Effect of depth and plants on pollutant removal in horizontal subsurface flow constructed wetlands and their application in Ethiopia

Die vorliegende Arbeit behandelt die Schadstoffeliminierung, das Nitrifikationspotenzial und das hydrodynamische Verhalten horizontal durchflossener Bodenfilter (subsurface flow-constructed wetlands, HSSFCW) in Abhängigkeit von ihrer Beettiefe und Bepflanzung. Die betreffenden Untersuchungen erfolgten in Langenreichenbach (Deutschland) von September 2010 bis September 2012 und in Arba Minch (Äthiopien) von Juli 2012 bis März 2013. An beiden Standorten wurden unbepflanzte und bepflanzte (planted, p) Bodenfilter mit Beettiefen von 25 cm (H25) und 50 cm (H50) im Pilotmaßstab bei hydraulischen Aufenthaltszeiten (hydraulic resicence time, HRT) von 6 Tagen untersucht. In Arba Minch erfolgten zudem durch Einstellung erhöhter flächenbezogener Belastungsraten (hydraulic loading rate, HLR) Untersuchungen bei HRT von 1,5 Tagen (H25) und 3 Tagen (H50). Während in Arba Minch nur die Influenten und Effluenten untersucht wurden, erfolgten in LRB zusätzlich Analysen von Lösungen verschiedener Probenahmepunkte in den Bodenfiltern selber. Tracer-Studien in LRB belegten einen höheren hydraulischen Wirkungsgrad von Bodenfiltern mit einer Tiefe von nur 25 cm. In Filtern beider Beettiefen zeigte Pflanzenbewuchs diesbezüglich nur geringe Effekte. In LRB waren bei gleichen HRT die flächenbezogenen Eliminierungsraten in Bodenfiltern mit Beettiefen von 50 cm für BSB5, TOC, TN und E. coli signifikant höher als die in Bodenfiltern mit 25 cm Tiefe. Für NH4+-N zeigten sich hier keine Unterschiede. Die volumenbezogenen Eliminierungsraten der Bodenfilter H25p und H50p für TN und NH4+-N waren durch signifikante Unterschiede gekennzeichnet. Hingegen wurden die BSB5, TOC, TN, NH4+-N und E. coli nicht durch die Beettiefe beeinflusst. Der Effekt der Bepflanzung auf die Eliminierung von TN und NH4+-N war im Gegensatz zu der von CBSB5, TOC und E. coli sowohl bei Volumen- als auch Flächenbezug signifikant. Bei gleicher HLR und damit unterschiedlichen HRT differierten in Arba Minch die flächenbezogenen Eliminierungsraten für TSS, BSB5, CSB, TKN, PO43--P und NH4+-N in Bodenfiltern mit 25 cm und 50 cm Bodentiefe nicht signifikant voneinander. Hinsichtlich der volumenbezogenen Raten zeigte sich für TKN eine signifikant höhere Eliminierung in den H25 Becken. Die Bepflanzung wirkte sich hier sowohl auf die flächen- als auch volumenbezogenen Eliminierungsraten von TKN, NH4+-N und PO43-- P positiv aus. Unter Verwendung des P-k-C* Modells war die Konstante kA, bei 20°C für TN und NH4+-N in der Anlage Arba Minch erhöht und der BSB5 in beiden unbepflanzten Becken auf einem ähnlichen Niveau.

Author dc:creator

• Ayano, Kinfe Kassa

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus4-46787
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3931

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/4228