Qurilgan botqoqlik - Constructed wetland

Germaniyaning Lyubek shahri yaqinidagi Flintenbreitdagi ekologik aholi punktida botqoqlik qurildi

A qurilgan botqoqlik (CW) sun'iy hisoblanadi botqoqlik shahar yoki sanoatni davolash uchun chiqindi suv, kulrang suv yoki bo'ron suvi suv oqimi. Bundan tashqari, keyinchalik melioratsiya uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin kon qazib olish, yoki a sifatida yumshatish yo'qolgan tabiiy hududlar uchun qadam erlarni rivojlantirish.

Qurilgan botqoqli joylar tabiiy funktsiyalardan foydalanadigan muhandislik tizimlari o'simlik, tuproq va chiqindi suvlarni tozalash uchun organizmlar. Chiqindi suv turiga qarab, qurilgan suv-botqoqning dizayni mos ravishda sozlanishi kerak. Qurilgan suv-botqoqli erlar ham markazlashgan, ham joylarda chiqindi suvlarni tozalash uchun ishlatilgan. Ko'p miqdorda to'xtatilgan qattiq moddalar yoki eruvchan organik moddalar mavjud bo'lganda birlamchi davolash tavsiya etiladi BOD va COD ).[1]

Tabiiy botqoqli erlarga o'xshab, qurilgan suv-botqoqli joylar ham biofiltr va / yoki qatorini olib tashlashi mumkin ifloslantiruvchi moddalar (masalan, organik moddalar, ozuqa moddalari, patogenlar, og'ir metallar ) suvdan. Qurilgan suv-botqoqli joylar a sanitariya uchun maxsus ishlab chiqilmagan texnologiya patogen olib tashlash, ammo buning o'rniga to'xtatilgan qattiq moddalar, organik moddalar va ozuqa moddalari (azot va fosfor) kabi boshqa suv sifatini yo'qotish uchun mo'ljallangan.[1] Qurilgan suv-botqoqli hududda patogenlarning barcha turlari (ya'ni bakteriyalar, viruslar, protozoa va gelmintlar) ma'lum darajada olib tashlanishi kutilmoqda. Yer osti suv-botqoqli erlari botqoq botqoqlarga qaraganda ko'proq patogenlarni olib tashlashni ta'minlaydi.[1]

Qurilgan suv-botqoqliklarning ikkita asosiy turi mavjud: er osti oqimi va qurilgan suv-botqoq erlari. Ekilgan o'simlik ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qilishda muhim rol o'ynaydi. Odatda filtr yotadigan joy qum va shag'al, bir xil darajada muhim rol o'ynaydi.[2] Ba'zi qurilgan suv-botqoqli joylar ham a bo'lib xizmat qilishi mumkin yashash joyi mahalliy va ko'chib yuruvchi uchun yovvoyi hayot, garchi bu ularning asosiy maqsadi emas. Qurilgan botqoqli er osti oqimi shag'al va qum qatlami orqali gorizontal yoki vertikal oqimga ega bo'lishi uchun mo'ljallangan. Vertikal oqim tizimlari gorizontal oqim tizimlariga qaraganda kichikroq maydon talabiga ega.

Terminologiya

Kabi qurilgan suv-botqoqli joylarni belgilash uchun ko'plab atamalardan foydalaniladi qamish to'shaklari, tuproq infiltratsiyasi to'shaklari, davolash-botqoqli joylar, qurilgan botqoqli joylar, sun'iy yoki sun'iy suv-botqoqli joylar.[2] A biofiltr qurilgan botqoqli er bilan ba'zi o'xshashliklarga ega, lekin odatda o'simliklarsiz.

Qurilgan suv-botqoq erlari atamasi o'tmishda quritish va qishloq xo'jaligi erlariga aylantirish yoki kon qazish natijasida vayron qilingan qayta tiklangan va rekultivatsiya qilingan erlarni tavsiflash uchun ham ishlatilishi mumkin.

Umumiy nuqtai

Uchun qurilgan botqoqli erdan oqadigan suv kulrang suv Germaniyaning Gamburg-Allermoehe shahridagi ekologik uy-joy massivida davolanish
Filippinning Bayavan shahrida maishiy chiqindi suvlarni tozalash uchun qurilgan botqoqlik

Qurilgan botqoqlik - bu filtrlash va tozalash uchun mo'ljallangan suv havzalarining muhandislik ketma-ketligi suv bilan ifloslantiruvchi moddalar ichida topilgan kanalizatsiya, sanoat chiqindilari yoki bo'ronli suv oqimi. Qurilgan suv-botqoqli erlardan foydalaniladi chiqindi suvlarni tozalash yoki uchun kulrang suv davolash.[3] Ular a dan keyin foydalanishlari mumkin septik tank qattiq chiqindilarni suyuqlik chiqindilaridan ajratish maqsadida birlamchi tozalash (yoki boshqa turdagi tizimlar) uchun. Ba'zi qurilgan suv-botqoqli konstruktsiyalar, ammo oldindan davolashni ishlatmaydi.

Suv-botqoqli hududdagi o'simliklar substratni (ildizlari, poyalari va barglari) ta'minlaydi mikroorganizmlar organik moddalarni parchalashi bilan o'sishi mumkin. Ushbu mikroorganizmlar hamjamiyati perifiton. Perifiton va tabiiy kimyoviy jarayonlar taxminan 90 foizga javobgardir ifloslantiruvchi chiqindilarni olib tashlash va buzish.[iqtibos kerak ] O'simliklar ifloslantiruvchi moddalarning taxminan etti foizdan o'n foizigacha olib tashlaydi va a sifatida ishlaydi uglerod mikroblarning parchalanishi uchun manba. Turli xil turlari suv o'simliklari turli xil og'ir metallarni qabul qilish darajasi, suvni tozalash uchun ishlatiladigan qurilgan botqoqli hududda o'simliklarni tanlash masalasi. Qurilgan suv-botqoq erlari ikki asosiy turga bo'linadi: er osti oqimi va suv oqimi botqoqlari.

Qurilgan suv-botqoq erlar bunga misoldir tabiatga asoslangan echimlar va of fitoremiya.

Ko'plab tartibga solish idoralari suv-botqoqli hududlarni tavsiya etilganlardan biri sifatida ro'yxatlaydi "eng yaxshi boshqaruv usullari "nazorat qilish uchun shahar oqimi.[4]

Ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash

Fizikaviy, kimyoviy va biologik jarayonlar botqoqli joylarda ifloslantiruvchi moddalarni chiqindi suvdan tozalash uchun birlashadi. Ushbu jarayonlarni tushunish nafaqat botqoqli tizimlarni loyihalashtirish uchun, balki ular botqoqqa kirgandan keyin kimyoviy moddalarning taqdirini tushunish uchun juda muhimdir. Nazariy jihatdan, chiqindi suvlarni tozalash qurilgan botqoqlik botqoqli muhit va o'simlikdan o'tayotganda sodir bo'ladi rizosfera. Har bir ildiz sochlari atrofida ingichka plyonka mavjud aerob tufayli kislorod oqishi sababli rizomlar, ildizlar va rootletlar.[5] Aerobik va anaerob mikroorganizmlar organik moddalarning parchalanishini osonlashtiradi. Mikrobial nitrifikatsiya va keyingi denitrifikatsiya relizlar azot gaz sifatida atmosfera. Fosfor bu qo'shilib olingan bilan temir, alyuminiy va kaltsiy ildiz yotadigan muhitda joylashgan birikmalar.[5][6] To'xtatilgan qattiq moddalar suv sathidagi botqoqli joylarda suv ustuniga tushganda yoki er osti suvli botqoqlarida muhit tomonidan fizik ravishda filtrlanganda filtrlang. Zararli bakteriyalar va viruslar filtrlash va adsorbsiya bilan kamayadi biofilmlar shag'al yoki qum muhitida er osti oqimi va vertikal oqim tizimlarida.

Azotni yo'q qilish

Suv-botqoqli joylarda azotning dominant shakllari muhim ahamiyatga ega chiqindi suv davolash kiradi organik azot, ammiak, ammoniy, nitrat va nitrit. Umumiy azot barcha azot turlarini anglatadi. Chiqindi suvini azot bilan tozalash ammiakning baliqlarga zaharliligi sababli muhim ahamiyatga ega. Ichimlik suvida ortiqcha miqdordagi nitratlar paydo bo'lishi mumkin deb o'ylashadi methemoglobinemiya chaqaloqlarda, bu qonning kislorod tashish qobiliyatini pasaytiradi. Bundan tashqari, N ning nuqtali va noan'anaviy manbalardan er usti suvlariga ortiqcha kirishi daryolar, ko'llar, daryolar va qirg'oq okeanlaridagi evtrofikatsiyaga yordam beradi, bu suv ekotizimlarida bir nechta muammolarni keltirib chiqaradi. zaharli alg gullari, suvda kislorodning yo'q bo'lib ketishi, baliqlarning nobud bo'lishi, suvda biologik xilma-xillikning yo'qolishi.[7]

Ammiakni olib tashlash qurilgan suv-botqoqli joylarda sodir bo'ladi - agar ular biologik ozuqaviy moddalarni yo'q qilishga mo'ljallangan bo'lsa - xuddi shunday tarzda kanalizatsiya tozalash o'simliklar, faqat tashqi, energiya talab qiladigan havo (kislorod) qo'shilishi kerak emas.[3] Iborat bo'lgan ikki bosqichli jarayon nitrifikatsiya dan so'ng denitrifikatsiya. The azot aylanishi quyidagicha to'ldiriladi: chiqindi suvdagi ammiak ammoniy ionlariga aylanadi; aerob bakteriya Nitrosomonas sp. ammoniyni nitritgacha oksidlaydi; bakteriya Nitrobakter sp. keyin nitritni nitratga aylantiradi. Anaerob sharoitda nitrat atmosferaga kiradigan nisbatan zararsiz azotli gazgacha kamayadi.

Nitrifikatsiya

Qo'shimcha ma'lumotlar: Nitrifikatsiya

Nitrifikatsiya - bu ikki xil bakteriya turiga asoslanib, organik va noorganik azotli birikmalarning kamaytirilgan holatdan oksidlangan holatga biologik o'tishi.[8] Nitrifikatsiya qat'iy aerob jarayonidir, unda oxirgi mahsulot nitrat (YOQ−
3). Nitrifikatsiya jarayoni ammoniyni (chiqindi suvdan) nitritgacha oksidlaydi (YOQ−
2), keyin nitrit nitratga oksidlanadi (YOQ−
3).

Denitrifikatsiya

Qo'shimcha ma'lumotlar: Denitrifikatsiya

Denitrifikatsiya - oksidlangan azot anionlari, nitrat va nitritning biokimyoviy kamayishi, gazsimon mahsulotlarni hosil qilish uchun azot oksidi (NO), azot oksidi (N
2O) va azotli gaz (N
2), organik moddalarning bir vaqtda oksidlanishi bilan[8] Yakuniy mahsulot, N
2va ozgina miqdorda mahsulot bo'yicha vositachi, N
2O, atmosferaga qayta kiradigan gazlardir.

Ammiakni minalar suvidan tozalash

Ammiak va boshqa azotli birikmalarni ifloslanishdan tozalash uchun qurilgan suv-botqoq joylaridan foydalanilgan meniki suv,[9] siyanid va nitrat, shu jumladan.

Fosforni yo'q qilish

Fosfor tabiiy ravishda ham organik, ham noorganik shakllarda uchraydi. Biologik mavjud bo'lgan analitik o'lchov ortofosfatlar eruvchan reaktiv fosfor (SR-P) deb nomlanadi. Eritilgan organik fosfor va organik va noorganik fosforning erimaydigan shakllari, odatda, eriydigan noorganik shakllarga aylanmaguncha biologik mavjud emas.[10]

Chuchuk suvda suv ekotizimlari fosfor odatda asosiy cheklovchi oziq moddadir. Bezovta qilinmagan tabiiy sharoitda fosfor etishmayapti. Fosforning tabiiy kamligi portlovchi o'sishi bilan namoyon bo'ladi suv o'tlari fosforga boy chiqindilarning katta chiqindilarini oladigan suvda. Fosfor tarkibida azotdan farqli o'laroq, atmosfera komponenti yo'q fosfor aylanishi yopiq deb tavsiflanishi mumkin. Chiqindi suvdan fosforni olib tashlash va saqlash faqat qurilgan botqoqning o'zida bo'lishi mumkin. Fosfor botqoqli tizimda sekvestrlanishi mumkin:

  1. Tirik biomassaga qo'shilish natijasida fosforning organik moddalarda birikishi,
  2. Yog'ingarchilik bilan erimaydigan fosfatlar temir temir, kaltsiy va alyuminiy botqoqli tuproqlarda uchraydi.[10]

Biomassa o'simliklarini birlashtirish

Suv o'simliklari fosforni yo'q qilishda muhim rol o'ynashi mumkin va agar hosil bo'lsa, cho'kindilarning fosfor bilan to'yinganligini keyinga qoldirib tizimning ishlash muddatini uzaytiradi.[11] O'simliklar biofilmning biriktirilishi yuzasida noyob muhit yaratadi. Ba'zi o'simliklar biofilm / ildiz interfeysida chiqadigan kislorodni tashiydi va suv-botqoq tizimiga kislorod qo'shib beradi. O'simliklar, shuningdek, tuproqni yoki boshqa ildiz qatlamini gidravlik o'tkazuvchanligini oshiradi. Ildizlar va rizomlar o'sishi bilan ular muhitni bezovta qiladi va bo'shashtiradi, uning g'ovakliligini oshiradi, bu esa rizosferada suyuqlikning yanada samarali harakatlanishiga imkon beradi. Ildizlar chiriganida, ular tuproqdan suv o'tkazishda samarali bo'lgan makropores deb nomlanadigan portlarni va kanallarni qoldiradilar.

Metalllarni olib tashlash

Qurilgan suv-botqoq erlari erigan metallarni yo'q qilish uchun keng ishlatilgan va metalloidlar. Ushbu ifloslantiruvchi moddalar shaxta drenajida keng tarqalgan bo'lsa-da, ular tarkibida ham mavjud bo'ron suvi, poligonni tozalash va boshqa manbalar (masalan, yuvish yoki FDG yuvish suvlari)[iqtibos kerak ] da ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyalari ), ular uchun minalar uchun suv-botqoqli joylar qurilgan.[12]

Minalar suvi - Kislota drenajini olib tashlash

Qurilgan suv-botqoqli erlarni davolash uchun ham foydalanish mumkin kislota konini drenajlash ko'mir konlaridan.[13]

Patogenni olib tashlash

Qurilgan suv-botqoqli joylar sanitariya texnologiyasidir, u odatda patogenlarni yo'q qilish uchun mo'ljallanmagan, aksincha, suvning boshqa tarkibiy qismlarini, masalan, to'xtatilgan qattiq moddalar, organik moddalar (BOD / COD) va ozuqa moddalarini (azot va fosfor) olib tashlash uchun mo'ljallangan.[1]

Qurilgan botqoqli hududda barcha turdagi patogenlarni yo'q qilish kutilmoqda; ammo, suv osti botqoqli hududida ko'proq patogenlarni olib tashlash kutilmoqda. Suv sathidagi erkin suv oqimida 1 dan 2 gacha kutish mumkin log10 patogenlarni kamaytirish; ammo, bakteriyalar va viruslarni yo'q qilish o'simliklar bilan juda ko'p ekilgan tizimlarda 1 log10 pasayishdan kam bo'lishi mumkin.[1] Buning sababi shundaki, qurilgan suv-botqoq erlari odatda azot va fosfor kabi boshqa ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qilishga yordam beradigan o'simliklarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun viruslar va bakteriyalarni yo'q qilishda quyosh nurlari ta'sirining ahamiyati ushbu tizimlarda minimallashtirilgan.[1]

To'g'ri ishlab chiqilgan va boshqariladigan erkin suv sathidagi botqoqli hududda olib tashlash bakteriyalar uchun 1 dan 2 log10 gacha, viruslar uchun 1 dan 2 log10 gacha, protozoa uchun 1 dan 2 gacha log10 va gelmintlar uchun 1 dan 2 gacha log10 bo'lganligi haqida xabar berilgan.[1] Yer osti oqimidagi botqoqli joylarda patogenlarni kutilayotgan olib tashlash bakteriyalar uchun 1 dan 3 log10 gacha, viruslar uchun 1 dan 2 log10 gacha, protozoa uchun 2 log10 va gelmintlar uchun 2 log10 ni tashkil etadi.[1]

Bu erda keltirilgan log10ni olib tashlash samaradorligini hisobotlarni o'chirish samaradorligini hisobotning umumiy usuli sifatida foiz sifatida ham tushunish mumkin: 1 log10ni olib tashlash 90% olib tashlash samaradorligiga teng; 2 log10 = 99%; 3 log10 = 99,9%; 4 log10 = 99,99% va boshqalar.[3]

Turlari va dizayn jihatlari

Qurilgan suv-botqoqli erlarning asosiy uchta turiga quyidagilar kiradi:[14][3]

  • Yer osti oqimi qurilgan botqoqli botqoq - bu botqoqlik vertikal oqim bilan bo'lishi mumkin (oqava suv vertikal ravishda, ekilgan qatlamdan substrat bo'ylab pastga va tashqariga chiqadi) yoki gorizontal oqim bilan (chiqindi suv sathiga parallel ravishda gorizontal harakat qiladi)
  • Yuzaki oqim qurilgan suv-botqoq (bu botqoqlik gorizontal oqimga ega)
  • Suvli-botqoqli suzuvchi davolash

Oldingi turlari ko'p miqdordagi chiqindilarni buzadigan biofilmlar hosil bo'ladigan sirt maydonini ta'minlash uchun substrat bilan havzaga joylashtirilgan, ikkinchisi suv toshqini ostida tozalash havzasiga tayanadi, ular ustiga suv o'simliklari qalin mat hosil bo'lguncha biofilmlar hosil bo'lgan ildizlar va rizomlar. Ko'pgina hollarda pastki qismi polimer bilan qoplangan geomembran, suv sathini va uning atrofini himoya qilish uchun beton yoki loy (tegishli loy turi bo'lganda). Substrat ham bo'lishi mumkin shag'al - mahalliy sharoitga qarab, odatda ohaktosh yoki pomza / vulqon jinsi, qum yoki turli o'lchamdagi ommaviy axborot vositalarining aralashmasi (vertikal oqim qurilgan suv-botqoqli erlar uchun).

Yer osti oqimi

Vertikal er osti oqimi sxemasi qurilgan botqoqli er maydoni: Chiqindi suv er osti qatlamidagi quvurlar orqali ildiz zonasi orqali erga oqadi.[15]
Suvli-botqoqli erning gorizontal osti oqimi sxemasi: oqava suv yotoqdan gorizontal ravishda oqadi.[15]
Qurilgan suv-botqoqli joylarning vertikal oqim turi (er osti oqimi)

Qurilgan botqoqli erlarda oqova suvlar oqimi o'simliklar ildizlari orasida bo'ladi va suv yuzasi yo'q (u shag'al ostida saqlanadi). Natijada, tizim samaraliroq, chivinlarni jalb qilmaydi, kam hidli va qish sharoitlariga sezgir emas. Shuningdek, suvni tozalash uchun kamroq maydon kerak. Tizimning salbiy tomoni - bu tiqilib qolishi mumkin bo'lgan qabul qilish moslamalari bioklog osonlikcha, garchi kattaroq kattalikdagi shag'al ko'pincha bu muammoni hal qiladi.

Yer osti oqimi botqoqlarini gorizontal oqim yoki vertikal oqim bilan qurilgan suv-botqoq erlar deb tasniflash mumkin. Vertikal oqimda qurilgan suv-botqoq joylarda oqava suv ekilgan qatlamdan vertikal ravishda substrat bo'ylab pastga siljiydi va tashqariga chiqadi (yotoqni shamollatish uchun havo nasoslari kerak).[16] Gorizontal oqimda qurilgan botqoqli erlarda chiqindi suv tortish kuchi bilan gorizontal ravishda, sirtga parallel ravishda harakatlanadi, pashshani ko'paytirishdan qochadi. Vertikal oqim qurilgan suv-botqoqli joylar gorizontal oqim bilan qurilgan suv-botqoqli joylarga nisbatan kamroq maydon talab qiladigan darajada samaraliroq hisoblanadi. Biroq, ular intervalgacha yuklanishi kerak va ularning dizayni ko'proq nou-xaularni talab qiladi, gorizontal oqim bilan qurilgan botqoqli joylar chiqindi suvlarni doimiy ravishda qabul qilishi mumkin va ularni qurish osonroq.[2]

Amalga oshirilgan samaradorlik tufayli vertikal oqim ostida qurilgan suv-botqoq er uchun atigi 3 kvadrat metr maydon (32 kvadrat fut) kerak bo'ladi. shaxs ekvivalenti, issiq iqlim sharoitida 1,5 kvadrat metrgacha.[2]

"Frantsiya tizimi" chiqindi suvni birlamchi va ikkilamchi tozalashni birlashtiradi. Chiqindilar har xil filtr qatlamlaridan o'tadi, ularning don hajmi tobora kamayib boradi (shag'aldan qumgacha).[2]

Ilovalar

Yer osti oqimi botqoqli erlari turli xil chiqindi suvlarni tozalashi mumkin, masalan, maishiy chiqindi suvlar, qishloq xo'jaligi, qog'oz fabrikasi chiqindi suvlari, qazib olish suv oqimi, teri ishlab chiqarish zavodi yoki go'sht chiqindilarni qayta ishlash, bo'ronli suv.[3]

Chiqindi suvining sifati loyiha asosida aniqlanadi va uni qayta ishlatish uchun mo'ljallangan (sug'orish yoki hojatxonani yuvish kabi) yoki yo'q qilish usuli uchun moslashtirish kerak.

Dizayn masalalari

Qurilgan botqoqli erlarning turiga qarab, chiqindi suv shag'al orqali o'tadi va kamdan-kam hollarda qum o'simliklar ildiz otadigan vosita.[3] A shag'al o'rta (odatda ohaktosh yoki vulqon jinslari) lavaston ) ham ishlatilishi mumkin (lavastondan foydalanish ohaktoshga nisbatan sirtni 20% ga kamaytirishga imkon beradi) asosan gorizontal oqim tizimlarida joylashadi, ammo u qum singari unchalik samarali ishlamaydi (lekin qum osonroq tiqilib qoladi).[2]

Qurilgan er osti oqimi suv-botqoqli joylari quyidagicha nazarda tutilgan ikkilamchi davolash tizimlar, bu chiqindi suv birinchi navbatda qattiq moddalarni samarali olib tashlaydigan asosiy tozalashni o'tkazishi kerak. Bunday asosiy ishlov berish qum va gritni tozalash, yog 'tutqichidan, kompost filtr, septik tank, Imhoff tanki, anaerob chalkash reaktor yoki quyma anaerob loy adyol (UASB) reaktori.[2] Quyidagi davolash filtrlash, adsorbsiya yoki nitrifikatsiya kabi turli xil biologik va fizik jarayonlarga asoslangan. Eng muhimi, biofilm orqali biologik filtrlashdir aerob yoki fakultativ bakteriyalar. Filtrlovchi qatlamdagi qo'pol qum mikroblarning ko'payishi uchun sirtlarni beradi va adsorbsion va filtrlash jarayonlarini qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu mikroorganizmlar uchun kislorod ta'minoti etarli bo'lishi kerak.

Ayniqsa, iliq va quruq iqlim sharoitida evapotranspiratsiya va yog'ingarchilik ta'siri sezilarli. Suvni yo'qotish holatlarida vertikal oqim qurilgan botqoqlik gorizontaldan afzaldir, chunki to'yinmagan yuqori qatlam va ushlab turish muddati qisqaroq, garchi vertikal oqim tizimlari tashqi energiya manbalariga bog'liq. Evapotranspiratsiya (yomg'ir kabi) gorizontal oqim tizimini loyihalashda hisobga olinadi.[3]

Chiqindi suv sarg'ish yoki jigarrang rangga ega bo'lishi mumkin, agar maishiy chiqindi suv yoki qora suv davolanadi. Davolangan kulrang suv odatda rangga ega bo'lishga moyil emas. Patogenlar darajasiga kelsak, tozalangan kul suvlari er usti suvlariga xavfsiz tushirish uchun patogenlar darajasining standartlariga javob beradi.[1] Tozalangan maishiy chiqindi suvlar, qayta ishlatishga mo'ljallangan dasturga qarab, uchinchi darajali tozalashga muhtoj bo'lishi mumkin.[2]

Ning ko'chatlari qamishzorlar Evropada qurilgan er osti oqimi botqoqlarida mashhur, ammo kamida yigirma boshqa o'simlik turlaridan foydalanish mumkin. Ko'plab tez o'sadigan taymer o'simliklaridan foydalanish mumkin, masalan, Musa spp., Juncus spp., Cattails (Tif spp.) va toshlar.

Foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish

Haddan tashqari yuklanish cho'qqilari ishlashga muammo tug'dirmasligi kerak, doimiy ravishda haddan tashqari yuklanish esa ortiqcha to'xtatilgan qattiq moddalar, loy yoki yog'lar orqali davolash qobiliyatini yo'qotishiga olib keladi.

Yer osti oqimi suv-botqoqli erlari quyidagi parvarishlash vazifalarini talab qiladi: oldindan ishlov berish jarayonini, nasoslardan foydalanilganda, ta'sirli yuklarni va filtr qatlamiga taqsimotni muntazam tekshirib turish.[2]

Boshqa turlari bilan taqqoslash

Yer osti suv-botqoqli joylari kamroq mehmondo'st chivinlar suv oqimi bo'lmaganligi sababli, sirt oqimi botqoqlari bilan taqqoslaganda. Mosquitos suv oqadigan joylarda quriladigan suv oqimida muammo bo'lishi mumkin. Yer osti oqimi tizimlari suvni tozalash uchun er usti oqimiga qaraganda kamroq er maydonini talab qiladigan afzalliklarga ega. Shu bilan birga, suv oqimi botqoqlari yovvoyi tabiatning yashash joyiga ko'proq mos kelishi mumkin.

Shahar dasturlari uchun odatdagi shahar bilan taqqoslaganda suv-botqoqli er osti oqimining maydon talablari cheklovchi omil bo'lishi mumkin chiqindi suvlarni tozalash inshootlari. Kabi yuqori darajadagi aerob davolash jarayonlari faol loy o'simliklar, tomchilatib yuboradigan filtrlar, aylanadigan disklar, suv ostida joylashgan gazli filtrlar yoki membrana bioreaktori o'simliklar kamroq joy talab qiladi. Ushbu texnologiyalar bilan taqqoslaganda, qurilgan suv-botqoq erlarining afzalligi ularning rivojlanayotgan mamlakatlarda juda muhim bo'lgan operatsion mustahkamligidir. Qurilgan suv-botqoq erlar ikkinchi darajali loy hosil qilmasligi (kanalizatsiya loyi ) yana bir afzallik, chunki bunga ehtiyoj yo'q kanalizatsiya loylarini tozalash.[2] Shu bilan birga, birlamchi cho'ktiruvchi tanklardan birlamchi loy hosil bo'lib, uni olib tashlash va tozalash kerak.

Xarajatlar

Suvli-botqoqli erlarni qurish uchun er osti oqimi xarajatlari asosan yotoqni to'ldirish kerak bo'lgan qum xarajatlariga bog'liq.[3] Yana bir omil - bu erning narxi.

Yuzaki oqim

Erkin suv sathining qurilgan botqoqli hududi sxemasi: Bu zarralar joylashadigan, patogenlar yo'q qilinadigan, organizmlar va o'simliklarning ozuqaviy elementlaridan foydalanadigan tabiiy jarayonlarni takrorlashga qaratilgan.

Er usti suv-botqoqli erlar, shuningdek erkin suv sathidan qurilgan suv-botqoqli joylar deb ham ataladi, chiqindilarni uchinchi darajali tozalash yoki parlatish uchun ishlatilishi mumkin. chiqindi suvlarni tozalash o'simliklar.[17] Ular yomg'ir suvi drenajini tozalash uchun ham javob beradi.

Qurilgan suvli-botqoqli er usti oqimlari har doim vertikal oqimga emas, balki o'simliklarning ildizlari bo'ylab gorizontal oqava suv oqimiga ega. Ular suvni er osti oqimi bilan qurilgan botqoqli hududlarga nisbatan tozalash uchun nisbatan katta maydonni talab qiladi va qishda hidi ko'payib, ishlashi pastroq bo'lishi mumkin.

Yuzaki suvli botqoq erlari chiqindi suvlarni tozalash uchun suv havzalariga o'xshash ko'rinishga ega (masalan, "chiqindilarni barqarorlashtirish havzalari ") ammo texnik adabiyotlarda suv havzalari deb tasniflanmagan.[18]

Patogenlar tabiiy parchalanish, yuqori organizmlarning tarqalishi, cho'kindi jinslar va ultrabinafsha nurlanish bilan yo'q qilinadi, chunki suv to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari ta'sirida.[1] Suv ostidagi tuproq qatlami anaerob, ammo o'simliklarning ildizlari atrofdagi kislorodni chiqarib yuboradi, bu murakkab biologik va kimyoviy reaktsiyalarga imkon beradi.[19]

Qurilgan suv-botqoqli erlarda ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qilish bilan bog'liq o'zgaruvchilar o'rtasidagi munosabatlarni ko'rsatuvchi tarmoq.[19]

Suvli botqoqli erlarni turli xil tuproq turlari, shu jumladan qo'llab-quvvatlash mumkin dafna loyi va boshqalar loyqa gil.

Suv sümbülü kabi o'simliklar (Eichhornia qasrlari ) va Pontederiya spp. butun dunyoda qo'llaniladi (garchi Tfa va Fragmitlar juda invaziv).

Biroq, qurilgan suv-botqoqli joylar chivinlarni ko'paytirishni rag'batlantirishi mumkin. Ular, shuningdek, chiqindi suvlarining sifatini pasaytiradigan yuqori suv o'tlari ishlab chiqarishiga ega bo'lishi mumkin va ochiq suv sathidagi chivinlar va hidlar tufayli ularni shahar atrofiga birlashtirish qiyinroq.

  • Yangi ekilgan qurilgan botqoqlik

  • Ikki yildan so'ng, xuddi shu qurilgan suv-botqoqlik

Gibrid tizimlar

Har bir tizimning o'ziga xos afzalliklaridan foydalanish uchun har xil turdagi qurilgan suv-botqoq erlarning kombinatsiyasi mavjud.[2]

Boshqalar

Integratsiyalashgan qurilgan botqoqlik

Integratsiyalashgan qurilgan suv-botqoq (ICW) - bu paydo bo'lgan o'simlik maydonlari va mahalliy tuproq materiallari bilan qurilgan botqoqli tekis sirtsiz oqim. Uning maqsadi nafaqat dala hovlilaridagi va boshqa chiqindi suv manbalaridan chiqindi suvlarni tozalash, balki botqoqli erlarning infratuzilmasini landshaftga qo'shish va uni yaxshilashdir. biologik xilma-xillik.[20]

Integratsiyalashgan qurilgan suv-botqoqlik osonlashtirishi, boshqa qurilgan suv-botqoqli hududlarga nisbatan mustahkam davolash tizimlari bo'lishi mumkin.[21][22][20] Bu katta biologik murakkablik va odatda nisbatan katta er maydonidan foydalanish va uzoqroq gidravlikaga bog'liq yashash vaqti odatdagi qurilgan suv-botqoqli hududlarga nisbatan yaxlit qurilgan suv-botqoqlik.[23]

Integratsiyalashgan qurilgan suv-botqoq erlar ishlatiladi Irlandiya, Buyuk Britaniya va Qo'shma Shtatlar Taxminan 2007 yildan beri. Birlashtirilgan qurilgan suv-botqoqlarning pastki turi bo'lgan fermer xo'jaliklari tomonidan qurilgan suv-botqoq erlar Shotlandiya atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi va Shimoliy Irlandiya Atrof muhitni muhofaza qilish agentligi 2008 yildan beri.[23]

O'simliklar va boshqa organizmlar

Shuningdek qarang: Suvni tozalashda ishlatiladigan organizmlar

O'simliklar

Tifalar va firagmitlar qurilgan suvli-botqoqlikdagi samaradorligi tufayli ishlatiladigan asosiy turlardir, garchi ular bo'lishi mumkin bo'lsa ham invaziv ularning tabiiy hududidan tashqarida.

Shimoliy Amerikada mushukchalar (Latifoliya tifasi ) ko'p tarqalganligi, suvning turli chuqurliklarida o'sishi, transport va transplantatsiya qulayligi va suv tarkibiga keng bardoshliligi (shu jumladan pH, sho'rlanish, erigan kislorod va ifloslantiruvchi kontsentratsiyalar) tufayli qurilgan suv-botqoqlarda keng tarqalgan. Boshqa joyda, oddiy qamish (Phragmites australis ) tez-tez uchraydi (ikkalasi ham qora suvni tozalashda, lekin kul suvlarini tozalash chiqindi suvlarni tozalash tizimlari).

O'simliklar odatda mahalliy uchun bu joyda ekologik sabablari va maqbul ishlashi.

  • Uchun yangi ekilgan qurilgan botqoqlik qora suv davolash (Lima, Peru)

  • Qurilgan suv-botqoqli joylarda o'sadigan bu yulib olingan o'simlikning katta ildizlari sog'lom o'simlikdan dalolat beradi (Lima, Peru)

  • Davolash havzasida Flowforms yordamida gibrid tizim, yilda Norvegiya.

Hayvonlar

Mahalliy etishtiriladiganyirtqich baliq yo'q qilish yoki kamaytirish uchun suv oqimlari qurilgan sirt oqimiga qo'shilishi mumkin zararkunandalar, kabi chivinlar.

Dovul suvi botqoq erlar amfibiyalar uchun yashash muhitini yaratadi, ammo ular to'plagan ifloslantiruvchi moddalar lichinkalar bosqichlarining omon qolishiga ta'sir qilishi va ularni "ekologik tuzoq" vazifasini bajarishi mumkin.[24]

Xarajatlar

Qurilgan suv-botqoqli erlar o'z-o'zini ta'minlashi sababli, umr bo'yi sarflanadigan xarajatlar an'anaviy tozalash tizimlariga qaraganda ancha past. Ko'pincha ularning kapital xarajatlari an'anaviy davolash tizimlariga nisbatan pastroq.[25] Ular muhim joyni egallaydilar va shuning uchun ko'chmas mulk narxi yuqori bo'lgan joylarda afzal ko'rilmaydi.

Tarix

Qum filtri qatlami bilan qurilgan suv osti suv osti oqimlari Xitoydan kelib chiqqan va hozirgi kunda Osiyoda foydalanilmoqda. Shag'al yotqizilgan botqoqli er osti oqimi asosan kichik shaharlarda uchraydi.[2]

Misollar

Avstriya

Qurilgan suv-botqoqli erlarning umumiy soni Avstriya 5,450 ni tashkil etadi (2015 yilda).[26] Avstriyada qonuniy talablar (nitrifikatsiya) tufayli faqat vertikal oqim bilan qurilgan botqoqliklar amalga oshiriladi, chunki ular yaxshi natijalarga erishmoqdalar nitrifikatsiya gorizontal oqim qurilgan suv-botqoqlardan ko'ra ishlash. Ushbu qurilgan suv-botqoq erlarning atigi 100 ga yaqini 50 ga teng aholi ekvivalentlari yoki undan ko'p. Qolgan 5350 ta tozalash inshootlari undan kichikroq.[26]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h men j Maiga, Y., fon Sperling, M., Mihelcic, J. 2017. Suv-botqoqli erlar qurildi. In: JB Rose va B. Ximenes-Sisneros, (tahrir) Global suv patogenlari loyihasi. (C. Haas, J.R. Mihelcicch va M.E. Verbyla) (tahr.) 4-qism Ekskreta va chiqindi suvdan kelib chiqadigan xatarlarni boshqarish) Michigan shtati universiteti, E. Lansing, MI, YuNESKO. CC-BY-SA icon.svg Ushbu manbadan nusxa ko'chirilgan, u ostida mavjud Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported litsenziya.
  2. ^ a b v d e f g h men j k l Hoffmann, H., Platzer, C., fon Myunx, E., Vinker, M. (2011): Qurilgan suv-botqoq erlarning texnologik sharhi - Yer osti oqimi qurilgan suvli va maishiy chiqindi suvlarni tozalash uchun qurilgan botqoq erlarni. Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Eschborn, Germaniya
  3. ^ a b v d e f g h Dotro, G.; Langergraber, G.; Molle, P .; Nivala, J .; Puigagut Xuares, J .; Stein, O. R .; fon Sperling, M. (2017). "Botqoqliklarni davolash". Volume 7. Biologik chiqindi suvlarni tozalash seriyasi. London: IWA nashriyoti. ISBN  9781780408767. OCLC  984563578.
  4. ^ Masalan, Denver, CO shaharlarni drenajlash va toshqinlarni nazorat qilish tumaniga qarang. "BMP davolash ma'lumotlari:"
  5. ^ a b Brix, H., Schierup, H. (1989): qurilgan suv-botqoqli joylarda kanalizatsiya tozalash bo'yicha Daniya tajribasi. In: Hammer, D.A., ed. (1989): chiqindi suvlarni tozalash uchun qurilgan botqoqli erlar. Lyuis noshirlari, Chelsi, Michigan, 565-573 betlar
  6. ^ Devis, T.H .; Xart, B.T. (1990). "Oqava suvlarni tozalaydigan qamishzorlarda nitrifikatsiyani rag'batlantirish uchun shamollatishdan foydalanish". Suvning ifloslanishini nazorat qilishda botqoqlik joylari qurildi. 77-84 betlar. doi:10.1016 / b978-0-08-040784-5.50012-7. ISBN  9780080407845.
  7. ^ Carpenter, SR, Caraco, N.F., Correll, DL, Howarth, RW, Sharpley, A.N. & Smit, V.H. (1998)Fosfor va azot bilan er usti suvlarining noaniq ifloslanishi.Ekologik ilovalar, 8, 559-568.
  8. ^ a b Vetsel, R.G. (1983): Limnologiya. Orlando, Florida: Sonders kollejining nashriyoti.
  9. ^ Xollin, Sara; Xellman, Mariya; Choudri, Maydul I.; Ekke, Frauke (2015). "Arktikadagi botqoqli joylarda minalar drenajidan azotni olib tashlash uchun o'simliklarni qabul qilish va o'simliklarni denitrifikatsiyalashning nisbiy ahamiyati". Suv tadqiqotlari. 85: 377–383. doi:10.1016 / j.watres.2015.08.060. PMID  26360231.
  10. ^ Guntensbergen, GR, Stearns, F., Kadlec, JA. (1989): botqoqli o'simliklar. Hammerda, D.A., ed. (1989): chiqindi suvlarni tozalash uchun qurilgan botqoqli erlar. Lyuis noshirlari, Chelsi, Michigan, 73–88-betlar
  11. ^ "Drenajni tozalash uchun botqoqli erlar". Technology.infomine.com. Olingan 2014-01-21.
  12. ^ Xedin, R.S., Nairn, RW; Kleinmann, R.L.P. (1994): ko'mir konining drenajini passiv tozalash. Axborot doirasi (Pitsburg, Pensilvaniya: AQSh minalar byurosi) (9389).
  13. ^ Stefanakis, Aleksandros; Akratos, Xristos; Tsihrintzis, Vassilios (2014 yil 5-avgust). Vertikal oqim qurilgan suv-botqoqli erlar: chiqindi suv va loyni tozalash uchun ekologik muhandislik tizimlari (1-nashr). Elsevier Science. p. 392. ISBN  978-0-12-404612-2.
  14. ^ a b Tilley, E., Ulrich, L., Luti, S, Reymond, Ph., Zurbrüg, S (2014): Sanitariya tizimlari va texnologiyalari to'plami - (ikkinchi qayta ishlangan nashr). Shveytsariya Federal Suvshunoslik Ilmiy va Texnologiyalari Instituti (Eawag), Dyuybendorf, Shveytsariya. ISBN  978-3-906484-57-0.
  15. ^ Stefanakis, Aleksandros; Akratos, Xristos; Tsihrintzis, Vassilios (2014 yil 5-avgust). Vertikal oqim qurilgan suv-botqoqli erlar: chiqindi suv va loyni tozalash uchun ekologik muhandislik tizimlari (1-nashr). Amsterdam: Elsevier Science. p. 392. ISBN  9780124046122.
  16. ^ Sanches-Ramos, Devid; Aragones, Devid G.; Florin, Maximo (2019). "Suv toshqini rejimi va meteorologik o'zgaruvchanlikning O'rta er dengizi iqlimi ostida suv-botqoqli erlarni tozalash samaradorligiga ta'siri". Umumiy atrof-muhit haqidagi fan. 668: 577–591. Bibcode:2019ScTEn.668..577S. doi:10.1016 / j.scitotenv.2019.03.006. PMID  30856568.
  17. ^ Tilli, Yelizaveta; Ulrich, Lukas; Lyusi, Kristof; Reymond, Filipp; Zurbrügg, Kris (2014). Sanitariya tizimlari va texnologiyalari to'plami (2-nashr). Dyuybendorf, Shveytsariya: Shveytsariyaning Federal suvshunoslik fanlari va texnologiyalari instituti (Eawag). ISBN  978-3-906484-57-0.
  18. ^ a b Aragones, Devid G.; Sanches-Ramos, Devid; Calvo, Gabriel F. (2020). "SURFWET: qurilgan suv-botqoqli erlar uchun biokinetik model". Umumiy atrof-muhit haqidagi fan. 723: 137650. Bibcode:2020ScTEn.723m7650A. doi:10.1016 / j.scitotenv.2020.137650. PMID  32229378.
  19. ^ a b Scholz M., Sadowski A. J., Harrington R. va Carroll P. (2007b), Integratsiyalashgan qurilgan suv-botqoq erlarni baholash va fosfatni yo'q qilish uchun loyihalash. Biosistemalar muhandisligi, 97 (3), 415–423.
  20. ^ Mustafo A., Scholz M., Harrington R. va Carrol P. (2009) Qurilgan suv-botqoqli erlarni davolash bo'yicha vakili uzoq muddatli ishlashi. Ekologik muhandislik, 35 (5), 779–790.
  21. ^ Scholz M., Harrington R., Kerrol P. va Mustafo A. (2007a), Integrated qurilgan suv-botqoqli joylar (ICW) kontseptsiyasi. Botqoqlik, 27 (2), 337–354.
  22. ^ a b Carty A., Scholz M., Heal K., Gouriveau F. va Mustafa A. (2008), Fermer xo'jaligi tomonidan qurilgan suv-botqoqli hududlar (FCW) uchun universal dizayn, foydalanish va texnik qo'llanma. Mo''tadil iqlim. Bioresurs texnologiyasi, 99 (15), 6780–6792.
  23. ^ Sivers, Maykl; Parris, Kirsten M.; Qasamyod qiluvchi, Stiven E.; Xeyl, Robin (iyun 2018). "Bo'ronli suv-botqoq joylar shahar qurbaqalari uchun ekologik tuzoq vazifasini o'tashi mumkin". Ekologik dasturlar. 28 (4): 1106–1115. doi:10.1002 / eap.1714. hdl:10072/382029. PMID  29495099.
  24. ^ Qurilgan suv-botqoqli erlar uchun texnik va me'yoriy hujjat (PDF) (Hisobot). Vashington, DC: Davlatlararo texnologiyalar va tartibga solish kengashi. 2003 yil dekabr.
  25. ^ a b Langergraber, Gyunter; Vaysenbaxer, Norbert (2017-05-25). "Avstriyadagi suv-botqoqli erlarning sonini va hajmini taqsimlash bo'yicha so'rov". Suvshunoslik va texnika. 75 (10): 2309–2315. doi:10.2166 / wst.2017.112. ISSN  0273-1223. PMID  28541938.

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar