導入事例

グローバルな水不足は、人口増加、農業需要、気候変動によって推進され、激化しています。 コミュニティと産業は、水再利用とリサイクルに、淡水抽出物を減らし、弾力性のある水供給を築く戦略的ソリューションとして向けています。 これらの目標を達成するための最も効果的で自然ベースの技術の中では、湿原 - 湿原水域の形成された土壌を、水資源の再利用や廃棄物の再利用にどのように役立つかを研究しています。

湿原の建設について

湿原を建設した湿原は、汚染された水を治療するために、 [] 植物、土壌、および微生物のコミュニティ] を使用する意図的に設計され、管理された生態系です。 自然湿原とは異なり、それらは一貫した性能、流量制御、および汚染物質除去の効率のために設計されています。 彼らは、自治体の汚水処理、産業効果、農業の操業off、および嵐水を扱うことができ、いくつかの適切な水を作ることができます。 いくつかの再使用可能な場合、再使用可能な再使用後の水処理、追加の水。

主要設計タイプ

無料の水面(FWS)湿原

FWSシステムは、植物の土壌ベッドの上に流れる浅い水を持っています。 彼らは自然湿疹を模倣し、日光の暴露、植物の取入口、および微生物活性を介して中断された固体、有機物、病原体を除去するために有効である。 彼らは低エネルギーですが、重要な土地面積を必要とします。

表面の流れ(SSF) 湿原

SSF湿原では、水は、浮世小動物を植えた多孔質媒体(砂利)を介して水平または垂直に流れます。 土壌と根は、汚染物質を分解する微生物バイオフィルムのための表面を提供します。 SSFシステムは、住宅や分散アプリケーションに適したFWS設計よりも、より良い寒冷気象性能とより少ない匂いを提供します。

ハイブリッド・インテンシファイドシステム

現代設計は、例えば、縦の流れが横の流れに続き、窒素およびリンのためのより高い除去率を達成するために複数の段階を結合します。あるによっては、(])のaeratedの地帯[]を)または再循環を組み込んで性能を高めるために組み込まれます。これらの雑種の湿原は、厳しい再使用基準を満たすために、より能率を磨くためにます使用されます。

汚染物質除去のメカニズム

湿原を建設し、コンサートで働く身体的、化学的、および生物学的プロセスのスイートを通して汚染物質を取り除きます。

  • ] 物理プロセス - 鎮静、ろ過、吸着トラップは、固体、重金属を中断し、有機物を微粒子化します。
  • 化学的プロセス - 予報、イオン交換、および赤色反応は、栄養素や金属を変換または固定します。 リンは、土壌や砂利媒体に吸着することにより、しばしば除去されます。
  • 生物学的プロセス - 微生物活性(有酸素および嫌気性)は、アンモニアを硝酸塩(窒化)に酸化させ、窒素ガス(殺菌)に硝酸塩を変換します。植物の根は、いくつかの病原体がUV曝露および前回によって活性化される間、生物フィルムのための酸素および表面面積を提供します。

これらのプロセスの相乗効果は、建設された湿原が ]] の高除去効率 を達成することができます。生化学的酸素要求(BOD)、総懸濁固体(TSS)、窒素、リン、およびフェカルコリフォーム - 制限されていない灌漑または産業再利用のための多くの場合の会議基準。

水の再利用アプリケーションの役割

湿原を組み立てることは、重質な化学使用やエネルギー消費なしで特定の品質要件を満たす処理された水を作り出すことができるので、多くの水再利用スキームの角石です。

農業と風景の灌漑

扱われた湿地の流暢は、穀物、ゴルフコース、公園およびハイウェーの媒体を潅漑するために広く利用されています。水で残っている窒素およびリンのような栄養素は総合的な肥料の必要性を減らすことができます。この適用は海水が傷つく区域で特に価値があります。

産業プロセス水

鉱山、パルプおよびペーパーおよび食品加工のような企業は構造された湿地で処理し、そして冷却、洗浄、または塵の抑制のために再使用されることができる廃水を発生させます。 淡水源およびより低い操作費の減らされた負荷はこの魅力的な選択をします。

地下水再充電

排水を近水質に磨き、湿原を組み立てることは、土壌液処理や、液状補給を直接注射することで、水質を補給することができます。例えば、カリフォルニアの[オレンジカウンティ]」は、地下水補充システムの一部として湿原を建設した先進的な処理を使用して、何百万もの耐圧供給を提供します。

可搬式再利用(間接・直送)

湿地だけで直接効力のある使用に適した水を生成することはありませんが、それらはますます高度水浄化訓練で[[]バッファまたは前処理ステップとして使用されます。 自然処理プロセスは、弾性を追加し、医薬品のような新興汚染物質を除去する。 ]で研究]カリフォルニア、バークレー]は、湿地治療が有機性硬化症を分解し、有機性硬化症システムに負担を軽減することができることを示しました。

ウォーターリユースのための湿原を建設する利点

湿原を水再利用戦略に組み込むことで、経済、環境、社会的なメリットを複数回配信します。

経済上のメリット

  • 従来の機械的処理プラントと比較して、資本コストと運用コストが低い。高価な化学物質やエネルギー集中的な曝気は必要ありません。
  • ] 汚泥処理[を削減し、廃棄物の処理を削減する、最小限のバイオ固体を生成します。
  • 長期保守] は、適切なメンテナンスで20〜50年、投資に対する高いリターンを提供します。
  • []再資源化した水販売と生態系サービスクレジット(例えば、炭素の委託、生物多様性オフセット)から、Revenueの機会]]。

環境のメリット

  • 鳥、アンフィビア、水生動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物用動物
  • ]植物バイオマスや土壌のカーボンの散布。
  • 低エネルギーフットプリント - 重力流の設計は、ポンプを使わずに、温室効果ガス排出量を最小限に抑える必要がありません。
  • ]栄養素の回復[ - 収穫された湿原植物は堆肥やバイオエネルギーの餌食として使用することができます。

社会的な利点

  • []公衆受付] - 緑地インフラは、持続可能性と美的に関するコミュニティ価値と整列します。
  • ]教育の機会[] - 湿地サイトは、水科学と生態のための屋外教室になります。
  • []レジリエンス] - 分散型湿地システムは、停電時に動作し、緊急時の継続的な治療を提供します。

チャレンジとミチグレーション戦略

数々の利点にもかかわらず、湿原は、思考的な設計と運用を通じて管理しなければならない実用的な制限に直面しています。

土地の要件

湿原は、流れの1千m3/日あたりの0.5〜2ヘクタールの比較的広い領域を必要とします。 都市やスペースに制約されたサイトの場合、 ]ハイブリッド湿原、垂直流システム、またはaeration]は、50〜70%の足跡を減らすことができます。 プランナーは、産業施設の周りに公園や緩衝地帯などの既存の緑空間を活用することができます。

気候の感受性

寒冷気候では、氷形成と減少生物学的活動は、冬の性能を低下させる可能性があります。 ソリューションには、[]]サブサーフェイスフロー設計、断熱カバー、または廃棄物熱を使用して加熱[]。 熱い、通路地帯、高い蒸発は汚染物質を集中し、塩分管理とより深い盆地を必要とする場合があります。

メンテナンスニーズ

ルーチンタスクには、入口ゾーンから蓄積された固形物を除去し、水質を監視する植生(雑草、収穫)の管理、および自動制御、リモートセンサーが労働力を減らすことができます。 [前処理](沈黙槽、スクリーン)は、湿地の寿命を抑制し、拡張します。

蚊帳と臭気の問題

FWS湿原の停滞した水は、蚊を飼育することができます。生物学的制御(蚊魚、バチルス・チレンシス)と、適切な油圧設計(濁り、均一流)がこれを緩和します。臭気は、表面流または曝気を伴う有酸素条件を維持することによって最小限に抑えられます。

ケーススタディ:成功の実装

オレンジカウンティ地下水補充システム、カリフォルニア

2008年より、オレンジカウンティ水地区は、マイクロろ過、逆浸透、UVアドバンスの酸化を含む「]」を、先進的な浄化訓練を使用する先駆的な水再利用施設を運営しています。 湿原を建設し、アキファーに注入する前に最終研磨工程として統合します。 システムは、高品質の水1日あたり130万ガロンを生成し、2.5万人の住民のための持続可能な供給を確保します。 Les:G] [G] [G] [G]] [G]] [GRS] [G]] [G]] [G]] [G]]] [G]] [F]] [FLT]] [FLT] [F] [F] [F] [FLT]] [FLT]]] [F] [FLT] [F] [F] [F] [FLT] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F]]] [F] [F] [F] [F] [FLT] [F]]] [FLT] [F

フィリピン: 米灌漑のための分散湿地

人口の多い農村地域では、パディフィールドで再利用するために、国内の排水処理を行なう小規模な建設湿原を設置する「国際水管理研究所」が提携しました。このシステムは、BODおよび病原体の90%除去を達成し、肥料のコストを削減し、作物の収量を改善しました。 IWMI 建設湿原に関する研究。

メキシコのネステレの工業団地

メキシコの食品加工工場では、ネステレは、植物加工から高強度の排水処理をするために、サブサーフェスフロー湿地を建設しました。処理された水は、冷却塔と床の清掃のために再利用され、淡水需要を40%削減します。このプロジェクトは、水上認証]の承認を獲得し、企業水下水道の浄化を実証しました。 Nestlé水下水ステワードシップ例[FLT:]][FLT:]]]を生成しました。 [FLT:]]

今後の方向と統合

構造湿原は、スタンドアロン処理システムからの一体化コンポーネントに進化しています。

  • ]嫌気性消化と組み合わせて、再利用に効果を発揮しながら、有機物からエネルギーを捕獲します。
  • スマート監視]]は、IoTセンサー、ドローン、機械学習を使用して、パフォーマンスとメンテナンスの予測を最適化します。
  • ]ハイブリッドゼロ放電設計は、すべての水を再利用し、治療媒体を再生するために回復します。
  • []Policyサポート] - EUのような国、]を介して]水フレームワーク指令、および米国EPAの[]]]]水再利用アクションプラン[[は、再利用のための自然ベースのソリューションを推進しています。 EPA水再利用アクションプラン]:7]

コンテンツ

建設された湿原は、水再利用とリサイクルの目標を達成するための実証済みの汎用性と持続可能な技術です。 彼らは、灌漑、産業使用、地下水再充電、さらには間接的な効力を発揮するために、廃棄物を標準にするために、低コスト、低エネルギーの経路を、廃棄物を処理し、エネルギーを削減し、エネルギーを削減するだけでなく、エネルギーを削減するだけでなく、エネルギーを消費するエネルギーを、自然に再生するエネルギーを、エネルギーを消費するエネルギーを、エネルギーを、エネルギーを消費するエネルギーを、エネルギーを消費するエネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーに、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、エネルギーを、