Highway runoff and its pollutants are of growing concern. These pollutants require treatment as their concentration often are increased. A common removal method is the use of sedimentation ponds that removes particulates through gravity. However, sedimentation does not remove the pollutants inside very fine particulate material or the dissolved pollutants. An additional treatment step is required to remove these pollutants and necessary to reach more stringent discharge demands. In this report, the removal of metals was studied on stormwater after sedimentation in a dam in the existing treatment facility at Lilla Essingen. The runoff reaching the facility largely comes from the highway Essingeleden, which has an annual average daily traffic of 140 000 vehicles. The commercial filter material D-Rainclean was used in this study, which started in late August 2021 and ended in November 2021. The filter material was filled equally into two separate filter wells. After sedimentation, the runoff was pumped to each filter well with a constant flow of around 600 L/h. This load caused a hydraulic retention time of about 41 minutes. The stormwater flowed through the filter material from the bottom towards its surface, i.e. upward flow, creating saturated conditions. The removal of dissolved zinc (Zn) was just above 90% while dissolved copper (Cu) was in average removed by 50 %. The effluent concentrations of Cu were generally above the regulation limits set by Järfälla municipality and Gothenburg city. Dissolved calcium (Ca) and potassium (K) was released by the filter material itself through the entire trial and dissolved vanadium (V) was released initially but decreased continuously and reached close to zero at the end of the trial. Influent stormwater concentrations of sodium (Na), magnesium (Mg), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) was unaffected by the filter as was the dissolved fraction of nickel (Ni), iron (Fe) and aluminium (Al). Particulate material was removed by the filters. However, at the end of the trial a release of particulate material was observed. This is likely caused by filter erosion that occurred through the combination of clogging and the high surface load. Surface loading and retention time was elevated during the trials. The sharp increase of suspended solids loads in November followed by increased filter pressure drop shows the importance of having a functional sedimentation to prevent physical clogging of the filter media. / Dagvatten från vägar och föreningarna inuti detta vatten är ett ökande problem. Avskiljningen av dessa föroreningar är en utmaning, en konventionell reningsmetod är användandet av sedimenteringsdammar för att avskilja de partikulära föroreningarna. Med hårdare krav på utsläpp av metaller krävs ytterligare reningsmetoder för att hantera de lösta metallföreningarna i dagvatten, vilka ej kan avskiljas med sedimentering. Av speciellt intresse är de lösta fraktionerna av zink (Zn) och koppar (Cu). Zink (Zn) och koppar (Cu) är av störst intresse när de förekommer till stor del i löst form, varvid de ej tas bort i sedimenteringsdammar. Försöket i den här rapporten testar avskiljningsförmågan hos det reaktiva filtermaterialet D-Rainclean under hög ytbelastning, 0,35 m/h och kort uppehållstid, 41 min. Dagvattnet kommer från ett område på 1,76 ha där majoriteten av ytan består av hårt trafikerad väg. Dagvattnet når två separata reaktiva filter efter försedimentering. Filtermaterialet ligger fördelat i två filterbrunnar, F1 och F2, med samma mängd D-Rainclean.Totalt passerade ungefär 3000 provolymer genom filtren. Den totala mängden suspenderat material som belastade filtren var 35 kg. Efter 600 porvolymer uppstod ett tryckfall på 40 cm för både F1 och F2. En 60 cm tryckpelare nåddes i båda filtren efter ungefär 1000 till 1200 porvolymer. Under flöden med hög turbiditet mot slutet av försöket nådde tryckfallet 110 cm för F1 och över 80 cm för F2.Avskiljningen av löst Zn var över 90%. Avskiljning av löst Cu var runt 50 %. Koncentration av Cu efter de reaktiva filtren översteg de riktvärden som satts av Järfälla kommun samt Göteborg stad. Löst kalcium (Ca) och kalium (K) släpptes av filtren under hela försöket. Löst vanadin (V) släpptes också av filtret men halten V minskade kontinuerligt och nådde till slut en koncentration nära detektionsgränsen. Inkommande koncentrationer av natrium (Na), magnesium (Mg), krom (Cr) och molybden (Mo) var opåverkade av filtret, likaså den lösta fraktionen av nickel (Ni), järn (Fe) och aluminium (Al). Majoriteten av metallernas partikelfraktioner avskildes av filtren men mot slutet började filtren släppa partikulärt bundna metaller.Uppehållstiden för vattnet i filtret var antagligen för kort för att få hög avskiljning av Cu varför den föreslås att den förlängs om det är praktiskt möjligt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-323481 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Gulding, William |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 2313 |
Page generated in 0.0023 seconds