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Titelaufnahme

Titel
Assessment of pilot wetland buffer strips for attenuation of organic matter and nutrient fluxes from municipal wastewater effluents in urban environments of East Africa / Najib Lukoyaa Bateganya
VerfasserBateganya, Najib Lukoyaa
Betreuer / BetreuerinHein, Thomas ; Langergraber, Günter
ErschienenWien, September 2015
Umfanggetrennte Paginierung : Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Dissertation, 2015
Anmerkung
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Kommunales Abwasser / Schadstoffbelastung / Feuchtgebiete / Pflanzenkläranlagen / Ostafrika
Schlagwörter (EN)Municipal Wastewater / Pollution Load / Wetland Buffer / Constructed Wetlands / East Africa
Schlagwörter (GND)Entwicklungsländer / Abwasserreinigung / Pflanzenkläranlage / Uganda / Abwasserreinigung / Pflanzenkläranlage
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19086 Persistent Identifier (URN)
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Assessment of pilot wetland buffer strips for attenuation of organic matter and nutrient fluxes from municipal wastewater effluents in urban environments of East Africa [5.46 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In Entwicklungsländern wie in Ostafrika, stellen die Persistenz von pathogenen Erregern, organische Einträge, Nährstoffe und andere Schadstoffe in kommunalen Abwässern Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit und die Reinhaltung der Gewässer dar. Das übergeordnete Ziel dieser Studie war es daher, die Leistung von horizontal (HF) und vertikal (VF) angeordneten Bodenfilter Pflanzenkläranlagen (PKA) hinsichtlich der Reduktionseffizienz von organischen Stoff- und Nährstoffeinträgen in einem Versuchsaufbau zu untersuchen und ihre Eignung als Puffersysteme für inefffizient arbeitendende Abwasserreinigungsanlagen (ARA) und damit das Potential für den Schutz urbaner Ökosystemen in Ostafrika zu prüfen. Am Beginn stand eine Beurteilung der Reinigungsleistung einer typischen zentralen Kläranlage in Masaka, Uganda, auf Basis von Messungen über einen Zeitraum von 5 Jahren. Diese erste Untersuchung ergab eine 100% Nichteinhaltung der nationalen ugandischen Abwassereinleitungsstandards, aber auch das Potential eines natürlichen Feuchtgebietes diese Verschmutzung in flussabwärts gelegenen Abschnitten zu reduzieren. Darauf aufbauend zeigte die Verwendung von HF und VF PKA in einem experimentellen Aufbau teilweise mit Cyperus papyrus bepflanzt und diskontinuierlich mit Abwasser beschickt eine höhere Effizienz in der Reduktion von Stoffbelastungen aus ungeklärtem kommunalem Abwasser. Darüber hinaus wurde in diesen Systemen bei hoher Reinigungsleistung gleichzeitig geringe CH4 und N2O-Emissionen ermittelt. Damit sind diese auch eine geeignete Option um bei geringem CO2-Ausstoß kosteneffizient eine Verbesserung im Abwassermanagement in Ostafrika zu erreichen. Es kann daher der Schluss gezogen werden, dass HF und VF PKA eine praktikable Lösung auf lokaler Ebene sein können, um den Schutz natürlicher Ökosysteme gegenüber stark schwankenden Abwassereinträgen wechselnder Qualität aus Kläranlagen zu erhöhen.

Zusammenfassung (Englisch)

Developing countries, including East Africa are still grappling with public health and eutrophication challenges due to persistence of pathogens, organic matter, nutrients and other emerging pollutants in municipal wastewater effluents.The overall objective of this study therefore was to assess and elucidate the performance of horizontal (HF) and vertical (VF) subsurface flow (SSF) constructed wetlands (CWs) as buffer systems for enhancing organic matter (OM) and nutrient removal processes between deficient wastewater treatment plants (WWTPs) and receiving urban environments of East Africa. An initial 5 year baseline performance assessment of a typical centralised WWTP in Masaka Uganda indicated 100% non-compliance to the national effluent discharge standards. However, a high pollution attenuation potential by a natural wetland was demonstrated. In addition, an experimental setting using HF and VF CWs planted with Cyperus papyrus and operating under batch hydraulic loading conditions exhibited higher efficiency for remediation of OM, N and P effluent pollution loads, with the highest mean reduction efficiencies observed in planted VF CWs due to optimal oxygen supply. The CO2 fluxes were highest in planted VF and HF CWs. Moreover these systems demonstrated low CH4 and N2O emissions hence suitable technological options for low carbon development targets regarding sanitation and wastewater management in East Africa. It was therefore concluded that SSF CWs could be adopted as technologically less intensive interventions at a local scale, to increase the resilience of receiving environments by buffering intermittent and pulse pollution loads from WWTPs.