Transport av forureiningar i leidningsgrøfter: eit laboratorieforsøk med leidningsgrøftmodell

Abstract

Distribusjonsnettet for vatn og avløp i Noreg ber preg av gamle leidningar og mykje lekkasjar. Dette kan utgjere ein risiko for inntrenging av patogene mikroorganismar i drikkevassleidningar. I det norske distribusjonsnettet er det svært vanleg å leggje både drikkevassleidninga og avløpsleidninga i same grøft, der avløpsleidninga blir lagt på eit lågare nivå i grøfta enn drikkevassleidninga. Det finst lite dokumentasjon på kva som skjer dersom det oppstår lekkasje i det same området både på drikkevassleidninga og avløpsleidninga, og korleis forureiningar frå ein lekka avløpsleidning kan transporterast opp til drikkevassleidninga. Formålet med denne oppgåva var derfor å studere korleis forureiningar frå ein lekka avløpsleidning breia seg i metta sone i ei grøft, med vekt på vertikal spreiing i eit gitt tverrsnitt og under stigande grunnvassnivå.

I denne masteroppgåva vart det nytta ein småskala modell av ei typisk norsk leidningsgrøft. Ei uraninløysing med konsentrasjon 20 g/l vart tilsett som forureining gjennom eit lekkasjehol i avløpsleidninga når vassnivået i grøfta var 220 mm under avløpsleidninga. Deretter vart det tilsett nedbør over ein periode på elleve dagar med ein nedbørsimulator slik at vassnivået i grøfta steig. Det vart teke prøver av grøftevatnet i metta sone éin gong om dagen og konsentrasjonen av uranin vart analysert ved å måle intensiteten til fluorescens.

Resultata frå dette forsøket syner at uranin vart detektert i grøftevatnet i alle prøvetakingspunkta i grøfta. Det inneber også at alle punkta omkring drikkevassleidninga var forureina. Dette indikerer at tilsetting av nedbør i grøfta har ført til ei viss omrøring og vertikal bevegelse av uranin slik at det har breia seg oppover i grøfta. Sjølv om uranin truleg blir transportert raskare enn mikroorganismar, indikerer forsøket at det er risiko for at mikroorganismar frå avløpsvatnet kan nå opp til drikkevassleidninga dersom både drikkevassleidninga og avløpsleidninga ligg i metta sone. På bakgrunn av funna i dette forsøket, bør transporten av forureiningar i leidningsgrøfter undersøkast nærmare.

The distribution network for drinking water and sewage in Norway is characterized by old pipelines and a large amount of leaks. This can pose a risk of intrusion of pathogenic microorganisms into drinking water pipelines. In the Norwegian distribution network, it is common to position both the drinking water pipeline and the sewage pipeline in the same trench, with the sewage pipeline placed at a lower level in the trench than the drinking water pipeline. There is inadequate documentation on what happens if leakage occurs in the same area on both the drinking water pipeline and the sewage pipeline, and how contaminants from a leaking sewage pipeline can be transported up to the drinking water pipeline. The aim of this study was to investigate how contaminants from a leaking sewage pipeline spread in the saturated zone in a pipeline trench, with an emphasis on vertical spreading in a given cross-section and under rising groundwater levels.

In this master’s thesis, a small-scale model of a typical Norwegian pipeline trench was used. A uranine solution with a concentration of 20 g/l was added as a contaminant through a leakage in the sewage pipeline when the water level in the trench was 220 mm below the sewage pipeline. Then, rainfall was added over a period of eleven days using a rainfall simulator to raise the water level in the trench. Samples of trench water in the saturated zone were taken once a day, and the concentration of uranine was analyzed by measuring the fluorescence intensity.

The results of this experiment shows that uranine was detected in the trench water at all sampling points in the trench, including all sampling points around the drinking water pipeline were contaminated. This indicates that the addition of rainfall in the trench has led to some mixing and vertical movement of uranine, causing it to spread vertically in the trench. Although uranine is likely to be transported faster than microorganisms, the experiment indicates that there is a risk of contamination of microorganisms around the drinking water pipeline if both the drinking water pipeline and the sewage pipeline are located in the saturated zone. Based on the findings of this experiment, the transport of contaminants in pipeline trenches should be further investigated.