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Titelaufnahme

Titel
Bacterial removal process in different designs of subsurface vertical flow constructed wetlands / eingereicht von: Kirsten Sleytr
VerfasserSleytr, Kirsten
Begutachter / BegutachterinHaberl, Raimund ; Holubar, Peter
GutachterHaberl, Raimund
Erschienen2012
Umfang68 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Vertikal durchströmte bepflanzte Bodenfilter / Pflanzenkläranlagen / Keimelimination / Indikatororganismen / Bakterielle Diversität
Schlagwörter (EN)Vertical Flow Constructed Wetlands / Bacterial Removal Processes / Indicator Organisms / Bacterial Diversity / Treatment Optimisation
Schlagwörter (GND)Pflanzenkläranlage / Bodenfilter / Bakterienfilter
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19663 Persistent Identifier (URN)
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Bacterial removal process in different designs of subsurface vertical flow constructed wetlands [3.25 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Um Licht in die „black box“ Pflanzenkläranlage zu bringen, lag der Schwerpunkt dieser Arbeit darin, Hygienisierungsabläufe zu untersuchen, zu beschreiben und bakterielle Eliminationsprozesse zu ermitteln. Dazu wurden unterschiedliche Designs von „indoor“- Pflanzenkläranlagen im Versuchsmaßstab konstruiert und mit vollmaßstäblichen „outdoor“- Anlagen verglichen. Untersucht wurden unter anderem: verschiedene Indikatororganismen und zwei Pathogene im Zu,- Ablauf und in verschiedenen Substrattiefen, Hydraulische Aufenthaltszeit, Sauerstoffgehalt in vier Tiefen, Veränderung der Substratverschiebung über die Projektszeit von zwei Jahren, diverse chemische und physikalische Parameter im Abwasser und Substrat. Ziel war, über verschiedene Disziplinen und Techniken das System Pflanzenkläranlage zu charakterisieren, Reinigungs- und Eliminationsprozesse zu beschreiben. Die Anlagen zeigten eine hohe Eliminationsleistung in Bezug auf die untersuchten Organismen und anderen Parameter; erreicht wurde eine durchschnittliche log-Elimination von heterotrophen Bakterien mit 2.85, für E. Coli 4.35, für gesamt-Coliforme 4.31 und für Enterokokken 4.80. Bei den unbepflanzten Plots war die Eliminationsraten für die zwei untersuchten Pathogenen Clostridium perfringens Sporen und Pseudomonas aeruginosa höher, was durch eine längere hydraulische Aufenthaltszeit erklärt werden kann. Analysen der mikrobiellen Biomasse zeigten, dass diese im Vergleich zu natürlichen Böden relativ hoch war bedingt durch die hohe Nährstoffzufuhr des Abwassers. Noch immer sind wenig Informationen über die mikrobielle Diversität in Pflanzenkläranlagen vorhanden; zu diesem Zweck wurde die gebräuchliche molekulare Fingerprint Technik “terminal restriction fragment length polymorphism” kurz T-RFLP adaptiert und mit dieser die mikrobiellen Lebensgemeinschaften im Filterkörper und im Ablauf untersucht. Eins der interessanten Ergebnisse war, dass es zu einem Diversitätsverlust im Ablauf der bepflanzten Anlagen kam.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of the presented study was to bring light into the “black box” constructed wetland in terms of bacterial removal processes, the influence of different designs on the treatment efficiency of CWs and bacterial diversity patterns. The present work is linking up the results from various techniques of different disciplines to characterize the system CW by understanding the interactions of the sandy substrate, plants, microorganisms, hydraulic retention time (HRT) and the ratio of dissolved oxygen during the infiltration processes, shifts of the grain size over time and other parameters. Beside influent and effluent sampling, the focus was to investigate the filter body in different depths of ten indoor pilot scale CWs (PSCWs) with different designs and of an outdoor full scale CW (FSCW) in Austria. Indicator organisms such as faecal coliforms, Enterococci and heterotrophic bacteria have been analysed from wastewater- and soil-samples. The investigated CWs show a high removal rate for indicator organisms; with a log removal for HPC of 2.85, for E. Coli 4.35, for total coliforms 4.31, and for Enterococci 4.80, respectively. Most of the elimination processes took place in the first 10 to 20 cm of the main layer. Higher log removal rates could only be achieved by combining systems like two stage VF CWs. Differences in the removal efficiency from C. perfringens spores and Pseudomonas aeruginosa between planted and unplanted PSCWs could be observed whereas unplanted systems showed higher removal rates. It was found out that microbial biomass was quite high compared with natural soils caused to the high nutrient level in the used wastewater. The common molecular fingerprinting technique “terminal restriction fragment length polymorphism” (T-RFLP, or TRF) was used to characterize the microbial communities. It was revealed that both systems are colonized by similar populations showing only little variation in their composition over the filter depth.