Zsuzsanna Iwanicka
główny inżynier ekolog
W zarządzaniu zasobami wodnymi kluczowe znaczenie ma wdrożenie modelu gospodarki obiegu zamkniętego. Istnieje jednak wiele wyzwań związanych z ponownym wykorzystaniem wody – chociażby fakt, że nie jest to praktyka w pełni akceptowalna społecznie. Warto jednak zaznaczyć, że kontakt z wodą pochodzącą z recyklingu mamy na co dzień, na przykład w kompleksach basenowych. Zasadnicza kwestia budząca wątpliwość i dotycząca korzystania z wody w obiegu zamkniętym wiąże się bezpieczeństwem sanitarnym – z punktu widzenia technicznego jest ona nieuzasadniona, ponieważ nowoczesne technologie oczyszczania ścieków umożliwiają uzyskanie wysokiej jakości wody pitnej. Szczególnie skuteczna jest technologia membranowa[1], która w zależności od parametrów membrany usuwa nawet bakterie i wirusy. W instalacji recyklingu wody wymagana jest również dezynfekcja wody, która odbywa się za pomocą lampy UV, bądź poprzez dodanie do wody środka bakteriostatycznego, który blokuje rozwój mikroorganizmów w rurociągach. Oczyszczone w ten sposób ścieki uzyskują jakość wody pitnej, nie są jednak przeznaczone do bezpośredniej konsumpcji.
W doborze technologii oczyszczania wód zużytych, priorytetowe znaczenie mają koszty. Wydatki z tym związane można podzielić na dwie grupy, takie jak koszty zakupu substancji chemicznych wspomagających usuwanie zanieczyszczeń oraz koszty zużycia energii elektrycznej potrzebnej np. do zasilania pomp transportujących wodę, napowietrzania ścieków oraz filtracji membranowej. Aktualnie tematem wielu badań naukowych jest optymalizacja technologii oczyszczania ścieków pod kątem zużycia zasobów naturalnych i kosztów eksploatacyjnych.
W realizowanej obecnie polityce europejskiej koncepcja zamkniętego obiegu wody wykracza poza klasyczną, lokalną instalację do recyklingu wody. Idea ta postrzegana jest jako obszarowe zbilansowanie dostępnych zasobów wodnych z potrzebami wszystkich grup użytkowników wody, takich jak przemysł, usługi, rolnictwo, gospodarstwa domowe oraz przyroda. Ponieważ część potrzeb wodnych można zaspokoić wodą o słabszych parametrach, w bilansowaniu wodnym ujęte są wszystkie dostępne źródła wody, np. opady atmosferyczne, oczyszczone ścieki i słone wody. Te ostatnie, w suchych regionach po odsalaniu, traktowane są jako podstawowe źródło wody pitnej.
W tworzeniu zamkniętego obiegu wody niezbędne jest również retencjonowanie opadów atmosferycznych. Budowana w tym celu infrastruktura przyczynia się do łagodzenia ekstremalnych zjawisk pogodowych, szczególnie suszy i powodzi. Retencjonowanie wód ma szczególne znaczenie na obszarach pozbawionych roślinności lub pokrytych powierzchnią nieprzepuszczalną, ponieważ aż 80% opadów atmosferycznych odpływa z nich w krótkim czasie. Na obszarach naturalnych pokrytych przepuszczalną powierzchnią i różnorodną roślinnością ta proporcja jest odwrotna, ok. 80% wód opadowych zatrzymuje przyroda, tylko 20% odpływa ze zlewni.
Retencjonowanie wód jest szerokim zagadnieniem, różne technologie gromadzenia wód opadowych są dostępne zarówno na prywatnych posesjach jak również na terenach zlewni. Na obszarach zurbanizowanych wybór rozwiązań zależy od tego jaki cel chcemy osiągnąć. Jeżeli zależy nam na zapewnieniu dodatkowego źródła wody sięgamy po nadziemne i podziemne zbiorniki wodne, w których możemy gromadzić wodę. Jeżeli naszym celem jest uzupełnienie zasobów wód gruntowych, które stanowią aż 75% dostępnych wody słodkiej, szczególnie przydatne są takie rozwiązania jak studnie chłonne, rowy i skrzynki rozsączające, które przechwytują wody spływające z powierzchni uszczelnionych i zasilają nimi wody podziemne. Koszt budowy tej infrastruktury jest wysoki, wybór optymalnych rozwiązań powinien być poprzedzony analizą lokalnych warunków hydrogeologicznych, rozkładu i charakterystyki opadów atmosferycznych oraz zapotrzebowania na wodę. Większe aglomeracje, powyżej 100 tysięcy mieszkańców dysponują wstępną analizą, zawarta jest ona w miejskim planie adaptacji do zmian klimatu (MPA), w którym określona jest ogólna koncepcja retencjonowania wód opadowych. Od 2 stycznia 2028 roku również miasta liczące co najmniej 20 tys. mieszkańców będą miały obowiązek sporządzania miejskich planów adaptacji do zmian klimatu, zgodnie z nowelizacją ustawy prawo ochrony środowiska[2].
Kluczowym aspektem obiegu zamkniętego gospodarki wodnej jest postrzeganie zanieczyszczeń wody jako surowca. W przypadku ścieków komunalnych od wielu lat standardem jest częściowy odzysk związków odżywczych oraz energii, odbywa się to w ramach przeróbki i zagospodarowania osadów ściekowych w biogazowni. Natomiast wyzwaniem jest odzysk śladowych zanieczyszczeń wody, szczególnie metali ciężkich, mikroplastiku i soli mineralnych.
Wdrożenie modelu gospodarki obiegu zamkniętego w zarządzaniu zasobami wodnymi, może ułatwić nowelizowana aktualnie dyrektywa w sprawie oczyszczania ścieków komunalnych[3], która rozszerza obowiązek budowania systemów kanalizacji na obszarach wiejskich zamieszkałych przez co najmniej 750 RLM (równoważna liczba mieszkańców)[4] oraz wprowadza wyższy standard oczyszczania ścieków w zakresie usuwania zawartości azotu, fosforu i zanieczyszczeń chemicznych (szczególnie mikrodrobin plastiku, pozostałości po lekach oraz trudno rozkładalnych zanieczyszczeń organicznych).
[1] https://envirotech.com.pl/wp-content/uploads/2018/12/2013_4_technologia-wody_procesy-membranowe.pdf
[2] https://www.gov.pl/web/klimat/adaptacja-miast-do-zmian-klimatu-rzad-przyjal-ustawe-przedlozona-przez-mkis
[3] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:31991L0271
[4] *RLM – równoważna liczba mieszkańców, wartość określana jest na podstawie wielkości ładunków zanieczyszczeń w stosunku do jednostkowych wartości