Infiltration and inflow (I/I) are common problems in the foul sewer system. A method to detect I/I that is not commonly used in Sweden is DTS, Distributed Temperature Sensing. DTS is based on continuous measurements of temperature over a predetermined distance in the sewer system. The I/I is detected as temperature differences in the temperature data that is registered in the sewer system. The measurements often take place over a couple of weeks or months in the sewer system. The aim of this project was to review previous studies where DTS was used to detect I/I in foul sewers.  Data from a wastewater treatment plant in Umeå together with meteorological data were analysed to be able to visualize the problem of I/I and then suggest how DTS can be applied in Sweden. Both automated and visual analyses was performed to find if there were any relationships between wastewater temperature, wastewater flow and precipitation.   The outcome was that it is possible to apply DTS in the foul sewages to detect I/I. DTS seemed to be able to detect I/I in all types of sewage material, however it is dependent on that the I/I temperature differs from the temperature of the foul sewage water. It is an expensive technique but if it is meant to be used many times to analyse bigger areas it can be worth the costs. If larger areas are to be investigated, the costs for DTS and current methods are approximately the same.  At the wastewater treatment plant in Umeå, a slight relationship between wastewater temperature, wastewater flow and precipitation could be detected. The degree of dilution was calculated to 1,34 which means that about 25% of the sewage water is I/I. The conclusion from this was that I/I exists in the foul sewers in Umeå. The leakage points could not be located with this analysis. DTS could be a possible method to detect the leakage points of I/I in foul sewers. Unlike smoke tests, colouring and video-inspection of the sewers, DTS might be able to detect smaller leakage points. / Tillskottsvatten är ett vanligt problem i spillvattenledningsnätet. DTS, Distributed Temperature Sensing är en metod som inte är vanlig i Sverige för kontroll av spillvattenledningar. Tekniken bygger på kontinuerliga temperaturmätningar under en tidsperiod över en förutbestämd sträcka och registrerar temperaturavvikelser som kan uppstå i samband med inläckage av tillskottsvatten. Syftet med projektet var att granska tidigare utförda studier med DTS för att ta reda på hur tekniken kan användas för att lokalisera inläckage i spillvattenledningar. För att vidare illustrera problematiken med tillskottsvatten i spillvattennätet samt föreslå hur DTS kan appliceras i Sverige genomfördes en analys av mätdata på inkommande vatten till reningsverket på Ön, Umeå. Både visuella och automatiserade analyser genomfördes där tolkningar gjordes utifrån mätdata från reningsverket tillsammans med nederbörds- och lufttemperaturdata. En regressionsanalys genomfördes som automatiserad analys för att undersöka eventuella samband mellan spillvattentemperatur, spillvattenflöde och nederbörd. Projektet inleddes med en litteraturstudie där det utreddes hur DTS fungerar teoretiskt och praktiskt. Litteraturstudien visade att DTS är praktiskt möjligt att applicera i spillvattenledningsnätet för att leta inläckagepunkter för tillskottsvatten. Inläckage kan registreras som ökningar eller sänkningar i spillvattentemperaturen beroende på lufttemperaturen. Den är inte beroende av material på ledningarna men däremot är DTS beroende av att tillskottsvattnet är av annan temperatur än spillvattnet. Det är en dyr teknik men kan vara värt investeringskostnaderna om mätningar tänkt ske många gånger under längre perioder. Vid kontroll av större områden med hjälp av röktest kombinerat med färgning av vatten och filmning är kostnaderna ungefär de samma. Utifrån mätdatan från reningsverket och nederbördsdatan från Umeå universitet kunde vissa samband påvisas mellan spillvattentemperatur, spillvattenflöde och nederbörd. Ett visst samband kunde även urskiljas mellan spillvattentemperatur och spillvattenflöde. Utspädningsgraden av spillvattnet beräknades till 1,34 vilket innebär att cirka 25% av vattnet i spillvattenledningarna är tillskottsvatten. Slutsatsen som kunde dras utifrån detta var att tillskottsvatten existerar i spillvattenledningsnätet som leder till reningsverket på Ön i Umeå. Däremot kunde inga slutsatser dras för att säga var inläckage av tillskottsvatten sker. DTS skulle kunna appliceras i ledningsnäten för att undersöka närmare var inläckagepunkterna är och tillskillnad från rökning, färgning av vatten och filmning som används idag kan DTS sannolikt upptäcka fler typer av inläckage.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAVF.pdf: 3142723 bytes, checksum: d32fec625d6a407ea812f6bfdadc0c46 (MD5) Previous issue date: 2006-02-28 / The main purpose of this work was to identify and to estimate the rainfall derived infiltration and inflow (IADP) into the sewer in a small city and to do an analysis of their influence on this collection system. This work was composed by field measurements on the sewage flowrate output and volume arriving to the Sewage Pumping Plant Station, simultaneously to the collection and measurement of rainfall on the corresponding same urban watershed area of the Borborema, in São Paulo State. The existing methodologies were divided in the follow steps: choosing and characterization of the working field; data collection of the sewage volume and flowrate; collection of the rainfall data; choosing and characterization of the data collected; employment of existing models and methodologies useful to the present available data, in order to derive the underground water infiltration rate and the overflow occurring in the sewage colletion network. The volumetric and percentile IADP were quantified. The constant unitary rate (TUC) was also estimated, by several ways. The results allowed obtaining mathematical formulations to derive the IADP and TUC of the Borborema s sewage network. Such mathematical formulations are suitable to be applied in urban areas of cities of a similar to that of Borborema. It was estimated that the IADP can generate flowrates 2,5 times greater than the sewage flows in dry weather and infiltration rates in the sewage network similar to those adopted for system design. The work allowed to estimate how complex are the infiltration and inflow of stormwater in the sewer network. The methodologies applied were quite simple and may be easily applied in other cities. / O objetivo precípuo desta pesquisa foi identificar e estimar a infiltração e o afluxo devidos da precipitação (IADP) na rede de esgoto sanitário em município de pequeno porte e efetuar uma análise da sua influência no sistema de esgotamento sanitário. Este trabalho foi realizado através da medição em campo de vazão e volume de esgoto sanitário a montante da EEE Estação Elevatória de Esgoto, simultaneamente com a coleta e medição da chuva precipitada na correspondente área urbanizada da bacia hidrográfica da cidade de Borborema/SP. As metodologias empregadas foram divididas nas seguintes fases: escolha e caracterização do local da pesquisa; coleta de dados de vazão e volume dos efluentes de esgotos sanitários e coleta de dados de precipitação de chuva no local do estudo; seleção e caracterização dos dados coletados; aplicação das metodologias e modelagens existentes possíveis de aplicar em função dos dados disponíveis, para a obtenção da taxa de infiltração das águas subterrâneas e da sobrecarga na rede de esgoto sanitário. Quantificou-se o IADP volumétrica e percentualmente. Calculou-se também a taxa unitária constante (TUC), sob diferentes formatos. Os resultados desta pesquisa permitiram a obtenção de equações matemáticas para avaliação da IADP e da TUC do sistema de esgoto da cidade de Borborema que possivelmente poderão ser aplicadas em áreas urbanizadas de outras cidades do mesmo porte. Estimou-se que a IADP pode gerar volumes 2,5 vezes maiores que o volume de esgotos em tempo seco, bem como taxas de infiltração na rede coletora próximas àquelas adotadas para cálculo da rede. O trabalho possibilitou avaliar quão complexos são a infiltração e o afluxo de águas de chuva na rede de esgoto sanitário. Os métodos empregados, tanto de coleta quanto de modelagem, foram muito simples e podem ser aplicados em outras cidades com certa facilidade.