Mätningar längs avloppsnätet i Edmonton har visat att majoriteten av upplevda luktproblem ligger inom 50 m radie från någon avloppsbrunn. Kombinerade och gamla nät är mest utsatta. Brunnar med stor fallhöjd förstärker problemen. Regn och snösmältning minskar luktproblemen.
Av: Jörgen Hanaeus
Staden Edmonton (drygt 800 000 invånare här) har pga klagomål om lukt analyserat data kring dessa för en tioårsperiod. Ett riskindex ansattes som jämfördes med klagomålspositioner. Brunnar i gamla avloppsledningar och brunnar med högt fritt fall för avloppsvattnet ökade risken för lukt.
Perioder med regn och snösmältning minskade klagomålen på lukt. Materialstudie visade att riskordningen för upplevd lukt var: lerrör > betongrör > PVC-rör. Kombinerade system gav fler klagomål än separata spillvattensystem. Ledningslutning och vinkeländring vid brunnar gav ingen tydlig korrelation till klagomålsdata.
Artikeln
Standarder för avloppsnät har i huvudsak tagit hänsyn till den hydrauliska transportkapaciteten och inte beaktat luftrörelserna i någon större omfattning. Luft kan lämna ledningsnätet på flera ställen, främst ur brunnar, men även från pumpstationer och bräddavlopp i kombinerade system. Tidigare studier har gällt faktorer som temperatur- och densitetsskillnad mellan ledningsluft och uteluft, luftens hastighet i ledningen och tryckskillnader i olika delar av nätet.
Generering och transport av illaluktande gaser i nätet är ett komplext problem med många fysiska, kemiska och biologiska processer involverade. Ett kunskapsgap finns även när det gäller nätens sammansättning contra upplevd lukt och denna fråga behandlas i föreliggande studie.
Metod
I Edmonton har antalet klagomål på lukt från avloppsnätet varit i genomsnitt 800-900 per år.
Klagomålspositionerna har lagts in i stadens GIS-databas. ArcGIS har sedan länge använts för att definiera avloppsnätet. De separata spillvattenledningarna plus de kombinerade ledningarna har en längd av 3600 km och det totala antalet brunnar är 80 000 varav ca hälften tillhör spillvatten- eller det kombinerade nätet och har en ålder mellan 5 och 111 år.
Datasamlingen innehåller ledningslutningar, ledningars start- och slutpunkt (ofta brunnar), ledningslängd, rörmaterial och diameter. Brunnsförteckningen innehåller koordinater, ålder och brunnsdjup.
Då 77 % av ledningarna är kortare än 100 m gjordes sökningar med 50 m från varje punkt för klagomål och alla brunnar och ledningar inom 50 m-radien risk-förklarades.
Ett riskindex R skapades där R för någon intressant parameter beräknades från andel av riskförklarade brunnar/ledningar dividerat med totala antalet brunnar/ledningar som berörs av parametern. T ex ett åldersspanns R = andel riskbrunnar inom spannets ålder/andel brunnar inom spannets ålder. Ju högre R desto större risk för lukt.
Resultat
Klagomål har framförts varje månad (45-110 st/månad) under den tioåriga undersökningsperioden. Antalet sjönk från januari till maj, som gav lägsta värden, och ökade sedan till ett maximum i september och därefter fallande.
Lufttemperaturen var i medel lägst, -12 ºC under vintermånaderna och högst under juli, ca +16 ºC som medel. I juli månad var även nederbörden som störst; ca 110 mm. Snösmältningen börjar normalt i april och slutar i maj. Under smältningen kommer stora mängder näringsfattigt, syrerikt och nollgradigt vatten till det kombinerade nätet vilket hämmar de biologiska processerna; t ex svavelvätebildningen och dess kända lukt. Även spillvattennätet får inläckage, bl a genom upptagshålen i brunnslocken. Det förklarar varför antalet klagomål på lukt är lägst i maj och stiger när vattentemperaturen börjar öka.
Dock är inte klagomålen som flest när temperaturen är högst. Det förklaras av att den varmaste månaden också är rikast på nederbörd, vilken hämmar svavelvätebildningen. Läggningsdjupet är dock relativt stort, i medel 4-6 m, så det är alltid plusgrader i omgivande mark.
Det ökade flödet via tillskottsvatten spolar också bort sediment från rörytorna vilket minskar biofilmaktiviteten på dessa och därmed svavelvätebildningen.
Mer än 82 % av klagomålen hamnar inom 50 m från närmaste brunn. Riskindex beträffande ålder varierade mellan 0,53 för de yngsta och 1,63 för de äldsta brunnarna. R=1,0 inträffar vid 50 års brunnsålder. De äldsta delarna av nätet är kombinerade ledningar i centrum, där också flest människor berörs av luktproblemen. Kombinerade ledningar (27 %) hade R=1,48 medan spillvattenledningar (73 %) hade R=0,82.
Fritt fall mellan uppströms- och nedströms ledningar i brunnen är vanligt i Edmontonbrunnar, vilket skapar droppar vars yta gynnar gasöverföring. Riskindex för fallhöjden 10 m var 1,84. Studier i lab pekar mot droppbildning vid ca 5 m höjd.
Faktorn rörmaterial gav riskindex 1,21 för lerrör (ca 44 %), 1,15 för betongrör (ca 28 %) och 0,55 för PVC-rör (ca 16 %). Det är förstås svårt att separera material och ålder här; lerrören är också äldst.
Lutningsskillnad mellan uppströms- och nedströmsledning, liksom horisontell vinkeländring mellan dessa gav R nära 1,0 och utgjorde därmed ingen stor luktrisk.
Slutsatser
Genomspolning av avloppsnätet med smält- och regnvatten var gynnsamt ur luktsynpunkt. Brunnarnas ålder och förekomst av stor fallhöjd i en brunn ökade risken för emission av dålig lukt.
Källa: Pan, G.1), Wang, B.1), Guo, S.2), Zhang, W.3) & Edwini-Bonsu, S.3) (2020): Statistical analysis of sewer odour based on 10-year complaint data. Water Science & Technology, 81.6, pp 1221-1230.
Författarna från:
College of Intelligence and Computing, Tianjin University,
Tianjin 300350, China
Department of Municipal Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
Department of Civil and Environmental Engineering, University of Alberta,Edmonton T6G 1H9, Alberta, Canada
Kontakt: guoshuai@hfut.edu.cn
