Dlaczego hybrydowe hydrofitowe oczyszczalnie ścieków są tak popularne w Czechach?

Łukasz Rodek
Członek Zarządu Research & Development for Life Sciences (RDLS)

Teraz Środowisko: Konsorcjum stworzone przez Uniwersytecką spółkę RDLS i czeską firmę Dekonta wybuduje w województwie lubelskim jedną z pierwszych w Polsce hybrydową hydrofitową oczyszczalnię wody i ścieków. Czym ma się charakteryzować ta pasywna oczyszczalnia ścieków?

Łukasz Rodek: Pasywne oczyszczalnie wykorzystujące złoża gruntowe imitują warunki hydrauliczne i siedliskowe naturalnych ekosystemów bagiennych. Wszędzie tam, gdzie występuje gleba w stanie nasycenia wodą, nieustannie zachodzą procesy biologicznego oczyszczania. Ich motorem są różnorodne mikroorganizmy zasiedlające rozwinięty system korzeni i kłączy roślin wodnych i wodolubnych. To co istotne, podobniej jak naturalne systemy bagienne, instalacje tego typu zatrzymują wodę. Dzięki temu, że są budowane bliżej miejsca wytworzenia ścieku, woda jest zawracana do lokalnego ekosystemu.

TŚ: Jaki jest szacowany koszt tej inwestycji i przewidywany termin jej realizacji?

ŁR: Konsorcjum wygrało przetarg o wartości 3,7 mln zł na realizację tego projektu w gminie Dębowa Kłoda w woj. lubelskim. Projekt pod nazwą: "Budowa hybrydowej hydrofitowej oczyszczalni ścieków wraz z kanalizacją w miejscowości Białka gmina Dębowa Kłoda" współfinansowany jest ze środków UE na operacje typu „Gospodarka wodno-ściekowa” w ramach poddziałania „Wsparcie inwestycji związanych z tworzeniem, ulepszaniem lub rozbudową wszystkich rodzajów małej infrastruktury, w tym inwestycji w energię odnawialną i w oszczędzanie energii” objętego Programem Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020. Termin realizacji inwestycji to połowa 2020 r.

TŚ: Ma być to jedna z największych w Europie oczyszczalni ścieków tego typu. Czym będzie różnić się od mechanicznych i biologicznych oczyszczalni ścieków?

ŁR: Rzeczywiście, oczyszczalnia została zaprojektowana na 1800 mieszkańców, ale docelowo jest przewidziana na 2500 użytkowników. Wynika to ze specyfiki miejsca, mianowicie Białka jest miejscowością turystyczną położoną nad Jeziorem Białym, gdzie stałych mieszańców jest ok. 250, ale w szczycie turystycznym liczba ta wzrasta nawet do 2500 osób. Dlatego opcja oczyszczalni pasywnej ze względu na jej elastyczność jest tutaj optymalna. Ten model doskonale sprawdził się w Czechach, gdzie funkcjonuje już kilkaset takich oczyszczalni.

TŚ: Tamte oczyszczalnie są jednak mniejsze…

ŁR: Tak, przyjmuje się, że jest to rozwiązanie opłacalne ekonomicznie już dla miejscowości od 100 – 150 mieszkańców. Szczególnie, jeżeli ukształtowanie terenu pozwala zaprojektować system tak, by ścieki rozprowadzić grawitacyjnie. Dobrze zaprojektowany system może obejmować i więcej użytkowników. W tradycyjnej oczyszczalni biologicznej lub mechanicznejwymagany jest stały dopływ zbliżonej ilości ścieków, a w hybrydowej hydrofitowej nawet jak są wahnięcia, raz mniej, raz więcej to bakterie i rośliny bez ścieków są w stanie przeżyć nawet pół roku. Dlatego jest to takie popularne w Czechach, gdzie ludzie często wyjeżdżają na weekendy poza miasto, a małe miejscowości są gotowe na przyjęcie dużej liczby turystów bez żądnych problemów z odprowadzaniem ścieków. Zresztą to rozwiązanie jest też praktykowane w hotelach, gdzie zużycie wody i odprowadzanych ścieków nie jest przecież stałe.

TŚ: Jakie są elementy konstrukcyjne tego sytemu?

ŁR: W zależności od ilości i rodzaju odprowadzanych ścieków istnieją różne typu oczyszczalni hydrofitowych z podpowierzchniowym przepływem ścieków. Warto wyróżnić dwa typu złóż występujących w tego typu oczyszczalniach: złoża o pionowym przepływie (VF-CW: vertical flow constructed wetland) i złoża o przepływie poziomym (HF – CW: horizontal flow constructed wetland). Złoża tworzą różne frakcje żwiru, kamieni i piasku, na których osadza się biofiltr. Czynnik oczyszczający jest taki sam, jak w zwykłej oczyszczalni biologicznej, tyle tylko, że nie ma postaci płynnego osadu, a ścieki są równo rozdysponowane na kamieniach, na których żyje biologiczny biofilm, który te ścieki oczyszcza. Dodatkowo zbiorniki porośnięte są wodnolubną roślinnością (np. trzcina zwyczajna, palisander olbrzymi), która zwiększa efektywność oczyszczania ścieków.

Tak jak wcześniej zostało powiedziane, oczyszczalnia w Białce jest wyjątkowo dużym i relatywnie rozbudowanym systemem. Na jej przykładzie możemy opisać schemat takiej instalacji.

Pierwszy etap to punkt zlewczy i piaskownik (oczyszczanie mechaniczne). W oczyszczalni w Białce został zaprojektowany również separator tłuszczów. Kolejny etap to osadnik wstępny oraz komora rozdziału, z którego ścieki tłoczone są na złoża filtracyjne o przepływie pionowym (złoża są obsadzone roślinnością hydrofitową). Następnie ścieki trafiają do komór napowietrzających i kombinację złóż pionowych oraz poziomych. Ostatni etap: oczyszczanie, to specjalny filtr do usuwania fosforu.

Schemat działania pasywnego systemu oczyszczania wód i ścieków© Źródło: Dekonta a.s.

TŚ: W jaki sposób jest zagospodarowywany osad ściekowy?

ŁR: W tego typu oczyszczalniach osad ściekowy zazwyczaj poddawany jest osuszeniu na specjalnie przygotowanych poletkach. Odpowiednio zaprojektowane poletka mogą być dodatkowo porośnięte trzciną, co zwiększa tempo i efektywność redukcji osadów. Co ciekawe, tego typu instalacje mogą (i funkcjonują) przy mechaniczno – biologicznych oczyszczalniach ścieków. Największym wyzwaniem w przypadku tego rozwiązania jest znalezienie odpowiednio dużego terenu (dla 1000 RLM⁽¹⁾ potrzeba ok 250 mkw.).

TŚ: Z jakimi rodzajami zanieczyszczeń radzą sobie pasywne oczyszczalnie ścieków?

ŁR: Oczyszczalnie tego typu bardzo dobrze radzą sobie ze ściekami bytowymi. Na podstawie wyników pracy innych oczyszczalni tego typu śmiało można stwierdzić, że jeśli system jest prawidłowo wykonany, to będzie cechowała go wysoka efektywność w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych, a także będących pozostałością nawożenia związkami azotu.

Są również instalacje tego typu do oczyszczania ścieków przemysłowych (np. odcieków poflotacyjnych). Konstrukcja i kolejność poszczególnych elementów jest w tym przypadku inna. Do oczyszczania ścieków przemysłowych wykorzystujemy również egzogenną pulę mikroorganizmów (szczepionkę mikrobiologiczną), która jest w stanie poradzić sobie z cięższymi zanieczyszczeniami. W tym przypadku efektywność kosztowa pasywnego systemu jest znaczeni większa niż w przypadku rozwiązań opartych na chemii.

TŚ:W jaki sposób doprowadzane są ścieki i jakie są koszty eksploatacji?

ŁR: Ścieki do oczyszczalni doprowadzane są za pośrednictwem systemu kanalizacyjnego lub taborem asenizacyjnym do stacji zlewczej. Przy stosunkowo zwartej zabudowie i jeśli uda się zapewnić spływ grawitacyjny, bez konieczności tworzenia przepompowni, koszty budowy i eksploatacji są relatywnie niskie. Wymagany jest okresowy nadzór nad oczyszczalnią. W zależności od wielkości instalacji oraz stopnia jej skomplikowania wizyty na obiekcie wymagane są raz na kilka dni do jednej wizyty raz na dwa tygodnie.

TŚ: Czy długo trwa rozruch takiej pasywnej oczyszczalni?

ŁR: Aby zadziałać, metody biologiczne wymagają czasu, ale są za to trwałe. Idea działania takiej oczyszczalni jest prosta, ale wymaga wiedzy, doświadczenia i precyzji. Błędy popełnione na początku mogą sprawić, że systemu nie da się w ogóle uruchomić. W tym przypadku nie wystarczy dodać więcej odczynników chemicznych czy zwiększyć poziom natlenienia. Jeśli jednak cały system zostanie prawidłowo wykonany to zostanie osiągnięta homeostaza⁽²⁾ i oczyszczalnia będzie działała samodzielnie, bez ingerencji człowieka. Oczyszczona woda zostanie zaś zwrócona do ekosystemu, co ma duże znaczenie dzisiaj, gdy temat suszy jest ciągle obecny.

Rozmawiała Katarzyna Zamorowska
Dyrektor ds. komunikacji