Forsøg med rensning af spildevand i det åbne land i beplantede filteranlæg

4 Forsøgsbeskrivelse

4.1 Forsøgsserier
4.2 Hydrauliske undersøgelser
4.3 Målekampagner
4.4 Prøvetagning
4.5 Analyse

4.1 Forsøgsserier

Forsøgsanlægget ved Trige renseanlæg blev etableret i foråret 2001 og blev umiddelbart efter færdiggørelsen i april 2001 belastet med 0,5-1,0 m3/døgn i en indkøringsperiode på ca. 3 måneder, før måleprogrammet blev iværksat. Formålet med indkøringsperioden var at opbygge biofilm i filtergruset og at stabilisere funktionen af bundfældningstanken. Indkøringsperioden blev desuden brugt til at teste pumper, sensorer og online registrering, og til at udføre hydrauliske tests af filteranlæggets komponenter.

Efter indkøringsperioden blev der udført 8 intensive målekampagner af hver en uges varighed med forskellig belastning og grad af recirkulering. Formålet med målekampagnerne var at fastlægge filteranlæggets kapacitet til at reducere BI5 og nitrifikation, samt at undersøge effekten af recirkulering på anlæggets renseeffekt.

4.2 Hydrauliske undersøgelser

Med henblik på at undersøge flowmønster og vandets opholdstid i forsøgsanlæggets enkelte enheder, blev der udført sporstofundersøgelser ved anvendelse af litium klorid (LiCl). Sporstofundersøgelserne blev foretaget ved tilsætning af en opløsning af LiCl i indløbet til den enhed af anlægget, der undersøgtes. Vandprøver blev udtaget fra afløbet fra enheden med bestemte tidsintervaller og analyseret for litium (Li) ved ICP-teknik, og klorid (Cl) ved potentiometrisk titrering. Vandbelastningen blev holdt konstant under alle sporstofundersøgelser.

4.3 Målekampagner

Der blev gennemført i alt 8 intensive målekampagner af hver en uges varighed i forsøgsanlægget. Tidspunktet for målekampagnernes gennemførsel og belastningsforhold under disse fremgår af Tabel 4.1.

Tabel 4.1: Liste over de 8 gennemførte målekampagner.  En målekampagne bestod af daglige prøvetagninger over en uge (n = 5) med konstante indstillinger for belastning og drift på forsøgsanlægget. 

    Hydraulisk belastning
    Vandbelastning Overfladebelastning
Kampagne Periode

Spildevand
(m3/døgn)

Recirkulering
(m3/døgn)
Første bed
(m/døgn)
Andet bed
(m/døgn)
1* 17-21 juli 2001 1,88 2,37 0,47 0,94
2* 1-5 aug. 2001 2,14 0 0,24 0,47
3 10-14 sept. 2001 3,05 2,20 1,16 0,58
4 8-12 okt. 2001 5,02 0 1,11 0,56
5 12-16 nov. 2001 1,73 0 0,38 0,19
6 26-30 nov. 2001 1,56 1,63 0,71 0,36
7 4-8 feb. 2002 6,17 0 1,37 0,69
8 11-15 feb. 2002 3,97 2,06 1,34 0,67

*I kampagne 1 og 2 blev det store bed belastet som første bed og det lille bed som andet bed; I de resterende kampagner blev det lille bed belastet som det første bed.

På baggrund af nogle indledende testkørsler valgte vi at belaste anlægget med ca. 2 m3/døgn. En uge forud for hver målekampagne blev pumper m.v. programmeret til den fastsatte belastning og recirkuleringsgrad. Belastningen af forsøgsanlægget fulgte det samme belastningsmønster som Trige renseanlæg, med større flow morgen og aften. Tilløbspumpens aktivitet var programmeret til at følge variationerne i indløbsflowet til Trige renseanlæg. Det betød, at den aktuelle vandbelastning af forsøgsanlægget i nogle tilfælde afveg væsentligt fra det programmerede flow. Det var især udtalt i perioder med megen nedbør, hvor den hydrauliske belastning var væsentligt større end 2 m3/døgn, men til gengæld var spildevandet fortyndet af regn (kampagne 4, 7 og 8).

I de første to målekampagner (kampagne 1 og 2) blev det store 10-m2 bed belastet som første bed.  Resultaterne fra disse kampagner viste meget effektiv reduktion af BI5 og nitrifikation.  Det var således nødvendigt at øge belastningen væsentligt for at fastlægge filterets øvre rensekapacitet. Ved en forøgelse af den samlede belastning på anlægget ud over 2 m3/døgn ville opholdstiden i bundfældningstanken blive uhensigtsmæssig kort, og derfor valgtes i de efterfølgende målekampagner at belaste det lille vertikale bed som første bed.  Da det lille bed er halvt så stort som det store bed, blev arealbelastningen dobbelt så stor ved den samme samlede vandbelastning af anlægget. Ved de to første målekampagner var kalcit-filteret endnu ikke installeret.

4.4 Prøvetagning

Forud for hver målekampagner blev alle sensorer i anlægget kalibreret. Ved hver målekampagne blev der dagligt i fem på hinanden følgende dage udtaget 2-liters stikprøver på 7 positioner i anlægget (ved de første to målekampagner kun 5 positioner): 

  1. Indløb til bundfældningstank
  2. Afløb fra bundfældningstank (= indløb til første vertikale bed)
  3. Afløb fra første bed (= indløb til første P-filter)
    1. Afløb fra første P-filter (= indløb til andet P-filter)
    2. Afløb fra andet P-filter (= indløb til tredje P-filter)
  4. Afløb fra tredje P-filter (=indløb til andet vertikale bed)
  5. Afløb fra andet bed

Desuden blev der ved prøvetagningen målt temperatur og pH, og udtaget prøver til analyse for opløst ilt i alle prøver (ved Winkler teknik).

4.5 Analyse

Efter hjemkomst til laboratoriet blev prøvernes indhold af følgende parametre analyseret ved anvendelse af standard metodik:

  • Suspenderede stoffer (ved GF/C filtrering)
  • BI5 umodificeret 
  • NH4-N (spektrofotometrisk manuel teknik)
  • NO2-N (ved FIA teknik)
  • NO2+NO3-N (ved FIA teknik)
  • Kjeldahl-N
  • Opløst P (spektrofotometrisk manuel teknik)
  • Total-P (spektrofotometrisk manuel teknik efter destruktion ved kogning)
  • Ledningsevne
  • Kalcium (ved ICP teknik)

Resultaterne af analyserne er præsenteret som gennemsnitlig værdi for hver måleperiode (n=5) ± en standardafvigelse.  Værdier for vandbelastning er angivet som gennemsnitlig vandbelastning i måleperioden. Anlægget og opnåede resultater er blevet præsenteret ved en international konference /1-4/.

 



Version 1.0 November 2004, © Miljøstyrelsen.