Den här delrapporten utgör en (1) av sex (6) rapporter för att beskriva funktion och driftförutsättningar vid filtrering. De sex delrapporterna är följande:
Dagvattenfiltrering: Funktion av skyddssand – Delrapport 1 (Fredhäll kolonn 1)
Dagvattenfiltrering: Funktion av skyddssand – Delrapport 2 (Fredhäll kolonn 4)
Dagvattenfiltrering: Funktion och tvätt av skyddssand – Delrapport 3 (Gröndal kolonn 4)
Dagvattenfiltrering: Nyckeltal för drift – Delrapport 4 (Filtralite P)
Dagvattenfiltrering: Nyckeltal för drift – Delrapport 5 (Rainclean)
Dagvattenfiltrering: Nyckeltal för drift – Delrapport 6 (Bergkross)
En sammanfattande rapport med publikationsnummer 2023:087 finns: Dagvattenfiltrering: Slutsatser Funktion skyddssand och drifttid av filter.
Den här delrapporten utgör en (1) av sex (6) rapporter för att beskriva funktion och driftförutsättningar vid filtrering. De sex delrapporterna är följande.
Slutsatserna för skyddssandsfunktion vid dagvattenfiltrering utgår från följande delrapporter:
Sprängmedel som används vid infrastrukturprojekt innehåller kväve som vid ofullständig detonering eller spill riskerar att spridas med överskottsvattnet till närliggande vattendrag. Detta överskottsvatten behöver tas om hand och renas för att inte riskera att skada recipienten. I dagsläget saknas dock metoder för lämplig kväverening av överskottsvatten hos den svenska anläggningsbranschen i stort. Syftet med detta projekt är att bidra till utvecklingen av behandlingstekniker för kväverikt överskottsvatten vid infrastrukturentreprenader hos Trafikverket. I denna slutrapport sammanfattas resultaten från projektets två delrapporter; litteraturstudien och laborationsstudien. I litteraturstudien identifierades möjliga tekniker för att rena kväve och utifrån ett antal urvalskriterier valdes tre intressanta tekniker ut för att undersökas vidare. Dessa var ammoniakstrippning, adsorption/jonbyte och elektrokemisk rening. Dessa tre valdes tack vare bland annat teknikernas korta uppstartstid och förmåga att hantera varierande flöden samt varierande kvävehalter. Inför laboratoriestudien gjordes ett reviderat urval med hänsyn till praktisk genomförbarhet samt teknikernas förmåga att rena både ammonium och nitrat. De tekniker som utvärderades i laboratorieförsöken var jonbyte med regenerering av jonbytesmassan, kapacitativ avjonisering (CDI) och biologisk rening med en köldtålig mikrobiell kultur. Resultaten i laboratorieförsöken visade på en god potential för jonbyte och CDI att rena både nitrat och ammonium till låga koncentrationer. Dock sker ingen fullständig reduktion av kväve med dessa tekniker utan ett koncentrerat rejektvatten uppstår vilket behöver hanteras på lämpligt vis. Biologisk rening har möjlighet att fullständigt reducera kväve, men de biologiska försöken i denna studie kunde vid de undersökta temperaturerna (5-10 °C) inte rena ammonium och endast till viss del rena nitrit och nitrat. För fullständig rening inom en byggarbetsplats skulle därför en kombination av CDI och biologisk rening kunna vara ett möjligt alternativ utifrån studiernas resultat. Nästa steg för att utveckla en lämplig behandlingsteknik för kväverikt överskottsvatten är att utvärdera en eller flera tekniker i pilotskala. För att kunna föreslå den bäst lämpade tekniken att utvärdera i pilotskala krävs dock mer kunskap om vilken kravställning på rening som är att förvänta från prövnings- eller tillsynsmyndigheten och vilka faktorer som är avgörande för val av teknik från Trafikverkets sida. Utöver detta är mer information om överskottsvattnets sammansättning och variation över tid nödvändig för att kunna dra en slutsats om den mest lämpliga reningsmetoden. Inför ett pilotprojekt är därför ett karakteriseringsprojekt ett naturligt nästa steg.
Denna delrapport är den andra rapporten från projektet "Rening av näringsämnen i överskottsvatten i infrastrukturentreprenader (TRV 2020/27836)" som utförs av RISE på uppdrag av Trafikverket. Syftet med projektet är att bidra till utvecklingen av behandlingstekniker för kväverikt överskottsvatten hos Trafikverkets infrastrukturentreprenader. De specifika målen för projektet är att: (1) sammanställa kunskap om möjliga behandlingstekniker, (2) identifiera de mest lämpliga teknikerna för att vidare undersöka i laborationsförsök, samt utifrån laboratorieförsöken, (3) identifiera en lämplig behandlingsteknik för utvärdering i pilotskala. I denna rapport (delrapport 2) presenteras resultatet från laboratorieförsöken för de metoder som den inledande litteraturstudien pekat ut som mest lovande. Resultaten från projektet ska på sikt bidra till att Trafikverket kan behandla sitt eget överskottsvatten innehållande kväve. Inom detta delprojekt har tre olika laboratorieförsök genomförts för att undersöka olika reningsteknikers potential att rena kväve (ammonium, nitrat och nitrit) från överskottsvatten från infrastrukturentreprenader.
Det finns idag en brist på kunskap inom Trafikverket gällande användandet av platshärdade flexibla foder (infodring) som renoveringsmetod av trummor. Infodringsprodukter innehåller farliga ämnen som på sikt ska fasas ut och det finns även en stor andel trummor som är direkt olämpliga att infodra då de utgör vandringshinder eller är underdimensionerade.
Trafikverket har med denna rapport tagit ett steg mot ett mer korrekt och konsekvent användande av infodringsprodukter. Resultatet från rapporten kommer att användas som beslutsunderlag vid kommande uppdateringar av kravdokument, arbetsbeskrivningar och upphandlingsunderlag.
Komplexiteten hos naturliga system och mängden av faktorer som påverkar reningsprocesser i fältskala gör det ofta svårt att koppla vissa effekter som observerats i fält till en välgrundad parameter. Laboratoriestudier är därvid bäst att föredra för detta ändamål eftersom de ger experimentella förhållandena som kan kontrolleras mycket bättre. Labbstudier kan dock resultera i felaktiga eller irrelevanta resultat om de är utformade och används på ett olämpligt sätt. Den uppenbara enkelheten att konstruera en kolonn med filtermaterial döljer ett antal problem som allvarligt kan påverka resultatet av ett experiment, som t ex preferentiella flödesvägar, orealistisk hydraulisk belastning, orealistiska koncentrationer av föroreningar och tid som försöket pågår. De riktlinjer som presenteras här utgår från litteratur, författarnas erfarenheter efter 25 års filterbäddsforskning och försök som bedrivits inom Trafikverkets forskningsprojekt 7125, ”Driftsäker och hållbar dagvattenrening för lösta föroreningar”, 2020–2023. Föreslagna riktlinjer och metodik kan användas i andra förekommande kolonnförsök, t ex vid studier av lakvatten, kommunalt och enskilt avloppsvatten. De designutmaningar som ofta uppträder för kolonnförsök redovisas och bästa praxis och lösningar presenteras. Noggrann beskrivning och dokumentation av försök är viktiga för att kunna upprepas och kontrolleras, dvs replikerbarhet. Riktlinjerna syftar till att hjälpa företag som vill marknadsföra filtermaterial för vägdagvattenrening. Det ska tydligt framgå av försöken vilka prestanda ett filtermaterial har beträffande reningskapacitet av den eller de parametrar som efterfrågas i specifika reningssammanhang och vilken långsiktig hydrauliska kapacitet som förväntas.
We present a method for risk assessment of groundwater drawdown induced land subsidence when planning for subsurface infrastructure. Since groundwater drawdown and related subsidence can occur at large distances from the points of inflow, the large spatial extent often implies heterogeneous geological conditions that cannot be described in complete detail. This calls for estimation of uncertainties in all components of the cause-effect chain with probabilistic methods. In this study, we couple four probabilistic methods into a comprehensive model for economic risk quantification: a geo-statistical soil-stratification model, an inverse calibrated groundwater model, an elasto-plastic subsidence model, and a model describing the resulting damages and costs on individual buildings and constructions. Groundwater head measurements, hydraulic tests, statistical analyses of stratification and soil properties and an inventory of buildings are inputs to the models. In the coupled method, different design alternatives for risk reduction measures are evaluated. Integration of probabilities and damage costs result in an economic risk estimate for each alternative. Compared with the risk for a reference alternative, the best prior alternative is identified as the alternative with the highest expected net benefit. The results include spatial probabilistic risk estimates for each alternative where areas with significant risk are distinguished from low-risk areas. The efficiency and usefulness of this modelling approach as a tool for communication to stakeholders, decision support for prioritization of risk reducing measures, and identification of the need for further investigations and monitoring are demonstrated with a case study of a planned railway tunnel in Varberg, Sweden.