Oczyszczalnia typu Constructed Wetland (sztuczne bagno) naśladuje warunki hydrauliczne i siedliskowe naturalnych ekosystemów bagiennych. W takim gruntowo-roślinnym systemie, w którym gleba występuje w stanie nasycenia wodą, zachodzi na odpowiednich filtrach (z udziałem różnorodnych mikroorganizmów, zasiedlonych w rozwiniętym systemie korzeni i kłączy roślin wodnych i wodolubnych) biologiczny proces oczyszczania. Ogromną rolę do odegrania w systemach pasywnych mają właśnie mikroorganizmy: degradują i asymilują związki węgla, zatrzymują związki fosforu i metale ciężkie, odpowiadają za asymilację i ulatnianie związków azotu oraz wytrącanie związków siarki. To rozwiązanie naturalne i ekologiczne, w którym nie stosuje się chemii. W porównaniu do tradycyjnych oczyszczalni zużywa się także o wiele mniej energii.

Naturalny proces

– W naturalny sposób odzwierciedlamy system bagienny. Żyjące w nim organizmy dostosowują się do zmieniających się warunków – ilości materii do przetworzenia czy temperatury. W odróżnieniu od tradycyjnych systemów, gdzie trzeba precyzyjnie kontrolować warunki, odpowiednio napowietrzać czy utrzymywać stężenie pierwiastków, poprawnie uruchomiony system pasywny skutecznie działa przez lata bez większej ingerencji człowieka – dodaje dr hab. Łukasz Drewniak, prof. ucz. z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego i jeden z założycieli spółki RDLS.

– Na świecie działa bardzo dużo pasywnych oczyszczalni ścieków. Do tej pory w Polsce systemy tego typu były wykorzystywane rzadko, głównie w mniejszych instalacjach, na przykład przy szkołach. Bardzo nas cieszy, że ta sytuacja się zmienia. Powstają pierwsze duże systemy, a kolejne samorządy pytają o możliwości wykorzystania tej ekologicznej alternatywy dla gospodarki ściekowej – mówi Łukasz Rodek, prezes RDLS (Research & Development for Life Sciences).

Polacy też chcą oczyszczać ekologicznie

W ubiegłym tygodniu w turystycznej miejscowości Białka, w gminie Dębowa Kłoda w województwie lubelskim, miało miejsce otwarcie jednej z największych pasywnych oczyszczalni ścieków w Europie. Uruchomiony obiekt o przepustowości 180m3 na dobę jest w stanie obsłużyć zarówno 250 stałych mieszkańców, jak również tysiące turystów, którzy zjawiają się tutaj każdego roku – w okresie letnim łączna liczba osób na terenie miejscowości sięga 2,5 tys. Oczyszczalnia w Białce została zaprojektowana przez naukowców Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie oraz Politechniki Gdańskiej, natomiast budowa została zrealizowana przez RDLS w konsorcjum z czeską firmą Dekonta. Dekonta ma blisko trzydziestoletnie, praktyczne doświadczenie w projektowaniu i budowie tego typu systemów. Zrealizowała już ponad 50 takich inwestycji. Wartość kontraktu na budowę oczyszczalni w Białce wyniosła 3,7 mln zł.

– Oczyszczalnia rozwiązuje problemy mieszkańców Białki związane ze ściekami i czystością wody w jeziorze, które jest jedną z głównych atrakcji turystycznych miejscowości. Pasywna technologia poprzez naturalny wygląd wkomponowuje się w krajobraz, a do tego w wyniku oczyszczania system zwraca czystą wodę do lokalnego ekosystemu. Obiekt spełnia przy tym wszystkie normy środowiskowe, konstrukcja jest szczelna i zapewnia ciągłość pracy przez cały rok, co ma kluczowe znaczenie, ponieważ okoliczne tereny objęte są programem ochrony Natura 2000 – mówiła Grażyna Lamczyk, Wójt Gminy Dębowa Kłoda podczas oficjalnego otwarcia oczyszczalni.

Oczyszczalnie hydrofitowe na świecie

Chyba najbardziej spektakularnym przykładem implementacji systemu Constructed Wetland jest wyspa Koh Phi Phi w południowej Tajlandii. Od 2007 roku w centrum tego turystycznego raju działa, przypominająca egzotyczny ogród w kształcie motyla, pasywna instalacja umożliwiająca oczyszczanie w naturalny, estetyczny a zarazem skuteczny sposób ścieków spływających z okolicznych hoteli i obszarów biznesowych zlokalizowanych na wyspie.

Kilkaset funkcjonujących pasywnych oczyszczalni ścieków – od niewielkich po całkiem spore – znajduje się za naszą południową granicą. Niektóre z nich, jak np. instalacja w Břehovie działają już blisko dwie dekady stanowiąc namacalny dowód, że systemy Constructed Wetland doskonale radzą sobie również w chłodniejszym klimacie, w szczególności tak samo skutecznie jak latem oczyszczają ścieki zimą. Są one przy tym przyjazne dla okolicznych mieszkańców: wyglądają naturalnie i nie wydzielają nieprzyjemnych zapachów.

Oczyszczanie pasywne

Tradycyjne oczyszczalnie mechaniczno-biologiczne są niewątpliwie skuteczne, jednak nie zawsze stanowią optymalne rozwiązanie. Czasem ze względów ekonomicznych tego typu konstrukcje mogą być trudne do realizacji. Generują wysokie koszty – nie tylko inwestycyjne, ale też związane z utrzymaniem i konserwacją instalacji. Są przy tym zwykle uciążliwe dla okolicznych mieszkańców i raczej odstraszają niż przyciągają turystów.

Najlepszą alternatywą dla miejscowości o relatywnie zwartej zabudowie są pasywne systemy oczyszczania ścieków typu Constructed Wetlands – uniwersalne, bo oczyszczają ścieki różnego rodzaju, efektywne ekonomicznie już dla miejscowości od 100 mieszkańców i łatwe do rozbudowy. Przy tym idealnie sprawdzają się w miejscowościach turystycznych, w których liczba mieszkańców w ciągu roku podlega znacznym wahaniom.

– W porównaniu do konwencjonalnych oczyszczalni ścieków systemy pasywne charakteryzuje prosta obsługa, odporność na nierównomierny dopływ ścieków i konkurencyjne koszty wynikające z braku konieczności mieszania, napowietrzania czy dodawania chemikaliów – tłumaczy Łukasz Drewniak.

System pasywny to doskonałe rozwiązanie dla miejscowości oddalonych od istniejących sieci kanalizacyjnych, który dodatkowo pozwala zaoszczędzić na budowie sieci kanalizacyjnej i sieci przepompowni. Minusem systemów hydrofitowych w porównaniu do oczyszczalni biologiczno-mechanicznych jest ich większe zapotrzebowanie na teren. W przeliczeniu na 1 mieszkańca potrzeba średnio ok 5 metrów kwadratowych. Dla wielu gmin to jednak nie problem, zwłaszcza że system nie jest uciążliwy dla mieszkańców. Warto też dodać, że ścieki nie są tłoczone wiele kilometrów do oczyszczalni, a następnie odprowadzane do rzeki, by bardzo szybko opuścić lokalny ekosystem. W oczyszczalniach pasywnych woda zostaje na miejscu. System trzyma wodę, która może swobodnie odparować i pozostać na danym terenie - to ważne, zwłaszcza na obszarach zagrożonych suszą.

Będą kolejne instalacje

To samo konsorcjum (RDLS i Dekonta) rozpoczęło również realizację projektu w formule „zaprojektuj i wybuduj” w miejscowości Udrzynek w gminie Brańszczyk. Pod koniec 2021 roku powstanie tam hydrofitowa oczyszczalnia ścieków obsługująca 1 750 mieszkańców. Przedsięwzięcie o wartości 6 mln zł pozwoli na skuteczne rozwiązanie problemu przeciążenia przestarzałej oczyszczalni klasycznej.

– Działająca od 15 lat oczyszczalnia mechaniczno-biologiczna, obsługująca 4 miejscowości, była już przeciążona i wymagała remontu. Zdecydowaliśmy o podjęciu prac remontowych i rozbudowanie jej o oczyszczalnię hydrofitową. W efekcie powstanie hybrydowa oczyszczalnia, która będzie w stanie obsłużyć 3 kolejne miejscowości. Spodziewamy się przy tym, że oczyszczalnia hydrofitowa pozwoli nam jednocześnie obniżyć koszty – mówił Wiesław Przybylski, Wójt Gminy Brańszczyk, obecny na otwarciu oczyszczalni w Białce. Gmina rozważamy także budowę drugiej oczyszczalni pasywnej dla jednej z bardziej oddalonych osad w gminie. – Mieszkańcy od dawna domagają się systemu kanalizacyjnego, jednak tłoczenie ścieków na duże odległości jest nieekonomiczne. Dlatego w perspektywie dwóch lat chcemy zbudować tam niewielki, relatywnie tani system hydrofitowy – dodaje Wiesław Przybylski.