Wraz z rozwojem miast - a zwłaszcza kanalizacji - pojawiła się potrzeba zagospodarowania ścieków. W 1884 r. w Pradze ogłoszono konkurs na nową instalację kanalizacyjną wraz z oczyszczalnią ścieków. W efekcie powstała oczyszczalnia Stará čistírna odpadních vod v Bubenči - dziś obiekt już historyczny, zwiedzany przez tłumy zaciekawionych tematem turystów. Australijska gorączka złota, która w latach 50. XIX w. ogarnęła wielu śmiałków, postawiła władze Melbourne w trudnej sytuacji: coraz więcej ludzi chciało osiedlić się w tym mieście, gospodarka odpadami stanowiła coraz większe wyzwanie... Zaczęto rozwijać infrastrukturę, a w 1897 r. oddano do użytku oczyszczalnię ścieków Western Treatment Plant, która działa do dziś.

To tylko dwa przykłady najstarszych oczyszczalni, które pokazują nam, że problem zarządzania ściekami ma już długą historię. Jakie zmiany przyniósł XXI w.? 

Za pan brat z bakteriami

Oczyszczanie ścieków wymaga dużych nakładów energetycznych? Już niedługo to może się zmienić. Japońscy naukowcy w ciągu dwóch najbliższych lat mają opracować sposób na oczyszczanie ścieków przy pomocy proteobakterii Geobacter. Te bakterie zwane są "energetycznymi mikrobami" - rozkładając substancje organiczne, przesyłają elektrony z anody do katody, wytwarzając prąd. Dodatkowo uwalniają wodór i tworzą związek wody. Proste, oszczędne i naturalne rozwiązanie.

Jeśli nie bakterie, to co?

Rośliny są zdecydowanie bardziej atrakcyjne wizualne niż bakterie - w 2001 r. wykorzystała to Bahco Company. Firma Bahco stworzyła staw o głębokości 0,6 m, zasadziła tam specjalnie dobrane do poszczególnych części procesu oczyszczania rośliny i uzyskała prawie bezkosztową, w 100% naturalną i bardzo przyjemną dla oka oczyszczalnię ścieków. Oczywiście, są i minusy - niektóre zanieczyszczenia nie są przez rośliny rozkładane, a i czas oczyszczania może pozostawiać wiele do życzenia. Jednak to rozwiązanie zostało już zastosowane w wielu miejscach, np. w Sydney Olympic Park w Australii.

Oczyszczanie czy wykorzystywanie?

Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa opublikowała obszerny raport dotyczący tego, jakich ścieków (czym zanieczyszczonych) możemy używać w systemie irygacyjnym. Raport zawiera dokładne wskazówki co do ilości ścieków, ich jakości, rodzaju zbóż. Jest to ważny temat w krajach o ograniczonym dostępie do wody. 

Nietypowy pomysł na biznes

Kenijskie kobiety z miejscowości Shompole, potrzebując pomysłu na zdobycie pracy, wpadły na niecodzienną, ale bardzo praktyczną ideę. Zebrane przez siebie z rzeki i bagna szare ścieki przepuściły przez filtry i... uzyskały mydło. Nie jest to jeszcze produkcja na zbyt wielką skalę, ale pozwala chronić środowisko i zabezpieczyć finansowo mieszkanki Shompole.

Natura od nowa

Na nieco inny pomysł wpadły kolumbijskie władze - przez 18 miesięcy oczyszczały ścieki, by na nowo wypełnić wodą jezioro Cisne. Oprócz tego, że udało się odtworzyć akwen, zbudowano też park wokół niego. Dzięki ściekom cała społeczność może cieszyć się na nowo tym miejscem.

Hydroenergia

Wiemy doskonale, że woda może być potężnym źródłem energii - ale nie zawsze potrafimy ją wykorzystać. W 1993 r. szwajcarska agencja energetyki otrzymała zadanie stworzenia i wypromowania użycia ścieków jako źródła ogrzewania i chłodzenia budynków. W wyniku podjętych działań Szwajcaria stała się pionierem, a później liderem w tej dziedzinie. Obecnie na świecie działa około 500 systemów tego typu - ale np. w Melbourne propozycja wsparcia systemu grzewczego poprzez wykorzystanie energii ze ścieków padła dopiero w 2016 r., kiedy na konferencji poświęconej zrównoważonemu rozwojowi przedstawił ją nowozelandzki ekspert w tym temacie, Nick Meteen. Czy pomysł zostanie wprowadzony w życie? Trzymajmy kciuki.

Polacy nie gęsi...

Wodny Park Tychy, inwestycja, która jest realizowana przez Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej S.A., będzie również wykorzystywać energię pochodzącą ze ścieków. Oczyszczalnia, która należy do Centrum, będzie produkować biogaz, który zapewni ciepło w całym Parku.

Największa oczyszczalnia

The Stickney Water Reclamation Plant (SWRP) to prawdopodobnie największa oczyszczalnia ścieków na świecie. Służy 2,3 mln mieszkańców Chicago i terenów podmiejskich. Prawie 400 pracowników nadzoruje proces oczyszczania prawie 4 mln litrów wody na minutę - taka ilość wystarczyłaby do wypełnienia dwóch basenów olimpijskich!

Nasz polski rekord jest nieco skromniejszy, największa polska oczyszczalnia "Czajka", przyjmująca ścieki z Warszawy i gmin ościennych, ma przepustowość 435 300 m3 na dobę. Warto przypomnieć, że z lewobrzeżnej części Warszawy ścieki do oczyszczalni doprowadzane są kolektorami układu przesyłowego wyjątkowego w skali Europy. Z komory pod ul. Marymoncką ścieki kierowane są kolektorem do budynku krat, a następnie do komory wejściowej, w postaci betonowego cylindra zakopanego w lewym brzegu Wisły, o średnicy 22 m i głębokości 40 m. W komorze wejściowej trafiają do dwóch równolegle zainstalowanych kolektorów o przekroju 1600 mm, biegnących pionowo do tunelu wydrążonego 10 m pod dnem Wisły (średnica tunelu 4,5 m, długość 1300 m), a nim do komory wyjściowej, położonej na prawym brzegu. Układ przesyłowy działa na zasadzie syfonu, ponieważ występująca w nim różnica ciśnień wynika z ukształtowania obydwu brzegów Wisły. Dzięki temu ścieki są transportowane kolektorami pod dnem rzeki siłą grawitacji, bez konieczności pompowania. Do budowy syfonu pod Wisłą wykorzystano maszynę drążącą TBM o średnicy 5,3 m. Ścieki z komory wyjściowej prowadzone są do Czajki kolektorem o średnicy 2,8 m i długości 6 km, który powstał w ramach największego w skali europejskiej projektu mikrotunelowego.

Coś dla wilków morskich

Norweska firma EnviroNor rozwija innowacyjny system, który ma zmienić stare tankowce w nowoczesne mobilne oczyszczalnie ścieków. Pomysł ma być rozwiązaniem m.in. dla dużych miast, które nie mają już terenów, na których mogłyby tworzyć nowe oczyszczalnie. Inspiracją dla tego projektu były gminne cysterny w Dubaju, wywożące ścieki do oczyszczalni usytuowanej 30 km dalej, na pustyni.

Ogród, ogródek... deszczogródek?

Idea deszczogródków narodziła się w Australii - to tam mieszkańcy budują niewielkie ogródki filtracyjne. Deszczówka, która również jest ściekiem, przepływa przez trzy rzędy grządek, stając się niegroźna dla gleby. Deszczogródek to ciekawy, zielony sposób na to, by chronić środowisko i upiększyć miasto.

Miasto-gąbka

Deszcz może być groźnym żywiołem. Raz za razem przekonują się o tym Chiny: kraj, który nieustannie nawiedzają powodzie. Choć władze przez jakiś czas próbowały utrzymywać, że wynikają one z obfitości opadów, dla wszystkich było jasne, że winą należy obarczyć wszechobecny beton, który zaburza naturalną gospodarkę wodną terenu. Problem stanowi też brak systemu zarządzania wodą deszczową. Remedium na tę sytuację ma stanowić model miasta-gąbki. Miasta pełnego zieleni, wyposażonego w system akumulacji, oczyszczania i ponownego użycia wody deszczowej. Idea powoli się rozprzestrzenia też na inne kraje, ponieważ projekt naprawdę wydaje się wart zaadaptowania.

Qunli Stormwater Park /Fot. asla.org

Zamiast zakończenia

Gospodarowanie wodą stanowi wyzwanie dla naszej kreatywności i odpowiedzialności. Jak napisała Anna Nylander: Woda, która wypływa z twojego kranu, to ta sama woda, w której brodziły dinozaury; tę samą wodę pił Shakespeare i ta sama woda płynęła pomiędzy budowanymi przez Egipcjan piramidami. Na świecie jest skończona ilość wody, która podlega nieskończonemu recyclingowi. Ale wraz ze wzrostem zużycia wody przez ludzi, natura ma coraz większy problem z utrzymaniem tempa odnowy. Tegoroczny Światowy Dzień Ziemi ma za zadanie nam uświadomić, że musimy włączyć się w ten proces. Powyższe rozwiązania pokazują, że pole możliwości rozwoju w tej dziedzinie jest ogromne.

WWF Polska podaje, że Amerykanin zużywa dziennie średnio 500 litrów wody, a Polak - 190. Przeciętny Afrykanin ma do swojej dyspozycji jedynie 47 litrów wody dziennie, a najbiedniejsi mieszkańcy krajów rozwijających się często jedynie 5-10 litrów. To tyle, ile zużywamy przy jednym pociągnięciu za spłuczkę. Warto się nad tym zastanowić i pomyśleć, co można zrobić już teraz, by marnować mniej wody. Istnieją prognozy, wg których do 2025 roku około 2 mld ludzi nie będzie mieć dostępu do wody pitnej. Obecnie na Ziemi jest nas 7 mld, a blisko 1 mld z nas cierpi na niedobór wody.