Referat från föredrag av Godecke Blecken, Luleå tekniska universitet. Föredraget hölls på konferensen Svenskt Vatten Utveckling 25 år, i Stockholm 2-3 dec 2015.
Biofilter -Hur fungerar de i Sverige?
Godecke Blecken, Luleå tekniska universitet
Dagvattenbiofilter är små anläggningar som kan rena dagvatten på lokal nivå. Principiellt fungerar det som bilden visar. Dagvatten kommer in i anläggningen upptill (från vänster i bilden). Det perkolerar genom filtermaterialet och rinner ut via ett dränrör i botten (till höger i bilden). Vatten kan rinna in i anläggningen snabbare än vad det kan rinna ut, vilket gör att man får en tillfällig magasinering i anläggningen samt på markytan. På markytan finns vegetation. Vattnet renas när det perkolerar genom filtermaterialet. För att undvika att anläggningen översvämmas vid kraftigt regn gör man genväg för vattnet, det kallas bräddningsfunktion. Det innebär att man bestämmer hur mycket vatten som får magasineras på markytan och så bygger man ett rör där överskottsvatten kan rinna, utan att passera filtermaterialet.
Skillnad på rain garden och biofilter
Det finns många namn på den här typen av dagvattenlösning; rain garden, regnbädd, växtbädd, biofilter, retentionsfilter. Godecke tycker att dagvattenbiofilter är ett bra namn och han presenterade en definition som också anger hur anläggningen fungerar: ”Dagvattenbiofilter utnyttjar en kombination av bio/geokemiska, samt fysikaliska processer i såväl filtermaterial som vegetationen för att avlägsna föroreningar i dagvattnet.” Även fördröjning uppnås vid mindre regn och anläggningen kan bidra med estetiska värden. Men det är alltså en anläggning för att rena dagvatten i första hand.
Rain garden är ett begrepp som kommer från USA. Enligt Godeckes amerikanska kollegor används rain garden för en anläggning som är mindre teknisk och där det estetiska syftet är i fokus. Som exempel visade Godecke en bild (här till vänster) på en rain garden från Norge. 
Huvudsyftet med denna anläggning är att infiltrera vatten och därmed höja grundvattennivån i området. Utformningen var också gjord för att vara vacker. Skillnaden är alltså att denna anläggning inte i första hand var gjord för att rena dagvatten. En viss rening får man naturligtvis även med denna anläggning.
Välj rätt filtermaterial
Den huvudsakliga reningen sker när dagvattnet rinner genom filtermaterialet. Bäst rening får man om vattnet rinner sakta genom filtret. Men Godecke rekommenderar att använda ett filtermaterial som har ganska hög infiltrationsförmåga. Risken är annars att vattnet hinner frysa i filtret. Det material som forskarna använt består till största delen av sand, se punktlistan nedan. Den här blandningen är en bra kompromiss; inte för snabb infiltration och inte för långsam.
Filtermaterialets kornstorleksfördelning
- 4 % material i storleken 0,063-0,15 mm
- 8% material i storleken 0,15-0,25 mm
- 28 % material i storleken 0,25-0,5 mm
- 25% material i storleken 0,5-1,0 mm
- 25% material i storleken 1,0-2,0 mm
- 10 % material i storleken 2,0-4,0 mm
Till sandblandningen tillsätts 10 % matjord. Det ska inte vara för mycket organiskt material i filtermaterialet, eftersom det organiska materialet bryts ner med tiden och då kommer metaller som tidigare tagits upp att lakas ut. Om man har speciella krav på att rena biocider eller bakterier, då behövs ett mer komplicerat filtermaterial. Då är det också viktigt att tänka på att det kan krävas mer underhåll av anläggningen. För vanligt dagvatten där man vill rena näringsämnen och metaller räcker det bra men den blandning som forskarna använt, enligt Godecke. Han passade också på att berätta att det pågår fältförsök med dagvattenbiofilter i Tyresö.
Val av växter
Växter bidrar med 5-10% av reningen. Den viktigaste funktionen som växterna har är att de upprätthåller infiltrationskapaciteten. Dessutom minskar de risken för erosion. Anpassa växterna till vad som trivs i filtermaterialet och i det lokala klimatet, är Godeckes råd. Växterna måste tåla torka och översvämning samt vara okänsliga för salthaltigt vatten. De växter som tål dessa förhållanden är i första hand robusta grässorter. Om man vill ha att anläggningen ska se ut som en snygg rabatt, måste man kanske gödsla, eller leda bort vattnet på vintern för att växterna inte tål salt. Då är det inte längre en reningsanläggning i första hand.
Bra rening trots bräddning
Biofilter är inte en anläggning som kan lösa problem med översvämningar. Anledningen är att biofilter har kapacitet att ta emot det första vattnet som kommer, men resten bräddar. Vid kraftiga regn kommer inte biofiltret ha någon fördröjande roll. Bräddning vid stora regn påverkar inte reningsgraden så mycket eftersom biofiltren används för små avrinningsområden där man kan anta huvuddelen av föroreningarna kommer i början av nederbörden, sk first flush. Att det andra vattnet bräddar förbi anläggningen gör inte så mycket eftersom det är relativt rent.
Temperaturens påverkan
Reningen av vatten i ett dagvattenbiofilter påverkas av flera faktorer. Det har funnits en oro för att de svenska förhållandena med kallt klimat och flitig användning av salt skulle göra att den här typen av anläggningar inte fungerar i Sverige. Den forskning som gjorts vid Luleå tekniska universitet visar att anläggningarna fungerar bra även under svenska förhållanden. Temperaturen påverkar de biologiska processerna i biofiltret. Dess processer är i första hand relevanta för kvävereningen. Under kalla perioder blir kvävereningen lägre. Reningen av fosfor, suspenderat material och metaller påverkas också signifikant av temperaturen, men i praktiken har det väldigt liten betydelse för dessa ämnen. Godecke menar att även om reningsgraden varierar lite med temperaturen är det ändå stor skillnad jämfört med att släppa ut dagvattnet orenat. Generellt kan man säga att tekniken fungerar bra även i kallt klimat.
Salthaltens påverkan
I Sverige saltar vi vägar, vilket gör att dagvattnet under perioder på året innehåller förhållandevis mycket salt. Forskarna har undersökt hur salthalten påverkar reningsgraden i biofiltren. Resultatet visar att reningen av metaller minskar signifikant, mest påverkas reningen av koppar. Men reningsgraden var i de flesta fall ändå över 90%. Därmed drar Godecke slutsatsen att metoden ändå fungerar i de flesta fall. Reningen av suspenderat material påverkades inte av salthalten.
Saltet påverkar även förhållandet mellan lösta och bundna partiklar, vilket ledde till att reningen av några lösta metaller minskade. Det finns tillfällen när salthalten gör att bly lakas ut, det händer vid ca fem nederbördstillfällen under vintern. Men om man tittar på reningen på årsbasis, så gör biofiltret ändå så att halterna av bly minskar. För kadmium, zink renas alltid mer än 80% i biofilter, även om dagvattnet är salt.
Bra anläggningar, men lite mer forskning behövs
-Det finns mycket underlag som visar att de här anläggningarna har en bra reningsgrad. Om man bygger rätt och underhåller så har man en bra chans att den gör nytta, sa Godecke. Fortsatt forskning behövs för att undersöka om anläggningen blir bättre genom att man bygger en mättad zon i botten. D.v.s. att utloppet inte sätts i botten av anläggningen utan en bit upp. Inledande studier har visat på högre reningsgrad med den här uppbyggnaden, men frågan är vad som händer när det fryser. Andra områden som behöver ytterligare studier är långtidsfunktion och underhåll av filtermaterial.
Referatet är skrivet av Stina Adielsson, redaktör Dagvattenguiden.
