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

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

Sammenfatning og konklusioner

Baggrund og formål

Spildevandet fra den spredte bebyggelse i det åbne land skal renses bedre for

at mindske forureningen af vandløb og søer. Den foretrukne renseløsning er nedsivning, men i mange områder er nedsivning ikke mulig på grund af dårlige jordbundsforhold, høj grundvandsstand eller drikkevandsinteresser. Derfor er der behov for at udvikle nye lavteknologiske rensemetoder, der fungerer effektivt og stabilt.

Tidligere undersøgelser har vist at en ny type af grønne renseanlæg, hvor spildevandet fordeles på overfladen af anlægget og siver ned til et dræn i bunden af anlægget, vil kunne opfylde de nye rensekrav i det åbne land. Denne anlægstype betegnes beplantede filteranlæg med vertikalt flow. Der var imidlertid endnu ikke tilstrækkelig viden om den nødvendige anlægsstørrelse, ligesom der manglede udviklingsarbejde for at forbedre rensningen for fosfor. Nærværende projekt tager afsæt i den tidligere undersøgelse, og søger at fastlægge nødvendig anlægsstørrelse og at udvikle et filter til fjernelse af fosfor.

Projektets overordnede formål er at frembringe den nødvendige dokumentation for at udarbejde retningslinier for beplantede filteranlæg op til 30 PE. Det forventes, at der kan etableres beplantede filteranlæg, der opfylder bedste renseklasse, dvs. 95% reduktion af BI₅, 90% reduktion af total fosfor og 90% nitrifikation.

Undersøgelsen

Der er udført en række undersøgelser i et forsøgsanlæg opbygget ved et traditionelt renseanlæg. Derudover er der etableret et fuldskala anlæg til behandling af spildevandet fra en enkelt husstand. I forsøgsanlægget er filteranlæggets renseevne ved forskellige belastningsforhold undersøgt for at bestemme nødvendig anlægsstørrelse, og der er eksperimenteret med recirkulering af afløbsvand i anlægget for at forbedre renseevnen og fjernelsen af kvælstof. Der er opbygget en særlig filterenhed med kalcit til fjernelse af fosfor. Princippet i fosforfilteret er, at filtermaterialet har kapacitet til at binde fosfor i et år, hvorefter materialet skal skiftes ud. Dette kan ske samtidig med den årlige tømning af bundfældningstanken.

På basis af de første erfaringer fra forsøgsanlægget blev der i 2002 bygget et anlæg i fuld skala til rensning af spildevandet fra en husstand med 4 personer. Anlægget består af en 2 m³ bundfældningstank, en niveaustyret pumpe, et 15 m² stort beplantet filter med vertikalt flow og en filterbrønd opbygget i kalcit til fjernelse af fosfor. Der er etableret mulighed for recirkulering af afløbsvand tilbage til bundfældningstanken. Anlæggets renseevne er blevet fulgt både med og uden recirkulering.

Hovedkonklusioner

Undersøgelserne i forsøgsanlægget viste, at beplantede filteranlæg med vertikalt flow har en stor kapacitet til at fjerne spildevandets organiske indhold og til at nitrificere ved anvendelse af forholdsvis små arealer (< 2m²/person). Recirkulering af afløbsvand tilbage til bundfældningstanken forbedrer anlæggets renseevne betydeligt og stabiliserer driften. Recirkulering øger også fjernelsen af kvælstof ved denitrifikation. Fosfor kan fjernes effektivt i en filterenhed opbygget af kalcit. Der skal sikres en tilstrækkelig lang kontakttid i kalcitfilteret, og der kan opstå problemer med tilklogning efter lang tids drift, hvis filteret overbelastes hydraulisk.

Renseffekten i fuldskalaanlægget var god, men afløbskoncentrationer opfylder ikke lovgivningens strengeste SOP renseklasse (10 mg/L BI₅(mod) og 5 mg/L NH₄-N). Dette skyldes formodentligt at spildevandet var meget koncentreret, at filtertykkelsen kun var 80 cm og at det anvendte filtergrus var for groft. Recirkulering af afløbsvand tilbage til bundfældningstanken resulterede i lavere afløbskoncentrationer. Fosfor filteret er ikke placeret optimalt i anlægget, idet recirkuleringen formindsker vandets kontakttid i filteret. I nye anlæg skal fosforfilteret placeres ved afløbet, således at recirkuleret spildevand ikke passerer filteret. Resultaterne tyder på, at filterenheden skal være større end anvendt her, såfremt der skal være bindingskapacitet til et års drift.

Samlet viser undersøgelserne, at beplantede filteranlæg kan anvendes til rensning af spildevand i det åbne land og formodentligt kan opfylde den strengeste SOP renseklasse. Anlægget er lille og kompakt og renseprocesserne robuste. Prismæssigt er anlægget sammenligneligt med nedsivningsanlæg. Etableringsprisen for et anlæg til behandling af spildevand fra en enkelt husstand er ca. 25.000 kr + moms (eksklusive bundfældning).