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人工溼地應用於水產養殖污泥之穩定與去除. Aquaculture sludge removal and stabilization within created wetlands. 作者 : Steven T. Summerfelt, Paul R. Adler, D. Michael Glenn, Ricarda N. Kretschmann 出處 : Aquacultural Engineering 19 (1999) 81–92. 指導老師:王裕文 老師 報告學生:楊雯惠 報告時間: 10 月 26 日上午 10 點
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人工溼地應用於水產養殖污泥之穩定與去除 Aquaculture sludge removal and stabilization within created wetlands
作者:Steven T. Summerfelt, Paul R. Adler, D. Michael Glenn, Ricarda N. Kretschmann 出處:Aquacultural Engineering 19 (1999) 81–92 指導老師:王裕文 老師 報告學生:楊雯惠 報告時間:10月26日上午10點 報告地點:農藝館112
溼地Wetland • 內陸濕地:包括淡水沼澤、淡水池塘、灌木沼澤、低地闊葉林、木本森林沼澤等。 • 沿海濕地:包括海岸沼澤、泥質灘地及紅樹林沼澤等。
濕地的功能及重要性 1.防洪護岸。 2.調節地下水水位。 3.積存懸浮物、淨化水質。 4.維護漁業資源。 5.野生動植物的庇護所。 6.娛樂、自然教學。
溼地的危機 • 濕地被大量填土做為住宅區、魚塭、工業區、公園遊樂區。 • 溼地也成為各級政府做為處理垃圾的選擇。 • 濕地的保存往往被窄化為「保護水鳥」的小事。 • 大量濕地被破壞後,產生其他嚴重的問題。
大綱 • 前言 • 材料與方法 • 結果與討論 • 結論
大綱 • 前言 • 水產養殖污泥 • 人造溼地系統 • 培地茅 • 材料與方法 • 結果與討論 • 結論
水產養殖污泥 • 水產養殖污泥中含有大量的固形物以及營養物 • 水產養殖污泥可應用在土地上做為農作物的肥料 • 循環利用固形物最常用的兩種方法是土地施用和堆肥
土地施用的困難 • 為了防止逕流及地下水受到污染,訂定規則來規範堆肥及其它有機廢棄物直接施用於土地。 • 在人口密集區,污泥臭味的問題是一個限制土地施用的原因。 • 搬運費用也是污泥處理上一項花費頗多的因素。
HFW,水平流式溼地系統 • 配合生產週期的水期進行淹水及排水的處理 。 • 應用在處理高濃度水產養殖廢水以及其他農業、民生和工業廢水 。 • 通常不做為放流濃縮污泥的工具
VFW,垂直流式溼地系統 • 處理水產養殖設施中廢水處理留下之含有固形物的濃縮污泥。 • VFW溼地也常被稱為是”蘆葦草床”。 • 幾個連接的VFW槽以接力的方式接納放流的污泥。
Vetiver,培地茅 • 所能夠適應的土壤質地以及土壤酸鹼值的範圍廣。 • 可以做為一過濾裝置。 • 培地茅的根系生長快速 。 • 會長高的草籬。 • 培地茅屬於旱生植物又屬於水生植物 。 沙地,壤土、黏土等各種質地的土壤皆可生長。 土壤的酸鹼值的適應範圍:pH 3~9.5
Vetiver,培地茅 • 所能夠適應的土壤質地以及土壤酸鹼值的範圍廣。 • 可以做為一過濾裝置。 • 培地茅的根系生長快速 。 • 會長高的草籬。 • 培地茅屬於旱生植物又屬於水生植物 。
Vetiver,培地茅 • 所能夠適應的土壤質地以及土壤酸鹼值的範圍廣。 • 可以做為一過濾裝置。 • 培地茅的根系生長快速 。 • 會長高的草籬。 • 培地茅屬於旱生植物又屬於水生植物 。 三個月可達一公尺深,一年可達三公尺深,平均長成的根系可達五公尺
Vetiver,培地茅 • 所能夠適應的土壤質地以及土壤酸鹼值的範圍廣。 • 可以做為一過濾裝置。 • 培地茅的根系生長快速 。 • 會長高的草籬。 • 培地茅屬於旱生植物又屬於水生植物 。 生長點埋在距土表下約1-2公分處,當土表加厚,生長點會隨之向上抬伸以維持適當的距離
Vetiver,培地茅 • 所能夠適應的土壤質地以及土壤酸鹼值的範圍廣。 • 可以做為一過濾裝置。 • 培地茅的根系生長快速 。 • 會長高的草籬。 • 培地茅屬於旱生植物又屬於水生植物 。
大綱 • 前言 • 材料與方法 • 污泥的前處理 • 人工溼地之配置 • 結果與討論 • 結論
污泥前處理 腐化槽 調勻槽 人造溼地單元 漁塭
水產養殖污泥 • 污泥來源the Freshwater Institute的再生循環鱒魚生產系統 • 污泥放流速率每年每平方公尺約30kg乾燥固形物 • 人工溼地框槽的尺寸3.7 X 1.2 X 0.8-m
大綱 • 前言 • 材料與方法 • 結果與討論 • 調查資料 • 結果探討 • 結論
調查數據 97% 98% 91% 81% 96% 97% 71% 29%
懸浮固形物(Suspended solids) 固形物大致包括: 溶解固形物(Dissolved solids)
發生大量的礦化作用 溼地處理的污泥其總揮發性固形物(TVS)含量比未處理之污泥低很多。
透過物理機械作用 • 微生物處理作用
調查數據[續] 80000% 93% 89% 90% 570% 92% 86% 82%
顯示有需氧細菌的活動 例如硝化作用
為什麼VFW的生成物比HFW來得多? • VFW的空隙較大 • 脫氮作用
kjeldahl nitrogen(凱氏氮) 氨氮(NH3-N) + 有機氮
有機態氮是氮進入溼地的主要型式 TAN在進流水及出流水分別測得之數據為: 進流水:10-20mg/l 出流水:100-150mg/l 5-15倍 TAN及硝酸鹽則是氮離開溼地主要型式
與一般推薦做法相反 特別的操作 • 使用較稀薄的污泥一般:1-7% 本實驗:5% • 半連續的方式放流 • 較高的水力負載率每天1.35公分的水深
檢討 • 培地茅功能未完全達到目的使培地茅草籬長成後再進行污泥處理 • VFW槽後段植株無法再生原因不能斷定
大綱 • 前言 • 材料與方法 • 結果與討論 • 結論
有效地穩定與去除水產養殖污泥 • 利用這種簡單、好維持並具植生的濕地系統來處理民生廢水或是水產養殖污泥 • 成為就地掩埋法的替代方法