Viemärin vuotovesitutkimus jätevesipumppaamojen sähkönkulutustietoja hyödyntäen - Vesilahden kunnan jätevesiverkosto
Saarnio, Joona (2019)
Saarnio, Joona
2019
Ympäristö- ja energiatekniikka
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-03-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902271272
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902271272
Tiivistelmä
Viemärin vuotovedet ovat ympäristöstä viemäriverkostoon vuotavia pohja- maa- tai hulevesiä, joiden johtaminen ja käsittely on niiden kemiallisten ominaisuuksien vuoksi usein tarpeetonta. Vuotovesimäärien vähentämisellä voidaan vaikuttaa esimerkiksi jäteveden johtamisen ja käsittelyn kustannuksiin sekä viemäröintijärjestelmien toimintavarmuuteen.
Tässä diplomityössä arvioitiin Vesilahden kunnan jätevesiverkoston eri osissa syntyviä vuotovesimääriä, sekä paikannettiin viemärin vuotokohtia korjausta varten. Kiinteiden virtausmittareiden puuttuessa kvantitatiivinen vuotovesitarkastelu toteutettiin jätevesipumppaamojen sähkönkulutustietoja hyödyntäen. Tarkastelu perustuu jäteveden pumppauksessa tapahtuviin sähkönkulutuksen muutoksiin, joiden havaittiin indikoivan muutoksia myös jätevesivirtaamassa. Menetelmän käyttöä ja hyödynnettävyyttä pyrittiin perustelemaan teoreettisen tarkastelun lisäksi saatavilla olevalla mittausdatalla. Tulosten perusteella vaikuttaa siltä, että jätevesipumppaamojen sähkönkulutus on riippuvainen viemärivesivirtaamasta. Sähkönkulutuksen ja virtaaman yhteyttä voidaan hyödyntää vuotovesimäärien arvioimisessa kohteissa, joissa luotettavaa virtaamadataa ei ole käytettävissä.
Vesilahden kunnan viemäriverkoston vuotovesiprosentti vuonna 2017 oli 43,4 %, joka on valtakunnallista keskitasoa. Laskuttamatonta jätevettä johdettiin puhdistamolle 82 087 m3. Vuotokohtien paikantamisessa käytettiin yleisiä vuotovesitutkimuksen menetelmiä; savukokeita, kaivojen tarkastuksia ja viemärikuvauksia. Vuotoja havaittiin syntyvän erityisesti huonokuntoisten tarkastuskaivojen ja -putkien sekä jätevesipumppaamojen liitoksistaan irronneiden ylivuotoputkien kautta. Työn tuloksia voidaan hyödyntää Vesilahden kunnan jätevesiverkoston korjausohjelman suunnittelussa ja sen pohjalta tapahtuvassa vuotovesimäärien vähentämisessä. Infiltration and inflow (I/I, extraneous water) of sanitary sewer systems can be defined as groundwater or storm water that undesirably enters the sewage network. Conveying and treating the extraneous water is usually unnecessary, due to the chemical features of it. For example, economic efficiency and operational reliability of wastewater management can be improved by decreasing the amounts of extraneous water.
Formation of extraneous water in Vesilahti municipality’s sewage system is surveyed in this thesis. Leaking parts of the network were located to be repaired in sewage rehabilitation. In the absence of fixed flowmeters, the quantitative I/I review was implemented by using the electricity consumption data of the sewage pumping stations. The method is based on the changes occurring in electricity consumption of wastewater pumping. These changes were observed to indicate the changes in the flowrate of wastewater coming to the pumping station. The usage of the method was based on both theoretical review and measurement data. Based on the results, it seems that the electricity consumption of a sewage pumping station is dependent on the flow rate of the sewage coming to it. The connection of these factors can be utilized in assessing the I/I amounts, especially when there is no reliable flowmeter data available.
In 2017, the volume of I/I-water in Vesilahti municipality’s sewage system was 43.4 % of all the water conveyed to wastewater treatment plant, which is close to the national average. The percentage corresponds a volume of 82 087 m3. Locating the leaking parts of the network was implemented by using common methods of I/I investigation: closed-circuit television (CCTV) inspection, smoke tests and manhole inspection. Based on the observations made, the main routes for I/I to flow into the network seem to be damaged manholes and leaking joints in overflow pipes. The results of this study can be utilized in planning the rehabilitation program of the sewage system of Vesilahti municipality, and in reducing the I/I rate of it.
Tässä diplomityössä arvioitiin Vesilahden kunnan jätevesiverkoston eri osissa syntyviä vuotovesimääriä, sekä paikannettiin viemärin vuotokohtia korjausta varten. Kiinteiden virtausmittareiden puuttuessa kvantitatiivinen vuotovesitarkastelu toteutettiin jätevesipumppaamojen sähkönkulutustietoja hyödyntäen. Tarkastelu perustuu jäteveden pumppauksessa tapahtuviin sähkönkulutuksen muutoksiin, joiden havaittiin indikoivan muutoksia myös jätevesivirtaamassa. Menetelmän käyttöä ja hyödynnettävyyttä pyrittiin perustelemaan teoreettisen tarkastelun lisäksi saatavilla olevalla mittausdatalla. Tulosten perusteella vaikuttaa siltä, että jätevesipumppaamojen sähkönkulutus on riippuvainen viemärivesivirtaamasta. Sähkönkulutuksen ja virtaaman yhteyttä voidaan hyödyntää vuotovesimäärien arvioimisessa kohteissa, joissa luotettavaa virtaamadataa ei ole käytettävissä.
Vesilahden kunnan viemäriverkoston vuotovesiprosentti vuonna 2017 oli 43,4 %, joka on valtakunnallista keskitasoa. Laskuttamatonta jätevettä johdettiin puhdistamolle 82 087 m3. Vuotokohtien paikantamisessa käytettiin yleisiä vuotovesitutkimuksen menetelmiä; savukokeita, kaivojen tarkastuksia ja viemärikuvauksia. Vuotoja havaittiin syntyvän erityisesti huonokuntoisten tarkastuskaivojen ja -putkien sekä jätevesipumppaamojen liitoksistaan irronneiden ylivuotoputkien kautta. Työn tuloksia voidaan hyödyntää Vesilahden kunnan jätevesiverkoston korjausohjelman suunnittelussa ja sen pohjalta tapahtuvassa vuotovesimäärien vähentämisessä.
Formation of extraneous water in Vesilahti municipality’s sewage system is surveyed in this thesis. Leaking parts of the network were located to be repaired in sewage rehabilitation. In the absence of fixed flowmeters, the quantitative I/I review was implemented by using the electricity consumption data of the sewage pumping stations. The method is based on the changes occurring in electricity consumption of wastewater pumping. These changes were observed to indicate the changes in the flowrate of wastewater coming to the pumping station. The usage of the method was based on both theoretical review and measurement data. Based on the results, it seems that the electricity consumption of a sewage pumping station is dependent on the flow rate of the sewage coming to it. The connection of these factors can be utilized in assessing the I/I amounts, especially when there is no reliable flowmeter data available.
In 2017, the volume of I/I-water in Vesilahti municipality’s sewage system was 43.4 % of all the water conveyed to wastewater treatment plant, which is close to the national average. The percentage corresponds a volume of 82 087 m3. Locating the leaking parts of the network was implemented by using common methods of I/I investigation: closed-circuit television (CCTV) inspection, smoke tests and manhole inspection. Based on the observations made, the main routes for I/I to flow into the network seem to be damaged manholes and leaking joints in overflow pipes. The results of this study can be utilized in planning the rehabilitation program of the sewage system of Vesilahti municipality, and in reducing the I/I rate of it.