圖1:用當地植物進行過濾試驗設計狼尾草p。舒馬赫而且Arundo donax、安哥拉。
全文
Mampuya有點Fidele＊菲利普Audra
理工學院實驗室，UPR 7498，尼斯索菲亞理工學院，Université Côte d’azur, 930 Route des Colles, 06903，索菲亞安提波利斯，法國*通訊作者:Mampuya Kinda Fidele，理工學院實驗室，UPR 7498，尼斯索菲亞理工學院，Université Côte d’azur, 930 Route des Colles, 06903，索菲亞安提波利斯，法國;電子郵件:mampuya-kinda.fidele@etu.univ-cotedazur.fr
本研究調查了兩種本地蘆葦的潛力(Arundo Donax而且狼尾草Purpureum舒馬赫)來自安哥拉Uíge省，用於淨化金帕維塔大學校園的廢水，采用垂直流動模式，在熱帶氣候下。這些大型植物的性能評估基於一個實驗係統，該係統擁有三個塑料盆地，每個盆地的容量為84 L，其中包含0.25 m厚的礫石層和0.1 m厚的沙層。第一個盆種了Arundo Donax，第二個與狼尾草p。舒馬赫最後一個是沒有植被覆蓋。結果表明，與未種植濾池相比，種植濾池處理後的出水礦化效果較好，COD(化學需氧量)較好。事實上，根和根莖的作用允許營養物質的顯著消除，盡管平均減少5天的生化需氧量(BOD)5)的比率較低。此外，糞便大腸菌群的微生物清除效果平均良好，經這些過濾器淨化的廢水清澈無味。植入式過濾器Arundo Donax能更有效地清除大腸杆菌(大腸杆菌)和腸球菌比較狼尾草p。舒馬赫．
種過濾器;Arundo Donax；狼尾草p。舒馬赫；廢水;熱帶氣候;大型植物
衛生問題仍然是全世界關注的一個問題，目前隻有68%的世界人口能夠使用基本設施。撒哈拉以南非洲的比率最低，因為安哥拉是[1]部分。事實上，安哥拉的汙水收集網絡主要是單一的。它們隻存在於少數城市，覆蓋率極低(萬博、納米比亞、敦多和紹裏莫)。根據Vierra C[2]，國家水平生產250公頃3.2012年需要處理的廢水為381 hm3.其中/年預計在2017年。因此，將廢水排放到直接環境中使其不適於用水，並導致人類死亡和疾病。隻有幾個大城市有35萬住房。例如羅安達、本格拉、洛比托等都有汙水處理係統[3]。因此，以化糞池、通風改良坑(VIP)廁所和不能對汙水和排泄物進行充分處理的汙水池為基礎的自主衛生係統應被忽視。自2002年以來，安哥拉政府投資於清潔水和衛生項目，以實現2030年可持續發展目標[5]。然而，在城市地區、甚至在農村地區安裝常規衛生和飲用水服務的努力仍然是對人口的一個永久威脅。安裝的常規處理係統過於複雜、不完善、昂貴，而且很快就會失效。此外，該領域缺乏足夠數量的合格技術人員和管理人員，以確保現有基礎設施的維護，以及分配給城市地區的項目成本高於農村地區的比例失調，都是這種功能失調的原因。1993年對西非和中非的情況(155個處理確定的工廠)的審查表明，使用活性泥漿和細菌床的傳統汙水處理技術占機能失調的[7]的75%。
目前，植物過濾器被認為是可持續發展的汙水處理技術的環保選擇。“人工濕地”的概念是相當新的，但這個概念是古老的，在過去的埃及和中國已經用於衛生。根據Brix H(1994)[9]，幾個作者(Godfrey PJ，等人[10]，Athie D，等人[11]，Reddy KR，等人[12]，Cooper PF，等人[13]，Etnier C，等人[14]，Moshiri GA [15]， Bavor HJ，等人[16])已經證實了它們在廢水降解中的有效性。這種衛生技術也在中非和西非進行了試驗[17-20,6]。這種可靠、穩健和質樸的汙水處理技術適用於非集體和集體衛生，適用於典型熱帶環境的中小型社區[50-2000人口當量(PE)][21]。用於種植過濾器的植物具有不同的性質，並具有降解碳和微生物汙染的能力。使用當地植物使技術更加經濟和適應。
這項工作的目的是確定熱帶地區當地植物在垂直流動狀態下，在人工濕地中減少金帕維塔大學(UNIKIVI)排放的碳、細菌和流出營養素的潛力。我們比較了一個種植先導係統的濾液質量與Arundo Donax而且狼尾草Purpureum舒馬赫，分別到一個未種植的試點係統。然後，根據這些結果，我們確定了在種植試點係統中最有效的本地大型植物。
材料
該試驗研究位於Uíge市的金帕維塔大學。該地區氣候溫暖濕潤，平均降雨量1400 mm，溫度18 ~ 32℃。實驗裝置(圖1)由三個塑料盆組成，每個塑料盆容量84 L，填充粒度4 ~ 8 mm的礫石，厚度0.25 m，頂部覆蓋0.1 m粒度2.5/5 mm的沙子層。一個未種植的盆地作為對照(BR:紅盆)和其他兩個種植的是狼尾草purpureum Schumach (BB:藍色盆)，和Arundo Donax(BV:綠盆)，株密度約70株/m2．
這些飛行員的飼料來自大學校園的廢水，排放量為20 l.j.－1(2019年10月至11月)－1(2020年12月至2020年3月)，每周定期舉行一次。流體在重力作用下通過基底滲出。濾液被每個盆底部的排水管收集，然後排放到位於先導器下遊的滲透結中，該滲透結配有植物組合(Arundo Donax莎草紙莎草，香蒲，莎草交替葉)，以改善濾水係統的汙水降解及排放。為飛行員提供動力的燃料箱是一個22升的聚乙烯罐。兩種草的幼芽都是從自然環境中采集的。
液壓過濾床
過濾係統的水力監測記錄了水深0.05 m的原汙水從基質表麵排出並消失的滲透時間。還考慮了居住期間的水量(mL.min .)－1)，處理過程中因蒸散損失的水分以百分比表示，計算公式為[6]:
在那裏,問(mL.min－1)為入滲流量，Ve為出水體積(mL)， t為入滲時間(min)。
複習的方法
理化和微生物參數的測定:從大學校園收集了未經處理和處理過的汙水樣本，然後送到Uíge的供水和衛生公司批準的實驗室進行物理分析(Empresa de Água e Saneamento do Uíge-EASU)，送到羅安達的AmbiÁfrica進行細菌分析。
使用萬用表HANNA EDGE探針HI 2020-02和HI 11310溫度傳感器現場測定溫度、氫勢(pH)和電導率(EC)。懸浮物質(TSS)是通過真空纖維素過濾器過濾，網目0.45 m，符合法國標準(AFNOR T90-105)。化學需氧量(COD)的測定采用法國標準方法AFNOR T90- 101，使用HANNA Iris HI 801分光光度計，樣品中的有機物在150℃下被過量的熱酸性重鉻酸鉀氧化，然後在硫酸銀的存在下進行測定。用比色法在620 nm下給藥過量的重鉻酸鉀。采用AFNOR T90-110法測定凱氏定氮(TKN)。使用相同的HANNA HI 801分光光度計，有機氮被硫酸礦化成氨氮在催化劑的存在。在酸礦化和過硫酸鉀後測定總磷(TP)，然後分析磷酸鹽(AFNOR T90-023)。5天生化需氧量(DBO5)采用基於Warburg原理(AFNOR T90-103)的測壓法測定。總大腸菌群的研究和計數，大腸杆菌和腸球菌檢測采用IDEXX Colilert-18和Quanti-Tray (ISO 9308-2)方法。
樣品:在4個月的時間裏(2019年10月至2020年3月)，每個月收集兩次樣本，如下:在為三個試點提供的水箱的出水口收集一份原水樣本，然後在這些相同的過濾器的出水口收集一天後收集三份處理水樣本，最後在7天後再收集三份。在收集的56個樣本中，由於COVID-19大流行期間的旅行限製，以每個樣本11個分析的速度進行了616個分析，占最初計劃分析的66.7%。
統計分析:數據的準備和統計處理(物理和微生物樣品的分析結果)使用Excel (Microsoft 365)和IBM SPSS統計軟件，版本20進行。
理化數據進行了正態性檢驗。微生物計數經過對數變換，以接近正常。這些分析表明，處理後出水的理化濃度和微生物參數不正常，不均勻。使用非參數檢驗顯示濾波器樣品之間無顯著性差異，用於濾波器對的配對比較，通過Kruskal-Wallis檢驗。假設H0為分布間相等，顯著性閾值為p>0.05。
原汙水的特性
UNIKIVI的原始出水具有平均測量值和基本趨勢(pH=7.86)，表明其可生物降解(COD/BOD)5=1.56<3)(附錄1)[22]。常規參數如表1所示。
| 參數年代 | 最大值 | 最小值 | 平均值 ±σ |
| pH值 | 8.66 | 7.46 | 7.86±0.38 |
| 溫度(°C) | 26.6 | 18 | 22.86±3.16 |
| 電子商務(μS.cm－1） | 1024 | 406 | 609.88± 250.02 |
| 鱈魚(毫克。l－1） | 1220 | One hundred. | 375.25± 260.02 |
| BOD(毫克。l－1） 5 |
413 | 164 | 240.13±96.03 |
| TSS(毫克。l－1） | 648 | 35 | 316.84±199.06 |
| TKN(毫克。l－1） | 141 | 10 | 53.1±43.21 |
| TP(毫克。l－1） | 45 | 1 | 16.0±14.82 |
| 總大腸菌群(UFC.100 mL－1） | > 2420 | > 2420 | > 2420±0 |
| 大腸杆菌(UFC.100毫升－1） | > 2420 | > 2420 | > 2420±0 |
| Enterococci(UFC.100毫升－1） | > 2420 | 437 | 2090±809.56 |
表1:金帕維塔大學(n=56)的原始出水特征。
液壓過濾器
的水力流量Arundo Donax(750 - 389 mL.min－1)，雖然比種植的過濾器的濃度要高狼尾草p。舒馬赫(656 - 438 mL.min－1)，在實驗開始(10月上旬至11月上旬)下降，然後在11月中旬BB種植過濾器，並於12月初為種植過濾器BV(圖2)。在測試期間，每個濾水器總共供應了240升的水，種植的BV在種植BB過濾器為83.1L(34.6%)，在未種植BR濾清器46.1 L(19.2%)。由於大型植物的根係和根莖生長，植物種植過濾器的滲透時間減少了15至16 mn(滲透時間從18.9%提高到24.5%)(表2)V種植的過濾器沒有返回任何體積的水。這種損失與蒸散現象有關，這意味著飼糧增加到40 L.j－1．表2顯示了不同過濾器的水力特性。
圖2:植物濾池出水平均流量的時間演化Arundo donax(BV)，狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR)．
| 滲透係統 | 平均浸潤時間(min) | 平均回收量(L) | 平均流速(mL.min-1) | 平均體積損失(L) |
| BB(種植土壤的 狼尾草原理圖頁。） |
15日9 | 156年,9 (65年4%) |
705 | 83年,1 (34 6%) |
| BR(unplanted土壤) | 19日,6 | 193年,9 (80年8%) |
614年,9 | 46歲,1 (19 2%) |
| BV(種植土壤的 Arundo Donax） |
14日8 | 151年,7 (63年2%) |
1 030年4 | 88年,3 (36歲,8%) |
表2:種植和非種植過濾器的水力特性。
飛行員的治療性能
原始出水記錄的溫度從18°C到26.6°C，在過濾器入口的平均溫度為22.9°C。對於處理過的廢水，24小時後溫度為24℃，一周後降至23℃。pH有基本趨勢，平均為7.9。種植濾池的pH穩定在7.4，而未種植濾池的pH穩定在7.4R1周後，過濾器升至8.1。然而，到2019年11月，未種植的過濾器一周後pH值為9.6，平均增加了2個單位;這是因為清潔產品排出的廢水中含有肥皂和雜草(藻類)。
原液電導率在1024 ~ 406 μS.cm之間波動－1，隨未栽植處理的增加而減少R平均為610 μS.cm－1(圖3)。這種行為類似於BB和BV種植過濾器(2019年10月)。
原液的TSS平均濃度在35 - 684毫克之間波動。l－1．BR與其他兩種種植過濾器相比，未種植過濾器在兩個停留期間提供了平均83- 85%的去除率，TSS的平均濃度為31 ~ 25 mg。l－1．BV種植過濾器在2020年2月中旬的24小時內減少了- 14%，然後在一周後改善了14%。這是由於原始出水的質量，有機物含量較低，且極堿性(pH=8.66，始終≥8)。2019年12月和2020年2月在原始出水觀察到的TSS峰值對應於期末考試和入學競賽期間學生人數的增加(圖4)。然而，過濾器中的濃度仍然非常低，從27.5到25毫克不等。l－1．經過一周的處理，種植過濾器的TSS去除率提高了83%。然而，對於濾液的濃度和TSS保留量(配對樣品，簽名Kruskal Wallis檢驗，顯著性閾值p>0.05)，統計分析表明，三種過濾係統之間不考慮停留時間，無顯著性差異。
圖3:在植物過濾器的輸入和輸出處的原始流出物(原始WW)的電導率(EC)的時間演化Arundo donax(BV)，狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR)後1天和7天。
圖4:在植物過濾器的輸入和輸出的原始出水(raw WW)的總懸浮物(TSS)的時間演變Arundo donax(BV)，狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR)後1天和7天。
對於COD，在過濾係統入口的原始出水的平均濃度變化很大，平均為375毫克。l－1．2019年11月的峰值為1220毫克。l－1(高於平均COD的69%)，是校園學生增加導致的超負荷的結果(圖5)R未種植濾池在24 h後COD的平均去除率為83%，1周後提高到91%。Kruskal-Wallis試驗表明，BR濾波器和兩個種植濾波器(BB和BV24小時)治療一周後。然而，種植過濾器顯示，在處理一周後，COD減少顯著提高81%。
圖5:植物過濾器入口和出口的原始出水(raw WW) COD含量的時間演化Arundo donax(BV)，狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR)後1天和7天。
對於BOD5，平均原始出水濃度為240.1 mg。l－1．所有過濾器都有一個平均BOD5去除24 h < 50%， DBO表現為陰性5達到- 27%的BB24小時後種植過濾，一周後- 40%。統計學分析表明，三種BOD之間無顯著性差異(Kruskal-Wallis檢驗，p>0.05)5治療係統，不論治療期間，但BV種植過濾器在停留一周後，其性能顯著提高至54%。
原液的平均TKN濃度為53.1mg.L－1．另一方麵，種植過濾器B濾液的TKN濃度B低(9到4毫克。l－1)，降低了83 - 93%，高於對照未種植過濾器在2個停留期間的降幅(圖6)。此外，在2019年12月初，觀察到BR未種植過濾器在兩個處理期間連續的負保留率為- 19%和- 21%。對於種植過濾器(BV)和未種植的過濾器(24小時BR)入住一星期後。在過濾係統入口的總磷(TP)中，未經處理的出水的平均濃度在0.9到44.8毫克之間波動。l－1在三個過濾器的出口，TP濾液濃度幾乎為零(圖6)。種植過濾器顯示出更好的TP平均去除率，在兩個時間段內從91%到99%，因此在三個試點之間沒有觀察到顯著差異(Kruskal-Wallis檢驗，p>0.05)。
圖6:植物過濾器入口和出口的原始出水營養物(EU Brut)的時間演化Arundo donax(BV)，狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR)後1天和7天。
過濾係統入口的原始出水平均為2,420 UFC.100 m。l－1總大腸杆菌群的。在兩個停留期間，這三個過濾器的濾液的總大腸菌群濃度沒有出現很大的下降，其平均去除率保持在50%以下。
為大腸杆菌，三個過濾器的原始出水和24小時濾液的菌落數為>2,420 UFC.100 m。l－1．BV種植過濾器具有較好的性能大腸杆菌根據方差分析(Kruskal-Wallis檢驗，p<0.05)，種植的過濾器與種植的過濾器相比，在停留一周後，降低了98%，而對照過濾器為68%(圖7)Arundo Donax(BV)和其他三個過濾器(24小時BRBB和BV)，為期一周。
圖7:總結了在進水口和出水口對樣品的平均消減量的測量結果Arundo donax種過濾器(BV)，狼尾草p。舒馬赫種過濾器(BB)和未種植的過濾器(BR)．
對於腸球菌，原始廢水和BV種植過濾器的平均濃度分別為1,757 UFC.100 m。l－1在居住一周後，平均去除93%(圖7)。然而，在2020年2月，在未種植的BR過濾24 h後(- 111%)B種植過濾器(- 26%)一周後。事實上，未種植BR過濾器收到437 UFC.100 m。l－1從原始廢水中釋放出921 UCF.100 m的腸球菌。l－124小時後B植入式過濾器拉出550 UFC.100 m。l－1一個星期後。統計分析證實，大腸杆菌和大腸杆菌在消滅腸球菌方麵存在顯著差異V種植過濾器和其他兩個過濾器(24- h BR和BV) (Kruskal-Wallis檢驗，p<0.05)。
真正的刪除
上述計算的表觀去除率不考慮試驗期間的降水和蒸散發。這些可能最終會改變過濾係統中流出物的體積。考慮到體積的這種變化，處理結果可以得到改善，因此可以通過實際(或絕對)去除過濾器來計算[18,23]:
其中入口荷載(g)=濃度(g.L－1) *進入過濾器的原水體積(L)，出水負荷(g)=濃度(g.L)－1) *返回量(L)，在每個係統的出口處。
除BB種植過濾器TSS在停留一周後增加2%。當TKN在24 h和7 d平均增加到20%和12%時，營養物質有所改善，而TP在24 h平均增加了4%，並在7 d穩定在99%。細菌學治療平均提高了17%enterococci糞便和總大腸菌群在24小時內的感染率為13% - 16%。停留一周後，過濾器去除種植BB惡化，但BV種植過濾器改進了13%到25%。圖8顯示了三套UNIKIVI汙水過濾係統的實際拆除情況。
圖8:實際減少的種植過濾器Arundo donax(BV),狼尾草p。舒馬赫(BB)和未種植的過濾器(BR) 24小時，一周(詳情見附錄2)。
金帕維塔大學校園廢水的生物降解性，通過三個試點過濾，提供了碳汙染和營養的良好去除。BV2019年11月中旬種植過濾器的原因是320毫米的降雨和低溫(22.5-23°C)增加了根莖的密度。請注意，涼爽的天氣還增加了基質的濕度和流出物的粘度，這導致水深需要更長的時間通過基質滲透。從20到40的切換－1減少了蒸散發的影響V種植過濾器用於一周的處理居住。在兩個停留期間，原始出水的平均溫度相對於過濾器的溫度波動±1°C;這隻是由於土壤的新鮮，受植物的存在，保護過濾器[7]的表麵的青睞。然而，在表2中可以清楚地觀察到未種植過濾器的滲透時間的增加，這意味著滲透速率的降低。這是由於粗料和細料的飽和堵塞了原汙水通過的過濾體的孔隙。事實上，植物的莖包含在種植過濾器中，可以穿透堵塞層，為周圍的水流打開自由的空間。這使它們能夠滲透大量的水。因此，液壓流量的BV種植過濾器的效率為66%，高於未種植過濾器的效率。這允許處理更大的汙水量，或減少所需的人均當量麵積。蘆葦的機械作用確保了種植的過濾器不堵塞。
圖3顯示了B的平均ECB和BV種植過濾器濾液(763和672 μS.cm－1)高於未種植過濾器(486 μS.cm)－1)和原始出水(610 μS.cm－1)．Mandi L等人[18]和Brix H[25]使用root”得到了類似的結果。Arundo Donax，他們將EC的增加歸因於蘆葦的存在。此外，Finlayson和Chick(1983)在對一個麻風蒲種植園的研究中，將這種增加與植被蒸散現象聯係起來，後者傾向於集中汙水。同樣，Ranjani等人[26]將這種增加與土壤礦物淋溶和有機質礦化聯係起來。然而，BR未經種植的過濾器隨著原始出水濃度的增加而減少。結果與Tanner CC等人[27]的結果相似，Achack M等人[23]引用了Tanner CC等人[27]的結果，他們觀察到在礫石床上種植Schoenoplectus validus當停留時間增加時。過濾器的供氣時間和休息時間每周交替進行，確保了不飽和區域的透氣和過濾器的礦化。根據Achak M等人[23]的說法，在幹燥時期的陽光照射可以使土壤緊實，從而恢複其滲透特性。圖2說明了BR未種植的過濾流重複(2019年12月中旬至2020年2月中旬)。
在這項研究中，種植過濾器的pH值下降了半單位，從原廢水的平均7.9下降到過濾器的7.4。這種過濾器的酸化可能是由於硝酸NH的氧化4+或鱈魚[6]。根據Achak M等提到的Tanner CC等[27]，在沉流Schoenoplectus Validus的礫石過濾器中，觀察到類似的結果，pH值從原始出水的7.2輕微下降到處理後的出水的6.6到7。
總的來說，與原始汙水相比，種植的Arundo donax (BV)顯示出顯著的物理-化學去除效果(40- 99%)，並提供了足夠的停留時間(圖5)V種植過濾器在兩個處理期間的效率特別高(COD為79% - 80%)，與BRunplanted過濾器。不同過濾器的過濾器中COD水平的下降是由於粗物質在過濾器表麵的物理滯留和通過孔隙的較細物質，以及出水被微生物區係氧化。水力滯留時間縮短了(15 - 20分鍾)(表2)，這是因為薄薄的沙層不能很好地滯留TSS和去除COD，而且植物的根係和根莖的存在增加了滲透速度，允許接受水力超載[28]。
此外，與種植過濾器相比，控製過濾器的TSS降低了5 - 2%，降低率在83 - 85%之間。TSS的減少是由於粗、細固體廢物在過濾器表麵的過濾和沉澱，形成了必須不時刮除的汙泥沉積。此外，研究發現，有植被覆蓋的濾液清澈無味，與原始出水相反，這是一個很好的係統功能的定性指標。
對於營養物質，種植過濾器對整個係統的TKN去除率在24小時內為78- 83%，7天後從88%提高到93%，而對照過濾器的TKN去除率仍然限製在75%。根據Ouattara JMP等人[6]的說法，這一結果是由於硝化細菌對硝酸的生物氧化和植物的同化。unplanted BR過濾器在兩個處理期間的性能均為- 19%和- 21%。這些負值可能是由於沒有植被覆蓋的過濾器中TKN過載造成的。接受了10毫克的原水含量。l－1，過濾器釋放11.9毫克。l－124 h後，服12.1 mg。l－1一個星期後。值得注意的是，未種植BR過濾器的出口TKN值增加。Mandi L等人[18]在對蘆葦用於城市汙水處理的研究中也發現了類似的結果。這些作者將未種植的過濾器中- 17%的氨的去除歸因於過濾器輸出的氨排出物過載。此外，TP的去除率波動不大，但三個係統在兩個時間段都處於可接受的水平，7天後達到99%。根據Brix H [25]， TKN和TP的去除效率是由於EC的增加。類似地，Mandi L等人引用的Wathugala AG等人[29]對蘆葦也實現了接近100%的TP減少。的生化需氧量5在24小時內，去除率保持在50%以下。所有三種係統都記錄了負麵的性能，這可以解釋為過濾器過濾塊的堿化，降低了它們的生物性能。盡管如此，種植過濾器Arundo Donax一周內改善至54%的去除率。
從細菌學的角度來看，種植的Arundo donax (BV)通常表現出比未種植的B更好的去除效果R過濾器。後者與原始出水相比有了相當大的改善(7- 98%)，提供了足夠的停留時間。事實上,BV種植過濾器顯著減少98%大腸杆菌後7天。在一項類似的研究中，Ouattara JMP等[6]獲得了98%和90%的成功率大腸杆菌分別為植物覆蓋物過濾器和控製過濾器的去除結果。最後，對於腸球菌，種植過濾器狼尾草p。舒馬赫(BB)提供了67%的去除，而Arundo Donax種過濾器(BV)優於93%。這些結果可能是由於根分泌物分泌的作用，由蘆竹和狼尾草p。舒馬赫，它可能具有殺菌作用(表3和4)[30]。
在安哥拉Uíge的Kimpa Vita大學校園進行的試點研究突出了當地蘆葦的潛力(Arundo Donax而且狼尾草p。舒馬赫)，通過根和根莖的作用，清除養分(95% TKN和99% TP)。雖然砂在消除有機汙染方麵的表現為BR未種植過濾器的COD和TSS分別為93%和87%，植被覆蓋過濾器的COD和TSS分別提高了87%和89%。未種植過濾器的平均BOD5減肥率較低，但種植後可增加到71%Arundo Donax(BV)過濾器。盡管在同樣的過濾器中，微生物去除率平均為99%，糞便大腸菌群去除率為96%enterococci在過濾器中放置一周後，總大腸菌群去除率達67%，令人滿意。
在此基礎上，驗證了蘆葦過濾器對生活汙水的淨化效果。Arundo donax提供更好的液壓流量(1030 mL.min)－1相比於狼尾草(705 mL.min)，它具有更高的抗洪能力－1)．在消除碳汙染(COD和TSS)方麵，仍可通過增加過濾塊(砂≥0.30 m)的厚度來改善這些試點的物理性能。對於24 h以上的處理，還可以通過在飽和區上方放置呼吸管來改善生物條件，產生好氧和缺氧共存條件[31,28]。
附錄1
| (a)水力停留時間=1天;(n = 56);BR(unplanted土壤) | ||||||||
| 參數 | 有機廢水(毫克/升) | 減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 67 | 31 | 10 | 22 | 99 | 83 | 33 | 22 |
| 生化需氧量5 | 180 | 130 | 83 | 32 | 77 | 37 | －10 | 29 |
| TSS | One hundred. | 31 | 11 | 28 | 97 | 83 | 29 | 22 |
| TKN | 21 | 14 | 5 | 7 | 88 | 59 | -19年 | 36 |
| TP | 1 | 0, 3 | 0 | 0、7 | One hundred. | 88 | 19 | 28 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 2420 | 2420 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 大腸杆菌 | 2420 | 2153 | 816 | 655 | 66 | 11 | 0 | 27 |
| Enterococci | 2420 | 987 | 93 | 912 | 96 | 30. | -111年 | 79 |
| (b)水力停留時間=1天;(n = 56);BB(種植土壤的狼尾草p。Schumach） | ||||||||
| 參數 | 有機廢水(毫克/升) | 減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 170 | 76 | 38 | 45 | 92 | 67 | 13 | 28 |
| 生化需氧量5 | 293 | 153 | 77 | 63 | 79 | 27 | -27年 | 36 |
| TSS | 91 | 47 | 22 | 27 | 95 | 75 | 9 | 28 |
| TKN | 21 | 9 | 0 | 8 | One hundred. | 83 | 69 | 12 |
| TP | 1 | 0, 4 | 0 | 0, 6 | One hundred. | 93 | 69 | 10 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 2420 | 2420 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 大腸杆菌 | 2420 | 2180 | 980 | 588 | 59 | 10 | 0 | 24 |
| Enterococci | 2420 | 981 | 31 | 1130 | 94 | 58 | 0 | 46 |
| (c)水力停留時間=1天;(n = 56);BV(種植土壤的Arundo donax） | ||||||||
| 參數 | 有機廢水 (毫克/升) |
減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 113 | 55 | 37 | 25 | 91 | 79 | 54 | 12 |
| 生化需氧量5 | 209 | 123 | 74 | 48 | 82 | 40 | -23年 | 34 |
| TSS | 41 | 28 | 21 | 8 | 95 | 78 | -14年 | 38 |
| TKN | 24 | 10 | 1 | 8 | 96 | 78 | 63 | 13 |
| TP | 1 | 0, 4 | 0 | 0、5 | One hundred. | 91 | 63 | 13 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 2022 | 33 | 974 | 99 | 16 | 0 | 40 |
| 大腸杆菌 | 2420 | 2252 | 1414 | 411 | 42 | 7 | 0 | 17 |
| Enterococci | 2420 | 1351 | 205 | 1173 | 90 | 38 | 0 | 43 |
| (d)水力停留時間=7天;(n = 54);BR(unplanted土壤) | ||||||||
| 參數 | 有機廢水 (毫克/升) |
減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 32 | 20. | 0 | 11 | One hundred. | 91 | 75 | 8 |
| 生化需氧量5 | 288 | 127 | 42 | 87 | 83 | 44 | -20年 | 37 |
| tss | 62 | 25 | 10 | 16 | 97 | 85 | 25 | 24 |
| TKN | 17 | 8 | 0 | 6 | One hundred. | 75 | -21年 | 40 |
| TP | 1 | 0, 2 | 0 | 0, 6 | One hundred. | 99 | 93 | 2 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 1623 | 548 | 899 | 77 | 33 | 0 | 37 |
| 大腸杆菌 | 2420 | 770 | 32 | 1118 | 99 | 68 | 0 | 46 |
| Enterococci | 1986 | 469 | 1 | 778 | One hundred. | 80 | 18 | 32 |
| (e)水力停留時間=7天;(n = 54);BB(種植土壤的狼尾草p。舒馬赫） | ||||||||
| 參數 | 有機廢水 (毫克/升) |
減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 140 | 46 | 16 | 40 | 96 | 81 | 44 | 18 |
| 生化需氧量5 | 263 | 147 | 57 | 82 | 79 | 33 | -40年 | 43 |
| TSS | 37 | 26 | 11 | 8 | 95 | 83 | 27 | 24 |
| TKN | 12 | 4 | 0 | 4 | One hundred. | 93 | 79 | 6 |
| TP | 1 | 0, 2 | 0 | 0, 4 | One hundred. | 99 | 97 | 1 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 2023 | 35 | 974 | 99 | 16 | 0 | 40 |
| 大腸杆菌 | 2420 | 1291 | 30. | 1244 | 99 | 47 | 0 | 51 |
| Enterococci | 2420 | 754 | 173 | 836 | 93 | 52 | -26年 | 51 |
| (f)水力停留時間=7天;(n = 54);BV(種植土壤的Arundo donax） | ||||||||
| 參數 | 有機廢水 (毫克/升) |
減少(%) | ||||||
| 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | 馬克斯 | Moy | 最小值 | σ | |
| 鱈魚 | 51 | 33 | 13 | 14 | 97 | 80 | 49 | 17 |
| 生化需氧量5 | 214 | 93 | 35 | 64 | 79 | 54 | 7 | 28 |
| TSS | 58 | 34 | 22 | 12 | 95 | 77 | 14 | 32 |
| TKN | 16 | 6 | 0 | 7 | One hundred. | 88 | 60 | 15 |
| TP | 1 | 0 1 | 0 | 0, 3 | One hundred. | 99 | 95 | 2 |
| 總大腸杆菌群 | 2420 | 1883 | 272 | 1074 | 89 | 22 | 0 | 44 |
| 大腸杆菌 | 73 | 40 | 8 | 31 | One hundred. | 98 | 97 | 1 |
| Enterococci | 491 | 166 | 1 | 228 | One hundred. | 93 | 80 | 9 |
表3:對種植過濾器進口和出口樣品進行的物理和微生物分析總結BBBV和未種植的過濾器BR停留時間為24 h (a, b, c)和一周(d, e, f);n:數據個數;馬克斯:最大值;分鍾:最小值;Moy:平均值;標準差σ。
附錄2
| 一天後保留率(%) | 鱈魚 | TSS | 生化需氧量5 | TKN | TP | 總大腸杆菌群 | 大腸杆菌 | Enterococci |
| BV:種植的土壤Arundo Donax | 87 | 86 | 62 | 86 | 94 | 47 | 41 | 61 |
| BR: unplanted土壤 | 86 | 86 | 49 | 66 | 90 | 19 | 28 | 44 |
| 改進(%) | －1 | 0 | 13 | 20. | 4 | 28 | 13 | 17 |
| BB:種植的土壤狼尾草p。舒馬赫 | 79 | 84 | 52 | 89 | 95 | 35 | 41 | 73 |
| BR: unplanted土壤 | 86 | 86 | 49 | 66 | 90 | 19 | 28 | 44 |
| 改進(%) | 7 | －2 | 3. | 23 | 5 | 16 | 13 | 29 |
| 7天後保留率(%) | DCO | 市場經濟地位 | DBO5 | TKN | TP | 總大腸杆菌群 | 大腸杆菌 | Enterococci |
| BV:種植的土壤Arundo Donax | 87 | 85 | 71 | 92 | 99 | 67 | 99 | 96 |
| BR: unplanted土壤 | 93 | 87 | 55 | 80 | 99 | 46 | 74 | 83 |
| 改進(%) | 6 | －2 | 16 | 12 | 0 | 21 | 25 | 13 |
| BB:種植的土壤狼尾草p。舒馬赫 | 87 | 89 | 56 | 95 | 99 | 45 | 65 | 68 |
| BR: unplanted土壤 | 93 | 87 | 55 | 80 | 99 | 46 | 74 | 83 |
| 改進(%) | 6 | 2 | 1 | 15 | 0 | －1 | 9 | -15年 |
表4:24小時和7天後，在種植和非種植過濾器中實際清除UNIKIVI流出物;BB:植入式濾波器狼尾草Purpureum舒馬赫；BV:植入式濾波器Arundo Donax；BR: unplanted過濾器。
- 世衛組織、聯合國兒童基金會(2017年)飲用水、環境衛生和個人衛生進展:2017年最新情況和可持續發展目標基線。日內瓦。［Ref。］
- Vierra C (2013) Águaglobal: Cluster da água安哥拉。A internacionalização do sector portugues da água: Porto: Associação Empresarial de Portugal。
- Vierra C, Ferraz N, Roques S (2014) Cluster da água安哥拉。Uma estratégia colectiva: Manual de boas práticas。波爾圖:Associação葡萄牙帝國。
- 李麗娟，李麗娟，李麗娟(2012)紫貂和可可底物的滲透。科學雜誌25:139- 151。
- 聯合國兒童基金會A, ADRA A (2016) Água e saneamento em Angola no Orçamento Geral do Estado (OGE)。
- 瓦塔拉JMP，古裏巴利L，馬尼讚PN, Gourène G(2008)氣候特征résiduaires城市人造濕地à垂直排水planté avec panicum最大熱帶氣候。科學通報23:25-40。［Ref。］
- Kone D (2002) Épuration des eaux usées par lagunage à microphytes et à macrophytes en Afrique de l’ouest et du centre: État des lieux, performance épuratoires et critères de dimension。École洛桑理工學院Fédérale。
- Dotro G, Langergraber G, Molle P, Nivala J, Puigagut J，等(2017)處理濕地-生物汙水處理係列。倫敦:IWA出版社。［Ref。］
- Brix H(1994)人工濕地在水汙染控製中的應用:曆史發展、現狀和未來展望。水科學技術30:209-223。［Ref。］
- 戈弗雷·普J, Kaynor ER, Benforado J(1985)濕地處理城市汙水的生態考慮。美國。［Ref。］
- Athie D, Cerri CC(1987)大型植物在水汙染控製中的應用。水科學技術19:177。［Ref。］
- Reddy KR, Smith WH(1987)用於水處理和資源回收的水生植物。木蘭出版。［Ref。］
- Cooper PF, Findlater BC(1990)人工濕地在水汙染控製中的應用。1聖版本-利用人工濕地控製水汙染國際會議論文集。帕加馬,英國。［Ref。］
- Etnire C, Guterstam B(1991)廢水處理的生態工程。瑞典斯坦鬆德民俗學院國際會議記錄聖版。瑞典哥德堡。［Ref。］
- Moshiri GA(1993)人工濕地改善水質。劉易斯出版商,佛羅裏達。
- 巴伐爾HJ，米切爾DS(1994)濕地係統在水汙染控製中的應用。水科學技術29:336。
- Mandi L, Houhoum B, Asmama S, Schwrtzbrod J(1996)蘆葦床處理廢水的實驗方法。Wat Res 30: 2009-2016。［Ref。］
- Abbisy M, Mandi L(1999)水生植物利用enracinées pour le traitement des eaux usées urbanines: Cas du roseau。水科學學報12:285-315。［Ref。］
- Mashauri DA, Mulungu DMM, Abdulhussein BS(2000)達累斯薩拉姆大學的人工濕地。Wat Res 34: 1135-1144。［Ref。］
- Semadi F (2010) Faisabilté du traitement des eaux d 'un Oued chargé en éléments traces métalliques (ETM) par filres plantés de macrophytes(蘆葦):cas de l 'Oued Meboudja- Annaba- Algérie。阿納巴:228。
- 布托C, Liénard A, Lesavre J (2000) Filières d ' épuration pour petites collectivités: Les cultures fixées sur支持鰭。Ingenieries -吃:3-13。［Ref。］
- Bourrier R, Satin M, Selmi B(2017)引導技術的輔助。5th版。Éditions Le Moniteur，巴黎。［Ref。］
- Achak M, Ouazzani N, Mandi L (2011) Élimination工業廢水的汙染物有機物oléicole par combined ison d 'un filtre àsable etun lit planté。科學雜誌24:35-51。［Ref。］
- Liénard A, Molle P, Boutin C, Dodane PH (2005) Traitement des eaux usées par marais人工製品:Action des plantes et développement de la technical en France。TSM numéro 11: 45-56。［Ref。］
- 布裏克斯·H(1987)濕地植物根際廢水的處理。神經根帶的方法。水科學技術19:107-118。［Ref。］
- Ranjani K, Kneidinge CH, Rios R, Salinas N, Soto G，等(1996)人工濕地處理玉米加工業廢水。第1卷-丹斯文集5th控製水汙染的濕地係統國際會議，奧地利。
- Tanner CC, Clayton JS, Upsdell MP(1995)加載速率和種植對人工濕地奶牛場廢水處理的影響。I.清除需氧量、懸浮物和糞便大腸菌群。水錄29:17-26。［Ref。］
- Molle P, Liénard A, Boutin C, Merlin G, Iwema A(2004)優良品質usées手工製品的家產:État藝術和表演的過濾器plantés法國的羅斯。Ingénieries numéro spé: 23-32。［Ref。］
- watthugala AG, Suzuki T, Kurihara Y(1987)用砂濾係統去除廢水中的氮、磷和COD蘆葦南極光．水Res 21: 1217-1224。［Ref。］
- Ennabili A (2008) Épuration expanded des eaux usées en zones touristtes méditerranéennes (Nord-Ouest Du Maroc)。時事諷刺:37-49。［Ref。］
- Latune RL, Molle P (2017) Les filtres plantés de végétaux pour le traitement des eaux usées domestic estiques en milu tropical。指導de尺寸de la filière tropicalisée。代理française Pour La biodiversité，指南和協議:1-76。［Ref。］
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文章類型:研究文章
引用:Fidele MK, Audra P(2020)熱帶地區水生植物係統處理剩餘廢水:Arundo Donax和狼尾草Purpureum舒馬赫．國際J水廢水處理6(3):dx.doi.org/10.16966/2381-5299.177
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