Evaluation of the simultaneous removal of organic matter, nitrogen and suspended solids in a SSHF constructed wetland in Capinha, Portugal

Wiejskie miejscowości w Portugalii, w porównaniu do miast, prezentują niski poziom infrastruktury do oczyszczania ścieków. Z tego względu szczególnie istotne jest zastosowanie rozwiązań technicznie i ekonomicznie uzasadnionych, takich jak systemy hydrofitowe. Obiekty te umożliwiają osiągnięcie jakości oczyszczonych ścieków zgodnych z Ramową Dyrektywą Wodną - 2000/60/EEC a także z Dyrektywą - 91/271/EEC. Wśród krajów basenu Morza Śródziemnego jedynie Francja i Włochy posiadają wytyczne do projektowania systemów hydrofitowych. Duża część takich systemów projektowana była według doświadczeń krajów o umiarkowanym klimacie. Z tego względu w dalszym ciągu istnieje potrzeba sformułowania wytycznych dla krajów ciepłego klimatu. W literaturze jest brak dostatecznych informacji odnośnie zachowania i efektywności systemów hydrofitowych w Portugalii. Z opublikowanych dotychczas danych wynika, że systemy te osiągały wysokie efektywności usuwania substancji organicznej, natomiast niższe w odniesieniu do związków biogennych. Celem pracy była ocena funkcjonowania systemu hydrofitowego z podpowierzchniowym przepływem wody (SSHF) usytuowanego w miejscowości Capinha w Portugalii, głównie pod względem usuwania substancji organicznej oraz związków azotu. Podczas czteromiesięcznego monitoringu obiekt wykazał nieregularność w usuwaniu zawiesiny ogólnej oraz substancji organicznej, wyrażonej w formie ChZT. Efektywności usuwania były mniejsze w porównaniu do wyników publikowanych wcześniej ale ładunek usuwanych zanieczyszczeń z powierzchni jednostkowej był zbliżony. Średnie stężenie substancji organicznej wyrażonej w formie ChZT na odpływie a także średnie stężenie zawiesiny ogólnych przekroczyło wartości podane w Ramowej Dyrektywie Wodnej. Przekroczenie wartości może wyjaśniać zjawisko kolmatacji, które miało miejsce na analizowanym obiekcie. Zaobserwowano także proporcjonalną zależność szybkości usuwanych zanieczyszczeń do ładunku zanieczyszczeń dopływających do systemu. Szybkość usuwania zanieczyszczeń organicznych z powierzchni wynosiła 28 g ChZT/m2źd, chociaż powierzchnia efektywna wydaje się zbyt mała by osiągnąć zadowalającą efektywność usuwania zanieczyszczeń organicznych. W odniesieniu do usuwania azotu (Nog, N-NO3, N-NH4), uzyskano wysoką efektywność wynoszącą 70% oraz średnią szybkość procesu nitryfikacji na poziomie 1,8 g N-NH4/m2źd. Są to wartości znacznie wyższe niż wartość prezentowane w międzynarodowych publikacjach (średnie wartości wynoszą odpowiednio: efektywność - 40÷50% i szybkość procesu nitryfikacji - 0,4 g N-NH4/m2źd). Zaobserwowano również różnice w funkcjonowaniu systemu między okresem wiosennym (kwiecień, maj) a letnim (czerwiec, lipiec), co wynika przede wszystkim ze znacznych różnic między średnią temperaturą powietrza. Zarówno szybkość usuwania zanieczyszczeń, jak i efektywność usuwania były wyższe w okresie letnim, głównie w odniesieniu do związków azotu