Transcript Perkolationstest av naturgrus och bergkross för att undersöka

Perkolationstest av naturgrus och bergkross för att
undersöka användbarheten till infiltrationslager och
infiltrationsförstärkning i små avloppsanläggningar
Rose-Marie Nilsson
[email protected]
Miljövetenskapliga institutionen
Lunds Universitet 2014
Små avloppsanläggningar
 Krav – materialet måste ha förmåga att infiltrera, sila igenom, rena
och avleda spillvattnet.
 Vattengenomsläpplighet - beror på:
 Kornstorleksfördelning
 Flack kurva
 Tillräcklig spridning på kornstorlekarna
 Hydraulisk konduktivitet (hur snabbt vattnet rör sig genom materialet)
 Porernas storlek (kornstorleksfördelning, kornens form och markens kompaktering)
 Porernas vattenfyllnadsgrad (högre vattenfyllnad ger högre konduktivitet)
 Infiltrationshastighet (tiden det tar att tränga igenom ytan till filtermaterialet)
 Materialets kompaktering
 Vattenfyllnadsgraden
 Biohudens tjocklek
 Naturgrus kompakteras mer än kross på grund av kornen form
 LTAR-värde – mått på hur mycket vatten en anläggning kan ta emot på
lång sikt utan att svämma över = infiltrationskapaciteten efter att den
nått ett stabilt värde
Täkter
4 st grus/krosstäkter i trakten
 Schweden Splitt AB, Elleholm – ej tvättad kross av
gnejsgranit med låg halt stenmjöl
 NCC Roads AB Sverige sydväst, i Karlshamn – ej tvättad
kross av diabas med hög andel finmaterial
 Bröderna Björklunds grus AB, Olofström – tvättad
naturgrus och tvättad kross av granit
 NCC via betongfabriken i Sölve – ej tvättad naturgrus
och kross av sten från grustäkten
 (Nilssons grus och transport, Ljungryda – ej provtagen)
Schweden Splitt AB, Elleholm
Ej tvättad kross av gnejsgranit med låg andel
stenmjöl
 Verksamhetsutövaren har ingen specifik fraktion som
de rekommenderar till infiltrationsmaterial.
Perkolationstest
Företag
Dimension
(mm)
Tvättad
Ursprungsmaterial
Ursprungsbergart
LTAR
Schweden Splitt AB,
Elleholm
2—5 mm
nej
kross
Gnejsgranit
>180
Schweden Splitt AB,
Elleholm
0—5 mm
nej
kross med större
mängd finmaterial
Gnejsgranit med låg
halt av finmaterial
29
Schweden Splitt AB,
Elleholm
0—5 mm
nej
kross grövre
Gnejsgranit med låg
halt av finmaterial
29
Schweden Splitt AB,
Elleholm
0—2 mm
nej
kross
Gnejsgranit med låg
halt av finmaterial
24
Schweden Splitt AB, Elleholm
Ej tvättad kross av gnejsgranit med låg andel
stenmjöl
 De finare fraktionerna, 0/5 mm och 0/2 mm, har LTARvärde 24-29
 Högre packningsgrad i marken ger ännu lägre LTAR-värde
 Hög vattenfyllnadsgrad i proven – vid lägre fyllnadsgrad
erhålls ett lägre LTAR-värde
 Även en låg andel stenmjöl förefaller att vara tillräckligt
för att väsentligt minska genomsläppligheten i
materialet.
NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn
Kross av diabas med hög andel finmaterial (upp
till 20% av utfallet)
Materialet ansågs av verksamhetsutövaren
inte att vara lämpligt till infiltrationslager
Perkolationstest
Företag
NCC Roads AB
Sverige sydväst,
Karlshamn
NCC Roads AB
Sverige sydväst,
Karlshamn
Dimension
(mm)
2--5
Tvättad
Ursprungsbergart
LTAR
nej
Ursprungsmaterial
kross
Diabas
>180
0--8
nej
kross
Diabas med 20%
finmaterial i utfallet
>150
NCC Roads AB Sverige sydväst, Karlshamn
Kross av diabas med hög andel finmaterial (upp
till 20% av utfallet)
 Mycket genomsläppligt både i 2/5 och i 0/8 mm
fraktionerna
 Brant kornfördelningskurva med mycket av de allra största
och de allra minsta kornen ökade genomsläppligheten
 Stenmjöl och vatten bildade slam som till viss del sköljdes
ut under vattenmättnadsfasen
 Mycket kantiga korn försvårade packning av materialet
 Materialet tenderade att separera under hanteringen –
troligen ingen homogen kornfördelning i provet
Bröderna Björklunds grus AB, Olofström
Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit
Verksamheten säljer material till infiltrationslager
inom ett större område i trakten
Perkolationstest
Företag
Bröderna
Björklunds Grus AB,
Olofström
Bröderna
Björklunds Grus AB,
Olofström
Bröderna
Björklunds Grus AB,
Olofström
Bröderna
Björklunds Grus AB,
Olofström
Bröderna
Björklunds Grus AB,
Olofström
Dimension
(mm)
0,2--8
Tvättad
Ursprungsmaterial
Naturgrus (sand)
Ursprungsbergart
LTAR
blandat
97
0--8
ja
naturgrus,
(betonggrus)
blandat
80
0,2--8
ja
kross
Granit
93
2--5
ja
kross
Granit
>180
0,2--2
ja
kross
Granit
82
ja
Bröderna Björklunds grus AB, Olofström
Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit
 Allt tvättat material i fraktionerna 0/8 och 0,2/8 hade
LTAR-värde mellan 80-97
 Högre packningsgrad i marken ger lägre LTAR-värde.
Naturgrus kompakteras mer än kross
 Hög vattenfyllnadsgrad i proven – lägre fyllnadsgrad ger ett
lägre LTAR-värde
 Ingen märkbar skillnad mellan tvättad naturgrus och
tvättat krossmaterial i fraktionen, 0,2/8 mm
(markbäddssand)
 Även kornstorleksfördelningskurvan var likartad
 Troligen var kornens form också ganska lika eftersom inte
genomsläppligheten förändrades
Bröderna Björklunds grus AB, Olofström
Tvättade produkter av naturgrus och kross av granit
 När stenmjöl och de minsta fraktionerna är borta
(0,2/2mm) är genomsläppligheten hög även om de
största kornen är bortsorterade (LTAR-värde 82)
 Liten spridning på kornstorlekarna minskar
genomsläppligheten på sikt
 Krossat material gör att kompakteringen minskar och
materialet förblir mer genomsläppligt än natursand
 Hög vattenfyllnadsgrad i proven – lägre fyllnadsgrad ger ett
lägre LTAR-värde
 2/5 fraktionen extremt genomsläpplig, LTAR >180
Bröderna Björklund AB
Kornstorleksfördelning
tvättad kross 0/8
Naturvårdsverkets kravgränser
för markbäddsand (1987)
NCC i Sölve, Sölvesborg
Ej tvättad naturgrus och kross från sten av de
bergarter som förekommer i grustäkten
Verksamheten säljer inte grus specifikt till
infiltrationer
Perkolationstest
Företag
NCC via
betongfabriken i
Sölve
NCC via
betongfabriken i
Sölve
NCC via
betongfabriken i
Sölve
Dimension
(mm)
0--8
Tvättad
0--8
nej
0--8
nej
nej
Ursprungsmaterial
Naturgrus mursand med
hög andel
finmaterial
Naturgrus gjutgrus
Ursprungsbergart
LTAR
blandat
70
blandat
58
kross
blandat (av de större
stenarna i grustaget)
29
NCC i Sölve, Sölvesborg
Ej tvättad naturgrus och kross från sten av de
bergarter som förekommer i grustäkten
 Naturgrus 0/8 hade ett LTAR-värde mellan 58-70
 Högre packningsgrad i marken ger lägre LTAR-värde.
Naturgrus kompakteras mer än kross
 Hög vattenfyllnadsgrad i proven – lägre fyllnadsgrad ger ett
lägre LTAR-värde
 Ej tvättad kross från samma bergart och i samma
fraktion har betydligt lägre genomsläpplighet än
naturgrus (LTAR-värde 29)
Troligen stor andel stenmjöl
Sammanfattande slutsatser - perkolationstest
 Naturgrus behöver inte tvättas för att användas till
infiltrationer
 Tvättning av naturgrus ökar inte LTAR-värdet speciellt
mycket
 Kross behöver troligen tvättas för att kunna användas till
infiltrationer
 Tvättat material i fraktionerna 0/8 och 0,2/8 har likvärdiga
LTAR-värden för kross från granit och naturgrus
 Mycket stor genomsläpplighet i fraktionen 2/5 mm och
ingen skillnad på genomsläppligheten om materialet är
tvättat eller inte
 Bergarten påverkar genomsläppligheten i krossat material
 Flack och linjär kornfördelningskurva är viktig
 OBS! även andra parametrar än genomsläppligheten
påverkar lämpligheten som infiltrationsmaterial