Energie · Gebäude · Umwelt (EGU)
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The development of compact treatment devices with high removal efficiencies and low space requirements is a key objective of urban stormwater
treatment. Thus, many devices utilize a combination of sedimentation and upward flow filtration in a single system. This study, for the
first time, evaluates the flow field inside a combined filter-lamella separator via computational fluid dynamics. Herein, three objectives
are investigated: (i) the flow field for different structural configurations, (ii) the distribution of particulate matter along the filter bed and
(iii) the dynamic clogging in discrete filter zones, which is addressed by a clogging model derived from literature data. The results indicate
that a direct combination of a filtration stage with a lamella separator promotes a uniform flow distribution. The distribution of particulate
matter along the filter bed varies with configuration and particle size. Clogging, induced by particles in the spectrum ,63 μm, creates
gradients of hydraulic conductivity along the filter bed. After treating about half of Germany’s annual runoff-efficient precipitation at a rainfall
intensity of 5 L/(s·ha), the filtration rates increase in the front of the filter bed by þ10%. Thus, long-term operating behavior is sensitive to
efficient filter utilization in compact treatment devices.
Stormwater tree pits with storage elements enable the irrigation of urban trees and can potentially act as decentralized rainwater retention basins. This paper mainly focuses on analyzing this potential. Field tests were conducted to investigate the irrigation behavior and the storage effect of a storm water tree pit system using Perl hoses as irrigation elements over a period of two years.
The rainfall, storage volumes, and soil moisture within the employed planting pit were measured.
With the help of system modeling, the retention ability of the storm water tree pit system was analyzed. The available storage volume was sufficient to irrigate trees for several days. During the measurement period, about 15% of the inflowing rainwater was fed to the root zone of the tree. With practical storage volumes of 200 to 300 m3/ha, a remarkable amount of water from heavy rainfall could be completely stored, thus significantly reducing the risk of flooding. The retention effect and irrigation behavior largely depend on the soil conditions and the technical possibilities of the equipment supplying the root area (in this case, Perl hoses). Further investigations are required to determine the influence on the growth conditions of trees and optimize of the system for discharge into the root zone.
Der Eintrag von Plastik und insbesondere von Mikroplastik (MP) in die Meere ist in den vergangenen Jahren vermehrt in den Fokus der Öffentlichkeit geraten. Jüngste Studien zeigen, dass nicht unbedingt der oft achtlos weggeworfene und visuell wahrnehmbare Plastikmüll den größten Anteil ausmachen. Die Hauptemissionspfade sind kaum wahrnehmbar und schlecht zu fassen. Ein Teil des MP aus urbanen Räumen wird durch Oberflächenabflüsse abgespült und unmittelbar in die aquatischen Ökosysteme eingetragen. Eine Behandlung in Regenklärbecken erfolgt nur teilweise und zudem mit eingeschränkter Wirkung. Aufgrund der schlechten Absetzbarkeit von Kunststoffen reicht eine Behandlung durch Sedimentation nicht aus.
Der Eintrag von Plastik und insbesondere von Mikroplastik (MP) in die Meere ist in den vergangenen Jahren vermehrt in den Fokus der Öffentlichkeit geraten. Jüngste Studien zeigen, dass nicht unbedingt der oft achtlos weggeworfene und visuell wahrnehmbare Plastikmüll den größten Anteil ausmachen. Die Hauptemissionspfade sind häufig kaum wahrnehmbar und schlecht zu fassen. Ein Teil des MP aus urbanen Räumen wird durch Oberflächenabflüsse abgespült und unmittelbar in die aquatischen Ökosysteme eingetragen. Eine Behandlung in Regenklärbecken erfolgt nur teilweise und zudem mit eingeschränkter Wirkung. Aufgrund der schlechten Absetzbarkeit von Kunststoffen reicht eine Behandlung durch Sedimentation nicht aus. Ein wirksamer Rückhalt ist durch Systeme zur technischen Regenwasserfiltration möglich.
Abfiltrierbare Stoffe (AFS) werden als Indikatorparameter für die Verunreinigung von Oberflächenabflüssen und zur Wirksamkeitsbetrachtung von Regenwasserbehandlungsanlagen verwendet. Das Arbeitsblatt DWA-A 102 (DWA/BWK, 2020) empfiehlt den Feinanteil der Abfiltrierbaren Stoffe (AFS63) zur Bewertung der Verunreinigung von Niederschlagswasser und der durch Einleitung hervorgerufene Gewässerbelastung. Als AFS werden sämtliche Sink-, Schweb- und Schwimmstoffe bezeichnet, die ein Filter mit einer Porengröße von 0,45 µm zurückhält. Der Feinanteil AFS63 fasst die Abfiltrierbaren Stoffe der Größenordnung 0,45 µm bis 63 µm zusammen. Die Einflussgrößen und Bedingungen bei der Bestimmung des Parameters AFS63 sind jedoch komplex. Das beginnt bei der Entnahme einer repräsentativen Probe und setzt sich bis zur Bestimmung des Parameters fort. Während die Bestimmung der AFS in Normen geregelt ist, wird die verbindliche Bestimmung von AFS63 derzeit diskutiert. Vor dem Hintergrund, dass mit dem Parameter AFS63 die Wirksamkeit von Behandlungsanlagen nachgewiesen wird, ist eine korrekte Ermittlung zur Bilanzierung der Verunreinigung von Zu- und Abflüssen von besonderer Bedeutung. Als sinnvolle Ergänzung zur bisherigen Bestimmungsmethode hat sich eine vergleichsweise einfache und repräsentative Bestimmung mit einem Partikelzähler herausgestellt.