תפקיד אתרי Wetlands שנבנו ב-Achieving Water Reuse ו-Recycling Goals
מבוא
מחסור במים גלובליים מתחזק, מונע על ידי גידול באוכלוסייה, ביקוש חקלאי ושינוי האקלים.קהילות ותעשיות הופכות ל-FLT:0water reuse ו-RecyclingsFLT:1 כפתרון אסטרטגי לצמצום מיצוי מים מתוקים ולבנות אספקת מים גמישה.
הבנה של Wetlands
רטובות נבנות נועדו בכוונה ולנהל מערכות אקולוגיות אשר משתמשות ב-FLT:0plants, אדמה וקהילות מיקרוביאליות FLT:1 כדי לטפל במים מזוהמים.בניגוד לרטבים טבעיים, הם מונדסים לביצועים עקביים, בקרת זרימה ויעילות הסרה מזויפת.הם יכולים לטפל ביוב עירוני, חסכוני, מפלט חקלאי, ומים זורמים מים מתאימים לשימוש לא ניתן למקרים נוספים, לאחר טיפול.
עיצוב מפתח
משטח מים חינם (FWS) Wetlands
מערכות FWS יש מים רדודים זורמים מעל מיטה אדמה נטועה.הם מחקים מרשבים טבעיים והם יעילים להסרת מוצקים מושעה, חומר אורגני, ופתוגנים באמצעות חשיפה לשמש, עלייה במפעל, ופעילות מיקרוביאלית.הם אנרגיה נמוכה, אך דורשים שטח אדמה משמעותי.
« זרמים (SSF) Wetlands
ב SSF רטובות, מים זורמים אופקית או אנכית דרך מדיום ⁇ (גרפול, חול) נטוע עם צמחייה בולטת. הקרקע והשורשים מספקים משטח עבור ביופילים מיקרוביאליים המפרקים את המזהמים. למערכות SSF מציעים ביצועים טובים יותר קר-שר ופחות ריח מאשר עיצובי FWS, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים למגורים והוגנים.
מערכות היברידיות ונשמרנות
עיצובים מודרניים משלבים שלבים רבים - לדוגמה, זרימה אנכית ואחריו זרימה אופקית - כדי להשיג שיעורי הסרה גבוהים יותר עבור חנקן ו זרחן.חלק משלבים FLT:0 אזורי ההרחבה 1 או תיקון כדי להגביר את הביצועים.
מכניזם של סלקציה
שדות רטובים שנבנו מסירים את הזיהום באמצעות חבילה של תהליכים פיזיים, כימיים וביולוגיים הפועלים בקונצרט:
- (ב) [ה] תהליכים פיסיקליים:0] תהליכים פיזיולוגיים (FLT:1 ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0 תהליכים ציטאליים:0Chemical ProcessFLT:1) - תיקון, חילופי יון, ותגובות של Redox להפוך או משבשים חומרים מזינים ומתכות. phosphorus מוסר לעתים קרובות על ידי מודעות על אדמה או על כלי תקשורת חמורים.
- (FLT:0 תהליכים ביולוגיים של ⁇ FLT:1) - פעילות מיקרוביאלית (אירובית ו אנירובית) מסלקת חומר אורגני, מחמצן אמוניה לניטראט (nitrification), וממירה ניטר לגז חנקן (denitrification) שורשים מספקים חמצן ושטח עבור ביופלפלפלים, בעוד כמה פתוגנים הם מופעלים על ידי חשיפה UV ו- UVion.
הסינרגיה של תהליכים אלה מאפשרת לבנות רטובות כדי להשיג את ה-FLT:0 (יעילות הסרה גבוהה של ®FLT:1 עבור הביקוש לחמצן ביוכימי (BOD), סך הכל מושעה מוצקים (TSS), חנקן, זרחן, ו-fcal coliforms - לעתים קרובות עמידה בקריטריונים לשקרציה בלתי מוגבלת או לשימוש תעשייתי.
מקור: Water Reuse Applications
רטובות בנויות הן אבן הפינה של תוכניות רבות לשימוש במים כי הם יכולים לייצר מים מטופלים אשר עומדים בדרישות איכות ספציפיות ללא שימוש כימי כבד או צריכת אנרגיה.
חקלאות ונוף
טיפול רטובה effluent משמש נרחב עבור irrigating יבולים, מגרשי גולף, פארקים ואמצעי תקשורת מהירים. חומרים מזינים כמו חנקן ו זרחן נשאר במים יכולים להפחית את הצורך של דשנים סינתטיים. יישום זה הוא בעל ערך במיוחד באזוריםריד שבו מים מתוקים הוא בקושי.
תהליך תעשייתי מים
תעשיות כגון כרייה, pulp ונייר, עיבוד מזון לייצר פסולת שניתן לטפל בו ברטבים בנוי ולאחר מכן בשימוש בקירור, כביסה או דיכוי אבק.העומס מופחת על מקורות מים מתוקים ועלויות תפעוליות נמוכות יותר להפוך את זה אופציה אטרקטיבית.
מים מוגזים
על ידי ייבוש מים באיכות מים קרוב למים, רטובות בנוי ניתן לעקוב אחר טיפול קרקע-אקוקוויפר או הזריקה ישירה כדי לחדש את האקפרים.לדוגמה, את FLT:0Orange מחוז מים מחוז מים מחוז מים מחוז מים מחוז מים מחוז 1 בקליפורניה משתמש טיפול מתקדם כולל רטובות בנוי כחלק ממערכת התחדשות המים הקרקע שלה, מתן אספקת אספקת קיבולת בצורת עבור מיליוני.
שימוש חוזר (Indirect and Direct)
בעוד שמיוצרים רטובות בלבד אינם מייצרים מים המתאימים לשימוש ישיר, הם משמשים יותר ויותר כ-FLT:0 buffer או pre-טיפול שלב TERFLT:1 ב רכבות מתקדמות של מים, תהליכים טבעיים להוסיף חוסן ולהסיר מדבקים מתעוררים כמו תרופות פרמצבטיות.
היתרונות של Wetlands נבנה עבור מים Reuse
שילוב של רטובות בנויות לאסטרטגיות של שימוש במים מספק מספר רב של יתרונות כלכליים, סביבתיים וחברתיים: 1.
יתרונות כלכליים
- (FLT:0)Low Capital and Operations CostFLT:103) בהשוואה לצמחים לטיפול מכני קונבנציונלי.אין צורך בכימיקלים יקרים או באנרגיות אנרגיה.
- (ב) ,0) ,העברה של טיפול ב- 1:1 - ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) אורך חיי השירות של ההרחבה 1 (FLT:1) עם תחזוקה נאותה, לעתים קרובות 20-50 שנים, מתן החזר גבוה על ההשקעה.
- (ב) ,0) ,13 הזדמנויות קדמוניות (FLT:1) מחזרות מכירות מים ואשראי שירות אקולוגי (למשל, פליטת פחמן, מרידות המגוון הביולוגי).
יתרונות סביבתיים
- (ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד: "בְּבְהִיאֶבְתָּבְהִיתִיתִיתִיתִית עַמְתָּבְתָּבְתָּבְתָּבָר" (במדבר כ"ב, כ"ב).
- (ב) ב[[1924]] וב[[1924]]]], [[1924]]]]
- (ב) (ב) ,0) למול האנרגיה של טביעת רגל (FLT) 1 - עיצובי זרימה של משיכה דורשים לא משאבה, צמצום פליטות גזי החממה.
- (ב) ניתן להשתמש בצמחים רטובים (בקיצור:0) או ב-Valtensated hydroland plants.
הטבות חברתיות
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) [ה]הההסברים]: [ה], [ה], [ה], [ה], אתרי קרקעיים הופכים לכיתות חיצוניות למדע מים ולאקולוגיה.
- (ב) ,0) ,ResilienceFLT:1 - מערכות הרטובות המתונות יכולות לפעול במהלך הפסקות חשמל, מתן טיפול מתמשך במקרי חירום.
אתגרים ואסטרטגיות מייגציה
למרות היתרונות הרבים שלהם, ניוטלנדים בנויים עומדים בפני מגבלות מעשיות שיש לנהל באמצעות תכנון ופעולה מתחשבים.
דרישות קרקע
Wetlands צריך אזורים גדולים יחסית - באופן צמיגים 0.5-2 דונם ל-1,000 מ"ר / יום של זרימה. עבור אתרים עירוניים או חלליים, FLT:0hybrid רטובים, מערכות זרימה אנכיות, או aerationFLT:1 יכול להפחית את טביעת הרגל על ידי 50-70%.
רגישות אקלים
באקלים קר, היווצרות קרח ופעילות ביולוגית מופחתת יכול להוריד את ביצועי החורף. Solutions כוללים עיצובי זרימה:0subsurface זרימה, כיסויי בידוד, או חימום באמצעות פסולת חום 1 באזורים חמים, arid Zone, evaporation גבוה עשוי לרכז אתמזהמים, הדורשים ניהול סליני ואגן עמוק יותר.
תחזוקה צריכה
משימות רפין כוללות ניהול צמחייה (הרצאה, קציר), הסרת מוצקות מצטברות מאזורי אינלט, ו ניטור איכות המים. בקרה אוטומטית וחיישנים מרוחקים יכולים להפחית את העבודה.FLT:0 Pre-טיפול מראשFLT:1 (טנקים, מסכים) מונעים כניסה ומרחיבים את החיים רטובים.
בעיות מוסקיטו ו-Odor
מים סטרנטיננט ב FWS רטובים יכולים לגדל יתושים.בקרות ביולוגיות (דגים מוסיטואטו, Bacillus thuringiensis) ועיצוב הידראולי תקין (טרפוטנציה, זרימה אחידה) להפחית את זה. Odor הוא מצמצם על ידי שמירה על תנאי אירובי עם זרימה תת-קרקעית או aeration.
מחקרים: יישום מוצלח
Orange County Groundwater Relenishment System, קליפורניה
מאז 2008, אורנג 'מחוז מים מחוז הפעיל מתקן שימוש במים חלוציים המשתמשת ב-FLT:0advanced טיהור רכבת טיהור 1 (Uberation), כולל microfiltration, אוסמוזה הפוכה, וחמצן מתקדם UV משולב כצעד מלוטש סופי לפני הזרקת לתוך aquifer.
הפיליפינים: אזורים מופצים לחקלאות
באזורים כפריים מיושבים מאוד, ה-FLT:0 (International Water Management InstitutesFLT) 1 שתף פעולה עם ממשלות מקומיות להתקין משטח קטן בנוי רטובות אשר מטפלות במים פסולת מקומית לשימוש חוזר בשדות מרופדים.המערכות השיגו > 90% של BOD ופתוגנים, צמצום עלויות הפריה ושיפור היבולים.
טריטוריה תעשייתית של נסטלה במקסיקו
במפעל לעיבוד מזון במקסיקו, סטוטלה בנתה זרם תת-קרקעי כדי לטפל במי שפכים גבוהים מעיבוד ירקות.המים מטופלים משוחזרים למגדלי קירור וניקוי הרצפה, קיצוץ הביקוש במים מתוקים ב-40%.הפרויקט הרוויח את הבזבוז FLT:0 Alliance for Water Stewardship הסמכהFLT:1 ודגימה את אספקת המים התאגידיים.
כיוונים עתידיים ואינטגרציה
רטובות בנויות ממערכות טיפול עצמאיות לרכיבים משולבים של כלכלות מים חסכוניות מים (FLT:0circular Waters, FLT:1).
- (ב) ⁇ :0) שילוב עם עששת אנירובית (אנ') כדי ללכוד אנרגיה מחומר אורגני תוך שימת לב לשימוש חוזר.
- (FLT:0) ניטור חכם ניטורFLT:1) באמצעות חיישני IoT, מזל"טים, ולמידה מכונה כדי להתאים ביצועים וחיזוי צרכי תחזוקה.
- (ב) [15] ,0) ,החלו את כל המים לשימוש חוזר וחידוש אמצעי טיפול בשבאו.
- (ב) ,0) ,2 (התמיכה) , [15] , , ,הסברים כמו האיחוד האירופי, דרך תוכנית הפעולה של מים:2 מים מסגרת הוראת FLT 3, ותוכנית הפעולה של EPA 4:4 ,5 ווטר Reuse PlanFLT:5 הם קידום פתרונות המבוססים על הטבע לשימוש חוזר.
מסקנה
(בלטינית: רטובות נבנות הן טכנולוגיה מוכחת, תכליתית, מגוונת, בת קיימא להשגת מים מחדש ומטרות מחזוריות.הם מציעים FLT:0low-cost, low- Energy PathveFLT:1 כדי להשיג מים שפכים כדי להתאים לתקני השקיה, שימוש תעשייתי, מים קרקעיים טעינה, ואפילו שימוש עקיף, באמצעות אתגרים חדשניים באמצעות פעולה חכמה וחדשנית, מערכות אלה הופכות לחלק חיוני של מים סביבתיים, אך לא רק, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, מנקה, כמו גם, תוך שמירה על ידי שינוי סביבתית, על ידי אתגרים.