Partikelstorleksfördelningen har analyserats för två dagvattenbassänger; den ena belägen vid en parkeringsyta och den andra vid en trafikerad korsning. Tio regnhändelser analyserades och modellerades och effekten av en enkel laboratoriefiltrering uppmättes.
Av: Jörgen Hanaeus
Denna italienska studie fokuserar på storleksfördelningen hos partiklar som anländer till och lämnar två olika dagvattenbassänger. Den ena är placerad vid en parkeringsyta med låg trafikintensitet, ca 500 fordon/dygn, medan den andra är belägen vid en vältrafikerad korsning, ca 5500 fordon/dygn, i ett bostadsområde. Bassängerna avvattnas till ett kombinerat avloppssystem.
Tio regnhändelser provtogs (in- och utgående till bassängerna) i tvåminutersintervall m a p partiklar under februari 2010. 40-50% av partikelinnehållet befanns < 45 µm. Inkommande vatten togs också till enkla filterförsök i laboratorieskala. Slutsatsen blev att ca 1/3 av partikelinnehållet kunde avskiljas med sedimentering plus ett filter av testad typ.
Bakgrund
Partiklar ackumuleras i urban miljö på fasta ytor under torrväder och sköljs bort av följande nederbörd beroende på torrperiodens längd och regnets intensitet och varaktighet. Partiklar genereras av många källor t ex trafik och byggnadsaktiviteter. Den avsköljda blandningen av partiklar i nederbörd når så småningom i detta fall dagvattenbassänger och förs sedan vidare till kombinerat avloppssystem. En vanlig partikelmängd i urbant dagvatten uppges vara 350 mg SS/L varav en konventionell sedimenteringsbassäng bedöms kunna avskilja ca 30 %.
Föreliggande studie avsåg att ange partikelbelastningen på två dagvattenbassänger, som mottar dagvatten från ytor med olika trafikförhållanden, uppdelat på sex storleksfraktioner. Tio regnhändelser ingick. Vidare att i laboratorium undersöka ett enkelt filter med avsikt att förstärka partikelavskiljningen.
Försök
Avrinningsytorna var belägna i Cosenza i Italien. Som helhet avvattnas där 414 ha. Ytan A om 430 m2 var lågtrafikerad med en intensitet av ca 500 fordon/d. Ytan B om 480 m2 låg nära en trafikerad korsning mellan bostadsområden och centrum och trafikintensiteten var ca 5500 fordon/d. Inga byggprojekt försiggick inom något av områdena. Vatten insamlades i 1 L-flaskor varannan minut under regnhändelserna med början när avrinningen nådde resp dagvattenbassäng. Regnhändelsernas detaljerade karakteristik inklusive föregående torrperiods längd återfinns i artikelsupplement.
Hälften av provvolymen togs till analyser och hälften samlades till försöksfiltering i lab. Partikelstorleksfördelning bestämdes genom sekventiell filtrering; den största vid 106 µm och den minsta vid 0,45 µm.
Försöksfiltret hade ca 3*3 dm sida och ett 15 cm tjockt filtermedium lagt på geotextil. En polyuretansvamp om 4 cm fördelade vattnet nedåt och adsorberade olja och fett. Filtermediet bestod till 70 % av kiselsand och till 30 % av zelbrit ( yta ca 25 m2/g) och med en d50 av ca 1,5 µm. Filtret belastades satsvis med vatten från resp regnhändelse, vilket gav 20 filterkörningar. Filtratet samlades upp och TS-innehåll samt partikelstorleksfördelning bestämdes. Filtereffekten bestämdes genom jämförelse av in- och utgående vattenkvalitet till filtret.
Dagvattenmodellen SWMM användes för att bestämma flödesförhållandena vid bassängerna och som underlag vid bedömning av förhållandena utan resp med avskiljningssteg.
Resultat
Partikelinnehållet beräknades som medelvärden för de 10 regnen och blev sammantaget 293 mg SS/L för område A och 404 mg SS/L för område B.
Uppdelat på fraktioner (storleksintervall ggr passerad vattenvolym) erhölls för bassäng A en inkommande dominans av partiklar 3-45 µm med kring 50 % av SS. Utgående, modellerade
nivåer dominerades av intervallen >106 µm och 3-45 µm, lite oklart varför. Modellen kan ha underskattat möjligheten att samla in grövre partiklar från ytorna.Variationerna var tämligen stora.
Filtret som provades visade sig avskilja 33 % av SS-innehållet från yta A och 35 % från yta B.
Slutsatser
Avrinningen från två ytor med olika trafikintensitet visade högre partikelinnehåll för den med större intensitet; ca 400 resp 300 mg/L. Oavsett detta var ca 50 % av partiklarna < 45 µm.
Det är intressant vad behandlingsenheter för dagvatten kan åstadkomma och mätning av partikelstorlek är värdefullt. Tyvärr fullföljdes inte tankegångarna på ett tydligt sätt.
Källa: Garofalo, G., Carbone, M. & Piro, P. (2014): ”Sampling,testing and modeling particle size distribution in urban catch basins”. Water Science&Technology 70.11 pp 1873-1879. Water Science & Technology
Författarna från: Department of Civil Engineering, University of Calabria , Cubo 42B, Rende, Italy.
Kontakt: marco.carbon@unical.it
