En näringsrik flod i Wuhan, Kina, har omgetts av ett heterogent dammsystem som tar in och återför det dammbehandlade vattnet till floden. De olika dammarnas kvalitetsbidrag presenteras.
En flod i Wuhanregionen behöver kvalitetsförbättras. Metoden har varit att bygga ett dammsystem parallellt med en flodsträcka dit flodvattnet tas in, renas och släpps ut. Några äldre dammar kunde utnyttjas för ändamålet.
Dammsekvensen blev: våtmark med ytligt flöde, växtförstärkt fakultativ damm, intermittent luftad damm och ekologisk damm (med växter och fisk).
Via dammsystemet klarades reningskraven som var ställda: Löst syre >5 mg/L, Ammoniakkväve < 1,0 mg/L, Totalfosfor < 0,2 mg/L, COD < 20 mg/L samt siktdjup > 60 cm.
Bakgrund
Vattenkvaliteten i Kina har försämrats pga den snabba industriella utvecklingen under de senaste dekaderna. Särskilt floder med urbana passager har förorenats. Ett sätt att behandla förorenat flodvatten som provas här, är att utnyttja lämplig mark intill aktuell flod och låta flodvattnet passera reningssteg i dammar för att sedan återföras till flodfåran.
Anläggning
I Wuhan-området har metoden med dammar undersökts. Årsmedeltemperaturen är här ca 16,5 ºC och årsmedelnederbörden ca 1350 mm.
Äldre dammar kunde utnyttjas; dammar för fiskodling och odling av lotusblommor. Designflöde var 15 000 m3/d och en yta av 103 000 m2 användes vilket gav en teoretisk uppehållstid i dammsystemet av ca 21,5 d.
Från floden förs vattnet till två dammar som utgörs av våtmark med ytligt flöde. Inkommande vatten från floden höll i snitt 34 mg COD/L, 2,2 mg NH3-N/L, 0,44 mg Tot-P/L, Löst syre 1,9 mg O2/L, Siktdjup 17 cm och pH var 7,39.
Våtmarken var konstruerad med vattentät duk, på denna ett lager kokosnötbast och därpå 30 cm planteringsjord. Väggarna var förstärkta med cederträstammar och presenningar. Växter planterades: ytligt: bladvass (P.Australis), Canna indica och Thalia dealbata. Dränkta växter: Myriophyllum elatinoides, Hydrilla verticillata och Valisneria natans.
Sammanlagd yta för de två våtmarksdammarna (seriekopplade) var 40 800 m2 och vattendjupet var 0,5 m vilket gav en uppehållstid av 4,35 d.
Uppgraderad fakultativ damm (biodamm) utgjorde nästa steg. Den byggdes med en grundare del, 0,5 m, de 5 närmaste metrarna från väggarna, där det planterades växter lika som de ytliga i våtmarken. Botten konstruerades med tätande geoduk och kokosnötsbast och de grundare delarna underbyggdes med fillermaterial på geoduken. Den djupare delen höll 1,8 m och sammanlagd yta var 27 000 m2, vilket gav en uppehållstid av 8,3 d.
Därefter följde en luftad damm med tillsats av mikroorganismer för ammoniumreduktion (i lösning), 20 L 2ggr/vecka. Dammytan var 3 300 m2, djupet 1,5 m med en uppehållstid av 0,2 d och en luftningsfrekvens av 6 h/d. Luftningen skedde med 4 fontänluftare (1,5 kW och 1 kg O2/h per enhet).
Sista steg var en tudelad ekologisk damm med totalytan 25 000 m2 och djupet 0,8 m med en uppehållstid av 8,5 d. Där planterades ungefär lika växter som i våtmarken plus att djur tillfördes: fisk (Ctenopharyngdon idella och Lateolabrax maculatus), sniglar och räkor.
Studien drevs i 4 månader. Prov togs var 10 dygn och analyserades på löst syre, COD, ammoniumkväve, totalfosfor och siktdjupet mättes även. Provpunkterna var belägna vid övergångarna mellan de olika dammtyperna samt vid systemets in- och utlopp.
Resultat
Systemet fick arbeta i 20 d för att växterna skulle mogna. Därefter redovisas mätningar i 120 d.
Siktdjupet förbättrades genom anläggningen. Från flodens 17 cm till återförandets 68 cm. Stabiliserades efter ca 70 d. Störst effekt hade våtmarken här, därefter ekodammarna. Målet var > 60 cm.
Halten löst syre ökade från 1,9 mg O2/L till 5,4 mg O2/L; stabiliserades efter ca 60 d. Klart dominerande tillförsel från den luftade dammen. Målet var > 5 mg O2/L.
Ammoniakkvävet minskade från 2,2 mg N/L till 0,95 mg N/L; stabiliserades efter 50 d. Störst effekt hade våtmarken och ekodammarna. Målet var < 1,0 mg N/L.
COD-halten minskade från 34 mg/L till 15 mg/L med stabilisering efter 60 d. Störst effekt hade den fakultativa dammen och våtmarken. Målet var < 20 mg/L.
Totalfosforhalten minskade från 0,44 mg P/L till 0,20 mg/L med stabilisering efter 60 d. Störst effekt hade våtmarken, den fakultativa dammen och ekodammarna med ungefär lika storleksordning. Målet var < 0,20 mg P/L.
Slutsatser
Där lämpliga ytor finns till förfogande för dammanläggningar är arbetssättet av intresse. I Sverige är en norrländsk älv ett bra exempel på olämplig tillämpning: Stora och varierande vattenmängder, lite näring, låg temperatur. I Sydsverige kan bättre tillämpningar finnas om än inte lika goda som i varmare länder.
Källa: Zeng, F.a), Xie, Y.a), Guo, Y.a), Li, Q.a), Tan, B.a), Huang, F.b), Huang, Y.b), Ni, S.b), Xu, J.b) & Junzuo, J.b). Demonstration study of bypass multipond wetland system to enhance river water quality. Water Science & Technology Vol 86, No 7, pp 1745-1758.
China First Metallurgical Group Co, Ltd, Wuhan 430080, China
Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China.
Kontakt: hyb732019 [a] 163.com
