Förstudie till våtmark i Rimbo : Design för optimal hydrologi och kväverening

• Main Author: Jaremalm, Maria
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper 2005
• Subjects: Design; constructed wetland; wastewater treatment; nitrogen removal; denitrification; vegetation; water flow; modelling; tracer experiment; solute transport; residence time approach Matlab; GIS; hydraulic efficiency; Water engineering; Vattenteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-88897

The euthropthication of the Baltic Sea is a threat that is beginning to be taken seriously by the governments concerned. In Sweden, regulations concerning the allowed nitrogen (N) concentration in the effluent water from wastewater treatment plants are being tightened up. The Rimbo wastewater treatment plant has been imposed to reduce the annual mean concentration of total N in the effluent water to levels below 15 mg l-1. A more and more common way to reduce the nitrogen level in wastewater is to let the water pass through a wetland. This study investigates the possibility to build this kind of wetland at the outlet of the Rimbo wastewater treatment plant. A prestudy of the topography, soil characteristics and groundwater flow indicates that the land area in question is well suited for the construction of a wetland. A proposal for the design has been made by using a physically based computer model developed in the PRIMROSE project (PRocess based Integrated Management of constructed and Riverine wetlands for Optimal control of wastewater at catchment ScalE), which is financed by the EU. Analysis of the residence time distribution (RTD) is a tool for understanding wetland design characteristics and can be used for wetland engineering such as optimizing design for best possibleefficiency in nitrogen removal. In order to characterize the performance of a wetland, it is useful to translate the RTD to a key figure representing the treatment efficiency. In this work, two types of such key figures have been used. Key figure 1 gives the hydraulic efficiency and Key figure 2 gives an estimation of the nitrogen retention by an integration of hydraulic characteristics and the chemical transformation of nitrogen. The results of this study show that constructing a wetland in Rimbo probably would be an efficient way to reduce the nitrogen level at the effluent of the wastewater plant below the limits of the regulations. In addition, a wetland would form a nice place of recreation for the people in Rimbo and also make a good habitat for birds. === Övergödningen i Östersjön är ett problem som uppmärksammas alltmer. Ett led i att minska kvävebelastningen på Östersjön är ökade krav på rening i de svenska kommunala reningsverken. Rimbo avloppsreningsanläggning har blivit ålagd ett riktvärde för totalkväve på 15 mg l-1 i utgående vatten, vilket motsvarar en reningsgrad som inte uppnås idag. Ett alltmer vanligt sätt att minska föroreningshalterna är att anlägga våtmarker i anslutning till reningsverken för att efterpolera spillvattnet. Det här arbetet är en del av en förstudie till en sådan våtmark i Rimbo. En förundersökning av topografi, jordart och grundvattenflöden indikerar att det område som föreslagits i anslutning till reningsverket i Rimbo lämpar sig väl för ett våtmarksbygge. Förslag till utformning har tagits fram med hjälp av en fysikaliskt baserad modell över vattenströmning, utvecklad inom det EU-finansierade projektet PRIMROSE (PRocess based Integrated Management of constructed and Riverine wetlands for Optimal control of wastewater at catchment ScalE). Analys av vattnets uppehållstidsfördelning ger förståelse för våtmarkens egenskaper och kan därför användas vid t ex optimering av våtmarksdesign med avseende på kväverening. För att på ett enkelt sätt kunna jämföra olika våtmarkers effektivitet är det praktiskt att översätta uppehållstidsfördelningen till ett nyckeltal för reningseffekten. I det här arbetet har två olika sådana nyckeltal beräknats. Det första ger den hydrauliska effektiviteten och det andra bygger på en metod där våtmarkens interna hydraulik integreras med den kemiska omvandlingen av kväve. Nyckeltal 1 ger ett mått på hur stor del av volymen i våtmarken som används för kväverening, medan Nyckeltal 2 ger ett mått på den procentuella kväveavskiljningen. Den här förstudien visar att en våtmark sannolikt skulle vara ett utmärkt sätt att klara riktvärdet för kvävehalten vid reningsverket i Rimbo. Därutöver skulle en våtmark kunna utgöra ett positivt inslag i landskapet och öka den biologiska mångfalden, inte minst vad gäller fågelliv.