En tvåstegs våtmark som komplettering till en membranbioreaktor för lakvattenrening har undersökts i en italiensk pilotstudie. Vissa effekter för kvarvarande organiskt material uppmättes.
Av: Jörgen Hanaeus
Design och start av en tvåstegs våtmark (vertikal + horisontell; bladvassklädda) har undersökts under ca två år. Ett blandat lakvatten från olika deponier, behandlat i en membranbioreaktor, fördelades på sex olika pilotenheter: infiltrationsdammar (vertikalt flöde) om ca 120 m2/st, följda av lika många horisontella våtmarksenheter. Vattnet avses bli fört till ett större kommunalt avloppsverk efter våtmarken. COD-belastningen från lakvattnet är där f.n.stor (ca 50 % av COD men 2 % av flödet)
Våtmarksbehandlingen reducerade (det svårnedbrytbara) COD-innehållet med 3-7 % under försöksperioden. Bakteriefloran i vassväxtligheten och omgivande jord undersöktes; 25 arter återfanns med Pseudomonas som dominerande.
Bakgrund
Lakvatten från kommunala avfallsdeponier kan variera mycket i kvalitet, men med tilltagande ålder tenderar det att bli svårbehandlat; den bionedbrytbara delen av organiskt material sjunker och kvoten BOD/COD närmar sig noll. Salthalten är ofta hög, liksom kväveinnehållet.
Våtmarker är ett intressant, resurssnålt alternativ för behandling av sådana lakvatten. De är inte tillräckliga som enskild behandling, men kan vara ett intressant komplement.
Studien innebär design och start av en pilotvåtmark av tvåstegstyp. Utgångspunkten är ett kommunalt avloppsverk med 190 000 pe, Calice, Italien, där anslutet lakvatten bär 50 % av COD-lasten men bara utgör 2 % av flödet in. Här undersöks möjligheten till separat behandling av lakvattnet före tillförseln till avloppsverket. Behandlingen provas bestå av membranbioreaktor plus en tvåstegs våtmark. Effekten av den senare beskrivs här.
Våtmarksdelen sammansättes av en infiltrerande del (4+2 enheter om ca 120 m2/st) med sektionen: 20 cm fördelande fint grus (5-10 mm). Därefter 60 cm fin sand (0,02-0,4 mm) och insamlande 10 cm fint grus (5-10 mm) samt 10 cm grovt grus (40-70 mm). Uppehållstid 13 h vid fullt flöde (95 m3/d) för den vertikala passagen.
Den horisontella delen bestod av 3+3 enheter om 120 m2/st med fint grus (8-12 mm) i en höjd av 0,7 m. Uppehållstiden här 1,9 d. Båda våtmarksenheterna planterades med bladvass.
Permeatet från membranbioreaktorn höll i genomsnitt pH 8,5, COD 2 400 mg/L, Total-N 415 mg/L, NH4-N 30 mg/L. NO3-N 280 mg/L, Total-P 19 mg/L, klorid 4 000 mg/L, Cr 0,9 mg/L och turbiditeten var som väntat låg efter membranet; 2 FTU.
Vattnet tillfördes infiltrationsdelen i 12 cykler per dygn omfattande 24 min dosering och 96 min vila. Till den horisontella våtmarken var flödet kontinuerligt
Resultat
COD-reduktionen blev i snitt 5 %, vilket bedömdes godkänt för det svårnedbrytbara materialet. Ammoniumreduktionen var ojämn men blev ca 50 % medan nitrathalten, som blev ett sammansatt resultat av ammoniumoxidation och nitratadsorption, reducerades med ca 8 %. Fosforreduktionen blev 19 %. Aluminium, järn, bor och krom avskildes i ringa omfattning.
En bakteriestudie utfördes på ytorna med 16SrRNA-sekvensering. Prov togs i vassväxten, dess rötter med närmaste omgivning och i omgivande jord. Funna densiteter var: för delar i luften 4,77*105/1,25*105 (vertikala/horisontella våtmarksytan), stam 7,78*105/5,16*106, rötter 3,52*106/4,7*106, rhisosfär 2,82*105/2,11*105 samt omgivande jord 1,75*104/1,95*104 CFU/g. Ett antal av 25 olika bakteriearter återfanns och Pseudomonas var den mest frekventa.
Slutsatser
Reduktionen av det svårnedbrytbara COD-innehållet blev i genomsnitt ca 5 %, högre under den första hälften av försöken. Möjligen kan en längre uppehållstid förbättra. Då lakvattenflödet är en liten andel av verkets inflöde kan det vara motiverat att en lång uppehållstid via billiga ytor prövas.
Bakteriefördelningen i och kring bladvassen redovisas i detalj och det är intressant att antalen i och nära växten är högre än i omgivande jord.
Källa: Coppini, Ester1), Palli, Laura2), Antal, Alexandra3), Del Bubba, Massimo3), Miceli, Elisangela4), Fani, Renato4) & Fibbi, Donatella1) (2019): Design and start-up of a constructed wetland as tertiary treatment for landfill leachates. Water Science & Technology,79, pp 145-155.
Hela artikeln från Water Science & Technology kan du köpa här.
Författarna från:
G.I.D.A. SpA, Via Baciacavallo 36, Prato, Italien
Department of Civil and Environmental Engineering, University of Florence, Via Santa Maria 3, Florens, Italien
Department of Chemistry “Ugo Schiff”, University of Florence, Via della Lastruccia 3, Florens, Italien
Department of Biology, University of Florence, Via Madonna del Piano 6, Sesto Florentino, Italien
Kontakt: laura.palli@dicea.unifi.it
