dubbletten - Warmińsko-Mazurski Zakład Doskonalenia Zawodowego
Transkrypt
dubbletten - Warmińsko-Mazurski Zakład Doskonalenia Zawodowego
DUBBLETTEN DUBBLETTEN Niniejsza publikacja została przygotowana przez projekt „Budujmy Razem” finansowany w ramach Inicjatywy Wspólnotowej Equal ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego i budżetu państwa. Wyrażane tu poglądy są wyłącznie poglądami autorów publikacji i w żadnym przypadku nie mogą być utożsamiane z oficjalnym stanowiskiem Unii Europejskiej. Autorzy: Bobby Bogdan Mrozowski Ziemowit Suligowski Agnieszka Tuszyńska Tłumaczenie ze szwedzkiego części I: Krzysztof Pędzich Szanowni Państwo! U podstaw istnienia Warmińsko-Mazurskiego Zakładu Doskonalenia Zawodowego w Olsztynie leży nieustanne dążenie do doskonałości, do rozwoju, do zmiany i poprawy istniejącej rzeczywistości. W naszej działalności oświatowej i edukacyjnej kierujemy się spojrzeniem w przyszłość. Zajmujemy się wychowywaniem młodzieży, kształcimy kadry dla nowoczesnej gospodarki, poszukujemy i wdrażamy rozwiązania „jutra”, aby przyczyniać się do polepszania świata. Dlatego też szczególnie nam bliski jest każdy pomysł i każde działanie, które przyczynia się do rozwoju naszego kraju i regionu, rozwoju rozumianego integralnie, jako równowaga między aspektami gospodarczymi, społecznymi i ekologicznymi. Kiedy kilka lat temu nawiązaliśmy pierwsze kontakty ze szwedzkim przemysłowcem polskiego pochodzenia – panem Bobbym Mrozowskim, zrozumiałem, że jest to początek wieloletniej współpracy. Pan Mrozowski zajmuje się bowiem problematyką bardzo bliską każdemu człowiekowi i jednocześnie bardzo zaniedbaną w sensie świadomości ekologicznej, a mianowicie problematyką istnienia i funkcjonowania tradycyjnego systemu sanitarnego. Dla przeciętnego mieszkańca miasta (a coraz częściej także i wsi) problem kończy się w chwili spuszczenia wody w toalecie, podczas gdy tak naprawdę właśnie dopiero wtedy się zaczyna. Gorąco zachęcam do poświęcenia kilku chwil na zapoznanie się z niniejszą publikacją zarysowującą w sposób przystępny i zarazem dogłębny problemy związane z tradycyjnymi systemami sanitarnymi oraz ukazującą podstawowy błąd metodologiczny działania najnowocześniejszych oczyszczalni ścieków. Przedstawiamy tu także bardzo proste i niesłychanie skuteczne rozwiązanie – pierwszą na świecie realistyczną alternatywę dla istniejącego WC oraz systemu wodno-kanalizacyjnego, w pełni zgodną z założeniami o zrównoważonym rozwoju i nadającą się do łatwego zastosowania w miastach, na wsiach, w budownictwie wielo- i jednorodzinnym, w budynkach publicznych i prywatnych... Korzystając z okazji, zachęcam także do zapoznania się z innymi interesującymi rozwiązaniami testowanymi przez Partnerstwo Equal „Budujmy Razem”, które w ciągu ostatnich kilku lat stało się prawdziwą „kopalnią pomysłów”, wartą odwiedzenia. Henryk Narwojsz Prezes Zarządu Warmińsko-Mazurskiego Zakładu Doskonalenia Zawodowego w Olsztynie Spis treści Część I – Wprowadzenie, czyli skąd się bierze problem . . . . . . . . . . . 7 Część II – Okiem naukowca, czyli opis problemu . . . . . . . . . . . . . . . 41 Część III – Toaleta DUBBLETTEN – czyli rozwiązanie problemu . . . . 73 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Bobby Bogdan Mrozowski. Polak z pochodzenia, od lat siedemdziesiątych zamieszkały na stałe w Szwecji. Bogdan Bobby Mrozowski od 15 lat łączy swoją działalność zawodową z aktywnym zaangażowaniem społecznym w dziedzinie Ekologii i Ochrony Środowiska. Bierze udział w debatach, pisze artykuły oraz wygłasza odczyty wpływając aktywnie na tworzenie opinii publicznej na rzecz zrównoważonego rozwoju w Szwecji oraz za granicą. Od 1999 roku jest stałym członkiem The Swedish Environmental Technology Network utworzonej przez Ministerstwo Spraw Zagranicznych oraz Szwedzką Izbę Handlową w celu popierania współpracy miedzy krajami w zakresie Gospodarki Wodno-Ściekowej i Środowiska (Water & Sanitation Management and Environment). W latach 2006-2007 Prezydent Klubu Rotary International Dystrykt 2380. Od 1994 dyrektor spółki akcyjnej BB Innovation & Co AB. Bogdan Bobby Mrozowski jest koordynatorem i organizatorem międzynarodowych projektów, bierze aktywny udział jako prelegent lub współorganizator w rozlicznych seminariach oraz konferencjach, zarówno w Szwecji jak i za granicą. Miedzy innymi: Brał udział w znanym programie Radia Szwedzkiego P1- Naturbruk – prowadzonego przez redaktora Pelle Zettersten jesienią 2006. Udział w Konferencji “The Sustainable City “ 9 marca 2006 Rosenbad – gmach siedziby rządu w Sztokholmie, zorganizowanej przez kancelarię rządu we współpracy ze Swedish Trade Council - W latach 2005-2006 brał udział w międzynarodowym projekcie Sokrates Grundtvig 2 ”Development of Competences and Methodology in Persistant Education ” z partnerami ze Szwecji, Polski, Austrii i Niemiec. Brał udział w World Water Week Symposium w Sztokholmie w dniach 21 – 27 sierpnia 2005 na zaproszenie SEI – Stockholm Environment Institute. Część I Wprowadzenie, czyli skąd się bierze problem Dlaczego Dotychczasowe Systemy Wodno-Kanalizacyjne są Niewystarczające! System Wodno-Kanalizacyjny według założeń o Zrównoważonym Rozwoju Ekologicznym czy też postępujące zanieczyszczenie środowiska i ekologiczne załamanie się Ekosystemu w Morzu Bałtyckim? Quo Vadis Świecie? Dokąd zmierzamy? „Pokażcie drogę”- nawołuje prezydent światowej organizacji Rotary International – Mr. William B. Boyd. 1,1 miliarda ludzi cierpi z powodu braku czystej wody, a 2,6 miliarda nie ma dostępu do systemu sanitarnego. Organizacja Rotary, z 1,2 mln umotywowanych członków, z 32.462 klubami w 168 krajach świata aktywnie wspiera Milenijne Cele Rozwoju pod egidą ONZ (MDGs): Cel nr 7: „Do 2015 roku zmniejszyć o 50% odsetek ludzi nie mających dostępu do czystej wody i higienicznego systemu sanitarnego”. Nie wiem, czy czytelnik tego tekstu jest Rotarianem, czy też jak wielu członków rządu jest Rotarianami , lecz jestem przekonany, że my wszyscy zamieszkujący na tej planecie, bez względu na religię czy rasę, poglądy polityczne, czy ustrój społeczny, mamy wyjątkową okazję, aby w wyjątkowy sposób „wskazać drogę”. Piszę do Państwa, aby poinformować, zainspirować i przekonać. Obudzić uczucia i myśli. Zachęcić do dyskusji i skupić się na sprawie mającej ogromne znaczenie dla nas wszystkich. Na naszym środowisku naturalnym. Żadna istota myśląca nie może tego zlekceważyć. Chodzi o przyszłość Naszą – Naszych Przyszłych Pokoleń. 9 Środowisko naturalne to pytanie o możliwość przyszłej egzystencji dla Nas, Naszych dzieci i wnuków. To pytanie o naszą Wiarygodność – Etykę, Odpowiedzialność Społeczną. Woda na Ziemi Nasza kula ziemska składa się w 2/3 z wody, a z całej wody 97,5% to woda słona lub słonawa (woda słodka wymieszana ze słoną), nie nadająca się do picia. Pozostała woda słodka musi wystarczyć dla wszystkich prawie 6,4 miliarda ludzi żyjących na świecie. Lecz nie wystarczy aby woda była słodka, musi także być czysta. Woda na Świecie Objętość całej wody na świecie wynosi 1 385 984 100 km3. Z tego woda słodka stanowi 35 029 100 km3. Podział wody: WODA SŁONA Morza: 96,5% Słona lub słonawa woda gruntowa: 0,9% 10 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM WODA SŁODKA Niedostępna woda słodka stanowi łącznie 1,7% Obejmuje lodowce, stałą pokrywę śnieżną (1,6%), lądolód, parę wodną w atmosferze oraz wodę biologiczną w roślinach. Dostępna woda słodka stanowi łącznie 0,8%. Obejmuje wody gruntowe, jeziora, kapilarne, błota, mokradła i rzeki. Woda daje życie i je zabiera. Woda stanowi podstawę naszej egzystencji. Drugim warunkiem jest to, że woda musi być czysta, aby nie prowadzić do chorób i śmierci. Wielu ludzi jest zmuszonych do picia wody nie oczyszczonej, zawierającej niebezpieczne zanieczyszczenia. 4 000 dzieci umiera codziennie z powodu brudnej wody. Umierają z powodu odwodnienia organizmu w wyniku ciężkiej i długotrwałej biegunki. Biegunka jest najczęstszą przyczyną zgonów dzieci spowodowanych brudną wodą i niskim stanem higieny. Nierównomierne zużycie wody Wszyscy ludzie potrzebują wody do życia. Organizacja Narodów Zjednoczonych wyliczyła, że każdy człowiek potrzebuje około 25-45 litrów wody dziennie, aby zachować zdrowie i higienę. Lecz obecnie podział wody jest bardzo niesprawiedliwy. Ty i ja, którzy tylko odkręcą kran i mają wodę, zużywamy około 180-200 litrów wody w gospodarstwie domowym na dobę. Pozostali, mieszkający na wsi w biedniejszych krajach, muszą zadowolić się tylko 10 litrami wody, aby zaspokoić swoje potrzeby w ciągu doby. Obecnie na Ziemi mieszka łącznie ponad 6,4 miliarda ludzi. Z tej liczby ponad 1 miliard nie ma dostępu do czystej wody. Liczby są przerażające. Całkowicie niepojęta rzeczywistość. 11 Środowisko nie jest interesem, który można przeciwstawiać innym interesom. Środowisko jest bazą, platformą z której musimy wychodzić – za każdym razem, kiedy rezygnujemy z ekologicznej podstawy na rzecz innych krótkowzrocznych interesów, podcinamy, przysłowiowo mówiąc, gałąź, na której siedzimy. Wymaga to większej pokory i zrozumienia od decydentów. Globalizacja i rozwój gospodarczy jak najbardziej, ale nie może się to odbywać za wszelką cenę. Nie mogą to być „interesy jak zwykle” - Business As Usual. Pora na interesy z odpowiedzialnością ekologiczną i społeczną dla stabilizacji gospodarczej i globalnego rozwoju. Business with Ecological & Social Responsibility. Społeczeństwo i jego system społeczny i gospodarczy nie są trwałe, jeżeli nie ma działającej struktury, która zapewnia podstawę ekologiczną. Musimy sobie uzmysłowić, że system gospodarczy, który stworzyliśmy i który nas uzależnił od siebie, nie jest w stanie funkcjonować ani jednego dnia bez działającego ekosystemu. Sprawą najwyższej wagi jest zrozumienie, że Dobra Ekologia jest równoznaczna z Dobrą Ekonomią Dla własnego instynktu samozachowawczego, jeżeli nie inaczej. Zbyt wielu ekonomistów i decydentów nie rozumie tego, lub nie chce tego zrozumieć, stopniowo prowadząc nas ku „katastrofalnemu bankructwu środowiska naturalnego”. Gdyby coś takiego zdarzyło się w firmie, zostaliby dawno zwolnieni z natychmiastowym skutkiem. Wszyscy, a na pierwszym miejscu decydenci, muszą zrozumieć, że środowisko jest naszym wspólnym bezcennym zasobem i należy o nie dbać. Nikt w przyszłości nie będzie mógł zasłaniać się brakiem informacji. Potrzebne jest całościowe i perspektywiczne spojrzenie na nasze istnienie, aby zmniejszyć ryzyko powstania tak dużego zagrożenia, z którym nasze środowisko nie będzie sobie w stanie poradzić. 12 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Potrzeba wiarygodności Już 17 września 1996 roku ówczesny premier Szwecji Göran Persson wyraźnie wyłożył swoje cele i wizję: „Szwecja musi być wiodącą międzynarodową siłą i wiodącym krajem w dążeniu do tworzenia zrównoważonego ekorozwoju, tworzenia lepszego środowiska przez przebudowę systemu wodno-kanalizacyjnego”. Rok 2006 – 10 lat później pojawia się raport w prasie szwedzkiej: „Dramatyczny wzrost trujących alg w morzu odstraszył turystów od kąpieli w środku gorącego lata, tak na wybrzeżu wschodnim, jak i zachodnim”. „Okonie ze Sztokholmu zbyt trujące, aby je jeść”. „Coraz mniej składników odżywczych w szwedzkim zbożu chlebowym”. „Szwedzkie jabłka zawierają za dużo pestycydów”. „Nowoczesne rolnictwo na dużą skalę wyjaławia szwedzkie pola uprawne z koniecznych do życia związków mineralnych”. Hodowla zwierząt na wielką skalę, żyjących w zamkniętych pomieszczeniach, karmionych sztucznymi paszami, prowadzi do braku koniecznych dla życia substancji, takich jak kwasy tłuszczowe Omega-3. Uwaga! Badania wykazały jednocześnie, że kwasy tłuszczowe Omega-3 tworzą się u zwierząt pasących się swobodnie. Badania medyczne wykazały, że przyjmowanie kwasów tłuszczowych Omega-3 może zapobiegać i leczyć choroby układu krążenia i pewną liczbę innych chorób. „Pomidory pochodzące z upraw ekologicznych zawierają zdrowsze składniki odżywcze od tych uprawianych w sposób konwencjonalny”. Zakrojone na szeroką skalę badanie amerykańskie pokazuje, że pomidory z upraw ekologicznych zawierają dużo więcej zdrowotnych flawonoidów niż pomidory uprawiane metodami konwencjonalnymi. Flawonoidy są pożytecznymi roślinnymi substancjami chemicznymi, które uważa się za chroniące przed demencją i rakiem. - Jest to niesłychanie dobrze przeprowadzone badanie, obejmujące długi okres (10 lat), uwzględniające masę możliwych źródeł błędu. Nie pamiętam żadnego innego badania, które byłoby tak rozległe, charakteryzując się tak 13 wysoką jakością – mówi Irene Mattisson – technolog żywienia w Szwedzkim Urzędzie ds. Żywności w wywiadzie dla gazety „Svenska Dagbladet”. Uprawy pilotażowe prowadzono przez 10 lat – od 1994 do 2004 roku – i badanie pokazuje, że różnice między pomidorami stawały się coraz większe z upływem czasu. Listę można wydłużać w nieskończoność (niestety!). Jak długo musimy jeszcze czekać, aby to, co jest zupełnie oczywiste, stało się oczywiste? Produkcja na wielka skalę w poważny sposób zachwiała równowagę w przyrodzie. Chodzi o to, aby to dostrzegać i wyciągnąć wnioski zanim będzie za późno. Co godzinę 685 hektarów gruntów rolnych zamienia się w pustynie. Codziennie około 30 000 osób umiera z powodu braku czystej wody. Co godzinę pestycydy zatruwają 65 osób i to tylko w USA. W dalszym ciągu mamy możliwość wyboru, nie jest za późno, ale musimy być świadomi, jakie konsekwencje na przyszłość mają decyzje podejmowane przez nas dzisiaj. Jednym z fundamentalnych struktur kraju jest gospodarka wodociągowokanalizacyjna. Reprezentanci Systemu Wodno-Kanalizacyjnego mogą dzisiaj wybrać miedzy: A – Drogą odnowy i przemiany, zarówno na planie mentalnym, Jak i też technicznym, aby Dzisiejszy System Wodno-Kanalizacyjny dostosować według I zgodnie z założeniami o Zrównoważonym Rozwoju Ekologicznym, i stopniowo stworzyć obieg – recyrkulacje związków mineralnych i odżywczych miedzy miastem i wsią, aby przywrócić utraconą równowagę w przyrodzie. B – Czy też wybrać drogę -Business As Usual – co jest równoznaczne z postępującym zanieczyszczeniem środowiska prowadzącym do ekologicznego załamania się Ekosystemu. Potrzeba Wiarygodności Jaką wartość mają dzisiaj liczby i kiedyś spisane słowa? 15 lat minęło od czasu światowego kongresu ONZ w Rio de Janeiro z udzia14 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM łem przedstawicieli 182 krajów. Jedną z podjętych decyzji była praca nad Agendą 21. Jednym z głównych zadań był obieg zamknięty substancji pokarmowych oraz zmniejszenie zużycia substancji chemicznych w rolnictwie i naszym środowisku. 10 lat minęło od czasu Międzynarodowej Konferencji w Sprawie Morza Bałtyckiego w Visby i Kalmarze, traktującej o utylizacji i zarządzaniu gospodarką odpadów. 7 lat od czasu, kiedy Parlament Szwedzki zatwierdził 15 Zasadniczych Krajowych Zadań w dziedzinie ochrony środowiska (1997/98:145). 13 lat od czasu, kiedy SML (Stockholms Mark och Lokaliseringsbolag1) przyznało kandydatce Sztokholmu, autorce i konstruktorce – Bibbi Söderberg, stypendium za jej wynalazek – pierwszą porcelanową toaletę separującą mocz od kału i spłukiwaną wodą – Wc – DUBBLETTEN, pierwszą na świecie WC dostosowaną do obiegu zamkniętego, stanowiącą część Systemu ekologicznego odprowadzania ścieków mieszkalnych z możliwością kompostowania. Szwecja oraz Unia Europejska ma wiele instytucji i organizacji finansowanych przez system podatkowy, których celem jest wspieranie rozwoju społeczeństwa ekologicznego. Jak te intencje i wizje polityczne są spełniane? Co się robi? Organizuje się seminaria i wytworne konferencje, aby przemawiać... lecz... Przemówienia nie prowadzą do czynów. Przemówienia nie prowadzą do zmian. Sabotuje się intencje i wizje polityczne, które błądzą w labiryncie biurokracji. Establishment posługuje się językiem siły, klasycznie bawiąc się w kotka i myszkę. Korzystając z intensywnego lobbingu i sieci kontaktów wywiera się wpływ na władze i instytucje dla opóźniania i dławienia innowacji, które mogłyby prowadzić do zmiany i ekologicznego rozwoju. Grozi ryzyko stagnacji. 1 Towarzystwo Rozwoju i Promocji Sztokholmu 15 Quo Vadis Szwecjo? Gdzie podziały się pieniądze? Informacja od Szwedzkiej Rady ds. Zrównoważonego Rozwoju. „Corocznie państwo wydaje ponad 900 milionów koron na różnorakie projekty w kraju w celu pobudzania zrównoważonego rozwoju regionalnego. Szwedzkie Krajowe Biuro Kontroli Instytucji Państwowych skontrolowało w jakim stopniu te projekty są zgodne z podanym celem. Pieniądze od państwa biorą urzędy wojewódzkie, oraz inne organy władzy wojewódzkiej i gminnej, które z kolei decydują, jakie projekty będą finansowane z tych środków. Zgodnie z wytycznymi państwowymi, o tym, które projekty otrzymają wsparcie, muszą decydować potrzeby firm lokalnych. Muszą one sprzyjać zrównoważonemu rozwojowi, stawać w obronie środowiska naturalnego i zwiększać równouprawnienie. Zgodnie ze Szwedzkim Krajowym Biurem Kontroli Instytucji Państwowych, jest zbyt wiele takich, które tego nie robią. Po pierwsze jest tak, że władze często udzielają wsparcia innej działalności publicznej, zamiast kierować je do gospodarki, a w wielu wypadkach przyznają pieniądze sobie.” Podczas gdy problemy ochrony środowiska narastają, brnie się dalej i konferuje. Wszyscy przemawiają pięknie i uczenie, lecz nie rozmawiają ze sobą. Ma się wrażenie, że przemówienia, same słowa są ważniejsze niż dążenie do rozwiązywania problemów. Wypisuje się nowe wykwintne sformułowania w nowych eleganckich broszurach, podczas gdy miliony ludzi umierają z powodu braku czystej wody pitnej, a do mleka matek karmiących dostaje się coraz więcej trucizn z powodu zwiększonego zużycia związków chemicznych w rolnictwie wielkotowarowym i w naszym obiegu zamkniętym. Stwierdzono, że pogarsza się jakość spermy mężczyzn z krajów zachodnich z powodu wzrostu związków chemicznych w przyrodzie. Nowoczesne gospodarstwa rolne na dużą skalę, oparte na nawozach sztucznych i rozpylaniu związków chemicznych wyjaławiają ziemie uprawne z ważnych dla życia minerałów i pierwiastków śladowych. Coraz mniej składników odżywczych znajduje się w szwedzkim zbożu chlebowym (Svenska Dagbladet z 27 lipca 2006 r.). 16 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Co drugie dziecko w Szwecji ma dolegliwości alergiczne. Okonie w wodach Sztokholmu są poważnie chore i – w opinii badaczy z Uniwersytetu Sztokholmskiego – bezpośrednio nieprzydatne jako pokarm (Dagens Nyheter z 11 listopada 2006 r). Morze Bałtyckie umiera, a trujące algi kwitną coraz intensywniej. Okresowo od 50 do 70% dna morskiego Bałtyku jest martwe. Zasadniczą tego przyczynę stanowi nadmierne nawożenie morza. Wartościowe sole odżywcze (substancje odżywcze) znajdujące się w ludzkiej urynie trafiają w złe miejsce z powodu podstawowego błędu w dzisiejszym systemie wodociągów i kanalizacji. Quo Vadis Europo? System Wodno-Kanalizacyjny według założeń o Zrównoważonym Rozwoju Ekologicznym, czy też postępujące zanieczyszczenie środowiska i ekologiczne załamanie się Ekosystemu w Morzu Bałtyckim z groźbą załamania się systemu ekonomicznego całego regionu basenu Morza Bałtyckiego? Na nasze istnienie musimy spojrzeć bardziej całościowo, z bardziej holistycznej perspektywy. Konieczne jest myślenie w kategoriach systemowo-ekologicznych, aby stopniowo przekształcać się w społeczeństwo zrównoważone ekologicznie. Musimy starać się spojrzeć z innej perspektywy niż tylko krótkowzroczne myślenie, której siłą sprawczą są szybkie pieniądze. Krótkowzroczne decyzje zawsze bywają perspektywicznie bardzo drogie. Nie stać nas na to. Sprawa dotyczy planowania żywotnych elementów społeczeństwa, które będą decydowały o przyszłości naszej i kolejnych pokoleń. Duże części naszego społeczeństwa zaakceptowały i przyjęły oczywistą zasadę zrównoważenia i konieczność sortowania i oddzielania, gdzie podstawę stanowi dążenie do rozwiązywania problemów u źródła, lecz niestety nie dotyczy do konwencjonalnego układu wodno-kanalizacyjnego. Ostatnie 15 lat spędziłem pracując i biorąc udział w wielu dyskusjach na temat ochrony środowiska, pełniąc rolę informacyjną i opiniotwórczą, odwiedziłem wiele szkół, które zainstalowały toaletę DUBBLETTEN. Rozmawiałem z uczniami. Dzieci są mądre, dorośli powinni więcej słuchać dzieci. Dla dzieci istnieje logika w zrozumieniu i przyjęciu zasady separacji uryny od kału w nowej generacji toalet wodnych sortujących DUBBLETTEN. 17 Po chwili rozmowy same spontanicznie dochodzą do tego, że my ludzie – w odróżnieniu od kur czy gęsi – rzeczywiście mamy dwa otwory: jeden do oddawania moczu i jeden do oddawania kału, a więc toalety powinny być do tego dostosowane. Jest to faktycznie takie proste. Jest to logiczne, bo natura jest bardzo logiczna. Szkoda, że niektóre dzieci, kiedy dorosną i pracują jako eksperci, gubią logikę i zapominają o rzeczach oczywistych. Przyroda wskazała nam drogę. Ciało człowieka jest stworzone do separacji moczu i fekaliów w miejscu ich powstawania. Nerki są najlepszą oczyszczalnią na świecie i spełniają swoją funkcję doskonale, którą my paradoksalnie sabotujemy poprzez używanie nieodpowiedniej i nie przystosowanej do funkcji naszego organizmu toalety. Błędem dzisiejszego systemu jest mieszanie kału i moczu w toalecie, a potem mieszanie z innymi trującymi ściekami w oczyszczalni. Nie powinniśmy mieszać tego, co natura rozdzieliła. Musimy także innym wskazać drogę i wspólnie postępować zgodnie z mądrymi prawami przyrody. Uryna człowieka jest niezwykle wartościowym i cennym środkiem. Podstawą myślenia musi być traktowanie uryny jako środka wartościowego, a nie jako problemowego odpadu, takiego jak się go postrzega dzisiaj, który trafia do cieków wodnych, powodując nadmierne nawożenie jezior i mórz (eutrofikacja). Fundamentalny błąd metodologiczny w dzisiejszym systemie wodno-kanalizacyjnym uniemożliwia osiągnięcie ekologicznie zrównoważonej rozbudowy miast i regionów. Sukcesywnie wprowadzając wodne toalety separujące, mamy szansę na modyfikację dzisiejszego systemu wodno-kanalizacyjnego, aby osiągnąć zrównoważone społeczeństwo. 18 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Nie można mówić poważnie o rozwoju zrównoważonym miast i społeczeństw bez ekologicznie zrównoważonego systemu wodno-kanalizacyjnego i sanitarnego. Konwencjonalny system wodno-kanalizacyjny wymaga zmiany tak na płaszczyźnie technicznej, jak i intelektualnej. Duże oczyszczalnie ścieków odegrały ważną rolę, rozwiązując wiele problemów swoich czasów, lecz wszystkie są zbudowane na ówczesnej technologii i zasadzie oczyszczania ścieków, a nie na zasadzie separacji i recyrkulacji koniecznych dla życia soli mineralnych. System miesza bogate w sole mineralne ścieki przydomowe ze ściekami przemysłowymi i deszczówką z ulic i dachów miasta. W powstałym osadzie mieszana jest wartościowa uryna ludzka z metalami ciężkimi i innymi truciznami. Trzeba mieć odwagę i przyznać się do problemu, aby móc go racjonalnie rozwiązać. Wydaje się to takie proste i logiczne, lecz wymaga odwagi i fantazji, połączonej z odpowiedzialnością za przyszłe pokolenia. Mikołaj Kopernik, czy Albert Einstein też nie od razu zostali potwierdzeni przez Ekspertów. Doświadczenia z innych dziedzin przemysłu pokazują wyraźnie, że najoszczędniejszym i jednocześnie perspektywicznie najbardziej zrównoważonym sposobem rozwiązania problemu jest pójście do źródeł, by tam zainwestować posiadanie środki. W obecnym systemie wodno-kanalizacyjnym robi się dokładnie odwrotnie. Eksperci ugrzęźli w starej, co najmniej stuletniej, koncepcji, skupiając się całkowicie na rozwiązaniu wokół „końca rury”, dosłownie topiąc ogromne sumy pieniędzy podatników w morzu, nie będąc w stanie osiągnąć ekologicznie zrównoważonego rozwiązania. Ich postawę i działanie można rzeczywiście potwierdzić mądrym stwierdzeniem Alberta Einsteina: „Powstałego problemu nie można rozwiązać idąc tym samym torem myślenia, który do niego doprowadził”. Błąd systemowy i wielki Paradoks w naszym Systemie Wodno-Kanalizacyjnym. 19 W całej objętości wody ściekowej przepływającej przez oczyszczalnie ścieków, uryna stanowi poniżej 1%, jednocześnie zawierając większość soli mineralnych: 83% azotu, 61% potasu, 55% fosforu. Źródło: prof. Saburo Matsui (Uniwersytet w Kioto w Japonii) pracujący na rzecz zadań milenijnych w ramach Environment Programme for Sustainable Sanitation realizowanego przez ONZ. 1% uryny odpowiada za 83% zanieczyszczeń azotowych ze ścieków komunalnych w oczyszczalniach ścieków. Fakt ten potwierdza także Szwedzki Urząd Ochrony Środowiska w Sztokholmie – Naturvårdsverket. Można by sobie wyobrazić, że absolutnie niemożliwe jest zaakceptowanie takiego systemu, a jeszcze mniej możliwe, aby go obronić, lecz „życie przerosło teatr”. Co zrobiono w ciągu ostatnich 10 lat? Ostatnia dekada pokazała, że pomimo miliardowych inwestycji w konwencjonalne systemy wodno-kanalizacyjne, problemy nie zmniejszyły się, a przeciwnie raporty wskazują na przeciwny kierunek. Zainwestowano dodatkowe miliardowe kwoty w tradycyjne oczyszczalnie ścieków, aby pozbyć się azotu ze ścieków. Przykładem niech będzie oczyszczalnia ścieków Käppalaverket w okolicach Lidingö w Sztokholmie, która kosztowała jeden miliard koron, wyposażona w usprawnione oczyszczanie ścieków z azotu. Jest to najnowocześniejsza w Szwecji i chyba w Europie oczyszczalnia ścieków. Lecz co z tego będą mieli podatnicy, środowisko i przyszłe pokolenia? Miliard koron, aby zmniejszyć ilość azotu do ok. 60%, podczas gdy większa część potasu i pozostałych bardzo cennych pierwiastków śladowych i soli mineralnych przelewa się przez oczyszczalnię ścieków i użyźnia dno morskie. Brak zrównoważonego systemu ekologicznego Brak zamkniętego obiegu wartościowych soli mineralnych Brak równowagi ekologicznej między rozrastającym się środowiskiem miejskim a wiejskim 20 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Brak ekonomicznie efektywnego rozwiązania na przyszłość Brak ograniczenia stosowania związków chemicznych Wprost przeciwnie, stosowanie związków chemicznych w rolnictwie i w systemach wodno-kanalizacyjnych wydatnie wzrosło w ostatniej dekadzie. Występujący w ograniczonych ilościach i konieczny dla życia fosfor staje się nieużyteczny z powodu procesu wytrącania chemicznego w oczyszczalni ścieków. Nadal trwa eutrofizacja naszych cieków wodnych, a alarmujące raporty o trującym zakwicie wody, pomorze ryb, zarośniętych strumieniach stanowiących zagrożenie dla troci wędrownej, powoli stają się częścią codzienności. Niebezpieczne jest to, że to zagrożenie zbiorników wodnych wkrada się powoli, lecz nieustannie i małymi krokami przejmuje nasze piękne morza i jeziora, zmieniając je okresowo w śmierdzące i nieciekawe zbiorniki wodne. Jeżeli mogę sobie pozwolić na uwagę, to dzieje się tak na progu naszych pompatycznych sal konferencyjnych czy luksusowych sal konferencyjnych na statkach wycieczkowych, które w bezpieczny sposób osłaniają nas od rzeczywistości, tak abyśmy w ciszy i spokoju nadal mogli konferować i dyskutować o zagadnieniach ochrony środowiska w pięknych pomieszczeniach, aby później pojechać do domu i nadal „sprawy mogły toczyć się jak zwykle” – Business As Usual. Można postawić sobie pytanie, co jest gorsze: Cynizm czy głupota? Zachłanność czy obojętność? „Wenecja Północy” – Sztokholm najpiękniejsze miasto na świecie. Kiedy żeglując po raz pierwszy wpłynąłem do Twojego pięknego archipelagu i zanurzyłem ciało w Twojej czystej i zimnej wodzie, poczułem się, jakbym urodził się po raz drugi. Otoczyłeś mnie swoją piękną przyrodą, dając wolność i wiarę w przyszłość. Słuchałem śpiewu ptaków, płynąłem ku zachodowi słońca, spędzając noc na grilowaniu dopiero co złowionej ryby. Tak było w latach siedemdziesiątych, kiedy opuściłem głęboko podzieloną Polskę i pożeglowałem do Szwecji. 21 Czas mija szybko, a problemy ochrony środowiska rosną jeszcze szybciej. Sztokholmie, moje ukochane miasto! Jak czujesz się dzisiaj? Co establishment robi dla ochrony twojego środowiska? Rok za rokiem coraz większe i kosztowniejsze konferencje międzynarodowe. Na przykład World Water Week Symposium, zorganizowane przez SIWI (Stockholm International Water Institute) z dyrektorem Andersem Berntellem – wcześniejszy aktywista ekologiczny, a obecnie dobrze prosperujący przedstawiciel establishmentu, który zaprasza delegatów z całego świata do Sztokholmu - miasta z „unikalną wodą”, aby rozmawiać o problemach wody na świecie, ale nie w Sztokholmie. A jak to się ma do rzeczywistości? Dagens Nyheter z 11 listopada 2006 r. – Per Luthander pisze, ”że Tomas Hansson – doktorant toksykologii w ITM (Instytut Stosowanej Nauki o Środowisku) na Uniwersytecie Sztokholmskim, który wspólnie z grupą kolegów-naukowców przeprowadził dogłębne badanie 800 okoni złowionych w wodach wokół Sztokholmu, mówi, że mitem jest twierdzenie, że woda w Sztokholmie jest czysta. Miasto odprowadza tak wiele trucizn do środowiska naturalnego, że ryby poważnie chorują. Problemy rozprzestrzeniają się nawet poza zatokę Valdemarsvik – daleko od wód Sztokholmu. W ciągu 13 lat ilość ikry zmniejszyła się o 30%.” W dniu 14 sierpnia 2005 roku, na dzień przed otwarciem World Water Week Symposium, Wydział Ochrony Środowiska Miasta Sztokholm poinformował w gazecie „Mitt i Östermalm”, że tego lata algi kwitną wyjątkowo intensywnie w Morzu Bałtyckim. Szczególnie dotyczy to południowych rejonów archipelagu w Sztokholmie i należy mieć się na baczności. Wystarczy zachłysnąć się zimną wodą, aby zachorować. Taka sama sytuacja miała miejsce na wybrzeżu zachodnim w okolicach Göteborga. Lecz w czasie World Water Week Symposium przedstawiciele Stockholm Vatten AB (jednego z największych sponsorów) opowiadają o swojej najlepszej na świecie oczyszczalni ścieków, o wyjątkowym środowisku wodnym Sztokholmu. Dobrze, lecz jest to tylko jedna strona rzeczywistości. Druga, o której się nie mówi światu, to fakt, że pomimo najlepszej na świecie oczyszczalni ścieków, napływ substancji pokarmowych do Morza Bałtyckiego nie zmniejszył się i, co jest paradoksalne, emisja azotu i fosforu w przeliczeniu na głowę mieszkańca jest odpowiednio cztero- i dwukrotnie wyższa niż w Polsce. 22 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM A więc scenariusz wyjęty wprost z Franza Kafki. To, co jest całkowicie oczywiste, nie jest wcale oczywiste. Gdzieś tkwi błąd, a jest to błąd systemowy, który nie bierze pod uwagę zasady separacji w miejscu powstawania odpadów czy ścieków. Separacja u źródła w samej toalecie DUBBLETTEN jest słowem kluczowym. Nie możemy pozwolić na to, aby klęska naturalna z dna Morza Bałtyckiego – brak tlenu – dotarła na ląd i dotknęła establishment – a więc naszych decydentów. Wiadomo, że okresowy brak tlenu może wpłynąć na zdolność mózgu do czynności intelektualnych przy podejmowaniu racjonalnych decyzji. Jeżeli Polska i pozostałe kraje bałtyckie „skopiują” zachodnie współczesne nie zrównoważone ekologiczne systemy wodno-kanalizacyjne, nie wprowadzając wodnych toalet separujących urynę, na wielką skalę, przy rozbudowie oczyszczalni ścieków, istnieje ogromne ryzyko, że cały ekosystem morski Morza Bałtyckiego załamie się i poważnie zagrozi to pracy nad budową ekologicznie zrównoważonego społeczeństwa. Przenawożenie Morza Bałtyckiego jest jednym z naszych największych problemów związanych z ochroną środowiska. Składniki pokarmowe trafiające do morza stają się nawozem dla dużych ilości alg w letnich miesiącach. Algi, umierając jesienią, wymagają więcej tlenu dla swojego rozpadu. W wodzie zaczyna brakować tlenu, co powoduje śmierć skorupiaków i ryb lub ich ucieczkę, jeżeli zdążą. Przyhamowana zostaje reprodukcja ryb. Już poważnie naruszyliśmy równowagę ekologiczną w przybrzeżnych rejonach morza. Jest kilka przyczyn eutrofizacji. Dwoma najważniejszymi są: ścieki z naszych oczyszczalni komunalnych oraz nowoczesne i intensywne wielkotowarowe rolnictwo na dużą skalę. Tekst: od Bjäre ze Szwedzkiego Towarzystwa Ochrony Przyrody Co to jest denitryfikacja? Denitryfikacja jest naturalnym procesem i sposobem pozbycia się przez ekosystem morski nadwyżki azotu. Azot znika ze środowiska morskiego dzięki denitryfikacji. Kiedy mówi się o bilansie substancji pokarmowych Morza Bałtyckiego, denitryfikacja stanowi najważniejszy, tak zwany, opad. Opad jest procesem, który „zamyka” substancję w systemie lub eliminuje ją, tzn. usuwa ją całkowicie z systemu. Jeżeli chodzi o nitryfikację oznacza ona, że 23 jest najważniejszą „pozycją ujemną” w budżecie, podczas gdy wszystkie dodatki (łącznie z naturalnym procesem wiązania azotu) zajmują „pozycję dodatnią” w budżecie. Denitryfikacja może mieć miejsce wyłącznie w warunkach beztlenowych (deficytu tlenu). I dlatego denitryfikacja odbywa się w strefie przejściowej między warstwami natlenionymi, a beztlenowymi w masie wody lub w osadzie dennym, gdzie specjalne bakterie mogą wykorzystywać jony azotowe i siarczanowe dla wytworzenia potrzebnego im tlenu i energii. Proces rozkładu jonów azotowych przez bakterie prowadzi do powstawania gazu azotowego, który na koniec opuszcza środowisko wodne powracając do atmosfery. Rośliny nie są w stanie wykorzystać gazu azotowego rozpuszczonego w wodzie, lecz mogą to zrobić cyjanobakterie. Denitryfikacja może także mieć miejsce na lądzie – na mokradłach. Denitryfikacja w morzu odbywa się w takich samych warunkach, jak przy tworzeniu siarkowodoru. Jednak proces denitryfikacji może funkcjonować tylko do pewnego stopnia. Może zostać poważnie utrudniony lub nawet wstrzymany jeżeli na dno morskie przez cały czas opadają duże ilości substancji organicznej, której nie można rozłożyć we właściwy sposób. W takim przypadku większość związków azotu w substancji organicznej zostanie zamieniona w amoniak, który powraca w obiegu do wody i do systemu za pośrednictwem nowych glonów. Określa się to mianem konserwacji azotu, pogarszającej proces eutrofizacji. Źródło: BOING Posiadając tę wiedzę oraz po 15 ostatnich latach intensywnych badań i dyskusji, zastanawiam się jak cały establishment decydujący o gospodarce wodno-ściekowej, politycy, badacze i wszyscy eksperci w zakresie ochrony środowiska z poczuciem honoru mogą tylko siedzieć i milczeć, kiedy nasi najbliżsi sąsiedzi po drugiej stronie Morza Bałtyckiego stoją przed dokonaniem ważnego wyboru drogi, który nie tylko wpłynie na ich przyszłość, lecz także na przyszłość wszystkich mieszkających w regionie Morza Bałtyckiego. Mam w pamięci wezwanie Prezydenta światowej organizacji Rotary International – „Pokażcie drogę” i zastanawiam się, jak moralność i etyka, a w tym wypadku – raczej jej brak, mogą wpłynąć na środowisko naturalne. 24 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Nasi sąsiedzi znad Morza Bałtyckiego skorzystaliby bardzo, gdyby poznali całą prawdę o naszym obecnym systemie wodno-kanalizacyjnym, stwierdzonych w nich błędach systemowych i brakach, przed podjęciem swoich decyzji. Fundamentalny błąd systemowy, który uniemożliwia osiągnięcie ekologicznie zrównoważonego rozwoju w naszych miastach i społeczeństwach pomimo miliardowych inwestycji. Dzisiaj słyszą tylko, że sami są niegodziwcami w dziedzinie ekologii i jak najszybciej muszą budować oczyszczalnie ścieków, aby być tak mądrzy, jak my na Zachodzie. W dyskusji tej brakuje przede wszystkim pokory i uczciwości, samokrytycyzmu i niezależności oraz myślenia przyszłościowego w połączeniu z dozą zdrowego rozsądku. Wyobraźcie sobie scenariusz z Polską i jej 40 milionami „mądrych abonentów” nowego systemu kanalizacyjnego, którzy będą oddawać mocz nie mniej niż 5 razy dziennie za pośrednictwem sieci nowo wybudowanych oczyszczalni ścieków do już maksymalnie zeutrofizowanego Morza Bałtyckiego przez rzekę Wisłę i Odrę. Porządek i ład. 25 Wyobraźcie sobie ten ogromny spływ cennych składników pokarmowych w postaci azotu, fosforu, potasu i setki innych unikalnych pierwiastków śladowych, znajdujących się w urynie ludzkiej, który będzie dostarczany do Morza Bałtyckiego co godzinę, dzień za dniem, rok za rokiem, zupełnie niefortunnie i tak bardzo niepotrzebnie, kiedy istnieją możliwości zapobieżenia temu. Musimy dokonać wyboru drogi, która zadecyduje o tym, czy będziemy świadkami katastrofy ekologicznej na wielką skalę w regionie Morza Bałtyckiego czy też nie. Poza tym może się to stać gospodarczym mechanizmem nawrotnym dla całego regionu i skutków z tym związanych dla milionów ludzi i ich jakości i stopie życia. Może do tego dojść, jeżeli nie weźmie się pod uwagę ostatnich intensywnych 15-letnich prac badawczo-rozwojowych, jakie poczyniono w Szwecji i Danii, później potwierdzonych przez osoby wiodące w branży wodno-kanalizacyjnej, takie jak Mr. Tony Kelly – dyrektor naczelny Yarra Valley Water w Melbourne (Australia), czy Prof. Saburo Matsui na Uniwersytecie w Kioto (Japonia), seniore Prof. Rafaello Cossu z Uniwersytetu w Padwie (Włochy), Prof. Larsen z Uniwersytetu w Zürichu (Szwajcaria), doktor Caroline Höglund z Politechniki Królewskiej w Sztokholmie (Szwecja), czy też organizacja Gtz w Niemczech, aby tylko wymienić kilku, przepraszając setki fantastycznych osób, których niestety nie sposób tutaj wymienić. Niektóre polskie uniwersytety i politechniki, jak na przykład Politechnika Gdańska – Wydział Gospodarki Wodą i Odpadami z Prof. Z. Suligowskim i Prof. Hanną Obarską-Pempkowiak oraz dr inż. Agnieszką Tuszyńską, wykazali duże zainteresowanie i prawdziwe zaangażowanie tym zagadnieniem już od wielu lat. Dzisiaj jest wystarczająco dużo materiałów stosunkowo łatwo dostępnych, danych, raportów badawczych, alarmujących o dramatycznie rosnącym problemie związanym z eutrofizacją Morza Bałtyckiego, aby móc wyrobić sobie opinię. Istnieje wypróbowana od wielu lat szwedzka technologia Wc-DUBBLETTEN. Jedyne, czego potrzeba to odwaga, odpowiedzialność i szczere przyznanie się do obecnej niedostatecznej przydatności systemu wodno-kanali26 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM zacyjnego oraz konieczności uzupełnienia go o toalety wodne separujące urynę, aby poradzić sobie ze współczesnymi, a być może co jeszcze ważniejsze – przyszłymi potrzebami naszych społeczeństw w zakresie obiegu zamkniętego. Drodzy Państwo, zwróćcie uwagę na to, że jest to bardziej kwestia mentalności niż techniki, wymagająca najpierw zmiany poglądów. Technologia jest dostępna. Przy podejmowaniu decyzji chodzi o odpowiedzialność społeczną za przyszłe pokolenia i możliwości ich przyszłej egzystencji. Jakiej chcemy przyszłości dla naszych dzieci i wnuków oraz jakie interesy postawimy na pierwszym miejscu. Czas na ODPOWIEDZIALNE działanie – im szybciej, tym lepiej. Mamy błędny ekonomiczny sposób myślenia, nie uwzględniający aspektów społecznych i ochrony środowiska. Trzeba uwzględniać koszty rzeczywiste. Musimy zacząć o tym myśleć poważnie i odpowiedzialnie. Rozszerzenie Europy, globalizacja świata otwierają nowe fantastyczne możliwości, lecz tak- 27 że niosą ze sobą zagrożenia, jeżeli nie zajmiemy się nimi odpowiedzialnie. Wymaga to zdolności do myślenia całościowego i przyszłościowego. Musimy wziąć odpowiedzialność za możliwości przyszłych pokoleń i ich egzystencję na tej planecie. Nie jesteśmy właścicielami planety, lecz użyczono nam jej, dostaliśmy kredyt zaufania, aby zarządzać nią i przekazać ją następnemu pokoleniu. Nie może to być masa upadłościowa. O ich przyszłości decydujemy dzisiaj podejmując mądre lub mniej mądre decyzje. Niektóre decyzje mogą być pustoszące dla przyszłych pokoleń. Polska i pozostali nowi członkowie Unii Europejskiej, którzy dokonują reorganizacji i przebudowy swoich społeczeństw, stoją przed wyborem drogi, zasługując i potrzebując tej wiedzy zanim podejmą racjonalne decyzje. Wybór drogi przez Polskę z jej 40 milionami obywateli, z dużym i – z europejskiej perspektywy – wyjątkowym rolnictwem, nie pozostanie nie zauważony tak w aspekcie ekologicznym, jak i gospodarczym. Rolnictwo Polskie, ze swoimi – z ekologicznego punktu widzenia – nie zniszczonymi ziemiami, jest nieocenionym zasobem, nie tylko dla regionu lecz dla całej Unii Europejskiej. 28 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Dzięki zachowaniu i stosowaniu starych ekologicznych metod uprawy takich, jak nawóz organiczny, bez gospodarki wielkotowarowej – brak monokultury, przy minimalnym stosowaniu związków chemicznych i nawozów sztucznych. Są to ogromne, lecz dotychczas całkowicie nie dostrzegane zasoby Polski, zasoby dla nas wszystkich i naszych dzieci i wnuków. Dla przyszłych pokoleń. Czas na przebudzenie, zanim nie będzie za późno. Jak można przeoczyć zagadnienie takiej wagi w dzisiejszej tak świadomej spraw ochrony środowiska Unii Europejskiej? Jak się to ma do 16 Oficjalnych Narodowych Celów w zakresie szwedzkiej polityki ochrony środowiska? „Celem szwedzkiej polityki w dziedzinie ochrony środowiska jest rozwiązanie problemów ochrony środowiska w ciągu jednego pokolenia, tj. około 25 lat. I dlatego Parlament Szwedzki podjął decyzję o realizacji 16 celów w zakresie jakości ochrony środowiska do 2020 roku. Najważniejszym narzędziem prawnym przy osiąganiu celów w zakresie ochrony środowiska jest ustawa o ochronie środowiska. Wybory i decyzje, które podejmujemy dzisiaj, decydują o tym, jak będzie wyglądała nasza wspólna przyszłość. Ty i ja możecie dokonać wyboru, który będzie lepszy dla naszego środowiska i przyszłości.” Cel nr 1. Ograniczony wpływ na klimat Zawartość gazów cieplarnianych w atmosferze, zgodnie z ramową konwencją ONZ w sprawie zmian klimatycznych, ustabilizuje się na poziomie, który będzie oznaczał, że wpływ człowieka na system klimatyczny nie jest niebezpieczny. Cel nr 2. Świeże powietrze Powietrze ma być tak czyste, aby nie wywierało szkodliwego wpływu na zdrowie ludzi, zwierząt i roślin oraz stan zabytków kultury. Cel nr 3. Tylko zakwaszenie naturalne Zakwaszenie spowodowane opadami i użytkowaniem gleb nie będzie znajdowało się powyżej granicy tolerowanej przez gleby i wody. Opad substan29 cji zakwaszających nie będzie także zwiększał szybkości korozji materiałów technicznych, zabytków kultury ani budynków. Cel nr 4. Ochronna warstwa ozonowa Warstwa ozonowa będzie miała takie rozmiary, że perspektywicznie będzie stanowiła ochronę przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Cel nr 5. Zatrzymanie eutrofizacji Zawartość nutrientów w glebie i wodzie nie będzie miała ujemnego wpływu na zdrowie ludzi, warunki różnorodności biologicznej, ani na możliwości wszechstronnego wykorzystania gruntu i wody. Cel nr 6. Żyjące jeziora i zbiorniki wodne Jeziora i ścieki wodne muszą być ekologicznie zrównoważone, przy zachowaniu ich zróżnicowanych środowisk życia. Należy zachować naturalną zdolność produkcji, różnorodności biologicznej, wartości kulturowej i funkcji ekologicznej i rezerwuaru wodnego krajobrazu oraz ochronić warunki do życia na wolnym powietrzu. Cel nr 7. Morze w równowadze, żyjące wybrzeże i archipelag Rejon Cieśnin Duńskich oraz Morze Bałtyckie musi perspektywicznie posiadać zrównoważoną zdolność produkcyjną. Należy zachować różnorodność biologiczną. Wybrzeże oraz archipelag musi posiadać wysoki stopień różnorodności biologicznej, wartości poznawczych oraz wartości przyrodniczo-kulturowych. Działalność gospodarcza, rekreacja i inne wykorzystanie morza, wybrzeża i archipelagu mają być tak prowadzone, aby wspierać zrównoważony rozwój. Szczególnie wartościowe obszary należy chronić przed ingerencją i innymi zakłóceniami. Cel nr 8. Mokradła pełne życia Należy zachować funkcję ekologiczną oraz rezerwuaru wodnego mokradeł w krajobrazie i zachować wartościowe mokradła dla przyszłości. Cel nr 9. Wspaniałe środowisko górskie Góry muszą mieć wysoki stopień pierwotności, jeżeli chodzi o różnorodność biologiczną, wartości poznawcze oraz wartości przyrodniczo-kulturo30 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM we. Działalność prowadzona w górach ma być z myślą o tych wartościach oraz w taki sposób, aby wspierać zrównoważony rozwój. Szczególnie wartościowe obszary należy chronić przed ingerencją i innymi zakłóceniami. Cel nr 10. Nietrujące środowisko Środowisko musi być wolne od substancji i metali stworzonych lub pozyskanych przez społeczeństwo, które mogłyby zagrozić zdrowiu człowieka czy też różnorodności biologicznej. Nastawienie jest takie, aby osiągnąć cel jakościowy ochrony środowiska za jednego pokolenia. Cel nr 11. Środowisko zabezpieczone przed promieniowaniem Zdrowie człowieka i różnorodność biologiczną należy chronić przed szkodliwymi skutkami promieniowania w środowisku zewnętrznym. Cel nr 12. Woda gruntowa dobrej jakości Wody gruntowe muszą zapewniać pewne i zrównoważone zaopatrzenie w wodę pitną oraz przyczyniać się do dobrego środowiska życia roślin i zwierząt w jeziorach i ciekach wodnych. Cel nr 13. Żywe i zdrowe lasy Należy chronić wartość lasu oraz terenów leśnych mając na uwadze produkcję biologiczną, jednocześnie dbając o zachowanie różnorodności biologicznej oraz ochronę wartości kulturowych i społecznych. Cel nr 14. Właściwie zurbanizowane środowisko Miasta oraz inne obszary zabudowane muszą stanowić dobre i zdrowe środowisko oraz lokalnie i globalnie przyczyniać się do dobrego środowiska. Należy zachować i rozwijać wartości przyrodniczo-kulturowe. Budynki i budowle należy lokalizować oraz kształtować w sposób dopasowany do środowiska i w taki sposób, aby perspektywicznie wspierać dobrą gospodarkę gruntami, wodami i pozostałymi zasobami. 31 Cel nr 15. Bogaty świat roślin i zwierząt Należy zachować i wykorzystywać różnorodność biologiczną w sposób zrównoważony – dla pokoleń obecnych i przyszłych. Należy chronić środowisko życia i ekosystemy gatunków oraz ich funkcje i procesy. Gatunki muszą być w stanie dalej istnieć w perspektywicznie żywotnej ciągłości, przy wystarczającej różnorodności genetycznej. Ludzie muszą mieć dostęp do dobrego środowiska przyrodniczo-kulturalnego o bogatej różnorodności biologicznej, stanowiącej podstawę zdrowia, jakości życia i dobrostanu. Cel nr 16. Różnorodność geologiczna Ważne, aby pamiętać o tym, kiedy Polska dokonuje wyboru drogi. Uchwała Parlamentu Szwedzkiego jest bardzo ważnym dokumentem nie tylko dla Szwecji, lecz dla całego regionu. Jednocześnie bardzo interesujące jest w tym kontekście porównanie ambicji i wizji Szwecji i Wspólnoty Europejskiej z rzeczywistą sytuacją Polski w dziedzinie ochrony środowiska, co zmusza do myślenia i zastanowienia się przez chwilę nad tą tematyką. Należy zacząć od głębokich przemyśleń i analiz, aby potem zacząć dynamicznie działać zanim nie będzie za późno. Przykładem niech będzie polskie rolnictwo, krajobraz, ochrona pierwotnego lasu w postaci Puszczy Białowieskiej. Nie mam tutaj na myśli lasu posadzonego, do którego jesteśmy przyzwyczajeni w Szwecji! Mówimy tutaj o ostatnim w Europie obszarze puszczy zachowanym w pierwotnej formie. Całkowicie wyjątkowej i fenomenalnej. Weźmy następne przykłady mokradeł z bocianem jako symbolem Mazur, Kaszub czy Kujaw, dzikich terenów Bieszczad czy pięknych parków narodowych w Tatrach, lub też terenów „Dzikiego Zachodu” w Bieszczadach, charakteryzujących się zróżnicowaną przyrodą, dziką zwierzyną, ptactwem i gatunkami roślin, nie zapominając o pięknych przyrodniczo Beskidach. Wspólnota Europejska może tylko pozazdrościć. Jak można przeoczyć zagadnienie takiej wagi w dzisiejszej, tak świadomej spraw ochrony środowiska, Unii Europejskiej i świecie? Czy to brak logiki? Czy też cynizm polityczny? 32 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Czy jedno i drugie? Jakkolwiek fakty mówią same za siebie – przyszłość osądzi. W chwili wejścia Polski do Unii Europejskiej polskie rolnictwo było w około 80% „ekologiczne”: bez chemikaliów, nawozów sztucznych i chemicznych środków ochrony roślin, z niewielkimi wyciekami substancji pokarmowych. Ambicją Szwecji jest osiągnięcie rolnictwa ekologicznego w 20% do 2020 roku! Współczesne wielkotowarowe rolnictwo szwedzkie powoduje duże wycieki substancji pokarmowych do środowiska wodnego i wraz ze ściekami przydomowymi jest głównym powodem eutrofizacji. Liczby przemawiają swoim wyraźnym językiem, lecz nie decydenci. System Wodno-Kanalizacyjny według założeń o Zrównoważonym Rozwoju Ekologicznym czy też postępujące zanieczyszczenie środowiska i ekologiczne załamanie się Ekosystemu w Morzu Bałtyckim? Wybór należy do Ciebie! Dzisiaj wiemy, że nasz obecny system wodno-kanalizacyjny jest obciążony błędem systemowym. Fundamentalny błąd systemowy, który uniemożliwia osiągnięcie ekologicznie zrównoważonego rozwoju w naszych miastach i społeczeństwach. Jest potrzebny praktyczny plan działania, w ślad za którym pójdzie konkretna, konstruktywna i twórcza współpraca między poszczególnymi zainteresowanymi. Wspólnie jesteśmy w stanie stworzyć trwale funkcjonujący obieg zamknięty między miastem, a wsią i w ten sposób stopniowo przywrócić równowagę w przyrodzie. Istnieje technologia – system i rozwiązanie problemowe dla współczesnego i przyszłego systemu wodno-kanalizacyjnego. Szwedzki wynalazek – Wc – DUBBLETTEN Pierwsza na świecie porcelanowa toaleta separująca spłukiwana wodą, skonstruowaną przez wynalazczynię Bibbi Birgit Söderberg Sprawdzone i dobrze udokumentowane, bardzo konkretne ekologiczne i ekonomicznie zrównoważone rozwiązanie systemowe. 33 W dniu 9 maja 1994 roku Stockholms Mark och Lokaliseringsbolag SML przyznał kandydatce Sztokholmu – Bibbi Söderberg stypendium na rozwój, z uzasadnieniem jury: „Bibbi Söderberg otrzymuje nominację za swoją toaletę DUBBLETTEN. Söderberg, pracując docelowo nieustępliwie i z pełnym zaparciem, zbudowała nową generację wodnych toalet z porcelany z możliwością sortowana uryny. Przyjazny dla środowiska system dla wodociągów i kanalizacji z jednoczesną możliwością kompostowania kału. Dzięki separacji uryny i fekaliów u „źródła” w toalecie, Söderberg osiągnęła wiele pozytywnych aspektów. Mocz, zawierający cenne substancje odżywcze, zostaje zatrzymany „u źródła” i można go wykorzystać jako nawóz. Fekalia można złożyć do kompostu. System toalety autorstwa Söderberg stanowi ważny wkład w pomysły, które są potrzebne na drodze do społeczeństwa dostosowanego do obiegu zamkniętego. „Rok wcześniej, 23 kwietnia 1993 roku Fred Nyberg – inżynier budownictwa wodnego i lądowego, zajmujący się naukowo oczyszczaniem ścieków, pisze: „Nowa toaleta separacyjna Bibbi Söderberg oznacza, że przejście do społeczeństwa bardziej dostosowanego do obiegu zamkniętego zostaje uproszczone i można je wykonać stopniowo. Nowa toaleta może być alternatywą dla centralnej rozbudowy redukcji azotu w oczyszczalniach ścieków.” Wynalazcą pierwszej na świecie toalety spłukiwanej wodą, dostosowanej do obiegu zamkniętego nie jest mężczyzna, lecz kobieta, Bibbi Birgit Södeberg. „Chodziło o to, aby nie cofać czasu, lecz iść do przodu z nową technologią dostosowaną do środowiska, odpowiadającą współczesnym wymaganiom higienicznym, estetycznym i technicznym. Połączyć zalety toalety spłukiwanej wodą, takie jak syfon, porcelana, spłukiwanie wodą i transport fekaliów, utrzymany standard, z wymaganiami ochrony środowiska teraz i w przyszłości. Stworzenie toalety nowej generacji, którą można zainstalować tak w mieście, jak i na wsi”. 34 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Kiedy Politechnika Królewska KTH w Sztokholmie zaprosiła konstruktorkę Bibbi Söderberg, aby zaprezentowała swój wynalazek w sierpniu 1992 roku na Międzynarodowej Konferencji Ekologicznej Architektów, wówczas toaleta sucha, tak zwana Biotoaleta, była jedyną alternatywą do toalety tradycyjnej. Koncept zapożyczony wprost z domków letniskowych i uzupełniony prostą wersją separacji uryny. Architekci, świadomi zagrożeń wobec środowiska, instalowali tak zwane Biotoalety w wioskach ekologicznych. Lecz trudno było przekonać innych, aby wybierali zasadę toalety suchej w budynkach zasiedlonych na stałe. Architekt J.R. Berkebile – przewodniczący AA Committe of Environment w Stanach Zjednoczonych oraz jeden z uczestników Konferencji Ekologicznej Architektów w Sztokholmie, powiedział entuzjastycznie: „Jest to toaleta przyszłości. Musicie przywieźć ją na Zjazd Architektów w Chicago”. Potem nazwano DUBBLETTEN toaletą przyszłości - Framtidens toalett. Wynalazek Bibbi Söderberg – toaleta separująca spłukiwana wodą DUBBLETTEN – zrewolucjonizował podejście do systemu wodno-kanalizacyjnego, zainicjował żywą dyskusję i skoncentrował się na potrzebie dostoso- 35 wania obecnego systemu wodno-kanalizacyjnego do obiegu zamkniętego i zrównoważonego rozwoju społecznego. Po raz pierwszy została stworzona realna alternatywa dla tradycyjnej toalety spłukiwanej wodą. Sam pomysł wykorzystywania uryny ludzkiej w rolnictwie istniał od zawsze i jest mniej lub bardziej znany we wszystkich kulturach. Na przykład w jednej z najstarszych kultur, kulturze Chin, zawsze była to oczywista zasada obiegu zamkniętego. Zasada ta została wyparta w naszej szybko rozwijającej się kulturze zachodniej z industrializacją i urbanizacją, przy jednoczesnym zwycięskim pochodzie przemysłu chemicznego radykalnie zmieniającego nasze życie. Nowa generacja toalet spłukiwanych wodą otrzymała odpowiednią nazwę DUBBLETTEN, bo wszystko zostało podwojone: podwójne miski ustępowe, podwójne odpływy, podwójny system spłukiwania, podwójna funkcja deski klozetowej, dostosowanej dla dzieci i dorosłych. DUBBLETTEN jest przeznaczona dla wszystkich typów budynków. Instalowana jest w szkołach, biurach, muzeach, domkach jednorodzinnych i wielorodzinnych oraz osiedlach rekreacyjnych. DUBBLETTEN stanowi zasadniczą część systemu wodno-kanalizacyjnego dostosowanego do obiegu zamkniętego. Wynalazczyni i konstruktorka Bibbi Söderberg pochodzi z południowej części regionu Dalarna. Jednego z najpiękniejszych i najbardziej znanych regionów z biegiem Wazów, kopalnią miedzi w Falun, najstarszą spółką akcyjną w Europie, światowej sławy malarzami, takimi jak Anders Zorn, Carl Larsson i inni. Region bogatych tradycji, wolnomyślicieli, niezależnych obywateli o nieujarzmionej woli chodzenia własnymi drogami. Bibbi Söderberg urodziła się w posiadłości rodowej w Sellnäs w okolicach Borlänge, będącej w posiadaniu rodziny od ponad 500 lat. Przyrodą należy zarządzać w takim sam sposób jak posiadłością rodzinną, a więc zawsze należy być świadomym przyszłych pokoleń. Myślenie w kategoriach kilku pokoleń wstecz i do przodu stało 36 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM się podstawą myślenia w kategoriach obiegu zamkniętego u wynalazczyni Bibbi Söderberg. Wrodzona silna potrzeba rozwiązywania problemów przez wynalazki, zdolność do logicznego myślenia, doza zdrowego chłopskiego rozsądku, nieustępliwość i przedsiębiorczość stały się motorem, który umożliwił Bibbi Söderberg budowę pierwszej na swiecie porcelanowej toalety separującej spłukiwanej wodą o nazwie DUBBLETTEN. Toaleta o wyjątkowo oszczędnym zużyciu wody - około 80% redukcji w porównaniu z dwuprzyciskową nowoczesną toaletą. DUBBLETTEN pasuje do istniejącej infrastruktury umożliwiając ekologiczny rozwój społeczeństwa. Toaleta spotkała się z dużym zainteresowaniem tak w Szwecji, jak i za granicą. Po otrzymaniu specjalnego zaproszenia od J.R. Berkebile’a – przewodniczącego AA Committee of the Environment w Stanach Zjednoczonych, DUBBLETTEN została zaprezentowana w trakcie Zjazdu Architektów w Chicago w czerwcu 1993 roku. W lutym 1993 roku Arkitektrådet AB w Göteborgu pisze: „Dzięki wynalazkowi Bibbi Söderberg udało nam się rozwiązać problem ścieków przydomowych w sposób bardzo zadowalający z estetycznego i higienicznego punktu widzenia”. W kwietniu 1993 roku SMÅA (Wydział Domów Jednorodzinnych w Biurze ds. Dróg i Nieruchomości w Sztokholmie) pisze: „Wydział SMÅA zapoznał się z DUBBLETTEN i stwierdził, że jest to jedna z najlepszych alternatyw do separacji uryny od fekaliów w jednej i tej samej misce”. W lipcu 1993 roku przyszło zaproszenie na konferencję „Permakultur” w Kopenhadze. W maju 1994 SYSTEM-DUBBLETTEN pokazano na Placu Techniki w Östersund na targach „Kvinnor-Kan” po otrzymaniu zaproszenia od Szwedzkiego Urzędu Patentowego i Szwedzkiego Stowarzyszenia Wynalazców. Jesienią 1999 roku SYSTEM-DUBBLETTEN został wybrany do projektu „Dobre Małe Systemy Kanalizacji” przez delegację Technologii Ochrony Środowiska i Wodociągi Sztokholmskie. Sprawą najwyższej wagi jest zrozumienie, że dobra ekologia jest równoznaczna z dobrą ekonomią dla własnego instynktu samozachowawczego, jeżeli nie inaczej. 37 Ekologia = Ekonomia Ile obywatel płaci w formie podatku za redukcję azotu w oczyszczalniach ścieków? Ile energii nie odnawialnej zużywa się na procesy redukcji azotu w oczyszczalniach ścieków? Ile kosztuje wyprodukowanie jednej tony sztucznego nawozu azotowego? Ile potrzeba na to energii nie odnawialnej? Ile kosztuje transport tego nawozu? Co zrobimy, kiedy Ekosystem Morza Bałtyckiego się całkowicie załamie? Co zrobimy, kiedy skończy się niezbędny do życia fosfor? Ekologia = Ekonomia Wybór należy do Ciebie ! Przyroda wskazała drogę Organizm człowieka robi to wszystko za darmo, jeżeli pominiemy koszty „naszego utrzymania”. Po 15 latach intensywnej pracy tak na arenie krajowej, jak i międzynarodowej, po tysiącach instalacji DUBBLETTEN w szkołach, biurach, muzeach, domkach jednorodzinnych, wielorodzinnych i rekreacyjnych w Skandynawii i poza jej granicami, po przedstawieniu ogromnej ilości faktów i danych na wiodących światowych politechnikach i uniwersytetach, w związku z wdrażaniem DUBBLETTEN w aspekcie ogromnego wysiłku włożonego przez establishment branży wodno-kanalizacyjnej w ciągu ostatnich 15 lat w znalezienie lepszego rozwiązania problemu niż separacja uryny w toalecie, i którego nie udało się znaleźć pomimo miliardowych inwestycji, mogę być tylko i wyłącznie całkowicie przekonany i twierdzę z całą pewnością, że wprowadzenie wodnych toalet separujących na wielką skalę w związku z rozbudową oczyszczalni ścieków i przy okazji ich renowacji oraz przy budowie nowych, może w bardzo istotny sposób zwiększyć możliwości realizacji nie mniej niż 6 z 16 narodowych celów w dziedzinie ochrony środowiska, w tym 4 z nich, są całkowicie nie możliwe do zrealizowania bez separacji uryny. Są to: Cel nr 7. Zatrzymanie eutrofizacji Cel nr 8. Żyjące jeziora i źródła wodne Cel nr 9. Dobrej jakości wody gruntowe Cel nr 10. Morze w równowadze oraz żyjące wybrzeża i archipelag 38 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Zachęcam i zapraszam wszystkich, którzy z takich czy innych względów nie zgadzają się ze mną, do wystąpienia i pisemnej odpowiedzi, jak wyobrażają sobie realizację tych 4 celów i dlaczego w takim wypadku do tej pory tego jeszcze nie zrobili. Konieczne jest całościowe i perspektywiczne spojrzenie na naszą egzystencję, aby zmniejszyć totalne zagrożenie, które może okazać się za duże jak na możliwości naturalne środowiska do odnowy. Jeżeli nie uda nam się przywrócić tej równowagi i pomóc naturze, będziemy mieli martwe morza, zatrute wody gruntowe, zmiany klimatyczne i ogromne katastrofy ekologiczne, a w konsekwencji miliony ofiar i miliardy biednych ludzi. Istnieje potrzeba swobodnego i niezależnego myślenia, odrzucenie na bok myślenia kategoriami grupy, prestiżu i nacisku grupowego. Chodzi o naszą przyszłość – o przyszłość ludzkości. Ludzie, którzy rzucają wyzwanie starym strukturom, zmieniają świat na lepsze. Pozwolę sobie przytoczyć parę przykładów: Papież Jan Paweł II, Lech Wałęsa, Dag Hammarskjöld, Mikołaj Kopernik, Maria Curie-Skłodowska, Albert Einstein, Nelson Mandela czy Henry Spira i inni, którzy mieli odwagę wskazać drogę. Czy Ty masz odwagę? Środowisko nie jest interesem, który można przeciwstawiać innym interesom. Środowisko stanowi bazę, platformę z której powinniśmy wyjść – za każdym razem, kiedy rezygnujemy z bazy ekologicznej na rzecz innych krótkowzrocznych interesów, podcinamy gałąź, na której siedzimy. Podkopujemy możliwości egzystencji naszych przyszłych pokoleń i nasze wartości moralne. Środowisko jest w najwyższym stopniu zagadnieniem odpowiedzialności etyczno-moralnej i społecznej dla światowych decydentów i „zwykłych” ludzi. 39 Mam nadzieję, że pomożesz mi w moim życiowym zadaniu tak, abyśmy razem zapobiegli spełnieniu się przysłowia Indian z plemienia Cree: „Kiedy już zostanie wyrąbane ostatnie drzewo, zatruta ostatnia rzeka, złapana ostatnia ryba, wówczas bogaty biały człowiek zrozumie, że nie można zjeść pieniędzy.” Bobby Bogdan Mrozowski Past Prezydent Rotary International Region 2380 40 WPROWADZENIE, CZYLI SKĄD SIĘ BIERZE PROBLEM Część II Okiem naukowca, czyli opis problemu System Wodno – Kanalizacyjny Według Założeń o Zrównoważonym Rozwoju Ekologicznym czy też Postępujące Zanieczyszczenie Środowiska i Ekologiczne Załamanie się Ekosystemu w Morzu Bałtyckim? Dlaczego DUBBLETTEN®? Różnych rozwiązań alternatywnych dla tradycyjnej kanalizacji jest bardzo wiele – dlaczego więc prezentujemy właśnie system DUBBLETTEN®? Jest to rozwiązanie zasługujące na szczególną uwagę z kilku przyczyn: • Toaleta w systemie DUBBLETTEN® nie jest latryną, ale w pełni nowoczesnym rozwiązaniem spełniającym WSZELKIE wymagania komfortu • Pomieszczenia w których instaluje się toalety DUBBLETTEN® mogą być wykończone w sposób dowolny – zależnie od życzeń oraz możliwości użytkownika • Specjalnie ukształtowana miska ustępowa toalety DUBBLETTEN® wykonana jest z tradycyjnej porcelany w wersji wspornikowej lub postumentowej – zależnie od indywidualnych potrzeb klienta • Również deska ustępowa w systemie DUBBLETTEN® jest wykonana ze specjalnie wybranego gatunku drzewa i jest dostosowana do wymiarów anatomicznych użytkownika; dzięki systemowi zawiasów z toalety może samodzielnie korzystać również dziecko • Użycie toalety w systemie DUBBLETTEN® nie stawia przed użytkownikiem żadnych szczególnych warunków, nie wymaga specjalnego wentylowania pomieszczeń, nie wymaga użycia chemikaliów, nie potrzebuje dostarczania energii • Toaleta w systemie DUBBLETTEN® może być stosowana we wszelkich warunkach również w miastach • Toaleta w systemie DUBBLETTEN® może zarówno współdziałać z infrastrukturą zbiorową, jak też stanowić samodzielne, w pełni autonomiczne, rozwiązanie techniczne • Użytkownik systemu DUBBLETTEN® w odróżnieniu od niektórych innych rozwiązań nie wymaga wykonywania nietypowych czynności • Toaleta DUBBLETTEN® stara się likwidować problem nie na końcu rury, ale zaraz na samym początku – w miejscu jego powstania Autorzy 43 WSTĘP Łatwiej jest od razu dzielić niż łączyć i dopiero później rozłączać Pojęcie alternatywy nie może być utożsamiane z obniżeniem standardu Technologie oczyszczania ścieków również starzeją się w miarę upływu czasu Lepiej jest unikać powstawania określonych zagrożeń niż naprawiać ich skutki Konieczne są działania dostosowane do wymagań związanych ze STRATEGIĄ ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU 2.1. Zapotrzebowanie i zużycie wody Woda jest dobrem szczególnym, najważniejszym zasobem przyrody, warunkującym życie. Ciało człowieka składa się w 70% z wody. Woda zajmuje równocześnie aż 71% powierzchni Ziemi, przy czym 96,5% istniejących zasobów (łącznie 1.386.000.000 MILIARDÓW m3) stanowią wody słone. Z mórz, jezior, rzek, roślin i gruntu co minutę odparowuje 1 MILIARD m3 wody, która następnie uczestniczy w obiegu1, po ochłodzeniu tworząc chmury. Woda nie może być porównywana z żadnym innym bogactwem. Industrializacja, urbanizacja, a zwłaszcza nowoczesne rolnictwo są daleko idącą interwencją zakłócającą jej naturalny obieg. Mówiąc o wodzie trzeba pamiętać, że przeciętnie2: • co minutę tony nawozów sztucznych i pestycydów trafiają z obszarów rolniczych do wód, • co minutę ginie 21 ha lasów tropikalnych, • co godzinę 685 ha powierzchni rolnych staje się pustynią, • co godzinę z powodu braku pożywienia umiera 1800 dzieci, • co godzinę pestycydy zatruwają 55 osób i tylko w USA umiera 5 osób, • co godzinę tylko w USA wykrywa się 60 nowych przypadków raka, • codziennie 25000 osób umiera z powodu braku wody. 1 2 44 Według materiałów DVGW, Bonn. B. Mrozowski: Swedish contribution to an ecologically sustainable society. Proceedings of Seminar on Waste Management and the Environment. Kalmar University College 1997. OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU Śmiertelność niemowląt w krajach o niższym stopniu rozwoju kształtuje się na poziomie europejskim sprzed ponad 100 lat3 (rys. 1). W pełni akceptując konieczność racjonalnego podejścia do występujących problemów4 już tylko z powodu elementarnej przyzwoitości nie można przejść obojętnie obok tych faktów5. 250 200 Afganistan Etiopia 150 Nepal Mozambik Tanzania 100 Kenia Zambia 50 Wietnam Srilanka Finlandia 0 1750 1800 1850 1900 1950 1986 Rok Rys. 1. Umieralność niemowląt w Finlandii, ‰ (1751 – 1975); opracowano np. danych zamieszczonych w przywołanej pracy Molla Wymagania w stosunku do jakości wody są tym istotniejsze, że szczególną cechą roztworów wodnych jest niezwykle łatwa przyswajalność przez człowieka zawartych w nich substancji. O ile nasze organizmy są w stanie przyjąć z powietrza czy też nawet z pokarmów jedynie niewielką część występujących w nich związków chemicznych, to z wodnych roztworów absorbowane są praktycznie niemal wszystkie – w tym te najbardziej szkodliwe. Uchwalona w 2000 roku Ramowa Dyrektywa Wodna Unii Europejskiej6 przyjmuje, że do 2015 roku w państwach członkowskich ma być uzyska- 3 4 5 6 A więc w okresie, gdy dopiero zaczęto sobie powszechnie zdawać sprawę ze znaczenia dostaw zdrowej wody (prawda ta znana już w starożytnym Rzymie została na nowo odkryta dopiero w połowie XIX wieku) John Snow, www.ph.ucla.edu/epi/snow.html. H.-G. Moll: Wassersparen um jeden Preis? Nein Danke! Neue DELIWA Zeitschrift 8/1995. T.S. Katko: WATER! Evolution of water supply and sanitation in Finland from the mid – 1800s to 2000. Finnish Water and Waste Water Works Association. J.Wiśniewski w „Ekonomiczne i środowiskowe aspekty zagospodarowania wód opadowych”, MPWK Leszno, 2007. 45 ny dobry stan7, lub dobry potencjał8 wszystkich części wód. Państwa Unii Europejskiej zdecydowały się przerwać proceder traktowania wody jako produktu handlowego. Za brak dochowania zapisów dyrektywy grożą poważne sankcje, sama dyrektywa jest równoznaczna z całkowitą zmianą dotychczasowego sposobu myślenia, kładąc nacisk na parametry ekologiczne i hydromorfologiczne, parametry fizyczne i chemiczne stają się kryteriami uzupełniającymi. Potrzeby wodne człowieka jako jednostki fizycznej (bezpośrednie fizjologiczne) są stosunkowo niewielkie – ocenia się je9 jedynie na około 5 litrów na dobę (tj. od 3 do 5% rzeczywistej oszczędnej konsumpcji) – rys. 2. Jednak te same potrzeby człowieka jako pewnego elementu zbiorowości są już znacznie większe. Trwająca przez kilka dni konsumpcja ograniczona do poziomu potrzeb fizjologicznych wiąże się z daleko idącymi negatywnymi konsekwencjami sanitarnymi10. Pierwsze formy zorganizowanej gospodarki wodno – ściekowej pojawiły się w odległej starożytności, praktycznie wraz z pierwszymi miastami. Nie jest przypadkiem to, że np. rozwiązania zastosowane w starożytnym Rzymie spełniają wiele obecnych standardów i nada pozostają w użyciu, natomiast nierzadko współcześnie eksploatowane odbiegają od nich. Rys. 2. Struktura zużycia wody w gospodarstwie domowym 7 8 Dla powierzchniowych wód naturalnych. Odnosi się on do powierzchniowych wód sztucznych lub powierzchniowych wód naturalnych, silnie zmienionych przez działalność człowieka. 9 E.S. Joseph: Municipal and industrial water demands of Western US. Journal of the Water Resources Planning and Management 2/1982 J.A.Salvato jr: Environmental Engineering and Sanitation, N.York, Wiley 10 H.E. Babbitt, J.J. Doland, J.L. Cleasby: Water Supply Engineering, N.York, Mc Grew Hill 46 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU Zależnie od lokalnych warunków i przyzwyczajeń potrzeby wodne ocenia się w szerokim zakresie wartości – od niespełna 100 do nawet 400 lub 600 litrów na mieszkańca i dobę (rys. 3). W skrajnych przypadkach podawano znacznie wyższe wartości – bliskie 1000 litrów na dobę11, co jednak nie może być utożsamiane z konsumpcją gospodarstwa domowego. Skrajne różnice w publikowanych informacjach mogą być konsekwencją zarówno uwzględniania w analizach nieporównywalnych materiałów dotyczących różnej sprawozdawczości, czy też odnoszących się do nieporównywalnych horyzontów czasu. Pomijając oczywiste błędy poszczególnych ocen wynikające w bardzo poważnym stopniu ze sztucznych założeń oraz z błędnej interpretacji danych statystycznych12 mieszczące się w rozsądnych granicach znaczące różnice poziomu konsumpcji znajdują logiczne uzasadnienie, o ile nie są konsekwencją braków. Przy tym pogorszenie warunków dostaw wody oraz ogólnego komfortu nie może być utożsamiane z obniżeniem wielkości jej poboru – dość typowa jest tu sytuacja przeciwna13. Dość powszechnie przyjmuje się przy projektowaniu różnych urządzeń jako poziom odniesienia wskaźnik 200 litrów na mieszkańca i dobę, jest on wręcz dość powszechnie akceptowany jako „normatywny”, co ogólnie nie jest logicznie uzasadnione. Jednostkowe zużycie wody w domu (1992) 350 300 250 200 150 100 50 0 USA Kanada Japonia Szwajcaria Włochy l/M.d Niemcy Aktualny poziom Rys. 3. Charakterystyczne wskaźniki poboru wody w gospodarstwach domowych w wybranych krajach na początku lat 90-tych 11 L.I. Elpiner, V.S. Vasilev: Problemy pitjevogo vodosnabzheniya v SShA. Nauka, Moskva. 12 Z. Suligowski: Prognozowanie poboru wody wodociągowej w aglomeracji miejsko – przemysłowej. Gdańsk, Politechnika Gdańska 1989. 13 H.E. Babbitt, J.J. Doland, J.L. Cleasby: Water Supply Engineering, N.York, Mc Grew Hill. 47 Przy dość daleko idących indywidualnych zróżnicowaniach aktualny poziom jednostkowej dobowej konsumpcji wody w polskim gospodarstwie domowym bardzo często zbliża się do wartości 100 litrów, a więc wskaźnika obecnego w praktyce wodociągowej już od ponad 100 lat14 i według Clodiusa (1966)15 traktowanej jako poziom oszczędny, ale w praktyce wystarczający do pokrycia wszystkich uzasadnionych potrzeb w warunkach klimatu umiarkowanego. Przeciętne jednostkowe dobowe zużycie wody w polskim gospodarstwie domowym kształtuje się w miastach na poziomie 120 – 130 litrów i rzadko kiedy przekracza 150 litrów na mieszkańca (obecne średnie dobowe zużycie wody w polskim gospodarstwie domowym wynosi ok. 110 l/M·d16). Jednak zmiany wielkości poboru wody nie są równoznaczne ze zamianami procesów fizjologicznych człowieka, które nie zależą również od wielkości jednostki osadniczej. W mniejszych osiedlach, zwłaszcza wiejskich, przeciętna konsumpcja wody w gospodarstwie domowym często bywa nawet znacznie mniejsza niż 100 litrów (względnie często można zaobserwować pobór na poziomie 50 litrów na mieszkańca), a emisja ścieków jeszcze niższa. Ponieważ ładunek zanieczyszczeń powstających w wyniku procesów fizjologicznych praktycznie nie zależy od wielkości zużycia wody jako typowy należy traktować wzrost koncentracji zanieczyszczeń postępujący w miarę upływu czasu (rys. 4). Dynamika dla Gdańska koncentracja 180 140 100 60 ilość 0 1992 1994 1996 1998 2000 Rok Rys. 4. Trendy zmian zużycia wody i koncentracji ścieków na przykładzie aglomeracji gdańskiej (opracowano na podstawie materiałów SNG) 14 Wartość tą przyjęto np. jako podstawę projektowania pierwszych współczesnych gdańskich wodociągów i kanalizacji (projekt 1864) – por. E. Wiebe: Die Reinigung und Entwässerung der Stadt Danzig. Berlin, Ernst & Korn. 15 S. Clodius: Die öffentliche Wasserversorgung in der Statistic. Wasser und Boden 5/1966. 16 Wg Z. Heidricha i współautorów (Gaz Woda i Technika Sanitarna 12/2006). 48 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU W konsekwencji eksploatacja kanalizacji, a zwłaszcza małych oczyszczalni ścieków, staje się coraz bardziej skomplikowana. Konieczna jest intensyfikacja eksploatacji systemów przesyłowych ścieków oraz przebudowa szeregu spośród istniejących oczyszczalni. Jednak systematyczny spadek zużycia wody w domu i dla celów produkcyjnych nie może być utożsamiany z rozwiązaniem wszystkich problemów w zakresie eksploatacji zasobów wodnych. Bardzo dużym potencjalnym odbiorcą wody pozostaje w Polsce rolnictwo wymagające upowszechnienia stosowania nawodnień17, co przy ograniczonych zasobach wody może stać się przyczyną, co najmniej lokalnego, poważnego kryzysu. Zmniejszanie się wielkości zużycia wody prowadzi do wzrostu problemów eksploatacyjnych. Dotychczasowe obserwacje świadczą, że problemy te mają charakter obiektywny. Oczekiwania na odwrócenie trendu jest wprawdzie dość powszechne, ale trwa już od dłuższego czasu i raczej nie znajduje logicznego uzasadnienia. Wprawdzie wydaje się, iż w ostatnim czasie proces spadku zużycia uległ ogólnemu wyhamowaniu to jednak stabilizacja jest prognozowana na relatywnie niskim poziomie. W tej sytuacji planując budowę systemów wodociągowych kierując się nadrzędną zasadą zapewnienia dostaw wody o odpowiedniej jakości w odpowiedniej ilości nie wolno jest prowadzić do sytuacji, gdy woda wprowadzona do sieci na skutek zastania ulega degradacji. Problem ten jest wielokrotnie przywołany w normie wodociągowej18. W efekcie powstanie zbiorowego wodociągu nie może być postrzegane jako cel sam w sobie, przyjmowane rozwiązania muszą gwarantować zachowanie parametrów jakościowych jako cel nadrzędny19. 2.2. Specyfika kanalizacji Współczesna kanalizacja na obszarze kontynentalnej zaczęła rozwijać się, podobnie jak wodociągi, w II połowie XIX wieku (rys. 5), obejmując przede wszystkim dzielnice centralne miast, obszary o względnie niewielkich po17 A.Kędziora w „Ekonomiczne i środowiskowe aspekty zagospodarowania wód opadowych”, MPWK Leszno, 2007. 18 PN-EN805 „Zaopatrzenie w wodę. Wymagania dotyczące systemów zewnętrznych i ich części składowych”. 19 Pozostałe cele techniczne w tym nadużywana przez poszczególnych projektantów ochrona ppoż. muszą być traktowane jako wtórne. 49 wierzchniach i intensywnym stopniu wykorzystania20. Z kolei oczyszczanie ścieków opierały się na procesach naturalnych. Stąd, aczkolwiek nie liczono się już wówczas z elementem ekologicznym, konflikty elementu „ekologicznego”, „ekonomicznego” i „technicznego” nie były aż tak widoczne21. Jednoznacznie sztuczne rozwiązania oczyszczalni ścieków pojawiły się dopiero na przełomie lat 1920-1930-tych22, przy czym uzyskiwane wyniki od samego początku były mało rewelacyjne. Wraz z rozpowszechnieniem się oczyszczania wykorzystującego metodę osadu czynnego23 pojawiły się problemy skuteczności oczyszczenia (w szczególności ze związków biogennych) oraz Realizowane systemy kanalizacji 350 300 250 200 150 100 50 0 przed 1850 1850 1860 1870 1880 1890 Okres przystąpienia do realizacji (dekada) Rys. 5. Tempo tworzenia systemów kanalizacyjnych w II połowie XIX wieku na obszarze ówczesnych Niemiec 20 H.Salomon H.: Die städtische Abwässerbeseitigung in Deutschland. Jena Gustav Fischer Verlag 1907; Wiebe E.: Die Reinigung und Entwässerung der Stadt Danzig. Berlin: Ernst u. Korn Verlag, 1865; Historia i rozwój wodociągów i kanalizacji miasta Gdańska. Pr. zbiorowa pod red. Z. Suligowskiego. Gdańsk: PG, SNG, PZITS 1997. 21 Zresztą wbrew dość powszechnym poglądom konflikt czynnika „ekonomicznego” i „ekologicznego” jest często pozorny. 22 Die Stadtenwässerung in Deutschland. T. I i T. II, Jena Gustav Fischer Verlag, 1934. 23 Praktycznie nieunikniona w dużych aglomeracjach, istnieje tendencja do jej rozpowszechniania nawet na obiekty przydomowe, powodująca powstanie uciążliwych i trudnych do dalszego zagospodarowania dużych mas osadu nadmiernego. 50 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU dalszego zagospodarowania produktów oczyszczania. Problemy te narastają wraz ze wzrostem świadomości ekologicznej. Nieuniknione kanalizowanie stosunkowo dużych miast w miarę upływu czasu rozprzestrzeniało się na coraz mniejsze jednostki. Wprawdzie przez cały czas utrzymują się tu dysproporcje (tabela 1), jednak w okresie ostatnich lat występowały wyraźne zmiany (rys. 6). Wprawdzie uzyskano znaczne nasycenie kanalizacją i oczyszczalniami ścieków terenów miejskich to jednak inwestowano przede wszystkim w obiekty wiejskie (rys. 7). Tabela 1 Charakterystyczne wskaźniki osiągnięte w Polsce na koniec XX wieku (wg danych GUS, 2001) Emitor % ludności korzystającej z kanalizacji sieciowej % ludności korzystającej oczyszczalni ścieków Polska 56,2 54,7 (ogółem) Miasto 83,4 80,9 Wieś 13,3 12,4 Dysproporcje regionalne miasto 28,0 – 97,0 ogółem: 41,9 – 74,0 wieś 5,8 – 31,5 spośród korzystających z sieci kanalizacyjnej: 71,7 – 98,8; średnio 83,99 W efekcie podejmowanych po 1990 roku działań w odprowadzanie i zagospodarowanie ścieków zaangażowano wprawdzie znaczne środki, jednak uzyskano mierne wyniki w oczyszczaniu ścieków24, przy czym zawsze będą istnieć problemy odpowiedniej struktury oczyszczalni (rys. 8). Bardzo może tu być region warmińsko – mazurski, obszar o wyjątkowych walorach naturalnych, których zachowanie jest podstawowym warunkiem dalszego rozwoju. Wprawdzie już w starych granicach województwo olsztyńskie (Pstrągowska, 1999) było stosunkowo nieźle zaopatrzone w oczyszczalnie ścieków (282, z czego 31% mechanicznych, 66% mechaniczno – biologicznych i tylko 3% przystosowanych do redukcji związków biogennych), to jednak stopień korzystania z sieci kanalizacyjnej poza miastami był stosunkowo nieduży. 24 J. Łomotowski: Systemy kanalizacyjne stosowane w Polsce na terenach o rozproszonej zabudowie. Przegląd Komunalny 5/2003. 51 Trendy zmian w kanalizacji 90 miasto, korzystający z kanalizacji 80 miasto, korzystający z oczyszczalni ścieków ludność korzystająca, % 70 60 50 40 30 20 wieś, korzystający z kanalizacji 10 wieś, korzystający z oczyszczalni ścieków 0 1995. 1996. 1997 . 1998 . 1999. 2000. 2001. Rok Rys. 6. Trend zmian korzystania z kanalizacji w Polsce w latach 1995 – 2001 Korzystanie z kanalizacji i oczyszczalni ścieków (1995 = 100%) 450 400 Wskaźnik jednopodstawowy, % 350 300 wieś, oczyszczalnie ścieków 250 wieś, kanalizacja 200 150 miasto, oczyszczalnie ścieków 100 miasto, kanalizacja 50 0 1 9 95 . 1 99 6 . 19 9 7. 1 9 98 . 1 9 99 . 20 0 0. Rys. 7. Dynamika rozwoju kanalizacji w Polsce w latach 1995 – 2001 52 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU 2 0 01 . Rok Ilość (hm3) brak oczyszczenia 14% mechaniczne 5% chemiczne 0% biologiczne 46% 35% biologiczne z podwyższonym usuwaniem biogenów Rys. 8. Struktura oczyszczalni ścieków w Polsce (2001) Ostatecznie ogólny efekt w postaci poprawy stanu wód powierzchniowych może w pełni odpowiadać poniesionym nakładom. Ponadto pozostaje otwarty problem bezpiecznego zagospodarowania osadów powstających w trakcie oczyszczania ścieków, realizowanego w dużym stopniu w oparciu o technologię osadu czynnego. Jest to zagadnienie nadal nie do końca rozwiązane i bardzo kosztowne – oszacowanie podane przez Łomotowskiego (2003)24 jako 50 – 100% kosztu samych urządzeń do oczyszczania jest i tak nadmiernie optymistyczne. Ponadto bardzo dużym problemem pozostają koszty bieżące zagospodarowania osadów ściekowych powstających w tracie obróbki ścieków metodą osadu czynnego25. Równocześnie szereg obiektów zaprojektowano nieracjonalnie26 stwarzając równocześnie bardzo trudne warunki dla ich normalnej eksploatacji. Nadal poważnym problemem pozostają związki biogenne, wprawdzie w wyniku wstąpienia Polski do Unii Europejskiej uaktualniono i urealniono 25 Sama inwestycja wprawdzie wiąże się z jednorazowym wydatkowaniem znacznej sumy, jednak jej realizacja jest mniej uciążliwa w porównaniu ze stałymi wysokimi kosztami związanymi z bieżącą eksploatacją. W warunkach niemieckich na skutek wysokich kosztów eksploatacji zbiorczych (grupowych) systemów kanalizacji po r. 1980 coraz więcej gmin rezygnuje ze współpracy z nimi na rzecz odpowiednio zintensyfikowanych procesów naturalnych. Jedynym regionem zdominowanym przez tradycyjne rozwiązania pozostaje najbogatsza Bawaria. 26 Nadal popularna tradycja projektowania na wyrost, w oparciu o nierealne plany rozwojowe i programy. Jest to problem szczególny, często postrzegany przez działaczy samorządowych w kategoriach prestiżowych. 53 formalne wymagania prawne, ale nadal problem pozostaje daleki od rozwiązania. Preferencje w przydzielaniu środków z funduszy pomocowych są tu jednoznaczne, o ile wcześniej mówiono o obiektach zgodnych z istniejącymi planami wojewódzkimi to obecnie wprowadza się granicę 15 tys. RLM, co z góry eliminuje małe obiekty. 2.3. Dlaczego szukamy alternatyw dla tradycyjnych rozwiązań? 2.3.1. Przesłanki ekonomiczne Analizując problem w aktualnych realiach konieczne jest uwzględnienie tego, że z jednej strony gospodarka wodno – ściekowa już od dłuższego czasu mieści się w Polsce w kategorii zadania własnego gminy27, co praktycznie eliminuje dotychczasowe działania państwa. Przy znacznym rozdrobnieniu istniejących struktur eksploatacyjnych i w konsekwencji ograniczeniu możliwości finansowych. Powoduje to daleko idące obciążenia bezpośrednich odbiorców usług, pogłębione jeszcze przez zakaz finansowania skrośnego. Stąd wynika szczególne znaczenie rozwiązań akceptowalnych na poziomie indywidualnego użytkownika. Trzeba poważnie brać pod uwagę, że „klasyczne” rozwiązania kanalizacji staną się często po prostu nieosiągalne z przyczyn ekonomicznych. Wynika stąd priorytet dla akceptowalnych rozwiązań lokalnych, które zapewniają odpowiedni poziom komfortu i bezpieczeństwa. Problem braku akceptowalnych w aspekcie technicznym i ekonomicznym rozwiązań tradycyjnej oczyszczalni ścieków w warunkach rozproszonego emitora nie jest niczym szczególnie nowym, ujawnił się np. w Niemczech już w latach 1980-tych skutkując rezygnacją z systemów zbiorowych na rzecz rozwiązań wykorzystujących odpowiednio zintensyfikowane procesy naturalne28. Rozwiązania takie pozwalają na prostą (mieszczące się w lokalnych możliwościach) eksploatację, charakteryzują się niską energochłonnością (miarodajny jest wskaźnik zainstalowanej mocy), nie powinny wymagać używania chemikaliów. W powyższej sytuacji rozwiązania pozwalające na ograniczenie drogi przepływu ścieków należy traktować jako jeden z priorytetów na obszarach o niewielkiej intensywności użytkowania. Szczególnie ważne jest uniknięcie 27 Ustawa z dnia 8 marca 1990 r. o samorządzie lokalnym Dziennik Ustaw 16/1990; ustawa z dnia 20 grudnia 1996 o gospodarce komunalnej. Dziennik Ustaw 9/1997. 28 Zanieczyszczenie i odnowa Zatoki Gdańskiej. Problem o znaczeniu ogólnoeuropejskim. Red. J. Błażejowski i D.Schuller: Uniwersytet Gdański, Gdańsk 1994. 54 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU bezkrytycznego kierowania się schematami, w tym zwłaszcza tworzenia długich przewodów tranzytowych o minimalnym obciążeniu (rys. 9). Lansowane przez niektórych kilku – kilkunastokilometrowe, a nawet dłuższe, sieci nie mieszczą się zarówno w granicach rozsądku, jak też realnych możliwości ekonomicznych29. Trzeba brać pod uwagę realne możliwości zwłaszcza tych mniejszych przedsiębiorstw i gmin. Sami odbiorcy mogą również po prostu nie wytrzymać ciężaru utrzymania rozdmuchanych inwestycji. Rozwiązanie alternatywne nie może być utożsamiane z substandardem ani też powstawaniem jakichkolwiek zagrożeń i uciążliwości dla użytkownika. Podstawowym priorytetem wodociągów i kanalizacji pozostaje czynnik bezpieczeństwa sanitarnego odbiorcy usług. Opłacalność stosowania kanalizacji zbiorczej 4,5 4 3,5 3 2,5 odpływ z uwzględnieniem wód przypadkowych 2 odpływ ścieków, l/s (5l/s. 1000M) 1,5 1 zasięg graniczny (km) 0,5 0 5. 10. 15. 20. 25. 30. 35. 40. 45. 50. 55. 60. 65. 70. 75. 80. 85. 90. 95. 100. Liczba gospodarstw domowych Rys. 9. Opłacalność zbiorczych systemów kanalizacji Dla oceny celowości kanalizowania stosowane są powszechnie akceptowane w Europie wskaźniki minimalnej liczby użytkowników przypadającej na 29 H. Bylka: Potrzeby i możliwości realizacji inwestycji wodociągowo – kanalizacyjnych. Przegląd Komunalny 8/2003. 55 1 km sieci30. W praktyce w przeliczeniu na 1 mieszkańca jest to co najwyżej 6 – 9 metrów przewodu. W sytuacji, gdy obecnie średnia długość kanalizacji na terenach wiejskich jest na poziomie 12 metrów w przeliczeniu na 1 mieszkańca31 brak jest już miejsca na nowe inwestycje. Modyfikacja na szerszą skalę już istniejących obiektów jest z kolei bardzo mało prawdopodobna. Dodatkowym problemem są tzw. koszty kwalifikowane i niekwalifikowane. O ile te pierwsze wiążą się z urządzeniami zbiorowymi i w określonych granicach mogą być refundowane np. ze środków unijnych, to koszty niekwalifikowane muszą bezwzględnie być pokryte przez samych mieszkańców. Nadmiernemu rozciągnięciu sieci na terenach o niskiej intensywności towarzyszy analogiczna sytuacja w zakresie przyłączy, w skrajnych przypadkach koszt jednego przyłącza (ponoszony przez właściciela budynku32) przekracza wręcz wartość nieruchomości. 2.3.2. Przesłanki ekologiczne Rezygnacja ze zbiorowych urządzeń kanalizacyjnych (lub ograniczenie ich wykorzystania) posiada również istotne przesłanki ekologiczne. Przede wszystkim: • nie jest możliwe wystarczające sztuczne oczyszczenie ścieków pochodzących od małych emitorów; • sztuczne oczyszczenie ścieków od małych emitorów wymaga nieproporcjonalnie wysokich kosztów, które nawet przy wyeliminowaniu elementu „zysku”33, muszą być pokryte przez użytkownika; • praktyczna granica „małej kanalizacji” w aspekcie skuteczności oczyszczenia ścieków to aż ok. 50.000 RLM, inne granice (5m3/d, 300 RLM, 2.000 RLM, 15.000 RLM) posiadają swoje praktyczne znaczenie, jednak cały czas mieszczą się w kategorii małej kanalizacji; 30 Wskaźnik określony we względnie korzystnych warunkach hydraulicznych, aktualnie ze względu na powszechny wzrost gęstości ścieków mogłaby być wskazana korekta. Zaskakująca na tle dotychczasowej praktyki jest trafność ocen K.Imhoffa (Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Poradnik. Arkady, Warszawa 1972) na temat opłacalności stosowania zbiorowych systemów kanalizacji. Były one diametralnie różne od ówczesnych polskich oczekiwań (M.Roman w: „Nowa technika w inżynierii sanitarnej. Wodociągi i kanalizacja”, z. 1, Arkady Warszawa 1970. 31 Z. Heidrich i współautorzy (Gaz Woda i Technika Sanitarna 12/2006. 32 Ustawa z dnia 8 marca 1990 o samorządzie lokalnym (DU 17/1989), Ustawa z dnia 20 grudnia 1996 o gospodarce komunalnej (DU 9/1997), Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (DU 72/2001). 33 Kategorii obowiązującej w Polsce - Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (DU 72/2001). 56 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU • stopniowanie wymagań w stosunku do sztucznie oczyszczonych ścieków w zależności od wielkości emitora jest naturalne i nieuniknione z przyczyn technologicznych i ekonomicznych; • to, że ładunek pochodzący od małego emitora jest jako jednostkowa wielkość małym nie oznacza, że sumaryczne zanieczyszczenie pochodzące od małych emitorów jest małe; • „mali” emitorzy wymagają stosowania rozwiązań technicznie prostych, łatwych w obsłudze i nie stwarzających dodatkowych zagrożeń dla środowiska; • ostatecznie mali emitorzy są źródłem dużego łącznego zanieczyszczenia dla środowiska i jako tacy stanowią dla niego wysokie potencjalne zagrożenie. Biorąc pod uwagę realną skalę zagrożeń potrzebna jest przebudowa idei rozwiązania kanalizacji, zgodna z wymaganiami strategii zrównoważonego rozwoju oraz dostosowanie się do wymagań Ramowej Dyrektywy Wodnej Unii Europejskiej. 2.4. Konwencjonalne systemy sanitarne „end -of -pipe” Istniejące technologie z tradycyjnymi toaletami zbiorczymi (WC), kanalizacją ogólnospławną (względnie rozdzielczą) oraz oczyszczalnią centralną niosą za sobą szereg wad i nie rozwiązują problemu gospodarki wodno-ściekowej34. Ochrona wód bazuje nadal na filozofii „end-of-pipe” i oczyszczalniach komunalnych (rys.10). Pomimo wysokiej efektywności oczyszczania ścieków, z obiegu przyrodniczego zostają po drodze usunięte wysoko wartościowe substancje odżywcze takie jak fosfor i potas, zagrażające zachwianiu biologicznej równowagi odbiornika ścieków. 34 Lange J., Otterpohl R.: Abwasser - Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft. 1996, s: 207; Otterpohl R.: Stand der Technik und Entwicklungen für den urbanen Bereich. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 23- 42; Wilderer P. A., Paris S.: Integrierte Ver- und Entsorgungssysteme für urbane Gebiete. (02WA0067) Im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, Lehrstuhl und Versuchsanstalt für Wassergüte und Abfallwirtschaft, Garching, 2001, s: 110; Zeeman G., Lettinga G.: Objectives of DESAR-Decentalized Sanitation and Reuse. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte - und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 7-22. 57 Ponadto wspólne oczyszczanie ścieków bytowych oraz przemysłowych w oczyszczalniach komunalnych prowadzi do niekorzystnego dla środowiska mieszania się substancji. Substancje te wprowadzane wraz ze ściekami oczyszczonymi do naturalnych systemów wodnych przyczyniają się do zachwiania równowagi ekosystemu wodnego. Wysokie stężenie azotu i fosforu w zbiornikach wodnych oraz związków niebezpiecznych prowadzi Schemat tradycyjnego systemu kanalizacji tzw. “end-of-pipe” azot (wysokie zapotrzebowanie energii) potas fosfor (ograniczone zasoby w minerałach) fabryka nawozów sztucznych opad atmosferyczny uzdatnianie wody pitnej żywność woda do picia rolnictwo obniżanie poziomu zwierciadła wód gruntowych częściowe wykorzystanie osadów ściekowych i substancji odżywczych ścieki osad ściekowy składowisko odpadów spalanie przeróbka osadów ściekowych i stanowi tylko 5-10% całkowitej światowej produkcji osadów ściekowych część oczyszczonych ścieków zanieczyszczanie organiczne, substancje odżywcze, bakterie, hormony, farmaceutyki Rys. 10. Schemat tradycyjnego układu sanitarnego funkcjonującego jako technologia „end-of-pipe” oraz obieg substancji odżywczych w przyrodzie (Werner i Bracken, 2004) 58 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU do zmiany stosunku N/P, rozwoju toksycznych glonów a w konsekwencji do eutrofizacji zbiorników35. Oprócz substancji biogennych do odbiorników wodnych doprowadzane są również wraz ze ściekami hormony (gdzie największy udział stanowią estrogeny), które przyczyniają się do zaburzeń w układzie hormonalnym ludzi i zwierząt. Obok naturalnych hormonów ogromne działanie endokrynologiczne wykazują substancje pochodzące z ubocznych produktów procesów przemysłowych, jak również substancje stosowane do zwalczania szkodników (m.in. ftalany, fenole, aldryna, HCB, DDT, PCBs, furany, dioksyny) 36. W przeprowadzonych przez Tabata i in. (2000)37 badaniach stwierdzono wysokie stężenia estrogenów w wodach powierzchniowych w Japonii. Wysokie stężenia tych hormonów w wodzie spowodowały deformację i zmianę narządów płciowych organizmów wodnych a w szczególności ryb. Odnotowano również, że osobniki męskie posiadały cechy i organy żeńskie. Obok hormonów poważnym zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego stanowią metabolity pochodzące ze środków leczniczych doprowadzane wraz ze ściekami do wód38. Wg Schmidta 35 Londong J:.. Strategien fuer die Siedlungsentwaesserung. KA- Waserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 2000 (47), Nr. 10, 1434-1443; Schneidmadl J., Hillenbrand T., Boehm E., Lange J. Vergleich der Stofffluesse von Abwasserkonzepten mit und ohne Teilstrombehandlung. Wasser&Boden, 1999, 51/11, 14-20; Werner Ch., Bracken P.: Ecological Sanitation-Respecting the Needs of Developing and Emerging Countries“. DeSaR-Means to Achieve the Millennium Goal for Sanitation. Symposium, 14.06.2004, Berching. Editor: Hans Huber AG, s: 211; Wilderer P.A., Schreff D.: Decentralized and centralized wastewater management: a challenge for technology developers. WaterScience and Technology, 2000, vol. 41, No. 1, 1-8. 36 Tabata A., Kashiwada S., Ohnishi Y., Ishikawa H. 2000. Estrogenic influences ob estradiol-17ß, p-nonylphenol and bis-phenol-A on Japanese medaka at detected environmental concentrations, 1. IWA world water congress, Paris 3-7.07.2000; Tanaka H., Yakou Y., Takahashi A., Higashitani T., Komori K.: Cimparison between estrogencities estimated from DANN recombinant yeast assay and from chemical analysis of endocrine disrupters during sewage treatment, 1. IWA world water congress, Paris 3-7.07.2000; Ternes T. A.: Occurrence of Drugs in German Sewage Treatment Plants and Rivers. Wat. Res., 1998, 32 (11), 3245-3260; UBA: Umweltbundesamt: Bericht zur Klaerschlammentsorgung, Berlin, 30.4, 2001/4; Weltin D. Bilitewski B. Endokrin wirksame Substanzen aus Klaeschlamm und Boeden (Teil 1), WAP, 1999 Heft 4, 1999, 33-36. 37 Tabata A., Kashiwada S., Ohnishi Y., Ishikawa H. 2000. Estrogenic influences ob estradiol-17ß, p-nonylphenol and bis-phenol-A on Japanese medaka at detected environmental concentrations, 1. IWA world water congress, Paris 3-7.07.2000 38 Buser H., Mueller M. D., Theobald N.: Occurrence of the Pharmaceutical Drug Clofibric Acid and the Herbicide Mecoprop in Various Swiss Lakes and in the North Sea. Environmental Science and Technology, 1998, 32 (1), 188-192; Obst K., Friedrich C., Schumann H., Hahn J.. Umweltvertraeglichkeit von Chemikalien zur Abwasserbehandlung. Umweltbundesamt (Hrsg.:UBA-Texte 39/97, Berlin1997. 59 i Brockmeyera (2000)39 znaczna ilość metabolitów znajdująca się w wodach i gruncie pochodzi także ze środków ochrony roślin. Zmieszanie się ze sobą naturalnych odchodów takich jak mocz i kał staje się źródłem poważnych problemów technicznych oczyszczalni. Proces oczyszczania ścieków komunalnych wymaga wysokich nakładów energii m.in. na utlenienie substancji organicznej oraz tlenowe przemiany związków azotu w formy nieorganiczne (azotany (III) i (V)). Produktem ubocznym jest ditlenek węgla. Wg Lange’a i Otterpohla (1996) wysokie stężenia CO2 w powietrzu atmosferycznym są w dużej mierze spowodowane stosowaniem technologii aerobowej przeróbki ścieków i osadów ściekowych, co przyczynia się do globalnego ocieplenia ziemi. Kolejnym bardzo istotnym problemem jest gospodarka osadowa. Z ekologicznego punktu widzenia zastosowanie osadów ściekowych w przyrodzie m.in. do rekultywacji gruntów, lub ich wykorzystanie rolnicze staje się bardzo ograniczone ze względu na właściwości chemiczno-bakteriologiczne osadów40. Rozwiązanie stanowi deponowanie lub spalanie osadów ściekowych, jednak prowadzi ono do utraty substancji odżywczych w obiegu przyrodniczym. W aspekcie ekonomicznym gospodarki wodno-ściekowej, utylizacja osadów ściekowych wymaga największych nakładów zarówno inwestycyjnych, jak i eksploatacyjnych. Z powodu wzrostu stopnia oczyszczania ścieków ilość osadów ściekowych wzrasta, co wiąże się z dodatkowymi kosztami jego utylizacji41. Podsumowując, do najpoważniejszych wad systemu „end-of-pipe” zaliczyć należy: • Wysokie zużycie wody pitnej do spłukiwania • wysokie ryzyko higieny wód, • utrata wysokowartościowych substancji odżywczych (N, P, K) w procesie oczyszczania, 39 Schmidt R., Brockmeyer R. 2000. Arzneimittel in der Umwelt, Umwelthygiene-Standortbestimmung und Wege in die Zukunft, Schriftenreihe des Vereins fuer Wasser-, Boden-, und Lufthygiene, Band 106, Berlin, 2000 40 Lange J., Otterpohl R.: Abwasser - Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft. 1996 s: 207; Letinga G., Lens P., Zeeman G.: The DESAR concept for Environmental protection. In: Dcentralised Sanitation and Reuse; Concepts, system and implementation. Eds. Piet Lens, G. Zeeman & G. Letinga. IWA Publishing 2001; Londong J.: Strategien fuer die Siedlungsentwaesserung. KA- Waserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 2000 (47), Nr. 10, 1434-1443. 41 Springer M. 1992. Der Prozess der Kompostierung. Kompost-Toiletten- Wege zur sinnvollen Fäkalien Entsorgung. 1 Auflage Staufen bei Freiburg, Oekobuch, Claudia Lorenz-Ladener Hrsg. 60 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU • wysokie nakłady energii m.in. na utlenienie substancji organicznej oraz tlenowe przemiany związków azotu w formy nieorganiczne (azotany (III) i (V)), • zachwianie równowagi ekosystemu wodno-gruntowego (wyjaławianie gleb, eutrofizacja zbiorników wodnych), • wysoka emisja CO2 do powietrza atmosferycznego, • problemy z zagospodarowaniem produktu ubocznego jakim jest osad ściekowy, • wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. W licznych przypadkach prawidłowa eksploatacja oczyszczalni jest bardzo trudna (o ile w ogóle możliwa), a ostateczny sumaryczny ładunek zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych przy zachowaniu formalnych wymogów pozostaje wciąż wysoki. 2.5. Systemy sanitarne z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych Nowoczesny system sanitarny powinien funkcjonować w miarę możliwości jako zamknięty obieg materii w przyrodzie. Rozwiązanie stanowi podział ścieków bytowych ze względu na ich pochodzenie i właściwości chemiczno-bakteriologiczne (rys. 11). Ideą jest pełne wykorzystanie substancji odżywczych (tj. N, P, K) znajdujących się w ściekach jako substancji nawozowych w przyrodzie. Proces ich zmieszania oraz rozcieńczenia wodą w tradycyjnych toaletach praktycznie uniemożliwia tego rodzaju działania. Ponadto budowa bioreaktorów do produkcji biogazu pozwoli na dodatkowy odzysk energii oraz obniżenie emisji ditlenku węgla 42. 42 Hellstroem D., Johansson E.: Schwedische Erfahrungen mit Urin-separierenden Systemen. Schwerpunkt: Moderne Sanitärkonzepte. Boden&Wasser, 1999, Heft 11, s:26; Johansson, 2001 Johansson M. 2001. Urine Separation- closing the nutrient cycle. www.stockholmvatten.se/pdf_arkiv/ english/Urinsep_eng.pdf; Larsen T.A., Udert K. M. Urinseparierung- ein Konzept zur Schliessung der Naehrstoffkreislaeufe. Wasser&Boden, 1999, 51/11, 6-9; Niederste-Hollenberg J., Oldenburg M., Otterpohl R.: Einsatz dezentraler Sanitaertechnologien mit getrennter Urin-Erfassung in Schweden. Wasser&Boden, 2002, 54/5, 20-24; Otterpohl R., Oldenburg M. 2002. Innovative Technologien zur dezentralen Abwasserbehandlung in urbanen Gebieten. KA-Waserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 2002 (49), Nr 10, 1364-1371; Palm O., Jonsson H., Malmen L.: Swedish Experience of Small-Scale Sanitation and Source Separating Systems. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 341-354; Schneidmadl J., Hillenbrand T., Boehm E., Lange J. Vergleich der Stofffluesse von Abwasserkonzepten mit und ohne Teilstrombehandlung. Wasser&Boden, 1999, 51/11, 14-20; Tanziska C., Holland-Goetz W.: Konzept für die verantwortungsvolle Rückführung wertvoller Nährstoffe aus häuslichen Abwässern in den natürlichen Stoffkreislauf und Schönung der Wasserressourcen. Sesslach, Plankenfels, 1999. 61 Podział ścieków i odpadów obowiązuje nie tylko w przemyśle, ale powinien być stosowany również w gospodarstwach domowych. Ze względu na możliwość ponownego wykorzystania w przyrodzie ścieki bytowe i odpady dzięki swym specyficznym właściwościom można podzielić na 6 grup: 1) ścieki szare będące wodami z niewielkim dodatkiem substancji odżywczych, lecz charakteryzujące się wysokim stężeniem substancji organicznej zalicza się do nich odpływ z urządzeń kąpielowych, umywalek i pralek; Schemat zintegrowanego systemu sanitarnego opad atmosferyczny konieczne oczyszczanie zasoby wodne/ m.in. na potrzeby przemysłu rolnictwo żywność uzdatnianie wody do picia woda do picia odpady organiczne pierwiastki śladowe substancje odżywcze substancje odżywcze (N, P, K) nawadnianie zasilanie zasobów wód gruntowych ścieki szare fekalia instalacje do produkcji biogazu infiltracja wód deszczowych odzysk i ponowne wykorzystanie wód uryna higienizacja oczyszczanie ścieków z udziałem roślin, stawów stabilizacyjnych oraz kiologiczno-chemiczne oczyszczanie w oczyszczalniach konwencjonalnych Rys. 11. Schemat obiegu substancji odżywczych w zintegrowanym systemie sanitarnym (Werner i Bracken, 2004) 62 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU 2) ścieki czarne (fekalia i uryna) bogate w substancje odżywcze (N, P, K i substancję organiczną), pochodzące z ustępów oraz kuchni (ale ten ostatni wiąże się głównie z obecnością resztek pochodzących z produktów spożywczych); 3) ścieki „żółte” będące odseparowane „od razu” od kału uryną w toaletach (przy ewentualnie niewielkim rozcieńczeniu wodą spłukującą); 4) wody deszczowe; 5) bioodpady pochodzące z kuchni, charakteryzujące się wysoką zawartością węgla organicznego; 6) pozostałe odpady z możliwością recyclingu. Odpowiednio posortowane ścieki bytowe mogą być w różnym stopniu wykorzystane, bez konieczności odprowadzania co najmniej ich części do kanalizacji. W konsekwencji obciążenie oczyszczalni dopływającym ładunkiem związków biogennych może ulec obniżeniu 43. Względnie czyste ścieki szare mogą być użyte bezpośrednio do nawodnień lub po uprzednim oczyszczeniu (np. w oczyszczalniach hydrofitowych) lub wprowadzone do budynku i powtórnie wykorzystane 44. W tabeli 2 podano pięć podstawowych podziałów ścieków i odpadów wytwarzanych w gospodarstwie oraz adekwatne do nich metody przeróbki i miejsce zastosowania (obieg woda-grunt). Znajdujące się w ściekach czarnych i odpadach organicznych substancje odżywcze (N, P, K) zostają lokalnie wykorzystane (w postaci kompostu) i zostają przy tym powtórnie wprowadzone do obiegu przyrodniczego. Ścieki szare natomiast mogą zostać poddane oczyszczeniu w oczyszczalniach decentralnych lub odprowadzone do kanalizacji zbiorczej (miejskiej). Zaletą takiego oczyszczania jest jego niska energochłonność. Dobrze oczyszczone ścieki szare (nie zawierające fekaliów i uryny) odpowiadają jakości wody 43 Lange J., Otterpohl R. 1996. Abwasser - Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft. s: 207 44 Nolde E. Betriebswassernutzung im Haushalt durch Aufbereitung von Grauwasser. WWT, 1995, Nr 1, 17-25; Nolde E. 2000. Grauwasserrecycling – Ökologische, technische und wirtschaftliche Aspekte mit Beispielen aus der Praxis. Vortrag Europäische Akademie für Stadt. Umwelt, Berlin, 2000. 63 kąpieliskowej, a zatem mogą zostać wykorzystane ponownie do spłukiwania toalet lub też odprowadzone do systemu niecek 45. Tabela 2 Podział ścieków i odpadów pochodzących z gospodarstw domowych i sposoby ich przeróbki Podział Źródło Przeróbka Obieg Ścieki czarne Toaleta *) - kał - uryna Kompostowanie Gleba Ścieki szare (ubogie w substancje odżywcze) Łazienka, pralnia, kuchnia aerobowa przeróbka (np. oczyszczalnie hydrofitowe) Woda Wody deszczowe Utwardzone powierzchnie Wykorzystanie, odprowadzanie, wsiąkanie Woda Odpad organiczny Kuchnia Ogród Kompostowanie Gleba Pozostałe odpady Odpady z całego gospodarstwa Recykling/ odzysk Recykling *) możliwie najniższe rozcieńczenie 45 Larsen T.A., Gujer W.: Separate management of anthropogenic nutrient solutions (human urine). Water Science and Technology, vol. 34, Nr 3-4, 1996, 87-94; Nolde E.: Grauwasserrecycling – Ökologische, technische und wirtschaftliche Aspekte mit Beispielen aus der Praxis. Vortrag Europäische Akademie für Stadt. Umwelt, Berlin, 2000; Oldenburg M., Bastian A., Londong J., Niederste-Hollenberg J.: Neue Abwassertechnik am Beispiel der “Lambertsmuehle”. Wasser, Abwasser, 144 (2003), Nr 10, 660-665; Otterpohl R., Oldenburg M. 2002. Innovative Technologien zur dezentralen Abwasserbehandlung in urbanen Gebieten. KA-Waserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 2002 (49), Nr 10, 1364-1371; Palm O., Jonsson H., Malmen L.: Swedish Experience of Small-Scale Sanitation and Source Separating Systems. 30. Abwassertechnisches Seminar, 2001, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 341-354. 64 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU 2.6. Szczególny charakter ścieków powstających w gospodarstwie domowym Analizując zużycie wody w gospodarstwie domowym można brać pod uwagę zróżnicowanie jakościowe zapotrzebowania na nią (rys. 12). Jedynie niewielka część potrzeb (10 – 15 %) wymaga użycia wody odpowiadającej wymaganiom dla wody pitnej (I klasa), dla ok. 30 – 35% poboru element jakości jest czynnikiem drugorzędnym (jakość wody „kąpielowej” – II klasa). W różnych ocenach przyjmuje się, że aż do 50 – 60 % potrzeb może być zaspokajane przez wodę „przemysłową” (III klasa)46, a więc o jeszcze niższej jakości. Praktycznie również w warunkach niewielkiego zużycia wody ponad 85% zapotrzebowania można pokrywać wodą o obniżonej jakości (II lub III klasy). Jednak JEDYNIE ok. 10% zużycia może być realizowane w pełni bezpiecznie przy wykorzystaniu wody o niższej jakości, co zresztą znalazło swój wyraz w polskich regulacjach prawnych47. Dysproporcje te są jedną z przyczyn poszukiwania różnych, nie zawsze uzasadnionych i dostatecznie bezpiecznych, rozwiązań alternatywnych gospodarki wodno – ściekowej. Zróżnicowanie jakościowe potrzeb wodnych gospodarstwa domowego I 14% III 31% II 55% Rys. 12. Zróżnicowanie jakościowe potrzeb wodnych człowieka 46 Osiedle ekologiczne. Projekt badawczy KBN 7 7290 91 02. Gdańsk, Politechnika Gdańska Wydział Architektury 1995. 47 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dziennik Ustaw 75/2002. 65 Bezpieczne różnicowanie jakości wody w instalacjach domowych wiąże się z koniecznością stosowania kosztownych i skomplikowanych urządzeń. Nadmierne utechnicznienie procesów, czy też ich chemizacja pozostają w sprzeczności nie tylko z czynnikiem „ekonomicznym”, ale również „ekologicznym”. Alternatywą pozostaje zagrożenie sanitarne, względnie istotne pogorszenie komfortu życia konsumentów. Istotą problemu jest to, aby przyjmowane rozwiązania nie stwarzały zagrożenia sanitarnego ani też nie generowały nadmiernie wysokich kosztów, czy też nie komplikowały normalnej eksploatacji. Koszt jako taki stanowi również niezwykle ważny element, pojawiające się już zrealizowane prototypowe rozwiązania są może bardzo doskonałe, ale bardzo często wręcz fantastyczne – po prostu w praktyce nie akceptowalne z przyczyn finansowych48. Ponadto może pojawić się problem bezpiecznego postępowania z produktami odpadowymi. Już teraz konieczność jakiegoś sensownego zagospodarowania produktów pochodzących z istniejących oczyszczania wody i ścieków, w tym zwłaszcza osadów, staje się bardzo poważnym zagadnieniem. Szczególne znaczenie odpływu z ustępu Odpływ ścieków z ustępów powszechnie identyfikuje się z najbardziej uciążliwymi ściekami bytowymi. Wraz z odpływem ze zlewów kuchennych (szczególnie przejmującym również odpadki organiczne) tworzy on ścieki „czarne”, przy czym jednak zaliczenie do nich tego ostatniego wynika przede wszystkim z domieszek zawiesin. Problem zagospodarowania ścieków na poziomie budynku jest więc identyfikowany przede wszystkim ze ściekami ustępowymi. Reprezentujące 99% dawki substancji odżywczych zawartych w ściekach bytowych ścieki ustępowe w przypadku tradycyjnego ustępu stanowią mieszaninę uryny, kału oraz wody płuczącej. Stosowana w niektórych rozwiązaniach technicznych separacja frakcji stałych i płynnych ma wówczas charakter wtórny – są one rozdzielane dopiero po zmieszaniu. W tej sytuacji właściwości poszczególnych składników muszą być uśrednione, co nie może być utożsamiane z właściwym rozwiązaniem problemów. Odwrotnie, 48 Der Block 103 in Berlin – Kreuzberg. Sanierungsgebiet Kottbuser Tor. Ein städtebauliches und stadtökologisches Modellvorhaben. Berlin 1994. Städtebau und Architektur. Bericht 28. 66 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU zgodnie z obecnym stanem wiedzy w licznych przypadkach (w tym również w odniesieniu do całych miast) utrwalone w wieloletniej praktyce „uśrednianie” przynosi bardzo niekorzystne rezultaty. Ponadto w licznych przypadkach koncepcje sztucznego oczyszczania ścieków po prostu się nie sprawdziły i w konsekwencji zagadnieniem szczególnego znaczenia staje się powrót do zmodyfikowanych metod naturalnych49, a więc również akceptacja istnienia dwóch naturalnych układów wydalania. Niezależnie od poszczególnych ocen zwraca uwagę szczególna rola spłukiwania ustępu jako źródła zużycia wody. W materiałach źródłowych z reguły podaje się wartości na poziomie bliskim 30% dobowego zużycia wody, w starszych opracowaniach jest to zużycie wręcz dominujące w konsumpcji. Pobór ten oceniano na równowartość 3,5 – 4 użyć (wewnątrz domu!!!), a więc nawet na 60 litrów na mieszkańca i dobę oraz od niespełna 20% do ponad 40% jednostkowego dobowego zużycia wody w gospodarstwie domowym. Zróżnicowania te są konsekwencją z jednej strony zróżnicowania rozwiązań technicznych spłuczek, drugiej – ich stanu technicznego50. Współczesna oszczędna dwutaktowa spłuczka charakteryzuje się średnim zużyciem wody na 1 użycie na poziomie niespełna 4 litrów, stąd w warunkach sprawnej spłuczki zużycie wody jest ok. trzykrotnie mniejsze niż w przypadku rozwiązania tradycyjnego. Ponadto przeciętnie jedynie jedno użycie na 6 wiąże się z pełnym, a więc relatywnie większym, odpływem wody. W tej sytuacji nowoczesna toaleta jest nie tylko źródłem niewielkiej masy ścieków, ale również w coraz mniejszym stopniu uczestniczy w tworzeniu obciążenia hydraulicznego kanalizacji. Jako źródło szczytowego obciążenia może więc być obecnie traktowany jedynie odpływ związany ze spłukaniem kału. 49 Zanieczyszczenia i odnowa Zatoki Gdańskiej. Problem o znaczeniu ogólnoeuropejskim. Praca zbiorowa pod red. J. Błażejowskiego i D. Schullera. Gdańsk 1997, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego. 50 W rozwiązaniu tradycyjnym pojemność zbiornika spłuczki działającego w układzie jednotaktowym waha się w granicach 10 – 12 litrów, w wersji oszczędnej ok. 8 litrów; charakterystyczne cechy spłuczek górnych są przyczyną ich łatwego psucia się – w latach 60– tych w Warszawie było rozregulowane ponad 90%, w Poznaniu średni przeciek na 1 płuczkę szacowano na ponad 200 litrów i dobę, w skrajnych przypadkach przecieki dochodziły do 3 m3 (3.000 litrów) na jedno urządzenie. 67 Z powyższego wynika, że zmiany w zakresie zagospodarowania ścieków ustępowych na terenach skanalizowanych nie muszą powodować istotnych zmian przepływów w aspekcie zachowania warunków samooczyszczania się przewodów kanalizacji sanitarnej. Ograniczona jest natomiast emisja do sieci stwarzającej wiele kłopotów eksploatacyjnych zawiesiny. Charakterystyka ścieków pochodzących z ustępów Odchody fizjologiczne stanowią jedynie bardzo małą część ścieków bytowych - na ogół nie więcej niż 2-3% ich ogólnej objętości (rys. 13). Wg Kujawy i in. (2000)51 objętość odchodów wytwarzana przez człowieka w ciągu roku nie przekracza 550 dm3/M·rok, podczas gdy produkcja ścieków szarych sięga nawet 25.000 dm3/M·rok. Objętość ścieków domowych mocz 0% 2% odchody stałe ścieki różne 98% Rys. 13. Struktura odpływu ścieków domowych Równocześnie objętość odchodów jest zdominowana przez urynę (ok. 85%), ostatecznie stanowiącą jednak niewiele więcej niż 2% ścieków bytowych. W tabeli 3 podano zawartość związków biogennych i substancji organicznej wyrażonej w ChZT w ściekach szarych i fekaliach wytwarzanych przez człowieka w ciągu roku. 51 Kujawa-Roeleveld K., Zeeman G., Lettinga G. 2000. DESAH in grote gebouwen. EET-KIEM nr 98115 rapport. 68 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU Tabela 3 Zawartość związków biogennych i substancji organicznej wyrażonej w ChZT w ściekach szarych i fekaliach produkowanych przez człowieka w ciągu roku, wg Springera (1992)52 Objętość/wielkość kg/M·rok Ścieki szare 25.000 dm3/M·rok Uryna 500 dm3/M·rok Kał 50 dm3/M·rok N P K ChZT 3% 10% 34% 41% 87% 50% 54% 12% 10% 40% 12% 47% 4-5 0,75 1,8 30 Ścieki bytowe zawierają stosunkowo duże domieszki substancji odżywczych i przeciętnie dobową dawkę N, P i K od jednego mieszkańca ocenia się na ok. 20g. Jest ona zdominowana przez azot (ok. 2/3 objętości), przy czym stosunkowo najwięcej domieszek (ok. 3/4 dawki) znajduje się w urynie, najmniej w ściekach szarych. Uryna stanowiąca ostatecznie jedynie ok. 2% ścieków bytowych, reprezentuje aż 80% azotu (występującego w 90% jako azot amonowy), niemal 50% fosforu oraz 54% potasu obecnego w ludzkich odchodach. Na rys. 14 i 15 przedstawiono ładunek zanieczyszczeń w ściekach szarych i fekaliach wytwarzanych przez człowieka w ciągu doby. Przygotowanie posiłków (17) 17% Uryna (2) 2% Pranie (24,4) 24% Kał (53,7) 52% Uryna (11) 84% Kał (1,5) 12% Toaleta osobista (5,25) 5% Toaleta osobista Pranie, (0,32) przygotowanie 3% posiłków (0,12) 1% Rys. 14. Ładunek substancji organicznej wyrażonej w ChZT i azotu ogólnego (w gramach) i ich procentowy udział w ściekach szarych i fekaliach wytwarzanych przez człowieka w ciągu doby, wg Kujawy i in. (2000)53 52 Springer M. 1992. Der Prozess der Kompostierung. Kompost-Toiletten- Wege zur sinnvollen Fäkalien Entsorgung. 1 Auflage Staufen bei Freiburg, Oekobuch, Claudia Lorenz-Ladener Hrsg. 69 Kał (1,0) 25% Kał (0,6) 35% Uryna (2.5) 62% Uryna (0.8) 47% Ścieki szare (0,3) 18% Ścieki szare (0,5) 13% Rys. 15. Ładunek potasu i fosforu (w gramach) i ich procentowy udział w ściekach szarych i fekaliach wytwarzanych przez człowieka w ciągu doby, wg Kujawy i in. (2000)53 Wg Larsena i Gujera (1996)53 wysoka zawartość azotu amonowego oraz korzystna proporcja (zbliżona do optymalnej struktury nawozowej) N:P:K predestynują urynę do zastosowania w charakterze nawozu (tabela 4). Wykorzystanie uryny do nawożenia pozwala nie tylko zmniejszyć zużycie nawozów sztucznych, ale również ograniczyć duże zużycie energii towarzyszące produkcji tych nawozów. Ponadto naturalne nawożenie pozwala uniknąć wprowadzania do środowiska metali ciężkich w wyniku nadmiernej chemizacji. Tabela 4 Zmiana jakości ścieków bytowych ze względu na obecność w nich uryny, wg Larsena i Gujera (1996)54 Rodzaj ścieków ChZT /NKiejdahla /Pog Stosunek Ścieki bytowe 100 /10 /1,25 Ścieki bytowe bez uryny 100 /1,4 /0,6 Uryna 100 /67 /5,3 53 Larsen T.A., Gujer W. : Separate management of anthropogenic nutrient solutions (human urine). Water Science and Technology, 1996, vol. 34, Nr 3-4, 1996, 87-94 70 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU Przeprowadzone przez Szwedzki Instytut Zapobiegania Epidemiom badania wykazały, że uryna jako nawóz jest bezpieczna pod względem sanitarnym54. W ramach projektu R&D w Szwecji zostały przeprowadzone badania parazytologiczne w celu określenia możliwych zagrożeń zdrowotnych związanych z stosowaniem ludzkiej uryny w rolnictwie 55. W tabeli 5 podano zależności pomiędzy warunkami magazynowania a rodzajem patogenów obecnych w urynie oraz zalecane rośliny poddawane nawożeniu uryną w „dużych systemach”. Tabela 5 Związek pomiędzy warunkami magazynowania a rodzajem patogenów w zbiorniku z uryną oraz zalecane rośliny poddawane nawożeniu uryną w „dużych systemach” 1), wg Hoeglunda (2001) i Johanssona (2001) Temperatura magazynowania, °C Okres magazynowania, w miesiącach Rodzaj patogenów w zbiorniku magazynującym urynę 2) Zalecane rośliny 4 ≥1 wirusy, pierwotniaki pasza 4 ≥6 wirusy pasza 20 ≥1 wirusy pasza 20 ≥6 brak wszystkie rośliny 1) pod pojęciem „duże systemy” rozumieć należy systemy, w których nawożone rośliny uryną były konsumowane przez innych ludzi, niż przez tych, u których ta uryna była magazynowana. 2) gram-dodatnie bakterie nie były uwzględniane w badaniach. 54 Hoeglund C., Stenstroem T.A., Joensson H., Sundin A.: Evaluation of faecal contamination and microbial die-off in urine separating sewage systems. Water Science and Technology, 1998, 38 (6), 17-25; Hoeglund C.: Evaluation of microbial health risks associated with the reuse of source-separated human urine. Royal Institute of Technology (KTH), Department of Biotechnology, Applied Microbiology and Swedish Institute for Infectious Disease Control (SMI), Department of Water and Environmental Science and Health, 2001, A 35 (8), 1463-1475; Palm O., Jonsson H., Malmen L. 2001. Swedish Experience of Small-Scale Sanitation and Source Separating Systems. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 341-354; Suligowski Z.:Strategia rozwoju zrównoważonego w Szwecji. Wiadomości Projektanta Budownictwa, Miesięcznik Izby Projektowania Budowlanego, 5 (184) 2006, 24-28. 55 Johansson M. 2001. Urine Separation- closing the nutrient cycle. www.stockholmvatten.se/pdf_arkiv/english/Urinsep_eng.pdf 71 Na podstawie przeprowadzonych przez Johanssona (2001) i Hoeglunda (2001) badań stwierdzono, że pełna higienizacja uryny nastąpiła po sześciu miesiącach jej magazynowania w szczelnym zbiorniku bez dopływu powietrza i światła w temperaturze 20°C. Zagrożeniem sanitarnym stanowi kał, w którym gromadzą się mikroorganizmy. W przypadku przeróbki kału jako nawozu zasadnicze znaczenie posiada ochrona przed znajdującymi się w nim mikroorganizmami. Ponieważ niektóre z bakterii chorobotwórczych mogą przeżyć stosunkowo długo, zasadnicze znaczenie posiada tu długość okresu kompostowania. Z tego względu nie zaleca się przyspieszonego kompostowania. Wskazane jest nawet dwuletnie jego kompostowanie przed jego użyciem jako nawozu 56, aczkolwiek w warunkach pojedynczego gospodarstwa domowego przyjmuje się jako wystarczający okres roczny. 56 Otterpohl R., Oldenburg M., Zimmermann J.: Integrierte Konzepte für die Abwasserentsorgung ländlicher Siedlungen. Wasser&Boden, 51/11, 1999, s: 10; Otterpohl R., Oldenburg M., Buettner S.: Alternative Entwaesserungskonzepte zum Stoffstrommanagement. Korespondenz Abwasser, 1999(46), Nr. 2, 204-212; Springer M. 1992. Der Prozess der Kompostierung. Kompost-ToilettenWege zur sinnvollen Fäkalien Entsorgung. Claudia Lorenz-Ladener; Suligowski Z.: Strategia rozwoju zrównoważonego w Szwecji. Wiadomości Projektanta Budownictwa, Miesięcznik Izby Projektowania Budowlanego, 5 (184) 2006, 24-28 72 OKIEM NAUKOWCA, CZYLI OPIS PROBLEMU Część III Toaleta DUBBLETTEN – czyli rozwiązanie problemu Nowa generacja wodnych toalet spłukujących wc – DUBBLETTEN to praktyczna możliwość w procesie modyfikacji systemu – wodno – kanalizacyjnego w Polsce z zachowaniem czynnika bezpieczeństwa sanitarnego odbiorcy usług SYSTEM DUBBLETTEN 3.1. Opis systemu Rozwiązanie systemu DUBBLETTEN® opiera się na założeniu uniwersalnej toalety nadającej się do użycia w dowolnych warunkach, zarówno w obiektach stałego, jak też okresowego użytkowania, na wsi i w mieście, w budynkach zamieszkania indywidualnego, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej itp. Założenie to wymaga przede wszystkim skutecznej separacji moczu i kału, które następnie kierowane są do dalszego zagospodarowania (rys. 16 i 17). W odróżnieniu od szeregu innych alternatywnych rozwiązań toalety, system DUBBLETTEN® opiera się na zasadzie toalety spłukiwanej (rys. 18), przy czym istnieją dwie podstawowe linie – kału i moczu. Podstawową zasadą jest wykluczenie mieszania się ze sobą moczu i kału. Toaleta separująca jest przeznaczona do użytkowania, niezależnie od wieku i płci osoby, w pozycji siedzącej. W innych warunkach separacja nie może być skuteczna, ponieważ wyklucza się możliwość kontaktu kału i uryny. Dla wersji spłukiwanej trzeba z góry wykluczyć możliwość kontaktu wody płuczącej z innym segmentem miski ustępowej niż ten dla którego jest ona przeznaczona. zbiornik spłukiwania moczu pojemnik na papier z części urynowej układ spłukiwania części urynowej zbiornik spłukiwania kału układ spłukiwania części kałowej zbiornik moczu kał i papier toaletowy z segmentu kałowego zbiornik kału Rys. 16. Ogólna zasada separacji wykorzystywana w systemie DUBBLETTEN® 75 Rys. 17. Schemat separacji fekaliów segment moczu segment kału dwudzielna miska ustępowa nawożenie mocz zbiornik moczu kał zbiornik kału kanalizacja oczyszczalnia ścieków odbiór własny wykorzystanie rolnicze odbiór zorganizowany Rys. 18. Zasada funkcjonowania spłukiwanej toalety w systemie DUBBLETTEN® decydująca o jej szczególnym charakterze, w tym swobodzie warunków instalacji 76 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU Możliwość bezpiecznego długotrwałego (dostosowanego do wymagań zabiegów agrotechnicznych) magazynowania moczu wymaga ograniczenia stopnia jego rozcieńczenia wodą płuczącą oraz wykluczenie możliwości jego bezpośredniego kontaktu z powietrzem. Samo funkcjonowanie w zasadzie nie różni się od tradycyjnego standardu (rys. 19). Przyłączenie zbiornika moczu do instalacji wykonywane jest łatwo z tym, że potrzebne jest wykonanie podwójnej końcówki i przesuwnego (przegubowo osadzonego) króćca (rys. 20). Zbiornik na wodę płuczącą dzieli się na dwa segmenty – spłukiwania miski kałowej i spłukiwania miski moczowej. Mocz jest spłukiwany minimalnymi dawkami wody, jednorazowe spłukanie odbywa się przy użyciu zaledwie 0,1 litra wody. Mocz o niskim stopniu rozcieńczenia57 może być przechowywany przez dłuższy okres czasu. W standardowym rozwiązaniu przyjmuje się dwie kolejno napełniane współpracujące równolegle jednostki. Zbiorniki wyposażone są w otwory pozwalające włączyć osadzoną przegubowo końcówkę doprowadzenia uryny. W odróżnieniu od toalety „suchej” (stanowiącej do pewnego stopnia estetyczną odmianę „kubła”) toaleta mokra wykonywana jest jako standardowa ceramika sanitarna. Zbiornik płuczący może być wykonany w wersji montowanej na ramie (np. w systemie GEBERIT), jako schowany w ścianie, czy też standardowy kompakt. W tej sytuacji miska wytwarzana jest w wersji postumentowej oraz w wersji wspornikowej. Zbiornik płuczący różni się od zbiornika stosowanego w nowoczesnej tradycyjnej (dwutaktowej) toalecie tym, że w konstrukcji miski umieszczone są dwa niezależne systemy spłukiwania – segmentu kału i segmentu uryny. Dzięki temu możliwa jest redukcja zużycia wody o około 80%. Praktycznie współczesna separacyjna toaleta mokra odpowiada wymaganiom dla tradycyjnej toalety o najwyższym standardzie. Nie wymaga ona ani stosowania specjalnych środków chemicznych, ani też szczególnej wentylacji. Urządzenie może być montowane w dowolnych obiektach – zarówno małych, jak też dużych – wielorodzinnych domach mieszkalnych, obiektach użyteczności publicznej, hotelach itp. 57 Badania sztokholmskie wykazały, że w tak odseparowanym litrze moczu znajduje się jedynie ok. 0,3 litra wody płuczącej 77 wskażnik poziomu moczu doprowadzania moczu odpowietrzenie zbiornika moczu zbiornik moczu (podziemny) przesuwne zamknięcie komory gromadzenie moczu przemienne końcówki doprowadzania moczu do poszczególnych komór komora gromadzenia moczu Rys. 19. Zasada funkcjonowania zbiornika moczu w systemie DUBBLETTEN® Rys. 20. Instalacja zbiorników moczowych. Od góry – generalna zasada przyłączenia i przełączania komór, na dole – przykład rozwiązania wlotów do cystern 78 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU W aspekcie technologicznym system DUBBLETTEN® jest rozwiązaniem uniwersalnym, nadającym się do użycia w bardzo różnych warunkach. Zasadnicze zastosowania (rys. 21) to układy pozwalające w pełni zastąpić a odpadki domowe uryna kompost drenaż b uryna osadnik drenaż c kał (zasobnik bezodpływowy) osadnik drenaż uryna ścieki szare Rys. 21. Podstawowe zastosowania toalety DUBBLETTEN®: a – kompleksowe zagospodarowanie ścieków (przerób na kompost, wykorzystanie rolnicze), b – separacja moczu, rozsączanie w klasycznym układzie drenażu, c - połączenie separacji moczu z rozsączanie ścieków szarych oraz klasycznym zbiornikiem bezodpływowym 79 tradycyjną „kanalizację” likwidując na miejscu ścieki (rys. 22). Podstawowe operacje związane z przełączaniem komór są tu bardzo proste (rys. 23). Toaleta może również współpracować z tradycyjną kanalizacją (rys. 24) realiew. odpadki organiczne kał sekcja ścieki szare sekcja drenaż odciek przelew sekcja kałowa doprowadzenie kału kał wióry drewniane warstwa filtrujące, np. keramzyt Rys. 22. System DUBBLETTEN®, klasyczne rozwiązanie zagospodarowania ścieków kałowych Rys. 23. Elementy składowe systemu kałowego dla pojedynczego gospodarstwa domowego od góry: zwieńczenie zbiornika przydomowego, komora wypełniona i komora świeżo napełniana, ogólna zasada przełączania 80 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU zując funkcję oszczędnego poboru wody, poprzez zmniejszenie ilości wody do spłukiwania, odciążenie oczyszczalni ścieków eliminując związki biogenne pochodzące z gospodarstw domowych itp. a kał uryna kanalizacja ścieki szare b uryna kanalizacja kał ścieki szare c odpadki domowe kał uryna ścieki szare drenaż Rys. 24. Wariantowe zastosowania DUBBLETTEN®: a – ograniczenie wielkości zużycia wody dla spłukiwania toalet, b – separacja uryny, odprowadzenie kału do kanalizacji, c – lokalne zagospodarowanie ścieków w układzie klasycznym dla biotoalety 81 3.2. Technologia montażu Pełna i skuteczna separacja moczu od kału wymaga odpowiedniego rozwiązania geometrii miski ustępowej. Wbrew niektórym rozwiązaniom nie może to być zwykła przegroda rozdzielająca, ale muszą to być praktycznie dwie połączone konstrukcyjnie, ale praktycznie niezależne od siebie miski. Z tego powodu, niezależnie od użytego materiału i zewnętrznej postaci, miska musi być specjalnie wymodelowana, podobnie jak również dysponować oddzielnymi odpływami kału i moczu. W systemie DUBBLETTEN® skuteczna separacja moczu od kału oraz uniknięcie przechodzenia wody spłukującej pomiędzy segmentami są możliwe dzięki geometrii dostosowanej do warunków fizjologicznych oraz wykluczającej zmieszanie (rys. 25). Miski wykonane są z porcelany wysokiej jakości i są przystosowane zarówno do montażu postumentowego, jak też wspornikowego (rys. 26 i 27). W aspekcie komfortu użytkownika rozwiązanie nie różni się niczym od tradycyjnej toalety wysokiej jakości. Rys. 25. Charakterystyczne rozwiązanie dwudzielnej miski ustępowej w systemie DUBBLETTEN®, odpowiednie wymodelowanie miski wykonanej z materiałów o wysokiej jakości (wraz z położeniem punktów zasilania) wyklucza możliwość zmieszania zawartości misek oraz przedostawanie się wody płuczącej pomiędzy segmentami 82 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU montaż wspornikowy montaż postumentowy Rys. 26. Schematy montażowe misek w systemie DUBBLETTEN® a b c d Rys. 27. Przykłady montażu zbiornika spłukującego toalety DUBBLETTEN® w stosunku do ściany: a – naścienny w obudowie zewnętrznej (budynek szkoły, osłona o podwyższonej wytrzymałości, b – układ klasycznego kompaktu, c – zbiornik naścienny zewnętrzna obudowa tworzywo plus kamień (łazienka o podwyższonym standardzie), d – ze zbiornikiem ukrytym w ścianie 83 W aspekcie strony estetycznej montażu możliwe są w zasadzie wszystkie wersje techniczne. Aczkolwiek przez dłuższy czas panowała moda na montaż zbiornika „w ścianie” to w chwili obecnej stosowany jest też montaż naścienny, czy też pomiędzy ścianą a konstrukcją maskującą (rys. 28 i 29). Rys. 28. Umieszczenie zbiornika spłukującego w stosunku do ściany nośnej w toaletach systemu DUBBLETTEN® Rys. 29. Zbiornik płuczący 84 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU Z zasady niemal wszystkie biotoalety przeznaczone są do stosowania w pozycji siedzącej (rys. 30). Konieczne jest tu dostosowanie dwóch elementów – wymiarów i położenia otworu (otworów) oraz geometrii deski (rys. 31). Przyjęto dwie wersje otworów w desce – typ „osoba dorosła” oraz „dziecko”. Różnice anatomiczne miedzy kobietą a mężczyzną można skorygować niewielką zmianą pozycji siedzącej, zachowanie naturalnej pozycji zgodnej z instrukcją (rys. 31) rozwiązuje ten problem. Deski wielosegmentowe w systemie DUBBLETTEN®, eliminują potrzebę każdorazowego nakładania specjalnej wkładki dla dzieci, co jest charakterystyczne dla innych systemów toalet separacyjnych. Deska wykonywana jest z drewna wysokiej jakości, dobranego pod kątem powodowania uczucia pewnej miękkości samej deski. 30 31 układ układ funkcjonalny Rys. 30. Instrukcje zasad korzystania z toalety DUBBLETTEN® (na fotografii w wersji dla niepełnosprawnych); od prawej – z góry standardowe oznakowanie, a dołu oznakowanie przyjęte na terenie UNIVERSEUM (Gőteborg) Rys. 31. Deska ustępowa w systemie DUBBLETTEN® 85 Techniczna strona montażu toalety rozdzielczej spłukiwanej w zasadzie nie odbiega od rozwiązań klasycznych, ułatwia to specjalnie opracowana rama (rys. 32), we wcześniejszych wersjach wykorzystywano w tym celu ramy systemu GEBERIT. Jedynie potrzebne jest dodatkowe odprowadzenie moczu, które odbywa się przez charakterystyczny otwór rewizyjny (rys. 33). Ponadto konieczne jest podwójne przyłączenie wody do spłuczki – oddzielne dla segmentu kałowego i oddzielne dla segmentu spłukiwania miski moczowej. Jednak problem ten można łatwo rozwiązać przez użycie standardowych trójników rozdzielających. Rys. 32. Rama montażowa w systemie DUBBLETTEN® Rys. 33. Odprowadzenie moczu i kału z miski dwusegmentowej w systemie DUBBLETTEN® 86 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU Klasyczny układ biotoalety pozwala na lokalne, nieuciążliwe, zlikwidowanie wszystkich ścieków. Uryna jest gromadzona w specjalnych zbiornikach, jako standardowe rozwiązanie przyjęto układ dwukomorowy eliminujący podstawowe zagrożenia, które można określić jako: WODA – ZANIECZYSZCZENIA – TLEN – TEMPERATURA czyli W – C – O –T (WATER – CONTAMINATION – OXYGEN – TEMPERATURE)58. Podstawowym źródłem zanieczyszczeń moczu jest jego kontakt z kałem, natomiast tradycyjne spłukiwanie toalety stanowi przyczynę jego nadmiernego rozcieńczenia (w aspekcie bezpiecznego magazynowania niepożądane jest już 3 – 4 krotne rozcieńczenie). 3.3. Odprowadzenie i magazynowanie uryny Uryna od samego początku nie styka się z kałem i jest spłukiwana minimalną dawką wody, rozcieńczenie dostosowane do wymagań agrotechnicznych (na ogół dwukrotne) następuje bezpośrednio przed rozdeszczaniem na polach. Betonowe zbiorniki podziemne pozwalają wyeliminować negatywny wpływ temperatury. W przypadku innego rozwiązania (tworzywa) potrzebne jest użycie materiału o odpowiedniej izolacyjności termicznej. W praktyce uryna bez jakichkolwiek negatywnych następstw może być odpowiednio magazynowana przez co najmniej pół roku. Mocz jest doprowadzany dołem i od dołu doprowadzany do zbiornika (rys. 34). Od odpowietrzenia zbiornika oddziela go przesuwna pokrywa. W miarę wypełniania komory pokrywa przesuwa się ku górze, równocześnie przesuwa się również osadzony na niej specjalny wskaźnik poziomu napełnienia. Po napełnieniu pierwszej komory ręcznie przyłącza się (osadzony przegubowo przewód) drugą komorę. Każda z komór jest wyposażona w przewód odpowietrzający jednak mocz nie kontaktuje się bezpośrednio z powietrzem atmosferycznym (rys. 34). Analogiczne rozwiązania stosowane są zarówno w przypadku małych domów, jak też dużych obiektów. Cykl napełniania powtarza się, przy czym zastosowane rozwiązanie pozwala bezpiecznie przechowywać mocz przez okres kilku miesięcy. Dzięki temu, w odróżnieniu od toalety „suchej” można dostosować okresy opróżniania ściśle do potrzeb agrotechnicznych. Obserwacje wykonane w warun58 B. Mrozowski: Swedish contribution to an ecologically sustainable society. Proceedings of Seminar on Waste Management and the Environment. Kalmar University College 1997. 87 kach miejskich, w okresie długotrwałych upałów pozawalają stwierdzić, że zbiornik nawet w bezpośrednim sąsiedztwie domów mieszkalnych (rys. 34) jest w ogóle niewyczuwalny. Dzięki temu urządzenie o odpowiedniej kubaturze może być stosowane również dla domów wielorodzinnych, obiektów użyteczności publicznej, w tym również szkół i hoteli. Jest to więc rozwiązanie w pełni uniwersalne, w odróżnieniu od klasycznej biotoalety przeznaczonej wyłącznie dla małych użytkowników. Przykładowo, o ile w klasycznym schemacie dla pojedynczego domu jednorodzinnego cysterna na urynę jest porównywalna z tradycyjną kanalizacyjną studzienką rewizyjną, to w dużych budynkach jej pojemność wynosi kilkadziesiąt m3 (np. w szkole w rejonie Göteborga ok. 50 m3). W trakcie opróżniania zbiornika uryny (odpływ od spodu) ani sama uryna ani też zbiornik nie kontaktują się bezpośrednio z powietrzem. W miarę obniżania się poziomu uryny opada pokrywa izolująca ją od powietrza atmosferycznego. Końcówka służąca do opróżniania komory znajduje się na powierzchni terenu, samo opróżnienie odbywa się od zewnątrz, praktycznie nieodczuwalnie dla użytkowników. Rys. 34. Przykłady lokalizacji zbiorników uryny, są one instalowane w bezpośrednim sąsiedztwie budynków mieszkalnych i nie są praktycznie odczuwalne 88 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU 3.4. Magazynowanie i kompostowanie kału Dla potrzeb odpadów kałowych może być wykorzystany specjalny zbiornik, wewnątrz którego znajdują się dwie komory o półkolistym przekroju poprzecznym (blacha stalowa, nierdzewna perforowana). W podziemnej studni osadzone są dwie sekcje, które można przekręcać osiowo w stosunku do położenia doprowadzenia ścieków kałowych, dzięki czemu komory są kolejno wypełniane. Dolna część studni stanowi zbiornik – osadnik przeznaczony na nie będące uryną odpływy ciekłe. W zasadzie zastosowanie systemu DUBBLETTEN® nie wymaga doprowadzenia energii, jedynym wyjątkiem są tu stosunkowo duże instalacje związane z obsługą odpowiednio dużych obiektów (rys. 35). Na dnie każdej z sekcji kałowych umieszczana jest warstwa filtracyjna (np. keramzyt) (rys. 36), na niej na ogół umieszcza się przyspieszające fermentację wióry drewniane. Do tak przygotowanej sekcji doprowadza się kał wraz z wodą płuczącą, a w niektórych przypadkach również stałe odpadki kuchenne (oczywiście ulegające biologicznej degradacji). Znajdujące się w doprowadzanym materiale wody odciekowe trafiają do zbiornika – osadnika w dolnej części studni. Napełnianie pojedynczej sekcji kałowej zajmuje ok. 6 miesięcy, po upływie tego czasu sekcje przekręca się i rozpoczyna napełnianie kolejnej. Kał pozostaje w wypełnionej sekcji przez okres napełniania Rys. 35. Przykład dużej instalacji pracującej w systemie DUBBLETTEN®. Od góry: kolejnej, czyli przez następne ok. 6 miesięcy. W sumie czas fermenkomory do kompostowania odchodów stałych (z użyciem dżdżownic), tacji kału wynosi około 1 roku i po od dołu – wirówki usuwające części wydobyciu na zewnątrz zawartość płynne z odchodów stałych przed ich poddaniem kompostowaniu pojemnika można bezpośrednio (szkoła dla ok. 500 uczniów, rejon wykorzystać jako kompost. PonieGőteborga) 89 Rys. 36. Kompost pochodzenia kałowego: od góry – kompost w sekcji sitowej zbiornika, sterta kompostu, od dołu – uprawy na kompoście kałowym waż jednak w kale znajdują się praktycznie wszystkie mikroorganizmy wydalane przez człowieka wskazane jest wydłużenie okresu kompostowania w kompostowniku o następne 6 – 12 miesięcy. Po przejściu przez okres fermentacji z części kałowej uzyskuje się kompost nadający się do bezpośredniego wykorzystania dla potrzeb rolniczych (rys. 36). Z kolei doświadczenia praktyczne wskazują, że nie jest wskazane stosowanie instalacji kompostowania kału w warunkach zabudowy wielorodzinnej na terenach o większej intensywności użytkowania. Natomiast w warunkach zabudowy na terenach o mniejszej intensywności użytkowania nawet bezpośrednie sąsiedztwo instalacji kałowej nie jest odczuwalne (rys. 37). Ścieki szare wraz z odciekami z sekcji kałowych poprzez zbiornik – osadnik odpływają do drenażu, a dalej do gruntu. Wieloletnie doświadczenia wykazały, że odpływy te są praktycznie pozbawione cząstek osadzających się i osadnik Rys. 37. Zbiorniki kałowe na osiedlu nawet po upływie 7 – 8 lat ekswillowym z rejonie Gőteborga 90 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU ploatacji nie musi być czyszczony. Na terenach o zwartej zabudowie ścieki kałowe i szare można kierować do kanalizacji. 3.5. Doświadczenia europejskie dotyczące eksploatacji systemów z toaletami separującymi Należy podkreślić, że toaleta separująca stwarza podstawę do tworzenia bardzo interesujących rozwiązań technicznych stanowiących alternatywę w stosunku do tradycyjnej kanalizacji. W obiektach sezonowo czynnych na szczególną uwagę zasługują rozwiązania „suche”, aczkolwiek niektóre z nich mogą wzbudzać pewne zastrzeżenia, ze względu na relatywnie dużą energochłonność oraz potrzebę wspomagania środkami chemicznymi. Rozwiązanie „mokre” w aspekcie komfortu nie różni się od klasycznej toalety spłukiwanej. Może być ono stosowane w różnych wariantach kanalizacji i jako takie stanowi interesującą alternatywę również dla terenów o znacznej intensywności użytkowania. Toaleta „mokra” może współpracować z tradycyjną siecią kanalizacyjną jako odciążenie hydrauliczne (zmniejszenie wody do spłukiwania), ale przede wszystkim poprawia jakość ścieków transportowanych do kanalizacji (m.in. poprzez zmniejszenie obciążenia związkami biogennymi). System z zastosowaniem biotoalet pozwala również na bezodpływowe zagospodarowanie ścieków. Ponadto jest stosunkowo tani w budowie i eksploatacji oraz nie wymaga skomplikowanego nadzoru. Rozwiązanie to zapewnia pełny odzysk substancji odżywczych w obiegu przyrodniczym. Na rys. 38 przedstawiono schemat systemu z zastosowaniem toalet separujących urynę i rozdziałem ścieków szarych. W toaletach separujących uryna kierowana jest dalej oddzielnym przewodem do zbiornika magazynującego, lub zostaje bezpośrednio rozcieńczona i rozdeszczona na polach jako pełnowartościowy nawóz. Właściwie odseparowana uryna pozwala na powtórne wykorzystanie w obiegu przyrodniczym co najmniej 70% fosforu oraz 50% azotu. Praktyczną redukcję substancji organicznej wyrażoną w BZT we właściwie rozwiązanej biotoalecie ocenia się na 90%59. Ponadto uryna, która od samego początku nie miała styczności z kałem, odizolowana od powietrza atmosferycznego i chroniona przed światłem, przy 59 Suligowski Z.: Strategia rozwoju zrównoważonego w Szwecji. Wiadomości Projektanta Budownictwa, Miesięcznik Izby Projektowania Budowlanego, 5 (184) 2006, 24-28. 91 Prysznic, wanna, umywalka, zmywarka Ścieki szare Osadnik wstępny Toalety separujące Kuchnia Pisuary Ścieki żółte Fekalia Odpadki organiczne Oczyszczalnia hydrofitowa Zbiornik magazynujący wodę do podlewania ogrodu Zbiornik bębnowy Zbiornik magazynujący urynę Kompost ogrodowy Zbiornik na gnojowicę Pielęgnacja ogrodu Rolnictwo Wody powierzchniowe Rys. 38. Separacja kału i uryny z zastosowaniem toalet separujących, oczyszczanie ścieków szarych i kompostowanie równoczesnym zachowaniu stężenia zbliżonego do naturalnego (w praktyce niepożądane jest już nawet 3-krotne rozcieńczenie składowanego moczu) jest praktycznie pozbawiona przykrych zapachów i zachowuje wartość nawozową przez dostatecznie długi czas, aby można było dostosować nawożenie do wymagań cyklu produkcyjnego. Bezpośrednio przed wykorzystaniem do nawożenia, mocz jest rozcieńczony wodą (zależnie od rozwiązania technologicznego ostateczny stosunek mocz/woda waha się w granicach 1:2-przy dużej objętości retencyjnej i dostosowaniu nawożenia do cyklu wegetacyjnego- do 1:8 dla niewielkich objętości zbiornika i konieczności jego częstego opróżniania). Przeprowadzone przez Oldenburga i in. (2003)60 badania na obiekcie Lambertsmuehle w Niemczech wykazały, że magazynowanie uryny w zbiornikach nawet bez kondycjonowania nie prowadzi do straty azotu w postaci amoniaku i nie powstają nieprzyjemne odory. Ponadto liczba zarodków w urynie dzięki składowaniu przy pH=2 drastycznie została zredukowana. Na podstawie tych 60 Oldenburg M., Bastian A., Londong J., Niederste-Hollenberg J. 2003. Neue Abwassertechnik am Beispiel der “Lambertsmuehle”. Wasser, Abwasser, 144, 2003, Nr 10, 660-665. 92 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU obserwacji zalecane jest zatem magazynowanie ścieków żółtych z niskim odczynem. Na podstawie przeprowadzonych przez autorów badań, stwierdzono że przy stosowaniu ścieków żółtych jako nawozu, działanie azotu było zbliżone do gnojowicy, czy też nawozu mineralnego. W analizowanych przez Oldenburga i in. (2002)61 próbkach ścieków żółtych magazynowanych w zbiorniku stwierdzono wysokie stężenia związków biogennych i substancji organicznej. Średnia wartość stężeń: Nog, Pog i ChZT wynosiła odpowiednio: 1200 mg/dm3, 120 mg/dm3 i 10.000 mg/dm3. Tak wysokie stężenia związków biogennych i substancji organicznej w urynie predestynują ją do stosowania jej jako naturalnego nawozu. Jednak autorzy zalecają zagęszczenie uryny dodatkowo gnojowicą, gdyż wyeliminowałoby to szkody korozyjne w przewodach, poprzez obniżenie zbyt wysokich stężeń soli. Oldenburg i in. (2003) nie zalecają jednak stosowania uryny do nawożenia owoców i warzyw. Ścieki szare bez lub wraz z odciekami z sekcji kałowych, które charakteryzują się niskim stężeniem substancji odżywczych, poddawane są oczyszczaniu na złożach hydrofitowych lub tradycyjnych drenażach, a następnie mogą być wykorzystane do podlewania ogrodów lub kierowane do gruntu lub wód powierzchniowych. Przeprowadzone przez Otterpohla (2001)62 pomiary wykazały, że ścieki na odpływie z oczyszczalni hydrofitowej charakteryzowały się niskim stężeniem azotu ogólnego - 0,3 mg/dm3, azotu amonowego - 0,4 mg/dm3, i azotanów (V) - 0,4 mg/dm3. Przeprowadzone przez Oldenburga i in. (2002) badania wykazały, że ścieki szare dopływające do oczyszczalni hydrofitowej z pionowym przepływem ścieków charakteryzowały się wysokim stężeniem substancji organicznej. Średnie wartości stężeń ChZT i BZT5 w dwuletnim okresie pomiarowym wynosiły odpowiednio: 372,6 mg/dm3 i 126,4 mg/dm3 a wartość pH zmieniała się w zakresie od 7,1 do 7,7. Natomiast na odpływie stężenie substancji organicznej w ściekach było bardzo niskie i średnia wartość wynosiła odpowiednio: 43,6 mg/dm3 dla ChZT i 6, 3 mg/dm3 dla BZT5. Tego typu rozwiązanie znalazło szerokie zastosowanie w krajach skandynawskich, szczególnie na terenach o rozproszonej zabudowie. W Szwecji 61 Oldenburg M., Bastian A., Londong J., Niederste-Hollenberg J.: Naehrstofftrennung in der Abwassertechnik am Beispiel der Lambertsmuehle“. Wasser, Abwasser 143, 2002, Nr.4, 314-319. 62 Otterpohl R.: Stand der Technik und Entwicklungen für den urbanen Bereich. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 23- 42. 93 pierwsze biotoalety zaczęto instalować w budynkach użyteczności publicznej na początku lat osiemdziesiątych. Obecnie funkcjonuje już ponad 3000 tych systemów 63. Toalety separujące montowane są w dowolnych obiektach - zarówno małych jak i dużych – wielorodzinnych domach mieszkalnych, obiektach użyteczności publicznej, hotelach (rys. 39). Przykładem obiektu użyteczności publicznej, w którym zainstalowano toalety separujące DUBBLETTEN, jest szkoła (ok. 500 uczniów) w rejonie Göteborga (Szwecja). Uryna gromadzona jest w zbiorniku bezodpływowym, skąd raz w roku odbiera ją rolnik. Odchody stałe oraz odpadki organiczne, po uprzednim odwirowaniu w wirówkach, kierowane są do specjalnych komór fermentacyjnych, w których znajdują się dżdżownice. Powstały, po sześciomiesięcznym okresie przeróbki, kompost wykorzystuje się na lokalne potrzeby ogrodnicze. Ścieki szare oraz odcieki z wirówek kierowane są do drenażu rozsączającego. Analizy przeprowadzone w gminie Exjö (Szwecja) wykazały, że w przypadku większej grupy użytkowników opłacalny jest scentralizowany odbiór moczu. Sprzedawany jest on później rolnikom jako nawóz. Wieloletnia eksploatacja funkcjonujących rozwiązań potwierdziła wysoką efektywność stosowania ludzkiej uryny jako nawozu. Uzyskany wzrost plonów był znacznie wyższy, niż osiągany przy tradycyjnym nawożeniu mineralnym. Ponadto odnotowano krótszy okres wegetacji roślin64. Toalety separujące zostały również zainstalowane w blokach całych osiedli w miejscowości m.in. Awesta, Norrkoeping i na obrzeżach miasta Sztokholmu w Szwecji. Wszystkie te osiedla posiadają oddzielną sieć kanalizacyjną dla odseparowanej uryny, a pozostałe ścieki odprowadzane są do kanalizacji miejskiej. Zmagazynowana uryna w specjalnie do tego celu zaadoptowanych zbiornikach jest raz do roku odprowadzana i rozdeszczowana jako nawóz 63 Hellstroem D., Johansson E.: Schwedische Erfahrungen mit Urin-separierenden Systemen. Schwerpunkt: Moderne Sanitärkonzepte. Boden&Wasser, 1999, Heft 11, s:26; Larsen T.A., Gujer. Separate management of anthropogenic nutrient solutions (human urine). Water Science and Technology, vol. 34, 1996, Nr 3-4, 1996, 87-94; Larsen T.A., Udert K. M. Urinseparierung- ein Konzept zur Schliessung der Naehrstoffkreislaeufe. Wasser&Boden, 1999 51/11, 6-9; Niederste-Hollenberg J., Oldenburg M., Otterpohl R.. Einsatz dezentraler Sanitaertechnologien mit getrennter Urin-Erfassung in Schweden. Wasser&Boden, 2002, 54/5, 20-24.; Palm O., Jonsson H., Malmen L.: Swedish Experience of Small-Scale Sanitation and Source Separating Systems. 30. Abwassertechnisches Seminar, 13. DECHEMA-Fachgespräch Umweltschutz, DESAR-Kleine Kläranlagen und Wasserwiederverwendung, Berichte aus Wassergüte- und Abfallwirtschaft Technische Universität München, 2001, Nr 161, 341-354. 64 Suligowski Z., Kononowicz Z. 2003. Instalacja toalety separującej. Przegląd Komunalny 11(146) i 12 (147), 56-60. 94 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU na pola uprawne w okolicach Sztokholmu. Ponadto w gminach nadmorskich (Gm. Goeteborg, Narkoeping), które charakteryzują się rozproszoną zabudową, przyjęto obligatoryjny obowiązek instalacji toalet separujących w obiektach mieszkalnych i użyteczności publicznej z uwagi na ochronę przed zanieczyszczeniami zbiorników wodnych. 3.6. Układy funkcjonalne toalety separującej mokrej Ponieważ praktyczne warunki stosowania toalety w układzie „mokrym” praktycznie nie różnią się od klasycznego rozwiązania wysokiej jakości, urządzenie może być stosowane w różnych wariantach technicznych65. Praktycznie wyróżnia się sześć podstawowych rozwiązań opartych na toalecie separującej. W przypadku, gdy toaleta separująca współpracuje z miejscową siecią kanalizacyjną możliwe jest jej dwojakie wykorzystanie: • jako źródła oszczędzania wody do spłukiwania, w odróżnieniu od dualnej instalacji wodociągowej66 nie zachodzi tu zagrożenie sanitarne i nie są konieczRys. 39. Przykłady obiektów w których zainstalowano toalety systemu DUBBLETTEN®: a – Centrum UNIVERSEUM (Göteborg), b – modernizowany budynek mieszkalny wielorodzinny (Norrköping), c – budynek koszar zaadaptowany na centrum spotkań młodzieży (Eksjö), d – osiedle willowe (Göteborg), e – rezydencja (Aneby), f – zabudowa wiejska (południe Szwecji), g – Centrum Ekologiczne (po lewej stronie, stała wystawa Politechnika w Göteborg) 65 Materiały firmy BB INNOVATION & CO AB. 66 Na ogół wykorzystuje się tu wody pochodzenia opadowego pochodzące z powierzchni dachowych, teoretycznie możliwe jest skierowanie również odpowiednio przetworzonych ścieków „szarych”; koszt bezpiecznej instalacji wynosi równowartość co najmniej kilku – kilkunastu tysięcy €. 95 ne specjalne zabezpieczenia; wszystkie ścieki trafiają do wspólnej instalacji kanalizacyjnej, oszczędność wody płuczącej oceniana jest na 80%, • jako urządzenia ograniczającego potrzeby w zakresie usuwania związków biogennych w trakcie oczyszczania ścieków; w klasycznej kanalizacji ścieków bytowych ich głównym źródłem jest mocz. W układzie biotoalety następuje bezodpływowa likwidacja ścieków i ich lokalne zagospodarowanie. Występują tu dwa podstawowe układy urządzeń – obok rozwiązania ze zintegrowanym we wspólnej obudowie układem przetwarzania ścieków kałowych i „szarych” występuje również wydzielony zbiornik na kał (i ewentualnie organiczne odpadki domowe). Odcieki ze zbiornika kału trafiają do instalacji ścieków „szarych” i razem trafiają do zbiornika – osadnika, skąd drenażem rozsączającym do gruntu. Układ usuwania uryny jest w obydwóch przypadkach taki sam. Toaleta separująca może również stanowić podstawę tradycyjnej małej kanalizacji (w Polsce w warunkach wiejskich dość często kwalifikowanej jako „zagrodowa”). Występują tu dwa podstawowe schematy: • układ klasycznego drenażu rozsączającego przy separacji moczu; kał i ścieki „szare” przechodzą przez osadnik, a następnie trafiają do gruntu, • układ zmodyfikowany w którym istnieją dwa zbiorniki bezodpływowe – na kał i na urynę; ścieki „szare” przechodzą przez zbiornik – osadnik, a dalej do drenażu rozsączającego. Powyższe wskazuje na znaczną elastyczność spłukiwanej toalety separującej jako elementu kanalizacji. Pozwala to na jej użycie w bardzo różnych warunkach – od standardowej „małej” – indywidualnej – kanalizacji, aż po instalacje w wielorodzinnych budynkach mieszkalnych czy też budynkach użyteczności publicznej. W odróżnieniu od rozwiązań „suchych” na pewno nie jest to rozwiązanie mniej lub bardziej zastępcze, ale w pełni konkurencyjne w stosunku do tradycyjnych. 96 TOALETA DUBBLETTEN – CZYLI ROZWIĄZANIE PROBLEMU PODSUMOWANIE Toaleta separująca od razu odchody stałe i płynne jest bardzo interesującym rozwiązaniem technicznym opartym na równoczesnym uwzględnieniu czynnika fizjologicznego i anatomicznego. Trzeba ją traktować jako logiczne rozwinięcie czynnika naturalnego, natomiast tradycyjna kanalizacja „mieszana” jest tworem sztucznym – zastępczym i w świetle obecnych doświadczeń zbyt często dalekim od doskonałości. Z kolei różne mniej lub bardziej utechnicznione sztuczne technologie oczyszczania ścieków starzeją się w miarę upływu czasu, bardzo znamienna jest tendencja powrotu do ulepszonych rozwiązań wykorzystujących procesy naturalne. Proponowana separacja kału i moczu znajduje tu swoje uzasadnienie i znowu pojawia się pytanie – po co łączyć i dopiero później oddzielać, kiedy można od razu uzyskać efekt separacji. Separacja moczu i odpowiednie postępowanie z nim pozwala uzyskać szereg efektów. Najważniejszym z nich jest ograniczenie emisji związków biogennych. Korzyści z separacji moczu nie można sprowadzać tylko do jego wykorzystania w celach nawozowych i w efekcie zwiększenia plonowania, ale pozwala ona ograniczyć potrzeby rozbudowy istniejących oczyszczalni ścieków. Jest to ważne również w sytuacjach traktowanych w formalnych regulacjach bardziej liberalnie. W praktyce również pochodzące od małych emitorów związki biogenne mogą stanowić bardzo poważne zagrożenie środowiska naturalnego. Szczególnym problemem jest tu eutrofizacja jezior. Spłukiwana toaleta separacyjna jest rozwiązaniem technicznym w pełni porównywalnym ze współczesnymi tradycyjnymi rozwiązaniami o najwyższym standardzie. Jako urządzenie techniczne może być ona stosowana w różnych wariantach, w pełni wyczerpujących istniejące potrzeby. 97 Notatki 98 Notatki 99 Notatki 100 DUBBLETTEN Przyroda Wskazała Drogę – Wybór Należy do Ciebie! Nowa Generacja WC – którą można zainstalować zarówno w mieście jak i na wsi Wysoki Standard – Techniczny – Estetyczny – Higieniczny Ekonomia = Ekologia Redukcja wody ok. 80% Alternatywa dla Centralnej Rozbudowy Redukcji Azotu w Oczyszczalniach Ścieków Redukcja Azotu ok. 83% Fosforu ok. 51% Potasu ok. 60 % Umożliwia Stopniowe Dostosowanie Istniejącego Systemu Wodno-Kanalizacyjnego do Warunków i Wymogów Ekologicznie Zrównoważonego Rozwoju Miast i Społeczeństwa. Partnerstwo „Budujmy Razem” tworzą: Warmińsko-Mazurski Zakład Doskonalenia Zawodowego w Olsztynie www.wmzdz.pl Polska Korporacja Techniki Sanitarnej Grzewczej Gazowej i Klimatyzacji www.sggik.pl Olsztyńska Izba Budowlana www.oib.com.pl Agencja Nieruchomości Rolnych oddział terenowy w Olsztynie www.anr.gov.pl Więcej informacji można uzyskać w Biurze Projektu: ul. Mickiewicza 5, 10 -548 Olsztyn tel.: 089 527 67 62; fax: 089 535 39 84 [email protected]