Nawadnianie roślin wodą z odzysku cz. II

Dr Dariusz Włóka, GreenBack
Dr hab. Marzena Smol, prof. IGSMiE PAN
Dr Beata Szatkowska, Aquateam COWI
Dr Renata Tomczak-Wandzel, Aquateam COWI
Mgr inż. Dominika Szołdrowska, IGSMiE PAN

Technologie odzysku wody stają się coraz bardziej istotnym i ekologicznym rozwiązaniem w życiu codziennym. Wiąże się to z coraz bardziej ograniczonymi zasobami wody pitnej na świecie. Jednym z kluczowych sposobów na wykorzystanie wody w sposób zrównoważony jest zagospodarowanie jej na cele nawodnieniowe z zasobów pochodzących z oczyszczalni ścieków. Tego rodzaju, innowacyjne podejście może przyczynić się nie tylko do oszczędzania wody, ale także do ochrony środowiska. 

Nawadnianie roślin jako kierunek zagospodarowania wody z odzysku

Woda z odzysku bardzo często posiada obciążenie jakościowe. Wyraża się to między innymi w obecności różnorodnych form zanieczyszczeń. Należy jednak pamiętać, że o ile dla ludzi oraz środowiska wodnego większość substancji obcych w wodzie jest szkodliwa i niepożądana, o tyle dla rolnictwa niektóre z występujących w wodzie substancji może być korzystne. Odnosi się to przede wszystkim do związków fosforu, azotu oraz materii organicznej. Tego rodzaju substancje w przypadku zagospodarowania przy nawadnianiu roślin mogą być traktowane jako walor dodany do strumienia wody. Wskazana sytuacja nie jest jednak tak pozytywna jak z pozoru mogłoby się wydawać. Niestety w wielu przypadkach obecność jednej formy zanieczyszczeń jest wskaźnikiem mogącym sugerować obecność innych bardziej szkodliwych związków. Stwierdzenie to wynika z faktu, iż bardzo często jedne substancje chemiczne bądź ich skupiska są nośnikiem dla innych. Dlatego też mała ilość zanieczyszczeń w ogólnym wolumenie wody przekłada się na znaczące ograniczenie ryzyka przedostania się toksycznych związków ze źródła odzyskiwanej wody do jej docelowego miejsca wykorzystania. Warto zatem kontrolować ogólny stan wody i różnicować jej jakość na podstawie specyficznych badań laboratoryjnych. Dystrybucja wody na cele nawodnieniowe to również liczne wyzwania technologiczne. Tego rodzaju rozwiązanie należy przemyśleć pod względem całościowego obiegu. Począwszy od sposobu transportu wody, przez magazynowanie aż po końcowy proces nawadniania, każdy z wymienionych etapów musi być zaprojektowany w sposób zapewniający efektywne i dostępne gospodarowanie tego cennego zasobu. Warto wziąć zatem pod uwagę aspekty dotyczące kosztów i sposobu nadawania ciśnienia roboczego w linii wodociągowej. Uwzględnić metodę tymczasowego magazynowania wody w okresach, w których nie jest ona konieczna do dostarczenia dla rolnictwa. Należy przemyśleć także model sprzedaży oraz jego rentowność w kontekście lokalnego zapotrzebowania.  Właściwe zaprojektowanie linii nawadniającej może być kluczowe dla osiągnięcia założonych celów wdrażanej inwestycji. 

Kontekst ochrony środowiska

Korzystanie z odzyskanej wody zamiast wody wodociągowej na cele nawodnieniowe ma pozytywny wpływ na środowisko. Proces oczyszczania ścieków w oczyszczalniach wymaga mniejszej ilości energii i zasobów w porównaniu do procesu uzdatniania wody pitnej. Przekłada się to w praktyce na niższy koszt produktu końcowego, którym w omawianym przypadku może być woda na cele rolnicze. Ponadto, odprowadzanie oczyszczonych ścieków do kontrolowanych odbiorników takich jak magazyny wody, zamiast do rzek czy jezior, redukuje zanieczyszczenie i zapobiega degradacji ekosystemów wodnych. Z punktu widzenia środowiskowego tego rodzaju rozwiązania są bardzo pożądane i powinny być traktowane w sposób priorytetowy. 

Wyzwania przy wdrażaniu odzysku wody z oczyszczalni ścieków

Jednym z ważniejszych wyzwań przy wykorzystaniu wody z odzysku na cele nawodnieniowe, jest kontrola jej jakości. Przy wykorzystywaniu odzyskanej wody z oczyszczalni ścieków bardzo ważne jest zagwarantowanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa dla środowiska i społeczeństwa. Przekłada się to w praktyce na wzmożoną kontrolę jakości bądź stosowanie procesów pomocniczych mających na celu ograniczenie poziomu ryzyka. Między innymi może okazać się, że niezbędne jest wprowadzenie do projektowanej instalacji skutecznych procesów do-czyszczenia i dezynfekcji, tak aby woda spełniała wymogi jakościowe dostosowane do zamierzonych zastosowań. W tym celu stosuje się zaawansowane technologie, takie jak filtracja, mikro-filtracja, Nano-filtracja, odwrócona osmoza, dezynfekcja UV lub ozonowanie. Celem tego rodzaju zabiegów jest usuwanie wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, patogenów i substancji chemicznych z matrycy wody. 

Aspekty prawne i regulacyjne

Wdrażanie odzysku wody z oczyszczalni ścieków wymaga również odpowiednich ram prawnych i regulacyjnych. Konieczne jest opracowanie i egzekwowanie przepisów dotyczących jakości odzyskiwanej wody, systemów monitorowania i kontroli, a także zagwarantowanie odpowiedniej odpowiedzialności operatorów oczyszczalni ścieków i użytkowników odzyskanej wody. 

Odzysk wody z oczyszczalni ścieków na cele nawodnieniowe to innowacyjne i zrównoważone rozwiązanie, mogące przynieść szereg korzyści zarówno dla środowiska jak i społeczeństwa. Wprowadzenie takiego przedsięwzięcia wiąże się jednak z wyzwaniami, takimi jak zapewnienie odpowiedniej jakości wody czy opracowanie dedykowanych ram prawnych, pozwalających na efektywną realizację omawianych przedsięwzięć. i regulacyjne. Warto jednak podejmować działania skierowane na przełamywanie wskazanych barier, tak aby szeroko rozpowszechnić działania o opisywanym charakterze.