Post on 12-Sep-2021
transcript
Performance of the Greenmount
Constructed Wetland in treating farmyard
dirty water
Greg Forbes (AFBI), Bob Foy (AFBI), Martin Mulholland
(CAFRE).
Summary based on AFBI research monitoring and
QUB post-graduate research.
Contributors; Sally Kidd, Deborah Stephenson, Brian Reid (CAFRE).
Vanessa Woods, Colm McKenna, Zoe McKervey, Phil Dinsmore, Elaine
Sayers, Peter Scullion, Jennifer Meeke, Louise Davis (AFBI).
Largely funded by DARD
������������ �������� ��
Total pond area = 1.25ha
P 1P 2
P 3
P 4
P 5
GW 1
GW 3
GW 2
Inletmanhole
����������������
��������� �� ��������
400mm
450mm
450mm
400mm
SOIL
OUTLET
INFLOW
WATER LEVEL
200mm
150mm
Pond 1
Pond 51700mm fall, Pond 1 to Pond 5
SOIL
OUTLET
INFLOW
WATER LEVEL
200mm
150mm
��������������
�������
Species % survival
Typha latifiola 93
Phragmites australis.
82
Carex riparia. 80
Iris pseudacorus. 88
Sparganium erectum.
82
No FDW for first year
������������� ���������������������
• ��� �������������������������������
– ��������� �������������
– ����������������� �������������
• � ���������������������� ������ ������ !�����
– ���� ����������������� ��� ���� ����������� ����
– ��� ���������������
• ���� ������ �����"� �# ������������� ������������ �����
������
– ���� ��������������$������ ��� ��� �����������
• %������� ������� �������&�''����
– ��������� ��(���)����� !����������������� ���$������� �������
– �� ����� ���������
–* ����������� ��� ������+*,%-�.���������� �
Greenmount rainfall 2006 - 2009
Annual
Rainfall (mm)
���' /0/
���. /'/
���/ 0�/
���0 ��)�
pET
mm/month(mean)
JAN 5.4
FEB 13.5
MAR 30.7
APR 52.0
MAY 79.3
JUN 88.7
JUL 87.5
AUG 70.1
SEP 43.5
OCT 22.4
NOV 6.7
DEC 3.7
FDW inflow
Flows and Potential evapotranspiration (pET)
Summer pET loss ~450mm yr~ 50% of total inflow & rainfall
Average rainfall to
Ponds ~ 11,500m3/yr
BUT
1�������� ��� ���2�����
FDW & summer rainfall insufficient to sustain pond
water levels
32�������� �� ������ ��+��4�-���567)$�%8�� �9����
���� ���+:*�-�� ��� �
Inlet P1 P2 P3 P4 P5 sed P
BOD 1773 168 75 35 52 8.3 128 **
TP 61.4 15.9 10.3 7.5 3.6 1.8 3.1 **
FreeNH3
6.21 5.29 1.78 3.06 0.48 0.23 0.02 **
BOD- Biochemical oxygen demand
Discharge limit 40 mg/l
Mean annual TP concentrations
2006-2009
Mean annual BOD concentrations
2006-2009
Mean annual NH3 concentrations (2007)
Mean annual conductivity values (2006-2009)
High rainfall episodes affect TP concentration
No flow
Flow
Each year over 90% of TP load retained in CW
"� ��� ���� �567) �� �� ������ ��
���������������������
Pond 4 BOD5 limit exceedence
Without pond 5 the CW would breach BOD levels
Pond 4
Pond 4 BOD5 monthly mean concentrations 2009
8�7�;�"������������������
%���8�7������ �����������139<=����� ���� ����������� �� ���������
������� �������� ��>
• ?�������! ����������������� ����������������������������
������������������������������������������� ���������
• @� ����!<������5������������������ ���� �����������������������
��� ������������� ������������������������ ��� ����
����� ������� ���������� ��� �������A������ �"������� �������
���������8�� � ��� ���2���B �� ���� �$�C=5�
Kai Cai found that wetland efficiently removed naturally occurring female (estrogens)
and male (androgens) hormones originating from the dairy farm
Januar
y
Febru
ary
Mar
chApir
lM
ayJu
ly
August
Septe
mber
Oco
tober
Nove
rmber
Dec
ember
0
50
100
150
V-notch pond 1a pond 1b pond 2 pond 3 pond 4 pond 5
EE
Qs c
on
cen
trati
on
(n
g L
-1)
Januar
y
Febru
ary
Mar
chApir
lM
ayJu
ly
Aug
ust
Septe
mber
Oco
tober
Nove
rmber
Dec
ember
0
200
400
600
800
1000
1200
TE
Qs
co
nc
en
tra
tio
n (
ng
L-1
) ������������ ���
������������ ���
Janette Bretell also found that wetland efficiently removed microbiological
load present in dirty water inflow including: faecal coliforms, total coliforms,
Enterococcus faecalis and Escherichia coli. Wild birds may have been source
of low levels of Campylobacter found in pond 5 but not in ponds 2, 3 or 4.
Coliforms levels (CFU log10/ml) in wetland ponds
0
1
2
3
4
5
20/0
8/2
007
03/0
9/2
007
17/0
9/2
007
01/1
0/2
007
15/1
0/2
007
29/1
0/2
007
12/1
1/2
007
26/1
1/2
007
10/1
2/2
007
24/1
2/2
007
07/0
1/2
008
21/0
1/2
008
04/0
2/2
008
18/0
2/2
008
03/0
3/2
008
17/0
3/2
008
31/0
3/2
008
14/0
4/2
008
28/0
4/2
008
12/0
5/2
008
26/0
5/2
008
09/0
6/2
008
23/0
6/2
008
07/0
7/2
008
21/0
7/2
008
04/0
8/2
008
18/0
8/2
008
Sampling dates
Lo
g 10C
FU
/ml Inflow
Pond 1APond 1BPond 2Pond 3Pond 4Pond 5
"����� ��8����������,��� ��� ������ �� �
3�������������� ������������� �� ����
��������������
! �����"�������#��! ���!����
��$%�&��'����������
(������)��&�����*��+������
This Masters thesis on the Greenmount wetland was judged
best student project in NI section Chartered Institution of
Water and Environmental Management
�� ������ �• ,���������� ���������������������������2��� ��
�� ����� ����������������� ������2�� �������� ���� � ��
����2���� �������� �������� ������D
•1 ������������������ �� �������� ��������� ��������
– :������(� ����������
– ������������������� ����2������������� �� �������
•8�������������� ��� �������� �����
• "�������������� �� ������������ �
• 8������ ���� ���� ����� ������������� �������
• ���������������� ����������������������E����������������������� �� ����2�������567
7��� 1 ��� 8� �� 8� �� 8� �� 8� �� 8� �) ��� ���� ��
��4�)4�' 0� �>' F�>� F�>� F�>� F�>� GG
�'4�04�' �.� �>� F�>� F�>� F�>� F�>� GG
��4�)4�. �H �>� �>. �>� F�>� F�>� GG
��4��4�0I �� '>' �>� F�>� F�>� F�>� GG
�)4�/4�0 /' �>0 F�>� />� F�>� F�>� GG
Faecal coliform (presumptive) counts (‘000 cfu/100 ml)
Courtesy of Northern Ireland Environment Agency (NIEA)
Date Inlet Pond 1 Pond 2 Pond 3 Pond 4 Pond 5 Significance
31/05/06 500 22 0.3 0.1 <0.1 <0.1 **
06/09/06 1400 13 <0.2 <0.1 <0.1 <0.1 **
23/05/07 CG 1.5 0.7 <0.1 <0.1 <0.2 **
24/10/07 >1000 - 1.2 <0.1 <0.1 <0.1 **
05/08/09* 10 1.0 4.5 1.5 <0.1 <0.2 **
Total coliform (presumptive) and enterococci* counts (‘000 cfu/100 ml)
CW Pathogen reduction
Courtesy of Northern Ireland Environment Agency (NIEA)