Testing av filtermedier for rensing av tungmetaller i avrenningsvann fra skytebaner - feltforsøk på Terningmoen skytefelt

Overvåkningsstudier har vist utlekking av tungmetaller, som kobber (Cu) og bly (Pb), samt metalloidet antimon (Sb) fra skytebaner ut i avrenningsbekker. Dette kan føre til skadelige effekter på dyr og planter som blir eksponert. FFI har gjennom flere år testet ut forskjellige metoder og adsorbenter for å rense avrenningsvann for skadelige metaller. Forsøk på Steinsjøen skyte- og øvingsfelt viste at to typer adsorbenter, brent beinmel fra Brimac og granulert jernhydroksid fra Kemira, kunne egne seg som filtermedier. For å teste disse adsorbentene med en annen vannkvalitet ble det i 2011 og 2012 gjennomført nye forsøk på Terningmoen skyte- og øvingsfelt. For å øke selektiviteten til filtermediene ble disse adsorbentene også testes i såkalte sekvenser. Det vil si at vannet ble renset gjennom to forskjellige blandinger av beinmelet og jernhydroksiden. I tillegg til Brimac® og Kemira®, ble også renseeffekten til et jernoksidslagg fra Lindum avfallsdeponier og et filtermedie av olivinsand iblandet 5% jerngranulat testet. I den sistnevnte blandingen var jerngranulatet oksidert sammen med olivinen på forhånd. Som på Steinsjøen var både Brimac® og Kemira® gode adsorbenter for Cu, Sb og Pb. Beinmelet var bedre enn jernhydroksiden for Cu, og jernhydroksiden var bedre enn beinmelet for Sb. For å øke selektiviteten og renseeffektiviteten til filteret ble Kemira® og Brimac® blandet i to forskjellige sekvenser. Sekvens-A der vannet passerte jernhydroksiden først og beinmelet sist. Sekvens-B der vannet passerte beinmelet først og jernhydroksiden sist. Sekvens-B hadde den beste renseeffekten for Cu. Det har vært en særlig utfordring å rense vannet for Cu til under myndighetenes akseptkriterie på 3μg/L. Vi oppnådde dette med Brimac® beinmel i 2011 og med sekvens-B i 2012 der vannet passerte beinmelet først og jernhydroksiden sist. Rangeringen av adsorbentenes evne til å adsorbere Cu for forsøket i 2012 var sekvens-B > Brimac® > sekvens-A >>Kemira®. Rangeringen av adsorbentenes evne til å adsorbere Sb for forsøket i 2012 var sekvens-B = sekvens-A = Kemira® > Brimac®. Alle adsorbentene var tilnærmet like gode til å fange opp Pb. Med unntak av jernoksidslagget vi fikk levert av Lindum avfallsdeponier, renset samtlige av adsorbentene til under myndighetenes akseptkriteri på 7,2 μg/L Pb. Gode resultater ble også oppnådd med olivingrus tilsatt jerngranulat. Vi tror derfor at blandingen av to forskjellige adsorbenter, slik som sekvens-B, kan være en god løsning i fremtidige storskalaanlegg. Filter tilsatt jerngranulat kan også bli et effektivt filter, men her kreves videre utvikling for å finne optimal jernmengde og metode for tillaging. Selv om våre forsøk pågår i drøyt en måned er det fortsatt et ubesvart spørsmål hvor lang levetid disse filtrene har og hva man skal gjøre med filtrene når de må skiftes ut. Et filter bør ideelt sett ha noen års levetid og det bør kunne deponeres som vanlig avfall. Filtrene vi testet syntes å ha best kapasitet for Pb og dårligst for Sb. Hvis det er stor lekkasje av metaller fra brukte filter må det kanskje behandles som farlig avfall hvilket kan øke totalkostnadene i et prosjekt. Det bør derfor gjøres lekkasjetester på brukte filtre for å se om de adsorberte metaller er stabilt bundet til filteret.