arrow_backEmergency WASH

T.6 Побудовані водно-болотні угіддя

Побудовані водно-болотні угіддя – це спроєктовані водно-болотні угіддя, призначені для фільтрування та обробки різних видів стічних вод шляхом відтворення процесів, які відбуваються у природному середовищі.Технологія очищення стічних вод, спрямована на повторення природних процесів у водно-болотних угіддях. Див. [T.6]

Побудовані водно-болотні угіддя можуть ефективно очивувати неочищену, первинні чи вторинні оброблені каналізаційні стоки, а також сіру воду. Основні типи побудованих водно-болотних угідь є водно-болотні угіддя з горизонтальним потоком і водно-болотні угіддя з вертикальним потоком, у тому числі французькі водно-болотні угіддя з вертикальним потоком, що є двохступінчатим водно-болотним угіддям з вертикальним потоком. У водно-болотних угіддях гравій виступає як фільтр для видалення твердих часток, як нерухома поверхня, до якої можуть приєднуватися бактерії, та як основа для рослинності. Важливою відмінністю між водно-болотними угіддями з вертикальним і горизонтальним потоком, окрім напрямку, в якому рухається потік, є режим аерації. Порівняно з іншими технологіями очистки стічних вод, побудовані водно-болотні угіддя є надійними, оскільки їх ефективність не особливо залежить від змін у складі вхідного потоку.

Технологія очищення стічних вод, спрямована на повторення природних процесів у водно-болотних угіддях. Див. [T.6]

Проєктні міркування

У випадку водно-болотних угідь із горизонтальним та вертикальним потоком ефективна первинна обробка є надзвичайно важливою для попередження забивання. На французькі водно-болотні угіддя з вертикальним потоком можуть надходити неочищені стічні води і не потребувати попередньої обробки. Водно-болотні угіддя з вертикальним потоком та французькі водно-болотні угіддя з вертикальним потоком потребують переривчастого завантаження (кілька разів на день) задля забезпечення аеробних умов у фільтрі, тоді як водно-болотні угіддя з горизонтальним потоком і водно-болотні угіддя з вільною водною поверхнею завантажуються постійно. Технічні особливості (зернистість тощо) піску та гравію, які використовуються для основного шару, визначають ефективність очистки у водно-болотних угіддях із вертикальним потоком та французьких водно-болотних угіддях із вертикальним потоком. У водно-болотних угіддях із горизонтальним потоком переважно відбуваються анаеробні процеси, тоді як у водно-болотних угіддях із вертикальним потоком і у французьких водно-болотних угіддях із вертикальним потоком із переривчастим завантаженням переважають аеробні процеси. Якщо дозволяє топографія, це можна робити за допомогою сифонів, таким чином уникаючи використання зовнішньої енергії та насосів. Розмір поверхні переважно залежить від вмісту органічних забруднювачів (біохімічне споживання кисню на м² на день) і мінімальної річної температури. Французькі водно-болотні угіддя з вертикальним потоком складаються з двох стадій, і при цьому потрібно по черзі використовувати як мінімум дві окремі лінії обробки. Рослини на водно-болотних угіддях повинні мати глибокі корені і мати здатність адаптуватися до вологого середовища із трохи солонуватим і багатим на поживні речовини ґрунтом. Часто обирають очерет звичайний (Phragmites australis чи communis), оскільки він формує матрицю кореневища, яка ефективно підтримує проникність, необхідну для великої фільтрації, а також зменшує ризик забивання.

Матеріали

По суті побудовані водно-болотні угіддя можна споруджувати з використанням локально наявних матеріалів, але часто проблемно знайти пісок і гравій (із необхідним розміром піщинок та чистотою). Додаткові матеріали включають матеріал для облицювання чи глину, болотні рослини і сифон чи насос для переривчастого завантаження. Вони зазвичай не підходять для фабричного виготовлення.

Застосовність

Для функціонування побудованих водно-болотних угідь потрібні стічні води, і тому вони підходять лише для водних санітарних систем. Вони є доречним рішенням, коли в наявності є земельна ділянка і очистка стічних вод потрібна протягом тривалого періоду часу. Для укорінення болотних рослин потрібен час, тому період запуску побудованих водно-болотних угідь є досить довгим. Відтак ця технологія не підходить для фази гострого реагування, а радше є доречною для фаз стабілізації та відновлення і як більш довгострокове рішення. 

Експлуатація та технічне обслуговування

Загалом вимоги щодо експлуатації та технічного обслуговування є низькими. У випадку водно-болотних угідь із вертикальним і горизонтальним потоком найважливішим звичним заходом з експлуатації та технічного обслуговування є регулярне видалення первинного мулу із етапу попередньої механічної очистки. У випадку французьких водно-болотних угідь із вертикальним потоком завантаження двох лінії на першій стадії потрібно змінювати щотижня . Розподільчі трубопроводи потрібно чистити раз на рік, щоб видаляти мул і біоплівку, які можуть спричиняти блокування потоку. Під час першого сезону росту важливо видаляти бур’яни, які можуть становити конкуренцію посадженим болотним рослинам.

Здоров’я та безпека

За нормальних експлуатаційних умов користувачі не вступають у контакт зі стічними водами. Зі стічними водами, шламом і первинним мулом потрібно поводитися обережно, оскільки вони містять високі рівні патогенних організмів. Видалення первинного мулу може становити загрозу для здоров’я, і потрібно вживати належних заходів безпеки. Об’єкт потрібно проєктувати і розміщувати так, щоб запахи (переважно на стадії первинної обробки) та комарі (переважно актуально у випадку водно-болотних угідь із відкритою водною поверхнею) не заважали членам громади.

Витрати

Оскільки побудовані водно-болотні угіддя самостійно підтримують своє функціонування, витрати впродовж їх строку експлуатації є значно нижчими, ніж у випадку традиційних систем водоочистки. Каналізаційні труби можуть бути статтею найбільших витрат під час впровадження водної санітарної системи із використанням побудованих водно-болотних угідь. Основні витрати щодо експлуатації та технічного обслуговування пов’язані з видаленням первинного мулу на етапі первинної обробки (у випадку водно-болотних угідь із вертикальним і  горизонтальним потоком) і вартістю електропостачання у разі використання насосів для переривчастого завантаження. Витрати на заміну фільтруючого матеріалу (приблизно кожні 10 років) також потрібно враховувати. Системи потребують досить багато місця, і тому їх не варто обирати, якщо вартість землі є високою.

Соціальні міркування

Зазвичай водно-болотні угіддя як система водоочистки добре сприймаються місцевим населенням, і для експлуатації та технічного обслуговування потрібні лише мінімальні технічні спроможності. 

Ключові критерії прийняття рішень

Вхідні продукти

Чорна вода
Стічні води
Сіра вода

Вихідна продукція

Біомаса
Стічні води

Екстрена фаза

Стабілізація +
Відновлення + +

Складні ґрунтові умови

Підходить

Рівень застосування / масштаб

Побутовий +
Околиці + +
Громадський + +

Водні та сухі технології

На водній основі

Рівень управління

Побутовий +
Спільний доступ + +
Місто + +

Технічна складність

Середній

Потрібне місце

Високий

Цілі та основні функції

Зменшення загальної кількості зважених часток і загальної кількості розчинених солей. Нітрифікація.

Сила і слабкість

  • Низькі вимоги щодо експлуатації та технічного обслуговування
  • Надійна технологія обробки, стійка до раптових навантажень органічного матеріалу чи збільшення потоку
  • Може адаптуватися до місцевих умов
  • Довгий строк експлуатації та можливе використання зібраних матеріалів
  • Потрібні значні площі земля
  • Ризик забивання залежно від попередньої та первинної обробки
  • Потрібні електричні насоси для переривчастого завантаження водно-болотних угідь із вертикальним потоком і французьких водно-болотних угідь із вертикальним потоком (у випадку, якщо рельєф не дозволяє використовувати системи з самопливом під дією гравітації)
arrow_upward