Innovativa bioretentionsfilter med alternativa sorbentmaterial och motståndskraftiga växter för rening av urbant dagvatten: Från pilot till full skala

Forskningsprojekt, 2025 – 2027

Föroreningar från dagvatten i städer är ett omfattande miljöproblem, särskilt i tätbefolkade och hårt trafikerade områden där ogenomträngliga ytor begränsar naturlig infiltration. Dagvatten transporterar komplexa blandningar av föroreningar innehållande metaller, näringsämnen, organiska föroreningar, mikroplaster och däckslitagepartiklar, till närliggande vattendrag vilket hotar ekosystem och människors hälsa. Dessa föroreningar är oftast partikelbundna och kan även transporteras via luften vid torr väderlek. Klimatförändringar komplicerar dagvattenhanteringen, eftersom torka och kraftigt regn kan förvärra spridning av föroreningar. Av denna anledning måste lösningar för behandling av dagvattenföroreningar, såsom till exempel bioretentionsfilter och dagvattendammar, också vara motståndskraftiga mot klimatförändringarnas effekter. Nyligen genomförda studier har visat att bioretentionsfilter med alternativa sorptionsmaterial och motståndskraftiga växter för fytoremediering effektivt kan avlägsna föroreningar samtidigt som de bibehåller långsiktig funktionalitet. Genom att använda bottenaska från avfallsenergi, biokol från gran, tallbark och torv som sorptionsmaterial kan filtren effektivt fånga upp och avlägsna föroreningar från dagvatten även under utmanande miljöförhållanden, inklusive vinterförhållanden, skyfallsregn och långa perioder av torka. Forskning pågår också om hur bioretentionsmaterial från mättade och förbrukade bioretentionsfilter bör behandlas och hur materialen kan återvinnas. Ovan nämnda studier indikerar även att bidraget från luft kan vara påtagligt men då detta baseras på ett mycket begränsat underlag krävs ytterligare mätningar.Detta projekt syftar till att skapa en designguide över hur fullskaliga innovativa och hållbara bioretentionsfilter med alternativa sorptionsmaterial och motståndskraftiga växtarter för att förbättra reningen av dagvatten ska konstrueras, drivas och underhållas, samt ge information över hur material i förbrukade filter bör behandlas och återanvändas. Kommuner, myndigheter och konsulter kan använda designguiden i projekt för att behandla förorenat dagvatten. Projektet inkluderar också kunskap från ett Formas-finansierat doktorandprojekt där bioretentionsfilter har studerats under tre år i pilotskala i Gårda regnträdgård med 13 bioretentionsfilter. Detta nya projekt behövs för att slutföra utvecklingen av filterdesignen för användning i fullskala, men också för att implementera resultaten i samhället. Projektets primära mål inkluderar:Mäta atmosfärisk depositionen av metaller, näringsämnen, organiska miljögifter, mikroplaster och gummidäckspolymerer vid Gårda pilotanläggningen för att skapa massbalanser av föroreningsbelastningen på bioretentionsfiltren och konstruera en modell för beräkningar i andra områden.Testa nya filter med kombinationer av filtermaterial som torv, tallbark, biokol från gran och bottenaska från avfallsenergi för att optimera borttagningskapaciteten av metaller, näringsämnen, organiska miljögifter, mikroplaster och gummidäcks polymerer.Utvärdera de befintliga filtren i Gårda regnträdgårdspilotanläggning för långsiktig (totalt 5-årig) funktion och borttagningskapacitet, och även inkludera analyser av PFAS.Utföra en multikriteriebeslutsanalys (MCDA) för att säkerställa hållbarheten hos de utvecklade filtren, och designa en uppskalning av filtren från pilotanläggningen för fullskalig användning.Detta projekt riktar sig direkt till kommuner, stadsplanerare, miljömyndigheter och konsulter som söker kostnadseffektiva och hållbara lösningar för dagvattenhantering. Dessa intressenter står inför ökande utmaningar på grund av urbanisering, klimatförändringar och strängare miljöregler. De innovativa bioretentionsfiltren ger en naturbaserad lösning som förbättrar borttagningen av föroreningar samtidigt som de bibehåller långsiktig funktionalitet. Resultatet förväntas även underlätta val av relevanta åtgärder då alla källor till föroreningarna och sammanhängande processer bl