Biofilter som rensemetode for avrenning fra anleggsvirksomhet og sprengsteinsdeponi

Abstract

Antropogen akselerert eutrofiering, eller kulturell eutrofiering i form av nitrogen tilførsel er blitt et problem for Oslofjorden, hvor konsentrasjonen har økt betraktelig de siste årene. Fokuset ligger på nitrat (NO3 -) og ammonium (NH4 +) som er lett tilgjengelig for primærproduksjon. Disse stoffene kommer i store mengder fra landbrukssektoren. En annen kilde til disse nitrogenfraksjonene kommer fra emulasjonssprengstoff som består av 70% ammoniumnitrat (NH4NO3). I Norge blir det brukt ca. 70 000 tonn i året i forbindelse med sprengningsarbeid. Det er estimert et utslipp på 3000 tonn nitrogen i året til resipienter, dette tilsvarer ca 10% av det landbruket slipper ut. I forbindelse med ny E16 mellom Bjørum (Bærum) og Skaret (Hole), har statsforvalteren satt krav i utslippstillatelsen om at det skal bygges et renseanlegg med rensetrinn for nitrogenforbindelser som skal fungere i og etter anleggsperioden. Deretter har det blitt laget et deponi for steinfylling i Nordlandsdalen. Vannet som passerer deponiet blir traktet nedover i dalen til det blir samlet inn i renseanlegget. Renseanlegget består av et forkammer, dam og to separerte biofiltre/våtmarksfiltre som benytter seg av prosessen denitrifikasjon for å gjøre nitrat om til atmosfærisk nitrogen (N2). Filteret består av 80% flishogd løvtre og 20% grov skjellsand. Omkring på renseanlegget er det automatiske målere som logger data. I juni ble det gjennomført et forsøk der det ble kontrollert tilsatt tunnelvann fra anleggsvirksomheten til et biofilter for å teste hvilken renseeffekt filteret hadde på ulike parametere. Biofilteret ga gode resultater for de ulike nitrogenfraksjonene, men konsentrasjonen av DOC og fosfor økte betraktelig. Biofilterets rensegrad over tid i norsk klima har også blitt sett på, hvor det har blitt lagt vekt på vanntemperatur og hvordan den påvirker biofilteret og korrelasjonen med andre parametere. Siden det er mikrobiologi som styrer prosessen er det veldig komplekse systemer som flere faktorer er med på styre. pH, vannføring, redokspotenialet, ledningsevne og turbiditet blir også diskutert. Dataene som blir brukt er prøver tatt i felt, samt automatiske målinger fra loggere. Mye av datasettet er hentet fra perioden april til september 2022 ettersom at filterets renseevne gikk drastisk ned etter en flomperiode seint oktober i 2022. Vanntemperaturen i filteret er tydelig en viktig variabel for denitrifikasjonen og viser seg å være parameteren som bestemmer mest i følge best subset analsye, etterfulgt av pH, nitrat og redokspotensialet. I slutten av prosjektet har det blitt tilsatt metanol som karbonkilde for å prøve og se om det har en virkning til å øke rensegraden igjen etter en dårlig periode i vinteren 2023. Oppgaven avsluttes med noen punkter om mulige tiltak og endringer som kan sørge for at renseanlegget øker effektiviteten, som bytte og påfyll av filtermasser, benytte seg av grunnvann til og øke temperaturen i vinterperioden og utnytte perioder med lav hydraulisk belastning.