En flermålsanalyse for å vurdere det mest bærekraftige alternativet som nytt rensetrinn for fjerning av virvelløse dyr i drikkevannet fra Benna

Abstract

Benna er reservevannskilden til Trondheim kommune, men har siden 2017 vært avstengt på grunn av funn av virvelløse dyr i drikkevannet og på ledningsnettet. Virvelløse dyr utgjør ingen helsemessig risiko for forbrukere, men de kan påvirke den estetiske verdien på drikkevannet. Trondheim Kommune har bestemt at det er behov for å utvide vannbehandlingen ved Benna vannbehandlingsanlegg (VBA) med et ekstra rensetrinn for å fjerne slike dyr fra drikkevannet, slik at Benna kan tas i bruk som reservevannskilde. Fjerning av virvelløse dyr er en relativt sjelden problemstilling innen vannbehandling. Trondheim kommune har derfor gjennomført en pilot-studie med sju ulike piloter. De sju pilotene var en trommelsil, en trykksil, et trykkdiskfilter, en mikrofiltreringsmembran (MF-membran), en ultrafiltreringsmembran (UF-membran) og to stk. sandfilter. Denne oppgaven handler om å vurdere hvilken av pilotene som er det mest bærekraftige alternativet og som burde bli implementert som et fullskala rensetrinn ved Benna VBA. For å kunne svare på oppgavens problemstilling er det gjennomført en flermålsanalyse. En flermålsanalyse kan benyttes for å evaluere og rangere alternativer basert på ulike kriterier. I denne oppgaven er metoden Simple Multi-Attribute Rating Technique (SMART) benyttet i kombinasjon med Analytical Hierarchy Process (AHP), der AHP er benyttet for vekting av kriteriene. Totalt 35 interessenter har vektet kriteriene, og disse interessentene er delt i tre grupper; vannverkseier, forbrukere og eksperter. Det er utarbeidet et støtteverktøy i Excel for å forbedre beslutningsprosessen. Det er etablert fem kriterier for analysen. Disse kategoriseres i tre bærekraftdimensjoner; sosial, økonomi og miljø. Resultatene indikerer at trykkdiskfilteret er det mest bærekraftige alternativet for alle interessenter. Sensitivitetsanalyser og scenarioanalyser bekrefter resultatene, noe som betyr at trykkdiskfilteret er en robust beslutning. Denne analysen viser tydelig at det er Trykkdiskfilteret som er det mest bærekraftige alternativet av de sju prosessene, og som derfor burde bli implementert som en fullskala løsning i den utvidede vannbehandlingen ved Benna VBA. Hvis det viser seg at det vil være behov for å øke log-kredittene i vannbehandlingen, for å beskytte befolkningen mot sykdom, er det derimot UF-membranen som vil være den mest bærekraftige beslutningen.

Benna is the reserve water source for Trondheim municipality, but has since 2017 been out of operation due to findings of invertebrates in the distribution system. Invertebrates are not harmful for humans, but they can affect the aesthetic value of the drinking water. Trondheim municipality has decided to extend the water treatment at Benna water treatment plant (WTP) with a treatment step that removes animals from the drinking water. Removal of invertebrates is a quite rare issue in water treatment. Trondheim municipality has therefore conducted a pilot study with seven different pilots. The seven pilots where; a drum screen, a pressure screen, a pressure disc filter, a microfiltration membrane (MF-membrane), an ultrafiltration membrane (UF-membrane) and two different sandfilters. The aim of this study is to assess which of these pilots that is the most sustainable alternative, and therefore should be implemented as a new treatment step at Benna WTP. In order to answer the research question a multiple-criteria decision analysis (MCDA) was conducted. A MCDA can be used to evaluate and rank alternatives based in different criteria. In this study, SMART was used in combination with AHP. For weighting of the different criteria a total of 35 stakeholders have participated. These stakeholders where divided into three groups; waterworks owner, consumers and experts. A decision support system (DSS) was developed to improve and help in the decision-making process. To find the most sustainable alternative five criteria has been identified. These five criteria have been categorized into three sustainability dimensions; social, economy and environment. The findings of this study indicates that the pressure disc filter is the most sustainable alternative. The results were then evaluated by a sensitivity analysis and a scenario analysis. These analyses showed results similar to the original, meaning that the pressure disc filter is a quite robust decision. This study indicates that the pressure disc filter is the most sustainable alternative, and therefore should be implemented as a full scale treatment step at Benna WTP. If there is need to increase the log-credits to the water treatment to ensure safe drinking water for the consumers, the UF-membrane seems to be the most sustainable decision.