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Phytodepurierung: Was ist das und wie funktioniert es

Die Phytodepurierung ist ein natürliches Abwasserreinigungssystem für häusliche und agroindustrielle Abwässer, das das Prinzip der Selbstreinigung nutzt.

Die Phytodepurierung ist ein natürliches Abwasserreinigungssystem für häusliche und agroindustrielle Abwässer, das das typische Selbstreinigungsprinzip aquatischer Umgebungen nutzt. Die Reinigung erfolgt durch spezifische Wechselwirkungen zwischen Boden, Bakterien und Pflanzen.

Um die Prozesse der Phytodepurierung zu optimieren, benötigt das System primäre Behandlungen, die vor der Anlage installiert werden, um sowohl das Vorbehandeln von schwarzen Abwässern als auch von grauen Abwässern zu gewährleisten, wie z.B. Klärgruben, zweikammerige biologische Becken, dreikammerige biologische Becken, Imhoffbecken und Fettabscheider.

Das einheitliche Gesetz über die Umwelt, das Gesetzesdekret 152 von 2006, Teil drei, fördert natürliche Kläranlagen, die die Anforderungen an die „angemessene Behandlung“ erfüllen.
Die angemessenen Behandlungen sind im d.lgs 152/06 sowie von den Regionen, die gemäß den Artikeln 100 und 101 des Gesetzesdekrets 152 gesetzgeberisch tätig sind, angegeben und müssen typischerweise die folgenden Merkmale aufweisen:

  • geringe Installationskomplexität
  • einfache Verwaltung und Wartung
  • optimale Unterstützung der hydraulischen, organischen und Gesamtbelastungsvariationen der Abwässer, um sowohl kurzfristige als auch langfristige Reinigungseffizienz zu gewährleisten
  • wirtschaftliche Verträglichkeit mit den Vorteilen, die sie für die Ableitung gereinigter Abwässer bieten, sei es Oberflächenwasser oder Boden

Die Phytodepurierungsanlagen, wenn sie korrekt dimensioniert, entworfen und gewartet werden, können den Austausch von Wasserpflanzen vermeiden, es sei denn, es treten Ursachen auf, die nicht vom integrierten Abwasserreinigungssystem abhängen.

Was die Dimensionierung betrifft, variiert die erforderliche Fläche je nach den Eigenschaften, die für den Abfluss des Auslasses (Ableitung in ein Gewässer, Ableitung in den Boden, Wiederverwendung zu Bewässerungszwecken oder Nachfüllung von WC-Kassetten usw.) erreicht werden müssen, sowie je nach Installationsgebiet, wie z.B. trockene Zonen, Küstengebiete, Berggebiete usw.
Im Allgemeinen kann die Fläche der Phytodepurierung für eine häusliche Ableitung von 2 bis 10 m² pro äquivalentem Einwohner variieren.

Die Phytodepurierungsanlagen sind Systeme, die mit adhärenten Biomassesystemen vom aeroben Typ (Perkolationsfilter) vergleichbar sind. Die Pflanzen, die auf der Phytodepurierungsschicht gepflanzt werden, haben die natürliche Fähigkeit, Sauerstoff zu transportieren und ihn über den Stamm zu den in der Tiefe (typischerweise nicht mehr als 1 m) befindlichen Wurzeln (Rhizome) zu leiten. Die Oberfläche dieser Wurzeln wird bereits nach wenigen Monaten nach Inbetriebnahme der Anlage von einem bakteriellen Biofilm von Mikroorganismen bedeckt, die die eigentlichen Verantwortlichen des Abwasserreinigungsprozesses sind. Die geeignete Auswahl des Füllmaterials für die Phytodepurierungsschicht, die von Fachleuten getroffen wird, ermöglicht eine natürliche und konstante Belüftung, sodass die Mikroorganismen stets effizient und geeignet für die Abwasserreinigung sind.

Der Bau der Phytodepurierungsanlagen besteht aus dem Aushub und der Installation von Becken, die aus vorgefertigtem Beton, hochdichtem Polyethylen, Glasfaser und/oder verschiedenen Dicken von wasserdichten HDPE-Folien bestehen, die mit durchlässigem Substrat (in der Regel Kies/Sand mit unterschiedlicher Korngröße) gefüllt sind. Auf den so erhaltenen Oberflächen werden Rohre zur Verteilung des Abwassers entweder mit einem vertikalen Lastsystem oder mit einem horizontalen Lastsystem verlegt und die Wasserpflanzen eingepflanzt.

Die beiden Anlagentypen, horizontal und vertikal, können auch kombiniert verwendet werden, um eine bessere Reinigungseffizienz zu erzielen, insbesondere zur Reduzierung von Stickstoff.

Gute Nutzungspraxis

Die Phytodepurierungsschicht sollte aus guten Gründen in Umgebungen verwendet werden, die für das konstante Wachstum der gepflanzten Pflanzen geeignet sind. Die Notwendigkeit, die Abwässer zu allen Jahreszeiten zu reinigen, empfiehlt, dieses System nicht an Standorten zu installieren, an denen die winterlichen Temperaturen zu niedrig sind, um das Wachstum und die Vegetation der Pflanzen zu ermöglichen.

Es wird immer empfohlen, die Schichten nicht in der Nähe von Wohnhäusern zu installieren.

Einsatzbereiche

Durch die Phytodepurierung können alle Arten von häuslichen und/oder ähnlichen Abwässern behandelt werden, die von kleinen Siedlungen für 4 Einwohner bis hin zu viel größeren Nutzungen, die auch kleine Gemeinden bedienen (ideal bis zu einer indikativen Schwelle von 2000/2500 AE oder mit hoher Lastschwankung), stammen. Es ist auch möglich, zu behandeln:

 

  • Ableitungen von Hotels, Campingplätzen, Ferienanlagen, Agriturismi und anderen Beherbergungsbetrieben.
  • Abwässer aus Fischzucht und Tierheimen
  • Abwässer aus landwirtschaftlichen Betrieben im Allgemeinen
  • Abwässer von Molkereien und Weinkellereien sowie von Pilzzucht, Straßenabwässer, eutrophierte Gewässer

Da es sich um ein passives System handelt, ist es jedoch ratsam, Fachleute des Sektors für die Planung der Gesamtheit der Anlage, einschließlich der primären Behandlungen, je nach Bedarf hinzuzuziehen, damit die Anlage die gewünschten Reinigungsergebnisse erzielen kann. Für städtische Abwässer wird empfohlen, die Phytodepurierung als Nachbehandlung zu verwenden, die unterhalb von Kläranlagen mit aktivem Schlamm, auch bei hoher Kapazität, installiert wird.
Es sei daran erinnert, dass Regenwasser auf keinen Fall in die Phytodepurierung gelangen darf.

Normative Hinweise

Die Phytodepurierung wird als angemessenes Behandlungssystem im d.lgs 152/06 angegeben und in den verschiedenen regionalen Vorschriften aufgeführt, die in Ergänzung zu anderen Systemen verwendet werden, die notwendig sind, um die Umweltbelastung der Abwässer zu verringern und sie so gereinigt wie möglich an die Umwelt zurückzugeben.

Wartung

Die einzigen Wartungsarbeiten in Phytodepurierungsanlagen, die als sekundäre Behandlung dienen, umfassen das Mähen der gepflanzten Makrophyten (z.B. Phragmites australis, Carex spp, Scirpus spp, Schoenoplectus spp, Caltha palustris, Alisma – Plantago aquatica, Lythrum salicaria, Ceratophyllum demersum, Myriophyllum spicatum usw.), die regelmäßige Kontrolle des Auslasses durch chemische Analysen sowie für Phytodepurierungen in feuchten Umgebungen die Notwendigkeit der Bewässerung, falls es längere Zeit keine Aufträge gibt und somit kein Wasser- und Nährstoffangebot für die Wurzeln der Pflanzen vorhanden ist. Zudem ist die Wartung der Becken oberhalb des Systems (Imhoffbecken, Fettabscheider usw.) zu berücksichtigen, da eine schlechte Funktion des primären Behandlungssystems Anomalien im nachgeschalteten Abwasserreinigungssystem, wie z.B. einer Phytodepurierung, einem Perkolationsfilter oder einer Kläranlage mit aktivem Schlamm, verursachen kann.

Indikative Liste der Vorteile

  • Wirtschaftlichkeit des Kaufs
  • Einfachheit und Wirtschaftlichkeit des Betriebs
  • Geringer Wartungsaufwand
  • Ausgezeichnete Umweltintegration
  • Höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen organischen und hydraulischen Lastschwankungen

Indikative Liste der Nachteile

  • Installation nicht immer einfach
  • Notwendigkeit relativ großer, ebener Flächen
  • Hohe Leistungseinbußen unter bestimmten Betriebstemperaturen
  • Passives System, das schwer in der Reinigungseffizienz modifiziert werden kann
  • Installationskosten in der Regel höher als das System selbst