Usuwanie biomasy z oczek wodnych i małych zbiorników naturalnych przy użyciu filtrów włókninowych

• Autorzy: Nieć J. , Spychała A. , Ławniczak A. E. , Walczak N.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/60046

Warianty tytułu

EN

Removing biomass from water ponds and small water reservoirs by using non-woven filters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Małe zbiorniki, np. oczka wodne, pełnią w środowisku wiele funkcji, między innymi biocenotycznych, hydrologicznych, klimatycznych, sozologicznych, krajobrazowych oraz estetycznych. Ze względu na małe rozmiary, zbiorniki te charakteryzują się dużą wrażliwością na czynniki zewnętrzne i wewnętrzne, stanowią też często naturalny odbiornik zanieczyszczeń. Filtry włókninowe są od kilkunastu lat badane pod kątem oczyszczania ścieków bytowych podczyszczonych w osadniku gnilnym. Celem badań było zweryfikowanie możliwości zasto-sowania tego typu filtrów do oczyszczania wody w naturalnych, małych zbiornikach. Skuteczność działania filtrów testowano na wodzie pochodzącej z oczka wodnego, charakteryzującej się wysokim stężeniem biogenów i intensywnym zakwitem fitoplanktonu. Badania prowadzono na trzech filtrach (cztery warstwy geowłókniny TS 20). Mierzono podstawowe wskaźniki jakości wody: zawiesinę ogólną, mętność, ChZT i BZT5, temperaturę, pH i tlen rozpuszczony. Uzyskane wyniki badań można uznać za satysfakcjonujące w zakresie oczyszczania mechanicznego (usuwanie mętności i zawiesiny ogólnej). Ważnym pozytywnym efektem działania filtrów jest natlenianie oczyszczanej wody, co ma szczególne znaczenie dla ryb.

EN

Small water bodies, for example garden ponds, play many functions in the environment, including biocenotic, hydrological, climatic, sozological, landfill-creative, and aesthetic. Due to their small size, these reservoirs are sensitive to external and internal factors, they are also a common natural contaminants receivers. Nonwoven filters have been investigated for several years as a useful device for treatment of domestic wastewater pre-treated in a septic tank. The aim of this study was to verify the possibility of using this type of filters for water originating from small water body purification. The effectiveness of filters were tested on the water originating from the garden pond, contained high levels of nutrients and intensive algal bloom. Research was carried out on three filters (each filter consisted of four geotextile TS 20 layers). Basic water quality indicators: total suspended solids, turbidity, COD and BOD5, temperature, pH and dissolved oxygen were measured. The research results can be considered as satisfactory in terms of mechanical treatment (removal of turbidity and total suspended solids). An important positive effect of the filters was the oxygenation of the treated water, which is especially important for fish.

Słowa kluczowe

PL

filtry włókninowe; fitoplankton; mętność; natlenianie; oczka wodne

EN

textile filters; phytoplankton; turbidity; oxygenation; small water body

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 44
• Strony: 196--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys.

Twórcy

autor

Nieć J.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94A, 60-649 Poznań

autor

Spychała A.

• Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94C, 60-649 Poznań

autor

Ławniczak A. E.

• Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94C, 60-649 Poznań

autor

Walczak N.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94A, 60-649 Poznań

Bibliografia

• 1. Bartoszewicz A. 1994. Skład chemiczny wód powierzchniowych zlewni intensywnie użytkowanych rolniczo w warunkach glebowo-klimatycznych Równiny Kościańskiej. Rocz. AR Pozn. Rozpr. Nauk. 250.
• 2. Bednarczyk T., Michalec B., Tarnawski M. 2002. Intensywność zamulania się małych zbiorników wodnych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie. Inżynieria Środowiska 23, 275–282.
• 3. Bhatnagar A., Jana S.N., Garg S.K., Patra B.C., Singh G., and Barman U.K. 2004. Water quality management in aquaculture, In: Course Manual of summerschool on development of sustainable aquaculture technology in fresh and saline waters, CCS Haryana Agricultural, Hisar (India), 203–210.
• 4. Bhatnagar A., Devi P. 2013. Water quality guidelines for the management of pond fish culture. International Journal of Environmental Sciences, 3 (6), 1980–2009.
• 5. Bullock A., Acreman M. 2003. The role of wetlands in the hydrological cycle. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, Copernicus Publications, 7 (3), 358–389.
• 6. Chang C.Y., Chang J.S., Chen C.M., Chiemchaisri C., Vigneswaran S. 2010. An innovative attached-growth biological system for purification of pond water. Bioresour. Technol. 101, 1506–1510.
• 7. Chomutowska H., Krzyściak-Kosińska R. 2015. Plankton wybranych oczek wodnych Puszczy Białowieskiej, Inżynieria Ekologiczna (Ecological Engineering) 42, 1–9.
• 8. Downing J.A., Prairie Y.T., Cole J.J., Duarte C.M., Tranvik L.J., Striegl R.G., McDowell M.W.H., Kortelainen P., Caraco N.F., Melack J.M., Middelburg J.J. 2006. The global abundance and size distribution of lakes, ponds, and impoundments. Limnol. Oceanogr. 51, 2388–2397.
• 9. Durkowski T., Wroniecki T. 2001. Jakość wód powierzchniowych na terenach rolniczych Pomorza Zachodniego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 476, 365–371.
• 10. Fiedler M., 2004. Zmienność zawartości różnych form azotu w wodzie śródpolnego oczka wodnego. Acta Sci. Pol. Form. Circumiect. 3 (1), 95–100.
• 11. Franklin D.H., Steiner J.L., Wheeler G. 2001. Comparison of different methods of measuring turbidity for estimation of total suspended sediments. Proceedings of the 2001 Georgia Water Resources Conference, March 26-27, University of Georgia. Kathryn.
• 12. Gałczyńska M., Gamrat R., Pacewicz K. 2011. Influence of different uses of the environment on chemical and physical features of small water ponds. Polish J. of Environ. Stud. 20 (4), 885–894.
• 13. Grabowska M. 2008. Charakterystyka fitoplanktonu. [W:] Kolanko K. (red.) Różnorodność badań botanicznych – 50 lat Białostockiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Botanicznego 1958–2008, EkoPress, 13–23.
• 14. Koc J., Skwierawski A., Cymes I., Szyperek U. 2002. Znaczenie ochrony małych zbiorników wodnych w krajobrazie przyrodniczym Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, 45 (2), 64–68.
• 15. Koc J., Solarski K. 2005. Odpływ wód z obszarów rolniczych w zależności od warunków meteorologicznych i systemu melioracyjnego. Rocz. AR Pozn. 365, Melior. Inż. Środ. 26, 207–215.
• 16. Komisarek J. 2000. Kształtowanie się właściwości gleb płowych i czarnych ziem oraz chemizmu wód gruntowych w katenie falistej moreny dennej Pojezierza Poznańskiego. Rocz. AR Pozn. Rozpr. Nauk., 307.
• 17. Kuczyńska-Kippen N. (red.) 2009. Funkcjonowanie zbiorowisk plankton w zróżnicowanych siedliskowo drobnych zbiorników wodnych Wielkopolski. Bonami, Poznań.
• 18. Raniszewska M. 2009. Zmiany we florze śródleśnych oczek wodnych Puszczy Goleniowskiej zachodzące wskutek różnorodnego ich użytkowania. [W:] II Ogólnopolska Konferencja Naukowa w Augustowie, Mokradła i ekosystemy słodkowodne – funkcjonowanie, zagrożenia i ochrona, 18– 20.06.2009, 134–135.
• 19. Ren X., Shon H.K., Jang N., Lee Y.G., Bae M., Lee J., Cho K., Kim I.S. 2010. Novel membrane bioreactor (MBR) coupled with a nonwoven fabric filter for household wastewater treatment. Water Res. 44, 751–760.
• 20. Revitt D.M., Shutes R.B.E., Jones R.H., Forshaw M., Winter B. 2004. The performances of vegetative treatment systems for highway runoff during dry and wet conditions. Science of The Total Environment, 334–335, 261–270.
• 21. Richardson J.L., Arndt J.L.J.L., Freeland J. 1994. Wetland soils of the prairie potholes. Adv. Agron. 52, 121–171.
• 22. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód (Dz. U. z 2004 r., Nr 32, poz. 284)
• 23. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 października 2014 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2014 r. poz. 1482).
• 24. Santhosh B. and Singh N.P. 2007. Guidelines for water quality management for fish culture in Tripura, ICAR Research Complex for NEH Region, Tripura Center, Publication No. 29.
• 25. Schulz M. 2004. Case study: design, operation, maintenance and water quality management of sustainable storm water ponds for roof runoff. Bioresource Technology, 95, 269–279.
• 26. Skwierawski A., Szyperek U. 2002. Wpływ rolnictwa na jakość wody w małych zbiornikach wodnych Pojezierza Olsztyńskiego. Fragmenta Agronomica 19 (2), 236–244.
• 27. Spychała M., Błażejewski R., Nawrot T. 2013. Performance of innovative textile biofilters for domestic wastewater treatment. Environ. Technol., 34 (2), 157–163.
• 28. Spychała M., Starzyk J. 2015. Bacteria in non-woven textile filters for domestic wastewater treatment. Environ. Technol., 36 (8), 937–945.
• 29. Spychała M., Sowińska A., Starzyk J., Masłowski A. 2015. Protozoa and metazoa relations to technological conditions of non-woven textile filters for wastewater treatment, Environmental Technology 36 (15), 1865–1875.
• 30. Spychała M., Łucyk P. (w druku) Effect of thickness of textile filter on organic compounds and nutrients removal efficiency at changeable wastewater surface level, Nauka Przyroda Technologie.
• 31. Verbyla M.E., Mihelcic J.R. 2015. A review of virus removal in wastewater treatment pond systems (Review) Water Research, 71, 107–124.
• 32. http://www.lakeaccess.org/russ/turbidity.htm, 21.06.2015.