Дыхание жизни. Искусственные болота как система очистки сточных вод: миф или реальность?
Людям давно известно, что загрязнённая вода, проходя через болота, очищается. И обнаружив эту особенность «природных фильтров», в 18-19 веках, в период развития промышленности, сточные воды из городов стали направлять в находящиеся поблизости болота, что существенно снизило загрязнение окружающей среды.
В 1953 г. Кати Зайдл (Käthe Seidel) из института Макса Планка в Германии спроектировала и построила искусственную болотную экосистему (Constructed Wetlands) для очистки сточных вод, тем самым совершив настоящий переворот в канализационной сфере и сфере проектировки и постройки экосистем.
На текущий момент существует большое количество разновидностей искусственных болот и их конструкции постоянно совершенствуются для очистки промышленных и бытовых сточных вод. Их использование имеет ряд преимуществ. Болотам не нужен дополнительный источник питания. Отсутствуют затраты на электроэнергию. Они не нуждаются в сложных и дорогостоящих технических компонентах. Надёжны и просты в эксплуатации. Способны работать в сезонном прерывистом режиме, чередуя интенсивные нагрузки и простои. Искусственные болота продолжают работать зимой под снегом и льдом. Имеют внешний привлекательный вид и способны украсить любой участок.
Ранее единственным недостатком являлся их размер. Но за последние года удалось решить этот вопрос, усовершенствовав конструкцию болотных экосистем и сократив таким образом их площадь с 5-7 м2 на одного человека до 1-2 м2.
Искусственные болота целесообразно использовать там, где нужно делать очистку воды перед её отправкой в водоёмы, не боясь загрязнить грунтовые воды. Также они являются важным компонентов прудовых экосистем, обеспечивая необходимое качество воды.
Но что же из себя представляют искусственные болота? Это такой небольшой бассейн, заполненный гравием, песком или другим биологически активным субстратом, через который протекает вода для очистки. В субстрате растут влаголюбивые или водные растения, которые помогают поддерживать заданные условия работы экосистемы. Важными в процессе очистки воды являются также и микроорганизмы, которые живут в корневой биомассе или в субстрате.
В закрытых болотах вода протекает под поверхностью субстрата, а в открытых вода постоянно или периодически покрывает поверхность субстрата. А исходя из того, как движется вода через субстрат закрытого типа, болота бывают горизонтальными, вертикальными или с комбинированным потоком. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.
Чтобы самостоятельно соорудить искусственное болото с горизонтальным током воды (в которой отсутствует вода из сливных туалетов), необходимо выкопать продолговатое углубление в земле глубиной 50-60 см, сделав небольшой уклон в одну из сторон. Затем положить на низ и бока водонепроницаемую плёнку и в наиболее глубокой части положить водоотводящую перфорированную трубу. Затем засыпать гравием. А на гравий пересадить (через каждые 50 см) рогозу или тростник. В такое сооружение грязная вода (из душа или стиральной машины) подаётся с противоположной стороны, где расположена водоотводящая труба. Полученную очищенную воду можно, к примеру, использовать для полива растений на дачном участке.
Для того, чтобы построить эффективное современное болото с вертикальным током воды и несколькими последовательными ячейками, способными производить полную очистку всех сточных вод, включая и туалетные – необходимо будет задействовать специалистов по экоинженерии.
Такие болота, при их применении, способны стать достаточно энергоэффекивными инженерными решениями для очистки сточных вод.
Приглашаем ученых и всех заинтересованных лиц к обсуждению возможностей использования искусственных болот.
Если Вам известны другие технологии, способные помочь людям в изменяющейся климатической ситуации в мире, присылайте информацию о них на почту [email protected] с пометкой «для Климат-контроля».
