Ny cocktail til test af renseeffekt Metode til test af anlæg, der siges at rense regnafstrømning Rørcenterdagene 2017 Marina Bergen Jensen mbj@ign.ku.dk I samarbejde med: Karin Cederkvist Peter E. Holm Per Bjerager, Jan Støvring, m.fl.
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Figur: Simon Toft Ingvertsen Forureningen opbygges i tørvejrsperioden mellem regn 15-06-2017
Når regnen skyller over byen forurenes afstrømningen SS Zn PAH Pb Cu Der findes stor viden om SS fordi det optræder I alle hændelser I målbare koncentrationer, men indhold af tungmetaller og organiske forureninger findes der mindre viden om Figur: Simon Toft Ingvertsen Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Er det ok at genbruge vandet, lede det ud i vandløb og søer eller nedsive det? Eller skal det renses først?
Forureningen optræder både på partikulær og opløst form Partikulær del Opløst del Måske er det nok at fjerne partikulær forurening, måske skal også det opløste fjernes. Bl.a. fosfor, nogle tungmetaller og pesticider findes i betydelig grad på begge former
Ide: Udvikle en test der kan benyttes i felten og være uafhængig af nedbør (fokus på opløste stoffer) 1) Cocktail-opskrift: Udvælge relevante stoffer i relevante koncentrationer 2) Tilsætte dem på en ordentlig måde i felten (dosering) 3) Teste under realistiske flow forhold (kortest mulige opholdstid, al gammel vand udskiftet) 4) Inkludere en konservativ tracer (korrektion for andre tab) Cocktail tilsættes til indløbet Renseenhed Cocktail genfindes i udløbet
Cocktail-opskrift Stamopløsning #1: Kationiske metaller, P og Br- Foruringsstof Pb (Pb 2+ ) Cd (Cd 2+ ) Ni (Ni 2+ ) Cu (Cu 2+ ) Zn ( Zn 2+ ) P (PO 3-4 ) Opløsningsmiddel og beholdermateriale Opløses i ionbyttet vand Transporteres i flasker af polyethylene Br (Br - ) #2: Cr(VI) og detergenter Cr(VI) (CrO 2-4 ) Linear alkylbenzene sulphonates Opløses i ionbyttet vand Transporteres i flasker af polyethylene #3: PAH er #4: Pesticider Acenaphthene Naphthalene Phenanthrene Glyphosate MCPA Opløses i methanol Transporteres i borsilikat-flasker Opløses i ionbyttet vand Transporteres i borsilikat-flasker
Tre test steder udvalgt Vejbed DPF Permeable befæstelser
PRØVER AF INDLØB Ønsket Observet Vejbed og DPF Observet Permeable befæstelser ph neutral 7.9 (0.1) 8.1 (0.04) Suspended solids [mg/l] 0 1.1 (0.4) 0.5 (0.1) Br [µg/l] 4500 3067 (208) 5250 (383) Zn [µg/l] 200 185.0 (7.1) 180.0 (0.0) 232(7.5) 222(7.5) Pb [µg/l] 20 18.3 (0.6) 9.6 (6.9) 15.5(1.6) 9.1(2.0) Cd [µg/l] 5 4.3 (0.4) 4.2 (0.4) 3.8(0.1) 3.7(0.1) Ni [µg/l] 20 18.0(2.8) 16.5(0.7) 26.5(17.0) 18.2(0.98) Cu [µg/l] 50 50.0 (4.6) 42.7 (2.1) 56.3(4.2) 49.0(13.7) Cr(VI) [µg/l] 20 25.3 (9.7) 22.0 (9.8) 19.2(1.2) 15.7(2.3) P [µg/l] 400 380.0 (10.0) 366.7 (20.8) 343 (29) 273(20) Linear alkylbenzensulphonates 200 135.0 (7.1) Not added [µg/l] Acenaphthene [µg/l] 1 0.9 (0.2) Not added Naphthalene [µg/l] 1 0.8 (0.04) Not added Phenanthrene [µg/l] 1 0.8 (0.18) Not added Glyphosate [µg/l] 1 0.8 (0.04) Not added
Konklusion 1 Cocktailen fungerer fint i felten! Til trods for felthold Til trods for store volumener ( baljekemi ) Til trods for brug af almindeligt vand Nødvendigt at anvende flere stamopløsninger
Vejbed DPF PB Gentagelse nr. 1 2 1 2 1 Dato for forsøg (2014) Sept. 24 Dec. 15 Oct. 23 Dec. 17 Dec. 19 Tilført volumen (m 3 ) 10.6 11 7.2 7.2 0.3 Varighed (t) 5.9 6.1 3.9 4.6 1 Doseringssystem Kontinuerlig opblanding i beholder (akvarium) Kontinuerlig opblanding i beholder (akvarium) Opblandet i stor container fra start Vandkilde Brandhane Brandhane Indendørs hane Tilsat stamopløsninger 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 2
Hvad kunne vi se i udløbet?
Konklusion 2 Prøven skal udtages på korrekt tidspunkt! Elektrisk ledningsevne kan give indikation af gennembrud Flowmålinger vigtigt
Genfinding af bromid-traceren Vejbed DPF PB Test 1 0.70 Test 2 0.48 pre-filter: main filter: pre-filter: main filter: not meas. not meas. 0.97 0.97 PP1: 0.44 PP2: 0.37 PP3: 0.22 PP4: 0.12 PP5: 0.52 PP6: 0.49
Konklusion 3 Vigtigt at have en konservativ tracer med! - Uden en konservativ tracer kan man ikke dokumentere effekten af renseenheden - Med en konservativ tracer kan man beregne hvor meget af tilbageholdelsen der skyldes anlægget - Hvis traceren kommer ud i samme koncentration som den blev tilsat behøver man ikke korrigere
Forslag til testpakker Tungmetaller (total+opløst) Testpakke Næringssalte 1 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P 2 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P + NH4-N, NO3-N og Total N 3 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P + NH4-N, NO3-N og Total N Org. forureninger PAH Acenaphthen, naphthalen, phenanthren Acenaphthen, naphthalen, phenanthren Org. Forureninger udvidet LAS, glyphosat, MCPA, mechlorprop
Læs mere Metoden er beskrevet i følgende paper: Cederkvist, K., M.B. Jensen and P.E. Holm. 2017. Method for assessment of stormwater treatment facilities - Synthetic road runoff application including micro-pollutants and tracer. Journal of Environmental Management: Accepted.