Urtekloakkrenseanlegg
Plantebaserte kloakkrenseanlegg er planter gjengrodd med planter, der avløpsvann renses ved samspill mellom planter i hydroponics , mikroorganismer , avløpsvannkomponenter og - i tilfelle jordfiltrering - også filtersubstratet.
Det finnes et stort utvalg av forskjellige plantebaserte kloakkrenseanlegg. Systemene kan deles inn i henhold til referansesystemet ( akvatisk - terrestrisk ). Så du kommer fra gjengrodde jordmasser via retensjonsjordfiltre , vanning i skråninger og overfylte våtmarker til svømmeøyer, der det er en åpen vannflate uten jordpassasje. Hvis prosedyrene er brutt ned i henhold til effektiviteten, har gjengrodde horisontale og vertikale filtre i henhold til DWA A 262 i praksis vist seg i stort antall i årevis og tilsvarer de generelt anerkjente teknologireglene. To-trinns vertikale filtre med rå kloakkladning har vist seg i stort antall i Frankrike i årevis (rundt 1000 systemer, for det meste for rundt 500 til 2000 innbyggere). Andre typer systemer (flerlags vertikale filtre, oppbevaringsgulvfiltre, kloakkslamjord , vanning på skråninger, svømmeøyer, sumpplantak, overfylte våtmarker) er mer eller mindre vanlige, men noen ganger tilsvarer det også den nyeste teknikken. I det plantede jordfilteret (også kjent som et rotanlegg for rensing av avløpsvann) blir avløpsvannet renset i et plantet jordmasse (rotområde), som - for et bestemt formål (mål: høyest mulig rengjøringsytelse for utslippet kloakk) - hovedsakelig med siv ( Phragmites australis ), støttet av sump eller omplasserende planter som Cattails , bulrushes eller sedges , er plantet. Planterøttene fungerer som et habitat for mikroorganismer som bidrar til nedbrytning av avløpsvannbestanddelene, samt innføring av atmosfærisk oksygen, noe som også forbedrer systemets rengjøringsytelse. Urtekloakkrenseanlegg er vitenskapelig anerkjent så lenge de kan overholde grenseparametrene, ettersom de tilsvarer de anerkjente teknologireglene . Et plantebasert kloakkrenseanlegg kan bryte ned de fleste stoffene i vannet naturlig.
Dette skjer i hovedsak gjennom samspillet mellom filtermateriale ( mekanisk ), absorpsjon eller nedbrytning av vannbestanddelene ved bakterier og organiske prosesser ( biologisk ), adsorpsjon på jordpartikler ( fysisk ) og gjennom utfellingsreaksjoner mellom røttene ( kjemisk ).
Den avløpsvannet strømmer gjennom kloakkbehandlingsanlegget vertikalt ovenfra og nedover eller horisontalt fra innløpet til utløpet. Avløpsrør lagt i bakken fanger opp det rensede avløpsvannet og fører det inn i en kontrollaksel. Etter denne sjakten blir det rensede vannet sluppet ut i en vannmasse, sivet ut eller lagret for videre bruk.
Ved vertikal, intermitterende drift kan den beste rengjøringsytelsen for denne prosessen (karbonnedbrytning og nitrifisering) oppnås.
Strukturen til en plante
Plantebehandlingssystemer består av:
- En mekanisk separasjon av de faste komponentene. Dette kan gjøres på tre måter:
- I et basseng som legger seg (samleskaft).
Det er her avløpsvannbestanddelene ( avføringsslammet ) som ikke er oppløst i vannet, legger seg . I tillegg flyter avløpsvannbestanddeler som er lettere enn vann på overflaten. Dette oppsamlede slammet må kastes. Avhending kreves omtrent en gang i året, avhengig av størrelsen og belastningen på sedimentasjonssystemet og avløpsvannets egenskaper. Det er også tilfeller der slammet delvis løser seg opp ved biologisk nedbrytning i sedimenteringsbassenget eller avløpsvannet som skal rengjøres, inneholder knapt noen sedimenterbare stoffer, og det er derfor bare nødvendig å tømme det etter flere år. - I et tørt filterbasseng med to kamre.
Filteret består av en fleece som er dekket med et lag med grov grus og deretter med et lag med flis (bare løvtre, da bartre har en antibiotisk effekt). De faste stoffene legger seg på filteret og forblir i luften hele tiden. Dette betyr at det ikke er utslipp av råte og lukt. Når det første kammeret er fullt, brukes det andre.
Sluttproduktet er kompostmasse. - Variasjon: Det plantebaserte kloakkrenseanlegget kombineres med et komposteringstoalett . Så det er ingen blanding av de faste og flytende komponentene fra begynnelsen. Dette eliminerer anskaffelses- og vedlikeholdskostnadene for primærbehandlingen, og plassen som kreves for kloakkrenseanlegget halveres.
- Plantebedet, vanligvis et basseng (jord) gjengrodd med siv og fylt med grus og sand . Avløpsvannet føres inn i kloakkrenseanlegget enten via en gradient eller via en pumpe (vanligvis med intervaller) fra samleskaftet. Distribusjonssystemer for avløpsvann, som går på overflaten, og avløpsrør som går på sengebunnen i systemer med strøm fra topp til bunn, bringer vannet som skal rengjøres i jorden og trekker det av. Det bygges også systemer med en langsgående strømning der avløpsvannet mates inn på den ene siden av anleggsbassenget og slippes ut på den andre siden. Flere nivåer (plantebassenger) kan muligens byttes etter hverandre. I utgangspunktet er plantebaserte avløpsrenseanlegg med vertikal strømning preget av høye nitrifiseringshastigheter og lave denitrifiseringshastigheter , mens plantebaserte avløpsrenseanlegg med horisontal strømning er gode denitrifiseringsmidler, men vanligvis dårligere nitrifieringsmidler. Åpent vannrenseanlegg med horisontal strømning ligner på naturlig forekommende våtmark, men de har den betydelige ulempen at de skaper ideelle avlsforhold for mygg.
- Før det rensede vannet forlater kloakkrenseanlegget, passerer det et kontrollpunkt. Den nødvendige vannkvaliteten ( BOD5 , COD , nitrogen , fosfor ) kan måles.
Ende og inspeksjonsaksel
Inspeksjonssjakten er den siste stasjonen før vannet forlater renseanlegget i renset tilstand. Her må vannkvaliteten analyseres ved hjelp av avløpsvannsparametere. Myndigheten fastsetter vanligvis omfanget av etterforskningen når den godkjenner anlegget. Den kan bestå av egenkontroll som skal utføres av operatøren selv og ekstern overvåking som skal utføres av et uavhengig testinstitutt.
I tillegg til den direkte kontrollen av vannkvaliteten, har kontrollakselen også den funksjonen å regulere det indre vannstanden. I noen tilfeller resirkuleres avløpsvann herfra. Strømmen av behandlet avløpsvann halveres og halvparten føres tilbake til det første eller andre kammeret i flerkammergropen (primærbehandling). Dette fører til en undertrykkelse av dannelsen av hydrogensulfid i primærbehandlingen, en reduksjon i slam, en "revitalisering" av avløpsvannet allerede i første trinn - og generelt bedre utslippsverdier. For systemer som er ladet i en fri skråning, kan avløpsvannet bare resirkuleres med en pumpe. Når det gjelder systemer matet av en pumpe, kan avløpsvannet resirkuleres via tyngdekraften.
Den oppdemming av sengen er gjort i noen PKA type bare i startfasen (ca. 3 måneder); andre typer lagres permanent. Den ikke-blokkerte operasjonen gir bedre dreneringsverdier, da den er rikere på oksygen.
Hvordan den plantebaserte kloakkrensingen fungerer
Rengjøringsytelsen til et plantebasert kloakkrenseanlegg oppnås gjennom samspillet mellom forskjellige prosesser. Hver prosess har flere funksjoner. Dette er en ekstremt kompleks og naturlig rengjøringsprosess.
På den ene siden absorberes vannbestanddelene av plantene for å dekke ernæringsbehovene til plantene når de vokser. I tillegg opprettholder røttene til sivet jordens permeabilitet (oksygentilførsel), som reduseres når det tråkkes på eller av avsetninger på gården. På den annen side gjøres det meste av rengjøringen av mikroorganismer eller bakterier som lever i jorden. Begge prosessene renser vannet "biologisk", det vil si gjennom biokjemiske reaksjoner.
Mikroorganismene lever og renser enten:
- i et aerobt miljø (oksygenrikt sone)
Mange sump- og vannplanter har tilpasset seg et spesielt lavt oksygenmiljø i løpet av evolusjonen og har utviklet aerenchymatisk vev. Dette vevet muliggjør en spesielt effektiv transport av oksygen som er oppnådd i fotosyntese gjennom hele planten til røttene. Her frigjøres oksygenet i vannet nær røttene ved diffusjon og favoriserer dermed autotrofiske mikroorganismer som utfører det første rengjøringstrinnet , nitrifisering .
- i et anoksisk miljø (oksygenfattig sone)
Oksygenet er bare kjemisk bundet, for eksempel som nitrifiseringsproduktet nitrat . Mikroorganismer som foretrekker et lavt oksygenklima omdanner dette nitratet til elementært gassformig nitrogen som en del av stoffskiftet , som rømmer. Mikroorganismene som kreves for denne denitrifiseringen er heterotrofe og krever en karbonkilde.
- i det anaerobe miljøet (oksygenfri sone)
I mangel av oksygen, en prosess som for det meste er uønsket av luktplager, men den brukes i spesielle tilfeller i anaerob behandling av avløpsvann .
I tillegg til andre materialsykluser, som fosforsyklusen eller svovelsyklusen, er nitrogensyklusen av enestående betydning, siden det meste av vannet som blir renset av kloakkrenseanlegg er forurenset med nitrogenforbindelser. De viktigste tilførselstypene foruten avløpsvann er partikkelinntak, ammonifisering og fiksering av atmosfærisk nitrogen. Partikkelinngang skjer i form av suspenderte partikler i vannet, som fysisk filtreres ut av vannet av substratet der plantene lever og til slutt tilsettes systemet gjennom metabolisme i form av mikrobiell biomasse. I tillegg har ammonifisering også en innvirkning på nitrogenbalansen. Her blir organisk nitrogen fra bakteriell biomasse eller planterester mineralisert til uorganisk nitrogen i en likevektsreaksjon . I tillegg oppløses små mengder nitrogen i atmosfæren i vannet og tilsettes systemet. Hovedtyper av utslipp fra et plantebasert kloakkrenseanlegg er denitrifisering , ammoniakkfluktilisering og anaerob ammoniakkoksidasjon ( anammox ). I tillegg til denitrifikasjon som den viktigste rengjøringseffekten, slippes nitrogen ut gjennom fordampning av ammoniakk. Ammoniakk er i likevekt i ionisert og ikke-ionisert form; den ikke-ioniserte versjonen av ammoniakk er relativt flyktig og kan således slippes ut av systemet i gassform. Anammox-prosessen, der ammoniakk metaboliseres mikrobielt til atmosfærisk nitrogen uten et mellomtrinn, kan gi et betydelig bidrag til rengjøringsytelsen til et plantebasert avløpsanlegg , spesielt i avløpsvann med lavt kjemisk oksygenbehov . Bortsett fra disse inngangene og utgangene, representerer nedbør , ionebytte og nedbrytning nitrogenforekomster. I tillegg til lagring ved utfelling akkumuleres også nitrogen i henhold til prinsippet til ionebytter, spesielt i leirmineraler. Videre lagres også nitrogen i systemet gjennom nedbrytning (døde planterester), siden dårlig nedbrytbare nitrogenforbindelser i planterester ikke behandles fullstendig mikrobielt ved ammonifisering . PH-verdien og temperaturen i kloakkrenseanlegget er av største betydning når det gjelder påvirkning av nitrogensyklusen . I tillegg er fosfor et viktig plante næringsstoff og kan forekomme både som depot og som utslipp. I tilfelle regelmessig fjerning av plantebiomassen, kan fosfor fjernes fra systemet på denne måten, ellers blir deler av fosforet som er inneholdt i planterester igjen i systemet som et depot.
Vannkvaliteten kan bestemmes ved hjelp av såkalte sumparametere eller individuelle parametere som nitrogen- og fosforinnhold. Avløpsvannets karbonforurensning bestemmes for eksempel av sumparametrene
- BOD 5 (ATH) (hemmet biologisk oksygenbehov: oksygen konsumert av mikroorganismer innen fem dager. Inhibering av allyltiourea (ATH) er nødvendig fordi ellers ikke en evaluering ville være mulig fordi en mer eller mindre fullstendig nitrogenoksidasjon også ville bli målt.) ,
- COD (kjemisk oksygenbehov: oksygen forbrukes av katalytisk-kjemiske omdannelser (oksidasjon)) og
- TOC (totalt organisk bundet karbon)
sikkert.
Mange kloakkrenseanlegg kan bruke jernklorid , jernsulfat eller aluminiumklorid for å fjerne fosfat fra vannet hvis det er for mye fosfat . Dette gjøres ved at "jern" eller "aluminium" omdanner fosfatet til en forbindelse som er uoppløselig i vann, som deretter "faller" til bunnen i den sekundære klareren (derav det tekniske begrepet nedbør). I et plantebasert kloakkrenseanlegg finner disse nedbørsreaksjonene sted på grunn av jernsaltet eller andre mineraler som er tilstede i jorden . I tillegg absorberes fosfor som et næringsstoff i sammenheng med plantefysiologi og kan dermed trekkes ut av vannet. Imidlertid kan denne prosessen bare utføres hvis den dyrkede plantebiomassen regelmessig fjernes, da ellers blir fosforet ført tilbake til vannet når det råtner. I motsetning til nitrogen kan ikke fosfor skilles fra i gassform, noe som også betyr at kloakkrenseanlegg kan absorbere en begrenset mengde fosfor.
Samlet sett kan det rensede vannet fra enden og inspeksjonsakselen brukes igjen til høyere verdier, med tanke på de hygieniske og tekniske forskriftene. Dette betyr å stenge syklusen og gjenbruke, og er spesielt nyttig for vannforvaltning i land der det mangler vann.
Det er også en videre utvikling der jordkroppen bevisst utelates. Plantene står på sine egne røtter. Rengjøringen utføres hovedsakelig av plantene selv og av mikroorganismer i røttene. Fordelene inkluderer lavere totalvekt og bedre luftstrøm, noe som betyr økt ytelse og kan brukes på tak.
planlegger
Kjøpesummen varierer, det skyldes kostnadene for planlegging og konstruksjon, samt fra kjøp av visse elementer eller materialer, for eksempel en nødvendig sedimentasjonsgrop, i forskjellige mengder. Det er viktig i hvilken grad (koblet EW) det var planlagt. Bortsett fra dette er kostnadene fortsatt lavere, de skyldes i stor grad løpende vedlikehold, avhending av faste stoffer (omtrent en gang i året) og kontroll av vannparametrene.
Anleggsbaserte kloakkrenseanlegg må planlegges nøye i samsvar med DWA A 262, som er nødvendig for å garantere et fungerende system. Planleggingskostnadene avhenger av størrelsen på utvidelsen. En plantebasert kloakkbehandlingsanlegget populasjonsverdier eller den populasjonen tilsvarende (EW eller EEC). Minste størrelse er 4EW.
For å unngå økologiske konsekvenser, må utslippsverdiene kontrolleres regelmessig. Avhengig av de offisielle kravene, blir denne overvåkingen vanligvis utført årlig av et autorisert selskap. Bygging og utslipp i en vannmasse eller i grunnvannet er underlagt godkjenning i henhold til de respektive forskriftene (i Tyskland Water Management Act WHG og den respektive loven i føderalstaten eller i Østerrike Water Law Act WRG).
Konklusjon
I de fleste kommuner er det obligatorisk tilknytning til offentlig avløpsrensing. Så du blir tvunget til å koble deg til det kommunale avløpsnettet, selv om du har ditt eget system. I Mellom-Europa vil bruken av små avløpsrenseanlegg som plantebaserte avløpsrenseanlegg derfor være begrenset til områder som ikke er utviklet. Imidlertid kan plantebaserte kloakkrenseanlegg også brukes til å avhende avløpsvann fra små byer og dermed brukes i stedet for andre renseprosesser.
Andre hindringer for bruk kan også være plassbehov (4 til 5 m² / innbygger) eller mer omfattende rengjøringskrav (veldig høy, sikker fjerning av næringsstoffer). Ingen andre negative egenskaper er kjent. I tillegg kan det anføres at rengjøringsprosessen er luktfri (siden det vanligvis ikke er stående vannflater og anaerobe soner). Den mulige tekniske levetiden til plantebaserte kloakkrenseanlegg er vanskelig å fastslå, ettersom de fleste systemene fortsatt er i drift (de første ble bygget rundt 1980 ). Imidlertid er nyplanting, muligens en fornyelse av filtermaterialet, og i tilfelle komprimering løsne jorden nyttig for å opprettholde ønsket dreneringskvalitet.
Det anleggsbaserte kloakkrenseanlegget er et alternativ til det lille kloakkrenseanlegget basert på aktivert slamprosess eller et dryppende filter . En vannmasse som kan absorbere det rensede avløpsvannet ( mottaksvann ) er fordelaktig for drenering av systemet . Eller det rensede vannet mates inn i grunnvannet eller, om nødvendig, gjenbrukes. I noen tilfeller er imidlertid utslipp i grunnvannet uønsket av hensyn til vannforvaltning for å sikre at grunnvannet holdes rent (hygiene, gjenværende forurensning med ikke-nedbrytbare stoffer).
Det er bemerkelsesverdig at anleggsbaserte avløpsrenseanlegg på grunn av pågående prosesser ikke fryser om vinteren og er mekanisk robuste på grunn av den store mangelen på tilslag (bortsett fra pumper for løfting av kloakk). Ettersom de nedbrytende bakteriene er "forankret" i jordmatrisen, er de ikke avhengige av sedimentasjonsoppførselen til det aktiverte slammet (se driftsproblemer / klumpete slamdannelse i den aktiverte slamprosessen ). Denne robustheten i prosessen er et positivt aspekt når det brukes under forhold der intensivt, daglig vedlikehold ikke kan garanteres.
Se også
weblenker
Individuelle bevis
- ↑ Plant kloakk anlegget klaeranlagen-vergleich.de vist 23 desember 2012.
- ↑ og komposttoaletter + kloakkrenseanlegg ( siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i webarkiver ) Info: Linken ble automatisk merket som defekt. Sjekk lenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. , åpnet 6. februar 2011.
- ↑ arkivert kopi ( minnesmerke av den opprinnelige datert 13 desember 2014 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen.
