Gwałtowna, zmienna i intensywniej oddziałująca na środowisko: „pogoda na sterydach” to wyzwanie dla infrastruktury odpowiedzialnej za gospodarkę wodno-ściekową. W jaki sposób radzą sobie z nim obiekty w Polsce i innych krajach Europy?
Pierwsze oczyszczalnie ścieków zaczęły powstawać w drugiej połowie XIX wieku, u szczytu tzw. „drugiej rewolucji przemysłowej”. Niemal 200 lat rozwój tego typu zakładów stymuluje inna rewolucja – klimatyczna.
W wielu krajach Europy infrastruktura wodno-ściekowa zmaga się zwłaszcza z problemem okresowego przepełnienia, który występuje przy rzadszych, ale dużo intensywniejszych opadach. Dotyczy to większości państw Starego Kontynentu, od górzystych, jak Austria, po nizinne, jak Dania – wyjaśnia Alicja Olek, Industry Manager odpowiedzialna za branżę wodno-ściekową w Endress+Hauser Polska.
Zmiany klimatu i ekstremalne zjawiska pogodowe to jednocześnie nie jedyne wyzwanie dla europejskich sieci kanalizacyjnych. Wiele z nich powstawało na początku XX, a nawet jeszcze w XIX wieku. Z jednej strony problemem bywa więc przepustowość zbyt niska ze względu na intensywne deszcze oraz rozwój urbanistyczny. Z drugiej, nieszczelności zużytej infrastruktury grożą dostawaniem się do gleby i wód zanieczyszczeń, zawierających np. powodujące choroby patogeny i wirusy. Do tego należy dodać rosnącą obecność w ściekach specyficznych, trudnych do usunięcia zanieczyszczeń generowanych przez rolnictwo i przemysł. To wszystko razem powoduje, że skuteczne oczyszczanie wody i stan związanej z nią infrastruktury wymagają priorytetowego traktowania przez kraje całej Europy.
Wyzwania rosną, standardy też
Oczyszczalnie ścieków są centralnym punktem systemów infrastruktury „wod-kan”. Swoje zadania realizują etapowo, a liczba tych etapów zależy od poziomu zaawansowania technicznego obiektu.
Stopień 1. to oczyszczanie mechaniczne, polegające na usuwaniu zanieczyszczeń takich jak m.in. żwir, gałęzie, różnego rodzaju opakowania czy… pampersy – a więc wszystkiego tego, co nie powinno znaleźć się w kanalizacji. Stosowane są tu metody fizyczne, jak cedzenie czy sedymentacja, wykorzystujące kraty, sita, piaskowniki i osadniki wstępne.
Stopnień 2. obejmuje usuwanie zanieczyszczeń organicznych i składników odżywczych (głównie węgla, azotu i fosforu) za pomocą procesów biologicznych (np. wykorzystując osad czynny) lub chemicznych (np. wykorzystując chemiczne strącanie).
Stopień 3. dotyczy usuwania dodatkowych zanieczyszczeń, takich jak patogeny, a także odzyskiwania zasobów – w tym wspomnianych azotu i fosforu. Najwyższy,
4. stopień, obejmuje usuwanie mikrozanieczyszczeń, które nie są eliminowane w procesach biologicznych, a mogą być szkodliwe dla środowiska. Mowa tu przede wszystkim o lekach i kosmetykach.
Zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami wspólnotowymi, oczyszczalnie ścieków muszą zapewniać 1. i 2. stopień oczyszczania. W zamożnych krajach, takich jak Dania, powszechne jest już oczyszczanie 3. stopnia, a dla nowych inwestycji uwzględniana jest nawet perspektywa osiągnięcia stopnia 4. Podobnie w Austrii, gdzie szeroko wdrażany jest 3. stopień i osiągnięto już cel usuwania 87% azotu i fosforu – zwraca uwagę Alicja Olek.
Inaczej wygląda sytuacja np. na Węgrzech, gdzie tylko około 77% ścieków jest oczyszczanych zgodnie z podstawowymi normami unijnymi. Z kolei w Rumunii około 30% populacji nie ma nawet dostępu do kanalizacji, a wiele nieoczyszczonych ścieków komunalnych trafia do rzek, powodując ich duże zanieczyszczenie.
Każda kropla na wagę złota
Unia Europejska wspiera rozwój infrastruktury wodno-kanalizacyjnej poprzez finansowanie projektów z funduszy takich jak Fundusz Spójności czy Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego. Środki te pozwalają na modernizację sieci wodociągowych, budowę lub remonty oczyszczalni ścieków oraz zapewnienie dostępu do czystej wody w regionach o niższym poziomie rozwoju. Oprócz wsparcia finansowego, UE promuje również standardy i regulacje, które zobowiązują państwa członkowskie do wdrażania zrównoważonego gospodarowania zasobami wodnymi. Przykładem jest Ramowa Dyrektywa Wodna, która określa cele ekologiczne dla wód powierzchniowych i podziemnych.
Obecnie w projektowaniu nowoczesnych oczyszczalni ścieków w Europie kluczowe jest spełnianie coraz bardziej rygorystycznych norm środowiskowych. Inżynierowie muszą dbać o skuteczne usuwanie zanieczyszczeń, minimalizując jednocześnie wpływ obiektów na otoczenie poprzez hałas, zapachy i emisje. Duży nacisk kładzie się również na efektywność energetyczną oraz odzysk zasobów. Coraz częściej oczyszczalnie są projektowane jako obiekty samowystarczalne energetycznie – z instalacjami biogazowymi, fotowoltaiką czy odzyskiem ciepła. Wdrażane są także rozwiązania umożliwiające ponowne wykorzystanie wody i składników odżywczych, zgodnie z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym – wyjaśnia Alicja Olek.
Nowoczesne oczyszczalnie są także wyposażane w oparte na nowych technologiach systemy monitoringu i rozwiązania umożliwiające zdalne sterowanie oraz optymalizację procesów. Ułatwia to szybsze reagowanie na zmiany, w tym również te gwałtowne. W połączeniu z inwestycjami w zbiorniki retencyjne oraz coraz częściej spotykaną „zieloną infrastrukturę” – taką jak ogrody deszczowe, stawy czy ułatwiające przesiąkanie do gruntu płyty permeacyjne – możliwe jest stopniowe wprowadzanie nadmiaru wody do systemu oczyszczania lub środowiska, zapobiegające przeciążeniom instalacji.
Pomimo różnic między krajami Europy, wszystkie w mniejszym lub większym stopniu stają przed wyzwaniem, jak zmiany klimatu wpływają na obieg wody w przyrodzie – w tym na zarządzanie jej zasobami i jakością. Nowoczesne oczyszczalnie ścieków stanowią kluczowy element wspierający zrównoważony rozwój, pomagając w efektywnym zarządzaniu wodą. I chociaż największą barierą w rozwoju infrastruktury wodno-kanalizacyjnej są z reguły kwestie finansowe, warto pamiętać, że pewne rzeczy są bezcenne, a czysta woda jest tego najlepszym przykładem, stanowiąc fundament zdrowia i dobrobytu społeczeństw.
Źródło: Endress+Hauser
Dodaj komentarz