Advanced search
1 file | 2.27 MB Add to list

PERFORMANCE OF CONSTRUCTED TREATMENT WETLANDS: MODEL-BASED EVALUATION AND IMPACT OF OPERATION AND MAINTENANCE

(2005)
Author
Promoter
N De Pauw and P Vanrolleghem
Organization
Abstract
‘Constructed wetlands’ (CWs) zijn door de mens aangelegde moerassen waarin het natuurlijke zelfreinigende vermogen van een dergelijk aquatisch ecosysteem door middel van een doordacht ontwerp en een aangepaste bedrijfsvoering geoptimaliseerd wordt. Uit veelvuldig onderzoek sinds de jaren 1970 en vooral ook uit praktijkervaring blijkt dat CWs in veel situaties voor een degelijke zuivering zorgen die evenwel afhankelijk is van factoren zoals temperatuur, organische en hydraulische belasting, ... Wat de mechanismen achter deze waarnemingen zijn, is echter nog grotendeels een vraagteken. En in zoverre bepaalde mechanismen wel opgehelderd zijn, bestaat er nog steeds onduidelijkheid over hun interacties en hun respectievelijk aandeel in de zuivering van afvalwater. Een eerste doelstelling van dit doctoraat was dan ook de ‘black box’ die CWs tot nog toe zijn doorzichtiger te maken, enerzijds door aangepaste metingen, anderzijds door middel van mechanistische dynamische modellen. Allereerst werden hoog-frequente metingen uitgevoerd als aanvulling op een bestaande dataset met wekelijkse metingen van influent en effluentconcentraties van een tweetraps pilootschaal CW. Op die manier werd een optimaal beeld bekomen van trage en snelle processen en hun respectievelijke dynamiek. Verder werd ook een nieuw model van een wortelzone CW ontwikkeld waarin acht verschillende microbiële gemeenschappen, samen met de rietplanten en een aantal fysische processen, interageren en voor zuivering van afvalwater zorgen. De respectievelijke submodellen werden opgebouwd naar analogie met bestaande actief slib modellen en anaërobe vergistingsmodellen. Kalibratie van een dergelijk uitgebreid model is een zeer complexe taak en zou veel meer gegevens vereisen dan wat realistischerwijze kan worden verkregen. Daarom werden van alle gevalideerde submodellen telkens de standaard parameterwaarden gebruikt, waarna het model werd uitgetest op twee datasets van respectievelijk een experimenteel (0,55 m2) en een pilootschaal (55 m2) CW. Met inachtneming van alle onzekerheden bleek het model toch behoorlijk goed in staat om de effluentkwaliteit te voorspellen en liet het vooral toe om de experimentele resultaten beter te verklaren en om nieuwe richtingen voor experimenteel onderzoek aan te geven. Alhoewel een degelijk ontwerp logischerwijze aan de basis ligt van een goede performantie, zijn de daaropvolgende bedrijfsvoering en onderhoud eveneens van cruciaal belang. Praktijkervaring uit Vlaanderen en het Verenigd Koninkrijk toonde evenwel aan dat CWs vaak als ‘build-and-forget’ oplossingen worden beschouwd. Op basis van experimenteel onderzoek kon evenwel duidelijk aangetoond worden dat doeltreffend onderhoud bijdraagt tot een langere levensduur van CWs.

Downloads

  • PhD DRousseau full.pdf
    • full text
    • |
    • open access
    • |
    • PDF
    • |
    • 2.27 MB

Citation

Please use this url to cite or link to this publication:

MLA
Rousseau, Diederik. “Performance of Constructed Treatment Wetlands: Model-based Evaluation and Impact of Operation and Maintenance.” 2005 : n. pag. Print.
APA
Rousseau, D. (2005). PERFORMANCE OF CONSTRUCTED TREATMENT WETLANDS: MODEL-BASED EVALUATION AND IMPACT OF OPERATION AND MAINTENANCE.
Chicago author-date
Rousseau, Diederik. 2005. “Performance of Constructed Treatment Wetlands: Model-based Evaluation and Impact of Operation and Maintenance.”
Chicago author-date (all authors)
Rousseau, Diederik. 2005. “Performance of Constructed Treatment Wetlands: Model-based Evaluation and Impact of Operation and Maintenance.”
Vancouver
1.
Rousseau D. PERFORMANCE OF CONSTRUCTED TREATMENT WETLANDS: MODEL-BASED EVALUATION AND IMPACT OF OPERATION AND MAINTENANCE. 2005.
IEEE
[1]
D. Rousseau, “PERFORMANCE OF CONSTRUCTED TREATMENT WETLANDS: MODEL-BASED EVALUATION AND IMPACT OF OPERATION AND MAINTENANCE,” 2005.
@phdthesis{470356,
  abstract     = {‘Constructed wetlands’ (CWs) zijn door de mens aangelegde moerassen waarin het natuurlijke zelfreinigende vermogen van een dergelijk aquatisch ecosysteem door middel van een doordacht ontwerp en een aangepaste bedrijfsvoering geoptimaliseerd wordt. Uit veelvuldig onderzoek sinds de jaren 1970 en vooral ook uit praktijkervaring blijkt dat CWs in veel situaties voor een degelijke zuivering zorgen die evenwel afhankelijk is van factoren zoals temperatuur, organische en hydraulische belasting, ... Wat de mechanismen achter deze waarnemingen zijn, is echter nog grotendeels een vraagteken. En in zoverre bepaalde mechanismen wel opgehelderd zijn, bestaat er nog steeds onduidelijkheid over hun interacties en hun respectievelijk aandeel in de zuivering van afvalwater. Een eerste doelstelling van dit doctoraat was dan ook de ‘black box’ die CWs tot nog toe zijn doorzichtiger te maken, enerzijds door aangepaste metingen, anderzijds door middel van mechanistische dynamische modellen. Allereerst werden hoog-frequente metingen uitgevoerd als aanvulling op een bestaande dataset met wekelijkse metingen van influent en effluentconcentraties van een tweetraps pilootschaal CW. Op die manier werd een optimaal beeld bekomen van trage en snelle processen en hun respectievelijke dynamiek. Verder werd ook een nieuw model van een wortelzone CW ontwikkeld waarin acht verschillende microbiële gemeenschappen, samen met de rietplanten en een aantal fysische processen, interageren en voor zuivering van afvalwater zorgen. De respectievelijke submodellen werden opgebouwd naar analogie met bestaande actief slib modellen en anaërobe vergistingsmodellen. Kalibratie van een dergelijk uitgebreid model is een zeer complexe taak en zou veel meer gegevens vereisen dan wat realistischerwijze kan worden verkregen. Daarom werden van alle gevalideerde submodellen telkens de standaard parameterwaarden gebruikt, waarna het model werd uitgetest op twee datasets van respectievelijk een experimenteel (0,55 m2) en een pilootschaal (55 m2) CW. Met inachtneming van alle onzekerheden bleek het model toch behoorlijk goed in staat om de effluentkwaliteit te voorspellen en liet het vooral toe om de experimentele resultaten beter te verklaren en om nieuwe richtingen voor experimenteel onderzoek aan te geven. Alhoewel een degelijk ontwerp logischerwijze aan de basis ligt van een goede performantie, zijn de daaropvolgende bedrijfsvoering en onderhoud eveneens van cruciaal belang. Praktijkervaring uit Vlaanderen en het Verenigd Koninkrijk toonde evenwel aan dat CWs vaak als ‘build-and-forget’ oplossingen worden beschouwd. Op basis van experimenteel onderzoek kon evenwel duidelijk aangetoond worden dat doeltreffend onderhoud bijdraagt tot een langere levensduur van CWs.},
  author       = {Rousseau, Diederik},
  school       = {Ghent University},
  title        = {PERFORMANCE OF CONSTRUCTED TREATMENT WETLANDS: MODEL-BASED EVALUATION AND IMPACT OF OPERATION AND MAINTENANCE},
  url          = {http://dx.doi.org/1854/5611},
  year         = {2005},
}

Altmetric
View in Altmetric