Evaluation of the simultaneous removal of organic matter, nitrogen and suspended solids in a SSHF constructed wetland in Capinha, Portugal

• Autorzy: Arendacz M. , Obarska-Pempkowiak H. , Albuquerque A. , Correia M. , Borges M.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie substancji organicznej, związków azotu oraz zawiesiny w obiekcie hydrofitowym typu SSHF w miejscowości Capinha w Portugalii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Wiejskie miejscowości w Portugalii, w porównaniu do miast, prezentują niski poziom infrastruktury do oczyszczania ścieków. Z tego względu szczególnie istotne jest zastosowanie rozwiązań technicznie i ekonomicznie uzasadnionych, takich jak systemy hydrofitowe. Obiekty te umożliwiają osiągnięcie jakości oczyszczonych ścieków zgodnych z Ramową Dyrektywą Wodną - 2000/60/EEC a także z Dyrektywą - 91/271/EEC. Wśród krajów basenu Morza Śródziemnego jedynie Francja i Włochy posiadają wytyczne do projektowania systemów hydrofitowych. Duża część takich systemów projektowana była według doświadczeń krajów o umiarkowanym klimacie. Z tego względu w dalszym ciągu istnieje potrzeba sformułowania wytycznych dla krajów ciepłego klimatu. W literaturze jest brak dostatecznych informacji odnośnie zachowania i efektywności systemów hydrofitowych w Portugalii. Z opublikowanych dotychczas danych wynika, że systemy te osiągały wysokie efektywności usuwania substancji organicznej, natomiast niższe w odniesieniu do związków biogennych. Celem pracy była ocena funkcjonowania systemu hydrofitowego z podpowierzchniowym przepływem wody (SSHF) usytuowanego w miejscowości Capinha w Portugalii, głównie pod względem usuwania substancji organicznej oraz związków azotu. Podczas czteromiesięcznego monitoringu obiekt wykazał nieregularność w usuwaniu zawiesiny ogólnej oraz substancji organicznej, wyrażonej w formie ChZT. Efektywności usuwania były mniejsze w porównaniu do wyników publikowanych wcześniej ale ładunek usuwanych zanieczyszczeń z powierzchni jednostkowej był zbliżony. Średnie stężenie substancji organicznej wyrażonej w formie ChZT na odpływie a także średnie stężenie zawiesiny ogólnych przekroczyło wartości podane w Ramowej Dyrektywie Wodnej. Przekroczenie wartości może wyjaśniać zjawisko kolmatacji, które miało miejsce na analizowanym obiekcie. Zaobserwowano także proporcjonalną zależność szybkości usuwanych zanieczyszczeń do ładunku zanieczyszczeń dopływających do systemu. Szybkość usuwania zanieczyszczeń organicznych z powierzchni wynosiła 28 g ChZT/m2źd, chociaż powierzchnia efektywna wydaje się zbyt mała by osiągnąć zadowalającą efektywność usuwania zanieczyszczeń organicznych. W odniesieniu do usuwania azotu (Nog, N-NO3, N-NH4), uzyskano wysoką efektywność wynoszącą 70% oraz średnią szybkość procesu nitryfikacji na poziomie 1,8 g N-NH4/m2źd. Są to wartości znacznie wyższe niż wartość prezentowane w międzynarodowych publikacjach (średnie wartości wynoszą odpowiednio: efektywność - 40÷50% i szybkość procesu nitryfikacji - 0,4 g N-NH4/m2źd). Zaobserwowano również różnice w funkcjonowaniu systemu między okresem wiosennym (kwiecień, maj) a letnim (czerwiec, lipiec), co wynika przede wszystkim ze znacznych różnic między średnią temperaturą powietrza. Zarówno szybkość usuwania zanieczyszczeń, jak i efektywność usuwania były wyższe w okresie letnim, głównie w odniesieniu do związków azotu

Słowa kluczowe

PL

usuwanie azotu; usuwanie zanieczyszczeń organicznych; systemy hydrofitowe

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Tom 10
• Strony: 73--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Arendacz M.

autor

Obarska-Pempkowiak H.

autor

Albuquerque A.

autor

Correia M.

autor

Borges M.

• Gdańsk University of Technology

Bibliografia

• 1. Asuman Korkusuz E., Diamodopoulos E.: A closer look to the constructed wetland application in the Mediterranean Basin. 10th IWA International Conference on Wetland Systems for Water pollution Control, Sept. 23÷29, 2006, Lisbon, Portugal, p.79÷89.
• 2. Neves Dias V., Canseiro C., Gomes A. R., Correia B., Bicho C.: Constructed Wetlands for Wastewater Treatment in Portugal: a global review. 10th IWA International Conference on Wetland Systems for Water pollution Control, Sept. 23÷29, 2006, Lisbon, Portugal, p.91÷101.
• 3. Silva. Lopes Pereira N. M.; Braga. Miranda J. P.: Inventory of Constructed Wetlands in the Centre Region of Portugal”, 10th IWA International Conference on Wetland Systems for Water pollution Control, Sept. 23÷29, 2006, Lisbon, Portugal, p.105÷115
• 4. Puigagut J., Villasenor J., Salas J. J., Becares E., Garcia J. “Subsurface – flow constructed wetlands in Spain for the sanitation of small comminities: A comparative study”, Ecological Engineering 30 (2007), p.312÷319.
• 5. APHA-AWWA-WPCF Standard methods for the examination of water and wastewater; 19th edition, American Public Health Association, Washington, DC, USA 1995.
• 6. Kowalik P., Mierzejewski M., Obarska–Pempkowiak H., Toczylowska I.: Constructed Wetlands for Wastewater Treatment from Small Communities. The University of Technology, Gdansk 1995.
• 7. Vymazal J.: Types of Constructed Wetlands. 1st International seminar on the use of aquatic macrophytes for wastewater treatment in constructed wetlands, Lisboa 2003.
• 8. Wendong T., Ken J. Hall, Sheldon J.B. Duff: Microbial biomass and heterotrophic production of surface flow mesocosm wetlands treating wood waste leachate: Responses to hydraulic and organic loading and relations with mass reduction Ecological Engineering 31 (2007), p. 132÷139.
• 9. Tanner Ch.C., Clayton J. S., Upsdell M. P.: Effect of loading rate and planting on treatment of dairy farm wastewater in constructed wetlands. Removal of oxygen demand, suspended solids and faecal coliforms. Water Res. 29 (1):17÷26, 1995.
• 10. Rustige H.: Planted Soil Filters for Wastewater Treatment According to New German Guideline DWA A-262. International Meeting on Phytodepuration, Jul. 2005, Lorca, Murcia, Spain.
• 11. Langergraber G., Prandtstetten C., Pressl A., Rohrhofer R., Haberl R.: Removal efficiency of subsurface vertical flow constructed wetlands for different organic loadings. 10th IWA International Conference on Wetland Systems for Water pollution Control, Sept. 23÷29, 2006, Lisbon, Portugal, p.587÷597.
• 12. Pucci B., Conte G., Martinuzzi N., Giovanelli L., Masi F.: Design and Performance of a Horizontal Flow Constructed Wetland for Treatment of Dairy and Agricultural Wastewater in the Chianti Countryside. Italy.
• 13. Tuszyńska A., Obarska-Pempkowiak H.: Dependence between quality and removal effectiveness of organic matter in hybrid constructed wetlands, Polish Journal of Environmental Studies, Bialystok, p. 16÷26.
• 14. Vymazal J.: Removal of nutrients in various types of constructed wetlands. Science of the Total Environment 380 (2007), p. 48÷65.
• 15. Kuschk P., Wiesner A., Kappelmeyer U., Weisbrodt E., Kastner M., Stottmeiser U.: Annual cycle of nitrogen removal by a pilot-scale subsurface horizontal flow in a constructed wetland under moderate climate. Water Research 37 (2003), p. 4236÷4242