Optimering af okkerrenseeffekten i vinterperioden

Transkript

1 Optimering af okkerrenseeffekten i vinterperioden Et projektet udført af DHI - Institut for Vand og Miljø Gustav Wieds Vej Aarhus C Finansieret af Skov- og Naturstyrelsen

2 Optimering af okkerrenseeffekten i vinterperioden Som følge af omfattende dræning og hårdhændet vandløbsregulering er en række vestjyske vandløb i årtier blevet belastet med store mængder okker. Gennem sin økonomiske støtteordning har okkerloven af 8. maj 1985 (Lov nr. 180) givet mulighed for at etablere foranstaltninger til nedbringelse af jerntransporten. Formålet med dette projekt har været at dokumentere effekten af lavteknologiske okkerrenseanlæg etableret i vandløb i Ringkjøbing Amt samt at undersøge, hvordan renseeffekten kan optimeres for yderligere at nedbringe den totale jerntransport i vandløbene. Analyserne har vist, at renseeffekten generelt er god i sommerperioden, men at den falder markant i vinterperioden. Årsagen til den faldende renseeffekt i vinterperioden er en kombination af større stof- og hydraulisk belastning, ændrede kemiske forhold i vandløbsvandet samt henfald af vegetationen i okkerrenseanlæggenes grødefyldte bassiner. Undersøgelserne har endvidere vist, at renseeffekten i nogle anlæg kan forøges ved relativt simple tiltag, mens optimering af andre anlæg vil være særdeles vanskelig og blive forbundet med større investeringer.

3 Projektets arbejdsområder Status over effekten af okkerrenseanlæg etableret i Ringkøbing Amts vandløb Denne del er baseret på tilsynsdata fra en række okkerrenseanlæg, en besigtigelse af de respektive anlæg, en sammenstilling mellem anlægstyper samt amtets driftserfaringer Vinterundersøgelser med henblik på optimering af renseeffekten i vinterperioden Undersøgelserne er foretaget dels i model- og fuldskalaanlæg ved Hvidmose okkerrenseanlæg og dels ved analyser af en række udvalgte okkerrenseanlæg. Undersøgelserne er udført for at opnå et stort videngrundlag om en række parametres indflydelse på renseeffekten i den kritiske vinterperiode. Endvidere har undersøgelserne haft til formål at belyse effekten af supplerende rensemetoder, der kan erstatte den naturlige vegetation i anlæggene, når grøden henfalder i vinterperioden.

4 Oversigtsskema over projektets delelementer Effektanalyser (oversigtskort) Undersøgelser i model- og fuldskalaanlæg Hvidmose Hogager Hodsager Kvalsholm Kærshovedgård Abildå Birkmose Kirsebærmose Mølsted Byn D Randbæk Sø1 Randbæk Sø2 Resumé Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Datagrundlag Konklusion Opbygning af modelanlæg Fe 2+ -transport ph Iltkoncentration Temperatur Vandets opholdstid Grødedækning Kunstige overflader Anlægstype Konklusion Vejledning i optimering af okkerrenseeffekten

5 Oversigtskort over anlæggenes placering

6 Resumé af resultater fra effektanalyser Tabel 5.1. Den årlige jerntransport, renseprocent (Fe-total og Fe-filtreret) og middel ph i de okkerrenseanlæg, der er blevet analyseret i nærværende undersøgelse. Endvidere er disse parametre sammenholdt med den vurderede dækninggrad af vegetationen. Jern tilledt Jern udledt Jern i anlæg Rense% ph Vegetation Okkerrenseanlæg tons/år tons/år tons/år Fe-tot Fe-filt. indløb dækning Storåen Hvidmose Hogager Hodsager Kvalsholm Kærshovedgård 37,0 50,4 52,6 17,4 10,8 6,9 15,6 14,6 6,2 2,9 30,1 34,8 38,0 11,2 7,9 81,4 69,0 72,2 64,4 73,1 79,8 68,8 66,4 64,8 96,4 6,57 6,10 6,32 6,78 6, Total jerntransport 168,2 46,2 122,0 72,5 75,2 Vorgod Å Abild Å Birkmose Kirsebærmose Mølsted 21,5 3,7 13,4 4,7 6,3 0,3 6,8 2,7 15,2 3,4 6,6 2,0 70,7 91,9 49,3 42,6 80,8 93,1 50,9 53,6 6,18 5,97 6,04 6, Total jerntransport 43,3 16,1 27,2 62,8 69,6 Grønkær Bæk Byn anlæg D 4,8 0,8 4,0 83,3 63,6 6, Total jerntransport 4,8 0,8 4,0 83,3 63,6 Hover Å Randbæk Sø1 Randbæk Sø2 3,5 1,01 1,4 0,95 2,1 0,063 60,0 6,2 45,1 10,8 6,22 5, Total jerntransport 4,51 2,35 2,16 52,0 27, kraftig og dækkende vegetation ++ god og delvis dækkende vegetation + spredt vegetation ingen eller kun meget ringe vegetation p.g.a. af anlæggets udformning løber vandet i en strømrende, så områder med grøde kun ud nyttes i meget begrænset omfang

7 Effekten af Hvidmose okkerrenseanlæg Okkerrenseanlægget ved Hvidmose Kanal blev etableret i sommeren 1992 for at nedbringe den kraftige jerntransport fra Hvidmosen til Savstrup Å. Anlægget modtager vand med en gennemsnitlig koncentration af total og filtreret jern på hhv. 27,04 og 11,31 mg/l. Hvidmose okkerrenseanlæg er blandt amtets bedst fungerende, og den gennemsnitlige renseprocent ligger omkring 80% for både total og filtreret jern. koncentration, mg/l Ind- og udløbskoncentrationer i Hvidmose okkerrenseanlæg siden etableringen i Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jan-96 okt-95 jul-95 apr-95 jan-95 okt-94 jul-94 apr-94 jan-94 okt-93 jul-93 apr-93 jan-93 okt-92 jul-92 måned Der fjernes således mere end 30 tons jern fra vandløbet af de ca. 37 tilførte tons. De gennemsnitlige koncentrationer i udløbet fra anlægget har været på hhv. 2,55 og 1,93 mg/l for hhv. total og filtreret jern. Renseeffekten falder i vintermånederne, hvor der kan registres renseprocenter på til ca. 40. renseeffekt, % Fe-total jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jan-96 okt-95 jul-95 apr-95 jan-95 okt-94 jul-94 apr-94 jan-94 okt-93 jul-93 apr-93 jan-93 okt-92 jul-92 måned Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af Hvidmose okkerrenseanlæg i sommeren 1992

8 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget for okkerrenseanlægget ved Hvidmose Kanal. Hvidmose okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum, dimensionsgivende 230 l/s Årsmiddelvandføring 70 l/s Opholdstid, dimensionsgivende Ca. 8 timer vandføring Gennemsnitlig opholdstid Ca. 25 timer Hvidmoseanlægget er anlagt som et lavvandet, grødefyldt bassin med to ens dimensionerede bassiner, der fysisk er adskilt af en dæmning. Bassinerne er suppleret med dybe bundfældningsdele (ca. 1 m) ved indløbet, der dækker ca. 20% af anlæggets samlede areal og ca. 45% af det samlede volumen. Den efterfølgende grødefyldte del blev etableret med ca. 30 cm dybe bassiner og udgør de resterende 55% af anlæggets volumen. Okkerrenseanlægget ved Hvidmose Kanal er blevet totalt oprenset i foråret 2000.

9 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud (-800,00)

10 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud

11 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

12 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato ph ph Iltmætning Iltmætning Temp. Temp. Sulfat Total-N Total-N Total-P Total-P % % oc oc mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ind ud ind ud ind ud ind ind ud ind ud

13 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato ph ph Iltmætning Iltmætning Temp. Temp. Sulfat Total-N Total-N Total-P Total-P % % oc oc mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ind ud ind ud ind ud ind ind ud ind ud

14 Datagrundlag for Hvidmose okkerrenseanlæg Dato ph ph Iltmætning Iltmætning Temp. Temp. Sulfat Total-N Total-N Total-P Total-P % % oc oc mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ind ud ind ud ind ud ind ind ud ind ud middel

15 Effekten af Hogager okkerrenseanlæg Hogager okkerrenseanlæg blev etableret i sommeren 1992 for at nedbringe transporten af jern fra Hogager Bæk og Byskelgrøften til Savstrup Å. Anlægget modtager vand fra Hogager Bæk og Byskelgrøften med koncentrationer af totaljern på hhv. 11,08 og 6,99 samt filtreret jern på hhv. 7,52 og 5,05 mg/l. Hogager okkerrenseanlæg fjerner omkring 69% af den tilførte jern, hvilket svarer til, at der i gennemsnit tilbageholdes omkring 35 tons jern fra vandløbet om året ud af de tilførte ca. 50 tons. Totaljern og filtreret jern tilbageholdes i omtrent samme grad, og koncentrationerne i udløbet har i gennemsnit ligget på hhv. 3,64 og 2,46 mg/l. renseeffekt, % koncentration, mg/l Ind- og udløbskoncentrationer i Hogager okkerrenseanlæg siden etableringen i Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jan-96 okt-95 jul-95 apr-95 jan-95 okt-94 jul-94 apr-94 jan-94 okt-93 jul-93 apr-93 jan-93 okt-92 jul-92 måned Fe-total jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jan-96 okt-95 jul-95 apr-95 jan-95 okt-94 jul-94 apr-94 jan-94 okt-93 jul-93 apr-93 jan-93 okt-92 jul-92 måned Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget

16 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget fra Hogager okkerrenseanlæg Hogager okkerrenseanlæg Oprindelig projekt Nuværende anlæg Areal m m 2 Volumen m m 3 Medianmaksimum, 500 l/s 500 l/s dimensionsgivende Årsmiddelvandføring 165 l/s 165 l/s Opholdstid, medianmaksimum Ca. 8 timer Ca. 12 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 24 timer Ca. 37 timer Hogager okkerrenseanlæg blev etableret i 1992 som et lavvandet, grødefyldt bassin med 2 volumenmæssigt forskellige parallelle bassiner. Begge bassiner blev etableret med bundfældningsdele ved anlæggets indløb. Bundfældningsdelen udgjorde ca. 50% af det samlede volumen, mens den resterende del blev anlagt til lavvandet grødefyldt del. Driftsmæssige problemer har resulterede i, at der siden 1995 løbende er lavet ændringer i anlægget. Det nuværende anlæg er arealmæssigt således reduceret, mens volumen af anlægget er øget med mere end 50%. Der er derfor udprægede strømrender i grøden, så vandet ikke har en tilstrækkelig kontakt med planternes overflader, ligesom vandets opholdstid er reduceret af samme grund.

17 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud

18 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud

19 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud middel

20 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Q Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. ph ph ph Temp. Temp. Temp. l/s l/s timer Rense% Rense% Hog.Bæk Byskelgr. Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud o C o C o C

21 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Q Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. ph ph ph Temp. Temp. Temp. l/s l/s timer Rense% Rense% Hog.Bæk Byskelgr. Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud o C o C o C

22 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato Q Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. ph ph ph Temp. Temp. Temp. l/s l/s timer Rense% Rense% Hog.Bæk Byskelgr. Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Byskelgr. ud middel o C o C o C

23 Datagrundlag for Hogager okkerrenseanlæg Dato IltmætningIltmætningIltmætning Sulfat Dato IltmætningIltmætningIltmætning Sulfat Dato IltmætningIltmætningIltmætning Sulfat % % % mg/l % % % mg/l % % % mg/l Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk Hog.Bæk Byskelgr. ud Hog.Bæk middel

24 Hodsager okkerrenseanlæg blev etableret i 1993 for at nedbringe jerntransporten i Hodsager Lilleå, som er amtets mest okkerbelastede vandløb. Den gennemsnitlige koncentration af total og filtreret jern i indløbet ligger på hhv. 11,50 og 7,96 mg/l, mens de gennemsnitlige udløbskoncentrationer har været på hhv. 2,49 og 1,99 mg/l. Hogager okkerrenseanlæg bliver årligt tilført næsten 53 tons jern, hvoraf 38 tons bliver tilbageholdt. Den gennemsnitlige renseprocent ligger dermed på omkring 72% for totaljern, mens renseeffekten for filtreret jern ligger lavere på omkring 66%. Effekten af Hodsager okkerrenseanlæg koncentration, mg/l renseeffekt, % jul-93 okt-93 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jan-94 apr-94 jul-94 okt-94 jan-95 apr-95 jul-95 okt-95 jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Hodsager okkerrenseanlæg siden etableringen i apr-97 jul-97 okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 jul-99 okt-99 jan-00 Som ved andre af amtets anlæg er der stor årstidsvariation i jerntilførsel og rensegrad, hvor der kan registreres et markant fald i renseprocenten i vinterperioden i forhold til sommerperioden Fe-total jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jan-96 okt-95 jul-95 apr-95 jan-95 okt-94 jul-94 apr-94 jan-94 okt-93 jul-93 måned Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget

25 Datagrundlag for Hodsager okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget fra Hodsager okkerrenseanlæg. Hodsager okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum, dimensionsgivende 550 l/s Årsmiddelvandføring 150 l/s Opholdstid, dimensionsgivende Ca. 6 timer vandføring Gennemsnitlig opholdstid Ca. 6 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 21 timer Okkerrenseanlægget ved Hodsager Lilleå er anlagt med to parallelle, men asymmetriske dele. Begge bassiner har efter uddybning i 1996 en ca. 1,5 m dyb bundfældningsdel ved indløbet, der dækker ca. en tredjedel af arealet. Efter uddybning blev volumen øget med ca m 3 i forhold til dimensioneringsgrundlaget. De lavvandede, grødefyldte dele er ca. 25 cm dybe og dækker den resterende del af anlægget. Det nordlige bassin har udløb efter det sydlige bassins bundfældningsdel, så den hydrauliske belastning til det sydlige bassins grødefyldte del er væsentlig større end til det nordlige bassin. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var det sydvestlige grødefyldte område ikke i drift, så vandet blev udelukkende renset i de to nordlige grødefyldte. Hele det grødefyldte område var ved besigtigelsen i 1999 dækket af en kompakt og jævn fordelt vegetation.

26 Datagrundlag for Hodsager okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud ud

27 Datagrundlag for Hodsager okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud ud middel

28 Datagrundlag for Hodsager okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. Temp. Total-N Total-N Total-P Total-P iltmætning iltmætning oc oc mg/l mg/l mg/l mg/l % % ind ud ind ud ind ud ind ud ind ud

29 Datagrundlag for Hodsager okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. Temp. Total-N Total-N Total-P Total-P iltmætning iltmætning oc oc mg/l mg/l mg/l mg/l % % ind ud ind ud ind ud ind ud ind ud middel

30 Okkerrenseanlægget ved Kvalsholm Bæk blev etableret i 1995 for at reducere transporten af jern til Sunds Sø. Koncentrationerne af total og filtreret jern i ind- og udløb har i gennemsnit været på hhv. 8,63 og 2,64 mg/l, mens de gennemsnitlige udløbskoncentrationer har været på hhv. 2,64 og 0,68 mg/l. Okkerrenseanlægget er årligt blevet tilført i gennemsnit 17,4 tons jern, hvoraf 11,2 tons er blevet tilbageholdt i anlægget. Den gennemsnitlige renseprocent ligger dermed kun på lidt over 64% for både total og filtreret jern. Som ved andre af amtets anlæg er der stor årstidsvariation i jerntilførsel og rensegrad, hvor der kan registreres et markant fald i renseprocenten i vinterperioden i forhold til sommerperioden. Effekten af Kvalsholm okkerrenseanlæg renseeffekt, % koncentration, mg/l jan-96 apr-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Kvalsholm okkerrenseanlæg siden etableringen i 1995 jan-96 apr-96 jul-96 Målinger mangler okt-96 jan-97 apr-97 Fe-total jul-97 okt-97 måned jan-98 jan-98 apr-98 Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget apr-98 jul-98 jul-98 okt-98 okt-98 jan-99 jan-99 apr-99 apr-99 jul-99 jul-99

31 Datagrundlaget for Kvalsholm okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget for Kvalsholm okkerrenseanlæg. Kvalsholm okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum (dimensionsgivende) 113 l/s Gennemsnitlig vandføring 50 l/s Opholdstid, dimensionsgivende vandføring Ca. 9 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 20 timer Anlægget ved Kvalsholm Bæk har et bassin, der er anlagt med en dyb del (1 m) ved indløbet samt dybe fordelingsrender (1 m) i det lavvandede område. De dybe dele dækker samlet ca. 40% af det samlede overfladeareal og ca. 70% af det samlede volumen. De lavvandede afsnit er ca. 30 cm dybe og dækker den resterende del af anlægget. Grundlaget for dimensioneringen er en opholdstid i bassinerne på mindst 9 timer ved medianmaksimum. Ved besigtigelsen af anlægget i 1999 blev der observeret bevoksning med vandplanter i den dybe del af anlægget, men der var ikke en skarp markeret overgang i grøden til den lavvandede del. Grødevæksten i den lavvandede del var sparsom, og der var udprægede strømrender i den del af bassinet.

32 Datagrundlag for Kvalsholm okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-total mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

33 Datagrundlag for Kvalsholm okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. Temp. o C o C ind ud ind ud middel

34 Effekten af Kærshovedgård okkerrenseanlæg Okkerrenseanlægget ved Kærshovedgård blev etableret i 1996 for at behandle vand fra den øvre del af Storåen. Kærshovedgård okkerrenseanlæg er årligt blevet tilført i gennemsnit 10,8 tons jern, siden anlægget blev taget i brug, hvoraf 7,9 tons er blevet tilbageholdt. koncentration, mg/l jan-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud apr-99 jan-99 okt-98 jul-98 apr-98 jan-98 okt-97 jul-97 apr-97 jan-97 okt-96 jul-96 apr-96 jul-99 Den gennemsnitlige renseprocent ligger på lidt over 73% for totaljern, mens renseeffekten er bemærkelsesværdig høj og meget tæt på en total rensning for filtreret jern (96,4%). Koncentrationerne af total og filtreret jern i ind- og udløb har i gennemsnit været på hhv. 8,19 og 2,68 mg/l, mens de gennemsnitlige udløbskoncentrationer har været på hhv. 2,40 og 0,11 mg/l. renseeffekt, % måned Ind- og udløbskoncentrationer i Kærshovedgård okkerrenseanlæg siden etableringen i Ingen målinger Ingen målinger Fe-total Fe-filt. jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 måned Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget

35 Effekten af Kærshovedgård okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget fra Kærshovedgård okkerrenseanlæg. Kærshoved okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Dimensionsgivende vandføring 170 l/s Opholdstid, dimensionsgivende vandføring Ca. 12 timer Korteste opholdstid Ca. 10 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 27 timer Okkerrenseanlægget ved Kærshovedgård i den øvre del af Storåen har et bassin, der er udformet med en dyb bundfældningsdel samt dybe fordelingsrender i den lavvandede, grødefyldte del. Anlægget er dimensioneret, så den dybe del (1 m) og den lavvandede, grødefyldte del af bassinet (0,6 m), hver udgør ca. 50% af det totale volumen. Pga. af tilledning af vand til anlægget, inden grøden var veletableret, har der aldrig udviklet sig et decideret grødefyldt bassin i dette anlæg, der i stedet har karakter af en okkersø. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der således ingen decideret grøde i anlægget

36 Datagrundlag for Kærshovedgård okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

37 Datagrundlag for Kærshovedgård okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. Temp. o C o C ind ud ind ud middel

38 Effekten af Abildå okkerrenseanlæg Okkerrenseanlægget ved Abild Å blev etableret i 1995 for at forbedre vandkvaliteten i den stærkt okkerbelastede Å. Koncentrationen af total jern og opløst jern har i gennemsnit været 6,47 og 5,69 mg/l ved indløbet af anlægget, mens de gennemsnitlig har ligget på 1,38 mg/l og 0,75 mg/l i udløbet. Der er tilbageholdt ca. 15 tons jern om året, siden etableringen, ud af de 21,5 tons, der tilføres anlægget årligt. Af de 15 tons er ca. 45% bundfældet i den dybe del af anlægget, mens den resterende del tilbageholdes i den lavvandede, grødefyldte del. Renseeffekten har dermed været 74% og 83% for hhv. total jern og filtreret jern. Generelt virker anlægget bedst i sommermånederne, men der kan observeres perioder med reduceret rensning i såvel sommer- som vinterperioden. Der er en klar tendens til, at anlæggets effekt har været faldende siden foråret koncentration, mg/l renseeffekt, % jan-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Abildå okkerrenseanlæg siden etableringen i 1996 jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 Fe-total jul-97 okt-97 måned jan-98 Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget jan-98 apr-98 apr-98 jul-98 jul-98 okt-98 okt-98 jan-99 jan-99 apr-99 apr-99

39 Datagrundlag for Abildå okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget for Abild Å okkerrenseanlæg. Abild Å okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum (dimensionsgivende) 800 l/s Gennemsnitlig vandføring 200 l/s Opholdstid, dimensionsgivende vandføring Ca. 8 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 33 timer Okkerrenseanlægget ved Abild Å er det største enkeltanlæg, der er etableret i Ringkjøbing Amt. Anlægget er anlagt med en stor, dyb bundfældningsdel (1 m) ved indløbet samt dybe fordelingsrender (1 m) i den lavvandede, grødefyldte del. De dybe dele dækker ca. 40% af det samlede overfladeareal og ca. 70% af det samlede volumen. De lavvandede afsnit er ca. 30 cm dybe og dækker den resterende del af anlægget. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der en veletableret og kompakt bevoksning i det lavvandede område, mens den dybe del var uden bevoksning. Der blev observeret store mængder okkerslam i såvel den dybe som den lavvandede del af anlægget, som reducerede volumen af anlægget betydeligt.

40 Datagrundlag Abildå okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn ind før grøde ud ind før grøde ud ind før grøde ud ind før grøde ud middel

41 Datagrundlag Abildå okkerrenseanlæg Dato ph ph ph Temp. Temp. Temp. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. Fe-total Fe-filt. oc oc oc l/s timer Rense% Rense% Rense% Rense% ind før grøde ud ind før grøde ud ind før grøde før grøde total total middel

42 Birkmose okkerrenseanlæg blev etableret i 1996 med henblik på at nedbringe transporten af jern til Birkmose Bæk. Siden etableringen af anlægget i 1996 er der gennemsnitlig tilført 3,7 tons jern, hvoraf der er tilbageholdt 3,4 tons svarende til en rensegrad på næsten 92%. Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 7,46 og 2,68 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 0,3 og 0,2 mg/l. Effekten af Birkmose okkerrenseanlæg koncentration, mg/l okt-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 jan-98 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Birkmose okkerrenseanlæg siden etableringen i 1996 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 Anlægget synes dermed at være det mest velfungerende i Ringkøbing Amt. Rensningen for total jern og filtreret jern er tilnærmelsesvis den samme, og der er kun en begrænset årstidsvariation. Renseeffekten har været faldende de senere år - formodentlig pga. af store mængder okkerslam i anlægget. renseeffekt, % okt-96 se bilag for måling jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 Fe-total jan-98 måned Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99

43 Datagrundlaget for Birkmose okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget for Birkmose okkerrenseanlæg. Birkmose okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum 87 l/s Årsmiddelvandføring 16 l/s Opholdstid, medianmaksimum Ca. 9 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 47 timer Okkerrenseanlægget ved Birkmose har et bassin, der er udformet med en dyb bundfældningsdel (1,5 m) ved indløbet samt 5 m brede fordelingsrender (1,5 m dyb) i den lavvandede, grødefyldte del (Bilag). Anlægget er dimensioneret, så de dybe områder dækker ca. 30% af det samlede areal og 55% af anlæggets totale volumen. Den lavvandede, grødefyldte del af bassinet (0,6 m) udgør den resterende del af okkerrenseanlægget. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der moderat grødevækst i den dybe del, mens grødevæksten i den lavvandede del var kompakt og jævnt fordelt over hele området (100% dækning). I den lavvandede del blev der som i bundfældningsdelen observeret en begrænset mængde udfældet okker.

44 Datagrundlaget for Birkmose okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

45 Datagrundlaget for Birkmose okkerrenseanlæg Dato ph ph ind ud middel

46 Effekten af Kirsebærmose okkerrenseanlæg Okkerrenseanlægget er etableret i 1996 for at behandle afløbsvand fra Kirsebærmosen, der løber ud i Mølsted Bæk. Der er gennemsnitlig tilført anlægget 13,4 tons jern siden etableringen i 1996, hvoraf der er tilbageholdt 6,6 tons. Dette svarer til en rensegrad på kun omkring 49%. Rensegraden i vinterperioden har været nede omkring 20%. koncentration, mg/l jan-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud apr-96 Ingen målinger jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 5,43 og 4,44 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 2,29 og 1,77 mg/l. Anlægget fungerer dårligt, hvilket formodentlig skyldes en kombination af et relativt lavt ph i indløbsvandet, samt en dårlig udnyttelse af anlæggets volumen. Således er der dannet en strømrende ned gennem anlægget, så vandet har en kort opholdstid i anlægget og ikke kommer i kontakt med grøden. renseeffekt, % jan-96 apr-96 Ingen målinger jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Kirsebærmose okkerrenseanlæg siden etableringen i 1996 Fe-total jul-97 okt-97 måned Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99

47 Datagrundlag for Kirsebærmose okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget fra Kirsebærmose okkerrenseanlæg Kirsebærmose Okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Dimensionsgivende vandføring 252 l/s Medianmaksimum 336 l/s Årsmiddelvandføring 62 l/s Opholdstid, dimensionsgivende vandføring Ca. 8 timer Korteste opholdstid, medianmaksimum Ca. 6 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 32 timer Okkerrenseanlægget ved Kirsebærmose har et bassin, og er, i modsætning til de fleste andre lavvandede, grødefyldte bassiner, udformet med kørediger ud i bassinet for at lette oprensningen. Ellers er bassinet på traditionel vis etableret med en dyb udfældningsdel (1,5 m) ved indløbet samt en dyb fordelingsrende (1,5 m) mellem to lavvandede, grødefyldte områder. Anlægget er dimensioneret, så den dybe del og den lavvandede, grødefyldte del af bassinet (0,6 m dyb) hver udgør ca. 50% af det totale volumen. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 løb vandet igennem bassinet i en enkelt strømrende. Der var sparsom grødevækst i strømrenden, mens der var udviklet en moderat mængde grøde i områderne udenfor. Udenfor strømrenden var der ingen eller kun lidt gennemstrømning, så kun et begrænset område af anlægget blev udnyttet til rensning for okker.

48 Datagrundlaget for Kirsebærmose okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud ind middel

49 Datagrundlaget for Kirsebærmose okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. oc ind ud ud middel

50 Effekten af Mølsted Bæk okkerrenseanlæg Okkerrenseanlægget nordøst for Haunstrup blev etableret i 1996 ved at opstemme ådalen for i den efterfølgende skabte okkersø at behandle vand fra den øvre del af Mølsted Bæk. Der er gennemsnitlig tilført anlægget 4,7 tons jern siden etableringen i 1996, hvoraf der er tilbageholdt 2,0 tons. Af dette er 2,8 tons tilført som filtreret jern, mens 1,5 tons er tilbageholdt i anlægget. Dette svarer til rensegrader på kun hhv. 42,6 og 53,6% for total og filtreret jern. koncentration, mg/l jan apr-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Mølsted okkerrenseanlæg siden etableringen i okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 3,95 og 2,20 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 2,7 og 1,3 mg/l. Trods en relativ høj ph i indløbsvandet, fungerer anlægget utilfredsstillende. Dette kan formodentlig tilskrives den manglende grøde i denne anlægstype. renseeffekt, % jan-96 se bilag for målinger apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 se bilag for målinger Fe-total jul-97 måned okt-97 Fe-filt. Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget jan-98 apr-98 se bilag for målinger jul-98 okt-98 jan-99 apr-99

51 Datagrundlaget for Mølsted Bæk okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget Mølsted Bæk okkerrensningssø. Mølsted okkerrensningssø Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum 408 l/s Dimensionsgivende vandføring 330 l/s Årsmiddelvandføring 87 l/s Opholdstid, dimensiongivende vandføring Ca. 8 timer Opholdstid, medianmaksimum Ca. 7 timer Gennemsnitlig opholdstid Ca. 30 timer Okkerrensningssøen er skabt ved at lave en 1,35 m høj og 60 m lang dæmning på tværs af ådalen, således at vandløbet og engene i ådalen er oversvømmet. Dybden i den opstemmede sø varierer fra 0 til 95 cm med største dybde i den nederste del af søen omkring det tidligere åløb. Ved indløbet er der desuden udgravet et dybt (1,25 m) bundfældningsbassin, der tjener til udfældning af partikulært jern. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der etableret spredt bevoksning i dele af okkerrensningsøen. Det var ikke muligt at vurdere mængden af udfældet okkerslam i søen, men der var en tydelig visuel forbedring af vandkvaliteten nedstrøms anlægget.

52 Datagrundlag for Mølsted Bæk okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt. mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud ind middel

53 Datagrundlag for Mølsted Bæk okkerrenseanlæg Dato ph ph Temp. Temp. oc oc ind ud ind ud middel

54 Effekten af Byn D okkerrenseanlæg Byn anlæg D blev etableret i 1994 med henblik på behandling af vandet fra Grønkjær bæk i oplandet til Byn Sø. Der er gennemsnitlig tilført anlægget 4,8 tons jern siden etableringen i 1996, hvoraf der er tilbageholdt 4,0 tons. Af dette er 1,1 tons tilført som filtreret jern, mens 0,7 tons er tilbageholdt i anlægget. Dette svarer til rensegrader på kun hhv. 83,3 og 63,6% for total og filtreret jern. Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 3,76 og 1,37 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 0,56 og 0,28 mg/l. Trods et begrænset datamateriale fra dette anlæg har dette anlæg i de senere år været velfungerende. Dette er formodentlig et resultat af en god grødevækst samt en god vandfordeling i anlægget. koncentration, mg/l renseeffekt, % jan Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 Ind- og udløbskoncentrationer i Byn D okkerrenseanlæg siden etableringen i jan-96 mar-96 maj-96 jul-96 sep-96 nov-96 jan-97 mar-97 Ingen målinger maj-97 Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget jul-97 måned jul-97 måned sep-97 Ingen målinger okt-97 nov-97 jan-98 jan-98 Fe-total mar-98 maj-98 apr-98 jul-98 jul-98 Fe-filt. sep-98 nov-98 okt-98 jan-99

55 Datagrundlag for Byn D okkerrenseanlæg Dimensionsgrundlaget for Byn D okkerrenseanlæg ved Grønkær Bæk. Byn D okkerrenseanlæg Areal m 2 Volumen m 3 Medianmaksimum (dimensionsgivende) 350 l/s Minimums vandføring 100 l/s Opholdstid, dimensionsgivende vandføring 8 timer Maksimal opholdstid 28 timer Okkerrenseanlægget er anlagt med to parallelle dele, hver med en ca. 1 m dyb bundfældningsdel ved indløbet, der dækker ca. 20% af det samlede areal. De lavvandede, grødefyldte dele er ca. 30 cm dybe og dækker den resterende del af anlægget. Ved de aktuelle vanddybder udgør de dybe og de lavvandede bassiner hver halvdelen af det samlede volumen. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der begyndende grødevækst i den dybe del, men der var en begrænset mængde okkerslam aflejret i bundfældningsdelen. Grødevæksten i den lavvandede del var kompakt og jævnt fordelt over hele området (100% dækning). I den lavvandede del blev der som i bundfældningsdelen observeret en begrænset mængde udfældet okker.

56 Datagrundlag for Byn D okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

57 Datagrundlag for Byn D okkerrenseanlæg Dato ph ph ind ud middel

58 Effekten af Randbæk Sø2 okkerrenseanlæg Okkersøen blev etableret i 1996 for at nedbringe jerntransporten fra rørlagte dræn, der løber ud i den øvre del af Hover Å i oplandet til Stadil Fjord. Trods et begrænset datamateriale kan det konkluderes, at anlægget kun fungerer i meget ringe grad. Dette skyldes antagelig den meget lave ph, der er i indløbsvandet (5,37). Der er gennemsnitlig tilført anlægget 1,0 tons jern siden etableringen i 1996, hvoraf der er tilbageholdt 63 kg. Af dette er størsteparten, 942 kg, tilført som filtreret jern, hvoraf 102 kg er tilbageholdt i anlægget. Dette svarer til rensegrader på kun hhv. 6,2 og 10,8% for total og filtreret jern. Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 2,49 og 2,29 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 2,27 og 1,98 mg/l. koncentration, mg/l renseeffekt, % jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 Ind- og udløbskoncentrationer i Byn D okkerrenseanlæg siden etableringen i jan-96 Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud apr-96 ingen målinger jul-96 okt-96 jan-97 Fe-total apr-97 måned jul-97 Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget okt-97 okt-97 måned Fe-filt. jan-98 jan-98 apr-98 apr-98 jul-98 jul-98 okt-98 okt-98 jan-99 jan-99 apr-99 apr-99

59 Datagrundlag for Randbæk Sø 1 og 2 Dimensioner af Randbæk Sø 1 og Randbæk Sø 2. Randbæk Sø 1 Randbæk Sø 2 Areal m m 2 Volumen m m 3 Søerne er anlagt efter de naturgivne forhold, men dimensioneret således, at okkerrensningssø 1 får et samlet overfladeareal på ca m 2, mens okkerrensesø 2 får et samlet areal på 600 m 2. Søerne er etableret efter nogle af de lavteknologiske principper, der kendes fra de lavvandede, grødefyldte anlæg. Således er der ved indløbet et dybt (1,2 m) sandfand/okkerudfældningsbassin, mens den resterende del af søerne har en dybde på 0,8 m. Ved besigtigelsen i sommeren 1999 var der en god grødedækning i Randbæk Sø 1, mens Randbæk Sø 2 havde en meget ringe dækning. Randbæk Sø havde endvidere karakter af at være dårligt fungerende, idet okkerudslip kunne registreres visuelt dels i vandet og dels som udfældninger i vandløbet nedstrøms anlægget.

60 Datagrundlag for Randbæk Sø2 okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt mg/l mg/l mg/l mg/l kg/døgn kg/døgn kg/døgn kg/døgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

61 Datagrundlag for Randbæk Sø2 okkerrenseanlæg Dato ph ph ind ud middel

62 Effekten af Randbæk Sø1 okkerrenseanlæg Okkersøen blev etableret i 1996 for at nedbringe jerntransporten fra rørlagte dræn, der løber ud i den øvre del af Hover Å i oplandet til Stadil Fjord. koncentration, mg/l Fe-total mg/l ind Fe-total mg/l ud Fe-filt. mg/l ind Fe-filt. mg/l ud ingen målinger Til dette anlæg er der gennemsnitlig tilført 3,5 tons jern siden etableringen i 1996, hvoraf der er tilbageholdt 2,1 tons. Af dette er 3,1 tons tilført som filtreret jern, mens 1,4 tons er tilbageholdt i anlægget. 2 0 jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 måned Ind- og udløbskoncentrationer i Byn D okkerrenseanlæg siden etableringen i okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 Renseprocenterne har i gennemsnit ligget på 60 og 45,5% for total og filtreret jern. Koncentrationerne af total og filtreret jern i indløbet har i gennemsnit været på hhv. 8,44 og 7,35 mg/l, mens de i udløbet har været på hhv. 2,93 og 3,92 mg/l. renseeffekt, % ingen målinger Fe-total jan-96 apr-96 jul-96 okt-96 jan-97 apr-97 jul-97 okt-97 jan-98 apr-98 jul-98 okt-98 jan-99 apr-99 Fe-filt. måned Renseeffekten for total- og filtreret jern siden etableringen af anlægget

63 Datagrundlag for Randbæk Sø1 okkerrenseanlæg Dato Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Fe-total Fe-total Fe-filt. Fe-filt. Q Opholdstid Fe-total Fe-filt mg/l mg/l mg/l mg/l kgdøgn kgdøgn kgdøgn kgdøgn l/s timer Rense% Rense% ind ud ind ud ind ud ind ud middel

64 Datagrundlag for Randbæk Sø1 okkerrenseanlæg Dato ph ph ind ud middel

65 Konklusion på analyser af eksisterende anlæg Okkerrenseanlæggene i Ringkjøbing Amt fjerner store mængder jern fra de respektive vandløb. I Storåen ledes der årligt ca. 182 tons til anlæggene, hvoraf de 122 tilbageholdes (renseffekt på ca. 75%). Der transporteres således ca. 46 tons videre i åen. I Vorgod Å transporteres ca. 43 tons til de 4 analyserede anlæg, hvoraf 16 tons ledes videre (renseeffekt på ca. 63%). Endelig transporterer Grønkær Bæk og Hover Å hhv. 0,8 og 2,4 tons efter gennemløb i okkerrenseanlæggene. Der er store forskelle i effekten både mellem anlæg af forskellig type, men også mellem anlæg af samme anlægstype. Lavvandede, grødefyldte bassiner synes at virke mere effektiv på fjernelse af både total og filtreret jern end de deciderede okkersøer. Grødens dækningsgrad og vandets kontakt med grøden har således stor betydning for en god rensning. De bedst fungerende anlæg er alle af typen lavvandede, grødefyldte bassiner suppleret med dybe bundfældningsbassiner ved indløbet af anlægget (f.eks. Hvidmose og Birkmose okkerrenseanlæg) og/eller dybe fordelingsrender etableret i den lavvandede, grødefyldte del (f.eks. Birkmose okkerrenseanlæg). Der opnås i nogle tilfælde gennemsnitlige renseffekter på 80% eller derover som dimensioneringsgrundlaget anviser, men generelt ligger renseeffekterne lavere. Okkersøerne (f.eks. Mølsted Bæk og Kvalsholm okkerrenseanlæg) har lavere renseeffekt end de lavvandede, grødefyldte bassiner. Dette skyldes antagelig, at der mangler en effekt fra grøden. fortsættes

66 Konklusion på analyser af eksisterende anlæg Vandløbskemi (f.eks. ph) samt vandfordeling i anlæggene har stor indflydelse på effektiviteten af de enkelte anlæg. Som eksempel er der en effektiv fjernelse af filtreret jern i Kærhovedgård, der ellers har karakter af en okkersø. Dette skyldes antageligt de lave koncentrationer af denne fraktion på netop dette sted i Storåen, hvilket formodentlig kan tilskrives den relativt høje ph. Et eksempel på dålig vandfordeling er anlægget ved Kirsebærmosen. Her har vandet dannet en strømrende gennem anlægget, hvorved det aktive volumen af anlægget reduceres væsentligt. Opholdstid og vandets kontakt med grødens katalytiske overflader er derved markant reduceret. Der synes endvidere at være en sammenhæng mellem den geografiske placering af anlæggene og renseeffekten, hvilket formodentlig skyldes de vandkemiske forhold som følge af varierende jordbundsforhold i oplandet til vandløbet. Rensningen er generelt bedre i Storå-systemet end det f.eks. er tilfældet i oplandet til Vorgod Å. Forklaringen på dette kan ligge i vandløbenes vandkemi og specielt i vandets surhedsgrad (ph). For eksempel har Vorgod Å en lidt lavere ph end Storåen. Vandets opholdstid i anlæggene og dermed bundfældnings- og reaktionstider for hhv. fjernelse af total og filtreret jern spiller en stor rolle for en effektiv rensning for vandets indhold af jern. I nogle anlæg opnås der en sommerrenseeffekt på over 80% ved opholdstider under 20 timer, mens andre anlæg kræver noget højere opholdstider. Anlægsopbygning, anlæggenes grad af vegetation samt vandløbets surhedsgrad (ph) spiller her en stor rolle for de varierende forhold. fortsættes

67 Konklusion på analyser af eksisterende anlæg En væsentlig årsag til de relativt lave gennemsnitlige renseeffekter i okkerrenseanlæggene skyldes markante faldt i effektiviteten i vintermånederne. Renseeffekten i vintermånederne er generelt lav for både total og filtreret jern (40-60% - i flere tilfælde lavere). Faldet skyldes en større vandføring med højere jernkoncentrationer kombineret med ændringer i indløbsvandets sammensætning og med et henfald i den naturlige vegetation. Observationer fra besøg ved anlæggene har endvidere vist, at den hydrauliske belastning har betydning for opretholdelse af vegetationen i anlægget. Således blev det i vinteren 1999/2000 anskueliggjort, at en kraftig hydraulisk belastning meget hurtigt reducerer effekten fra grøden dels ved at accelererer henfaldet, men også ved forøge antallet af strømrender i anlægget. Anlæggene bør derfor etableres med størst mulig overflade. Som følge af den højere hydrauliske belastning og de længere reaktionstider ved de lavere temperaturer om vinteren vil opholdstiden og kontakten med overfladerne være meget betydende for renseeffekten i vinterperioden. En reduktion af voluminet p.g.a. store mængder udfældet okkerslam i anlægget vil derfor være ekstra kritisk om vinteren. Endvidere vil opstuvningen af vandet som følge af okkerslam let kunne resultere i strømrendedannelser, hvorved opholdstid og kontakt med overflader reduceres.

68 Undersøgelser i model- og fuldskalaanlæg i vinterperioden 1999/2000 Ringkjøbing Amts driftserfaringer samt tilsynsdata danner hovedgrundlag for de efterfølgende undersøgelser, der er blevet udført i vinterperioden fra januar til april Undersøgelserne er foretaget dels i model- og fuldskalaanlæg ved Hvidmose okkerrenseanlæg i Savstrup Å og dels ved analyser af en række udvalgte okkerrenseanlæg. Formålet med undersøgelserne har været at fremskaffe et detaljeret datamateriale for dermed at opnå et stort videngrundlag om en række parametres indflydelse på okkerrensningen i vintermånederne. Undersøgelserne har været bygget op omkring et meget intensivt måleprogram, hvor vandets opholdstid, iltkoncentration, ph og ledningsevne er blevet målt med stor opløsning via on-linemåleudstyr. Sensorer har været koplet via dataloggere og telenettet til computere på DHI. Endvidere har der været installeret prøvetagere til indsamling af vandprøver til totaljern bestemmelse, ligesom koncentrationen af Fe 2+ har være målt i felten. Undersøgelserne har endvidere afprøvet supplerende rensemetoder, der kan erstatte den naturlige vegetation i anlæggene, når grøden i anlæggene henfalder i vinterperioden.

69 Opbygning af modelanlæg X måleudstyr Nuværende lavvandet område (0,3 m) 60 m Dæmning etableres Dybt bassin 4 m x1,5 m Grøde (0,3 m) x 1,5 m Grøde (0,3 m) x 1,5 m Kunstige 1,0 m x overflader Nuværende bassinkant Skematisk præsentation af modelanlægget etableret i en del af Hvidmose okkerrenseanlæg Modelanlægget har et totalvolumen på ca. 192 m 3, hvoraf 24 m 3 anvendes til test af kunstige overflader. Den oprindelige grøde er bibeholdt i et volumen på 72 m 3, mens den resterende del blev udgravet som dybe bundfældningsbassiner (96 m 3 ). Ved indløbet blev der etableret en indløbssluse, hvori vandgennemstrømningen (den hydrauliske belastning) kunne reguleres. I indløbet, efter de kunstige overflader og i udløbet, blev der opstillet automatiske målestationer og prøvesamplere. Målestationerne var via modem/mobiltelefon koblet direkte op til PC erne på DHI, så vandkemiske parametre blev opsamlet med 15 min. intervaller gennem hele forsøgsperioden.

70 Effekten af ph på okkerrenseeffekten (forsøg i modelanlæg) Vandets surhedsgrad har meget stor betydning for iltningen af Fe 2+ til Fe 3+, der efterfølgende udfældes som okker. Vandets ph i indløbet til modelanlægget var relativt konstant omkring 6,2 indtil midten af februar måned, hvorefter den gennemsnitlige ph faldt til omkring 5,5 med ph-værdier helt ned til under 5. Renseeffekten faldt signifikant i de samme perioder som ph-faldene blev registreret. ph ph, ind ph, ud Dosering af NaOH ph-værdier under forsøgsperioden. ph falder markant fra midt i februar dato NaOH Simpel dosering af NaOH (200 g/m 3 /døgn) kan hæve ph i vandet, så der kan opnås en næsten total fjernelse af vandets jernindhold. renseeffekt, % På baggrund af ph-faldet i slutningen af vinterperioden vil det blive særdeles vanskeligt at opnå en total fjernelse af vandets indhold af jern, med mindre der tilsættes base f.eks. i form af NaOH eller hydratkalk Renseeffekten under forsøgsperioden. Middelværdien for enkelte perioder er angivet dato

71 Effekten af ph og Ilt-koncentrationen på Fe 2+ -transporten til okkerrenseanlæggene Ved lave ph- værdier og iltkoncentrationer i tilløbsvandet ses forhøjede Fe 2+ -koncentraioner. Data viser, at der en statistisk signifikant sammenhæng mellem ph-værdien og iltkoncentrationen i vandet og størrelse af Fe 2+ - mængden i indløbsvandet. Fe 2+ -koncentration y = x R 2 = Sammenhængen viser, at iltningen og demed rensegraden er afhængig af disse parametre, hvilket også er forventeligt ud fra en teoretisk synsvinkel. Der skal dermed iltes en større Fe 2+ -fraktion i vinterperioden end om sommeren, hvilket stiller større krav til f.eks. anlæggets udformning, størrelse, vegetation og vandfordeling. De store Fe 2+ -mængder, der transporteres til anlægget, er derfor overordentligt kritisk for rensningen og stærkt medvirkende til den reducerede effekt. Fe 2+ -koncentration mg/l Koncentrationen af Fe 2+ -transporten som funktion af ph ph y = x R 2 = iltkoncentration, mg/l Koncentrationen af Fe 2+ -transporten som funktion af iltindholdet

72 Effekten af ph på okkerrenseeffekten (fuldskalaanlæg) Vandløbets ph har ligeledes stor betydning for, hvilke fraktioner af jern der bliver transporteret til okkerrenseanlægget. Halvdelen af det transporterede jern ved f.eks. Kærshoved og Kvalsholm, som har relativt højt ph, kommer som partikulært jern, mens denne fraktion er markant mindre i anlæg med lavere ph. Partikulært jern er betydelig nemmere af fjerne i okkerrenseanlæg, idet denne fraktion er iltet og på partikulær form og derfor kun behøver at bundfældes/filtreres. Renseeffekten i anlæg med højt indløbs-ph er imidlertid ikke nødvendigvis god. Parametre som f.eks. Anlæggenes opholdstid og ikke mindst grødens dækningsgrad i anlæggene har stor betydning. Grøden virker således ikke kun accelererende på iltningen af Fe 2+, men i høj grad også på filtrering af allerede iltet jern (partikulært jern). Koncentration, mg/l renseeffekt, % Hvidmose Hogager Hodsager Fe2+ partikulært jern ph Kirsebærmose PH-værdien samt indløbskoncentrationer af Fe 2+ og partikulært jern i en række undersøgte anlæg Fortsættes Hvidmose Hogager Hodsager Birkmose Kærshoved total-jern Fe2+ ph Kirsebærmose Renseeffekten og ph i en række okkerrenseanlæg i vinterperioden Birkmose Kærshoved Mølsted Mølsted Kvalsholm Kvalsholm Abildå Abildå ph ph

73 Effekten af iltkoncentrationen på okkerrenseeffekten Iltkoncentrationen i vandet har indflydelse på iltningen af Fe 2+ til Fe 3+, der efterfølgende kan udfældes i anlægget. Der ses et relativt højt niveau i begyndelsen af måleperioden ( 4-10 mg/l), men fra midten af februar falder niveauet hen mod 3-5 mg/l. Renseeffekten falder i samme periode ca. 10%. Da vandets ph falder i samme periode, er det ikke muligt at henføre den observerede reduktionen alene til iltkoncentrationens fald. Iltkoncentration, mg/l Iltkoncentrationen under forsøgsperioden. dato Der ses et markant fald i løbet af vinteren. ilt, ind mg/l ilt, ud mg/l Påbegyndt iltning af indløbsvand NaOH Drift af iltpisker i indløbsvandet var i stand til at hæve iltkoncentrationen med 30-40% til omkring 7 mg/l. I perioden med drift af iltpisker blev rensningen forbedret betydeligt, men da temperaturen steg i samme periode, er resultatet ikke et entydigt bevis på, at en iltpisker alene vil kunne forøge rensningen i vinterperioden. renseeffekt, % dato Renseeffekten falder med faldende iltkoncentration

74 Effekten af temperaturen på okkerrenseeffekten Temperaturen har stor indflydelse på kemiske og biologiske processers reaktionstid. Temperaturen vil derfor have stor indflydelse på iltningen af Fe 2+ til Fe 3+. Indflydelsen på bundfældningen af okkerpartikler vil derimod være minimal og kun påvirket af evt. ændringer i vandets viskositet. Temperaturen under forsøgene i modelanlægget var i hele forsøgsperioden relativt høj i forhold til forventede temperaturer. Der blev ikke registret effekter på rensningen, der kunne henføres direkte til temperaturen. Der blev dog registreret stigende renseffekter i slutningen af måleperioder, hvor temperaturen ligeledes steg. Iltkoncentrationen blev i samme periode kunstigt hævet, så temperaturens effekt er ikke endeligt belyst. Der blev ikke konstateret sammenhæng mellem vandets temperatur og Fe 2+ -koncentrationen i vandet, hvilket indikerer, at temperaturen ikke spiller nogen betydende rolle for Fe 2+ -iltningen. Temperatur, o C Fe 2+ -koncentration Temp., ind dato Temp., ud Temperaturen i ind- og udløbsvand under forsøgsperioden Fe 2+ -koncentrationen i indløbsvandet som funktion af temperaturen y = x R 2 = temperatur, o C

75 Effekten af vandets opholdstid på okkerrenseeffekten (modelanlæg) Under forsøgsperioden blev indløbsflowet til modelanlægget løbende reguleret for at undersøge opholdstidens indflydelse på renseeffekten. Opholdstiderne lå i perioden fra ca. 8 timer til 30 timer, som blev anset for at være realistisk i forhold til vinteropholdstiden i eksisterende anlæg. Der blev imidlertid ikke observeret nogen sammenhæng mellem opholdstiden og renseeffekten. Hovedårsagen til dette er de svingende ph-værdier og iltkoncentrationer, der eksisterede i vandløbet under forsøgsperioden. Disse har således en større indvirkning på rensegraden. Den manglende sammenhæng mellem opholdstid og renseeffekt ses på data fra flere af de analyserede anlæg, hvilket formodentligt primært kan henføres til ph-faldet. flow, m3/time Hydrauliske belastning (flow) og opholdstid under forsøgsperioden renseeffekt, % flow m3/time dato opholdstid timer Renseeffekten for total- og filtreret jern under forsøgsperioden opholdstid, timer opholdstid, timer

76 Effekten af vandets opholdstid på okkerrenseeffekten (fuldskalaanlæg) Vandets opholdstid i anlæggene, og dermed bundfældnings- og reaktionstider for hhv. fjernelse af total og filtreret jern, spiller en stor rolle for en effektiv rensning af vandets indhold af jern. renseeffekt, % Vandets opholdstiden i vinterperioden er generelt markant lavere end i sommerperioden, men selv ved sammenlignelige opholdstider er renseefffekten væsentligt reduceret om vinteren Fe-total, sommer Fe-filt, sommer Fe-total, vinter Fe-filt, vinter opholdstid, timer Renseeffekten som funktion af opholdstiden i Hogager Den nødvendige opholdstid i anlægget for at opnå en renseeffekt på 80% eller derover svinger mellem de enkelte anlæg, men generelt behøves længere opholdstider (over 20 timer) end foreskrevet i dimensioneringsgrundlaget. De uensartede forhold i de enkelte anlæg som f.eks. grødedækning, vandfordeling og vandløbsvandets kemiske sammensætning er af stor betydning for, hvor stor en opholdstid, der er nødvendig. Opholdstiden reduceres markant når grøden henfalder, idet der dannes strømrender i anlægget

77 Effekten af grødens dækningsgrad på okkerrenseeffekten Vegetationsudbredelse i anlæggene har betydning for rensegraden af både Fe 2+ og Fe 3+. Generelt opnås den bedste rensning i anlæg med kraftig grødevækst. De vandkemiske parametre spiller imidlertid stadig stor rolle for en effektiv rensning. Tabel over renseeffektersammenlignet med grødens dækningsgrad Renseprocent Vegetation Okkerrenseanlæg Fe-total Fe-filt. Dækningsgrad Storåen Hvidmose Hogager Hodsager Kvalsholm Kærshovedgård 81,4 69,0 72,2 64,4 73,1 79,8 68,8 66,4 64,8 96, Vorgod Å Abildå Birkmose Kirsebærmose Mølsted 70,7 91,9 49,3 42,6 80,8 93,1 50,9 53, Grønkær Bæk Byn D 83,3 63,6 +++ Hover Å Randbæk Sø1 Randbæk Sø2 60,0 6,2 45,1 10, Eksempler på grødedækning i vinterperioden. Øvcrst: Hvidmosen; midt: Kærshovedgård; nederst: Abildå.

78 Effekten af kunstige overflader på okkerrenseeffekten Som erstatning for den henfaldne grøde i vinterperioden blev der lavet forsøg med ilægning af kunstige overflader som erstatning. Der blev observeret en meget stor fjernelse af både totaljern og Fe 2+ i grantræerne efter ilægning. Der blev ikke observeret nogen effekt af inkamat (en kunstig overflade), formodentlig pga. af den lille mængde og den korte periode, det blev anvendt. Ved anvendelse af grantræer skal der dækkes, hvad der svarer til omkring 2000 m2 for at fjerne 10 mgfe 2+ ved en vandføring på 100 l/s. Der var imidlertid en markant forringelse i udfældningen i både gran og grøde efter faldet i vandets ph. Et område med juletræer, hvori meget store mængder okker blev udfældet jern fjernet g/time/m totaljern. gran Fe2+, gran totaljern, grøde Fe2+, grøde Grantræer ilagt På baggrund af resultaterne fra undersøgelsen kan det anbefales, at kunstige overflader ilægges i vinterperioden, men kun hvis ph-værdien samtidig holdes over ph dato Fjernelse af jern i gran og grøde hhv. før og efter ilægning af gran

79 Anlægstypens betydning for okkerrenseeffekten Ud fra datamaterialet kan det konkluderes, at anlæg med bundfældningsbassiner efterfulgt af lavvandede, grødefyldte områder er de bedst fungerende. Fordelingsrender synes at have en gunstig effekt på okkerrensningen ved dels at fordele vandet jævnt i grøden og dels ved at forhindre slamflugt ved f.eks. vindpåvirkning. Ved Kirsebærmosen er der etableret kørediger ud i anlægget. Dette har medført en strømrende gennem anlægget, der betyder, at kun en lille del af anlæggets volumen udnyttes. Okkersøer har generelt vist sig at virke dårligere end de lavvande grødefyldte bassiner. Grødens dels katalytiske effekt på Fe 2+ -iltningen og dels filtrerende effekt på partikulært jern synes at være hovedårsagen. Effektivt grødefyldt bassin Fordelingsrender i vegetationen Okkersø (Mølsted Bæk) Opstemning af ådal Opsamlingsrende i udløb Kørediger skaber strømrender