I Florida har flytande våtmarker testats ett år som en möjlighet att reducera totalkväveutsläppet från behandlat avloppsvatten. Våtmarkerna etablerades i en damm som samlande upp det behandlade avloppsvattnet. Kvävereduktionen ökade med 32 %.
Av: Jörgen Hanaeus
Flytande våtmarker finns numera kommersiellt tillgängliga och har testats i Florida för att ta upp kväve från en samlingsdamm för behandlat avloppsvatten.
20 flytande våtmarker om 7,2 m2 placerades ut i den 1,6 ha stora dammen med 1-2 m vattendjup och ca två veckors uppehållstid. 18 lokala växtsorter planterades. En inarbetningsperiod; juli-december 2012 följdes av en driftperiod januari-augusti 2013 och en kontrollperiod, där våtmarkerna togs bort, september-november 2013. Ingående kväve var 6,1 mg N/L (främst nitrat) och utgående var ca 2,2 mg/L (främst organiskt kväve). Våtmarksväxternas N-upptag var försumbart i kvävereduktionen (0,2 %).
Artikeln
I Pasco County, Florida, är det en policy att samla upp behandlat avloppsvatten i stora reservoarer för återvinningsändamål; t ex konstbevattning eller infiltration för grundvattenbildning. För tillfället återbrukas ca 30 % av behandlat avloppsvatten.
Reservoarerna mynnar i Hillsborough Bay, en inre del av Tampa Bay, och det är restriktioner för kväveutsläppet dit. Av det skälet försöker man reducera utgående kvävehalt från reservoarerna och gör experiment med flytande våtmarker. Förhoppningen är dessa ska kunna minska utgående kvävemängder via denitrifikation eller växtupptag. Här beskrivs en försöksperiod om 18 månader.
Försök
20 flytande våtmarksöar placerades i en 1,6 ha stor damm med linerbotten. Behandlat avloppsvatten levererades till dammen. Våtmarksöarna var kommersiella BioHaven flytenheter om 2,4*3,0 m2och täckte 7 % av dammen. De placerades med lite olika avstånd i en kvadrant av dammen nära utloppet, sammanhållna av stållinor i PVC-rör och förankrade med viktankare. Dammdjupet varierade från 1 m på västra sidan till 2 m på den östra(lutande botten alltså).
Våtmarksytorna planterades med 18 inhemska arter. Inloppsröret, φ 100, innehöll en flödesmätare som avlästes dagligen och utloppet höll en fix nivå.
Provtagning gjordes varannan vecka på de vanligaste kväveslagen. Våtmarksväxterna skördades selektivt kvartalsvis via sex provplatser per våtmarksyta.
Försöken startades med en etableringsperiod, juli-december 2012, följd av en driftperiod januari-augusti 2013 och en kontrollperiod med avlägsnade våtmarksmattor september- november 2013.
Prov på förkalkade alger togs från dammbotten i olika positioner.
En spårämnesstudie (litium) utfördes också.
Resultat
Den nominella uppehållstiden för dammen vid förhärskande flöden var 25 dygn, men kalkyler från spårämnesmätningen angav 16 dygn.
Inkommande totalkvävehalt var 6,1 mg N/L (3,4-9,6), till 87 % nitrat+nitritkväve. genomsnittlig reduktion var under etableringsperioden 54 %, under driftperioden 67 % och under kontrollperioden 25 %.
Utgående kväve bestod främst av organiskt kväve på nivån 2,2 mg N/L (0,4-4). Under driftperioden var värdet 1,5 mg N/L.
Temperaturen var > 20 °C. Vägning av våtmarksväxterna gav att totalt 2,2 kg N bundits upp i deras biomassa, vilket svarade mot låga 0,2 % av separerat N. Det kan jämföras med bottenskördade, kalciumfällda alger (cyanobakterier), 96 kg totalkväve, över försöksperioden
Avskiljningen beräknades vidare att till 57 % bestå av denitrifikation (kvävgasavgång). Ammoniumhalterna var försumbara.
Under kontrollperioden (utan våtmarksytor) var N-avskiljningen 30 %, att jämföra med driftperiodens 60 %.
Slutsatser
De etablerade våtmarksytorna hade klar effekt på kväveavskiljningen. Det står klart att de planterade växterna hade ett försumbart N-upptag, men denitrifikationens funktion vid våtmarksytorna och algdynamiken; båda väsentliga för N-avskiljningen kan behöva utredas mera. Kommersiell tillgänglighet av våtmarksytorna finns alltså, men temperaturförhållandena i Sverige och i Florida är ju mycket olika.
Källa: Vazquez-Burney, R.1), Bays,J.1), Messer,R.1) & Harris, J.2) (2015): Floating wetland islands as a method of nitrogen mass reduction: results of a 1 year test. Water Science&Technology 72.5 pp 704-710.
Författarna från:
1) CH2M HILL, 4350 W Cypress St. Suite 600, Tampa, FL 33607, USA
2) Pasco County Utilities Engineering, 7536 State Street, Suite 205, New Port Richey, FL 34654, USA
Kontakt: jim.bays@CH2M.com
