Nikogo nie dziwi widok oczyszczalni ścieków. Wydaje się, że jest to naturalny element każdego miasta, miasteczka, a nawet mniejszych miejscowości. Taka konieczna oczywistość. Nierzadko już nawet przedszkolaki udają się na wycieczki edukacyjne do pobliskiej oczyszczalni, aby tam dowiedzieć się co się dzieje z nieczystościami, które spływają rurami do tych obiektów. W dzisiejszym tekście chcemy pokrótce prześledzić historię, współczesność i perspektywy rozwoju zagadnień związanych z oczyszczaniem ścieków.
Trochę historii
Zapewne wielu z nas kojarzy takie ryciny, na których widoczne były ulice dawnych miast i spływające rynsztokami ścieki, wylewane wiadrami bezpośrednio z okien mieszczańskich domów. Takie niesympatyczne obrazki były codziennością setek miast tamtych czasów. Wysokie buty były koniecznością, aby przejść w miarę „nieinwazyjnie” przez cuchnące i stale zabłocone fekaliami ulice. Taki stan sanitarny wiązał się z licznymi epidemiami chorób zakaźnych, które trawiły głównie duże ośrodki miejskie. Oczywiście jeszcze wtedy nie wiązano koszmarnych warunków sanitarnych z szalejącymi epidemiami. Mniej więcej z początkiem XIX wieku, w niektórych miastach zaczęto zezwalać na wpuszczanie ścieków bytowych w kanały deszczowe miast. Wcześniej nie dopuszczano do podłączania odpływów sanitarnych do tych kanałów. Pierwsza połowa XIX wieku zdecydowanie przyniosła poprawę „higieny miejskich ulic”, ale nastąpił inny nieoczekiwany efekt: cuchnące i bardzo zanieczyszczone rzeki. Zapewne wielu słyszało o słynnych przerwach w obradach Parlamentu Angielskiego, podczas letnich zgromadzeń, ze względu na nieznośny fetor dobywający się z wód Tamizy. Problem był na tyle poważny, że zaczęto intensywnie szukać dróg wyjścia z takich sytuacji. Druga połowa XIX wieku przyniosła również nowe odkrycia dotyczące bakterii i ich związków z roznoszeniem chorób. Początek XX wieku przyniósł odkrycia związane z zastosowaniem osadu czynnego w oczyszczaniu ścieków i dalszy rozwój zarówno systemów kanalizacyjnych, jak i oczyszczalni ścieków. W zasadzie zażegnano stany epidemiczne i nieprzyjemne odziaływanie cuchnących rzek, ale okazało się, że na horyzoncie pojawiły się kolejne problemy.
Badania środowiska w Aquanet Laboratorium
Współczesność
Jak już wspomniano powyżej – większe jednostki miejskie zaczęły radzić sobie ze ściekami, rozwijając systemy ich spławiania do oczyszczalni lokowanych na obrzeżach miast. Wydawało się, że sytuacja zaczyna być pod kontrolą. Poprawiła się czystość ulic i rzek. W tym czasie zaczęto również dezynfekować chlorem wodę pobieraną z miejskich ujęć. Epidemie wodozależne wydawały się już być pieśnią przeszłości jednak coś nie było w porządku. Oczyszczalnie zbierały ścieki z coraz większych terenów miejskich i podmiejskich, a technologia oczyszczania dopiero raczkowała. Gdzieniegdzie stosowano już wspomniany wyżej, a niedawno odkryty osad czynny, ale większość oczyszczalni była z kategorii tych tak zwanych mechanicznych, czyli ścieki oczyszczano z „grubszych” zanieczyszczeń na kratach i tych „drobniejszych” w piaskownikach i różnych osadnikach. Tak sklarowana woda (ściek ? ) wracała do rzeki lub innego odbiornika na ogół wodnego i… No właśnie, na efekty nie trzeba było długo czekać. Okazało się, że tak oczyszczone ścieki są idealnym rodzajem nawozu dla wód do których się dostawały. Po prostu miały tyle węgla organicznego, azotu i fosforu, że doskonale użyźniały, a raczej przeżyźniały wody do których się przedostawały. To powodowało ekstremalny rozwój różnych glonów i bakterii, prowadzący do tak zwanych zakwitów wód. Bezpośrednim efektem takiego stanu były niedobory tlenu, a w wielu miejscach tworzyły się tak zwane pustynie tlenowe i zamieranie życia w takich zbiornikach wodnych. W związku z tym zaczęto poszukiwać różnych rozwiązań w celu jak największej eliminacji ze ścieków głównie azotu i fosforu. Modyfikowano technologie związane z osadem czynnym oraz inne techniczne aspekty funkcjonowania oczyszczalni ścieków. Jednocześnie zaostrzano graniczne poziomy stężeń tak zwanych biogenów z odpływów oczyszczalni ścieków. Końcówka XX wieku i pierwsze dwie dekady wieku XXI w naszym kraju wiązały się z ogromnymi nakładami na modernizację i rozbudowę układów oczyszczających ścieki komunalne, najpierw w ramach tak zwanych funduszy przedakcesyjnych, a po wejściu Polski do Unii Europejskiej już w postaci funduszy europejskich. Finalnie w obecnych czasach ogromna większość oczyszczalni ścieków należy do kategorii tak zwanych oczyszczalni mechaniczno-biologicznych z podwyższonym usuwaniem biogenów. Również małe miejscowości, a nawet wsie zostały skanalizowane. Wody w rzekach i jeziorach nie są już narażone na eutrofizację, a w każdym razie nie od strony ścieków komunalnych, ale…
Przyszłość.
Mniej więcej w tym samym czasie, to znaczy w pierwszych dekadach XX wieku lub może nawet nieco wcześniej, metody analityczne badania wody uległy niesamowitemu postępowi i dzięki temu można było przebadać niezliczone ilości próbek, nie tylko pod kątem ogromnej ilości substancji rozpuszczonych, ale także na niespotykanych wcześniej poziomach stężeń rzędu mikro- i nanogramów w litrze. Co się okazało – większość wód, a w szczególności wody rzeczne zawierają w swoim składzie mnóstwo substancji pochodzenia typowo antropogenicznego, które już na niskich stężeniach najprawdopodobniej mają duży wpływ na organizmy żyjące w takiej wodzie, a także pośrednio na ludzi pijących tę wodę lub żywiących się na przykład rybami z nich wyłowionymi. Oczywiście nie trzeba dodawać, że wpływ ten jest niekorzystny, a czasem nawet bardzo szkodliwy. Początkowo nazwano tę grupę zanieczyszczeń „Emerging contaminats” czyli nowopojawiające się zanieczyszczenia, a współcześnie używa się raczej określenia „mikrozanieczyszczenia organiczne”. Źródłem tych mikrozanieczyszczeń w dużej mierze są oczyszczalnie ścieków właśnie, które zbierając nieczystości z terenów miast, jednocześnie nie są w stanie ich wychwycić w procesie konwencjonalnego oczyszczania ścieków. Do takich substancji należą między innymi pozostałości farmaceutyków, kofeina, narkotyki, składniki środków higieny i pielęgnacji ciała, różne związki pełniące rolę tak zwanych uniepalniaczy, różne węglowodory czy ostatnio również dosyć często stosowane środki do dezynfekcji rąk. Wiele spośród tych nowych związków ma charakter substancji zaburzających pracę na przykład układu hormonalnego.
Zatem przed współczesnymi oczyszczalniami ścieków roztaczają się nowe perspektywy i nowe wyzwania. Pilotażowe badania już się toczą, aby przynieść odpowiedzi na pytanie: jak sprawić, aby takie obiekty były w pełni bezpieczne dla ludzi, organizmów wodnych i środowiska oraz jak zmodernizować ich funkcjonowanie, aby było możliwe odzyskanie ze ścieków wielu cennych surowców, które w nich się znajdują, a póki co nie można w sposób uzasadniony ekonomicznie tego zrobić. Rozwój i dalsze modernizacje oczyszczalni ścieków są nieuniknione. Kibicujemy tym zmaganiom!
