ΦΙΛΤΡΑ ΦΥΣΙΚΟΥ ΖΕΟΛΙΘΟΥ (ΚΛΙΝΟΠΤΙΛΟΛΙΤΗ) ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΚΡΟΗΣ ΑΠΟ ΔΥΟ ΠΙΛΟΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΤΕΧΝΗΤΩΝ ΥΓΡΟΒΙΟΤΟΠΩΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ ΡΟΗΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αλέξανδρος Ι. Στεφανάκης και Βασίλειος Α. Τσιχριντζής* Εργαστήριο Οικολογικής Μηχανικής και Τεχνολογίας Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνική Σχολή Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, 67100 Ξάνθη *Τηλ/Fax: +30-25410-79393, 78113 e-mail: tsihrin@otenet.gr; tsihrin@env.duth.gr Η παρούσα εργασία παρουσιάζει την απόδοση δύο πιλοτικών μονάδων Τεχνητών Υγροβιότοπων Οριζόντιας Υπόγειας Ροής (ΤΥΟΥΡ) σε σειρά με δύο φίλτρα φυσικού ζεόλιθου, τα οποία αποτελούν ένα επιπλέον στάδιο επεξεργασίας της εκροής από τους δύο ΤΥΟΥΡ. Οι δύο τεχνητοί υγροβιότοποι λειτούργησαν αρχικά για δύο έτη, χωρίς την παρουσία των φίλτρων ζεόλιθου (περίοδος Α). Κατόπιν προστέθηκαν τα δύο φίλτρα ζεόλιθου (χονδρόκοκκος και λεπτόκοκκος κλινιπτιλολίτης) και το όλο σύστημα λειτούργησε για ακόμη ένα έτος (περίοδος Β). Η απόδοση των δύο φίλτρων υπήρξε σχετικά σταθερή καθ όλη την περίοδο Β, ενώ οι υψηλότερες απομακρύνσεις παρατηρήθηκαν στις υψηλές θερμοκρασίες. Η σύγκριση των δύο περιόδων λειτουργίας έδειξε ότι η προσθήκη των δύο φίλτρων ζεόλιθου κατά την περίοδο Β, βελτίωσε σημαντικά την ποιότητα της εκροής των δύο τεχνητών υγροβιότοπων. Το όλο σύστημα (υγροβιότοπος και φίλτρο) απομάκρυνε σχεδόν το 90% του οργανικού υλικού, 85% του αζώτου και 70% του φωσφόρου από το απόβλητο εισροής στους υγροβιότοπους. Επιπλέον, ο λεπτόκοκκος ζεόλιθος αποδείχθηκε αποτελεσματικότερος στην συγκράτηση οργανικού υλικού και αζώτου, έναντι του χονδρόκοκκου, ο οποίος σημείωσε υψηλότερα ποσοστά συγκράτησης φωσφόρου. NATURAL ZEOLITE (CLINOPTILOLITE) FILTERS TO TREAT THE EFFLUENT OF TWO HORIZONTAL SUBSURFACE FLOW CONSTRUCTED WETLANDS ABSTRACT Alexandros I. Stefanakis and Vassilios A. Tsihrintzis The present work describes the performance of two pilot-scale, horizontal subsurface flow constructed wetlands followed in series by natural zeolite-filters, which provided further treatment of the effluent of the two wetlands. The two constructed wetlands operated initially for two years, without the zeolite-filters (period A). Then, the two zeolite-filters (fine- and coarse-grained clinoptilolite) were added, and the systems operated for an additional year (period B). Filter performance proved to be more or less constant along period B, while highest removal rates were achieved at high temperatures. The addition of the two zeolite filters improved significantly the wetland
effluent. The overall system (wetland and filter) removed about 90% of the influent organic matter, 85% of nitrogen and 70% of phosphorus, while the fine-grained zeolite filter proved to be more effective in the case of organic matter and nitrogen removal and the coarse-grained one in phosphorus retention. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Η χρήση φυσικών ζεόλιθων σε περιβαλλοντικές εφαρμογές σημειώνει ολοένα και αυξανόμενη ζήτηση παγκοσμίως, λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων τους και της πολλών αποθεμάτων που υπάρχουν σε διάφορα σημεία του πλανήτη. Οι φυσικοί ζεόλιθοι είναι κρυσταλλικές, ενυδατωμένες αργιλοπυριτικές ενώσεις και αλκαλικά κατιόντα, με μία πολύ ισχυρή, ανοιχτή μονό- ή τρισδιάστατη δομή π.χ. ινώδης ή επίπεδη. Ο δομικός σκελετός τους διαμορφώνει οπές, οι οποίες καταλαμβάνονται από μόρια νερού ή και από ιόντα, ενώ υπάρχει σχετική ελευθερία κίνησης μέσα στις οπές (Noori et al. 2006). Τα τελευταία 200 χρόνια έχουν ανακαλυφθεί περίπου 50 είδη φυσικών ζεόλιθων, ενώ περισσότερα από 100 έχουν συντεθεί στο εργαστήριο. Παράλληλα, έχουν εντοπιστεί περισσότερες από 2000 περιπτώσεις παρουσίας ζεόλιθων σε ιζηματώδεις πέτρες ηφαιστειακής προέλευσης σε πάνω από 40 χώρες, καθώς τα ηφαιστειακά πετρώματα μετατρέπονται με διάφορες γεωλογικές διαδικασίες σε ζεόλιθους (De Gennaro et al. 2000). Η υψηλή καθαρότητα και η κοντινή στην επιφάνεια τοποθεσία τους ενίσχυσε το εμπορικό ενδιαφέρον για αυτά τα ορυκτά. Η εμπορική χρήση ζεόλιθων ολοένα και αυξάνεται και περισσότεροι από 300.000 τόνοι ορυκτών πλούσιοι σε ζεόλιθο εξορύσσονται κάθε χρόνο σε ΗΠΑ, Ιαπωνία, Βουλγαρία, Ουγγαρία, Ιταλία, Σερβία, Κορέα, Μεξικό, Γερμανία και Ρωσία. Βασικές ιδιότητες των φυσικών ζεόλιθων είναι (Mumpton 1999, Noori et al. 2006): 1) ιοντοανταλλαγή, 2) προσρόφηση αμμωνίας και βαρέων μετάλλων σε υγρά απόβλητα, 3) προσρόφηση αερίων και 4) αφυδάτωση/εφύδρωση. 1.2. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Οι πρώτες χρήσεις φυσικών ζεόλιθων σε μεγάλη κλίμακα αναπτύχθηκαν από τους Ames και Mercer (Mumpton 1999), οι οποίοι απέδειξαν την αποτελεσματικότητα ενός φυσικού ζεόλιθου στην απομάκρυνση ΝΗ 4 + (πάνω από 97%) από αστικά και αγροτικά απόβλητα. Ο Pansini (1996) περιγράφει την διεργασία απομάκρυνσης ΝΗ 4 + από αστικά και βιομηχανικά απόβλητα και παρουσιάζει τις πρώτες ερευνητικές εργασίες στον τομέα αυτό. Οι Liu and Lo (2001) συνοψίζουν τα πλεονεκτήματα από τη χρήση φυσικού ζεόλιθου για την απομάκρυνση αμμωνίας από υγρά απόβλητα: (1) διευκολύνεται η ανάκτηση αμμωνίας και/ή μετατροπή της σε αέριο άζωτο μέσω της οξείδωσης, (2) παρουσιάζει ικανοποιητικό βαθμό απομάκρυνσης αμμωνίας ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες, (3) είναι φθηνότερο μέσο σε σχέση με άλλα συνθετικά υλικά και (4) οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας είναι σχετικά μικρές και εύκολες στη συντήρηση. Οι φυσικοί ζεόλιθοι έχουν χρησιμοποιηθεί και σε συστήματα τεχνητών υγροβιότοπων. Οι κυριότερες εφαρμογές του στα συστήματα αυτά έχουν να κάνουν κατά κύριο λόγο με τη χρήση τους σαν υποστρώματα στο εσωτερικό των υγροβιότοπων, σαν φίλτρα διήθησης της εκροής των υγροβιότοπων, αλλά και σαν συστήματα επεξεργασίας πριν την εισαγωγή του αποβλήτου στον υγροβιότοπο (Färm and Waara 2005).
2. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Δύο όμοιες πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιότοπων οριζόντιας υπόγειας ροής κατασκευάστηκαν και λειτούργησαν στον υπαίθριο χώρο του Εργαστηρίου Οικολογικής Μηχανικής και Τεχνολογίας στην Ξάνθη, μέρος ενός ευρύτερου πειράματος πέντε μονάδων (Akratos and Tsihrintzis 2007). Οι πιλοτικές μονάδες είναι σιδερένιες δεξαμενές ορθογωνικής διατομής, με διαστάσεις 3m μήκος, 0.75m πλάτος και 1m βάθος. Και οι δύο περιείχαν μέσο χαλίκι από ποτάμι, ασβεστολιθικής προέλευσης, σαν πληρωτικό υλικό (MG, d 50 =15.0 mm, εύρος 4-25 mm, πάχος 50 cm). Μία μονάδα ήταν φυτεμένη με κοινό καλάμι (Phragmites australis - MG-R), ενώ η άλλη παρέμεινε αφύτευτη (MG-Z). Οι δύο μονάδες λειτούργησαν αρχικά για δύο χρόνια (περίοδος Α). Στην αρχή του τρίτου έτους λειτουργίας κατασκευάστηκαν και προστέθηκαν στην εκροή τους δύο φίλτρα με φυσικό ζεόλιθο (περίοδος Β), σαν ένα επιπρόσθετο στάδιο επεξεργασίας της εκροής των δύο υγροβιότοπων. Τα δύο φίλτρα είναι κυλινδρικές πλαστικές δεξαμενές όγκου 87L περίπου, που πληρώθηκαν σχεδόν ολόκληρες με τον φυσικό ζεόλιθο. Η εισροή της υπερχείλισης γινόταν από την κορυφή του φίλτρου. Το υγρό έρεε κατακόρυφα διαμέσου του ζεόλιθου με τη βοήθεια της βαρύτητας, ενώ με κατάλληλη υδραυλική διάταξη λαμβανόταν η εκροή του φίλτρου. Το Σχήμα 1 περιέχει φωτογραφίες των πιλοτικών μονάδων τεχνητών υγροβιότοπων και των φίλτρων ζεόλιθου. Ο ζεόλιθος που χρησιμοποιήθηκε είχε την εξής σύσταση: ασβεστούχος κλινοπτιλόλιθος 88% (χημικός τύπος: Ca 1,7 K 1 Mg 0,6 Si 29,8 O 72 20,4H 2 O), αργιλικά ορυκτά 4%, χαλαζίας 3%, μικροπορώδη ορυκτά 92% κ.β (μαρμαρυγίες, άργιλος) κ.ά. Στην εκροή της δεξαμενής MG-R ο ζεόλιθος ήταν χονδρόκοκκος με d 50 = 2,78 mm (Z-C), ενώ στην δεξαμενή MG-Z λεπτόκοκκος με d 50 = 1,22 mm (Z-F). Το πορώδες του λεπτόκοκκου είναι 34% και του χονδρόκοκκου 39%. Το ύψος του χονδρόκοκκου ζεόλιθου (Z-C) μέσα στο φίλτρο ήταν 43 cm και ο όγκος 48.7 L. Τα αντίστοιχα μεγέθη για τον λεπτόκοκκο ζεόλιθο (Z-F) ήταν 49 cm and 55 L, αντίστοιχα. Ο όγκος του νερού στους πόρους και στα δύο φίλτρα ήταν 19 L. Σχήμα 1. Φωτογραφίες των τεχνητών υγροβιότοπων και των φίλτρων ζεόλιθου: (α) MG-Z και (β) MG-R.
Και οι δύο πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιότοπων τροφοδοτούνταν με συνθετικό υγρό απόβλητο, τα χαρακτηριστικά του οποίου προσομοίαζαν την ποιότητα των αστικών υγρών αποβλήτων. Η εισαγωγή του στις δεξαμενές γινόταν τρεις φορές την ήμερα, ανά οκτώ ώρες. Δείγματα νερού συλλέγονταν εβδομαδιαίως από την είσοδο και την έξοδο των υγροβιότοπων, από κατακόρυφους πλαστικούς σωλήνες δειγματοληψίας στο 1/3 και 2/3 του μήκους κάθε δεξαμενής, καθώς και από την εκροή κάθε φίλτρου ζεόλιθου. Τα δείγματα αναλύονταν άμεσα στο εργαστήριο για τον προσδιορισμό BOD 5, COD, TKN, αμμωνιακού αζώτου, ορθο-φωσφορικών, ολικού φωσφόρου, νιτρικών και νιτρωδών ιόντων. 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ Η σύγκριση των πειραματικών αποτελεσμάτων έγινε μεταξύ των δύο περιόδων λειτουργίας Α και Β (πριν και μετά την προσθήκη των φίλτρων ζεόλιθου), ώστε να προσδιοριστεί η βελτίωση στην ποιότητα της εκροής των δύο υγροβιότοπων που επιτυγχάνεται με την επεξεργασία στα φίλτρα φυσικού ζεόλιθου. Ο Πίνακας 1 περιέχει τα στατιστικά δεδομένα συγκεντρώσεων και απομακρύνσεων διαφόρων ρύπων και για τις δύο περιόδους λειτουργίας για τον υγροβιότοπο MG-R και το φίλτρο ζεόλιθου Z-C. Όπως φαίνεται, η απομάκρυνση οργανικού υλικού βελτιώθηκε κατά περίπου 12-13% την περίοδο Β, μετά την προσθήκη του φίλτρου ζεόλιθου. Το φίλτρο ζεόλιθου απομάκρυνε το 56.0% περίπου της οργανικής ύλης (60.6% και 52.5% για BOD 5 και COD, αντίστοιχα) από την εκροή του υγροβιότοπου, ενώ το σύστημα του υγροβιότοπου και του φίλτρου απομάκρυνε περίπου το 95.0% των συγκεντρώσεων BOD 5 και COD εισροής. Η παρουσία του ζεόλιθου ενίσχυσε ακόμη περισσότερο την απομάκρυνση αζώτου. Η απομάκρυνση ΤΚΝ έφθασε το 82.5% την περίοδο Β, ποσοστό αυξημένο κατά 33% σε σχέση με την περίοδο Α (χωρίς παρουσία ζεόλιθου). Για το αμμωνιακό άζωτο, η βελτίωση (80.5% απομάκρυνση την περίοδο Β) ήταν ακόμη σημαντικότερη, αφού το μεγαλύτερο ποσοστό απομάκρυνσης λαμβάνει χώρα στο φίλτρο (78.3%). Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνει ότι η προσρόφηση και ιοντοανταλλαγή στον ζεόλιθο είναι ο κυριότερος μηχανισμός απομάκρυνσης αζώτου (Pansini 1996, Mumpton 1999, Englert and Rubio 2005). Βελτιωμένα ποσοστά παρουσιάστηκαν και ως προς την συγκράτηση φωσφόρου. Μετά την προσθήκη του φίλτρου ζεόλιθου, η συγκράτηση ΤΡ και ορθο-φωσφορικών αυξήθηκε και έφθασε το 69.4% και 69.7%, αντίστοιχα, με τον ζεόλιθο να συγκρατεί το μεγαλύτερο μέρος των δύο αυτών ρύπων. Σε αντίθεση με το άζωτο, η απομάκρυνση φωσφόρου σχετίζεται με την προσρόφηση σε ένυδρα οξείδια Fe και Al (Sakadevan and Bavor 1998, Heal et al. 2004) που περιέχει ο ζεόλιθος. O Πίνακας 2 περιέχει τα στατιστικά δεδομένα συγκεντρώσεων και απομακρύνσεων διαφόρων ρύπων και για τις δύο περιόδους λειτουργίας για τον υγροβιότοπο MG-Z και το φίλτρο ζεόλιθου Z-F. Όμοια με πριν, η προσθήκη του φίλτρου ζεόλιθου βελτίωσε σημαντικά την απομάκρυνση των ρύπων. Οργανική ύλη απομακρύνθηκε σε ποσοστό άνω του 95.0% για το σύστημα υγροβιότοπου και φίλτρου κατά την περίοδο Β (96.1% για το BOD 5 και 94.7% για το COD), με σημαντική συνεισφορά του ζεόλιθου. Για το άζωτο, η ενίσχυση της απομάκρυνσής του είναι ακόμη πιο σημαντική, φθάνοντας για το σύστημα το 85.3% για το αμμωνιακό άζωτο, με το φίλτρο ζεόλιθου να απομακρύνει περισσότερο από το 85.0% της συγκέντρωσης αζώτου στην εκροή του υγροβιότοπου. Ανάλογη είναι η εικόνα και ως προς την συγκράτηση φωσφόρου. Το σύστημα συγκράτησε το 70.4% των ορθοφωσφορικών και
το 66.4% του Ολικού Φωσφόρου, με το φίλτρο ζεόλιθου να συνεισφέρει και εδώ σημαντικά. Τα αποτελέσματα είναι συγκρίσιμα με τα αντίστοιχα δεδομένα από την επεξεργασία της εκροής τεχνητών υγροβιότοπων κατακόρυφης ροής με φίλτρα φυσικού ζεόλιθου (Stefanakis and Tsihrintzis 2008), τα οποία αναφέρουν 95.0% απομάκρυνση οργανικής ύλης, 84.0% αζώτου και 61.0% φωσφόρου. 3.2 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΚΟΚΚΩΝ ΥΛΙΚΟΥ Τα δύο φίλτρα περιείχαν ζεόλιθο διαφορετικής κοκκομετρίας (λεπτόκοκκο και χονδρόκοκκο). Η απομάκρυνση οργανικού υλικού ήταν ελαφρώς καλύτερη στο λεπτόκοκκο υλικό (63.2% έναντι 60.6% για το BOD 5 και 62% έναντι 52.5% για το COD), όπως φαίνεται στους Πίνακας 1 και 2. Η προσρόφηση στον ζεόλιθου παίζει σημαντικό ρόλο στην μείωση του οργανικού φορτίου, ειδικά για τον λεπτόκοκκο ζεόλιθο, λόγω της μεγαλύτερής του επιφάνειας επαφής. Ο λεπτόκοκκος ζεόλιθος είχε επίσης καλύτερη απόδοση από τον χονδρόκοκκο ως προς την απομάκρυνση ΤΚΝ (83.2% και 75.1%, αντίστοιχα) και αμμωνιακού αζώτου (85.8% και 78.3%, αντίστοιχα). Η προσρόφηση κατιόντος αμμωνίου και η ιοντοανταλλαγή του στον ζεόλιθο φαίνεται πως ενισχύεται στο λεπτόκοκκο υλικό. Αντίθετα, ο χονδρόκοκκος ζεόλιθος συγκράτησε περισσότερα ορθο-φωσφορικά (56.4% έναντι 39.2%) και ΤΡ (56.8% έναντι 40.5%) σε σχέση με τον λεπτόκοκκο. Καθώς ο ζεόλιθος είναι ένα αργιλοπυριτικό ορυκτό, έχει υψηλό αρνητικό επιφανειακό φορτίο που δεν ευνοεί την ιοντοανταλλαγή φωσφόρου. Επιπλέον, οι χαμηλότερες τιμές ph στο χονδρόκοκκο υλικό (7.44) σε σύγκριση με το λεπτόκοκκο (7.57), ευνοούν την συγκράτηση φωσφόρου, όπως έχει αναφερθεί και αλλού (Fillipidis and Kantiranis 2007). 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Δύο πιλοτικές μονάδες φίλτρων φυσικού ζεόλιθου κατασκευάστηκαν και λειτούργησαν για ένα έτος, με σκοπό την επεξεργασία της εκροής δύο τεχνητών υγροβιότοπων οριζόντιας υπόγειας ροής. Και τα δύο φίλτρα παρουσίασαν πολύ ικανοποιητική απόδοση ως προς την απομάκρυνση οργανικής ύλης, αζώτου και φωσφόρου. Τα φίλτρα με φυσικό ζεόλιθο αποδείχτηκε ότι αποτελούν μία αξιόπιστη λύση για την σημαντική βελτίωση της ποιότητας της εκροής των υγροβιότοπων. Συνολικά το σύστημα επεξεργασίας του τεχνητού υγροβιότοπου και του φίλτρου ζεόλιθου απομάκρυνε το 95.0% περίπου της εισερχόμενης οργανικής ύλης, το 84.0% του αζώτου και το 70.0% περίπου του φωσφόρου, αποδεικνύοντας ότι τα φίλτρα ζεόλιθου αποτελούν ένα απλό, οικονομικό και αποτελεσματικό τελικό στάδιο καθαρισμού στην επεξεργασία υγρών αποβλήτων με τεχνητούς υγροβιότοπους. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Akratos, C. and Tsihrintzis, V.A., 2007. Effect of temperature, HRT, vegetation and porous media on removal efficiency of pilot-scale horizontal subsurface flow constructed wetlands. Ecol. Eng., 29:173-191. De Gennaro, M., Cappelletti, P., Langella, A., Perrotta, A., Scarpati, C., 2000. Genesis of zeolite in the Neapolitan Yellow Tuff: geological, volcanological and mineralogical evidence. Contrib. Mineral Petrol., 139:17-35. Englert, H.A. and Rubio, J., 2005. Characterization and environmental application of a Chilean natural zeolite. Int. J. Miner. Process., 75:21-29.
Färm, C., and Waara, S., 2005. Treatment of stormwater using a detention pond and constructed filters. Urb. Wat. J., 2(1):51-58. Fillipidis, A., and Kantiranis, N., 2007. Experimental neutralization of lake and stream waters from N. Greece using domestic HEU-type rich natural zeolitic material. Desalination 231, 47-55. Heal, K.V., Smith, K.A., Younger, P.L., McHaffie, H. and Batty, L.C., 2004. Phosphorus in Environmental Technology: Principles and Applications, IWA Publishing. Liu, C-H and Lo, V.K., 2001. Ammonia removal from composting leachate using zeolite. I. Characterization of the zeolite. J. Environ. Sci. Health A36, 1671-4688. Mumpton, FA., 1999. La roca magica: Uses of natural zeolite in agriculture and industry. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 96:3463 3470. Noori, M., Zendehdel, M., Ahmadi, A., 2006. Using natural zeolite for the improvement of soil salinity and crop yield. Toxicol. Environ. Chem., 88 :77-84. Pansini, M., 1996. Natural zeolites as cation exchangers for environmental protection. Mineral. Deposita, 31:563-575. Sakadevan, K. and Bavor, J.H., 1998. Phosphate adsorption characteristics of soils. slags and zeolite to be used as substrates in constructed wetlands systems. Water Res., 32(2):393-399. Stefanakis, A.I. and Tsihrintzis, V.A., 2008. Constructed wetlands effluent quality improvement using zeolite and bauxite as filter media. Paper presented In: AQUA 2008, 3rd International Conference, Water Science and Technology with emphasis on water and climate, Athens, Hellas, 16-19 October.
Πίνακας 1. Στατιστικά στοιχεία συγκεντρώσεων εισροής - εκροής και ποσοστιαίες απομακρύνσεις στον τεχνητό υγροβιότοπο MG-R και το φίλτρο ζεόλιθου Z-C για τις δύο περιόδους λειτουργίας. Παράμετρος BOD 5 COD TKN NH 4 + -N (NO 3 - + NO 2 - ) -N (μg N/L) PO 4-3 -P TP Περίοδος A Περίοδος B MG-R Συγκέντρωση Απομάκ. MG-R Συγκέντρωση Απομάκ. Z-C Συγκ. Εισροή Εκροή (%) Εισροή Εκροή (%) Εκροής Απομάκ. (%) Μ.Ο 361.2 63.8 81.7 349.4 60.1 83.0 14.1 60.6 95.6 Τ.Α. 52.4 42.2 13.1 74.6 41.6 12.2 9.6 35.4 3.7 Ελάχ. 282.0 7.0 46.1 195.0 8.5 41.9 0.0-30.7 84.1 Μέγ. 507.0 190.0 98.2 631.0 200.0 97.5 41.8 100.0 100.0 (MG-R + Z-C) Απομάκρυνση (%) Μ.Ο 581.7 104.2 82.1 458.4 81.7 82.1 26.9 52.5 93.7 Τ.Α. 49.3 61.1 10.3 83.9 55.3 11.4 23.9 38.4 6.5 Ελάχ. 500.0 0.0 55.9 227.5 8.3 47.3 7.0-41.1 65.0 Μέγ. 700.0 259.2 100.0 652.8 283.2 98.4 134.4 94.6 98.3 Μ.Ο 65.3 33.1 48.9 51.3 31.1 30.0 6.6 75.1 82.5 Τ.Α. 5.9 17.9 27.3 22.6 13.8 35.7 6.4 17.5 19.0 Ελάχ. 52.1 4.9-2.3 12.3 7.0-53.6 1.4 7.3-0.8 Μέγ. 77.0 75.9 92.8 94.1 59.6 91.8 39.5 95.2 98.4 Μ.Ο 39.2 27.7 28.5 25.1 23.5 6.0 3.6 78.3 80.4 Τ.Α. 3.5 15.5 39.8 11.7 14.9 38.0 2.6 19.6 20.1 Ελάχ. 31.3 1.4-48.2 8.4 5.9-95.7 0.0 1.3 8.8 Μέγ. 46.2 56.0 96.4 45.1 65.0 81.7 12.0 100.0 100.0 Μ.Ο 356.2 87.7 161.8 51.0 2.1 Τ.Α. 439.0 191.8 187.3 125.1 8.5 Ελάχ. 2.4 0.0 0.0 0.0 0.0 Μέγ. 1511.0 748.7 755.8 552.4 38.3 Μ.Ο 8.4 6.6 20.3 8.1 5.8 21.1 2.1 56.4 69.4 Τ.Α. 1.1 2.5 32.6 4.2 2.2 32.8 2.0 44.2 31.2 Ελάχ. 6.0 1.2-54.1 2.3 2.2-85.1 0.0-29.4 2.6 Μέγ. 10.7 11.5 86.0 29.4 10.8 80.6 6.7 100.0 100.0 Μ.Ο 9.2 8.3 9.3 10.6 7.3 25.7 3.0 56.8 69.7 Τ.Α. 1.1 2.5 25.4 4.9 2.8 27.2 2.4 33.9 23.1 Ελάχ. 7.7 2.8-51.6 5.9 3.5-38.2 0.0-3.5 19.1 Μέγ. 13.0 14.1 65.0 31.9 15.5 80.9 9.8 100.0 100.0
Πίνακας 2. Στατιστικά στοιχεία συγκεντρώσεων εισροής - εκροής και ποσοστιαίες απομακρύνσεις στον τεχνητό υγροβιότοπο MG-Z και το φίλτρο ζεόλιθου Z-F για τις δύο περιόδους λειτουργίας. Παράμετρος BOD 5 COD TKN NH 4 + -N (NO 3 - + NO 2 - ) -N (μg N/L) PO 4-3 -P TP Περίοδος A Περίοδος B MG-Z Συγκέντρωση Απομάκ. MG-Z Συγκέντρωση Απομάκ. Z-F Συγκ. Εισροή Εκροή (%) Εισροή Εκροή (%) Εκροής Απομάκ. (%) Μ.Ο 361.2 59.2 83.0 349.4 52.7 84.8 12.0 63.2 96.1 Τ.Α. 52.4 36.9 11.5 74.6 38.8 11.3 8.6 34.1 3.4 Ελάχ. 282.0 5.6 53.3 195.0 6.8 43.6 3.4-48.0 86.2 Μέγ. 507.0 140.0 98.5 631.0 194.0 97.4 45.0 91.5 99.0 (MG-Z + Z-F) Απομάκρυνση (%) Μ.Ο 581.7 86.6 85.1 458.4 72.0 83.3 22.1 62.0 94.7 Τ.Α. 49.3 48.8 8.4 83.9 44.4 13.5 22.8 29.7 5.57 Ελάχ. 500.0 0.0 61.7 227.5 13.0 21.3 6.6-14.7 75.9 Μέγ. 700.0 198.8 100.0 652.8 191.0 96.9 124.8 90.7 98.5 Μ.Ο 65.3 47/0 27.6 51.3 37.7 21.3 5.7 83.2 85.1 Τ.Α. 5.9 8.3 12.9 22.6 16.6 28.0 7.9 21.2 22.0 Ελάχ. 52.1 22.7 0.8 12.3 9.8-52.9 0.0-22.8-19.4 Μέγ. 77.0 63.8 70.5 94.1 72.2 59.1 46.8 100.0 100.0 Μ.Ο 39.2 41.9-7.5 25.1 26.3-3.4 2.9 85.8 85.3 Τ.Α. 3.5 8.5 22.2 11.7 15.5 37.4 2.2 11.8 16.2 Ελάχ. 31.3 14.6-63.8 8.4 7.8-75.6 0.0 51.9 19.4 Μέγ. 46.2 56.8 60.3 45.1 57.4 53.6 10.6 100.0 100.0 Μ.Ο 356.2 28.4 161.8 2.3 5.6 Τ.Α. 439.0 119.0 187.3 13.8 29.7 Ελάχ. 2.4 0.0 0.0 0.0 0.0 Μέγ. 1511.0 752.0 755.8 83.0 172.6 Μ.Ο 8.4 5.1 38.6 8.1 4.0 45.5 3.1 39.2 70.4 Τ.Α. 1.1 1.3 17.4 4.2 1.8 26.5 2.1 34.2 23.3 Ελάχ. 6.0 2.0 1.2 2.3 0.7-10.1 0.0-27.3 0.0 Μέγ. 10.7 8.4 76.5 29.4 7.8 88.4 9.9 100.0 100.0 Μ.Ο 9.2 5.8 35.9 10.6 5.5 45.3 3.3 40.5 66.4 Τ.Α. 1.1 1.2 13.2 4.9 2.6 21.4 1.5 37.8 24.8 Ελάχ. 7.7 3.2 15.1 5.9 2.5-1.6 0.0-33.8-16.9 Μέγ. 13.0 7.9 60.0 31.9 14.9 84.2 6.1 100.0 100.0