TopTopDummy

TEKNOLOGIER
Den grundlæggende renseproces i våde regnvandsbassiner er sedimentation af partikulære stoffer, som derved akkumuleres i bundsedimentet. Derudover sker der en fjernelse af opløste forureningsstoffer ved planteoptag, samt en fjernelse af finpartikulære (kolloide) forureningsstoffer ved adsorption til faste overflader som f.eks. planter og bundsedimenter.

Demonstrationsanlæggene, der etableres i forbindelse med TREASURE projektet, vil alle implementere rensning ved sedimentation, planteoptag og adsorption samt efterfølgende sandfiltrering. Derudover vil de enkelte anlæg blive udbygget med en af følgende teknologier til fjernelse af opløste og kolloide forureningsstoffer:

Nedenstående figur illustrerer de forskellige renseteknologier. Du kan læse om de forskellige teknologier ved at klikke på figuren.


Sedimentation

Ved design af våde regnvandsbassiner skal de partikulære forureningsstoffer kunne nå at bundfældes i mellemliggende tørvejrsperioder, hvor vandet tilbageholdes i bassinerne. Ved større regnhændelser strømmer vandet derimod igennem bassinet med en reduceret stoffjernelse til følge.

I det afstrømmende regnvand er koncentrationen af partikler typisk så lille, at sedimentationen af partikler i regnvandsbassiner sker uhindret. Det vil sige, at partiklerne falder frit igennem vandsøjlen uden at støde ind i hinanden. I stillestående vand vil det betyde, at partiklernes sedimentationshastighed primært afhænger af partiklernes densitet, størrelse og form. I virkelige bassiner vil partiklernes sedimentationshastighed dog også være påvirket af de hydrauliske forhold, idet vandet i et regnvandsbassin, pga. vindpåvirkninger og gennemstrømning, sjældent er helt stillestående.

Rodfæstede vandplanter
Rodfæstede vandplanter er ofte integrerede i designet af våde regnvandsbassiner. I tilfælde, hvor sådanne planter ikke har været tænkt ind i designfasen, vil de også typisk kolonisere bassinernes lavvandede områder. De rodfæstede vandplanter inddeles i undervandsplanter, der vokser under vandoverfladen, og rørsumps- og flydebladsplanter, hvor en del af planterne stikker op igennem vandoverfladen.

Nedenstående billede viser en rørsump i et vådt regnvandsbassin.


Både undervandsplanter og rørsumps- og flydebladsplanter bidrager til en forbedret rensning af regnvandet, idet de er i stand til at optage opløste forureningsstoffer. Derudover vil de rodfæstede vandplanter også kunne adsorbere finpartikulære forureningsstoffer. I tillæg til en forbedret rensning kan de rodfæstede planter også bidrage til at give regnvandsbassinerne et indtryk af et semi-naturligt vådområde med en bredzone domineret af rørsump og et åbent vandspejl længere fra land. Udbredelsen af de rodfæstede vandplanter kan kontrolleres ved at kontrollere vanddybden i regnvandsbassinet. Rodfæstede vandplanter vil normalt kolonisere områder med vanddybder på mellem 0.3 og 1 meter.

Sandfiltrering
Ved at filtrere udløbsvandet fra det våde regnvandsbassin igennem et porøst medie, som f.eks. kvartssand, vil partikulært materiale effektivt kunne tilbageholdes. Under filtrering vil der ske en afsætning af stof på filterets overflade, hvilket med tiden resulterer i, at de hydrauliske egenskaber forringes.

Sorption til jernberiget bundsediment
Undersøgelser i en række lavvandede søer har vist, at høje jernindhold i bundsedimenter er i stand til at reducere fosforkoncentrationerne i vandsøjlen. Ved berigelse af bundsedimentet med udfældede jernhydroxider (Fe(OH)3(s)) vil samme effekt kunne opnås. Fjernelsen af fosfor fra vandsøjlen sker primært ved adsorption af fosfationer på jernhydroxidernes overflade. Fosfationer kan dog også udfældes direkte som jernfosfat.

Nedenstående figur illustrer, hvordan fosfationer adsorberes på udfældet metalhydroxid.


I tillæg til fosforfjernelsen vil jernhydroxid også kunne adsorbere en lang række andre forureningsstoffer bl.a. tungmetaller. Ved iltfrie forhold, som bl.a. forekommer i bundsedimenter hvor nedbrydningsprocesser forbruger den tilgængelige ilt, kan udfældet jernhydroxid omdannes til opløste jernforbindelser. Herved er der risiko for, at adsorberet fosfor frigives fra bundsedimentet til den overliggende vandsøjle. Det er derfor vigtigt at sørge for, at der er iltede forhold i regnvandsbassinerne. Dette sikres ved at etablere bassinerne med en tilpas lav vanddybde, hvorved vandets optagelse af ilt igennem vandoverfladen (genluftning) bliver stor i forhold til vandsøjlens og bundens iltforbrug.

Flokkulering/koagulering ved tilsætning af aluminiumssalte
Tilsætning af aluminiumssalte har bl.a. været anvendt i forbindelse med restaurering af næringsrige søer, hvor tilgængeligheden af fosfor ønskes begrænset. Ved tilsætningen af aluminiumssalte vil der dannes aluminiumhydoxid (Al(OH)3(s)), der ved flokkulerings/koaguleringsprocesser danner større partikler som udfældes. Den udfældede aluminiumhydroxid har, ligesom jernhydroxid, en evne til effektivt at binde opløste fosfationer og tungmetaller. I modsætning til jernhydroxid vil aluminiumhydroxid dog ikke omdannes til opløst form under iltfrie forhold. Derimod er der en risiko for, at de udfældede aluminiumshydroxider vil opløses ved høje pH værdier (>8.5-9). Herved frigives de adsorberede kolloider og fosfationer igen til vandsøjlen.

Sorption i et fastmedie-filter
Visse materialer har vist sig at kunne binde en lang række forureningsstoffer. Bl.a. kan kalkholdige materialer, som marmor, kalksten, dolomit og skaller fra marine organismer, effektivt adsorbere opløst fosfor. Ligeledes kan forskellige metaloxider og -hydroxider adsorbere fosfor og tungmetaller.

Valget af filtermedie afhænger af en lang række parametre, bl.a. hastigheden hvormed sorptionsprocesserne foregår og mediets samlede sorptionskapacitet. Sorptionshastigheden bestemmer hvor lang kontakttid, der er nødvendig for at opnå en tilfredsstillende stoffjernelse i filteret, og vil typisk være den dimensionsgivende parameter. Det er naturligvis ønskeligt, at sorptionsprocessen foregår så hurtigt som muligt, hvorved den nødvendige kontakttid reduceres. Ved filtrering igennem kalkmaterialer vil der normalt ske en forøgelse af vandets pH værdi. Det er vigtigt at dette forhold tages i betragtning således, at negative effekter i recipienten undgås.

Inden vandet ledes igennem et fastmedie-filter er det vigtigt, at regnvandet først gennemgår rensning i et sandfilter eller lignende for at fjerne indholdet af partikler. Herved sikres det, at fastmedie-filteret ikke stopper til. Der må dog forventes, at fastmedie-filterets renseeffektivitet og hydrauliske egenskaber ændres med tiden.

Nedstående billede viser skaller fra marine organsimer, der andvendes som filtermedie i bassinet i Odense.

In English