Ostparkweiher

Projekt odkalování rybníku Ostparkweiher

V severní části Ostparku v Rüsselsheimu am Main se nachází umělý rybník Ostparkweiher o rozloze přibližně 2850 metrů čtverečních. Rybník je napájen podzemní vodou, která je přiváděna speciálním vodovodním potrubím. Technický přepad reguluje hladinu vody a odvádí přebytečnou vodu do infiltračního mokřadního biotopu. Problémem rybníka Ostparkweiher je uspořádání přítoku a odtoku. Přívod a odvod jsou v přední části v pravém koutě. Zadní část jezírka je proto jen stěží zásobována čerstvou vodou a není zde žádný proud.

V rybníce jsou instalovány kyslíkové bublinky, které udržují kvalitu vody a podporují místní ekosystém, v němž žijí ryby a želvy. V roce 2024 má rybník projít speciální úpravou pomocí bakterií, exoenzymů a nanobublinek, aby se dále zlepšila jeho funkčnost a ekologická stabilita.

Proces - řízení přírodních procesů

Principy působení na vodní hladinu

  • Bakterie velmi účinně absorbují živiny na povrchu vody a obnovují tak přirozenou rovnováhu. Tím se omezuje množení řas.
  • Sloučeniny dusíku jsou bakteriemi prostřednictvím nitrifikace a denitrifikace přeměňovány na atmosférický dusík a tím z vody odstraňovány.
  • Bakterie jsou požírány zooplanktonem. Díky tomu se například absorbované fosfáty vracejí zpět do potravního řetězce jezera.
  • Díky dodatečným živinám v potravním řetězci mají z úpravy vody v Ostparkweiheru prospěch také živočichové žijící ve vodě.


Principy fungování na dně vody

  • Za pomoci kyslíku bakterie spolu s exoenzymy velmi rychle rozkládají organické složky kalu na netoxické látky.
  • Sloučeniny dusíku se nitrifikací a denitrifikací přeměňují na atmosférický dusík.
  • Sloučeniny uhlíku se přeměňují na CO₂.
  • Fosfáty jsou absorbovány bakteriemi a vracejí se tak do potravního řetězce vody. Se zvyšujícím se nasycením kyslíkem se fosfáty také částečně usazují v sedimentu.
  • S odstraňováním organického materiálu se snižuje potřeba kyslíku na dně vody a s ní i možnost tvorby zplodin.

Ošetření

Projekt byl zahájen 8. května 2024 prvním vpuštěním 700 litrů bakteriálního přípravku, který se skládá z 98 % z vody, bakterií a enzymů. Bakterie se množí a upravují pro použití ve speciálních varných stanicích. V závislosti na úkolu trvá tento proces 48 nebo 72 hodin při intenzivním přísunu kyslíku a konstantní teplotě 27 °C.

Ošetření dokáže rozložit pouze organické složky kalu, tedy ani písek, ani jíl. Kal na dně vodní nádrže se zpravidla skládá převážně z organického materiálu, který vznikl během mnoha let z listí, odumřelých rostlin, řas, větví a zvířecích výkalů.

Projekt je podporován a doprovázen:

  • BluePlanet Germany GmbH
  • Město Rüsselsheim am Main
  • Rolig GmbH
  • Dolní vodohospodářský úřad okres Groß-Gerau
  • Inženýrská kancelář BGS Wasserwirtschaft GmbH, Darmstadt
  • Referent ochrany vod města Rüsselsheim am Main

Měření hladiny kalu

  • Jasná separační vrstva mezi vodou a kalem
  • Jíl na ventilu
  • Jasně rozpoznatelná separace mezi kalem a pískem
  • Pronikli jsme přímo do jílu

Zviditelnění změn

Nezávisle na měřeních klienta provádíme místy vlastní týdenní měření hladiny kalu a rozbory kalu a vody, abychom mohli průběžně upravovat naše ošetření a zviditelnit průběh ošetření. K měření hladiny kalu používáme měřicí trubice, které se používají i v technologii odpadních vod. Tato metoda je uznávána úřady a odborníky a je běžnou praxí. 

Naše měření hladiny kalu probíhá ve třech fázích:

V prvním kroku měříme až po kompaktní kal, tj. vodní sloupec včetně suspendovaného kalu nad ním. Za tímto účelem opatrně umístíme měřicí trubici na kompaktní kal.

Ve druhém kroku protlačíme měřicí trubici skrz kompaktní kal až na dno vody. Ze stupnice můžeme odečíst, jak hluboko trubka pronikne, a tuto hodnotu porovnat s kalem v trubici. Po vytažení trubky počkáme, až se suspendovaný kal usadí a vytvoří jasnou dělící čáru mezi vodou a kalem.

Ve třetím kroku vizuálně a analyticky zkontrolujeme, zda jsme dosáhli dna - tj. jílu, písku nebo jiného anorganického sedimentu. Pro správnost měření je zásadní vizuálně zkontrolovat celý sloupec kalu. V případě pochybností měření opakujeme.

V Horlachgraben a Ostparkweiher odebíráme také hloubkové vzorky, tj. vzorky sedimentů pod naším „normálním“ měřicím horizontem. I když jsou výsledky vizuálně jasné, vzorky jsou vždy analyzovány v laboratoři na obsah organických látek. Při odběru vzorků z Ostparkweiher musíme být velmi opatrní, abychom nepoškodili bariérovou vrstvu na dně vodní nádrže, tedy tmel.

V uplynulých týdnech a měsících jsme v povodí Horlachgraben testovali a porovnávali mnoho dalších metod a diskutovali o nich s vědci a odborníky. Je pro nás důležité, abychom naměřené hodnoty ověřili z vědeckého hlediska a učinili je srozumitelnými.

Projektový deník

Datum

Činnost / výsledek

BGS Wasser 2021

Inženýrská společnost BGS Wasser ve své zprávě za rok 2021 stanovila průměrnou hladinu kalu ve výši 57,6 cm. Měření se týkalo pouze kompaktního kalu. Kompaktní kal je kal, který lze odstranit při mechanickém odkalování, například bagrem. Nad ním se nachází suspendovaný kal ve vodním sloupci. Od roku 2021 pravděpodobně přibylo několik centimetrů kalu.

23.-24.04.2024

Intenzivní odběr vzorků a měření hladiny kalu;
Odběr vzorků pro rozbory vody a kalu;
Měření nádrže pomocí sonaru

08.05.2024

1. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na redukci kalu;

Instalace zařízení NanoBubbler „Kingfisher“
V prvních týdnech ošetření se filtry zařízení NanoBubbler během několika dní ucpaly v důsledku přítomnosti suspendovaných látek ve vodě rybníka Ostparkweiher. S postupující léčbou se situace výrazně zlepšila.

18.05.2024

Ošetření 700 litry bakteriálního přípravku ke snížení nadbytečných živin.

26.-27.05.2024

Odběr vzorků a měření hladiny kalu;
Měření nádrží pomocí sonaru

29.05.2024

2. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení množství kalu

12.06.2024

3. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku pro snížení množství kalu

24.-25.06.2024

Odběr vzorků a měření hladiny kalu;
Údržba nano-aerátoru;
Měření nádrží sonarem

03.07.2024

4. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení množství kalu

13.07.2024

Ošetření pomocí vaků BacBags
BacBags jsou biologickým řešením pro redukci kalů a organických usazenin ve vodních nádržích. Uzavřením do plátěných vaků se bakterie pomalu uvolňují po dlouhou dobu. Aktivita bakterií rozkládá organický materiál a snižuje hodnoty CHSK a BSK (chemická a biochemická spotřeba kyslíku). Rozkladem organických látek se snižuje kal a zákal vody.

Vaky BacBag se používají v místech, kde dochází k tvorbě kalu, a slouží k úpravě kalu v místech, kde není přirozený průtok.

17.07.2024

5. ošetření 700 litry bakteriálního produktu pro snížení množství kalu.

31.07.2024

6. ošetření se 700 litry bakteriálního produktu pro redukci kalu

od srpna

NanoBubler „Kingfisher“ pracuje bez problémů. Pouze listí občas ucpe sání.

07.08.2024

Dodatečné ošetření 700 litry bakteriálního přípravku k snížení množství kalu na ohniskových místech v Ostparkweiher, včetně přední části. Bakteriální přípravek se zavádí přímo do kalu. V důsledku toho se Ostparkweiher opět extrémně zakalí.

14.08.2024

Dodatečné ošetření 700 litry bakteriálního přípravku za účelem snížení kalu v ohniskových bodech v Ostparkweiher, včetně přední části. Zákal rybníka Ostparkweiher přetrvává, protože se rozpouští velké množství kalu.

15.08.2024

Ošetření ohnisek pomocí vaků BacBag v oblastech tůní, zejména za ostrovem a v přední části u rákosí.

21.08.2024

7. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení množství kalu;
ošetření se upravuje na základě měření hladiny kalu.

03.09.2024

Hladina kalu se nyní měří každé dva až tři týdny, aby se zjistil pokrok a dále se upravilo ošetření. Byly naměřeny následující hodnoty:

Kompaktní kal: 12 cm
Suspendovaný kal: 13 cm
Celková hodnota: 25,2 cm

04.09.2024

8. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení kalu podle hodnot zjištěných měřením hladiny kalu.

18.09.2024

9. ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení kalu podle hodnot zjištěných měřením hladiny kalu

25.09.2024

Aktuální měření hladiny kalu ukazuje další snížení kalu na dně vodního toku. Kompaktní kal se rozpouští a je suspendován ve vodním sloupci. Tam je rozkládán bakteriemi.

Kompaktní kal: 6 cm
Suspendovaný kal: 17 cm
Celkem: 23 cm

Kompaktní kal je kal, který lze odstranit při mechanickém odkalování, například bagrem. Nad ním je suspendovaný kal ve vodním sloupci.

Odběr hloubkových vzorků z rybníka Ostparkweiher, tj. kontrola měřicího horizontu měření hladiny kalu a oblasti přímo pod ním pomocí laboratorních testů. Pokud není zjištěn žádný další organický materiál, bylo dosaženo dna rybníka.

02.10.2024

10. a tedy poslední pravidelné ošetření 700 litry bakteriálního přípravku na snížení kalu podle hodnot zjištěných měřením hladiny kalu. Ošetření ohnisek.

Ošetření bakteriálními přípravky je ukončeno, zařízení NanoBubbler zůstává v provozu do konce října.

10.10.2024

Naše práce je dokončena. Měření hladiny kalu nyní vykazuje hodnoty ve stěží měřitelném rozsahu:

Kompaktní kal: 6 cm
Suspendovaný kal: 10 cm
Celkem: 16 cm

V listopadu bude provedeno závěrečné měření, při kterém budou hodnoty znovu zkontrolovány.

Kal a rostlinný materiál v přední části rybníka nejsme schopni rozložit, protože tato oblast byla po celou sezónu převážně suchá. Naše bakterie bez vody nefungují. Tento materiál musí být odstraněn ručně.

12.11.2024

Závěrečné měření opět odhalilo mírné snížení kalu. To je však v rámci tolerance měření. Ve 44. kalendářním týdnu byla voda stále poměrně teplá 12,5 °C, takže další snížení kalu je jistě možné. Bakterie vyžadují pro svou činnost minimální teplotu 9 °C.

Při závěrečném měření byly zjištěny následující hodnoty:
Kompaktní kal: 4 cm
Suspendovaný kal: 7 cm
Celkový objem: 11 cm

Posledním měřením je projekt ukončen. Cíl zpracování byl splněn.

 

Novinky z Ostparkweiher

V posledních měsících se v Ostparkweiher hodně změnilo. Pravidelné návštěvy opakovaně odhalily změny. Voda se občas vyčistila, ale pravidelně se opět zakalila. V některých případech se na hladině vody vytvořila vrstva, která později opět zmizela. V důsledku dodatečných úprav v některých ohniscích byla Ostparkweiher dočasně velmi zakalená. Důvodem byl organický materiál na dně vody, který byl rozpuštěn exoenzymy a bakteriemi a suspendován ve vodním sloupci. Organický materiál byl následně metabolizován bakteriemi. V žádném okamžiku nedošlo k ohrožení rostlin a živočichů, protože se jedná o přirozený proces. Hodnoty vody byly průběžně monitorovány. Čerstvě vnesený materiál, jako jsou větve a čerstvé listy, nelze tímto procesem rozložit. To je možné až v následujících letech, kdy již bylo dosaženo určitého stupně rozkladu. Tento proces je však nyní také rychlejší.

Zpracování bylo pravidelně upravováno po celé období. Měření a analýzy byly prováděny průběžně. Ošetření probíhalo v některých případech každý týden a bylo ukončeno 2. října 2024. Zařízení NanoBubbler zůstane v provozu do konce října.