Versickerung ist ein natürlicher Prozess, bei dem Oberflächenwasser allmählich durch den Boden in Grundwasserleiter gefiltert wird.
Wenn das Grundwasser erschöpft ist, kann recyceltes Wasser in die Grundwasserleiter eingeleitet werden, indem man es allmählich durch den Boden filtern lässt
Wenn Sie das Wort „Perkolation“ hören, kommt Ihnen wahrscheinlich das Kochen von Kaffee in den Sinn. Das ist nicht falsch, aber allgemein kann das Wort auch verwendet werden, um die Bewegung einer Flüssigkeit durch ein Medium zu beschreiben.
Was ist Perkolation?
Im Zusammenhang mit dem Wasserkreislauf beschreibt das Northwest River Forecast Center der National Ocean and Atmospheric Administration Perkolation als „die Bewegung von Wasser durch den Boden und seine Schichten, durch Schwerkraft und Kapillarkräfte.“
Es ist ein wichtiger natürlicher Prozess, den Wissenschaftler und Wassermanager berechnen und nutzen können, um die Reinheit und Trinkbarkeit von Oberflächen- und Grundwasser sicherzustellen. Es ist ein besonders wichtiger Prozess bei der kontrollierten Anreicherung von Grundwasserleitern.
Die Subsurface Water Retention Technology, ein weiteres Instrument des Wassermanagements, ist im Grunde das Gegenteil der Anreicherung von Grundwasserleitern. Laut Alvin Smucker, einem Professor der Michigan State University, der an diesem System gearbeitet hat, verhindert es das Versickern von Wasser in Grundwasserleiter, indem eine Sperrmembran unter Ackerland installiert wird. Dies trägt nicht nur zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Produktion bei, sondern hilft auch, die Grundwasservorräte vor übermäßiger Verunreinigung durch Dünger zu schützen.
Modellierung der Perkolation
Wasser versickert im Allgemeinen durch Boden- und Schluffschichten, bis es festes Gestein erreicht, wo es stoppt und in einem Grundwasserleiter verbleibt. Mehrere Bodeneigenschaften beeinflussen, wie schnell das Wasser durchdringt. Dazu gehören die Porosität des Bodens und wie wassergesättigt die Erde bereits sein kann. Schiefer und Ton zum Beispiel sind porös, aber sie beschränken typischerweise die Versickerung, während Sand das Wasser schnell versickern lässt.
Die Versickerung in diesen verschiedenen Medien kann mathematisch modelliert und in einem Perkolations- oder Perc-Test getestet werden, der die Versickerungsrate auf der Grundlage von Faktoren wie Bodenzusammensetzung und Verdichtung bestimmt. Die aus dem Test gewonnenen Informationen können helfen, Abwasseraufbereitungsanlagen vorteilhaft zu platzieren.
Perkolation von rückgewonnenem Wasser
Managed aquifer recharge (MAR) ist definiert als „absichtliche Anreicherung von Wasser in Grundwasserleitern zur späteren Wiedergewinnung oder zum Nutzen der Umwelt.“ Sie ist eine effektive Strategie zur Verbesserung der Nachhaltigkeit des Grundwassers, wobei die Versickerung eine große Rolle spielt, insbesondere bei Infiltrationstechniken zur Anreicherung von nicht begrenzten Grundwasserleitern. Bei der Anreicherung von Grundwasserleitern wird das Wasser in „Versickerungsteiche“, „Versickerungsgruben“ oder „Versickerungsbecken“ umgeleitet, aus denen es in das Grundwasser sickert. Das Quellwasser für solche Programme kann Regenwasser, überschüssiges Flusswasser aus nassen Jahren oder sogar hoch aufbereitetes Abwasser aus kommunalen Kläranlagen sein.
Im Jahr 2015 baute die Clay County (Florida) Utility Authority eine Reihe von Versickerungsteichen, die bis zu 2.
In einer Fallstudie aus dem Jahr 2015 errichtete die Clay County (Florida) Utility Authority eine Reihe von Versickerungsbecken, in denen bis zu 2,2 MGD aufbereitetes Wasser allmählich durch den Boden in den oberflächennahen Grundwasserleiter versickern können. Das System eliminiert potenzielle Probleme, die mit der direkten Einleitung von aufbereitetem Wasser in Oberflächengewässer verbunden sind.
In Kalifornien versuchen Hydrologen, Wasserbehörden und Landwirte des Central Valley, „die atmosphärischen Flüsse einzufangen“, wie Tim Quinn, ehemaliger Direktor der Association of California Water Agencies, es ausdrückt. Anstatt das Wasser flussabwärts ins Meer fließen zu lassen, soll das überschüssige Wasser in „Parkplätze“ umgeleitet werden, wo es in den Grundwasserleiter versickern kann. Dies würde Kalifornien helfen, Wasser in ungewöhnlich nassen Jahren zu speichern, wenn sintflutartige Regenfälle von pazifischen Stürmen den Staat mit Wasser überschwemmen, und dann könnte es verwendet werden, um die immer häufigeren und schwereren Dürreperioden zu mildern.
Abwasserrecycling
Auch im Codiga Resource Recovery Center (CR2C) der Stanford University in Kalifornien wurde kürzlich eine neue Aufbereitungstechnologie, der Membran-Aerosol-Biofilm-Reaktor (MABR), einem einjährigen Test unterzogen, um die Einhaltung der strengen „Title 22“-Standards des Bundesstaates nachzuweisen. Die MABR-Behandlung kann sogar kommunale Abwässer in qualitativ hochwertiges Abwasser verwandeln, das sicher für die Versickerung in Grundwasserleiter ist, die durch die Landwirtschaft im Central Valley ausgelaugt sind.
Fluence Aspiral™ MABR-Einheiten sind für eine einfache Handhabung in Transportcontainern verpackt und eignen sich für eine dezentrale Behandlung, was einfach bedeutet, dass kleine oder mittelgroße Kläranlagen in der Nähe der Versorgung, des Bedarfs oder idealerweise beides aufgestellt werden, um die Kosten für langwierige Rohrleitungen zu sparen.
Vorhersage der Auslaugung
Die Percolation kann zur Vorhersage von Wassertransportfaktoren wie z.B. der Auslaugungsrate oder dem Fluss von Stoffen ins Wasser verwendet werden. Dies wird am häufigsten in der Landwirtschaft verwendet, um die Bewegung von Düngemitteln oder den Salzgehalt des Bodens zu bestimmen. Auslaugung bezieht sich auch auf die Bewegung von Wasser durch Substanzen wie Chemikalien, die beim Bergbau gestört werden, oder Abfälle in Deponien, die die Grundwasserversorgung beeinträchtigen können.
Der Begriff „Versickerung“ wird auch in der Wasseraufbereitung verwendet, um eine Technologie zu beschreiben, die als Tropfkörper oder Tropfkörper bekannt ist. Tropfkörper sind ein biologisches Verfahren zur Abwasserreinigung – das Wasser wird durch den Prozess des Rieselns durch ein Filtermedium oxidiert und gereinigt. Diese Form der aeroben Abwasserbehandlung kann anstelle von Belebungsbecken in verpackten Kläranlagen oder größeren Belebungsanlagen eingesetzt werden.
Die Percolation ist ein Prozess, der Grundwasserleiter wieder auffüllt, und wie in Kalifornien beginnen viele Regionen, Grundwasserleiter als wertvolle natürliche Wasserspeicher zu behandeln, die für die Wassersicherheit verwaltet werden können.
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