En vassbädd som fryser vintertid har belastas med slamavskiljarslam och jämförts med en sandbädd utan planterade växter under en femårsperiod. Det uppsamlade dränvattnet höll ungefär samma kvalitet som ett obehandlat avloppsvatten och kunde tillföras ett avloppsverk utan problem.
Av: Jörgen Hanaeus
En kombinerad vassbädd-frysbädd har visat sig effektiv för att behandla slamavskiljarslam i kanadensiska klimatförhållanden under en femårsperiod. Två bäddar besåddes med bladvass, medan en bädd var utan växter. Belastningen var 82-104 kg TS/m2, år. Varierande belastningsförhållanden har inte varit avgörande för resultatet, utan en nära komplett reduktion av organiskt material, partiklar, tungmetaller och närsalter har uppmätts. Dränvattenkvaliteten var olika under säsongerna, men motsvarade ett normalt spillvatten. Det avvattnade slammet innehöll E.coli-bakterier men halten avtog med slamkakans tjocklek. Metoden bedömdes vara kostnadseffektiv i nordliga, rurala områden.
Bakgrund
Slamavskiljarslam har i Ontario tradionellt lagts ut, utan vidare behandling, på odlingsland. Utvecklingen leder dock mot försiktighet vad gäller patogener och metallinnehåll och reglerna blir strängare i Nordamerika.
Att transportera slamavskiljarslam till närmaste stad är inte en lyckad lösning då staden ofta har en lagun (biodamm) som reningsmetod och en sådan är inte förberedd på att ta emot och behandla slamavskiljarslam.
En kostnadseffektiv teknik för att behandla slamavskiljarslammet på helårsbasis i kallt klimat är därför angeläget att hitta. Valet föll på att prova en kombination av vassbädd (reed bed) och frysbädd. Fördelen med en vassbädd relativt en sandtorkbädd är att slammet kan ackumuleras under flera år, då växterna dels genom vinden åstadkommer sprickor i bädden som underlättar dränering, dels bidrar till avvattningen genom avdunstning.
Vassbäddar har använts frekvent i Europa för avvattning av aktivt slam. Belastningsrekommendationerna har varit 50-60 kg TS/m2,år, mestadels från danska erfarenheter. I tropiska länder har betydligt högre belastningar använts; uppemot 300 kg TS/m2, år.
Studien har fokuserat på driftvillkoren: belastning, säsong, slamackumulering och deras betydelse för dränvattenkvalitet och slamkakans egenskaper.
Anläggning och metod
Två vassbäddssystem och en oplanterad sandbädd byggdes vid slamlagunen i Green Valley, Ontario (mellan Ottawa och Montreal i Kanada). Medeltemperaturen i området (25-årssiffror) är -11 °C i januari och +21 °C i juli. December-mars är medeltemperaturen under fryspunkten.
Varje bädd är på 187 m2 och varje slamtömning ger 13,6 m3, ca 8 cm. Tömningen görs direkt från slambil, via ett 1 cm galler, mot en fördelningsplatta i bädden. Bädduppbyggnaden är 6.4 mm geotextil, 0,75 mm geomembran, 30 cm tvättat grovt grus (20-40 mm), 30 cm tvättat fint grus (5-10 mm), 15 cm sand (d10 = 0,18 mm). Vallar, 2 m höga, byggdes kring bäddarna för att kunna ackumulera större slammängder.
Bäddarna dränerades via perforerade PVC-rör med 10 cm diameter och 1,5 m mellanrum förlagda i det grövre gruslagret. De två vassbäddarna planterades med bladvass, 4/m2, som togs från närliggande diken. Dränaget samlades i en pumpbrunn och pumpades till närliggande lagun.
Bäddarna drevs som vassbäddar mellan maj och november, varefter frysningen togs i anspråk. Frekvensen på utläggningen under frysperioden styrdes av infrysningen, när utlagt lager frusit, applicerades nästa.
Den utlagda mängden varierade under åren mellan 43 och 147 kg TS/m2, år. Tvåliters prover togs från varje slamtömning. Dränageprover togs flödesproportionellt varannan vecka, då också stickprov för bakterier togs. Prov på slamkakan togs fyra per bädd med 5 cm djup.
Resultat
Utgående från tillfört slam och utgående dränvatten uppmättes reduktioner av COD, BOD5, och SS på 99 %, av totalfosfor med 98 %, 90 % för totalkväve och 93 % för TS. Ingen större skillnad återfanns mellan de tre bäddarna; dock var utgående kvävehalt signifikant högre för det oplanterade sandfiltret.
Dränvattnets kvalitet var ungefär som obehandlat avloppsvatten: COD ca 250 mg/L, Suspended solids ca 100 mg/L, Tot-N ca 60 mg N/L, Tot-P ca 5 mg P/L.
Slamkakans TS-halt ökade från 2,5 % till 24 %. Metallhalterna i slamkakan var lägre än den strängare kanadensiska normen förutom koppar, molybden, selen och zink som dock klarade den liberalare normen.
Vad beträffar E.coli-halter reducerades råslammets 7,2 log-enheter (CFU/100mL) till 5,3 efter år 1 och till 4,4 efter år 5.
Slutsatser
En kombinerad vassbädd-frysbädd bedömdes vara effektiv för att behandla slamavskiljarslam under kanadensiska – liknar nordsvenska – förhållanden med TS-halter jämförbara med centrifugering och med ett dränvatten som kan återföras till avloppsvattenbehandlingen.
Kombinationen sandfilterbädd – frysbädd har i Sverige undersökts i Lövånger av Daniel Hellström och Elisabeth Kvarnström vid Luleå Tekniska Universitet.
Källa: Kinsley, C.1), Kennedy, K.1), & Crolla, A2), (2017): A combined reed bed/freezing bed technology for septage treatment and reuse in cold climate regions. Water Science & Technology, Vol 76, No 2, pp 286-293.
Författarna från:
1) Department of Civil Engineering, University of Ottawa, 161 Louis Pasteur, Ottawa, Ontario, Canada K1N 6NS.
2) Ontario Rural Wastewater Centre, Université de Guelph-Campus d’Alfred, 31 St Paul St., Alfred, Ontario, Canada K0B 1A0.
Kontakt: ckinsley@uottawa.ca
