Evaluation of hydraulic and purification effects in older waste water infiltration systems

Denne masteroppgaven består av tre deler der del en gir en gjennomgang av litte- ratur knyttet til temaet rundt infiltrasjonsanlegg, del to er en større kartlegging av anlegg i Gjøvik kommune og del tre består av eget feltarbeid med detaljundersøkelser av to infiltrasjonsanlegg i Ås kommune.Infiltrasjonsanlegg for rensing av avløp fra private husholdninger er ofte den bes- te løsningen i områder hvor kommunalt ledningsnett ikke finnes, både økonomisk og miljømessig. Hvor godt infiltrasjonsanlegget fungerer avhenger av egenskapene til løsmassene i området og at anlegget er teknisk riktig utformet. Det finnes over 100 000 infiltrasjonsanlegg for mindre avløp (< 35 pe.) i Norge og en grundig for- ståelse av rensemekanismene og levetiden til slike anlegg er nødvendig. Et godt infiltrasjonsystem fjerner total fosfor (tot-P) og organisk stoff (BOF) opp mot 95% og total nitrogen (tot-N) opp mot 50%. Nærmere 100% av bakteriene fjernes. Over tid bygges det opp et biofilter i bunnen av infiltrasjonsarealet. Dette filteret senker den hydrauliske kapasiteten, men er også med på å heve rensegraden til blant annet total organisk karbon (TOC) og bakterier. Rensing av nitrogen (N) vil generelt være jevn utover driften av anlegget, og senkes ikke med alderen. Fjerning av fosfor (P) kan imidlertid gjøre dette. Det er antatt en levetid på minimum 20-30 år, avhengig av blant annet jordtype og belastning, i forhold til rensing av P. Prosessen med fjerning av P er betraktet som en tofase-prosess. En rask adsorpsjonsprosess fulgt av en saktegående diffusjon inn i porerom og felling av metallfosfat. Adsorpsjon av P ansees som en begrensende prosess i forhold til levetiden til infiltrasjonsanleg- get. Adsorpsjon av P har en klar sammenheng med jordkjemien. Flere studier har funnet korrelasjon mellom innhold av jern-, og aluminiumhydroksider og fosforads- orpsjon. Det mulig å finne den øvre grensen for adsorpsjon ved bruk av for eksempel Langmuirs likning, som finner bindingskapasiteten til løsmassene.Denne oppgaven fokuserer spesielt på renseeffekten for P i eldre anlegg. I tillegg er det sett på en del andre parametere som N og mikrobiologi (Escherichia coli og koliforme bakterier).1338 anlegg i Gjøvik kommune er kartlagt og tilstandsvurdert. Disse anleggene går inn i en database og er brukt for å gi et generelt bilde av en større mengde an- legg, samt for å få statistiske data. I tillegg er det utført detaljundersøkelser ved to anlegg i Ås kommune. Disse anleggene er henholdsvis 27 og 30 år gamle, som er i området rundt den antatte levetidsbegrensningen. Anlegg 1 viser gode resultater av jordkjemiprøvene. Innholdet av tot-P nedover i profil under infiltrasjonsanlegget er jevn, mens plantetilgjengelig fosfor (P-Al) synker. N i jorden oppfører seg som forventet med tanke på nitrifikasjon og denitrifikasjon i løsmassene. Anlegg 2 har ingen gode resultater, da prøvetakingsmetoden gir mange feilkilder. Disse kan derfor ikke gi sikre konklusjoner. Begge anleggene viser til gode renseevner når det gjelder mikrobiologi/bakterier. Det er en stor reduksjon i antall bakterier fra nærmest ut- slippssted til neste punkt, 25 cm vekk. Under feltarbeidet i Ås kommune er det også utført geofysiske undersøkelser ved anleggene.Konklusjonen fra detaljundersøkelsene i Ås kommune er at anleggene fungerer godt hydraulisk og med hensyn på fjerning av bakterier. God avstand til grunnvann, spesielt i anlegg 1, sikrer mest sannsynlig også god fosforfjerning. Jorden i begge anleggene er jernholdige og i den grad gunstige med tanke på god fosforfjerning. Kornfordelingen i anleggene er også fordelaktige i forhold til infiltrasjonsanleggets renseevne. Om en ser på et større bilde er oppbygning og belastning sammen med type løsmasse viktige parametere for om anlegget fungerer eller ikke. Kun 19 av totalt 1160 infiltrasjonsanlegg i Gjøvik kommune fungerer godt nok med hensyn på rensing av P