En enkel transportmöjlighet för avlopp på avlägsen landsbygd i utvecklingsländer är kanaler. Blir det någon kvalitetsskillnad under transporten i rörnät eller kanaler? Fyra system av vart slag har uppmätts.
Av: Jörgen Hanaeus
Transporten av avloppsvatten går i rurala områden genom kanaler eller rör. Eventuella förändringar i avloppskvaliteten, t ex näringssammansättning eller bakteriell status, under transporten kan påverka kommande behandlingsenheter.
Åtta rurala transportsystem har därför undersökts, fyra rörsystem och fyra kanalsystem. Resultaten pekar på kvalitetsskillnader mellan principerna. Avloppsvattnet i kanalerna hade högre halt av suspenderade ämnen men lägre sulfidkoncentration jämfört med rörsystemen. Förändringen under kanaltransport var en minskning av SS-halten och sulfathalten med 3,5 resp 4,0 gånger jämfört med rörtransporten.
Beträffande COD-innehållet sjönk detta med 0,6 gånger jämfört med rörtransporten.
Åtminstone 14 genera och 18 arter av bakterier visade olika mönster mellan rör och kanaler.
Bakgrund
Två typer av transportsystem är vanliga i rurala områden: kanalsystem och rörsystem. Kanalerna är enkla att bygga och underhålla eftersom de är ligger ytligt och är lätta att nå. De flesta rurala låginkomstområdena har kanalsystem. Rörsystem är dyrare att bygga och underhålla.
För att undersöka skillnaderna mellan rör- och kanalsystem för avlopp valdes fyra av vardera typen ut och avloppsvattenkvalitet inklusive bakteriologiska karakteristika analyserades och jämfördes.
Försök
Åtta byar i Ankang city i Kina valdes till studien. Byarna hade likartade naturförutsättningar och socio-ekonomiska karakteristika. Rör- och kanalsystem var samtliga tillverkade i betong. Interiören indelades i: vattenfas, biofilm (på väggarna) och sediment.
Utförda analyser var COD, ammoniumkväve, totalkväve, totalfosfor, turbiditet, sulfat, sulfid. På plats uppmättes löst syre (DO), pH, temperatur och redoxpotential.
Prov togs i vattnet, från biofilmen (främst i gränsytan mellan luft och vatten) och från sedimentet. DNA-prov och 16S rRNA-genen användes för identifikation av bakterier.
Kanalernas bredd var 4-8 cm och längderna 15-52 m med lutningar 1-4,8 %. De var helt exponerade för luft och solljus.
Rördiametrarna var 30-70 mm och längderna 17-58 m med lutningar 0,7-2,6 %.
Resultat
Koncentrationen av suspenderade ämnen i kanalerna var i medeltal 528 mg/L jämfört med rörledningarnas 209 mg/L. För COD-innehållet erhölls 407 mg/L resp 457 mg/L och pH var i båda 7,8. Vidare var i kanalerna ammoniumkväve, totalkväve och totalfosfor 51, 84 samt 5,4 mg/L medan i rörledningarna motsvarande värden var 80, 109 och 8,9 mg/L.
2922 operationella taxonomiska enheter återfanns i systemen. Största fylum var Proteobakterier (70 %) följt av Firmikuter (12 %). Dominerande bakteriella genus var Acinetobacter (22 %), Pseudomonas (19 %) och Psychobacter (12 %).
Beträffande bakteriearter var Pseudomonas fragi (14 %), Acinetobacter harbinensis (12%) och Psychrobacter cibarius (9 %) de vanligaste. Även Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae och Enterococcus faecius återfanns, men i små andelar (ca 0,1 %).
Av arterna fanns 14 st i klart större mängd i kanalerna än i rören såsom Acidovorax defluvii, Acinetobacter harbinensis, Brevundimonas bullata och Flavobacterium tegetincola.
Fyra arter var mer representerade i rören, nämligen Amaricoccus macauensis, Dokdonella immobilis, Pseudomonas putida och Pseudomonas viridiflava.
I kanalerna reducerades det organiska materialet i avloppsvattnet med 3,1 mg COD/L,m och partikelinnehållet med 6,3 mg SS/L,m. Motsvarande värden för rören var 5,5 mg COD/L,m och 1,8 mg SS/L,m. Halten totalfosfor minskade inte i avloppsvattnet för något av systemen; förekomsten av fosfatackumulerande organismer (PAO) var låg i båda systemen. Endast ett genus av PAOs återfanns, Tetrasphaera, men i mycket liten omfattning, klart mindre än 0,1 %.
Sulfatreducerande bakterier, ammoniumoxiderande bakterier och nitritoxiderande bakterier återfanns i såväl kanaler som rör, företrädesvis i sedimenten. Dessa dominerades av anaeroba bakterier medan biofilmen höll mer av aeroba bakterier
Sulfatreducerande bakterier fanns flest i kanalernas sediment. Ammoniumoxiderande bakterier främst i rörens biofilm och nitritoxiderande bakterier främst i rörens sediment.
Slutsatser
I rörsedimenten fanns ungefär lika många anaeroba som aeroba bakterier. De aeroba övervägde klart i antal vid övriga provpunkter, där de anaeroba var fler än de fakultativa, undantaget biofilmen.
Författarna menar att reduktionen av kol och sulfat kunde ha störst betydelse inför en kommande verksbehandling.
Man rekommenderade att ersätta kanaler med rörledningar, främst av luktskäl.
Källa: Han, Y. a), Li, W. a), Zheng, T.b), Ge, G.c), Feng, K.d), Gao, P.a) & Cheng, W.a) (2022): The difference between drainage channels and sewers in rural areas: from sewage quality to bacterial characteristics. Water Science & Technology Vol 86, No 9, 2385-2395 doi:10.2166/wst.2022.350.
a) SCEGC No. 12 Construction Engineering Group Co., Ltd., Ankang National High-tech Industries Development Zone, Ankang, Shaanxi 725000, China
b) State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, Research Academy of Sciences, 18 Shuangqing Road, Haidan District, Beijing 1000 85, China
c) School of Tourism and Environment, Ankang University, Ankang, Shaanxi 725 000, China
d) Xunyang Branch of Ankang Ecological Environment Bureau, No. 333 Binhe East Road, Dangjiaba, Chengguan Town, Xunyang City, Ankang, Shaanxi 725 700, China.
Kontakt: liwenkaikkk [a] 163.com
