oppumpningsbrønd. Placering af oppumpningssted skal være så fjernt som muligt fra bebyggelse af hensyn til eventuelle lugtgener. Ventilation af oppumpningsbrønden via riller i dækslet kan forhindre allerede opstået svovlbrinte i at udbrede sig nedstrøms (bemærk dog pkt. 5.). Oppumpningsbrønden og gravitationsledninger nedstrøms kan etableres i plast. Bemærk i denne forbindelse, at svovlbrinten desværre også kan afgives fra spildevandet langt nedstrøms oppumpningsbrønden eller tilsvarende transportere i luftfasen. Korrosion kan derfor forekomme i betonledninger flere km nedstrøms for oppumpningsbrønden specielt umiddelbart nedstrøms overgangen fra plast til beton. Forskning på Aalborg Universitet viser i øvrigt, at den naturlige fjernelse af svovlbrinten foregår væsentligt hurtigere i betonledninger end i plastledninger. 5. Pas på 3. part. Der bør ikke etableres riller i dækslet på oppumpningsbrønden, hvis det vurderes, at der er risiko for så høje svovlbrinteværdier i kloakatmosfæren, at det kan være forbundet med alvorlig sundhedsfare for personer, der opholder sig i nærhed af dækslet. 6. Arbejdsmiljø. Der bør generelt udvises stor forsigtighed med hensyn til arbejdsmiljøet og risikoen for svovlbrinte i kloakatmosfæren. Anvend derfor altid en godkendt og fuldt funktionsdygtig gasdetektor. 7. Pumpehus. Hvis der er risiko for svovlbrinteudvikling i trykledningen bør pumpestationen indrettes, så det efterfølgende er muligt at iværksætte eventuelle tiltag: Areal til doseringstank. Vurderes det, at dosering med eksempelvis nitrat vil kunne komme på tale, bør det overvejes at sikre areal til en doseringstank. Aalborg Forsyning, Kloak A/S etablerer 25 m 3 nedgravet tank ved nye pumpestationer, hvor et væsentligt doseringsbehov påregnes. Plads til kompressor. Det er ligeledes en fordel, at der i pumpehuset er afsat plads til en eventuel kompressor ved senere lufttilsætning. Aalborg Forsyning, Kloak A/S prøver dog at undgå kompressorløsninger, da det kan være en dyr løsning i strøm. Afsenderstation for rensegris. Aalborg Forsyning, Kloak anvender ikke længere rensegrise, da effekten er vurderet at være minimal sammenholdt med ressourceforbruget. Hvis relevant for andre, kan afsenderstation for rensegrise med fordel installeres allerede ved etableringen af pumpestationen. 8. Risikovurdering. Såvel ved eksisterende trykledninger som ved nye, projekterede trykledninger kan der med fordel gennemføres en risikovurdering med hensyn til svovlbrinte (se eksempel 1).
ppm svovlbrinte i gasfasen temperatur Pumpestation Trykledning Længde (m) Tørvejrshastighed (m/s) Maksimal opholdstid Driftsplan for tiltag Risikovurdering og eventuelle tiltag Gugvej 136A Aalborg Syd Vissevej 5A Gug Nørholm Villavej 23 Nørholm Nørholmsvej 304 Nørholm Enge ø200 eternit 160 3,00 0,5 - OK 110 1,20 1,5 - OK 415 0,70 9 - Mod forventning kan problemer ikke konstateres pt. - observation (H 2S måling) 2.095 0,65 10 ja Alvorlige problemer konstateret - rutinemæssig rensning m. rensegris løste ikke problemet, hvorfor nitratdosering nu foretages (opfølgende H 2S måling) Eksempel 1: Risikovurdering vedrørende svovlbrinteproblemer. (Datagrundlaget ajourføres løbende. Der er generelt tale om skønnede hastigheder og opholdstider.) 9. Målinger. Det er generelt en god ide at måle, men man bør altid måle en kontinuert tidsserie for at få tilstrækkelig viden til en optimal indsats (se illustration 1). Enkeltstående stikprøver giver kun sjældent relevant information. Når der måles i luftfasen bør opmærksomhed henledes på, at svovlbrintekoncentrationen i luftfasen ud over koncentrationen i vandfasen ligeledes afhænger af især turbulencen i oppumpningsbrønden og spildevandets ph-værdi. Hvis ph i spildevandet eksempelvis er over 10 vil der stort set ikke kunne spores svovlbrinte i luftfasen, selv om der forekommer en høj koncentration i vandfasen. Ved gennemførelse af målinger er det i øvrigt en fordel samtidigt at notere temperatur- og nedbørsforhold i måleperioden, idet regnhændelser ofte har markant indflydelse på de målte værdier. 1200 30 1000 25 800 20 600 15 400 10 200 5 0 0 00 01 02 03 04 06 07 08 09 10 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 00 Tid Illustration 1: Kontinuert svovlbrinte- og temperaturmåling over et døgn i en oppumpningsbrønd.
Der forefindes i dag måleudstyr med indbygget datalogger, der let kan anbringes i oppumpningsbrønden (se illustration 2). Data kan tappes fra måleren i felten, eller måleren kan tages med hjem. Illustration 2: Måleudstyr til kontinuert svovlbrintemåling i luftfase. 10. Tiltag. Eksempler på tiltag til bekæmpelse eller forebyggelse af svovlbrinteforekomst i eksisterende ledninger kan være: Dosering med f.eks. nitrat eller alternativt et fældningsmiddel. En doseringsløsning kan virke dyr, men Aalborg Forsyning, Kloak A/S anvender i dag dosering med nitrat som det foretrukne tiltag. Dette sker på baggrund af en samlet vurdering af pris, driftsforhold og effektivitet. Ved dosering bør risikoen for uønskede effekter på det nedstrømsliggende ledningssystem og renseanlæg dog altid vurderes herunder risiko for eventuelle udfældninger. Der kan udformes en doseringsstrategi på baggrund af f.eks. svovlbrintemålinger eller temperatur og vandmængde. Ved tilsætning af doseringsmidlet skal der sikres en god opblanding eventuelt via omrøring i pumpesumpen. Stil eventuelt kvalitetskrav til doseringsmidlet f.eks. mindste indhold af aktivt stof og maksimalt indhold af tungmetaller, polymerer mv. Lufttilsætning. Ved mindre trykledninger kan lufttilsætning i visse tilfælde være et billigt og effektivt tiltag til reduktion af svovlbrinteudviklingen i trykledninger. Tiltagets effektivitet kan optimeres ved opfølgende målinger. Der bør være fokus på kompressorens elforbrug og holdbarhed. Rensning af trykledningen med rensegris, hvor biofilmen afrives og svovlbrintedannelsen reduceres for en periode. Målinger kan vise, hvor hyppigt det vil være nødvendigt at sende rensegrisen igennem ledningen. Vær opmærksom på, at effekten af en rensning erfaringsmæssigt aftager mærkbart allerede efter få dage, og at en driftsrutine med rensegris indebærer et relativt stort tidsforbrug. Aalborg Forsyning, Kloak A/S anvender ikke længere rensegrise, da effekten er vurderet at være minimal sammenholdt med ressourceforbruget. Opretholdelse af tilstrækkeligt ventileret kloak. Ved eksempelvis nybyggeri af parcelhuse bør udluftning af spildevandsledningen sikres via udluftning over tag frem for vakuumventil under tag.
Supplerende inspirationspunkter: - En ekstra, parallel trykledning til natvandføringen i spildevandssystemer eller tørvejrsvandføringen i fællessystemer kan eventuelt anlægges (dette kræver dog at ledningerne kan tømmes). Princippet har endnu ikke været afprøvet i Aalborg Kommune. - Det anføres ofte, at trykledningen bør anlægges jævnt stigende, hvis tiltag i form af lufttilsætning overvejes. De hidtidige erfaringer fra Aalborg Kommune indikerer dog, at lufttilsætning godt kan fungere driftsmæssigt på trykledninger, der ikke er jævnt stigende, samt at det i relation til selve svovlbrintebekæmpelsen måske endda kan være en fordel, at trykledningen ikke er jævnt stigende. - Beluftning og/eller mekanisk ventilation (udluftning) i oppumpningsbrønden kan eventuelt benyttes til reduktion af potentielle problemer på nedstrøms beliggende strækninger under forudsætning af, at udluftningen kan ske uden gener for beboere (og andre) i brøndens nærhed. Ved lave svovlbrintekoncentrationer kan rensning af udluftningsluften via et kompostfilter eventuelt overvejes. Kontaktpersoner: Helle Strandbæk Aalborg Forsyning, Kloak A/S Stigsborg Brygge 5 9400 Nørresundby Tlf.: 77 43 92 10 E-mail: hes@aalborgforsyning.dk Ole Nicolajsen Aalborg Forsyning, Kloak A/S Vestre Havnepromenade 25 9000 Aalborg Tlf.: 41 73 92 60 E-mail: oni@aalborgforsyning.dk Alle kommentarer til eller erfaringer med svovlbrinte er meget velkomne hos Helle Strandbæk eller Ole Nicolajsen.