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Title Page

Abstract

Contents

1. Introduction 12

1.0. Introduction to Constructed Wetlands 12

1.1. Research Questions 14

1.2. Research Objectives 14

1.3. Significance of the Study 15

2. Literature Review 16

2.1. introduction 16

2.2. Components of a Constructed Wetland 17

2.3. Advantages and disadvantages of CWs 19

Advantages of constructed wetlands 19

Disadvantages of constructed wetlands 19

2.3.1. How do the CWs work? 20

2.3.2. Vegetation 21

2.4. Types of Constructed Wetlands 22

2.4.1. Free water Surface constructed wetlands 22

2.4.2. Systems with free-floating macrophytes 23

2.4.3. Water hyacinth 25

2.4.4. Duckweed 26

2.4.5. Other free-floating macrophytes 28

2.4.6. Systems with floating-leaved macrophytes 29

2.4.7. Systems with submerged macrophytes 29

2.4.8. Systems with emergent macrophytes A typical free water surface constructed wetland (FWS CW) with emergent macrophytes 30

2.4.9. Municipal wastewater 31

2.4.10. Stormwater runoff 32

2.4.11. Systems floating mats of emergent plant 33

2.5. Sub-surface systems 34

2.5.1. Horizontal flow 36

2.5.2. Downflow 37

2.5.3. Up flow 40

2.5.4. Hybrid systems 41

2.5.5. Zero discharge systems 42

2.5.6. Sustainable Applications of Constructed Wetlands 44

2.6. Constructed Wetlands in the Context of Egypt 45

2.7. Case Studies of Constructed Wetlands in Egypt 46

2.8. Benefits of Constructed Wetlands for Egypt's Ecosystem 48

2.9. Challenges in Implementing Constructed Wetlands in Egypt 49

2.10. Constructed Wetlands and Egypt's Sustainable Development Goals 49

3. Research and Methodology 51

3.1. constructed wetland projects (the Egyptian experience and applications) 52

3.2. Data collection 52

3.3. Potential Limitations 52

3.4. Ethical Considerations 53

3.5. Significance of the Study 53

3.6. comparison between the three cases 54

4. Finding and Discussion 56

4.1. What is the Bahr el baqar? 56

4.2. Sydney Park Water Reuse Project 59

4.3. Treatment and Reuse of Decentralized Wastewater through Constructed Wetlands in Egypt 61

4.4. The factors that affect the type of constructed wetland 63

4.4.1. Applicable area 63

4.4.2. Type of soil 64

4.4.3. Sealing bed 65

4.4.4. Temperature 66

4.4.5. Treatment level of wastewater 66

4.4.6. Type of wastewater treatment 66

4.5. Classification of the areas in Egypt and River Nile 68

4.5.1. Egypt Landform 68

4.5.2. The River Nile 69

4.5.3. The Geological Features and Soil Map of Egypt 70

4.6. DISCUSSION 73

1. CAIRO 73

2. NORTH SINAI 75

3. ISMAILA 76

4. DAKAHLIA 76

5. BENI SUEF 77

6. SHARM EL - SHEIKH 78

7. BAHEIRA 79

5. Conclusion 80

Potential of Constructed Wetlands 81

Establishing A Circular Economy In The Use Of Wastewater 82

Climate Adaptation 83

References 85

국문초록 94

List of Figures

Figure 1. (2.1) shows the free floating macrophytes 24

Figure 2. (2.2) shows the hyacinth 26

Figure 3. (2.3) shows the basin of the duckweed 28

Figure 4. (2.4) shows the Pistia stratiotes 29

Figure 1. fig (2.5) shows the three types of plants used 31

Figure 2. fig (2.6) shows the Municipal wastewater 32

Figure 3. fig (2.7) shows a diagram for storm run off 33

Figure 4. fig (2.8) shows the floating mats 34

Figure 9. shows the Horizontal flow type 37

Figure 5. fig (2.10) shows down flow vertical-flow constructed wetland 40

Figure 6. fig (2.11) shows up vertical-flow constructed wetland 41

Figure 7. fig (2.12) shows horizontal vertical Hybrid systems 42

Figure 8. fig (2.13) shows horizontal vertical Hybrid systems 44

Figure 9,10. Fig (3.1) shows the lay out of the station 58

Figure 11,12. fig (3.2) shows the cross section for the Sydney parks 61

Figure 13. fig (4.1) shows the river Nile 69

Figure 14. (4.2) the geological map for Egypt 71

Fig. (4.3) shows a map for Egypt show the area with suitable of types of constructed wetlands 73

초록보기

 본 연구는 이집트 인공습지의 지속가능한 활용을 제안하기 위해 이집트의 이스마일리아(Ismailia)와 바하르 엘(Bahar el), 호주의 시드니를 사례연구로 선정하여 이집트의 인공 습지 적용에 대한 포괄적인 평가를 제시한다. 이는 물 부족 문제를 해결하고 지속 가능성을 촉진하며 해당 지역의 기후 적응 노력을 지원하는 데 있어 인공습지의 적합성을 분석한다.

이집트에는 나일강이 있음에도 불구하고 사막 환경과 적은 강우량으로 인해 건조한 나라로 평가되 있으며 이집트 정부는 이 위기를 관리할 새로운 방법을 찾으려고 노력하고 있다.

본 연구는 수자원 관리와 물 사용에 있어서 순환 경제 촉진을 위한 중요한 도구로서 인공 습지의 효과적인 활용에 대해 분석하기 위해 이집트의 이스마일리아(Ismailia)와 바하르 엘(Bahar el), 호주 시드니의 세 지역을 사례 연구로 선정하여 인공습지가 물 부족 문제를 효과적으로 해결하고 지속 가능성을 촉진하며 지역 사회의 기후 적응을 촉진할 수 있는 방법에 대해 연구한다. 물 부족과 자원 관리가 시급한 과제를 안고 있는 이스마일리아(Ismailia)와 바하르 엘(Bahar el)의 상황에서 인공습지는 지속 가능한 폐수 처리 솔루션이 될 수 있다. 인공습지의 활용으로 물 재사용, 지하수 재충전 및 환경 오염 감소 측면에서 상당한 발전이 이루어졌다. 또한 이 지역에서 인공습지 구현의 성공과 현황을 분석함으로써 본 연구는 지역 환경 문제를 해결하는 데 인공습지의 효과를 검증하고 인공습지를 통해 폐수를 가치 있는 자원으로 변환하고 물 사용의 순환 경제를 촉진하는 방법을 제안한다.

또한 호주 시드니의 인공습지 사례 연구에서는 수질 개선 및 생태계 복원에서의 인공습지의 역할 통해 인공습지의 보다 개선된 활용성을 분석하였다. 호주 시드니 사례에서는 인공습지가 도시 생태계, 생물 다양성 지원 및 기후 관련 문제에 대한 지역 사회 회복력에 미치는 중요한 영향을 강조한다. 이 사례 연구에서는 다양한 사회 환경에서의 생태계 서비스와 폐수 관리를 위한 지속 가능한 옵션을 제공하는 다목적 시스템으로서 인공습지의 적용을 보여준다.

본 연구는 지역 사회의 기후 적응 전략의 핵심 요소로서 인공 습지의 유연성을 강조한다. 기후변화로 물 부족이 악화되는 이집트에서 인공습지는 기후변화에 대한 저항력, 효과적인 물 처리, 지하수 보충을 통해 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 인공습지의 사용은 지역 환경 문제를 해결할 뿐만 아니라 기후 변화와 관련된 불확실성에 대처할 수 있는 지역 사회의 능력을 강화한다.

이집트에는 인공 습지가 많지만 임의의 방식으로 건설되는 경우가 많아 인공 습지의 최대 효율성을 달성하도록 하는 시스템이 필요하다. 이에 본 연구에서는 인공습지 건설을 위한 이집트 토지 및 지형의 특성을 분석, 평가하였고 다른 지역에서 사용할 수 있는 고도, 지하수위, 적합하거나 지속 가능한 습지 유형을 기반으로 해당 지역에서 인공습지를 적용할 수 있는 적합한 방법을 결정할 수 있도록 유형을 제안하였다. 또한 인공습지에서 최대의 효율성과 지속 가능성을 달성하는 데 사용할 수 있는 이집트 지역을 제안하고 해당 지역에 적합한 인공습지 유형을 제안하였다.

결론적으로, 본 연구는 폐수 관리, 지속 가능성 촉진, 기후 적응 노력 지원에서 인공습지의 중추적인 역할을 강조하며 전 세계적으로 인구 밀도가 높은 지역에서 효과적인 폐수 처리 솔루션 발전을 위한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

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