Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków w stokowych złożach filtracyjnych gruntowo-roślinnych



Podobne dokumenty
Ocena technologicznej niezawodności przydomowej oczyszczalni ścieków z układem złóż filtracyjnych zmodyfikowaną metodą Weibulla

Wprowadzenie. Danuta WOCHOWSKA Jerzy JEZNACH

Zastosowanie systemów hydrofitowych w gospodarce komunalnej. Magdalena Gajewska, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH O DUŻEJ ZAWARTOŚCI OLEJÓW NA ZŁOŻU BIOLOGICZNYM

Quasi-techniczne oczyszczalnie ścieków w ochronie zasobów wody na wiejskich terenach górzystych

Andrzej JUCHERSKI ABDEF, Maria NASTAWNY ABCDF. Streszczenie

Andrzej Jaguś. Skuteczność technologii hydrofitowej w usuwaniu związków azotu ze ścieków wiejskich bytowo gospodarczych

PROJEKT TECHNICZNY Oczyszczalnie ścieków typu IBMER w Tyliczu STOKOWE ZŁOŻA GRUNTOWO-ROŚLINNE

Niskonakładowa i bezreagentowa metoda oczyszczania odcieków z przeróbki osadów w oczyszczalniach mleczarskich

BADANIA PODATNOŚCI ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU CUKIERNICZEGO NA OCZYSZCZANIE METODĄ OSADU CZYNNEGO

OCENA SKUTECZNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TARNOWIE

Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi

WZORU UŻYTKOWEGO. d2)opis OCHRONNY EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d9) PL (11)62839

Nauka Przyroda Technologie

ELIMINACJA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH W OCZYSZCZALNI W DĄBROWIE TARNOWSKIEJ

działek zagrodowych w gospodarstwach specjalizujących

Nauka Przyroda Technologie

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW TYPU SBR W STERKOWCU-ZAJAZIE

ZMIANY W USUWANIU BIOGENÓW ZE ŚCIEKÓW BYTOWO-GOSPODARCZYCH PO WIELOLETNIEJ EKSPLOATACJI OCZYSZCZALNI ROŚLINNO-GLEBOWEJ

SKUTECZNOŚĆ ZMNIEJSZENIA ZANIECZYSZCZEŃ ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI KUJAWY EFFECTIVENESS OF SEWAGE POLLUTANTS REDUCTION IN KUJAWY SEWAGE TREATMENT PLANT

Włodzimierz MIERNIK Dariusz MŁYŃSKI

EFEKTYWNOŚĆ OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW BYTOWO-GOSPODARCZYCH W OCZYSZCZALNIACH GRUNTOWO-ROŚLINNYCH I GLEBOWO-ROŚLINNYCH

Eco Tabs TM INNOWACYJNA TECHNOLOGIA DLA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W ŚWIETLE RAMOWEJ DYREKTYWY WODNEJ I DYREKTYWY ŚCIEKOWEJ. Natura Leczy Naturę

BADANIA TECHNOLOGICZNE OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO METODĄ OSADU CZYNNEGO

ANALIZA EFEKTYWNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI W WOLI DALSZEJ K/ŁAŃCUTA

13. Funkcjonalność miasta w aspekcie skutecznego oczyszczania ścieków na przykładzie miasta Krakowa

OCENA MOŻLIWOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO

Wymagania dla przydomowych oczyszczalni ścieków w aspekcie środowiskowym

ZMIANY STĘŻENIA FOSFORU OGÓLNEGO W ŚCIEKACH OCZYSZCZONYCH ODPŁYWAJĄCYCH Z OCZYSZCZALNI ROŚLINNO-GLEBOWEJ PO NAWODNIENIU

INDYWIDUALNE SYSTEMY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW A OCHRONA WÓD PODZIEMNYCH

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

WPŁYW ŁADUNKU ZANIECZYSZCZEŃ DOPROWADZANEGO DO FILTRÓW PIASKOWYCH O PRZEPŁYWIE PIONOWYM NA ŁADUNEK USUWANY

GRAF oczyszczalnie ścieków. one2clean

WPŁYW OBCIĄŻENIA ZŁOŻA ŁADUNKIEM AZOTU AMONOWEGO NA EFEKTYWNOŚĆ NITRYFIKACJI W ZŁOŻACH ZRASZANYCH

Jolanta Moszczyńska Ocena skuteczności usuwania bakterii nitkowatych...

Przydomowe oczyszczalnie ścieków

OCZYSZCZALNIE ROŚLINNE W POLSCE - ALTERNATYWNE ŚRODKI ROZWIĄZUJĄCE PROBLEM ŚCIEKÓW W GOSPODARSTWACH EKOLOGICZNYCH/KONWENCJONALNYCH

FIZYKA I CHEMIA GLEB. Klasy degradacji gleb, normy Oczyszczalnia glebowo-roślinna

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

ANALIZA SKUTECZNOŚCI DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW KUJAWY

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony z terenu Gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

SKUTECZNOŚĆ USUWANIA SUBSTANCJI ORGANICZNEJ I FOSFORU ZE ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNIACH HYDROFITOWYCH

EFEKTYWNOŚĆ USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OSADNIKACH GNILNYCH TYPU DUOFILTER EFFECTIVENESS OF POLLUTANTS REMOVAL IN DUOFILTER TYPE SEPTIC TANKS

OCENA FUNKCJONOWANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W DYNOWIE THE EVALUATION OF WASTEWATER TREATMENT PLANT IN DYNÓW

LIKWIDUJE BIOGENY ORGANICZNE, OGRANICZA NADMIAR AZOTU I FOSFORU, USUWA ODORY W SIECI KANALIZACYJNEJ

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW Z MAŁYCH PRZETWÓRNI OWOCOWO-WARZYWNYCH W OCZYSZCZALNIACH HYDROFITOWYCH

Rekultywacja obszarów wodnych w regionie za pomocą innowacyjnej technologii REZONATORA WODNEGO EOS 2000

Uwarunkowania prawne obejmujące zagadnienia dotyczące wprowadzania ścieków komunalnych do środowiska

Zgłoszenie. Instalacji przydomowej biologicznej oczyszczalni ścieków ze studnią chłonną WZÓR

OCENA EFEKTYWNOŚCI PRZYDOMOWEJ OCZYSZCZALNI HYDROFITOWEJ

EFEKTYWNOŚĆ PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W KOŁACZYCACH

Zleceniodawca: Eco Life System Sp. z o. o., ul. Królewiecka 5 lok. 3, Mrągowo

3.10 Czyszczenie i konserwacja kanalizacji Kontrola odprowadzania ścieków rzemieślniczo-przemysłowych (podczyszczanie ścieków)

UNIESZKODLIWIANIE ŚCIEKÓW Z OBIEKTÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA TERENACH NIEZURBANIZOWANYCH

STĘŻENIA ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH ODPROWADZANYCH Z WIEJSKICH SYSTEMÓW KANALIZACYJNYCH WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO

Budowa i eksploatacja oczyszczalni ściek. cieków w Cukrowni Cerekiew. Cerekiew S.A.

SKUTECZNOŚĆ USUWANIA ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W FILTRACH PIASKOWYCH Z POZIOMYM PRZEPŁYWEM ŚCIEKÓW

Osad nadmierny Jak się go pozbyć?

Ocena jakości wód powierzchniowych rzeki transgranicznej Wisznia

AUTOREFERAT PRZEDSTAWIAJĄCY CYKL PUBLIKACJI POWIĄZANYCH TEMATYCZNIE ORAZ POZOSTAŁE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWE

OCENA SKUTECZNOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W NOWYM SĄCZU-WIELOPOLU

Ankieta dotycząca gospodarki wodno-ściekowej w 2006 r.

HYDROBOTANICZNE (HYDROFITOWE) OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

PODAŻ CIĄGNIKÓW I KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH W POLSCE W LATACH

CAŁOROCZNE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW Z PRZETWÓRSTWA OWOCOWO-WARZYWNEGO W ZŁOŻU HYDROFITOWYM

OCZYSZCZALNIE HYDROFITOWE JAKO ROZWIĄZANIE PROBLEMÓW ŚCIEKÓW W OBIEKTACH ZABUDOWY ROZPROSZONEJ

Oczyszczanie ścieków w reaktorach BPR z całkowitą redukcją osadu nadmiernego

Dokumentacja techniczno-budowlana

ANITA JAKUBASZEK, EWELINA PŁUCIENNIK-KOROPCZUK * WPŁYW OKRESU EKSPLOATACJI NA EFEKTYWNOŚĆ PRA- CY OCZYSZCZALNI HYDROFITOWEJ W MAŁYSZYNIE

WPŁYW WYCINKI ROŚLIN NA SKUTECZNOŚĆ USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OCZYSZCZALNI HYDROFITOWEJ Z PIONOWYM PRZEPŁYWEM

EkoSan Instal Sp z o.o. Zgłoszenie Instalacji przydomowej oczyszczalni ścieków WZÓR

Stacja Uzdatniania Wody w Oleśnie

Usuwanie związków węgla, azotu i fosforu w przydomowej oczyszczalni ścieków ze złożem hydrofitowym

Potencjał metanowy wybranych substratów

Zobowiązania Rzeczypospolitej Polskiej wynikające z Traktatu Akcesyjnego

RECYKLING ODPADÓW ZIELONYCH. Grzegorz Pilarski BEST-EKO Sp. z o.o.

w badaniach rolniczych na pszenicy ozimej w Polsce w latach 2007/2008 (badania rejestracyjne, IUNG Puławy)

REDUKCJA FOSFORU OGÓLNEGO W ŚCIEKACH Z MAŁYCH PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNI

OCENA MOŻLIWOŚCI STOSOWANIA PREPARATU EM FARMING DO OPTYMALIZACJI PRACY OSADNIKÓW WSTĘPNYCH

(nr telefonu) Burmistrz Nowogrodźca ul. Rynek Nowogrodziec. ZGŁOSZENIE eksploatacji przydomowej oczyszczalni ścieków

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

Filtralite Pure. Filtralite Pure UZDATNIANIE WODY. Przyszłość filtracji dostępna już dziś

Wpływ azotynów i zewnętrznych źródeł węgla na efektywność usuwania azotu w procesie nitryfikacji denitryfikacji w reaktorze SBR

Fosfor P og. Związki azotu. Wyniki badań z oczyszczalni ścieków w Bereście

Ocena pracy oczyszczalni ścieków w Bielsku-Białej w latach An evaluation of sewage treatment plant in Bielsko-Biała in the years

Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego. Oddział Cukrownictwa. Działalność naukowa. Oddziału Cukrownictwa IBPRS. dr inż.

Sukcesja ekologiczna na lądzie kończy się zazwyczaj klimaksem w postaci formacji leśnej Lasy są najpotężniejszymi ekosystemami lądowymi

Biologiczne oczyszczanie ścieków

Sustainability in commercial laundering processes

Wymagania prawno-administracyjne związane z budową przydomowej oczyszczalni ścieków

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W HACZOWIE PRZED I PO MODERNIZACJI

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE TRZCINY I WIERZBY ZE ZŁÓŻ GRUNTOWYCH MAŁYCH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW NA TERENACH WIEJSKICH 1

USUWANIE ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW TYPU TURBOJET I BIOCOMPACT

OCENA SKUTECZNOŚCI PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W JAŚLE EVAULATION OF EFFICENCY OF SEWAGE TREATMENT PLANT IN JASŁO

Inżynieria Ekologiczna Nr 24, (2350 mgo 2. /dm 3 ), ChZT (2990 mgo 2. /dm 3 ) i azotanów V (54,5 mgn-no 3-

SKUTECZNOŚĆ OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z MAŁYCH UBOJNI I PRZETWÓRNI OWOCOWO-WARZYWNYCH W SYSTEMACH HYDROFITOWYCH

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

dr inż. Katarzyna Umiejewska inż. Aleksandra Bachanek inż. Ilona Niewęgłowska mgr inż. Grzegorz Koczkodaj

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Transkrypt:

PROBLEMY INŻYNIERII ROLNICZEJ PIR 2012 (I III): z. 1 (75) PROBLEMS OF AGRICULTURAL ENGINEERING s. 115 124 Wersja pdf: www.itep.edu.pl/wydawnictwo ISSN 1231-0093 Wpłynęło 28.12.2011 r. Zrecenzowano 24.01.2012 r. Zaakceptowano 17.02.2012 r. A koncepcja B zestawienie danych C analizy statystyczne D interpretacja wyników E przygotowanie maszynopisu F przegląd literatury Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków w stokowych złożach filtracyjnych gruntowo-roślinnych Andrzej JUCHERSKI ABCDF, Andrzej WALCZOWSKI BCE Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Górskie Centrum Badań i Wdrożeń w Tyliczu Streszczenie Celem wieloletnich badań była ocena wpływu monokulturowych manny (Glyceria maxima (Hartm.) Holmb.), mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea L.) i trzciny pospolitej (Phragmites australis) na skuteczność oczyszczania ścieków bytowych w poletkowych segmentach złóż filtracyjnych oraz wybór rośliny najbardziej przydatnej do stosowania na stokowych złożach gruntowo-roślinnych, opracowanych w GCB w Tyliczu. wykazała najlepszą kondycję botaniczną, dobre wskaźniki ewapotranspiracji (7,9 dm 3 m 2 d 1 ) oraz najlepszą średnią wieloletnią skuteczność oczyszczania ścieków, zarówno w składnikach biogennych zanieczyszczeń (92,9% N całk. i 87,4% P-PO 4 ), jak i we wskaźnikach BZT 5 (90,6%) i ChZT (87,9%)., ze względu na nadmierną ekspansję korzeniową, stwarza niebezpieczeństwo zagęszczania i wypierania mineralnych składników złóż, natomiast mozga jest mało stabilna pod względem kondycji biologicznej, a jej wpływ na skuteczność oczyszczania ścieków w złożu najmniejszy. Słowa kluczowe: oczyszczalnia hydrofitowa, stokowe złoże gruntowo- -roślinne, skuteczność oczyszczania ścieków, rola makrofitów Wstęp Większe rośliny wodolubne, tzw. makrofity, są nieodłączną cechą systemów szuwarowo-bagiennych, których właściwości środowiskowe z powodzeniem wykorzystuje się w różnych technicznych układach oczyszczalni ścieków gruntowo- Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2012

Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski -roślinnych, tzw. hydrofitowych. Rola tych roślin polega nie tyle na ich bezpośrednim udziale w biochemicznych mechanizmach oczyszczania, ale głównie na ich fizycznej obecności w układzie oczyszczalni i tworzeniu w nim sprzyjających warunków do utrzymania i intensyfikacji działania tych mechanizmów. Części nadziemne makrofitów chronią powierzchnie złóż przed przyrostem glonów, w lecie tworzą mikroklimat, a w zimie są ich cieplnym izolatorem. Zdolne do asymilacji pierwiastków biogennych są jednocześnie siedliskiem dla organizmów żywych, zwiększają też walory estetyczne samej oczyszczalni. Podziemne części roślin (kłącza i korzenie) stabilizują przypowierzchniowe warstwy złoża przed erozją, uwalniają do ryzosfery tlen, co wspomaga procesy biodegradacji materii organicznej i nitryfikacji, pobierają substancje biogenne, a także wydzielają antybiotyki, zwalczające bakterie chorobotwórcze [BRIX 1996]. Rodzaj makrofitu, charakter dynamiki jego metabolizmu oraz pokrój i zasięg systemu korzeniowego w złożu, a tym samym wielkość powierzchni wykorzystywanej do rozwoju osiadłej biomasy bakteryjnej, niezbędnej w procesach oczyszczania, decydują o znaczeniu jego obecności w układzie. Wśród wielu znanych układów oczyszczalni hydrofitowych [OBARSKA-PEMPKO- WIAK i in. 2010], specyficznym rozwiązaniem technologicznym, stosowanym w systemach górskich quasinaturalnych oczyszczalni ścieków, badanych i rozwijanych przez ITP GCB w Tyliczu, są stokowe złoża gruntowo-roślinne rozwiązania techniczne, do budowy których wykorzystano właściwości śródłąkowych młak górskich [JUCHERSKI, WALCZOWSKI 2010]. Stokowe złoże gruntowo-roślinne ma postać pasa roślinnego, wykonanego w formie niecki odizolowanej od podłoża, z kaskadowo wyprofilowanym dnem, zlokalizowanego w terenie na powierzchni pochylonej. Wypełnia je mieszanka piasku gruboziarnistego (0 4 mm) i gleby rodzimej, przerośniętej korzeniami roślin wodolubnych, głównie: manny (Glyceria maxima (Hartm.) Holmb.), mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea L.) i sitowia leśnego (Scirpus sylvaticus L.). Całość tworzy miniekosystem bagienny, technicznie przystosowany do grawitacyjnej filtracji oczyszczanych ścieków. Całoroczna skuteczność oczyszczania w tego typu obiektach jest bardzo duża i pod względem zmniejszania wielkości wskaźników BZT 5 i ChZT wynosi odpowiednio 95% i 85%; nitryfikacji i sorpcji N-NH 4 97% ; usuwania (denitryfikacji) azotu całkowitego 82% (w lecie) i 68% (w zimie) oraz 88% w biotycznych i abiotycznych procesach unieszkodliwiania fosforanów [JUCHERSKI, WALCZOWSKI 2009]. Udział w procesie oczyszczania części nadziemnych mieszanek roślin wodolubnych na tych złożach jest ograniczony. Zbierając rośliny można usunąć od 5% do 13% azotu i od 3,5% do 7% fosforu z ogólnej ilości tych składników, dostarczonych do oczyszczalni wraz ze ściekami w ciągu roku [JUCHERSKI 2000]. Celem pracy jest przedstawienie wyników wieloletnich badań ogólnej efektywności oczyszczania ścieków bytowych, przeprowadzonych na polowym stanowisku składającym się z 4 segmentów, odpowiadających wycinkom powierzchni stoko- 116 ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75)

Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków... wych złóż gruntowo-roślinnych, które obsadzono jednorodnie: manną, mozgą trzcinowatą oraz trzciną pospolitą (jedno poletko pozostawiono bez ). Metody badań Badania prowadzono w latach 2008 2011 wyłącznie w sezonach wegetacyjnych (w okresie zimowej eksploatacji stanowisko było okrywane), badając rezultat oczyszczania metodą porównania oznaczanych wielkości wskaźników i stężeń składników zanieczyszczeń w ściekach dopływających i odpływających z poszczególnych złóż. W badaniach posługiwano się zestawem aparaturowym OXI TOP firmy WTW do oznaczania BZT 5 metodą respirometryczną oraz fotometrem SQ 118 i termoreaktorem TR-200 firmy Merck do oznaczania wielkości wskaźnika ChZT oraz stężeń związków azotu i fosforanów metodami celkowymi i odczynnikowymi. Schemat i szczegóły budowy stanowiska badawczego przedstawia rysunek 1. a) Phragmites australis ścieków Sewage inflow Phalaris arundinacea L. Glyceria maxima (Hartm.) Holmb. b) Regulacja poziomu cieczy w złożu Control of sewage level in bed ścieków Sewage inflow ścieków Sewage outflow Źródło: opracowanie własne. Source: own elaboration. Rys. 1. Schemat stanowiska badawczego (a) i szczegóły budowy segmentu złoża (b) Fig. 1. Scheme of the test stand (a), segment of the test stand, structure details (b) ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75) 117

Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski Każdy z elementów stanowiska wypełniono piaskiem o granulacji 0 4 mm, średnicy ziaren d 60 = 0,7 i współczynniku nierównomierności uziarnienia U = 3,5, określonym według formuły Hazena. Materiał ten, zaliczany do piasków grubych, uznano za odpowiedni do badań. W początkowej i końcowej części złoża każdego segmentu poletka usypano pionowe warstwy żwirowe, w celu równomiernego doprowadzania i odprowadzania ścieków. Każdy segment stanowiska zasilano jednakowymi porcjami ścieków o objętości 0,437 dm 3, podawanymi na złoże co 30 minut za pomocą układu rur i elektrozaworów otwierających dopływ ścieków, uruchamianych za pomocą impulsowego programatora sterującego. Wynikające z tego średnie hydrauliczne obciążenie powierzchni każdego ze złóż wynosiło 15 mm d 1. Badania fizykochemiczne ścieków przeprowadzano co miesiąc, przy czym próbki ścieków surowych pobierano ze studzienki po osadniku, a oczyszczonych z naczyń zbiorczych (rys. 1b), w których ścieki zbierano przez dobę. Złoża zasilano ściekami bytowymi, w których stężenia składników i wielkości wskaźników zanieczyszczeń były znacznie mniejsze niż wartości charakterystyczne dla typowych osadników w instalacjach zagrodowych. Parametry fizyczne ścieków, dopływających i odpływających do i z poszczególnych segmentów złóż, charakteryzowały się średnią ph w zakresie 7,4 7,7 i ujemnym potencjałem redox ( 191,2) w ściekach surowych i dodatnim (58,7 86,9) w złożach roślinnych. Średnia zawartość tlenu rozpuszczonego w ściekach surowych nie przekraczała 0,6 mg dm 3, a w ściekach oczyszczonych wynosiła od 6,2 do 7,3 mg dm 3. Średnia temperatura ścieków surowych (13,3 C) była wyższa niż temperatura w ściekach odpływających ze złóż (11,7 C 13,0 C). Rzeczywiste średnie obciążenie hydrauliczne poszczególnych złóż było mniejsze (13,9 14,9 mm) od ustalanego (15 mm). Na powierzchniach 3 złóż posadzono ukorzenione sadzonki roślin z gęstością 14 szt. na 1 m 2 (20 sadzonek w segmencie). Program wieloletnich badań przewidywał także ciągłą obserwację i organoleptyczną ocenę kondycji biologicznej roślin, pomiary wskaźników parowania terenowego z poletek oraz ocenę systemów korzeniowych poszczególnych. Wyniki tych badań przedstawiono w dyskusji podczas oceny efektów oczyszczania ścieków w poszczególnych segmentach złóż gruntowo-roślinnych. Wyniki badań i dyskusja W całym okresie badawczym poletka poszczególnych roślin charakteryzowały się coroczną zmiennością ogólnej kondycji biologicznej oraz wysokości i gęstości porostu części nadziemnych. Po pierwszym roku od posadzenia (2007), stwierdzono bardzo dobre i wyrównane pokrycie powierzchni wszystkimi badanymi roślinami. W kolejnych latach zaobserwowano jednak zmiany, przy czym największą stabilność wykazywała przez cały czas manna, nieco mniejszą trzcina 118 ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75)

Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków.... Kondycja mozgi trzcinowatej pogarszała się z sezonu na sezon, nawet z tendencją do wypadania tych roślin z uprawy. W równych warunkach startu w czasie wiosennej wegetacji (wszystkie rośliny były jesienią koszone) należało wykluczyć negatywny wpływ zacieniania mozgi trzcinowatej przez rośliny rosnące w sąsiedztwie i przyjąć założenie, że być może system korzeniowy mozgi trzcinowatej jest mniej odporny na stałe podtapianie ściekami. Konsekwencją tego był jej mały, w stosunku do pozostałych poletek roślinnych, 1 wskaźnik ewapotranspiracji, którego średnia wielkość wynosiła 4,7 dm 3 m 2 d i była znacznie mniejsza niż uzyskana na poletkach z trzciną pospolitą (10,9 dm 3 m 2 d 1 ) i manną (7,9 dm 3 m 2 d 1 ), w odniesieniu do wskaźnika parowania poletka bez roślin (2,9 dm 3 m 2 d 1 ). Porównanie systemów korzeniowych badanych roślin (rys. 2) wykazało również dużą przewagę trzciny pospolitej i manny w pokroju i zasięgu systemów korzeniowych. Stwierdzono przy tym, że manna wodna jest najbardziej odpowiednim nasadzeniem roślinnym na płytkich stokowych złożach gruntowo-roślinnych, gdyż ma bardziej korzystne cechy fenologiczne, a także znacznie mniej ekspansywny przyrost kłączy i korzeni przybyszowych w porównaniu z trzciną pospolitą, której korzenie mają tendencję do przerastania, wypychania i zastępowania sobą materiałów mineralnych złoża. Źródło: opracowanie własne. Source: own elaboration. Rys. 2. Porównanie budowy i zasięgu masy korzeniowej badanych roślin w złożach Fig. 2. Comparison of the structure and root mass spread of tested in the beds ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75) 119

Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski Średnie wartości wskaźników i stężeń składników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczanych w poszczególnych złożach (rys. 3) odzwierciedlają omówiony stan i kondycję biologiczną badanych, charakteryzujących się dużą zmiennością w poszczególnych latach eksploatacji badawczej. [mg dm 3 ] [mg dm 3 ] [mg dm 3 ] [mg dm 3 ] 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 1,0 [mg O 2 dm 3 ] [mg O 2 dm 3 ] Źródło: wyniki własne. Source: own study. Rys. 3. Średnie wartości wskaźników i stężeń składników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczanych w poszczególnych złożach w sezonach wegetacyjnych: 2007, 2008, 2010 i 2011 r. Fig. 3. Mean values of pollutant rates and concentrations in sewage treated in beds, in particular vegetation seasons: 2007, 2008, 2010 and 2011 Stwierdzono, że w ostatnich dwóch latach eksploatacji nastąpił wyraźny wzrost skuteczności oczyszczania ścieków we wszystkich segmentach stanowiska badawczego, co może świadczyć o tym, że po trzech latach od jej rozpoczęcia osiągnięto dobry poziom tzw. wpracowania się poszczególnych złóż filtracyjnych. 120 ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75)

Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków... Z analizy badań średniej skuteczności zmniejszania zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach w całym okresie badawczym wynika, że największą efektywność wykazały złoża filtracyjne obsadzone manną i trzciną pospolitą (rys. 4). Należy zauważyć, że skuteczność złoża z manną w usuwaniu składników biogennych azotu i fosforu (92,9% i 87,4%) była znacząco większa od złoża z trzciną pospolitą (74,6% i 57,7%), chociaż trzcina jest uważana przez wielu badaczy za główne nasadzenie w hydrofitowych złożach gruntowo-roślinnych. Efektywność złoża z mozgą trzcinowatą jest dużo mniejsza (63,9% i 56,8%), szczególnie w porównaniu ze złożem z manną. 100 80 60 40 20 0 Źródło: wyniki własne. Source: own study. Rys. 4. Średnia wieloletnia (2007 2011) skuteczność zmniejszania się wskaźników i stężenia składników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczanych w poszczególnych złożach filtracyjnych Fig. 4. Long-term (2007 2011) mean effectiveness in reduction of rates and pollutant concentrations in the sewage treated in particular filter beds ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75) 121

Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski Wyniki badań potwierdziły przewagę technologiczną złóż obsadzonych roślinnością nad złożem bez, przy czym ta przewaga jest wyraźna, jeśli chodzi o usuwanie ze ścieków składników biogennych (N-NH 4, N całk., P-PO 4 ), a mniejsza lub niejednoznaczna w odniesieniu do tlenowych wskaźników zanieczyszczeń (BZT 5 i ChZT). Największą skuteczność, w odniesieniu do złoża bez roślinności, wykazało złoże z manną : 82,5% w usuwaniu N całk. ; 172,9% P-PO 4 i 60,8% BZT 5. Złoże z trzciną było bardziej skuteczne od złoża bez roślinności: 46,5% w usuwaniu N całk., 80,1% P-PO 4 i 59,7% BZT 5. Złoże z mozgą trzcinowatą było najmniej skuteczne: 25,4% w usuwaniu N całk. ; 7,5% P-PO 4 i 49,0% BZT 5 (rys. 5). Nie stwierdzono praktycznie żadnego wpływu roślinnych na skuteczność zmniejszania ChZT, co oznacza, że decydującą rolę w tych procesach odgrywa biomasa bakteryjna osiadła na mineralnych składnikach wypełnienia złóż. Źródło: wyniki własne. Source: own study. Rys. 5. Wpływ roślinnych na skuteczność zmniejszania się wskaźników i stężenia składników zanieczyszczeń w ściekach w odniesieniu do złoża bez Fig. 5. Influence of vegetation on effectiveness in reduction of oxygen rates and concentration of pollutants in sewage with reference to the bed without 122 ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75)

Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków... Podsumowanie Stokowe złoża gruntowo-roślinne są jedną ze skutecznych propozycji technologicznych ITP-GCB w Tyliczu, przeznaczonych do indywidualnego stosowania w zagrodowych oczyszczalniach ścieków na terenach o zabudowie luźnej i rozproszonej, szczególnie na terenach górzystych. Wieloletnie badania poletkowe, przeprowadzone na specjalnym stanowisku, wyposażonym w odpowiednio skonstruowane segmenty tych złóż, z nasadzeniami 3 rodzajów roślin i ze złożem bez roślinności wykazały, że najbardziej przydatną rośliną do monokulturowych ch stokowych, opracowanych w Górskim Centrum Badań i Wdrożeń w Tyliczu, jest manna (Glyceria maxima (Hartm.) Holmb.). Bylina ta wykazała najlepszą kondycję biologiczną, dobry wskaźnik ewapotranspiracji oraz najlepszą średnią wieloletnią skuteczność oczyszczania ścieków, zarówno w odniesieniu do składników biogennych zanieczyszczeń (N całk. i P-PO 4 ), jak i wskaźnika BZT 5., powszechnie stosowana w hydrofitowych oczyszczalniach ścieków, nie nadaje się do w płytkich stokowych złożach gruntowo-roślinnych, ponieważ mimo podobnych do manny wskaźników skuteczności oczyszczania ścieków stwarza swoją nadmierną ekspansją korzeniową niebezpieczeństwo zagęszczania i wypierania ze złóż ich mineralnych składników. Najmniej przydatnym nasadzeniem okazała się mozga, której kondycja biologiczna jest niestabilna, a jej wpływ na skuteczność oczyszczania ścieków w złożu najmniejszy. Bibliografia BRIX H. 1996. Role of macrophytes in constructed treatment wetlands. W: Proceedings of 5 th International Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control. Vienna. Universität für Bodenkultur s.1 6. JUCHERSKI A. 2000. Wpływ wybranych czynników technicznych na skuteczność oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych w oczyszczalniach roślinno-gruntowo-glebowych w rejonach górzystych. Warszawa. Prace Naukowe IBMER. ISSN 0209-1380 s. 38 83. JUCHERSKI A., WALCZOWSKI A. 2009. Badania i rozwój bio-agro-środowiskowych metod i technologii ochrony wód, oczyszczania ścieków i recyklingu wody ze ścieków bytowo-gospodarczych i wód zanieczyszczonych na terenach wiejskich Polski Południowej. Sprawozdanie z badań. Tylicz. IBMER-GCB. Maszynopis s. 18 21. JUCHERSKI A., WALCZOWSKI A. 2010. Badania i rozwój bio-agro-środowiskowych metod i urządzeń do ochrony, oczyszczania i wykorzystania wód pochodzących ze ścieków bytowogospodarczych na terenach Polski Południowej. Sprawozdanie z Badań. Tylicz. ITP-GCB. Maszynopis s. 3 79. OBARSKA-PEMPKOWIAK H., GAJEWSKA M., WOJCIECHOWSKA E. 2010. Hydrofitowe oczyszczanie wód i ścieków. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 978-83-01-16420-1 s. 1 156. ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75) 123

Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski Andrzej Jucherski, Andrzej Walczowski INFLUENCE OF SELECTED MACROPHYTES ON SEWAGE TREATMENT EFFECTIVENESS IN THE SLOPE SOIL-VEGETATION FILTRATION BEDS Summary The aim of presented long-term research was to evaluate the influence of particular monocultures: (Glyceria maxima Hartm.), Canary (Phalaris arundinacea L.) and common (Phragmites australis), on the effectiveness of household sewage treatment in the plot segments of filtration beds, and to select the most useful plant to be cultivated on slope type soil-vegetation filter beds (constructed wetland) of thetylicz system. The plot overgrown with showed the best botanical condition, good evapotranspiration rate (7.9 dm 3 m 2 per day) and the highest long-term average effectiveness of sewage treatment, both in nutrient components (92.9% N tot. and 87.4% P-PO 4 ), as well as BOD (90.6%) and COD (87.9%) rates. The common, because of its exaggerated root proliferation, creates a danger of thickening and replacing mineral components of the bed. On the other hand, the canary is biologically unstable and its influence on the effectiveness of sewage treatment in constructed wetland proved to be the least. Key words: constructed wetland, slope soil-vegetation bed, sewage treatment efficiency, role of macrophytes Adres do korespondencji: dr inż. Andrzej Jucherski Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Górskie Centrum Badań i Wdrożeń w Tyliczu ul. Pułaskiego 25a, 33-383 Tylicz tel./fax 18 471-13-13; e-mail: a.jucherski@itep.edu.pl 124 ITP w Falentach; PIR 2012 (I III): z. 1 (75)