I Frankrike dominerar infiltrationsanläggningar när antalet anslutna är färre än 2 000 pe. De svarar för 80 % av nyanläggning och renovering i den klassen. Biohudens funktion är viktig ur många aspekter men skillnaden mellan modellresultat och mätdata är ännu stor.
Av: Jörgen Hanaeus
Infiltrationsanläggningar är den vanligaste avloppslösningen för samhällen med färre än 2 000 invånare i Frankrike och över 2 500 anläggningar är i drift. Nya designformer tillkommer också. Dimensionering görs normalt med 2 m2/pe och de klarar ofta full nitrifikation. Slamtorkbäddar med vass nämns även i sammanhanget och ungefär 500 sådana finns i Frankrike; den största på 27 000 pe.
Biohud har undersökts hydrauliskt och diskuteras från flera utgångspunkter i artikeln.
Då design av ”den franska modellen” för infiltrationsanläggningar förutsätts bekant i artikeln, kan beskrivningen ”Constructed wetlands for the treatment of raw water: the French experience” av Stephane Troesch och Dirk Esser rekommenderas för nerladdning.
Artikeln
De flesta franska infiltrationsanläggningarna (Vertical flow constructed wetlands, VPCWs) är byggda i två steg och belastas med gallrat (30 mm) kommunalt avloppsvatten. Inga slamavskiljare alltså.
Det första steget består av ett övre lager av minst 3 dm fingrus 2-8 mm, ett övergångslager 5-20 mm och ett dräneringslager 1-2 dm 20-40 mm. På det översta lagret samlas slam i form av en biohud och viss påväxt finns också i övergångslagret.
Steg 2 börjar med minst 3 dm sand mellan 0,25 och 0,40 mm på ett övergångslager 1-2 dm med 3-10 mm och därefter 1-2 dm 20-40 mm grus.
Steg 1 dimensioneras med 1,2 m2/pe fördelat på tre lika stora enheter som alterneras i driften. Steg 2 ska ha 0,8 m2/pe fördelat på två lika stora enheter som alterneras.
Belastnings period är 3,5 d och viloperiod är 7 d. 1 pe definieras i Frankrike av 150 L/d, 90 g SS/d (separat spillvattenledning), 60 g SS/d (kombinerad ledning), 60 g BOD5/d, 15 g TKN/d och 2,2 g Tot-P/d.
Biohuden bedöms tillväxa med ca 2,5 cm/år.
Utvecklingsförslag har realiserats, bl a att placera de två anläggningsstegen ovanpå varandra och att använda infiltrationen som ett poleringssteg efter mer komplexa reningsanläggningar.
Biohudens funktion
Fördelar med utbildad biohud är att den:
- förbättrar filtereffekten och därigenom partikelavskiljningen
- ökar uppehållstiden och därigenom separationen så länge aeroba förhållanden råder
- minskar stegets permeabilitet och förbättrar vattnets distribution över filterytan
- ökar ammoniumadsorbtion till organiskt material och följande nitrifikation vid nästa viloperiod
- är den volym där den huvudsakliga biologiska aktiviteten sker.
Nackdelar är att den kan:
- ge pölbildning på ytan
- minska syreöverföringen
- minska mineraliseringen av slam
De uppräknade processerna är beroende av varandra. Det är viktigt att upprätthålla en jämvikt i tillväxt och nedbrytning så att inte anläggningen sätter igen. Gas- (syreöverföringen) måste fungera också.
Den hydrauliska konduktiviteten har mätts upp i de olika lagren i det första steget i en anläggning efter 8 års drift:
Ks genom biohuden (tjocklek 7-8 cm) 0,16 * 10-4 m/s
Ks genom det översta gruslagret, 2-6 mm, (tjocklek 20 cm) 2,1*10-4 m/s
Ks genom övergångslagret, 2-6 mm, (tjocklek 20 cm) 4,3*10-4 m/s
Ks i dräneringslagret,15-25 mm, (tjocklek 15 cm) 69*10-4 m/s.
Det är alltså biohuden som klart dominerar det hydrauliska motståndet genom steg 1.
När infiltrationen tas i bruk används endast ytan närmast tillförselpunkten. Efterhand som biohuden utbildas, fördelas vattnet över en större yta. För en anläggning med 2 cm biohud expanderade vattenfronten ungefär 3 m från doseringspunkten för varje ackumulerad tillförsel av 1 m vatten. Vassväxt på överytan kan ge säsongsvisa variationer.
Modellering av förloppet genom biohuden stöter på ytterligare problem. Biohuden är t ex mjuk och deformeras med tiden, mer ju större innehållet av organiskt material är. Dessutom förekommer håligheter pga växtrötter och sprickbildning vid uttorkning.
Slutsatser
Ännu är avvikelserna mellan modellansatser och mätningar avseende det hydrauliska förloppet genom infiltrationsanläggningarna stora och mer arbete anses nödvändigt.
Porbildning och deformerbarhet hos biohuden kräver mer kunskap.
Även i Sverige finns en mängd infiltrationsanläggningar, men knappast med systematisk uppföljning av biohudens utveckling. Tveksamt också om den franska tvåstegsmodellen har provats, även om det i Sverige är vanligt med fördelande gruslager eller material som stöder biohudtillväxten.
Artikeln bör alltså läsas med hjälp av internetmaterialet som nämndes i sammanfattningen och som ger en god bild av praxis i Frankrike.
Källa: Molle, Pascal (2014), ”French vertical flow constructed wetlands:a need of a better understanding of the role of the deposit layer”. Water Science&Technology 69.1 pp 106-112.
Hela artikeln finns här.
Författaren från: Irstea (tidigare Cemagref), Freshwater systems, Ecology and Pollution Research Unit, S. rue de la Doua, 696 26 Villeurbanne, France.
Kontakt: pascal.molle@irstea.fr
