For å dekke behovet til en voksende befolkning og tilfredsstille forsyningssikkerheten og behov for reservevann er Norge inne i en periode med storstilt bygging av vannverk. I fjor kunne IVAR i Rogaland åpne sitt nye anlegg basert på ozonering-biofiltrering. Oslo kommune har startet byggingen av sitt nye vannverk med kilde Holsfjorden, og vannbehandling med kjemisk koagulering og filtrering (Moldeprosess), til en totalkostnad på tjuefire milliarder, der tuneller utgjør en stor del av kostnaden.
Marlie og Svein Liane, som i mange år har vært anerkjente rådgivere for norske kommuner, har dermed nok å henge fingrene i. De tilhører seniorsjiktet i Norconsults fagmiljø på vannverk, lokalisert i Seljord.
– Det har vært en spennende utvikling, da jeg kom inn i vannbransjen var det klor og lut som gjaldt. Så kom karbonatisering i marmorfilter, deretter Moldeprosessen, og senere membraner med gode erfaringer fra industrien. Ozon-biofiltrering har de siste par tiår vist seg som et interessant alternativ, og kontinuerlige filter har vært et spennende og driftsvennlig tilskudd. Det har blitt krav om flere hygieniske barrierer, der UV-desinfeksjon er blitt en slags standard. Å gi gode råd om valg av løsning krever derfor mer kunnskap og bedre oversikt enn noen gang, sier Marlie Liane.
Samlet vurdering
En rådgiver skal som kjent starte med blanke ark og tenke bredt. Man bør finne den beste, tilgjengelige vannkilden. Det er viktig å ha blikket langt fram i tid, gjerne et 40 års perspektiv. Ved siden av å finne den rette prosessen skal man ta hensyn til ytre forhold, som samfunnssikkerhet, klimaendringer og ikke minst driftskostnader. Det er en samlet vurdering som skal gjøres.
– Vår faggruppe har vært med å anbefale mange ulike løsninger, naturligvis etter hva vi har ment har vært til det beste, vi har prosjektert membranfiltrering, ozonanlegg og kjemisk felling på ultrafiltreringsmembraner eller flermediefilter (tilsvarende Moldeprosess). Ingenting er hugget i stein for en rådgiver, dersom et alternativ ikke er aktuelt, må vi også begrunne hvorfor overfor kunden, presiserer Marlie.
Kunden har naturligvis ofte et ord med i laget. Det kan handle om å være trygg på en prosess eller at man har lang erfaring med vannkilden. Men siden det er vanlig å bruke UV-desinfeksjon som en siste barriere, er det ofte første trinn i prosessen valget vil står om. Utgangspunktet for prosessvalget har tradisjonelt vært råvannets kvalitet, der særlig fargetall og mengden organisk innhold fort kommer på bordet. I tillegg er det selvsagt viktig å oppnå tilstrekkelig med hygieniske barrierer som bør være mest mulig uavhengige.
Moldeprosessen
– Kjemisk felling med Moldeprosessen ser vi ofte foretrukket. Dette har nok mye med tradisjon og trygghet å gjøre. Moldeprosessen fungerer bra, men det går mye vann og energi til spyling av filtrene, og ved store anlegg må man gjerne bygge et eget anlegg for slambehandling. Filtene må normalt spyles hver 20.-40. time avhengig av vannproduksjon og slambelastning, og det går ofte med 8-10 prosent av vannet til denne interne spylingen. Et annet aspekt ved flermediefilter, som er den del av Moldeprosessen, er at mye står og faller på filtertrinnet. Dersom man får et gjennombrudd i filteret, kan det gi slamflukt, noe som vil kunne kaste skygger inn i UV-anleggene. Desinfeksjonen uteblir eller reduseres. Det alkaliske filterlaget i tremediefilteret reduserer imidlertid faren for slike gjennombrudd betraktelig, men likevel er det slik at med Moldeprosessen vil mye stå og falle på det første trinnet, påpeker Marlie Liane.
Siden Moldeprosessen er avhengig av fellingsakjemikaler bør dette også tas med i vurderingen. Under covid-pandemien har det vist seg hvor følsomme forsyninger av importerte varer kan være. Det er heller ikke lenge siden det var store problemer med å skaffe nok CO2 til vannverkene, noe som viser tydelig en avhengighet av leverandører og smale markeder, noe som kan gå på samfunnssikkerheten løs.
– Kjemisk felling er ofte er basert på jernklorid, som er et biprodukt fra industrien, eller på kjemisk framstilte aluminiumsalter. Dette er i seg selv sårbart. Det er ikke bra å være avhengig av få leverandører, enten det er kjemikalier, karbondioksid eller polymerer. Det er et forhold som kommunene bør ta innover seg og innlemme i sine ROS-analyser. Vi ønsker robuste og bærekraftig løsninger, og valg av prosess bør hvile trygt, sier Svein Liane.
Driftsendringer
Har man et relativt lavt fargetall på råvannet og jevnt vannbehov bør Moldeprosessen ifølge Liane være godt egnet. Med jevne forutsetninger for driften og lavt fargetall blir det lite slam, lite spyling og lite forbruk av kjemikalier, dermed er svakhetene ved løsningen på et minimum, og faren for gjennombrudd og tiltetting er liten. Ved høye fargetall (over 40-50) blir slamproduksjonen svært høy, og det blir raskt tett i filter. Hyppig filterspyling og redusert produksjonskapasitet blir da resultatet.
– Utfordringer kan komme når man skal øke produksjonen hurtig, ved f.eks når annet vannverk faller ut, da bør man ha tunga rett i munnen, med økt belastning må man endre på driften, og faren for driftsproblem vil øke, f.eks. at man ikke oppnår god nok rentvannskvalitet. Det må være et mål at turbiditeten ut fra hvert filter er under 0,1 NTU hele tiden slik at hygieniske barriere oppnås. Nå skal det sies at mange vannverk har sikring for dette. Hvis filtrene leverer for dårlig vann, kan man lede det til avløp, og bruke vann fra bufferbasseng. Men bassenger koster også mye, har man i stedet et rensetrinn som ikke kan gi slike gjennombrudd, som f.eks. ozon-biofiltrering eller godt fungerende membran-anlegg er man er man sikrere stilt, påpeker Svein.
Ozon
De siste årene har Norconsult oftere vært engasjert i prosjektering av vannverk basert på ozonering, såkalt OBF-prosess. Bakgrunnen er at prosessen er svært sikker og er lett å drifte, rett nok ved moderat fargetall og organisk innhold i råvannet. Ozon-biofiltreringsanlegg bruker svært lite spylevann, godt under en prosent til spyling av filter, der partikkel- og bioslammet fritt kan slippes ut til miljø, gjerne etter en bufferlagune.
– Tar man alle kostnader med i betraktning vil jeg si at ozon-biofiltrering ofte kommer ut som et spennende alternativ. Barrieremessig er også ozon svært sikkert, men virker riktignok dårlig mot parasitten Cryptosporidium hvor det kan være en utfordring. Tilsetting av ozon kan doseres med skiftende fargetall og organisk innhold, og de etterfølgende biofilter kan bygges ut dersom organisk innhold øker med årene – dog opp til en viss grense. Som regel anbefaler vi to trinns biofilter, det første er trinnet med karbonatisering, som også vil fungere som et biofilter, mens det neste er det med fast bæremedium – som Filtralite eller antrasitt. Til sammen utgjør dette mer enn en barriere, og UV-anlegget får svært gode arbeidsforhold, påpeker Svein.
Koagulering på ultrafiltriringsmembraner er et nytt alternativ som har vist seg å fungere godt, selv ved høye fargetall. Hvis fellingen skulle svikte vil membranene uansett beskytte mot mikrobielt gjennombrudd.
– Generelt er det i Norge liten tradisjon for å ha flere rensetrinn, i utlandet er det mer vanlig. At kompakte løsninger gir rimeligere utbygginger i dyre og kalde Norge er nok en forklaring. Rimeligst mulig drikkevann kan dermed fort gå på bekostning av sikker vannforsyning, sier Svein Liane ved Norconsult i Seljord.
