Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Klimatförändringar och en större andel hårdgjorda ytor i städerna bidrar till en ökning av dagvatten som måste ledas bort. För att förhindra överbelastade VA-ledningar behöver dagvattnet fördröjas inom avrinningsområdet. En stor del av dagvattnet innehåller föroreningar från bland annat vägar, parker och industriområden. För att minska föroreningsutsläpp till recipienter behöver dagvatten renas från tungmetaller och näringsämnen. Regnbäddar som innehåller biokol används i stor utsträckning till dagvattenrening, utan stöd i forskningen om biokol påverkar vattenkvaliteten.

Forskning visar att biokol har en hög närings- och vattenhållande förmåga vilket gynnar växternas etablering och tillväxt. En ökad tillväxt ger ett större rotsystem som i sin tur hjälper till att rena dagvatten från föroreningar.

Det finns många olika sorters biokol med olika egenskaper på marknaden, exempelvis laddad biokol, oladdad biokol och biokolmakadam. Biokol kan tillverkas i varierande fraktionsstorlekar, beroende på vilket material det är tillverkat av, exempelvis vedbaserat eller trädgårdsavfall. Biokol framställs genom syrefattig pyrolys där processen kan ha olika temperaturer. Beroende på vilken temperatur som används bestäms storleken på mikroporutrymmet, vilket är en av många viktiga egenskaper biokol besitter. De nämnda egenskaperna är viktiga att ha i åtanke vid användningen av biokol för dagvattenrening i regnbäddar.

Syftet har varit att hitta information om hur biokol påverkar dagvattenkvaliteten i regnbäddar. Utifrån intervjuer med experter inom området, tillsammans med vetenskapliga artiklar och rapporter, jämföra och sammanställa informationen samt diskutera kunskapsluckor för att se utveckling för framtida studier.

Arbetet har resulterat i en upptäckt av saknad forskning och att experter inom området inte är helt överens. Det finns kunskapsluckor mellan experterna som har olika synvinklar och inriktningar. Det resulterar ofta i två grupperingar, antingen att gynna växter, eller till fördel för reningseffekten av dagvatten, dock inte i kombination med varandra. Regnbäddar med biokol som är till för växternas fördel har visat god etablering men med ett näringsläckage, samtidigt som regnbäddar med biokol som är gjorda för dagvattenrening, har visat oförändrad tillväxt och dessutom ett visst näringsläckage.

Climate change, as well as an increased proportion of hard surfaces have resulted in an increased need of solutions to divert urban stormwater. One solution for this is to delay stormwater in a drainage basin to prevent that the water pipeline system gets overloaded. A large part of the stormwater contains pollution from, among other things, roads, parks and industrial areas. To reduce pollution emissions to recipients, stormwater needs to be purified of heavy metals and nutrients. Rain gardens that contain biochar are used to a large extent for stormwater treatment, despite the lack of support from research.

In fact, research shows that biochar has a high nutritional and water-holding capacity, which favors the establishment and growth of plants. Increased growth provides a larger root system and helps clean stormwater from pollutants.

There are many different types of biochar with different characteristics on the market, for example charged biochar, uncharged biochar and macadam with biochar. Biochar can be produced in different quantities, depending on the material it is made from, for example wood-based or garden waste. Biochar is produced through pyrolysis, decomposition brought about by variable high temperature under oxygen-poor conditions. Depending on the temperature, the size of the micropore space is determined, which is one of the many important properties biochar possesses. The mentioned characteristics are important to have in mind when using biochar for stormwater treatment in rain gardens.

The aim has been to find information on how biochar affects the quality of stormwater in rain gardens. This has been done through interviews with experts in the field together with scientific articles and reports. Further has the gathered material been compared, as well as analyzed to find potential knowledge gaps for future studies.

The study concluded that there is a need for further research within the area and that experts in the field do not fully agree. Additionally, it found that there are knowledge gaps among experts due to different viewpoints and orientations. Often resulting in two camps, either to benefit plants, or to the benefit of the purification of stormwater, however not in combination with each other. Finally, rain gardens with biochar which benefit plants, have shown good establishment but with a nutrient leakage, while rain gardens with biochar which are made for stormwater treatment have shown unchanged growth, as well as a certain nutrient leakage.