1. No category

Spolvattenhanteringen i Förbifart Stockholm
- En studie av föroreningar genererade i
trafiktunnlar
Iris Engström
Tarah Mirbaha
Johan Åberg
Maj 2010
Kandidatarbete LWR-KAND-EX-2010:07
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
© Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg 2010
Kandidatarbete
Mark och vattenteknik
Kungl Tekniska Högskolan
SE-100 44 STOCKHOLM, Sweden
ii
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
F ÖRORD
Detta är ett kandidatarbete utfört på Kungliga Tekniska Högskolan
(KTH) i Stockholm vid institutionen för Mark- och Vattenteknik.
Arbetet har pågått under vårterminen 2010 och omfattar 15
högskolepoäng (ECST).
Tunneltvätt är inget allmänkänt område och under arbetets gång är det
många som till och med blivit förvånade över dess existens när vi
berättat vad vi skriver om. Vårt starka intresse för miljö och natur har
varit en värdefull drivkraft genom hela arbetet. Vi vill med detta arbete
belysa både nyttan och problemen med tunneltvätt och sprida kunskapen
att vattenhantering i tunnlar inte är någonting som skall tas för givet.
Vi vill tacka alla som varit oss behjälpliga under detta arbete och bistått
med information och sakkunnighet. Ett speciellt stort tack vill vi rikta till
vår handledare Gunno Renman, Docent/Universitetslektor/Associate
Professor på institutionen Mark- och vattenteknik på KTH för all sin
hjälp, vägledning och uppmuntran. Vi vill även tacka Agnieszka Renman,
Civ ing/MSc (eng.)/Tekn. Dr/Dr vid institutionen för Mark- och
Vattenteknik på KTH för sin tid med hjälp av analyseringen av våra
prover. Ytterligare tack vill vi ge till Jens Fagerberg, Lena Kjellsson, och
Christer Lönnergren från Stockholm Vatten som tog sig tid att intervjuas
och bistod med värdefull information samt Joakim Börefelt serviceledare
på YIT för guidning genom Södra Länken och assistans vid provtagning.
iii
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
iv
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
S UMMARY
This paper studies the pollutants commonly found in traffic tunnels and
attempts to determine the major pollutants in tunnel wash water.
Förbifart Stockholm is a traffic route planned west of Stockholm
stretching from Kungens Kurva in the south to Häggviks trafikplats in
the north. The total length is approximately 21 km of which 17 km will
be in tunnels. The large traffic loads will lead to a buildup of pollutions
on the tunnel walls. Tunnel wash maintenance is performed regularly for
both aesthetic reasons and safety. Mainly to make sure that traffic signs
and the tunnel walls are easy to perceive. The tunnel wash water along
with the daily traffic runoff is planned to be led to a basic water
treatment facility located in Kungens Kurva before it is diverted to
Himmerfjärdens Reningsverk south of Stockholm.
Traffic tunnels in Stockholm generally undergo a complete cleaning two
times a year, although smaller tunnel washes may be performed at a
regularly occurring basis. The tunnel elements are treated with a
detergent before being washed with water. The water is then vacuumed
from the roadway and emptied into a drain. The wash water contains
considerable amounts of pollutants such as heavy metals and PAH’s and
is classified as waste water. As such it requires treatment before being
discharged to nature.
Major traffic tunnels in Stockholm, such as Södra Länken, have a water
treatment facility. The treatment in these facilities consists of a sand
filter, oil separator and a sedimentation process. After the cleaning
process the water is led to a sewage treatment plant or discharged into a
nearby water recipient.
During tunnel maintenance in Södra Länken, the night between the 25th
and the 26th of May, samples were collected of tunnel wash water,
seeping ground water, traffic runoff water and sludge from the water
treatment plant. The content of heavy metals, nourishing substance and
organic matter was analyzed in the samples. The results of the analysis
have been used to approximate the amount of pollution in the planned
Förbifart Stockholm tunnel. The wash water was found to contain high
amounts of heavy metals such as Zn and Cu. However in comparison to
other studies in Europe the concentrations of heavy metals were low or
fairly low. The sludge had low amounts of organic compounds and may
be dispatched for deposition.
If the water from Förbifart Stockholm is thoroughly treated in the tunnel
water treatment facility it can be released directly to Saltsjön. Preferably
the tunnel water should stay separated from regular waste water and not
be led to a sewage treatment works.
v
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
vi
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
I NNEHÅLLSFÖRTECKNING
Förord .......................................................................................................................................... iii
Summary .......................................................................................................................................v
Innehållsförteckning ................................................................................................................. vii
Abstract ........................................................................................................................................ 1
Referat .......................................................................................................................................... 1
1.
Inledning ............................................................................................................................ 1
1.1.
1.2.
1.3.
2.
Förbifart Stockholm .......................................................................................................... 3
2.1.
2.2.
3.
Planerad vattenhantering ............................................................................................ 3
Förväntade föroreningshalter ...................................................................................... 4
Tunnelspolning ................................................................................................................. 4
3.1.
Tunnelspolning i Stockholm ....................................................................................... 5
3.1.1.
Tvättmetodik ..................................................................................................................... 5
3.1.2.
Tvättmedel ......................................................................................................................... 6
3.2.
3.3.
4.
Målsättning .................................................................................................................. 2
Underlag ....................................................................................................................... 2
Ansvarsfördelning ........................................................................................................ 2
Tunneltvätt med varmt vatten..................................................................................... 6
Nanoteknik som förebyggande åtgärd....................................................................... 7
Spolvatten ........................................................................................................................... 8
4.1.
4.2.
Karaktärisering av spolvatten ...................................................................................... 8
Vanligt förekommande föroreningar i spolvatten...................................................... 9
4.2.1.
4.3.
Omhändertagande av spolvatten .............................................................................. 11
4.3.1.
Avvattning och rening av spol- och trafikdagvatten i tunnlar ............................................ 11
4.3.2.
Slam ................................................................................................................................. 12
4.3.3.
Reningsanläggningar i Stockholm ..................................................................................... 14
4.4.
5.
Föroreningskällor ............................................................................................................. 10
Alternativa reningsanläggningar för spolvatten....................................................... 14
4.4.1.
Naturbaserad reningsanläggning för rening av spolvatten ................................................. 14
4.4.2.
Mobilt reningsverk ........................................................................................................... 15
Material och metoder ...................................................................................................... 16
5.1.
5.2.
Insamling av eget material ........................................................................................ 16
Provtagning ................................................................................................................ 16
5.2.1.
Beskrivning av provplats .................................................................................................. 16
5.2.2.
Beskrivning av provtagningsmetodik ................................................................................ 18
5.3.
5.4.
Kemisk-fysikalisk analys ........................................................................................... 19
Avgränsning för jämförelse mellan Förbifart Stockholm och Södra Länken ........ 19
6.
Resultat ............................................................................................................................ 20
7.
Diskussion och slutsats................................................................................................... 24
vii
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
8.
Källförteckning ................................................................................................................ 28
9.
Appendix .......................................................................................................................... 32
Appendix 1 – Förbifart Stockholms sträckning .................................................................. 32
Appendix 2 – Åskådliggörning av lokaliseringen hos Förbifart Stockholms VAstation .................................................................................................................................... 33
Appendix 3 – Referensvärden från Södra Länken .............................................................. 34
Appendix 4 – Beräkningsgång ............................................................................................ 35
Appendix 5 – Bilder från provtagning i Södra Länken ...................................................... 38
Appendix 6 – Naturvårdsverkets tillåtna metallhalter i vatten, ytvatten och
sediment ................................................................................................................................ 42
viii
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
A BSTRACT
Tunnel wash maintenance must be performed at a regular basis due to the large
amount of particle pollutants that accumulate in tunnels. The wash water contains
high amounts of heavy metals and poly-aromatic hydrocarbons (PAH) which need to
be treated before being discharged to a water recipient. The road project Förbifart
Stockholm will include the longest connected traffic tunnel in Sweden and as such
require extensive water treatment capabilities. To estimate the pollutions that will be
generated in Förbifart Stockholm, a study of the Södra Länken tunnel in Stockholm
was performed. The study consisted of analyzing samples taken from the tunnel wash
water, traffic runoff water and waste water sludge (sv. Slam) as well as evaluating the
efficiency of the water treatment facility in the tunnel. The results from the analysis
were recalculated with consideration taken to traffic amounts and tunnel length. With
aspect to heavy metals the conclusion is that treatment of tunnel wash water equal to
that in Södra Länken is sufficient for it to be safely discharged to a (less sensitive?)
water recipient.
Key words: Tunnel wash, Södra Länken, Förbifart Stockholm, Wash water,
Sludge
R EF ERAT
Tunneltvätt måste genomföras med jämna mellanrum på grund av den stora mängd
partiklar som genereras I tunnlar. Spolvattnet innehåller höga halter av tungemetaller
och poly-aromatiska kolväten (PAH) som behöver renas innan vattnet släpps till
recipient. Den planerade trafiksträckan Förbifart Stockholm kommer att ha den
längsta sammanhängande trafiktunneln i Sverige och måste därmed ha omfattande
reningsmöjligheter. En uppskattning av de genererade föroreningsmängderna i
Förbifart Stockholm har gjorts genom en studie av södra Länken i Stockholm. Studien
bestod av att ta prover från spolvatten, trafikdagvatten och det slam som bildats vid
sedimentering samt en utvärdering av reningseffekten hos tunnelns VA-station.
Resultaten från studien omräknades sedan för att gälla Förbifart Stockholm med
avseende på tunnlarnas respektive längd och trafikmängd. Med hänsyn tagen till de
tungmetallhalter som uppskattats är slutsatsen att en behandling liknande den i Södra
Länken är tillräcklig innan utsläpp till en mindre känslig recipient.
Nyckelord: Tunneltvätt, Södra Länken, Förbifart Stockholm, Spolvatten, Slam
1.
I NLEDNING
De av trafiken genererade föroreningarna anses vara en växande
hälsofara som eskalerar i takt med Stockholms expansion (Berggren,
2009; Andersson, 2009a). Då stora trafikmängder reser genom
Stockholms tunnlar varje dag ackumuleras ansenliga mängder
föroreningar i tunnelluften. Ventilationen i dessa långa tunnelsystem har
ingen möjlighet att leda bort och rena alla dessa föroreningar och därför
ansamlas de på tunnlars väggar och tak, skyltar och teknisk utrustning.
Därför finns ett behov av rengöring, så kallad tunneltvätt. Det finns ett
samband mellan föroreningshalt och den genererande källan (Paruch och
Roseth, 2008a). I och med att trafiktunnlar i många avseenden kan
betraktas som slutna system då luften kan färdas långa sträckor utan att
lämna tunnelrymden blir koncentrationerna av föroreningar genererade
av den passerande trafiken mycket höga. Således blir det spolvatten som
bildas vid tunneltvätt är mycket förorenat och får därför inte släppas ut
till recipient utan föregående rening (Mróz et al., 2008).
1
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Förbifart Stockholm är en planerad trafikled som, om den byggs,
kommer att bli den längsta sammanhängande tunneln i Sverige idag. I
och med att tunneln blir så lång kommer stora mängder föroreningar att
genereras där och bilda ett mycket förorenat spolvatten. Eftersom
sträckan Förbifart Stockholm ännu är i planeringsskedet är de specifika
data och uppgifter som använts i detta arbete preliminära. Definitiva
placeringar för exempelvis VA-stationer, brunnar och dagvattendammar
ännu därför ännu inte är fastlagda. Vissa resultat kan därför visa sig
felaktiga vid en eventuell jämförelse med verkligheten.
1.1.
Målsättning
Målet med detta arbete är att undersöka hur föroreningssituationen
kommer att se ut i Förbifart Stockholm utifrån studier av Södra Länken i
Stockholm. Jämförelsen syftar även till att ge ett underlag för att avgöra
hur Förbifart Stockholms spolvattenhantering skulle kunna se ut.
1.2.
Underlag
Underlaget till detta arbete har skett genom insamling och studier av
befintligt material, egna provtagningar samt intervjuer. Lämplig litteratur
har hittats på onlinedatabasen sciencedirect, där sökord så som ”tunnels
and waste water and treatment” och ”nanotechnology” använts. Andra
texter har bland annat tagits från Vägverkets (nu Trafikverket) och
Stockholm vattens hemsida. Information och rapporter har även erhållits
via mailkontakter med personer involverade i projektet Förbifart
Stockholm och andra relevanta projekt nära denna rapports ämne.
Muntlig information har tillhandahållits genom intervjuer med Vägverket
(2/3-10), Stockholm Vatten AB (24/3-10), samt med drift och
underhållsentreprenören YIT (25-26/3-10). Mailkontakt har hållits med
bland andra SYVAB, WSP, Vägverket (nu Trafikverket), Alron chemical
Co AB, Trafikontoret Stockholm samt sakkunniga på KTH. Provtagning
av spolvatten, dränvatten, trafikdagvatten och slam skedde i Södra
Länken (25-26/3-10 ).
1.3.
Ansvarsfördelning
Under skrivandet av detta arbete arbetsbördan försökt att fördelas jämt
inom gruppen. Samtliga gruppmedlemmar har varit delaktiga vid
korrekturläsning och layout för att skapa ett så homogent arbete som
möjligt. Beräkningar, inledning, och diskussion har skrivits gemensamt.
Iris fokusområde har varit att ge en översiktlig beskrivning av Förbifart
Stockholms vattenhantering och hur vattenhanteringen ser ut i
trafiktunnlar. Hon har även fokuserat på karaktärisering av spolvatten,
reningsanläggningar i Stockholm, naturbaserad reningsteknik samt
slamhantering tillsammans med Tarah.
Tarahs fokusområde har varit material och metoder, mobilt reningsverk,
tvättmetodik, tvättmedel och tunnelspolning i Stockholm samt
slamhantering tillsammans med Iris. Hon har även skrivit en del av
vattenhanteringen i Förbifart Stockholm som behandlar de diskussioner
som förs kring vart det renade vattnet skall ledas.
Johans fokusområde har varit att skriva generellt om tunnelspolning,
vanligt förekommande föroreningar i spolvatten, föroreningskällor samt
nanoteknik.
2
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
2.
Kandidatarbete 2010:07
F ÖRBIFART S TOCKHOLM
Förbifart Stockholm är en planerad trafikled som kommer att vara
belägen strax väster om Stockholm (Vägverket, 2009a). Trafikleden
kommer att sammanbinda Stockholms norra och södra förorter och
leder från Kungens kurva i söder till Häggvik i norr där den ansluter till
Norrortsleden (figur 9, appendix 1). Förbifartens totala sträckning
uppgår till 21 km där 17 km av dessa kommer att gå under jord. De olika
körriktningarna kommer att vara separerade i två avgränsade tunnlar, där
varje tunnel kommer att vara 16,5 meter bred och 4,5 meter hög och
rymma tre körbanor (Windelhed, muntl.). Den uppskattade
trafikmängden år 2035 är cirka 140 000 fordon per vardagsdygn.
2.1.
Planerad vattenhantering
Trafikdagvatten i tunnlar består av den nederbörd som kommer in i
tunneln genom tunnelöppningarna, vatten som kommer in med trafiken
samt spolvatten som används i samband med rengöring (SYVAB, 2009).
Den beräknade vattenvolymen som åtgår vid tvätt av Förbifart
Stockholm beräknas totalt att uppgå till 40 000 m3 per år. Detta vatten
kommer stötvis vid de tillfällen då tunneln tvättas (Vägverket, 2010). Vid
tvättillfällena kommer stora mängder förorenat vatten att samlas i
tunneln. En välplanerad vattenhantering är därför av största vikt för att
omhänderta och rena detta vatten. Tillsammans med vägdagvattnet
beräknas den totala mängden vatten som behöver avledas från tunneln
till 300 000 m3 per år. Det dränvatten som läcker in från berget kommer
att separeras från trafikdagvattnet i tunneln med hjälp av en egen
ledning.
Spolvattnet som samlas upp från tunnelsträckningen mellan Kungens
Kurva och Hjulsta planerar ledas till en VA-station i Sätra för rening
(figur 11, appendix 2) (Vägverket, 2010). Efter rening kommer vattnet
preliminärt att ledas till Himmerfjärdens reningsverk. En alternativ
recipient för detta vatten är Saltsjön (Stockholm Vatten, 2010), som i
Ekvall et al. (2000a) klassas som en av de minst känsliga recipienterna i
Stockholmsområdet.
Trafikdagvattnet
som
kommer
från
tunnelsträckningen mellan Akalla och Hjulsta kommer att ledas för
fördröjning till en pumpstation där det får sedimentera (Vägverket,
2010). Därpå leds det till Järva dagvattentunnel vilken klassas som ett
sedimenteringsmagasin för dagvatten. Järva dagvattentunnel mynnar
sedan ut i Edsviken som, enligt EG:s ramdirektiv för vatten, klassas som
en vattenförekomst med en otillfredsställande ekologisk status. Det
innebär att kvaliteten på vattnet inte får försämras (Landahl och
Söderholm, 2008). Då spolvatten är väldigt förorenat kan detta innebära
att kompletterande reningssteg är nödvändiga innan vattnet leds till
dagvattentunneln.
Dränvattnet från tunnelsträckan mellan Skärholmen och Mälaröarna
kommer att samlas upp vid Vinsta trafikplats för att sedan ledas till
Skärholmen och släppas ut till det allmänna dagvattensystemet
(Vägverket, 2009b). Det dränvatten som samlas upp mellan Vinsta och
Hjulsta leds till Hjulsta trafikplats och förs via dagvattenledningar till
Spångaån. Dränvattnet som kommer ifrån Akallatunneln pumpas
tillsammans med vägdagvattnet upp från Akalla trafikplats och leds
vidare till Järva dagvattentunnel. Under förutsättningen att vattnet inte
innehåller några skadliga föroreningar finns möjlighet att avleda dränoch trafikdagvattnet från Akallatunneln till Igelbäcken för att öka
3
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
vattenflödet där (Vägverket, 2010). Någon återinfiltration av dränvatten
beräknas inte vara nödvändig under driftskedet.
Anslutningen mellan Förbifart Stockholm och Himmerfjärdens
reningsverk ansvarar Stockholm vatten för medan själva reningsverket
sköts och ägs av företaget SYVAB (Jokinen, muntl.). Även om det inte är
fastställt vart spolvattnet ska ledas anser Vägverket att spolvattnet bör
ledas till Himmerfjärdsverket (Fagerberg et al., muntl.; Windelhed,
muntl.). Detta trots att både Stockholm vatten och SYVAB motsätter sig
att dagvatten och förorenat spillvatten ska transporteras till reningsverket
(Fagerberg et al., muntl.; Jokinen muntl.). Anledningen till motsättningen
är att reningsverkens reningsprocess främst fokuserar på spillvatten från
hushåll med mycket P och N och låga metallhalter, medan
tunneldagvattnet för det mesta har lite P och höga metallhalter. SYVAB
föreslår istället att en lokal omhändertagning av tunnelvattnet skall ske
för att sedermera släppa ut vattnet i Mälaren. Stockholm vatten anser att
tunnelvattnet ska släppas ut i Saltsjön (Fagerberg et al., muntl.).
2.2.
Förväntade föroreningshalter
En uppskattning har gjorts för att bedöma den förväntade
föroreningsmängden i samband med planeringen av omhändertagandet
av det renade spol- och trafikdagvattnet. De beräknade värdena har tagits
fram med utgångspunkt från uppmätta värden i Södra Länken.
Bedömningarna har utgått ifrån ett linjärt samband mellan
föroreningshalter och tunnellängd (tabell 1) (SYVAB, 2009; Karlström,
2009).
Tabell 1: Uppskattade föroreningshalter i spolvatten och trafikdagvatten från Förbifart
Stockholm (efter SYVAB, 2009; Karlström, 2009)
Element
Spolvatten (mg L-1)
Trafikdagvatten (mg L-1)
SS (Suspenderad Substans)
13000
100
Tot-N
9.5
2
Tot-P
5.7
0,35
Cd
0.0058
0,040
Cu
2.09
0,4
Zn
10.6
0,4
Hg
0.00134
-
Cr
0.828
-
Pb
0.793
-
Oljeindex
67
-
3.
T UNNELSPOLNING
Tunnelspolningar utförs med varierande intervall i olika tunnlar
(Andersson, 2009a; Berggren, 2009). I dagsläget finns ingen fastslagen
praxis för hur ofta tunnlar skall spolas utan det beror till största delen på
vilken upphandling för drift och underhåll av tunneln som har gjorts.
Tunnlarna genomgår vanligen två större tvättar varje år samt mindre
tvättar där i mellan. Då vägtunnlar är utformade ur ett
trafiksäkerhetsperspektiv är det viktigt att vägbanorna framträder tydligt.
Betongelementen längs med väggarna hjälper till att särskilja vägbanorna
och genom tunneltvätt görs dessa mer lättåskådliga för trafikanterna.
Tunnlarna ska även vara väl upplysta och lättnavigerade vilket uppnås
4
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
genom en god vägskyltning och frekvent rengöring. Det är även viktigt
att mängden föroreningar i tunnelluften inte ska uppnå hälsoskadliga
nivåer för människor (Berggren, 2009; Andersson, 2009a).
3.1.
Tunnelspolning i Stockholm
Svevia är ett fristående statligt ägt bolag och har tillsammans med sina
underentreprenörer idag ett kontrakterat uppdrag att tvätta Vägverkets
samtliga tunnlar i Stockholms län (Berggren, 2009; Andersson, 2009a).
Kontraktet gäller fram till sista december 2015.
3.1.1. Tvättmetodik
Beroende på vilken sektion som ska rengöras i en tunnel används olika
typer av tvättmetodiker (figur 1) (Asp et al., 2007). I en del av de tunnlar
som Svevia rengör, däribland Södra Länken, tillämpas hög- och
lågtryckstvätt, våtdammsugare ”supersug”, samt handtvätt. Vid tvätt
används främst kallt vatten 6-7°C, förutom till sidobarriärerna där
vattentemperaturen normalt ligger på 20-30°C.
Figur 1: Schematisk bild över de viktigaste elementen som behövs rengöras i en tunnel. Grön färg
visar objekt som rengörs med hjälp av lågtryckstvätt, blå: högtryck, lila: våtdamsugare och röd:
handtvätt (modifierad efter Asp et al., 2007).
Körbanor och sidobarriärer rengörs genom högtryckstvätt med ett tryck
högre än 10 bar. Lågtryckstvätt, 8 bar, används vid rengöring av
sprutbetongväggar, tak, konstverk, omställbara vägvisningsskyltar
VDS-skyltar, samt säkerhetsteknisk utrustning. För tak och sprutbetong
utnyttjas rengöringsmedel med antistatbehandlande effekt. Detta medel
innehåller vanligtvis kvartära ammoniumföreningar och är ett ämne som
fungerar som smutsavvisande eftersom den reducerar elektrostatisk
uppladdning (Nationalencyklopedin, 2010). För tak har man även ett
tensidtvättmedel som löser upp smuts, denna sköljs sedan bort och
hamnar i spolvattnet (Asp et al., 2007). Vid behov kan tvättmedel även
användas för konstverk och vägbarriärer.
Våtdammsugaren spolar, 160 bar, sopar och vakuumsuger upp allt vatten
från vägbana och vägren (Berggren, 2009; Andersson, 2009a; Asp et al.,
2007). I Södra Länken släpps det uppsamlade vattnet i
5
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
dagvattenbrunnarna som sedermera leds till dess VA-station. Slammet
som ansamlats i botten av våtdammsugarens tank körs till deponi (Asp et
al., 2007). Detta slam innehåller låga mängder organiskt kol och omfattas
därför inte av Direktivet för deponi av avfall (1999/31/EEC) (Renman,
muntl.). Enligt Asp et al. (2007) uppgår mängden slam från
våtdammsugaren till 1,5 m3/vecka, uppskattningsvis 200-300 ton/år.
Som komplement till reningsbilarna utförs även handtvätt med hjälp av
trasor, borstar eller vattenslangar (Asp et al., 2007). Denna typ av
rengöring är fokuserad på nödutgångar, driftutrymmen, nödutrustning
och mindre installationer. Vid handtvätt används rengöringsmedel,
medlet varierar dock beroende på objekt som ska rengöras.
3.1.2.Tvättmedel
Vid rengöring av Södra Länken är det Alron Chemical Co AB som står
för utvecklingen av rengöringsmedel och nanobaserade beläggningar.
Alron använder sig av två biologiskt nedbrytbara produkter;
Högtryckstvätt-Eco och Tunneltvätt, vilket även kallas för
”Robbans såpa” (Ronlan, 2010).
Högtryckstvätt-Eco är ett färglöst, svagt alkaliskt pH 9,5,
rengöringsmedel och är 100 procent lösligt i vatten
(Alron saneringsteknik, 2008a). Medlet klassas som hälsofarligt på grund
av dess innehåll av alkansulfonat-Na-salt, C9-11 alkoholetoxilat och
1-Metylglycin-N, N-diättik-syratrinatriumsalt. C9-11 alkoholetoxilat är ett
ytaktivt ämne med en hydrofob och en hydrofil ände, vars molekyler
lägger sig som ett gränsskikt mellan fettsmutsen och vattnet. C9-11
alkoholetoxilat är effektivt vid borttagning av feta fläckar eftersom det
löser
upp
smutsen
och
fungerar
som
en
detergent
(Kemikalieinspektionen, 2006). Ämnet är dock giftigt för vattenlevande
organismer
(Alron saneringsteknik,
2008a).
Övriga
kemiska
komponenter är också dipropylenglykolmetyleter och vatten. Vid korrekt
hantering och förvaring bedöms högtryckstvätt-Eco vara kemiskt stabilt
men det bör inte komma i kontakt med starka syror. Vid höga
temperaturer kan brandfarliga ångor bildas.
Tunneltvätt är en färglös vätska pH 7, som är emulgerbar i vatten och
består av fettsyreester och C9-11 Alkoholetoxylat. Medlet klassas inte
som hälsofarligt, men på grund av C9-11 Alkoholetoxylat kan direkt
exponering leda till allvarliga ögonskador eller förekomst av
hudirritation. Även detta tvättmedel anses vara kemisk stabilt vid rätt
hantering och förvaring men en långvarig värmeexponering bör
undvikas. Vattenföroreningsrisken bedöms som låg och ingen
bioackumulering av medlet förväntas.
I de delar av tunneln där svarta oxidfällningar förekommer används ett
reningsmedel med lågt pH, SUR 2 (Ronlan, muntl.). SUR 2 är en färglös
och luktfri vätska med ett pH värde på 1,4. Detta används för avfettning
och rengöring av ytor. De kemiska komponenterna i tvättmedlet är
fosforsyra, natrium-lauriminodipropionate, korrosionsinhibitor och
vatten (Alron saneringsteknik, 2008c). Fosforsyran används för att lösa
upp oxider och har goda korrosionsegenskaper i förhållande till andra
syror. På grund av fosforsyrans frätande förmåga, och
natrium-lauriminodipropionate klassas SUR 2 som en hälsofarlig
produkt. Dock bedöms produktens kemiska stabilitet inte vara reaktiv
vid korrekt hantering och förvaring, 0-38 grader. Eftersom både
rengöringsmedlet Högtryckstvätt-Eco och SUR-2 är klassade som
hälsofarliga, innebär hanteringen att långvarig, upprepad exponering och
6
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
inandning av ångor ska undvikas (Alron saneringsteknik, 2008a; Alron
saneringsteknik, 2008c).
3.2.
Tunneltvätt med varmt vatten
Den fysikaliska fördelen med att rengöra en tunnel med varmvatten är
bland annat att ytspänningen i vattnet minskar vid upphettning (Renman,
muntl.). Vattnet tränger då lättare in och löser upp smutsen på elementet
som skall rengöras. Ångbildningen från varmvattnet leder också till ett
mer turbulent vatten, vilket gör att molekylerna på mediet rör sig
snabbare och frigörs lättare (Gustafsson, muntl.; Renman, muntl.).
Andra mer kemiska fördelar är att ämnen konstant söker efter jämvikt
och genom den bidragande energin varmvattnet ger fortskyndar denna
process och löser upp sig. Problematiken är dock att det krävs energi för
uppvärmning av vattnet samt att en majoritet av maskinerna som är
aktuella för upphettningen idag drivs med diselmotorer (Andersson,
2009c). Då man använder kallt vatten däremot krävs större mängder
vilket betyder att spolningen behöver bedrivas under längre tid.
3.3.
Nanoteknik som förebyggande åtgärd
För att underlätta rengöring i olika former görs ständigt nya framsteg,
om det så gäller bättre utrustning, rengöringsmedel eller mer
lättrengjorda ytor. Det sistnämnda är något som nyligen har börjat
användas inom tunneltvätt och bygger på en teknologi kallad nanoteknik.
Nanotekniken har varit under utveckling i många år tack vare dess
många användningsområden, bland annat fönster, vindrutor, kaross i
bilar, målarfärg och textiler (Bhushan et al., 2009). Bakgrunden till
tekniken finns i naturen där en del växter täckta av vaxliknande substans
uppvisar en mycket stark vattenavstötande och självrengörande förmåga
(Neihuis och Barthlott, 1997). Som studieobjekt används i många fall
lotusväxten som ett formidabelt exempel för nanoteknik. Mikroskopiska
kullar på bladens ytskikt gör att den tillgängliga area som vatten kan
bindas till minimeras, trots att den totala arean ökar (figur 2a) (Hsieh et
al., 2008; Cheng et al., 2006). De vattenavstötande nanopartiklarna som
utgör vaxet förhindrar vatten från att tränga in i fårorna och bidrar till
ojämnheter på ytan(figur 2c).
Figur 2: SEM (elektron mikroskop) foton taget på ett lotusblad där man ser mikro
(tv)- och nanustruktur (th) (beskärd efter Cheng et al., 2006)
Den vattenavstötande förmågan kommer sig av att vattendropparna
delvis vilar på nanopartiklarna och delvis på instängd luft i hålrum mellan
partiklarna (figur 3) (Wang och Jiang, 2007), detta benämns Cassies
7
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
tillstånd efter Baxter & Cassie (1944). Vattenpartiklarna får i Cassies
tillstånd en mycket stor kontaktvinkel, >150, vilket gör att
adhesionskrafterna blir små och partiklarna mycket lättrörliga. Ytan är då
superhydrofob. Andra partiklar som fastnar på nanostrukturerna har
även de en liten kontaktyta vilket gör att de istället binds till det
avrinnande vattnet. Denna självrenande process kallas lotuseffekt. Om
vattenpartiklarna istället tränger in i ojämnheterna och väter hela ytan
kallas det Wenzels tillstånd. Observera att det finns fler tillstånd och
övergångsstadier som inte behandlas här
Figur 3: Tillstånd i vilka en vattenpartikel kan befinna sig i på en superhydrofobisk
yta: a) Wenzel’s tillstånd, b) Cassie’s tillstånd, c) ”Lotustillstånd” (Ett specialfall av
Cassie’s tillstånd) (beskärd efter Wang och Jiang, 2007)
Vägverket har under senare år undersökt om nanotekniken är tillämpbar
för renhållning av bland annat skyltar, stolpar och vägtunnlar
(Andersson, 2009b). Då främst som ett medel som kan sprutas på en
existerande struktur för att ge den självrenande egenskaper och minska
behovet av kontinuerlig rengöring. Så kallade nanovätskor har i dagsläget
tagits i bruk på flera områden inom trafiksektorn. En nanovätska är ett
samlingsbegrepp för en bärare, fluiden, vilken innehåller nanopartiklar
med önskvärda egenskaper. Dessa kan exempelvis bestå av silikon eller
kol-flourbindningar vilka båda är hydrofoba.
4.
S POLVATTEN
4.1.
Karaktärisering av spolvatten
I Stockholms dagvattenstrategi från 2005 definieras avloppsvatten som
ett samlingsbegrepp för spillvatten, använt kylvatten, dagvatten och
dräneringsvatten (Ekvall et al., 2005). Dagvatten definieras i sin tur som
ytavrinnande regn-, spol- och smältvatten som rinner på hårdgjorda ytor
eller på genomsläpplig mark via diken eller ledningar till recipienter.
Spolvatten räknas därmed som avloppsvatten och definieras i
dagvattenstrategin som vattenledningsvatten som används för
rengöring/tvätt och därefter leds till dagvattensystemet.
Enligt EU:s ramdirektiv för vatten får inga vattenförekomsters status
försämras (Regionplane- och fastighetskontoret, 2009). Dagvatten och
därmed även spolvatten får därför inte släppas ut till recipient utan
föregående rening såvida det inte kan bevisas att detta kan göras utan risk
för miljö och människors hälsa (Mróz et al., 2008). Dock finns det idag
inga uppsatta riktvärden för hur höga föroreningshalterna i
dagvattenutsläpp får vara, utan varje fall bedöms separat utifrån
referensvärden och recipientens känslighet.
Stockholm stads klassificering av spolvatten styrks av miljöbalkens
nionde kapitel där det i § 2 står att ”Vatten som avleds för avvattning av
mark inom detaljplan eller begravningsplats definieras som
8
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
avloppsvatten” (Mróz et al., 2008). I § 1 står det att ”Utsläpp av
avloppsvatten räknas som miljöfarlig verksamhet” och enligt § 13 3:e
stycket i förordningen om miljöfarlig verksamhet blir därför anläggningar
för omhändertagande av dagvatten anmälningspliktiga. Med denna
anmälningsplikt följer enligt miljöbalken flera regleringar. Bland annat är
verksamhetsutövaren skyldig att föra en genomgående egenkontroll samt
att underrätta tillsynsmyndigheten om driftstörningar uppstår som kan
innebära risker för miljö och människors hälsa.
Tunneldagvattnets karaktär, med stora flödesvariationer i jämförelse med
ytvatten, gör det svårt att applicera de miljökvalitetsnormer för metaller i
ytvatten som Naturvårdsverket satt upp (se tabell 15) (Regionplane- och
fastighetskontoret, 2009). Att använda maxvärden som riktvärden för
dagvatten bör göras försiktigt då dessa på grund av det ojämna flödet
inte ger samma uppföljningsmöjligheter som årsmedelvärden. De flesta
kommuner har satt upp en egen strategi eller policy för
omhändertagande av dagvatten. Stockholms stads riktvärden presenteras
i Stockholms dagvattenstrategi (tabell 2) (Ekvall et al., 2000a).
Tabell 2: Klassificering av dagvatten utifrån Stockholms dagvattenstrategi (efter Ekvall, 2000b).
Element
Enhet
Låga halter (1)
Måttliga halter (2)
Höga halter (3)
SS
mg/l
<50
50-175
>175
N (kväve)
mg/l
<1,25
1,25–5,0
>5,0
P (fosfor)
mg/l
(<0,1)
(0,1-0,2)
(>0,2)
Pb
μg/l
<3
3-15
>15
Cd
μg/l
<0,3
0,3-1,5
>1,5
Hg
μg/l
(<0,04)
(0,04-0,2)
(>0,2)
Cu
μg/l
<9
9-45
>45
Zn
μg/l
<60
60-300
>300
Nia
μg/l
<45
45-225
>225
Cr
μg/l
<15
15-75
>75
Olja
mg/l
<0,5
0,5-1,0
>1,0
PAHb
μg/l
<1
1-2
>2
4.2.
Vanligt förekommande föroreningar i spolvatten
I undersökningar av spolvatten analyseras framför allt de vanligast
förekommande föroreningarna, nämligen tungmetaller. Det är Cd, Pb,
Cu, Zn, Fe och Mn men även olja, PAH och mätningar av total
suspenderad substans ”TSS”, förekommer. Det är även vanligt att
mätningar utförs för totalt kväve och fosfor. Barbosa et al. (2007) har i
deras undersökning av spolvatten gjort en sammanställning av resultaten
från liknande undersökningar i andra länder (tabell 3).
Sammanställningen visar en mycket stor variation mellan olika tunnlar,
vilka föroreningar som finns och i hur stora mängder. En liknande
variation i mätvärden återfinns även i Stockholm Vattens rapport om
spolvatten från 2001. I båda dessa rapporter överensstämmer dock
rangordningen om att utöver Fe är Zn den klart vanligaste föroreningen
följt av Cu och Pb. I den Svenska undersökningen har även värden i
liknande storleksordning för Mn uppmätts (Bennerstedt, 2001).
9
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Tabell 3: Koncentrationer av föroreningar i spolvatten från olika vägtunnlar (efter Barbosa et al., 2007)
Plats
pH
Cd (μg L-1)
Pb (μg L-1)
Cu (μg L-1)
Zn (μg L-1)
TSS (mg L-1)
Nordby
7.41
1.79
93.6
260
2,600
2260
Frejus
-
-
2750
-
8700
2960
Mont Blanc
-
-
5200–15,000
-
4800
5820–23,200
Chamoise
-
-
3100
-
4800
2255
Les Monts
-
-
12,100
-
9900
6678
Fourviere
-
-
26,000
-
-
2354
Ringnes
7.5–7.9
-
<0.516
11-28
119-7510
-
Nordby, Smihagen, Vassum
-
-
170
680
13,800
3030
4.2.1.Föroreningskällor
Föroreningarna i spolvattnet består av flertalet olika ämnen vars källor i
vissa fall är svåra att specificera. De föroreningar som kommer från
biltrafik kan förenklat sägas komma från två olika källor. Den ena källan
är de gaser som uppkommer vid förbränning av drivmedel i motorn och
från avdunstning av oförbränt bränsle i avgaserna. Den andra källan är
partiklar vilka dels kommer från förbränning men även från slitage av
asfalt, däck och bromsar (Vägverket, 2009c). Ett uttryck som ofta
används för att sammanfatta några av dessa partikelbundna föroreningar
är vägdamm (eng. Road dust) (Adachi och Tainosho, 2004; Folkeson
2005). Vägdamm består av små partiklar som gör att det lätt förflyttar sig
då fordon passerar och avsätts på en annan plats. Det är en blandning av
olika komponenter från vägbeläggning samt däck- och bromsslitage
vilket kan ha en varierande sammansättning. Restprodukter från slitage
av gummibeläggningen på bildäck innehåller en liten mängd tungmetaller
där Zn utgör den klart största beståndsdelen. De partiklar som
härstammar från bildäck är dock till stor del partikulärt bundna och kan
därför avskiljas genom sedimentation. Av de partiklar som bildas vid
slitage av bromsar står Cu för den största fraktionen.
Utsläppsmängd och vilka typer av föroreningar som kan förväntas beror
också till stora delar på vilken typ av motor som används i fordonen
(Paruch och Roseth, 2008a; Paruch och Roseth, 2008b). Vid förbränning
av diesel bildas bland annat Cd, Pb och Zn medan bensin ger upphov till
Cu och Mn. Utöver tungmetaller bildas polycykliska aromatiska kolväten
PAH, vid förbränning (Paruch och Roseth, 2008b; Manoli et al., 2004).
PAH-utsläppen har minskat de senaste fyrtio åren sedan användning av
katalysatorer och mer effektiv förbränning i motorer har utvecklats
(WHO, 2000) men de förekommer fortfarande i luftföroreningar.
Under vintersäsongen i Sverige är dubbdäck en viktig bidragande
föroreningskälla genom att de river upp partiklar från vägbanan
(Berggren, 2009; Andersson, 2009a). För att motverka denna effekt har
det på prov införts ett förbud mot dubbdäck i delar av Stockholms
innerstad för att se om det leder till en förbättrad luftkvalitet. Det är även
viktigt att notera att olika typer av vägbeläggning kan ha en varierande
sammansättning av ämnen. Andra källor till föroreningar i spolvattnet är
bland annat det tvättmedel som används vid rengöring. Paruch och
Roseth (2008b) skriver att rengöringssåpan vid tunnelspolning i Norge
står för 0,5 – 1 % av den totala volymen vatten som används vid
spolning.
10
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
4.3.
Kandidatarbete 2010:07
Omhändertagande av spolvatten
4.3.1.Avvattning och rening av spol- och trafikdagvatten i tunnlar
Avvattningsanordningar i tunnlar samlar upp dag-, brand, och spolvatten
från tunnelns körbana för att inte översvämningar och andra olägenheter
skall uppstå (Vägverket, 2004). Spol- eller brandvattenvolymerna utgör
ofta de dimensionerande mängderna för dessa system. Vattnet avleds
längs körbanan via längsgående ledningar till dagvattenbrunnar
(Vägverket, 2004). Brunnarna placeras med ett maximalt avstånd på 30m,
eller så att den totala avvattningsytan för varje brunn inte överstiger
250m2. De är normalt försedda med sandfång och vattenlås. Sandfången
uppskattas reducera föroreningsmängderna med 80-90 procent (figur 4)
(Bennerstedt, 2001), och har visat sig vara speciellt effektiva för
reducering av det annars svåravskiljda kvävet (Larm, 2008).
Figur 4: Sandfångs reningseffekt på spolvatten med avseende på Susp. Mtrl.,
Tot-P, Tot-N, CODCr, Cd, Cu, Pb, Zn och olja (efter Bennerstedt, 2001).
När vattnet samlats upp av dagvattenbrunnarna leds det via
självfallsledningar vidare till pumpgropar och pumpstationer belägna i
tunnelns lågpunkter (Vägverket, 2004). Vattnet pumpas därefter vidare
till VA-station, om sådan finns i tunneln. Genom att höja pumpens läge i
pumpgropen och fördröja pumpstarten då vattennivån höjs finns
möjligheter för rening genom sedimentering. Partiklarna som
sedimenterar bildar då en så kallad ”pumpsump” (Sauter, 2010). Denna
metod fungerar som ett komplement till rening i en VA-station och
kommer bland annat att användas i Förbifart Stockholms tunnel mellan
Hjulsta och Akalla.
VA-stationer i tunnlar består vanligtvis av ett avsättningsmagasin
(figur 5) försett med vattenlås, oljeavskiljare (figur 6) och en
reningsanordning
(Ekvall,
2000c).
Avsättningsmagasin
är
betonganläggningar belägna under markytan där föroreningar avskiljs
genom sedimentering. Avsättningstiden är normalt 36 timmar
(Vägverket, 2004). Vid sedimentering avskiljs främst större partiklar
>100µm (Hallberg och Renman, 2004). I avsättningsmagasinen finns
därför möjlighet att tillsätta fällningskemikalier som gör att fint
suspenderat och kolloidalt material koagulerar och lättare sedimenterar
till botten (Ekvall 2000c). Exempel på fällningskemikalier är järnsalt och
aluminiumsulfat PAX. Genom koagulering har reningseffekter för
totalkväve, suspenderat material och orto-fosfor uppmätts till 60, 80
respektive 90 procent. Genom att öka doseringen av fällningskemikalier
11
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
eller förlänga uppehållstiden i magasinet kan reningsgraden ökas. Det är
därmed möjligt att förhöja reningsgraden vid behov.
Figur 5: Principen hos ett avsättningsmagasin. Det svarta symboliserar det
sediment som avsatts på botten (efter Ekvall, 2000c).
Vid avskiljning av olja utnyttjas det faktum att den är lättare än vatten
(SYVAB, 2008). När vattnet flödar in i tanken sedimenterar partiklar till
botten medan oljan lägger sig som ett lager på vattenytan (figur 6). Ett
koalecensfilter i avskiljaren gör att oljedropparna snabbare flyter samman
och når till ytan. Oljan fångas därefter upp med en skärm som förhindrar
den att följa med vattnet ut. Typen av oljeavskiljare beror på oljans
egenskaper. En god oljeavskiljning är av största vikt då oljan annars kan
leda till störningar i reningsprocessen då den når reningsverk.
Figur 6: Principen hos en oljeavskiljare. Koalecensfiltret gör att oljan lättare
ansamlas vid ytan (efter Ekvall, 2000c).
Ämnena som förekommer i spolvatten är vanligtvis partikelbundna
(Paruch och Roseth, 2008b) och är därmed lätta att avskilja genom
sedimentering med hjälp av fällningskemikalier. Det finns dock en andel
fina partiklar som inte kan avskiljas effektivt genom sedimentering. För
att uppnå en önskad reningseffekt kan det därför bli aktuellt med
filtrering (Hallberg och Renman, 2004). Det är då viktigt att vattnet först
genomgår en sedimenteringsprocess eftersom större partiklar annars kan
hämma reningseffekten. Exempel på filtermaterial är masungslagg samt
Polonite, ett material som framställts genom kalcinering vid 900°C av
bergarten Opoka. Rening genom filtrering skulle exempelvis kunna
12
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
ersätta mer utrymmeskrävande metoder såsom vegetationsklädda
översilningsytor och våtmarker. Filtrering är ännu inte en storskaligt
använd reningsmetod utan förekommer i dagsläget främst som
laboratorieförsök.
4.3.2.
Slam
Slam är den restprodukt som bildas efter rening av avloppsvatten från
hushåll ”spillvatten” och industri. Spolvatten räknas som industriellt
avloppsvatten. På grund av de stora skillnaderna i avloppsvattentypernas
föroreningssammansättning blir dock hanteringen av det producerade
slammet en invecklad process. Avloppsslam från hushåll innehåller höga
halter av fosfor som är ett värdefullt näringsämne för jordbruket. Det
industriella avloppsvattnet innehåller däremot höga halter av
tungmetaller men låga fosforhalter (Jokinen, 2010). Om avloppsslam från
hushåll blandas med industriellt avloppsslam förhöjs halterna av
tungmetaller och möjligheten att återföra slammet till jordbruket
försämras (Finnson och Ekmark, 2009). Av denna anledning blir det
oattraktivt för kommunala reningsverk att ta emot det industriella
avloppsvattnet inklusive spolvattnet (Jokinen, 2010).
För att ta till vara på fosforinnehållet i spillvatten från hushåll har ett
nationellt miljömål införts. Målet syftar till att 60 procent av de
fosforföroreningar som finns i avloppsslammet skall återföras till
produktiv mark varav minst hälften bör återföras till åkermark (Finnson
och Ekmark, 2009). Från och med den 1 januari 2005 är det enligt
Direktivet för deponi av avfall (1999/31/EEC) inte längre tillåtet att
deponera slam med utvinningsbart organiskt innehåll (Ljung, 2003). I
Naturvårdsverkets förordning (1998:944) 20 § redovisas gällande
riktvärden för tillåtna metallhalter i avloppsslam för att det skall få
användas för jordbruksändamål (tabell 4) (Jokinen, 2010). Ett nytt
haltkrav som innebär mer skärpta regler och kontroller för metallhalter i
slam har även tagits fram och träder i kraft den första januari 2012
(tabell 5). De nya reglerna innebär bland annat skärpta riktvärden för Hg
och Cd (Naturvårdsverket, 2010). Ytterligare krav på begränsningar för
metallhalter i slam ställs genom Revaq. Revaq är ett certifieringssystem
för återföring av växtnäring genom avloppsslam utformat av Svenskt
Vatten (Finnson och Ekmark, 2009). Den kräver att det görs en
halvering av de nu högsta tillåtna värdena för tungmetallhalter i slam
(Jokinen, 2010).
Tabell 4: Naturvårdsverkets riktvärden för metallhalter i avloppsslam
för jordbruksändamål (1998:944 § 20) (efter Miljödepartementet, 1998).
Element
Riktvärde (mg kg-1) torrsubstans
Pb
100
Cd
2
Cu
600
Cr
100
Hg
2,5
Ni
50
Ag
-
Zn
800
13
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Tabell 5: Naturvårdsverkets ändringsförslag till riktvärden för
metallhalter i avloppsslam för jordbruksändamål år 2010. De fetstilta
värdena innebär att de är förhöjda jämfört med tidigare (efter
Naturvårdsverket, 2010).
Element
Riktvärde (mg kg-1) torrsubstans
Pb
100
Cd
1,3
Cu
600
Cr
100
Hg
1
Ni
50
Ag
8
Zn
800
4.3.3.
Spolvattenrening i Stockholm
I Stockholm finns det i dagsläget ett flertal anläggningar för rening av
trafikdagvatten inklusive spolvatten. De flesta tunnlar har sin egen
reningsanläggning som varierar i komplexitet beroende på tunnelns
trafikbelastning och längd. Kvaliteten på dagvattenreningen i Stockholm
är beroende på vilken myndighet som är ansvarig. Mróz et al. (2008)
rapporterar i Miljöförvaltningens tillsynskampanj för trafikdagvatten att
Vägverket har en genomgående bra egenkontroll av sina
reningsanläggningar, medan trafikkontoret behöver förbättra sin kontroll
på ett antal punkter. I rapporten har ett antal av Vägverkets och
trafikkontorets anläggningar utvärderats utifrån hur de tar hand om
vattnet från tunnlarna samt hur egenkontrollen ser ut. De anläggningar
som studerats är bland annat Eugeniamagasinet, Fredhällsmagasinet och
reningsanläggningen i Södra Länken. Reningen i dessa magasin är relativt
likvärdig, med undantag från Fredhällsmagasinet där spolvattnet
transporteras till Eugeniamagasinet för rening. I Eugeniamagasinet går
vattnet först genom ett rensgaller där större föremål sorteras ut. Därefter
går det genom en oljeavskiljare varpå en fällningskemikalie tillsätts för att
höja pH och därmed uppnå en bättre flockning. Därefter sker en
sedimentering tills föroreningshalterna av suspenderat material sjunker
under 10 mg/l. Sedimentationstiden är dock maximalt 36 timmar. En
mer utförlig beskrivning av reningsanläggningen i Södra Länken finns i
avsnitt 5.2.1.
4.4.
Alternativa reningsanläggningar för spolvatten
4.4.1.Naturbaserad reningsanläggning för rening av spolvatten
I en artikel i Jordforsknytt skriver Amundsen et al. (2002) om hur
naturbaserade reningsanläggningar använts för rening av trafikdagvatten
och spolvatten från tunnlar i Norge. Den studerade reningsanläggningen
uppfördes år 2000 och tar hand om vattnet längs E6 på sträckan mellan
Korsegården och Vassum i Ås kommun. Den omfattar två fångdammar
och en ytvattenbassäng som tar emot spolvatten från tre tunnlar,
Nordby-, Smihagen- och Vassumtunneln samt 17 km väg.
Fångdammarna består av en sedimentationskammare följt av ett grunt
våtmarksfilter.
Ytvattendammen
består
av
en
gjuten
sedimentationsbassäng följt av en huvudbassäng. Anläggningens främsta
funktion är att sedimentera partiklar från väg- och tunnelavrinning men
den används även för biologisk rening av det tvättmedel som används
14
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
vid tunnelspolning. För att det biologiskt nedbrytbara tvättmedlet skall
brytas ned är den teoretiska uppehållstiden i dammarna fem dygn. Det
renade vattnet leds sedan ut till två närliggande sjöar.
Spolvattnet som tillfördes reningsanläggningen var starkt förorenat och
påvisade en hög toxicitet för bakterier och bottenlevande organismer. I
försök där bakterier och organismer kom i kontakt med det förorenade
vattnet vid olika skeden i reningsprocessen i ytvattenbassängen dog
samtliga. Efter sedimentering överlevde vissa bottenlevande organismer i
tre till fyra dygn. Resultaten av mätningar visar på att reningseffekten hos
ytvattenbassängen är ca 90-95 procent för både partiklar, kemiska och
biologiska föroreningar och organiskt kol (figur 7). Det sediment som
samlats i bassängens botten hade höga föroreningsgrader av Zn, Pb och
organiskt material.
Figur 7: Genomsnittlig mängd av partiklar (TSS), kemisk syreförbrukning
(COF), biologisk syreförbrukning (BOF) och totalt organiskt material
från tre tunneltvättar, samt de genomsnittliga mängderna av dessa ämnen
efter rening. Den gröna linjen beskriver den procentuella reningseffekten
för varje ämne (efter Amundsen et al., 2002).
4.4.2.
Mobilt reningsverk
Inom projektet Miljömiljarden utvecklar Trafikkontoret tillsammans med
företaget Aquateq ett mobilt reningsverk för bland annat rening av
tunneltvättsvatten (figur 8) (Rosenkvist och Andersson, 2007). Iden går
ut på att skapa en icke stationär reningsanläggning som omhändertar och
renar spolvatten på plats direkt vid föroreningskällan. Det ger en mindre
belastning på stadens dagvattennät, men också en möjlighet till rening
där befintliga reningsanläggningar inte existerar. I detta fall har ett större
fordon med ett inbyggt reningsverk utvecklats. Reningsprocessen för det
mobila reningsverket sker i sex steg. Tekniken går ut på att en
uppsamlingstank suger upp det förorenade vattnet med hjälp av ett
vakuumaggregat. Därefter separeras större sandpartiklar med ett filter
och tungmetaller skiljs antingen med ett elektrofilter eller med polymer.
Reningsvärden kontrolleras varje minut. Vid icke uppnådda värden görs
reningsprocessen om. Inga kemikalier tillsätts under reningen. Efter
rening skall vattnet ha uppnått gränsvärden så att det antingen kan
släppas ut till recipient alternativt sparas och återanvändas som
15
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
spolvatten. Slutrapporten gjord av Stockholm stad har visat att
framförallt zinkhalten minskat med tjugo procent jämfört med det
orenade vattnet.
Figur 8: Mobilt reningsverk ”Morena” som testkörts för bland annat
tunnelspolning i Stockholm (efter Aquateq, 2010).
5.
M ATERIAL OCH METODER
5.1.
Insamling av eget material
Vid ett besök i Södra Länken (natten till 26/3-10) samlades prover in på
dränvatten, slam, dagvatten samt spolvatten från tunneltvätt för vidare
fysikalisk-kemisk analys av föroreningshalter. Vid provtillfället rengjordes
de 160 cm höga betongbarriärerna av slät karaktär som går längs med
bergstunneln och används som krockskydd (Vägverket, 2003). Målet
med provtagningen var att samla in material för att göra en uppskattning
av de föroreningshalter som kommer att finnas i spolvattnet från
Förbifart Stockholm. Då de prover som insamlats inte är representativa
för en fullskalig tunneltvätt och provtagning endast skett vid ett tillfälle
finns en stor osäkerhet i resultatens giltighet. Därför kommer våra
värden att jämföras med tidigare undersökningar och en bedömning
utifrån dessa görs sedan för att tolka resultaten. Under provtagningen
skedde även ett försök där varmvatten användes för att se om detta kan
förbättra tvätteffekten.
5.2.
Provtagning
5.2.1.Beskrivning av provplats
Valet av Södra Länken som studieobjekt grundar sig på att det är den
senast färdigställda tunneln i Stockholmsregionen och antas ha liknande
egenskaper så som väggbeklädnad och ventilation som Förbifart
Stockholm. Tunneln har även en bra geografisk placering med en hög
trafikbelastning samt tillräcklig längd för att en jämförelse skall vara
rimlig.
Södra Länken är en 6 kilometer lång vägsträcka, varav 4,5 km går i tunnel
under Stockholms södra närförorter. Med av- och påfarter samt
vägsträckning i båda färdriktningarna uppgår den totala längden
vägtunnel till 18 km (Asp et al., 2007). Högsta tillåtna hastighet i tunneln
är 70 km i timmen (Vägverket, 2003). Den totala ytan som rengörs i
Södra Länken omfattar totalt 560 000 m2 där den asfalterade vägbanan
står för 170 000 m2, vägbarriärerna 60 000 m2, innertaket 170 000 m2,
väggarna 155 000 m2 och murarna (vid in- och utfarterna) 5 000 m2
(Berggren, 2009).
16
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Figur 9: Södra Länkens vägdragning. Det gulmarkerade visar vägdragningen under jord (efter Vägverket, 2003).
Två omfattande spolningar (”heltvättar”) där samtliga delar av tunneln
rengörs sker varje år, en på våren och en på hösten (Andersson, 2009a).
Dessa spolningar pågår under tre dygn, med en uppskattad vattenåtgång
på 3000 m3 (Börefelt, muntl.). Utöver dessa heltvättar sker ett flertal
mindre tvättar i tunneln. Väggrenen tvättas varje vecka, sidobarriärena
varannan vecka och körbanan enbart i samband med heltvätt (Asp et al.,
2007). Tillsammans med småtvättarna beräknas den totala
vattenvolymen som åtgår vid tvättning i Södra Länken uppgå till 15000
m3 per år (Asp et al., 2007; Karlström, 2009). I samband med tvätt
används även 23 m3 år-1 tvättmedel och antistatiskt medel motsvarande
0,03 respektive 0,01 l/m2 tunnel och år. I dagsläget används kallt vatten
6-7°C vid spolning i största delen av tunneln, men försök görs även med
varmvatten (Andersson, 2009c).
Södra Länkens vattenhantering består av en VA-station, fem
pumpstationer, fem avsättningsmagasin, en reningsanläggning för
dränvatten, sju infiltrationsanläggningar samt 1200 brunnar (Andersson,
2009a; Mróz et al., 2008). I det vatten som förs till VA-stationen ingår
både det vägdagvatten som förs in med inkommande bilar samt
spolvatten från rening av tunneln.
Södra Länkens tunnelväggar är belagda med sprutbetong och innertaket
är etappvis gjutet vilket utgör ett skydd mot inläckande dränvatten från
berget (Vägverket, 2006). Dränvattnet förs ned i en separat dränledning
under vägbanan och vidare till en specifik reningsanläggning. En del av
17
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
detta dränvatten återförs sedermera tillbaks in i berget, medan resten
pumpas till recipient tillsammans med det renade dagvattnet. Det vatten
som bildas inne i tunneln samlas upp via brunnar längs vägrenen och
pumpas vidare till VA-stationen (Vägverket, 2006; Mróz et al., 2008).
Behandlingen i VA-stationen sker i en trestegs reningsprocess där
vägdagvattnet leds in till sedimentationsbassänger där partiklar får
sedimentera i 36 timmar. Med hjälp av en oljeskimmer kan eventuell olja
som följt med avlägsnas. Om uppsatta gränsvärden inte har uppnåtts
efter sedimentering tillsätts fällningskemikalien aluminiumsulfat, PAX
(Renman, muntl). Efter rening förs vattnet vidare ut i Hammarbykanalen
som klassas som en mindre känslig recipient (Vägverket, 2006; Mróz et
al., 2008).
Ventilationen i Södra Länken består av frånluftsventilation som utgår
från att självdrag från passerande bilar genererar luftströmmar som når
till två ventilationstorn. De två ventilationstornen används för att suga
upp avgasblandad luft. Vid behov används även impulsfläktar för att
förbättra ventilationen (Vägverket, 2003; Vägverket, 2006).
Den framtida trafikprognosen för Södra Länken beror bland annat på
byggandet av andra större leder så som Förbifart Stockholm men också
införande av trängselskatter. Trafikmängden i Södra Länken var 2007
98 000 fordon under ett vardagsdygn, trots att tunneln vid byggandet
dimensionerats för 60-70 000 fordon per dygn. (Andersson, 2009a). Om
Förbifart Stockholm byggs beräknas trafiken i Södra Länken år 2035
ligga mellan 112 000- 119 000 fordon under ett vardagsdygn. Variationen
beror på om trängselskatt på Essingeleden införs eller inte (Vägverket,
2009d).
5.2.2.
Beskrivning av provtagningsmetodik
Prover har tagits vid ett tillfälle, natten till 26 mars 2010 mellan klockan
23.00 och 00.40 i Södra Länken. Detta för att analysera de potentiella
föroreningshalter som kan genereras i tunneln. Samtliga prover togs i
plastbehållare av varierande storlek. Utvalda bilder från provtagning
redovisas i figur 12-19, appendix 5. Totalt togs tio prover från fem olika
provplatser i Södra Länken:



P1, P2 och P3 (uppsamlat spolvatten)
Tre prover togs från uppsamlingstanken hos våtdammsugaren som samlar upp det
förorenade vattnet direkt efter rengöringen. I dessa prover finns spår av rengöringsmedel
då barriärerna i början av tvätten ansågs vara mycket smutsiga och rengöringsmedel därför
behövde användas. Trots att rengöringsmedlet är utspätt bör detta noteras vid analys då
medlet innehåller fosforsyra vilket kan påverka analysresultaten. Analyser har gjorts av: pH,
näringsämnen, metaller och andel organiskt material.
P4 och P5 (vägdagvatten)
Prover togs från vägdagvattnet innan det mynnade ut i sedimentationsbassängen. Detta
skedde vid VA-station 25581 (reningsverket för vägdagvatten). Det inkommande vattnet
hade ännu inte kommit i kontakt med spolvattnet. En notering som gjordes var att det var
ett överraskande stort flöde från pumpen samt att vattnet verkade ovanligt rent. Någon
förklaring till detta kunde inte fastställas. Analyser har gjorts av: pH och näringsämnen.
P6 och P7 (slam från vägdagvatten)
Två slamprover samlades in med hjälp av en spade från sedimentationsbassängens
fördelningsränna (VA-station 25581). Detta slam representerar det sedimenterade
materialet precis innan vattnet släpps ut från VA-stationen. Tanken med dessa prover är att
se vilka kontamineringar som ansamlas i slammet. Analyser har gjorts av: andel organiskt
material (P6) och tungmetaller (P7).
18
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg

Kandidatarbete 2010:07
P8, P9 och P10 (dränvatten)
Prover togs på inkommande dränvatten till Pumpstation 25481, grundvattenpumpen.
Dränvattnet avleds separat från tunneln och har ej kommit i kontakt med trafik- eller
spolvatten. Analyser har gjorts av: pH och näringsämnen.
5.3.
Kemisk-fysikalisk analys
Analys av näringsämnen, pH och organiskt innehåll har utförts på
Kungliga tekniska högskolans mark- och vatteninstitution.
Metallanalysen skedde på ALS Scandinavia AB i Luleå där proverna även
analyserades med avseende på pH och organiskt innehåll.
Näringsämnen
De näringsämnen som analyserades var PO4 – P, NH4 – N, NO2, NO2 +
NO3. 10ml prov från varje behållare filtrerades genom ett 0.45 µm filter
innan analys. Värden framtogs sedan genom Flow injection analyzing
(FIA) med hjälp av en Aquatec 5400 Analyzer.
pH
pH uppmättes med en pH-mätare av modell Orion modell 210A.
Organiskt innehåll
Först dekanterades vattnet från proverna P1-P3. Därefter placerades
dessa tillsammans med P6 i en ugn för att torka. Efter två dygn
noterades provernas vikt och en glödförlust med hjälp av en Nabertherm
ugn (550°C) utfördes. En LOI-analys (loss of ignition) genomfördes
även på P7 (1000°C) av ALS Scandinavia AB i Luleå.
Metaller
Ett generalprov av P1-P3 har analyserats av ALS Scandinavia AB i Luleå.
Analys gjordes utan föregående uppslutning. Provet har surgjorts med 1
ml salpetersyra per 100 ml prov. Analys har därefter utförts med ICPAES (optisk emissionsspektrometri, multielementteknik). Vid analys av
As, Cd, Cu, Co, Hg, Ni, Pb, S, och Zn torkades proverna vid 50°C och
elementhalterna har TS-korrigerats till 105°C. Upplösningen skedde i
mikrovågsugn i slutna teflonbehållare med salpetersyra och vatten i
förhållandet 1:1. För övriga grundämnen smältes 0,125 g torkat prov
med 0,375 g LiBO2 och upplöstes i HNO3. Därefter analyserades
proverna med ICP-AES och ICP-MS (masspektrometri med induktivt
kopplad plasma).
5.4.
Avgränsning för jämförelse mellan Förbifart Stockholm
och Södra Länken
Analysparametrarna är valda utifrån vilka föroreningar som analyserats i
tidigare rapporter. På detta sätt kan en bra jämförelse tillhandahållas med
avseende på de mest relevanta och påverkande föroreningarna som finns
i spolvattnet. De parametrar som valts för analys presenteras i tabell 6-9.
Vid utvärdering av föroreningsmängd i en tunnel finns ett flertal
påverkande parametrar som bör tas med i beräkningarna. De parametrar
som inkluderas i denna rapport är valda så att analysen skall bli så enkel
som möjligt, och samtidigt ge ett resultat som ligger nära verkligheten.
Valda parametrar är tunnellängd och trafikmängd då dessa förväntas ha
en stor inverkan på den mängd föroreningar som bildas. Föroreningarna
förväntas öka linjärt med dessa faktorer.
I och med att trafikmängd tas med i beräkningarna anser vi att
parametrar såsom tunnelns bredd och höjd inkluderas genom detta.
Vissa bedömningsparametrar såsom ventilation, vägg- och takbeläggning,
19
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
hastighet samt frekvens av tunneltvätt bedöms i denna rapport vara
likvärdiga, eller ha försumbart liten inverkan i jämförelse med parametrar
som tunnellängd och trafikmängd. Dessa kommer därför inte att tas med
i jämförelsen. Vilken fordonstyp som kommer att resa genom tunneln
har stor betydelse då det beräknas gå långt fler miljöfordon på våra vägar
vid Förbifartens färdigställande tillsammans med en förväntat minskad
användning av dubbdäck. Hur stora utsläppsskillnaderna från miljöbilar
och dubbdäck kommer att bli jämfört med idag är dock svårt att förutse
varför dessa parametrar inte kommer att tas med i denna jämförelse.
Tvättmetodik och frekvens av spolningar antas vara de samma i
Förbifart Stockholm och Södra Länken och därmed är ingen hänsyn
tagen till teknikutveckling inom tunneltvätt.
6.
R ESULTAT
I tabell 6 visas att det orenade spolvattnet har större halter orto-fosfor i
jämförelse med det inkommande vattnet till VA-stationen och
dränvattnet. De tre proverna av det orenade spolvattnet har
samstämmiga värden för orto-fosfor och ammonium. Dränvattnet från
pumpgropen visar att varken ammonium och nitrit förekommer i vattnet
samt att orto-fosforhalten är mycket låg. Samtliga prover tagna från
Södra Länken visar ett neutralt pH-värde.
Tabell 6: Mätresultat av pH, orto-fosfor, ammonium, nitrit samt nitrit och nitrat från Södra Länken.
Prov
Provnamn
pH
PO4 – P (mg L-1) NH4 – N (mg L-1)
NO2 (mg L-1)
NO2 + NO3 (mg L-1)
P1
Orenat spolvatten från ”Supersug”
7.65
1.5385
2.8661
-
-
P2
Orenat spolvatten från ”Supersug”
8.02
1.3958
2.8394
-
-
P3
Orenat spolvatten från ”Supersug”
7.79
1.5224
2.9229
-
-
P4
Inkommande vatten till VA-station
7.52
0.0383
0,0480
0.008
0.904
P5
Inkommande vatten till VA-station
7.55
0.0348
0
0.004
0.794
P8
Dränvatten från pumpgrop
7.50
0.0672
0
0
2.367
P9
Dränvatten från pumpgrop
7.46
0.0360
0
0
2.425
P10
Dränvatten från pumpgrop
7.51
0.0370
0
0
2.396
20
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Tabell 7 visar uppmätta värden av Cu på 161 µg L-1, och Zn 676 µg L-1 i
spolvattnet. Värdena för Cd, Cr och Pb var alla under den lägre
detektionsgränsen.
Tabell 7: Metallhalter i ett generalprov från det uppsamlade spolvattnet (P1,
P2 och P3), taget i Södra Länken 2010.
Element
Enhet
Mätvärde
-1
<20
Cr
-1
µg L
<20
Cu
µg L-1
161
Pb
-1
<100
-1
Cd
µg L
µg L
Zn
µg L
676
P
µg L-1
1530
Ca
mg L-1
52.4
Fe
-1
0.443
K
-1
mg L
24.9
Mg
mg L-1
6.68
Na
-1
1600
-1
2.8
Si
Al
mg L
mg L
mg L
-1
122
-1
µg L
As
µg L
<100
B
µg L-1
195
-1
31.5
Co
-1
µg L
114
Li
µg L-1
<10
Mn
µg L-1
88
Mo
-1
<20
Ni
-1
µg L
<40
Sr
µg L-1
491
-1
<10
Ba
V
µg L
µg L
µg L
21
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
I slamprovet som redovisas i tabell 8 uppmättes högst värde bland
tungmetallerna för Zn, 565 mg kg-1 TS. Därefter följde Cu på 124 mg kg1 TS och Cr, 108 mg kg-1 TS.
Tabell 8: Föroreningshalt i slamprov från vägdagvatten (P7) taget i Södra
Länken 2010
Element
Enhet
Mätvärde
Cd
mg kg-1 TS
0,105
Hg
-1
0,645
-1
mg kg TS
Cr
mg kg TS
108
Cu
mg kg-1 TS
124
Pb
mg kg-1 TS
18
-1
Zn
mg kg TS
565
MnO
% TS
0,0518
MgO
% TS
1,34
Na2O
% TS
2,25
TS
%
64,4
SiO2
% TS
68
Al2O3
% TS
10,3
CaO
% TS
3,16
Fe2O3
% TS
3,59
K2O
% TS
2,98
P2O5
% TS
0,222
TiO2
% TS
0,418
Summa
% TS
As
92,3
-1
2,1
-1
mg kg TS
Ba
mg kg TS
571
Be
mg kg-1 TS
1,74
Co
-1
14,5
-1
mg kg TS
Mo
mg kg TS
<6
Nb
mg kg-1 TS
8,84
Ni
S
-1
19,6
-1
2240
-1
mg kg TS
mg kg TS
Sc
mg kg TS
6,84
Sr
mg kg-1 TS
177
V
W
-1
67,4
-1
114
-1
mg kg TS
mg kg TS
Y
mg kg TS
22,9
Zr
mg kg-1 TS
150
22
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Tabell 9 åskådliggör mätvärden från LOI-test där samtliga prover från
det orenade spolvattnet har ett organiskt innehåll på 12 procent. Därmed
är det organiska innehållet i spolvattnet högre än det i slammet som har
ett värde på 3,4 och 9 procent.
Tabell 9: LOI-test på orenat spolvatten (P1, P2 och P3) och slam från
vägdagvatten (P6, P7) tagna i Södra Länken 2010.
Prov
Enhet
Mätvärde
P1
%
12
P2
%
12
P3
%
12
P6
%
3,4
P7
%
9
Tabell 10 visar de föroreningshalter i spolvattnet från Förbifart
Stockholm som uppskattats i denna rapport. Beräkningsgång finns
redovisat i appendix 4.
Tabell 10: Uppskattade föroreningshalter i spolvattnet från Förbifart
Stockholm.
Element
Cd*
Cr**
Cu
Pb*
Zn
P
Enhet
Uppskattat värde
-1
0,03
-1
1,05
-1
8,43
-1
4,2
-1
35,39
-1
80,1
-1
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
Ca
kg år
2743,1
Fe
kg år-1
23,19
-1
1303,5
-1
349,7
-1
83760
-1
146,6
-1
6,39
-1
5,24
-1
20,11
Ba
-1
kg år
1,65
Co
kg år-1
5,97
-1
0,52
-1
4,61
-1
1,05
-1
2,09
-1
25,7
-1
0,52
K
Mg
Na
Si
Al
As**
B
Li**
Mn
Mo**
Ni**
Sr
V**
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
kg år
*Koncentrationen av elementet låg under detektionsgränsen och har valts till 1/10 av motsvarande
värde som redovisas i tabell 11, appendix 3.
**Koncentrationen av elementet låg under detektionsgränsen och har valts till det minsta detekterbara
värdet.
23
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
7.
D ISKUSSION OCH SLUTSA TS
Diskussion av provtagnings- och beräkningsmetodik
I en jämförelse mellan våra uppmätta metallhalter i det orenade
spolvattnet i Södra Länken (tabell 7) och Vägverkets, nu Trafikverkets
tidigare uppmätta värden (tabell 11) iakttogs en skillnad med en
ungefärlig faktor 10. Detta påverkar även resultatet vid uppskattning av
föroreningshalterna i Förbifart Stockholm vilket visas i tabell 11.
Tabell 11: Jämförelse mellan våra beräknade föroreningskoncentrationer i spolvattnet
jämfört med de koncentrationer Vägverket mätt upp.
Element
Enhet
-1
Våra uppskattade värden*
Vägverkets uppskattade värden**
Cd*
mg L
0,0008
0.0058
Cr**
mg L-1
0,026
0.828
Cu
mg L-1
Pb*
Zn
0,21
2.09
-1
0,104
0.793
-1
0,88
10.6
mg L
mg L
*Värden tagna från tabell 10
**Värden tagna från tabell 1
Provtagningsmetodiken har därför i detta fall visat sig vara väldigt
avgörande för de föroreningskoncentrationer som mätts upp i
spolvattnet. Detta kan bero på skilda mätförhållanden vid
provtagningstillfällen. Exempelvis gjordes vår provtagning under tidig
vår och är därmed endast representativ för ett provtagningstillfälle.
Referensvärdena är däremot medelvärden beräknade utifrån flera års
provtagningar av spolvatten från Södra Länken. Det spolvattenprov som
tagits för vår analys togs direkt från supersugen, men det är oklart från
vart i Södra Länken jämförelseproverna tagits. En starkt bidragande
faktor till våra avvikande värden är att vägbanan endast spolas vid
samband med heltvätt. Då höga halter av bland annat Zn och Cu kan
förväntas vara beläget på vägbanan bidrar en tvätt av den med stor
sannolikhet till avsevärt högre koncentrationer av dessa ämnen.
Jämförelsevärdena från Södra Länken kommer från en heltvätt och har
avsevärt högre värden för Zn och Cu än våra mätvärden från en
barriärtvätt.
Den beräkningsgång som använts för uppskattning av föroreningshalter i
Förbifart Stockholm kan behöva justeras individuellt för olika ämnen.
Detta för att föroreningskällorna varierar beroende på vilket ämne som
studeras. Därför finns det anledning till att väga in andra faktorer som
inte tagits hänsyn till i denna rapport, såsom typ av fordon och
användning av dubbdäck.
Diskussion av uppmätta värden
Det ammonium som under näringsämnesanalysen uppmätts hos
spolvattnet (P1-P3) är högt i jämförelse med vägdagvattnet (P4-P5) och
dränvattnet (P8-P10). En möjlig orsak till detta är att ammonium kan ha
tillförts under spolningen, exempelvis som en del i det
antistatbehandlande rengöringsmedlet. Även orto-fosfor visar högre
värden i spolvattnet vilket tros ha sitt ursprung i rengöringsmedlet.
Halterna av Cu och Zn i spolvattnet klassificeras som mycket höga enligt
naturvårdsverkets jämförelsevärden för metaller i vatten (appendix 6).
Båda dessa är väldokumenterade föroreningar från biltrafik och höga
värden är förväntade. Den uppmätta koncentrationen Zn, Pb och Cu är
24
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
dock låg i jämförelse med de koncentrationer som mätts upp i
trafiktunnlar i Europa och som presenteras i tabell 3.
Tabell 12: Jämförelse mellan uppmätta föroreningshalter i spolvatten och
Naturvårdsverkets gränsvärden för föroreningshalter i ytvatten.
Element
Enhet
Uppmätt
värde*
Cd
µg L-1
Cr
-1
Naturvårdsverkets gränsvärden för ytvatten**
Mycket låg
halt
Låg halt
Måttligt hög
halt
Hög halt
Mycket
hög halt
<20
<0.01
0.01-0.1
0.1-0.3
0.3-1.5
>1.5
µg L
<20
<0.3
0.3-5
5-15
15-75
>75
Cu
µg L-1
161
<0.5
0.5-3
3-9
9-45
>45
Pb
-1
<100
<0.2
0.2-1
1-3
3-1.5
>15
-1
<100
<0.4
0.4-5
5-15
15-75
>75
Ni
-1
µg L
<40
<0.7
0.7-15
15-45
45-225
>225
Zn
µg L-1
676
<5
5-20
20-60
60-300
>300
As
µg L
µg L
*Värden tagna från tabell 7
**Värdena tagna från tabell 15
Slamproverna i VA-stationen (P6-P7) har enligt Naturvårdsverkets
jämförelsevärden för metaller i sediment höga halter av Cr och Cu.
Halterna av Zn och Ni klassas däremot som måttliga. LOI-analysen av
slammet visar på en låg halt organiskt material vilket innebär att det tillåts
gå till deponi. Det samma gäller för det sediment som kommer från
spolvattnet (P1-P3).
De uppskattade föroreningshalterna för Förbifart Stockholm som
redovisas i tabell 10 är ytterst överslagsmässiga. Eftersom provtagningen
i detta arbete utförts under tidig vår kan det stora bidraget från vägsalt
som förts in i tunneln av trafiken haft ett genomslag vid uppskattningen
av den mängd Na, 83760 kg/år, som beräknats för Förbifart Stockholm.
Halterna av Ca, 2743,1 kg/år, kan ha sitt ursprung i betongen.
Diskussion om vattenhanteringen i Förbifart Stockholm
Om Förbifart Stockholm byggs kommer den att ha den längsta
sammanhängande trafiktunneln i Sverige. Detta leder följaktligen till att
stora volymer spolvatten med hög föroreningsgrad behöver tas om hand
och renas varje år. En god reningsprocess för spolvatten är därför av
största vikt.
Förebyggande åtgärder kan underlätta underhåll och rengöring i tunneln.
Förbehandling i form av nanoteknik är att föredra då det kan minska den
mängd vatten som krävs vid rengöring eftersom partiklar lossnar lättare
från väggar och tak. Det kan även minska behovet av rengöringssåpa
som annars bidrar till ytterligare föroreningshalter i spolvattnet. Finns det
ekonomisk och praktisk möjlighet vore det optimalt att producera
belysning, skyltar och andra vitala element utav ämnen med
nanostruktur. Innan nanoteknik börjar användas storskaligt bör det dock
undersökas vilka effekter denna teknik har för miljön på både kort och
lång sikt.
För att minimera föroreningshalterna i vattnet redan under avvattning i
tunneln kan flera olika åtgärder vidtas. Då sandfång i brunnar visat sig
effektiva för avskiljning av partiklar, speciellt av det annars
svårsedimenterade kvävet, bör dessa vara standard i alla Förbifartens
brunnar. Åtgärder som försedimentering i pumpgropar innan vattnet
pumpas vidare till VA-station är ett annat exempel på tidig rening och
25
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
borde utnyttjas vid alla pumpstationer. I avsättningsmagasin är
avsättningstiden satt till 36 timmar innan utsläpp till recipient, men för
bästa effekt bör den vara längre. Teknik som fördröjer vattnets transport
till VA-stationen är därför ett viktigt reningssteg genom att det ger
möjlighet till ytterligare sedimentering.
Då Förbifart Stockholm är planlagt i ett känsligt område omgärdat av
skyddsområdet på Lovö och skyddsvattentäkten Mälaren blir
planeringen för avledandet av vattnet från VA-stationen invecklad.
Några av de möjligheter som finns består i att först rena vattnet i en VAstation och sedan leda det renade vattnet till Mälaren, Saltsjön eller
Himmerfjärdens reningsverk. Att leda vattnet till Mälaren är dock högst
olämpligt då denna är Stockholms dricksvattentäckt. Dessutom är
avståndet mellan Mälaren och Östersjön stort i jämförelse med avståndet
mellan Saltsjön - Östersjön eller Himmerfjärden - Östersjön. Det vill
säga, vattnet får transporteras en längre sträcka jämfört med de andra
alternativen.
Att leda spolvattnet till ett reningsverk som Himmerfjärden innebär
problem vid återvinningen av slammet som en restprodukt och
näringstillskott för jordbruk. Detta till följd av de förhöjda halter av
tungmetaller som finns i spolvattnet som inte kan avskiljas effektivt vid
rening. Tungmetallhalterna kan då göra slammet oanvändbart och
värdefullt näringsinnehåll i form av fosfor och kväve som annars skulle
gått att utvinna går till spillo. Att göra slammet obrukbart för återvinning
strider dessutom mot det nationella miljömålet som säger att 60 % av all
fosfor som kommer till reningsverk skall återföras till produktiv mark.
Saltsjön bedöms ha en låg känslighet för föroreningsutsläpp i jämförelse
med andra vattendrag i Stockholmsområdet. För att erhålla extra rening
innan utsläpp till Saltsjön skulle ledningen som transporterar vattnet
kunna utformas liknande Järva dagvattentunnel. Detta skulle ge en så
lång uppehållstid att tunneln fungerar som ett sedimenteringsmagasin.
Det som talar emot denna lösning är de ekonomiska aspekterna där
omkostnaderna för anläggning av vattenledningar och dagvattentunnel
blir höga. Om vattnet leds till Saltsjön är en noggrann kontroll av
vattenkvaliteten nödvändig. En bristfällig kontroll kan ge stora
konsekvenser och bli mycket kostsam. Ett exempel är om en
tankbilsolycka sker i någon av förbifartens tunnlar och det förorenade
vattnet sedan läcker till Saltsjön. Dessa faktorer är något som bör hållas i
åtanke vid dimensionering av VA-stationen.
Slutsats
Förbifart Stockholm är ännu ett projekt i planeringsstadiet varför det
finns stora möjligheter att utvärdera nya möjligheter för
omhändertagande av spolvatten. Vid utformning av Förbifart
Stockholms vattenhanteringssystem bör så många säkerhetsåtgärder som
möjligt tas i åtanke för att säkerställa vattnets kvalitet. Södra Länkens
VA-station har en så god reningseffekt att vattnet kan släppas direkt till
recipient (Hammarbykanalen) utan att gå genom ett reningsverk.
Förbifart Stockholm bör ha samma eller liknande lösning för utformning
av sin VA-station.
Det är även viktigt att utforma en god provtagningsmetodik för
provtagning av spolvatten, exempelvis vart i tunneln provtagningen skall
ske och vid vilken tidpunkt under tvätten de skall tas. En undersökning
av vilka element i tunneln som bidrar till särskilt höga halter av olika
föroreningar i trafiktunnlar kan vara till särskild hjälp vid förbehandling
26
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
med nanoteknik. Detta ger en möjlighet för punktbehandling vilket kan
spara in på behandlingskostnaderna.
Mer forskning behöver läggas på området spolvatten för att utreda
vattnets toxicitet för människor och miljö. Även återvinningsmöjligheter
för spolvattnet och det tungmetallhaltiga slammet kan bli lönsamt att
undersöka inför framtiden.
27
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
8.
K ÄLLFÖ RTECKNING
Adachi K, Tainosho Y. 2004. Characterization of heavy metal particles
embedded in tire dust. I Environment International. 30:1009-1017
Alron saneringsteknik. 2008a. Säkerhetsblad högtryckstvätt-Eco . Alron
Chemical Co AB. Versions nr 503. 5 sidor.
Alron saneringsteknik. 2008b. Säkerhetsblad Tunneltvätt . Alron Chemical
Co AB. Versions nr SM9. 3 sidor.
Alron saneringsteknik. 2008c. Säkerhetsblad SUR 2. Alron Chemical Co
AB. Versions nr 503. 4 sidor.
Amundsen CE, Roseth R, Snilsberg P. 2002. Naturbaserte
behandlingsanlegg for avrenning fra veg og tunnelvask. Jordforsknytt.
Nätupplaga. 1:2002. 2 sidor.
Andersson U. 2009a. Vanligt vatten ska vinna över smutsen.
Leveranstidningen Entreprenad. Nätupplaga.
URL:
http://www.entreprenad.com/artikel/VisArtikel.aspx?SiteID=ES&L
openr=102170004. (12-04-2010).
Andersson U. 2009b. Nytt vapen I kampen mot smutsen.
Leveranstidningen Entreprenad. Nätupplaga.
URL:
http://www.entreprenad.com/artikel/VisArtikel.aspx?SiteID=ES&L
openr=102190001. (12-04-2010).
Aquateq. 2010. Morena - för en bättre miljö. Stockholm stad trafikkontoret.
2 sidor.
Asp H, Schillström L, Norlander C, Ericson S, Krafft A. 2007.
Tvätterfarenhet från Södra Länken. Vägverket Region Stockholm. 51
sidor.
Barbosa A. E, Saraiva J, Leitão T. 2007. Evaluation of the runoff water
quality from a tunnel wash. I Highway and Urban Environment :
Proceedings of the 8th Highway and Urban Environment Symposium, Morrison
G.M, Rauch S (eds). 345-358.
Bennerstedt K. 2001. Spolvatten från trafiktunnlar i Stockholm. Stockholm
Vatten AB. Granskad av: Stenlycke J. Rapport nr 11:2001. 49 sidor.
Berggren J. 2009. Här jobbas det för högtryck. På Väg. Nr 5 November.
sidor 8-9.
Bhusan B, Koch K, Jung Y.C. 2009. Fabrication and characterization of
the hierarchical structure for superhydrophobocity and self-cleaning.
Ultramicroscopy 109:1029-1034.
Cheng Y.T, Rodak D.E, Wong C.A, Hayden C.A. 2006. Effects of
micro- and nano-structures on the self-cleaning behaviour of lotus
leaves. Nanotechnology 17:1359-1362.
Ekvall, J. 2000a. Klassificering av dagvatten och recipienter samt riktlinjer för
reningskrav, Del 1; Recipientklassificering. Stockholm Vatten AB. 2005-0311 10:41:48. 28 sidor.
Ekvall, J. 2000b. Klassificering av dagvatten och recipienter samt riktlinjer för
reningskrav, Del 2; Dagvattenklassificering. Stockholm Vatten AB. 200503-11 10:47:31. 87 sidor.
28
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Ekvall J. 2000c. Klassificering av dagvatten och recipienter samt riktlinjer för
reningskrav, Del 3; Rening av dagvatten- exempel på åtgärder och
kostnadsberäkningar. Stockholm Vatten AB, 118 sidor.
Ekvall J, Jacobsson P, Johansson T, Thörnelöf S, van der Tempel L.
2005. Dagvattenstrategi för Stockholm stad. (Antagen oktober 2002).
Stockholm Stad. Uppdaterad april 2005. 28 sidor.
Finnson A , Ekmark Z. 2009. Revaq – Syfte, organisation och avgifter. Svenskt
vatten. 13 sidor.
Folkeson, L. 2005. Spridning och effekter av tungmetaller från vägar och
vägtrafik
–
Litteraturöversikt.
Statens
vägoch
transportforskningsinstitut. VTI Rapport 512.
Hallberg M, Renman G. 2004. Försedimentering och filter vid
dagvattenrening i föroreningsbelastade och trafiktäta områden. Vatten
60: 261–268. Lund.
Hsieh C-T, Wu F-L, Yang S-Y. 2008. Superhydrophobicity from
composite nano/microstructures: Carbon fabrics coated with silica
nanoparticles. Surface & Coatings Technology 202:6103-6108.
Karlström M. 2009. E4 Förbifart Stockholm, FS1 Konsortiet Förbifart
Stockholm, PM, Tunnelavloppsvattenmängder, Föroreningsmängder, Avstämning
2 (2009-10-02). Vägverket. OW140005. 6 sidor.
Kemikalieinspektionen, 2006. Alkohol (C6-18) etoxilater.
http://apps.kemi.se/flodessok/floden/kemamne/alkohol(C618)etoxilater.htm. (28-05-10).
URL:
Landahl G, Söderholm G. 2008. Programsamråd för Förbifart Stockholm.
Stadsbyggnadsnämnden. Dnr 2008-22331-53.
URL:
http://insyn.stockholm.se/insynTransFrameMain.aspx?id=35&nodei
d=364795. (02-05-10).
Larm T. 2008. Erfarenheter från Dagvattenkonferensen ICUD’08 (International
Conference on Urban Drainage) i Edinburgh, 1-5 september 2008. Sweco.
Granskad av: Banach A. 8 sidor.
Ljung E. 2003. Tungmetallhalter i slam från avloppsreningsverk, En jämförande
studie mellan enskilda reningsverk i Europa. Examensarbete. Stockholms
Universitet. 52 sidor.
Manoli E, Kouras A, Samara C. 2004. Profile analysis of ambient and
source emitted particle-bound polycyclic aromatic hydrocarbons from
three sites in northern Greece. I Chemosphere 56:867-878.
Miljödepartimentet. 1998. Förordning (1998:944) om förbud m.m. i vissa fall i
samband med hantering, införsel och utförsel av kemiska produkter. URL:
http://www.riksdagen.se/Webbnav/index.aspx?nid=3911&bet=199
8:944. Sveriges Riksdag. (06-05-10).
Mróz A, Nilsson A, Hoffman Å. 2008. Reningsanläggningar för
trafikdagvatten – tillsynskampanj 07/08. Miljöförvaltningen. 28 sidor.
Nationalencyklopedin. 2010. Antistatmedel. Nationalencyklopedin.
Internetupplaga. URL: http://www.ne.se/lang/antistatmedel. (11-052010)
Naturvårdsverket. 2010. Miljödepartementets förslag till ny slamförordning.
Naturvårdsverket. 214 sidor.
29
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Neinhuis C, Barthlott W. 1997. Characterization and Distribution of
Water-repellent, Self-cleaning Plant Surfaces. Annals of Botany 79:667677.
Paruch A.M, Roseth R. 2008a. Treatment of tunnel wash waters –
experiments with organic sorbent materials. Part II: Removal of toxic
metals. I Journal of Environmental Sciences 20:1042-1045.
Paruch A.M, Roseth R. 2008b. Treatment of tunnel wash waters –
experiments with organic sorbent materials. Part I: Removal of
polycyclic aromatic hydrocarbons and nonpolar oil. I Journal of
Environmental Sciences 20:964-969.
Regionplane- och fastighetskontoret. 2009. Förslag till riktvärden för
dagvattenutsläpp, Regionplane- och fastighetskontoret. 20 sidor.
Rosenkvist T, och Andersson J. 2007. Avtalsbilaga 4 - Slutrapport för projekt
inom Miljömiljarden, Stockholm stad. Stockholm stad. 14 sidor.
Sauter K. 2010. Dag- och spolvattenrening för Klara- och Blekholmstunneln,
Slutrapport för projekt inom miljömiljarden, Stockholm Stad. Trafikkontoret.
Dnr 454-2574/2006. 18 sidor.
Stockholms stadsbyggnadskontor. 2009. Översiktskarta huvudsträckning,
Förbifart Stockholm, Arbetsplan, Samrådsunderlag, september 2009.
Vägverket. 1 sida.
SYVAB. 2008. Riktlinjer för oljeavskiljare. SYVAB. Utgåva 2. 8 sidor.
SYVAB. 2009. Synpunkter angående spolvatten från trafiktunnlar. SYVAB. 1
sida.
Vägverket. 2003. Södra Länken – en ny trafikled i Stockholm. Vägverket.
38 sidor.
Vägverket. 2006. Drift och underhåll av Södra Länken. Vägverket. 33 sidor.
Vägverket. 2009a. Förbifart Stockholm - Samrådsunderlag september 2009 –
Arbetsplan - Samråd Förbifart Stockholm. Vägverket. 0U02I001. 9 sidor.
Vägverket. 2009b. Vattenverksamhet Förbifart Stockholm. Vägverket.
0G14H019.doc. 70 sidor.
Vägverket, 2009c.
Vad
smutsar
luften?. URL:
http://www.vv.se/Trafiken/Miljo---dokument--lankar/Luft/Vadsmutsar-luften/. (2010-04-06).
Vägverket. 2010. E4 Förbifart Stockholm, FS1 Konsortiet Förbifart Stockholm,
Teknisk PM Avvvattning och ledningar, Koncept 2010. (Förhandskopia).
Vägverket. OW140014.doc. 35 sidor.
Wang S, Jiang L. 2007. Definition of Superhydrophobic States. Advanced
Materials 19:3423-3424.
Wellin A. 2005. Vägverket – Södra Länken – Miljöbedömningar av
tunneltvättvatten. Sweco Viak AB. 6 sidor.
WHO (World Health Organization Regional Office for Europe). 2000.
Air Quality Guidelines – Second Edition.
Personliga referenser:
Börefelt J. Serviceledare. YIT Sverige AB. Intervju (10-04-25).
Fagerberg J., Kjellsson L., Lönnergren C. 2010. Stockholm Vatten AB.
Intervju. (10-03-24).
30
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Jokinen K. 2010. Kvalitetsansvarig. SYVAB. Via e-post. (06-05-2010)
Renman G. 2010. Docent/Universitetslektor/Associate Professor på
institutionen Mark- och vattenteknik på KTH. Intervju. (10-04-22).
Ronlan A. 2010. Docent. Alron Chemical Co AB. Via e-post. (10-07-28).
Windelhed K. 2010. Projektledare. Vägverket. Intervju. (10-03-02).
31
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
9.
A PPENDIX
Appendix 1 – Förbifart Stockholms sträckning
Figur 10: Översiktskarta över Förbifart Stockholms sträckning
(efter Stockholms stadsbyggnadskontor, 2009)
32
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Appendix 2 – Lokalisering av Förbifart Stockholms VA-station
Figur 11: Översiktskarta över Förbifart Stockholms sträckning mellan Lindvreten och Sätra.
Den blåa trekanten symboliserar lokaliseringen hos den planerade VA-stationen (efter
Vägverket, 2009b).
33
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Appendix 3 – Referensvärden från Södra Länken
Tabell 13: Föroreningshalter i orenat spolvattenprov från Södra Länken, november 2004 (efter
Welin, 2005).
Element
Cd
Enhet
Mätvärde
-1
5,84
-1
μg L
Hg
μg L
1,34
Cr
μg L-1
828
Cu
Pb
-1
2 090
-1
793
-1
μg L
μg L
Zn
μg L
10 600
SS
mg L-1
13 000
pH
COD-Cr
7,5
-1
3 310
-1
mg L
COD-Mn
mg L
460
BOD-7
mg L-1
1230
Tot-N
Tot-P
-1
9,4
-1
5,7
-1
mg L
mg L
Klorid
mg L
514,0
Oljeindex
mg L-1
67
Tabell 14: Föroreningshalter i slamprov taget från spolbil i Södra Länken, november 2004 (efter
Welin, 2005).
Element
Cd
Enhet
Mätvärde
-1
0,074
-1
mg kg TS
Hg
mg kg TS
< 0,04
Cr
mg kg-1 TS
13,4
Cu
Pb
-1
19,7
-1
7,9
-1
mg kg TS
mg kg TS
Zn
mg kg TS
93
pH
-
8,5
-1
COD-Cr
mg kg TSI
28800
TOC
% av TS
7,7
Glödrest
% av TS
88,5
Tot-N
mg kg-1 TS
690
Tot-P
Klorid
-1
241
-1
187
-1
mg kg TS
mg kg TS
Alifater >C6 - C16
mg kg TS
160
Alifater >C16 – C25
mg kg-1 TS
7500
34
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Appendix 4 – Beräkningsgång
Syfte
Dessa beräkningar är överslagsmässiga och syftar till att ge en ungefärlig
uppskattning av hur stora föroreningshalter från spolvatten som kommer
att föras till VA-stationen i Förbifart Stockholm. Jämförelsen utgår ifrån
att det finns ett samband mellan föroreningshalt, tunnellängd och
trafikmängd. I denna undersökning används endast resultat från en
provtagning. För att få en mer tillförlitlig bedömning krävs att
undersökningar görs på prover tagna vid flera tillfällen. Därav är inte
dessa beräkningar statistiskt säkerställda utan ger endast en antydan om
hur situationen kommer att se ut.
Underlag
Allt underlag till dessa beräkningar finns återgivet i texten. Beräkningarna
baseras på de värden som redovisas i tabell 7. Resultaten av beräkningen
redovisas i tabell 10.
Förhållandet hos de uppmätta värdena mellan tabell 7 och tabell 11 kan
uppskattas till ungefär 1/10. Koncentrationerna av Cd och Pb var ej
redovisade som exakta värden och valdes då som 1/10 av motsvarande
värde i tabell 11. Mängden Cr, As, Li, Mo, Ni och V låg under
detektionsgränsen och valdes till det minimala detektionsvärdet.
Beräkning av viktvärde
Södra Länken har en längd på 4,5 km i varje färdriktning samt en
uppskattad ramplängd på totalt 9 km.
Förbifart Stockholm kommer att ha en total längd på 17 km i varje
färdriktning samt en uppskattad ramplängd på totalt 10 km.
Trafikmängd
Total tunnellängd
Södra Länken
98,000
4,5 * 2 + 9 = 18 km
Förbifart Stockholm (år 2035)
140,000
17 * 2 + 10 = 44 km
Viktningsvärde
140,000/98,000 = 1,43
44/18 = 2,44
Viktvärdet blir då
Beräkningar
Värden i Södra Länken i kg/år:
35
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Beräknade värden för Förbifart Stockholm (kg/år):
36
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
37
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Appendix 5 – Bilder från provtagning i Södra Länken
9.1.
Figur 12: Försök med varmt vatten vid tvättning av Södra Länkens tak.
Figur 13: Prov P1, P2 och P3 togs direkt från det obehandlade spolvattnet.
38
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Figur 14: Det smutsiga spolvattnet töms ut från supersugen ner i en vägbrunn.
Figur 15: En överblick av Södra Länkens VA-station.
39
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Figur 16: Fördelningsränna i VA-stationen, där slamprov P6 och P7 togs.
Figur 17: Insamling av slamprov P6 och P7.
40
Iris Engström, Tarah Mirbaha, Johan Åberg
Kandidatarbete 2010:07
Figur 18: Separeringsanordning för olja i den ena sedimenteringsbassängen.
Figur 19: Avsatta partiklar på Södra Länkens tak efter utflödet från en impulsfläkt.
41
Spolvattenhantering i Förbifart Stockholm – En studie av föroreningar genererade i trafiktunnlar
Appendix 6 – Naturvårdsverkets tillåtna metallhalter i vatten,
ytvatten och sediment
Tabell 15: Tillstånd, metaller i vatten (μg L-1)
Klass
Benämning
Cu
Zn
Cd
Pb
Cr
Ni
As
1
Mycket låg halt
<0.5
<5
<0.01
<0.2
<0.3
<0.7
<0.4
2
Låg halt
0.5-3
5-20
0.01-0.1
0.2-1
0.3-5
0.7-15
0.4-5
3
Måttligt hög halt
3-9
20-60
0.1-0.3
1-3
5-15
15-45
5-15
4
Hög halt
9-45
60-300
0.3-1.5
3-15
15-75
45-225
15-75
5
Mycket hög halt
>45
>300
>1.5
>15
>75
>225
>75
Tabell 16: Tillstånd, metaller i sediment (mg kg-1 TS i ytsediment, 0-1 cm)
Klass
Benämning
Cu
Zn
Cd
Pb
Hg
Cr
Ni
As
1
Mycket låg halt
<15
<150
<0.8
<50
<0.15
<10
<5
<5
2
Låg halt
15-25
150-300
0.8-2
50-150
0.15-0.3
10-20
5-15
5-10
3
Måttligt hög halt
25-100
300-1000
2-7
150-400
0.3-1.0
20-100
15-50
10-30
4
Hög halt
100-500
1000-5000
7-35
400-2000
1-5
100-500
50-250
30-150
5
Mycket hög halt
>500
>5000
>35
>2000
>5
>500
>250
>150
42