Ytvattenavrinning i tätorter är ofta mycket förorenad. Det är därför viktigt att göra det så rent som möjligt innan det förorenar den naturliga miljön.

SINTEF och NTNU har genomfört experiment med ett nytt filter som kan sanera ytavrinning från flygplatsens landningsbanor. Efter flera laboratorietester, de har funnit att ett korrekt designat filter med ett optimalt filtermedium kan ta bort de kemikalier som används vid avisning. Men systemet kan även användas i städer där asfalt och andra ytmaterial bidrar till avrinning som ofta är mycket förorenat. Den här vintern, filtret kommer att testas på Sola flygplats i sydvästra Norge.

Suger upp kemikalier och förorenat vatten

"I labbet, vi testade filtret med prover av ytvatten från Værnes flygplats som innehöll kemikalier och sediment, " säger SINTEF-forskaren Kamal Azrague. "Filtermediet fungerade mycket bra, men vi såg att det var nödvändigt att lägga till några näringsämnen för att öka den biologiska aktiviteten och göra saneringsprocessen mer effektiv, " han säger.

Azrague är mannen bakom experimenten, i samarbete med sin kollega Gema Raspati, NTNU Professor Tone Merete Muthanna och student Hanna Kristine Haug Lindseth.

Filtret, som ursprungligen användes för vattensanering, har nu modifierats och testats, och kommer i vinter att vara klar att användas på Sola flygplats. Detta är viktigt eftersom användningen av kemikalier ökar under vintermånaderna, vilket gör att överskottsvatten innehåller högre koncentrationer av biologiskt nedbrytbara organiskt material. När den rinner av i fjorden intill flygplatsen, det främjar biologisk aktivitet och minskar syrehalten i havsvattnet, vilket minskar dess kvalitet.

När filtret har tagit bort kemikalierna, dessa bryts sedan ned av bakterierna i filtret och slutar som biologiska rester.

Detta forskningsprojekt är en del av programmet "Klima 2050" som organiseras av SINTEF och NTNU för att behandla frågor kopplade till effekterna på flygplatser av ökande klimatförändringar. Forskare arbetar tillsammans med Avinor och industripartners Leca och Skjæveland Group.

Ursprungligen använd i avloppssystem

Filtret är baserat på så kallad filterbäddsteknik. Enheten innehåller ett filtreringssystem som inkluderar en bädd av Filtralite, som är en specialiserad produkt tillverkad av Leca för vatten- och avloppssanering.

Fördelen med detta system, enligt forskarna, är att den kombinerar en stor, fuktig yta med en porös kärna som fungerar som en utmärkt livsmiljö för de mikroorganismer som används för att avlägsna flygplanets avisningskemikalier. Resultat hittills tyder på att en 20 centimeter tjock filterbädd är den mest effektiva.

Företaget Storm Aqua (ett dotterbolag till Skjæveland Group) har byggt filtersystemet som innehåller Filtralite.

"Vi har implementerat detta i pilotsystemet som kommer att testas på Sola, "säger Raspati." Där får vi se hur filtret fungerar i den verkliga världen, " säger han. "Det ska bli spännande att se hur mycket sanering vi kan lyckas få bort. Om resultaten är positiva, detta system skulle kunna användas på flygplatser som ett sätt att förbättra ekosystemen i intilliggande fjordar. Våra industripartners är också glada, och ser fram emot stora ekonomiska möjligheter, säger Raspati.

Testning av mikroplaster som genereras av bildäck

Ursprungligen, forskarna utvecklade filtret endast för användning på flygplatser, men det kommer nu att testas för avrinningssanering i stadsområden och för återvinning av kemikalier som genereras längs vägar och i tunnlar.

De bygger redan en pilot som ska testas på E6:an.

"Här tar filtret bort föroreningar som tungmetaller, organiska miljögifter, salt och partiklar från avrinnande vatten innan de rinner ut i floder eller sipprar in i grundvattensystemet, ", säger Azrague. "Filtret är också utformat för att ta bort mikroplast. Detta är viktigt eftersom plast som genereras av bildäck är ett stort problem, " han säger.

Dock, när filtret används för detta ändamål, det är inte möjligt att använda bakterier för att bryta ner de oönskade föreningarna.

"Filtrets funktion här är att samla upp partiklarna och lagra dem, på så sätt förhindra att de släpps ut i den naturliga miljön, säger Azrague.

I städer och städer, filtret kan installeras, bland andra, i sandfång som en komponent i så kallade gröna dräneringssystem och i samband med porösa vägbeläggningsmaterial. I sådana system, det kommer att återvinna föroreningar som tungmetaller, bränsleavrinning, mikroplaster, och andra organiska ämnen som genereras av vägtrafiken.

"Det är särskilt viktigt under den första nederbörden efter en torr period, eftersom filtret sedan återvinner de stora volymerna av föroreningar som har samlats på asfalten sedan sist det regnade, säger Azrague.

SINTEF-forskarna har också testat filtermediets vattenkapacitet i samband med översvämningar.

"I labbexperiment, filtermediet har visat sig fungera under långa perioder och återvinna stora mängder partiklar, " säger forskarna. "Men, trots att detta är en djupfiltreringsanordning, det finns risk för blockering. Vi kommer att titta närmare på detta i framtiden, " de säger.