Искусственные болота (Treatment wetlands), они же фитоочистные системы (ФОС) известны в мире с 70-х годов прошлого века. Встроенные в природный ландшафт и дополненные рядом технических элементов, они эффективно работают как системы водоочистки. Важная особенность ФОС – специфический состав микроорганизмов, развивающихся в корневой зоне растений и на субстратах, находящихся в водной среде.
Десятки тысяч ФОС действуют в Германии и США, тысячи – в Австралии, сотни – в странах Северной Европы. С помощью таких систем чистят бытовые, ливневые, промышленные стоки (в основном пищевой отрасли), стоки животноводческих комплексов, элюаты свалок бытовых отходов. ФОС официально признаны в числе наилучших доступных технологий (НДТ) в США, Германии, Франции и десятках стран мира.
Технические решения ФОС различаются по организации движения потока воды, по типу фильтрующего и загрузочного материала (гравий, песок, почва, торф или комбинация этих материалов), по типу искусственного растительного сообщества (моно- или поликультура, местные виды или привезенные, плавающие или закрепленные растения). Наиболее результативны ФОС с принудительной аэрацией: она повышает эффективность очистки воды.
Подземная часть ФОС размещается в широком котловане глубиной до 1,5 м, дно которого покрыто гидроизолирующим материалом и заполнено гравием или песком. Чередование зон с разными фильтрационными характеристиками позволяет в пределах одной системы поддерживать микробиологические сообщества аэробного и анаэробного (организмы, чье дыхание не нуждается в свободном кислороде) типа.
Бактерии, разлагающие органическое вещество сточных вод, развиваются на корнях растений, а также на поверхности минерального материала, заполняющего объем сооружения. Кислород поступает из атмосферы за счет диффузии из корней растений и/или из системы принудительной аэрации. Каждый корень создает своеобразное сообщество бактерий, подпитывая его кислородом, ферментами и биодоступным органическим веществом. Азот удаляется за счет нитрификации/денитрификации, анаэробного окисления аммония, а в период роста биомассы – и за счет ассимиляции растениями.
Все эти процессы идут в ФОС одновременно за счет различия окислительно-восстановительных и субстратных условий в разных микрозонах. Фосфор удаляется путем образования нерастворимых и малорастворимых солей, которые сорбируются на гравии, заполняющем емкость ФОС, что позволяет удалять фосфор десятки лет без замены минеральной загрузки. Эффективность разложения пестицидов, лекарственных препаратов, моющих средств в таких системах может превышать 99%. Результат улучшается с возрастом сооружения: ведь микробиоценоз, специфичный для каждого вида сточных вод, формируется в ФОС в течение первых двух-трех лет.
Обеззараживание происходит биологическим путем: за счет отмирания патогенных и условно патогенных бактерий в процессе естественных смен бактериальных сообществ при движении стоков через ФОС в течение более восьми суток, а также за счет потребления бактерий простейшими. Осадок сточных вод перерабатывается корневой системой растений. Его не надо вывозить! И реагенты здесь не нужны. В такой системе все запахи задерживаются в верхнем слое, богатом корнями и микроорганизмами. А это значит, что ФОС можно размещать рядом с жилой застройкой.
Источник: http://www.ng.ru/ecology/2017-10-11/11_7092_boloto.html