Wśród głównych wyzwań dla sektora polskich oczyszczalni eksperci definiują wyeliminowanie ze ścieków mikrozanieczyszczeń takich jak antybiotyki, hormony, czy pestycydy, które dziś nie są usuwane w zadowalającym stopniu, stanowiąc przy tym duże zagrożenie dla ekosystemów. Problem ten nie dotyczy jednak tylko naszego kraju. Zespół pod kierownictwem naukowców z brytyjskiego Uniwersytetu York sprawdził stężenie 14 powszechnie stosowanych antybiotyków w rzekach płynących na obszarze 72 krajów, na sześciu kontynentach. Stężenie antybiotyków w niektórych zbiornikach przekroczyło nawet 300 razy poziomy uważane za bezpieczne. Jak donoszą autorzy badania, antybiotyki wykryto w aż 65% monitorowanych miejsc.

 

Farmaceutyki zanieczyszczają środowisko

Mikrozanieczyszczenia organiczne obejmują bardzo wiele substancji chemicznych stosowanych w przemyśle i rolnictwie. Jednak największe obawy wśród ekspertów budzą pozostałości leków, które trafiają do naturalnych systemów wodnych, gdzie wyrządzają szkody dla środowiska i ludzi. Pozostałości antybiotyków, antydepresantów i hormonów uśmiercają ryby, powodują stopniowy zanik różnic między płciami, ale są także niebezpieczne dla ludzi. Ścieki oczyszczone w procesach odbywających się w oczyszczalniach, zawierają geny przyczyniające się do uodparniania bakterii na działanie antybiotyków, co skutkuje wykształcaniem się antybiotykooporności. Jest to obecnie jeden z większych problemów zdrowotnych ludzkości, nazywany przez lekarzy i ekspertów coraz częściej skutkiem grzechów współczesnej cywilizacji.

Impuls do zmian dało Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, które w ramach dysponowanych środków z Funduszy Europejskich – Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój ogłosiło pod koniec ubiegłego roku przedsięwzięcie „Oczyszczalnia Przyszłości”. Parametrem obligatoryjnym, który NCBR postawiło za cel podmiotom biorącym udział w przedsięwzięciu jest zaprojektowanie technologii oczyszczania ścieków z mikrozanieczyszczeń, w tym m.in. z farmaceutyków.

- Konwencjonalne procesy oczyszczania ścieków są niewystarczające do całkowitej eliminacji pozostałości substancji leczniczych. Innowacje umożliwią usuwanie mikrozanieczyszczeń obecnych w ściekach oczyszczonych kierowanych do rzek oraz efektywne zagospodarowanie osadów pościekowych – mówi Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.  

 

W poszukiwaniu technologii przyszłości

Mikrozanieczyszczenia dzielą się na te trudne do usunięcia ze ścieków (<5%), a także takie, których poziom usunięcia jest wysoki i przekracza 80%.[1] Dotychczasowe badania wykazały, że konwencjonalne mechaniczno-biologiczne oczyszczalnie ścieków nie są wstanie zapewnić wysokiego poziomu usunięcia dla wszystkich, w tym także tych najpowszechniej występujących w ściekach komunalnych i  najbardziej niebezpiecznych mikrozanieczyszczeń.

Innowacja przedsięwzięcia NCBR polega na nowym spojrzeniu na strumień ścieków komunalnych jako na zasób wody, energii i surowców wtórnych przy jednoczesnym zachowaniu podstawowych wymogów zakładów oczyszczania ścieków tj. zapewnienia bezpieczeństwa sanitarnego oraz optymalizacji kosztów eksploatacji oczyszczalni. Oprócz dezynfekcji ścieków, NCBR zwrócił uwagę także na jakość i ilość wody, która będzie zawracana do miasta oraz klasę otrzymanych produktów. Eksperci spodziewają się 90-100% poziomu odzyskanych produktów, które mają być następnie ponownie wykorzystane np. w rolnictwie. Zespół, który osiągnie najlepszy końcowy efekt zaprojektowanej innowacyjnej technologii, zbuduje demonstrator i przez kolejne 2 lata zobowiązany będzie do utrzymania nowopowstałej instalacji. Opracowane technologie gotowe mają być do wdrożenia w innych oczyszczalniach na terenie całego kraju.

- Sukces przedsięwzięcia przyczyni się do rozwoju przedsiębiorstw wodno-kanalizacyjnych, firm produkujących innowacyjne technologie dla oczyszczalni i ich kontrahentów, zarówno na rynku krajowym jak i na eksport. Pozwoli to również stworzyć liczne, trwałe miejsca pracy, poprawi bezpieczeństwo energetyczne i umożliwi dostawę wody na lokalne potrzeby. Nowoczesne oczyszczalnie mogą więc przyjąć nową formę innowacyjnych systemów do odnowy wody, odzysku surowców i produkcji energii. Zastosowane rozwiązania umożliwią także zmniejszenie śladu węglowego z tytułu produkcji energii i nawozów z zasobów odnawialnych – podsumowuje dyrektor Kamieniecki.

 

Krok na drodze do „Europejskiego Zielonego Ładu”

Przedsięwzięcie Oczyszczalnia Przyszłości jest jednym z ośmiu nowych przedsięwzięć NCBR odpowiadających na założenia strategii „Europejskiego Zielonego Ładu”, które pomogą naszej gospodarce w dostosowaniu do unijnych wytycznych neutralności klimatycznej do 2050 roku, a co najważniejsze, wpłyną na zapewnienie fundamentalnych potrzeb ludzkich, takich jak chociażby zapewnienie żywności, dobrych warunków bytowych oraz czystej wody i powietrza. NCBR ogłosiło już trzy z ośmiu przedsięwzięć. Oprócz „Oczyszczalni Przyszłości” są to: „Innowacyjna Biogazownia” oraz „Budownictwo Efektywne Energetycznie i Procesowo”. Kolejne pięć ogłoszonych zostanie na przełomie pierwszego i drugiego kwartału tego roku, a będą to: „Technologia Domowej Retencji”, „Elektrociepłownia Przyszłości”, „Wentylacja dla Szkół i Domów”, „Magazynowanie Energii (ciepło i chłód)” oraz „Magazynowanie Energii Elektrycznej”.

Szczegółowe informacje dotyczące przedsięwzięć znajdują się na stronie: gov.pl/NCBR.

 

Projekty finansowane są ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Osiem nowych przedsięwzięć NCBR realizowanych jest w ramach projektu pozakonkursowego pn. Podniesienie poziomu innowacyjności gospodarki poprzez realizację przedsięwzięć badawczych w trybie innowacyjnych zamówień publicznych w celu wsparcia realizacji strategii Europejskiego Zielonego Ładu (projekt realizowany w ramach poddziałania 4.1.3 Innowacyjne metody zarządzania badaniami Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój).

 

[1] Liwarska-Bizukojć E. , Klink M., Usuwanie mikrozanieczyszczeń ze ścieków komunalnych, Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o. o., 2016 r., Nr 1 (45), s. 48-51.