Biocascade waterzuivering - vervolg

Oplaadfase
Algemeen bestaat de biocascade waterzuivering uit een serie geschakelde waterbekkens. Afhankelijk van de zuiveringsvraag stroomt het inlaatwater eerst in een bezinkbassin, waar de aan slib gebonden nutriënten kunnen bezinken, of infiltreert het water in een ijzerrijke bodem ingezaaid met overstromingstolerante planten. Vervolgens stroomt het water door naar waterbasins met helofyten, waar vooral verwijdering van stikstofverbindingen optreedt. De helofyten pompen via hun stengels en wortels zuurstof in de zuurstofarme bodem, waardoor koppeling van nitrificatie- en denitrificatieprocessen plaats vindt en stikstofgas (N) uit het systeem verdwijnt naar de atmosfeer. Daarna stroomt het water voor na zuivering door naar een bassin met ondergedoken waterplanten. Eventueel volgt een laatste stap waarbij het water door een ijzerzand filter stroomt voor binding van de laatste resten fosfor (P).

Ontlaadfase
Wanneer de bodem in de biocascade is opgeladen met P, wat op termijn onvermijdelijk is, zal deze geen P meer binden uit het water en komt de verwijdering van P uit het water volledig voor rekening van de planten. In praktijk is de primaire productie van planten vaak te laag om nalevering van nutriënten vanuit de bodem naar de waterlaag te voorkomen en of te compenseren. Wanneer metingen aan bodem en water dit in praktijk laten zien, zal het systeem volledig geïnundeerd worden met oppervlaktewater waardoor het systeem, door de aanwezigheid van reactief organisch materiaal op de bodem, snel anaeroob wordt. Onder deze gereduceerde omstandigheden wordt het in de bodem geaccumuleerde P gemobiliseerd, waarna het via diffusie in de waterlaag terecht komt. Drijvende waterplanten bevorderen dit proces omdat ze het wateroppervlak afsluiten, het water daardoor zuurstofarm blijft en de nalevering van P blijft doorgaan. De drijvende planten kunnen vervolgens het P uit het water opnemen. Door deze vervolgens regelmatig te oogsten wordt het P uit het systeem verwijderd. De bodem wordt hierdoor weer schraler waardoor ze na droogval weer in staat is om P te binden uit het infiltrerende water. Zo ontstaat een regeneratief systeem dat via beheerbare veranderingen in redoxpotentiaal, en daaraan gekoppelde nutriëntenconversies, kan worden opgeladen en worden ontladen.