Att skicka ut obehandlat dagvatten till badområden innebär hygieniska risker. Här redovisas resultat från en fullskalig infiltration i strandens sanddyner genomförd i Kure Beach, North Carolina, USA.
Av: Jörgen Hanaeus
För att undvika normöverskridande halter av enterokocker i kustnära badvatten har man i turistorten Kure Beach samlat in dagvatten från två dagvattensystem (1,9 och 3,2 ha) i undermarksbassänger och fört vattnet vidare till dräneringssystem i sanddynerna.
Systemet har provats i 3 år, och referensvärden på grundvattnet hämtades från en mellanliggande yta i sanddynerna utan dagvatteninfiltration. Totalt slogs 12 grundvattenrör för provtagning. Dyninfiltrationssystemen fungerade till belåtenhet och man kan rekommendera dem för måttligt stora avrinningsområden, <4 ha.
Bakgrund
Historiskt har det kustnära dagvattnet betraktats som rent och förts till större recipienter utan någon form av behandling. Ökad bebyggelse med hårdgjorda ytor har ökat dagvattenmängder och föroreningspotential. För att minska risken för kontakt människa-patogena bakterier har trettio stater i USA kommit överens om att mäta indikatorbakterier, där människor förväntas använda vattnet till bad och rekreation. E. coli och enterokocker har nyttjats. North Carolina har valt att arbeta med enterokockinnehållet i vatten.
Från 240 testade positioner i staten fann man förhöjda koncentrationer av enterokocker i 1-3% av proverna varje år mellan 2003 och 2009. Dessa halter ledde till rekommendationer om undvikande av bad och totalt förlorades 2951 badplatsdagar i staten under nämnda period. I anslutning därtill bedömdes att turismen förlorade intäkter.
I staden Kure Beach fanns 17 utloppsledningar för dagvatten till havet. Man ville vara proaktiva ur hygiensynpunkt och då man hade god tillgång på sandstränder bestämde man sig för att nyttja delar av sanddynerna för dagvatteninfiltration.
Anläggning
Arbetet inleddes med två års mätningar av indikatorbakterier i dagvatten och grundvatten samt av grundvattnets nivåer. Dagvattnet visade 6 000-9 000 CFU/100 ml av fekala coliformer medan grundvattnet höll <5 CFU/100 ml. I badvattnet krävdes då <200 CFU/ml.
Två system installerades år 2006 nära befintliga utloppsledningar. Varje system hade en fördelningskammare med bräddningsmöjlighet och mellan systemen låg en outnyttjad strandyta. System L behandlade tätortsdagvatten från 1,9 ha och system M från 3,2 ha. Kammarutformning och infiltrationssystem presenteras. På sandytorna planterades efter anläggning vanlig sanddyn-vegetation, som efter ett år hade växt till snarlik storlek som före anläggningsarbetet. Den hydrauliska konduktiviteten under mättade betingelser bestämdes till 320 cm/h. Systemet (över-)dimensionerades för att klara ett regn på 12,7 mm/h vilket förväntades ge ca 50 l/s till system L och 80 l/s till system M.
Regn mättes med tipping bucket och regn >6,35 mm eller med ett flöde med högre varaktighet än 3 timmar ingick i datautvärderingen. Grundvattenrör av slitsad PVC φ 5 cm slogs i både infiltrationsområden och referensområde och provtogs månadsvis. Sandprover togs också.
Resultat
Under den treåriga mätperiod som redovisas analyserades 98 regntillfällen som sammanlagt gav 2735 mm regn och 15022 m3 avrinning till systemen. 54 % av regnen gav värden som var högre än design-intensiteten, men endast 20% gav bräddning och då för system M. Ingen bräddning inträffade i system L. Ingen gång inträffade att infiltrationen var begränsande så att vatten strömmade tillbaka till någon av fördelningskamrarna. Totalt bräddades 3 % av tillförd vattenvolym, och alltså enbart i system M.
Från mätningarna av nedströms grundvattenytor noterades (i den närmaste nedströmspunkten, 1 m från utsläpp till sanden): Medelhöjning 0,88 m i M-systemet, 0,66 m i L-systemet och 0,65 m i mellanliggande referensyta. Max höjning noterades vid ett tillfälle i M-systemet: 3,51 m, vilket var nära fördelningskammarens taknivå (under 40 min). Max för system L var 2,05 m.
Grundvattennivån påverkades i viss utsträckning av tidvatten i nedströms mötande havsvattennivå.
För halterna av enterokocker noterades:
In till system M: 278 MPN/100 ml. In till system L:315 MPN/100 ml. (Geometriska medelvärden).
För grundvattnet noterades: System M: 7 MPN/100 ml och System L: 4 MPN/100 ml. Referenssystemet: 5 MPN/100 ml. (Geometriska medelvärden).
Beträffande överskridanden av statens normvärden vid kontakt med ytvatten noterades sådana för 11 % av proverna i system M, 4 % i system L och 6 % i referenssystemet. Koncentrationerna sjönk alltid i nedströmsriktningen från infiltrationspositionen.
Från sandproverna analyserades enterokocker till 5-24 MPN/20g sand i ytliga prover uppströms infiltrationerna och 3-39 MPN/20g sand på djup motsvarande kammarbotten. I nedströmsdynerna mättes ytligt 43-49 MPN/20g sand och djupare 1-21 MPN/20g sand varur drogs slutsatsen att ingen påtaglig ackumulation av enterokocker skedde i infiltrationsvolymen.
Slutsatser
Dyninfiltrationssystemen för dagvatten minskade enterokockinnehållet i dagvattnet med cirka 98 % och bedömdes som en lyckad satsning. Ingen igensättning av infiltrationsytan kunde uppfattas.
Det är lite svårt att bedöma användningsmöjligheterna för svenska förhållanden. Dagvattenproduktion nära badstrand är väl intressantast och dyninfiltration är säkert ett kostnadseffektivt alternativ där bakteriehalter i badvattnet är ett problem.
Källa: Price, W.D.a,b), Burchell II, M.R.a), Hunt, W.F.a), Chescheir, G.M.a), Long-term study of dune infiltration systems to treat coastal stormwater runoff. Ecological Engineering vol 52, 2013, pp 1-11
Hela artikeln i Ecological Engineering finns att köpa här.
a) Dep of Biological and Agricultural Engineering, North Carolina State University, USA.
b) Lakhani & Jordan Engineers, New York, USA.
Korrespondens: wdprice3@ncsu.edu
