| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Tilbageholdelse af sedimenterbart stof og miljøfremmede stoffer i regnvandsbassiner i afløbssystemer

1 Indledning

Regnvandsbassiner anvendes ofte i Danmark til at begrænse udledingen af regnbetingede udløb til recipienterne. Flere undersøgelser har vist, at udledningen fra de regnbetingede udløb udgør en signifikant belastning af de modtagende recipienter. Denne belastning består i både en belastning af recipienten med forurenende miljøfremmede stoffer som f.eks. tungmetaller, PAH‘er og NPO-stofferne samt en hydraulisk belastning.
I 1997 oplyste Ministeriet for Miljø og Energi i Danmark at regnbetingede udløb udgjorde ca. 8% for BOD, 15% for kvælstof og 8% for fosfor af den samlede belastning fra punktkilderne (punktkilder inkludere renseanlæg) .
Regnbetingede udløb kan enten komme fra de fælles- eller separatkloakerede områder. Aflastninger fra fælleskloakerede områder indeholder ikke kun overfladevand, men er en blanding af forurening fra både kommunalt spildevand, resuspenderet kloaksediment og overflade afstrømning. Aflastninger fra separatkloakerede områder indeholder primært forurening fra befæstede arealer (tage, veje mm.).

En vigtig målsætning ved design af regnvandsbassiner er, at mindske eller forhindre den hydrauliske effekt på recipienten i henhold til den aktuelle recipientplan og de anviste retningslinier, mens stoffjernelsen som oftest er en upåagtet sideeffekt, og denne inddrages som oftest ikke i selve designet af bassinet.
I mere end 20 år har bassiner været anvendt til at opmagasinere vand fra regnbetingede udløb. Til trods for denne lange anvendelse har bassiner ofte være anset for at være utilstrækkelige. Indtil for nylig var det kun effekten af opmagasineringen af vand og videreføres til renseanlægget, der kunne beregnes, mens sedimentationen af sedimenterbart materiale ikke kunne beskrives pga., at de processer, der påvirker sedimentationen i de stærkt turbulente bassiner var ukendte.
Der er især i USA, Tyskland og Frankrig lavet studier af eksisterende bassiners evne til at tilbageholde forureningskomponenter. Disse bassiner bl.a. first flush bassiner, altså et bassin med flere kamre samt bassiner af efterklarings typen mfl., viste en særdeles god tilbageholdelse af især sedimenterbart stof (Michaelbach, S et Al., 1992). 

Når et bassin går i overløb, dvs. den hydrauliske kapacitet for bassinet overskrides, aflaster bassinet som oftest til nærmest recipient. Det vand der løber fra et regnvandsbassin til recipienten består af flere sammenhørende forureningskompontener, som kan findes på 2 faser, nemlig som opløst stof eller som suspenderet stof. Det opløste stof kan som udgangspunkt kun fjernes ved at bygge bassinerne i nogle tilfælde ekstremt store eller indføre behandlingsteknologier overført fra renseanlægsteknologien eller anden omfattende rensning.
Fjernelsen af det suspenderet stof er mere håndterlig da partikulært stof består af en mængde definerede partikler bestående af både stigende og faldende partikler.

Flere både danske og udenlandske undersøgelser har udført sedimentations-undersøgelser af både spildevand og overløbsvand. Et eksempel på sådan sedimentationskurve er vist på figur 1.1 (Michaelbach, S et Al., 1992). Figuren viser en summerede sedimentationskurver over intervallet 0 - 17,5 cm/s.

Figur 1.1
Eksempel på sedimentationskurve.

TSS = Total sedimenterbart stof

Sum-kurven skal forstås som den del af den samlede prøve der er mindre end den givne sedimentationshastighed, mens koncetrationssøjlerne viser de fundene koncentrationer til de enkelte sedimentationshastigheds-intervaller.
Som det ses på figuren er ca. 80 % af alt det partikulære materiale under 1 cm/s mens ca. 50 % af alle de partikulære partikler har en faldhastighed på ca. 0,6 cm/s. Den information er i sig selv ingen sikring af at de forurenede miljøfremmede stoffer forbliver i bassinerne, da flere undersøgelser, bl.a. (Brombach, H. et al.,1993), vist at de miljøfremmede stoffer som PAH og tungmetaller adsorbere på specielle partikelfraktioner og ikke generelt på de organiske partikler.
Denne undersøgelse omhandler primært de partikulære fraktioner i overløbsvandet og den opløste del vil kun i mindre omfang blive indraget.

De viste data stammer fra et yderest detaljeret og omfattende datamateriale fremskaffet i Tyskland (Michaelbach, S et Al., 1992, Schmidt, T.G et al., 1997 ) mfl. Hovedformålet med denne rapport er at skitsere beregningsrækkefølgen, hvis et givet dansk bassin ønskes undersøgt i enten drift- eller designfasen. Det anvendte datamateriale omfatter et forskningsarbejde svarende til 8 mandeår og inkludere mange målinger af partikelfordelingen samt et antal kemimålinger af tungmetaller og PAH‘er på selve partiklerne.

Det er vigtigt at gøre sig klart, at den totale stoftransport sker både som opløst stof og som supenderet stof. Koncentrationen af suspenderet stof bestemmes ved filtrering. Det suspenderede stof kan herefter opdeles i sedimeterbart stof og i ikke-sedimenterbart stof. Det partikulære stof som herværende undersøgelse omfatter er den partikulære stoffraktion, som vil sedimentere ud efter to timer, som nærmere beskrevet i næste afsnit.

Hvis man ser på hvorledes det henholdsvis opløste og det partikulære stof vil påvirke recipienterne kan koncentrationer og mængder af de to fraktioner ikke umiddelbart sammenlignes. Den partikulære fraktion må forventes at sedimentere og/eller blive adsorberet til bund og planter i forholdsvis kort afstand fra udledningen, hvorimod den opløste del må forventes at blive transporteret noget længere før den bliver optaget og omsat. Det må bero på en konkret vurdering for det enkelte udløb at afgøre hvilken virkning, der skal tillægges størst betydning.

Kendskabet til de miljømæssige effekter på flora og fauna af de miljøfremmede stoffer er stærkt begrænset. Det må forventes at de mest kritiske effekter er akkumulerende effekter i recipienternes bundsediment, hvor der over en årrække er opbygget forhøjede koncentrationer af stofferne. Der er god grund til at antage at denne opbygning især skyldes det partikulære stof i udledningerne.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |