Jon Kristian (24) fulgte drikkevannet fra kilden til krana med lite brukt metode

Jon Kristian Rakstang har tatt et dypdykk i Trondheims drikkevann. Resultatet er kanskje ikke så friskt som trondheimerne kunne håpet. Foto: Lene Knutli/COWI

Sivilingeniør Jon Kristian Rakstang (24) i COWI tok i bruk en lite brukt metode for å undersøke hvor lang tid drikkevannet brukte på å nå ut til trondheimernes vannkraner. Eldre vann kan øke sjansen for biologisk vekst i drikkevannet.

Publisert: 7 Mai 2021

I Trondheim starter reisen til drikkevannet i Jonsvatnet. Etter at vannet herfra har blitt behandlet i et vannbehandlingsanlegg, fordeles det utover i kommunens store nettverk av vannledninger.

For å ha trykk nok i vannet til å kunne nå ut til samtlige husstander i høydene på for eksempel Tyholt eller Byåsen, må vannet innom høydebasseng og pumpestasjoner, før det til sist renner inn i folks vannkraner og drikkeglass.

Prosessen høres kanskje enkel ut. Men en ny studie viser at det tar lengre tid enn de fleste kanskje tror.

– Resultatet fra datamodeller viser at drikkevannet i kommunen noen steder kan ha en alder på rundt 45 døgn i gjennomsnitt. I norske kommuner som Trondheim, der det er mange trykksoner og høydebasseng, kan det være krevende å regulere hvor gammelt vannet blir, sier Jon Kristian Rakstang, sivilingeniør i COWI.

Lang reisevei: Datasimeringen viser den estimerte vannalderen i ulike deler av Trondheims vannett. Rakstangs saltstudier viser at datasimuleringenes anslag er konservative.

Men spiller det egentlig noen rolle hvor gammelt vannet vi drikker er?

– Det er ikke nødvendigvis et stort problem å ha høy vannalder i Norge. Vi har ennå ikke nok vitenskapelig grunnlag til å si om eldre vannfører til dårlig vannkvalitet under norske forhold. Men våre studier viser en sterk sammenheng mellom vannalder og kimtall, som er den totale mengden av bakterier i drikkevannet. Det pågår forskning, blant annet ved NTNU, som undersøker dette nærmere.

Brukte saltlake til å spore vannet
Rakstang er kommunalteknisk rådgiver og sivilingeniør i COWI. I fjor leverte han masteroppgaven sin Modeling of Water Age in the Drinking Water Distribution System of Trondheim Kommunei samarbeid med Trondheim kommune og NTNU.

Nylig ble resultatene publisert i en fagfellevurdert artikkel i tidsskriftet Vann. Og i slutten av april skal han presentere funnene virtuelt på en anerkjent internasjonal vannkonferanse, EGU General Assembly 2021.

Bakgrunnen for oppgaven var at han ville finne ut om datasimuleringer og modeller som beregner vannets alder stemmer med virkeligheten.

Han brukte en godt utprøvd, men lite benyttet metode for å undersøke om programvarenes estimater stemte. I samarbeid med Trondheim kommune ble totalt 58 kg salt – som utgjorde 160 liter saltlake – tilsatt i drikkevannet til Trondheim.

Høydebassenget på Kuhaugen var en av Jon Kristians målepunkter. Fra Jonsvatnet bruker drikkevannet rundt 11 timer på reisen hit.

Den elektriske ledningsevnen til vann påvirkes av nettopp salt. Ved å måle ledningsevnen til vannet, kunne de se hvor lang reisetiden var. Han understreker at metoden er helt trygg, og at saltmengden ikke påvirket drikkevannskvaliteten til Trondheimerne.

– Vi tilsatte salt i deler av vannet i vannbehandlingsanlegget i en time. Vi bruke måleutstyr ved to høydebasseng, to pumpestasjoner og to punkter ved hovedvannledningen i Trondheim for å registrere hvordan denne "pakken" med saltvann spredte seg utover i vannettet. Slik kunne vi se hvor lang tid vannet brukte på å reise til ulike bydeler i Trondheim, og vi kunne se om det stemte overens med datasimuleringer.

Slik ser en forenklet versjon av saltforsøket ut: Vann tilsatt salt (t.h) leder strøm bedre enn vann som ikke er tilsatt salt (t.v). Slik kunne Rakstang måle vannets reisetid ut i Trondheims vannledninger.

Kommunen ble overrasket over resultatet
Avdelingsleder for vann og avløp ved Trondheim bydrift, Odd Atle Tveit, beskriver funnene som svært verdifulle for drikkevannet i Trondheim.

– Det var veldig overraskende for oss, vi hadde egentlig ikke noe tro på at han skulle finne noe. Denne metoden kan bli verdifull for oss. Vi lærer å kjenne systemet vårt på en bedre måte, og vi får vannmodellene våre til å gjenspeile virkeligheten.

De har vurdert bruk av andre typer sporstoffer tidligere, men han beskriver bruken av salt som svært enkel å gjennomføre.

– Studien er kjempespennende, og Jon Kristian har gjort et veldig godt arbeid. Med mer sannferdige modeller kan vi treffe bedre med tiltak vi gjør i vannettet. Hvis vi opplever vannkvalitetsproblemer et sted i nettet, eller hvis vi ser at det er lang oppholdstid et sted, så kan vi trå til med endringer på de rette stedene.

Roper varsku om gamle rør, men de gamle kan være spreke
De siste årene har investeringsetterslepet på drikkevannsinfrastrukturen vår skapt overskrifter. Tidligere i årpresenterte Sintef og Norconsultsummen 332 milliarder kroner som prisen vi må betale for å få vann- og avløpsinfrastrukturen vår opp til et akseptabelt nivå.

Rådgivende ingeniørers forening (RIF) har også brukt rapporten State of the Nation til å rope varsku om tingenes tilstand.27.april 2020 kunne vi lese de oppdaterte tallene i VG som gir oppgraderingen av vannforsyningsanlegg og avløpsanlegg en prislapp på henholdsvis 250 milliarder og 320 milliarder kroner.

Odd Atle Tveit fra Trondheim bydrift forklarer at alderen på ledningsnettet ikke er synonymt med dårlig vann.

– Jeg pleier å sammenligne alderen på ledningsnettet med alderen på mennesker. Det finnes 80- og 90-åringer med veldig god helse. Og det finnes unge med en dårlig livsstil, som gjør dem utsatt for belastningsskader. I ledningsnettet i Trondheim er det faktisk hippiegenerasjonen – 68'erne – som har vist seg å slite mest, ikke gamlingene. Alder er bare én av mange faktorer.

Det samme gjelder alderen på drikkevannet: Det trenger nødvendigvis ikke å si noe om drikkevannskvaliteten.

– Vannalder har noe å si, men det er ikke et farepunkt i seg selv. Hvor gammelt er vannet vi kjøper i butikken for eksempel? Vannet i Jonsvatnet er også rundt 10 år gammelt når det kommer inn i vannbehandlingsanlegget fra kilden. Det som er avgjørende er vannkvaliteten ut fra vannbehandlingsanlegget, hvilket rørnett vannet har gått gjennom og hvilken temperatur det har.

Store avvik fra simulering til virkelighet
Jon Kristian Rakstang forteller at hendelser som den på Askøy i 2019, der høydebasseng hadde vært litt utenfor kontroll, viser at det er svært viktig at kommunene har god kontroll på vannettet sitt.

– Her kan vannettsmodeller bli svært viktige, med datamodellering og simulering. Derfor er det viktig å vite hvor nøyaktige vannmodellene vi bruker er.

I analysene sine fant han lineære avvik mellom hva modelleringene viste og hvor lang tid vannet faktisk brukte på reisen.

– På en av målestasjonene spådde modelleringsdataen min at det skulle ta 9 timer for vannet å nå ut, mens vannet i realiteten brukte 15,5 timer. Dette gjaldt for hele eksperimentet – vannets reisetid var lengre enn antatt. Hovedårsaken er trolig at datamodellen beregner for et høyere vannforbruk enn det som er reelt.

Vannprøvene ble tatt ved seks ulike lokasjoner i Trondheim: To pumpestasjoner, to høydebasseng og to punkter av hovedvannledningen.

Så ille er det likevel ikke. 73,1 prosent av vannet i Trondheim er forventa å ha vannalder under 8 døgn.

– Men noen steder er alderen forventet å være vesentlig høyere. Noen steder var den estimerte snittalderen opptil 45 døgn. Dette er ikke nødvendigvis et stort problem, og man må ikke glemme at modeller gir et forenklet bilde av virkeligheten.

Eldre vann kan ha større innhold av ulike mikroorganismer
Det er vist gjennom forskning at drikkevann med høy alder har en annen mikrobiologisk kvalitet enn drikkevann som nylig har gjennomgått vannbehandling, forteller Rakstang.

Studien viser en statistisk sammenheng mellom vannalder og mengden bakterier i drikkevannet. Jon Kristian er likevel ikke bekymret for drikkevannet hjemme på Byneset.

– Det vi fant var at det var en tydelig sammenheng mellom vannalder og kimtall, som er en mye brukt indikator som sier noe om den totale mengden av bakterier i drikkevannet. Vi har ennå ikke nok vitenskapelig grunnlag for å si hvorvidt eldre vann gir lavere drikkevannkvalitet eller ikke under norske forhold. Og det norske råvannet er vanligvis kaldt, noe som motvirker biologisk vekst.

Han tror saltmetoden kan være en effektiv, billig og trygg metode som kan benyttes for å få bedre oversikt over bevegelsesmønster og alder på drikkevannet.

– God kontroll på vannalderen er verdifullt. Tracer-studier med salt kan være en trygg og billig metode for å måle. Kostnadene på dette studiet var veldig lave. Dette kan nok flere kommuner enn Trondheim ha nytte av å teste.

Brannsikkerhet kan gi høy vannalder
Så hvorfor er drikkevannet vårt såpass gammelt? Jon Kristian tror først og fremst at dette henger sammen med at vi har en spredt bebyggelse. I tillegg kan strenge krav til brannvann-kapasitet, gi store ledningsvolum i forhold til forbruket.

Det er tilfellet i Midtbyen, som kom dårligst ut i datasimuleringen hans med hensyn til vannalder.

Ikke best i test, men fortsatt drikkanes: Midtbyvannet er det eldste i Rakstangs simuleringer.

– Midtbyen har vannrør med stor diameter for å ha kapasitet nok til å slukke store branner i en nødsituasjon. I en vanlig hverdag brukes derimot ikke så mye vann, som gjør at vannet kan bevege seg sakte, samt at det kan bytte retning mange ganger. Da kan den gjennomsnittlige vannalderen bli høy, anslagsvis rundt 40 døgn

Han understreker at vannalder-tallene er hentet fra datasimuleringen, og ikke tracer-studiet.

– Vi følte oss likevel trygge på å vise dette som et resultat, ettersom resultatene fra tracer-studien viste at datamodellene ga relativt konservative tall i forhold til virkeligheten.

Norske kommuner er også pålagt å holde øye med kimtall i drikkevannet. Odd Atle Tveit fra Trondheim bydrift understreker at de ikke har påvist høye kimtall i Midtbyen

– Vi opplever heller ikke klager på vannkvaliteten i Midtbyen.

Nordmenn bortskjemt med rent råvann
Han tror også at deler av svaret på den høye vannalderen ligger i at nordmenn er litt bortskjemte.

– I Norge er vi på mange måter i en særstilling. Vi har de fleste steder så stor tilgang på vannressurser at vi har tillatt oss å ha en høy lekkasjeprosent i vannettet – en tredel av vannet vårt forsvinnerpå vei til krana. I land som USA og Spania, som er avhengig av å bruke klor for at vannet skal være hygienisk sikkert, er man avhengig av å ha god kontroll på vannalderen, fordi renseeffekten stuper etter 8-14 dager.

Norske kommuner kan med fordel utforske nye metoder som gir bedre kontroll over drikkevannet, mener Rakstang.

Ikke bekymret for Byneset-vannet sitt
Selv kommer Rakstang fra Byneset. Han er ikke bekymret for å fortsette å drikke kranvannet hjemme.

– Simuleringen viste at drikkevannet på størstedelen av Byneset sannsynligvis har en gjennomsnittlig vannalder på cirka åtte døgn i en situasjon der Byneset har forsyning fra Jonsvatnet.

For noen abonnenter på Byneset må derimot vannet innom høydebassenget på Klefstadhaugen. Da kan vannet være eldre.

– Og det er helt naturlig siden vannet har en viss oppholdstid i høydebassenget. Det er likevel godt innafor, avslutter Rakstang.

Han får støtte fra Odd-Atle Tveit i Trondheim bydrift.

– Jeg er ikke bekymret for drikkevannet i Trondheim. Men at ny teknologi og nye analysemetoder kan bidra til å gjøre det enda bedre, er jeg sikker på.