I den här studien undersöktes två pilotfilter i syfte att kunna halvera halterna av järn och mangan i råvattnet vid Hasselas vattentäkt innan det når infiltrationsanläggningen. Det ena filtret innehöll kalcedonmassa och det andra innehöll HUFO-diskar. Följande slutsatser kunde dras:
Pilotfiltret med kalcedonmassa minskade järnhalten redan första driftveckan, dvs ingen mognadstid krävdes för biologisk avskiljning av järn. Pilotfiltret reducerade vattnets järnhalt med ungefär 85%. Mognadstiden för den biologiska oxidationen av mangan var 50 dagar för pilotfiltret med kalcedonmassa och manganhalten kunde reduceras med 30%.
För pilotfiltret med HUFO-diskar var det svårt att avgöra hur mycket vattnets järn- och manganhalt minskat eftersom metoden att tappa ur järn- och manganpartiklar som inte adsorberat på HUFO-diskarna (störttappning) inte var tillräckligt effektiv. Problemen påverkade analysresultaten och vattenproverna visade förhöjda halter av järn och mangan efter filtret.
Störttappning var alltså inte en tillräckligt bra metod för att tappa ur järn- och manganpartiklar som inte adsorberat till filtermaterialet. Genom att introducera backspolning istället borde det gå att uppnå en markant förbättring, men det skulle också vara betydligt dyrare att installera och genomföra.
Filtret med kalcedonmassa uppvisade resultat som skulle kunna förlänga
infiltrationsanläggningens livslängd och även minska driftkostnaderna för Hasselas vattenverk.
Biologisk oxidation av järn och mangan har även i andra studier visat sig vara en hållbar lösning som eliminerar användning av kemikalier. Detta är en stor fördel då planerat förfilter i Hassela ligger inom ett vattenskyddsområde.
38
Referenser
[1] V. Lidström, Vårt Vatten, 2 uppl., Stockholm: Svenskt Vatten, 2013.
[2] M. Bergmark, P. Ericsson, C. Magnusson, G. Hedenberg, C. Nordensten, B. Thunholm och O. Bergstedt, ”Dricksvattenförsörjning i förändrat klimat,” Svenskt Vatten AB, Stockholm, 2007.
[3] SMHI, ”SMHI,” 2020. [Online]. Tillgänglig på: https://www.smhi.se/klimat/klimatet-da-och-nu/arets-vader/varen-2020-allmant-varmare-och-lite-torrare-an-normalt-1.157681. [Använd 03 06 2020].
[4] G. Hansson, ”Konstgjord grundvattenbildning - 100-årig teknik inom svensk dricksvattenförsörjning,” Stockholm: VAV AB, 2000.
[5] D. A. Ankrah och E. G. Søgaard, ”A review of biological iron,” i Thirteenth International Water Technology Conference, Hurghada, Egyptien, 2009.
[6] Svenskt Vatten, ”Svenskt Vatten - Säkra en god tillgång till råvatten,” 08 12 2008. [Online]. Tillgänglig på:
https://www.svensktvatten.se/globalassets/dricksvatten/ravatten/ravattenkontroll---krav-pa-ravattenkvalitet-20081208.pdf. [Använd 01 04 2020].
[7] G. Sundén, L. Maxe och J. Dahné, ”Grundvattennivåer och vattenförsörjning vid ett förändrat klimat,” Sveriges geologiska undersökning, Uppsala, 2010.
[8] H. Lagergren, ”Grundvattennivåns tidsmässiga variationer i morän och jämförelser med klimatscenarier,” Sveriges geologiska undersökning, Uppsala, 2015.
[9] D. Eveborn, E. Vikberg, B. Thunholm, C.-E. Hjerne och M. Gustafsson,
”Grundvattenbildning och grundvattentillgång i Sverige,” Sveriges geologiska undersökning, Uppsala, 2017.
[10] E. Vikberg, B. Thunholm, M. Thorsbrink och J. Dahné, ”Grundvattennivåer i ett förändrat klimat - nya klimatscenarier,” Sveriges geologiska undersökning, Uppsala, 2015.
[11] MSB, ”Myndigheten för samhällsskyd och beredskap,” 2019. [Online]. Tillgänglig på:
https://www.msb.se/sv/amnesomraden/skydd-mot-olyckor-och-farliga-amnen/naturolyckor-och-klimat/skred-ras-och-erosion/varfor-intraffar-skred-och-ras/. [Använd 25 04 2020].
[12] P. Atkins och L. Jones, “Chemical Principles: The Quest for Insight,” W. H. Freeman; 4:e upplagan, 2007.
39 [13] J. P. Gustafsson, G. Jacks, M. Simonsson och I. Nilsson, “Mark- och vattenkemi, teori,”
Stockholm: Department of Land and Water Resources Engineering, KTH, 2007. [14] I. Heidfors, ”Vattenbehandlingsmetoder,” Malmö: Vattenteknik AB, 1992.
[15] J. C. Crittenden, R. R. Trussell, D. W. Hand, K. J. Howe och G. Tchobanoglous, “Water treatment: Principles and Design,” 2:a uppl., John Wiley & Sons Inc, 2005.
[16] SLVFS 2001:30, ”Livsmedelsverket,” 13 11 2019. [Online]. Tillgänglig på: http://kontrollwiki.livsmedelsverket.se/artikel/380/kemiska-och-radioaktiva-parametrar.
[17] D. Barloková och J. Ilavský, ”Removal of Iron and Manganese from Water Using Filtration by Natural Materials.,” Polish Journal of Environmental Studies, s. 1117-1122, 2010.
[18] S. K. Sharma, B. Petrusevski och J. C. Schippers, ”Biological iron removal from
groundwater: A review,” Journal of Water Supply: Research and Technology - Aqua s. 239-246, 2005.
[19] J. Y. Lee och M. Han, ”Iron removal using adsorptive filtration treatment for low iron concentration water from urban industrial region,” International Journal of Urban Sciences, s. 115-121, 2012.
[20] D. Emerson, E. J. Fleming och J. M. McBeth, ”Iron-Oxidizing Bacteria: An
Environmental and Genomic Perspective,” Annual Review of Microbiology, nr 64, s. 561-583, 2010.
[21] E. G. Søgaard, R. Aruna, J. Abraham-Peskir och C. B. Koch, ”Conditions for biological precipitation of iron by Gallionella ferruginea in a slightly polluted ground water,” Applied Geochemistry, vol. 16, nr 9-10, s. 1129-1137, 2001.
[22] R. Tolouei, J. Harrison, C. Paternoster, S. Turgeon, P. Chevallier och D. Mantovani, ”The use of multiple pseudo-physiological solutions to simulate the degradation behavior of pure iron as a metallic resorbable implant: A surface-characterization study,” Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 18, nr 29, s. 19637-19646, 2016. [23] I. Rosborg, “Drinking Water Minerals and Mineral Balance,” Springer International
Publishing, 2015.
[24] P. Roccaro, C. Barone, G. Mancini och F. Vagliasindi, ”Removal of manganese from water supplies intended for human consumption: a case study,” Desalination, vol. 210, nr 1-3, s. 205-214, 2007.
40 [25] G. K. Khadse, P. M. Patni och P. K. Labhasetwar, ”Removal of iron and manganese
from drinking water supply,” Sustainable Water Resources Management, vol. 1, nr 2, s. 157-165, 2015.
[26] I. A. Katsoyiannis och A. I. Zouboulis, ”Biological treatment of Mn(II) and Fe(II) containing groundwater: kinetic considerations and product characterization,” Water Research, vol. 38, nr 7, s. 1922-1932, 2004.
[27] Livsmedelsverket, ”Livsmedelsverket,” 2020. [Online]. Tillgänglig på:
https://www.livsmedelsverket.se/livsmedel-och-innehall/naringsamne/salt-och-mineraler1/mangan. [Använd 04 09 2020].
[28] Y. Cheng, T. Huang, L. Cheng och J. Wu, ”Study on the factors affecting the start-up of iron-manganese co-oxide filters for ammonium and manganese removal from
groundwater,” International Journal of Environmental Research and Public Health, vol. 15, nr 9, p. 1822, 2018.
[29] Nationalencyklopedin, ”Nationalencyklopedin,” [Online]. Tillgänglig på:
http://www.ne.se.focus.lib.kth.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/manganbakterier. [Använd 24 05 2020].
[30] J. K. Piispanen och J. T. Sallanko, ”Mn(II) removal from groundwater with manganese oxide-coated filter media,” Journal of Environmental Science and Health, Part
A/Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, vol. 45, nr 13, s. 1732-1740, 2010.
[31] M. S. Burger, C. A. Krentz, S. S. Mercer och G. A. Gagnon, ”Manganese removal and occurrence of manganese oxidizing bacteria in full-scale biofilters,” Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua, vol. 57, nr 5, s. 351-359, 2008.
[32] A. G. Tekerlekopoulou, S. Pavlou och D. V. Vayenas, ”Removal of ammonium, iron and manganese from potable water in biofiltration units: a review,” J. Chem. Technol. Biotechnol., vol. 88, s. 751-773, 2013.
[33] C. P. Yi och S. R. Majid, ”The Electrochemical Performance of Deposited Manganese Oxide-Based Film as Electrode Material for Electrochemical Capacitor Application,” i Semiconductors - Growth and Characterization, InTech, 2018, s. 133-158.
[34] S.-M. Lee, D. Tiwari, K.-M. Choi, J.-K. Yang, Y.-Y. Chang och H.-D. Lee, ”Removal of Mn(II) from Aqueous Solutions Using Manganese-Coated Sand Samples,” Journal of chemical & engineering data, vol. 54, nr 6, s. 1823-1828, 2009.
[35] D. Rosso, M. K. Stenstrom och M. Garrido-Baserba, ”Aeration, Mixing, and Energy: Bubbles and Sparks,” IWA Publishing, 2018, p. 31.
41 [36] M. E. Flentje, ”Aeration,” American Water Works Association, vol. 29, nr 6, s. 872-88,
1937.
[37] W. Siabi, ”Aeration and its application in groundwater purification,” i Proceedings of the 33rd WEDC International Conference, Accra, Ghana, 2008.
[38] Socialstyrelsen, ”Dricksvatten från enskilda brunnar och mindre vattenanläggningar,” Bergslagens Grafiska, 2006.
[39] Z. Naziemiec, P. Pichniarczyk och D. Saramak, ”Current issues of processing and industrial utilization of chalcedonite,” Inzynieria Mineralna, s. 89-96, 2017.
[40] J. Jeż-Walkowiak, Z. Dymaczewski och Ł. Weber, ”Iron and manganese removal from groundwater by filtration through a chalcedonite bed,” Aqua, s. 19-34, 2015.
[41] R. Dachowski, P. Kostrzewa och S. Brelak, ”Autoclaved materials with chalcedonite addition,” 2018.
[42] M. Michel och M. Tytkowska, ”A study of chalcedonite coated with manganese
dioxide,” i 15th International Conference “Drinking Water”, Trenčianske Teplice, 2013. [43] N. Plast, ”HUFO™ - Biofilter för vattenrening,” [Online]. Tillgänglig på:
http://www.hufo-vattenrening.se/sv/biofilter-for-vattenrening/. [Använd 04 06 2020]. [44] N. Plast, ”Gislaved Kommun,” [Online]. Tillgänglig på:
http://www.hufo-vattenrening.se/sv/referenser/gislaved-kommun/. [Använd 04 06 2020]. [45] N. Plast, ”HUFO™ - Biofilter för vattenrening,” [Online]. Tillgänglig på:
http://www.hufo-vattenrening.se/sv/biofilter-for-vattenrening/. [Använd 04 06 2020]. [46] PK produkter, ”PK produkter,” 2020. [Online]. Tillgänglig på:
https://pk- produkter.se/produkt/emballage-tillbehor/fat-och-dunkar/plastfat-220-l-transparent-un-och-livsmedelsgodkand/. [Använd 15 05 2020].
[47] SMHI, ”SMHI,” 2020. [Online]. Tillgänglig på: https://www.smhi.se/klimat/klimatet-da-och-nu/arets-vader/vintern-2020-ovanligt-rekordrik-vinter-1.155690. [Använd 03 06 2020].
[48] Livsmedelsverket, ”Livsmedelsverket,” 2019. [Online]. Tillgänglig på: http://kontrollwiki.livsmedelsverket.se/artikel/380/kemiska-och-radioaktiva-parametrar. [Använd 02 06 2020].
[49] S. K. Sharma, B. Petrusevski och J. C. Schippers, ”Biological iron removal from
groundwater: A review,” Journal of Water Supply: Research and Technology - Aqua, s. 239-246, 2005.
42 [50] I. L. R. Breda, ”Manganese removal in drinking water biofilters: from start-up to