Våtmarker kan utjämna pulser som uppstått vid behandling i avloppsverk. Här har ett fullskaleexperiment genomförts, där partikelrikt avloppsvatten från ett verk under 8 timmar förts till en våtmark under kontrollerade former och där responsen genom våtmarken mätts.
Av: Jörgen Hanaeus
Partikelrikt vatten från en sedimenteringsbassäng för avlopp har förts till inloppet för en våtmark under 8 h. Våtmarken bestod av tre avlånga, seriekopplade dammar följda av fyra parallellkopplade vassbevuxna konstruerade våtmarker med horisontell strömning. Hydrauliken har följts via spårämne (Litium). Prover på näringsämnen, partikelinnehåll och E. coli har tagits före dammarna, före och efter våtmarken för att se om den inducerade pulsen utjämnats under transporten. Påtaglig utjämning skedde, något olika för olika parametrar.
Bakgrund
Konstruerade våtmarker (Constructed wetlands, CW) har anlagts efter avloppsverk med syfte att förbättra och utjämna avloppskvaliteten, troligen också flödet. Avskiljningsförmågan i våtmarker har mätts, men i stort sett bara under normala och jämna driftsförhållanden. Artikelförfattarna vill få ett mått på hur våtmarken svarar på en hög belastningspuls och använder därför en avloppsanläggning med tillhörande våtmark för att tillskapa en puls till våtmarken och mäter under våtmarkspassagen förändringar i vattenkvaliteten.
Anläggningen
Den nyttjade anläggningen ligger i Grou, Nederländerna. Den består av en mekanisk behandlingsenhet, en luftad ringkanal och en efterföljande sedimenteringsbassäng. Därefter strömmar vattnet till den del som utsattes för experimentet och som består av tre avlånga öppna dammar kopplade i serie, med ett medeldjup av 1,35 m och vardera med en volym av ca 400 m3. Den totala uppehållstiden mättes till 17,9 h vid flödet 1200 m3/d. Den egentliga våtmarken består av fyra parallellkopplade dammar med vattendjupet 0,4 m och planterade med bladvass. De har vardera volymen 443 m3 och en uppehållstid av 23,6 h vid ovannämnda flöde.
Försöket
Partikelrikt vatten pumpades från sedimenteringsbassängen enligt ovan. Två ingångar till pumpen; en ytlig och en nära sedimentytan. En timme före pumpstart doserades litiumklorid till inloppet till de öppna dammarna. Li-koncentrationen följdes med selektiv elektrod.
Uppehållstiden för resp enhet definierades då 50 % av tillsatt LiCl hade passerat. Pumpningen pågick under 8 h. Basflödet enligt tidigare uppehölls hela tiden. Prov togs en vecka före pumpstart, 2 h före och 2 veckor efter pumpstart. I varje gränspunkt togs fyra prover, mellan 1-2 h efter att max Li-halt passerat och därefter med 2-4 h intervall. Proverna togs 10-20 cm under vattenytan.
Semikontinuerliga mätningar gjordes också. Turbiditet, konduktivitet, redoxpotential, pH och löst syre var 10 min. Proverna analyserades på BOD, COD och susp ämnen. Vidare klorofyll- α, Total DNA, E.coli och enterokocker, kvävekomponenterna, totalfosfor, fosfat-fosfor mm.
Resultat
Beträffande flödet minskade toppen med 34 % efter passage av de öppna dammarna. Ytterligare 33 % reducerades genom våtmarken och en avsevärd flödesutjämning inträffade alltså.
Vad gäller susp ämnen sjunker max värdet från 230 mg/l till 8,7 mg/l efter passage av enbart dammarna; en avsevärd utjämning alltså. Därefter till 3,9 mg/l efter våtmarken. Referensvärdena låg kring 5 mg/l före pumpstart, så utjämningen är god.
Liknande stark reduktion av maxvärden erhölls även för COD, BOD, total DNA, Tot-P och turbiditet. Utgående halter från våtmarken låg nära referensvärdena (före pumpning).
E. coli-reduktionen var liksom halten totalt organiskt kol något svagare över dammarna och enbart sedimentering bedömdes inte kunna reducera denna parameter avsvärt. Däremot sjönk halterna starkt efter våtmarkspassagen; troligen pga av de biofilmer som utbildats där. Reduktionen av enterokocker följde däremot mönstret för den tidigare nämnda parametergruppen (COD osv).
Slutsatser
Systemet dammar-våtmark (tillsammans benämnt CW i artikeln) dämpade alltså den partikelrika pulsen mycket starkt. Partiklar anrikades tydligt i systemet. Dock fanns skillnader mellan olika parametrar, vilket kan vara värt att beakta. Metoden är alltså intressant där oregelbundna utsläppsvärden från ett avloppsverk ställer till problem.
Källa: Mulling, Ba,c)., van den Boomen Rb)., van der Geest Ha)., Kappelhof Jc)., Admiraal, W.a) Suspended particle and pathogen peak discharge buffering by a surface-flow constructed wetland. Water Research 47 (2013), 1091-1100.
Hela artikeln i Water Research finns att köpa här.
a) University of Amsterdam, Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics, Dep of Aquatic Ecology and Ecotoxicology, Amsterdam, the Netherlands.
b) Witteveen+Bos, Deventer, the Netherlands
c) Stichting Waternet, Amsterdam, the Netherlands
Corresponding author: b.t.m.mulling@uva.nl
