Umjetna močvarišta za čistu vodu

Europska Direktiva o vodama (WFD, 2000/60/EC) i Nitratna Direktiva su se kroz godine razvile u vrlo striktne legislative koje se snažno fokusiraju na utjecaj poljoprivredne proizvodnje i onečišćenja iz poljoprivredne proizvodnje na zdravlje ljudi i zaštitu okoliša. Glavni cilj obaju direktiva je zaštiti vodne resurse, promovirati njihovu održivu uporabu, te spriječiti njihovu daljnju kontaminaciju. Naime, statistika pripremljena u sklopu Nitratne Direktive navodi kako poljoprivredne aktivnosti predstavljaju najvećeg onečišćivača vodnih izvora [Meers i sur., 2015].

S ciljem smanjenja onečišćenja, ali i dostizanja višeg standarda u segmentu pročišćavanja otpadnih voda, poljoprivrednici u Europi koriste se različitim tehnikama – od postrojenja za oporavak pojedinih nutrijenata (npr. NH4 iz stajnjaka i digestata) i SBR uređaja do visoko efikasnih i sofisticiranih postrojenja s membranskim sustavom pročišćavanja. Jedna od tehnologija je i pročišćavanje vode izgradnjom tzv. umjetnih močvarišta, a koja će biti detaljnije opisana u nastavku.

Umjetna močvarišta ili biljni uređaji (engl. constructed wetlands) su posebno dizajnirane strukture plitkih i međusobno povezanih odjeljaka zasađenih ciljanom vegetacijom koji obrađuju otpadnu vodu. Koncept je otkriven još 1952. godine kada je dr. Kathe Seidel s Max Planck Instituta u Njemačkoj testirala efikasnost biljke rogoza u tretiranju otpadne vode. Prvo umjetno močvarište izgrađeno je 1967. godine u Nizozemskoj, a 1974. godine je slično močvarište podignuto i u Njemačkoj [Šperac, 2013]. Premda su se u početku umjetna močvarišta koristila za otpadnu vodu iz različitih izvora, od kraja 20. stoljeća u Europi je njihova namjena uglavnom fokusirana na rješavanje problema otpadne vode na farmama i u akvakulturnim sustavima. Sustav je posebno prepoznat i u Irskoj gdje je dr. Rory Harrington iz Irskog ureda za okoliš (Irish Department of Environment) 90-ih godina promovirao ovaj tip održivog pročišćavanja otpadne vode.

Slika 1. Umjetno močvarište na poljoprivrednoj farmi u Flandriji (Belgija)

Biljni uređaji za pročišćavanje otpadnih voda su prirodna alternativa konvencionalnim tehničkim metodama. Visoka produktivnost biljnog uređaja rezultat je velike aktivnosti mikrorganizama što ukazuje na visoki kapacitet tih sustava za razgradnjom organske tvari. Prilikom izgradnje i projektiranja biljnih uređaja projektantima je dana mogućnost odabira supstrata, tipa vegetacije, vrste protoka kroz sustav, vodeći pritom računa o tome da se proces pročišćavanja odvija pomoću bioloških, fizikalnih i kemijskih procesa, kao što su sedimentacija, precipitacija, adsorpcija, asimilacija putem biljnih tkiva i transformacija mikroorganizama [Stottmeister i sur., 2003].

Slika 2. Grafički prikaz biljnog uređaja (izvor fotografije)

Prema dijelu literature, Danska, Njemačka i Velika Britanija imaju preko 200 biljnih uređaja za obradu sanitarnih otpadnih voda, dok Sjeverna Amerika ima i više od 400 biljnih uređaja za obradu sanitarnih, industrijskih, poljopriivrednih i oborinskih otpadnih voda [Šperac, 2013]. U Hrvatskoj je razvoj biljnih uređaja tek na početku, s obzirom da je dosad izgrađeno tek 5 močvarišta i to na lokacijama prigradskog naselja Vinogradci u Belišću, autokampa Glavotok na Krku, autokampa Bijar na Cresu, te pilot uređaj Jakuševac [Šperac, 2013].

Biljni uređaji se, prema protoku vode, dijele na sustav s vertikalnim protokom i sustav s horizontalnim protokom, te na površinski i podpovršinski biljni uređaj. Površinski biljni uređaj je onaj u kojem je površina vode koja prolazi sustavom izložena atmosferi. Nadalje, biljni uređaj s površinskim tokom vode se sastoji od plitkog bazena s vodom, tlom ili drugim medijem koji pruža osnovu za rast močvarnih biljaka. S druge strane, podpovršinski uređaj se sastoji od nekoliko ukopanih i međusobno povezanih bazena obloženih folijom i djelomično ispunjenih granuliranim materijalom (zemlja ili kameni materijal).

Zaključno, tehnologija pročišćavanja otpadnih voda korištenjem biljnog uređaja se prema trenutnim saznanjima smatra ekološki prihvatljivim, ekonomski opravdanim i održivim načinom obrade vode.