Na polskim rynku oferuje się szereg tzw. ekologicznych technologii oczyszczania ścieków. Rozwiązania te nie dorównują jednak metodzie ostatnio opracowanej i już wypróbowanej w warunkach komunalnych, przemysłowych i wiejskich na kontynencie północnoamerykańskim i w wielu innych miejscach reprezentujących szeroką gamę warunków biologicznych, klimatycznych i społecznych.
Koncepcyjnie najbliższe metodzie tu opisanej jest znane już w Polsce i od dawna stosowane oczyszczanie hydrobotaniczne w "trzcinówkach" i "korzeniówkach". Najlepszy chyba przykład osadniczej oczyszczalni hydrobotanicznej można oglądać w miasteczku Sława Śląska, u p. Paula Fiedlera. W porównaniu z oczyszczaniem hydrobiologicznym cieplarnianym, oczyszczanie hydrobotaniczne zajmuje kilkakrotnie większą powierzchnię i ma mniejszą wydajność w sezonie zimowym.
Oczyszczanie cieplarniane w porównaniu ze wszystkimi innymi metodami ma następujące zalety:
Polska na początku XXI w. pełnoprawny członek Unii Europejskiej, przykład w powszechnym stosowaniu ekologicznych technik gospodarki ściekowej w miastach, na wsi, w przemyśle...
Inne kraje spóźniły się z kompleksowym wykorzystaniem odpadów płynnych na szeroką skalę przy użyciu naturalnej metody, która ukazała się na skalę komercyjną dopiero w końcu XX w. Techniki opartej na procesie naśladującym przyrodę i przeniesionym do... cieplarni.
Technika ta umożliwiła efektywne uporządkowanie gospodarki wodnej i ściekowej warunek przyjęcia Polski do Unii Europejskiej. Ale nie tylko. Przerób odpadu, zwykle uważanego za kosztowny kłopot w coraz bardziej zagrożonym środowisku naturalnym, stał się dzięki tej technice podstawą dochodu narodowego, miejscowej działalności gospodarczej i zatrudnienia. Inne kraje nie potrafiły przełamać wewnętrznych barier i przekształcić swoich systemów gospodarki ściekowej, płacąc wymiernymi stratami gospodarczymi i zdrowotnymi.
Natomiast środowisko wodne między Odrą i Bugiem przyciąga turystów z całej Europy. Kąpiel w czystych wodach jest bezpieczniejsza niż w innych krajach, gdzie dopuszczalne stężenia toksyn w wodach powierzchniowych zaczęły zagrażać zdrowiu ludzkiemu w związku ze zwiększonym promieniowaniem ultrafioletowym przez uszkodzoną już w XX w. powłokę ozonową. Plaże Zatoki Gdańskiej i Zalewu Szczecińskiego, niegdyś zamknięte ze względów zdrowotnych, roją się od gości z całej Europy, umykających przed upałami i suszami ocieplającego się klimatu. Cały świat ceni polskie piwo i napoje chłodzące ze względu na wysoką jakość wody. Kraj stał się studnią Europy.
Rzymskie powiedzenie "Pecunia non olet" nabrało nowego znaczenia. Tak jak w Rzymie pieniądze zbierano za usługi sanitarne, tak w Polsce oczyszczalnie ścieków w wersji szklarniowej wytwarzają sporą cześć dochodu narodowego. Polska znowu stała się spichlerzem kontynentu, z tą różnicą, że rolna produkcja obszarowa jest uzupełniana intensywną produkcją ryb, warzyw, kwiatów, przypraw i owoców w tych samych obiektach, które mieszczą oczyszczalnie. Holenderskie plony szklarniowe nie mogą konkurować z polskimi. Ich ceny są wyższe o składnik amortyzacyjny kosztów kapitałowych, które w Polsce opłacane są przez wytwórców ścieków, a nie przez przemysł rolniczy i spożywczy, użytkujący te pomieszczenia do cennej produkcji roślinnej i rybnej.
Populacje łososia odżyły w mniejszych rzekach wpadających do Bałtyku i zaczynają powracać do Odry i Wisły. Eksport łososia niehodowlanego po klęsce epidemicznej ferm morskich w Norwegii, Szkocji i Kanadzie jest drugim po turystyce źródłem dochodu Pomorza. Na Śląsku popularna stała się eksportowa hodowla ryb i mięczaków morskich w niezależnych zbiornikach umieszczonych w szklarniach-oczyszczalniach, połączona zamkniętym obiegiem wody z produkcją hydroponiczną warzyw i kwiatów tropikalnych na rynek miejscowy. Paradoksalnie z punktu widzenia końca XX w., uprzemysłowiona Polska południowa jest największym producentem plonów hydroponicznych i ryb hodowlanych. Powrót rozmaitości flory i fauny w polskich rzekach, jeziorach i na terenach podmokłych oraz rekultywacja biologiczna byłych terenów przemysłowych, przy wykorzystaniu czystej wody odpływowej ze szklarni-oczyszczalni, wytypowały Polskę do przywództwa Komisji Różnorodności Biologicznej ONZ-etu.
Wędkarstwo, rybołówstwo rzeczne, rekreacja wodna, czysta woda pitna, miejscowa całoroczna produkcja warzyw i ryb hodowlanych to tylko niektóre znaki poprawy środowiska i działów gospodarki uzależnionych od niego. Jak to się stało? Dobrą orientację daje zimowy widok z lotu ptaka. Osiedla i dzielnice mieszkaniowe odznaczają się zielenią szklarni-oczyszczalni ścieków, usytuowanej w centrum, w parkach, przy szkołach lub po prostu w najniższym punkcie topograficznym. W XIX-wiecznych dzielnicach miast usunięto oficyny i umieszczono cieplarnie w centrum każdego kwartału jako integralną cześć osiedlowej zieleni. Przemysły produkujące odpady ciekłe, wysypiska śmieci i gnojowniki w gospodarstwach rolnych również można rozpoznać zimą z lotu ptaka dzięki charakterystycznej zieleni szklarni-oczyszczalni położonych przy tych obiektach.
Szklarnie-oczyszczalnie sfinansowano częściowo ze środków zaoszczędzonych na odbudowie i rozbudowie sieci kanalizacyjnej, bo nie wymagają one kosztownych przepompowni i kolektorów. Resztę kapitału spłacono z zysków z produkcji roślinnej i rybnej w pierwszych kilku latach eksploatacji hodowlanej oczyszczalni. Bardzo niskie koszty eksploatacyjne pokrywane są z miejscowej sprzedaży i z eksportu nadwyżek do krajów Unii Europejskiej. Produkcja ta w wielu rejonach kraju jest podstawą dochodu ludności. Na terenach tzw. PGR-ów z okresu komunizmu produkcja rolna w cieplarniach-oczyszczalniach rozwiązała problem zatrudnienia i podniosła poziom moralny i materialny ludności. Koszty kapitałowe były w tym wypadku szczególnie małe, gdyż wykorzystano byłe budynki PGR-skie po przeszkleniu dachów.
Prognozy Banku Światowego z 1998 r., przewidujące konieczność rocznych nakładów rzędu miliarda dolarów na uporządkowanie gospodarki ściekowej do standardu europejskiego, okazały się nieprawdziwe. Sama hodowla eksportowa ze szklarni-oczyszczalni przynosi Skarbowi Państwa roczny dochód podatkowy tego rzędu. Wartość rynkowa produktu eksportowego jest niemal 8 razy wyższa. Wartość produkcji rolnej z tych obiektów konsumowanej wewnątrz kraju szacuje się na podobną wartość.
Wewnętrzny popyt na szkło cieplarniane uplasował przemysł szklarski na konkurencyjnej pozycji na świecie. Asortyment produkcji obejmuje szkło przeciw ultrafioletowi, szkło okienne ocieplające i szkło pancerne bezsiatkowe, przy produkcji którego wykorzystuje się bogate złoża piasku i osiągnięcia polskiej myśli technicznej. Podobne osiągnięcia mają polscy chemicy w rozwoju specjalistycznych folii i materiałów plastikowych. Dr Mickiewicz-Zemaitaitis z Uniwersytetu Polsko-Litewskiego w Augustowie jest laureatem Nagrody Nobla w tej dziedzinie. Wynalazła ona plastik odporny na działanie promieni ultrafioletowych, rozwiązując ogólnoświatowy problem nietrwałości plastików i farb w pogarszających się z roku na rok warunkach promieniowania ultrafioletowego przez "dziurę ozonową".
Polscy urbaniści wygrali przetarg na opracowanie koncepcji i dokumentacji wykonawczej dla 20 stolic europejskich, dzięki doskonałym wynikom ich poprzedniego projektu (rehabilitacja środowiska miejskiego Zagłębia Ruhry przy pomocy cieplarnianego oczyszczania ścieków). Wspólnym problemem tych miast jest przestarzałość i niewydolność centralnych zakładów oczyszczania, szybko rosnące koszty remontowe kanalizacji dosyłowej i brak terenów na nowe zakłady oczyszczania.
Polska oferta pobiła propozycję przedstawioną przez Europejski Związek Wytwórców Urządzeń Ekotechnicznych (Siemens, Krupp, TechFrancaise, Brown-Boveri, Saab, Danfoss i Flygt), ponieważ zaoszczędzi władzom tych miast ponad 22 mld ECU, czyli 80% kosztów inwestycyjnych wynikających z najlepszych ofert konkurencyjnych, nie licząc korzyści estetycznych i rekreacyjnych środowiska miejskiego oraz pomijając wartość produkcji hodowlanej w cieplarniach-oczyszczalniach. Roczne oszczędności wynikające z eliminacji potrzeb rozbudowy i remontów infrastruktury kanalizacyjnej wyniosą 2,5 mld ECU. EkoTek Polska ma szansę wygrać przetarg na wykonawstwo tych projektów, ponieważ firma była głównym wykonawcą 6-letniego projektu w Zagłębiu Ruhry i praktycznie nie ma konkurencji w Europie.
Polska ekspertyza biologiczna w przeróbce systemów gospodarki ściekowej na technikę cieplarniano-hydrobiologiczną, szczególnie w kopalniach i na wysypiskach śmieci oraz w przemyśle spożywczym i chemicznym, ceniona jest na całym świecie. Chiny, Indie, Indonezja, Japonia, Izrael oraz Unia Arabska zawarły z Polską długoterminowe umowy na przeszczep ekspertyzy w zintegrowanych szklarniowych metodach oczyszczania ścieków, odzysku wody pitnej i produkcji żywności. Unia Afrykańska, dotknięta rosnącym brakiem wody pitnej i zubożeniem w wyniku zmiany klimatu, liczy na polską pomoc techniczną i na bogaty fundusz pomocy ofiarom zmiany klimatu, utworzony w Polsce w 2010 r. z małej opłaty dopisanej do cen żywności szklarniowej eksportowanej do krajów Unii Europejskiej. ONZ oficjalnie podjął decyzję, że polski model, po odpowiednim dostosowaniu do warunków na innych kontynentach, jest rozwiązaniem dla krajów o ograniczonych zasobach wodnych, kapitałowych i technicznych.
Te wynalazki, opracowania techniczne i ekspertyza są wynikiem licznych programów rozwojowych finansowanych przez EkoTek Polska koncernu utworzonego w 1999 r. EkoTek od kilkunastu lat znajduje się w czołówce firm z 11 krajów notowanych na Giełdzie Środkowoeuropejskiej w Warszawie. EkoTek przoduje w rozwoju metod biologicznych, praktyk hodowlanych i materiałów wykorzystywanych w cieplarniach-oczyszczalniach. EkoTek Polska zainwestował część zysków w ogólnokrajową sieć rehabilitacji rodzin patologicznych, przyspieszając proces regeneracji społeczeństwa polskiego po szkodach okresu komunizmu. EkoTek jest również głównym sponsorem rekultywacji i ekspansji naturalnego środowiska wodnego i podmokłego w Polsce środkowej i południowej. Po ukończeniu programu łączna pojemność wodna tych środowisk równać się będzie objętości pamiętnych fali powodziowych w 1997 i 2013 r.
W Polsce potrzeba wielkich nakładów na wprowadzenie nowych metod i inwestycji w celu rekultywacji środowiska wodno-gruntowego oraz polepszenia gospodarki wodno-ściekowej. Oczyszczalnie i systemy kanalizacyjne są przestarzałe lub niewydolne, wymagają remontów, rozbudowy i przeróbek, aby sprostać nowym wymaganiom ochrony środowiska naturalnego i ujęć wody pitnej. Nowoczesne oczyszczalnie nie rozwiązują problemu składowania i użytkowania osadów, które stanowią nie tylko problem objętościowy, ale również sanitarny na wysypiskach i w rekultywacji gruntów.
Polska podmiejska i wiejska stwarza szczególne problemy. Ogólnie brak systemów kanalizacyjnych i ścieki gromadzone są najczęściej w nieszczelnych szambach i gnojownikach. Osad z szamb często usuwany jest w sposób niekontrolowany, skażając środowisko, źródła wody pitnej i płody rolne. Ścieki bytowe i hodowlane na wsi przenikają do wód gruntowych i powierzchniowych.
Gminy i miasta mają zarazem inne potrzeby inwestycyjne, a baza podatkowa jest niewystarczająca. Wiele zakładów przemysłowych ma kłopoty z zachowaniem norm środowiskowych dla odpadów płynnych. Miasta, takie jak Szczecin, nie mają jeszcze oczyszczalni. Wypływy z wielu źródeł w całym niemal kraju przekraczają dopuszczalne limity i zanieczyszczają środowisko, przez co cierpią turystyka, hodowla ryb oraz jakość wody pitnej i przemysłowej. Szkody ekologiczne są niepoliczalne.
Uporządkowanie gospodarki ściekowej jest warunkiem przyjęcia Polski do Unii Europejskiej. Analizy Banku Światowego wskazują, że rocznie potrzeba nakładów rzędu 1-2 mld dolarów USA przez następne 20 lat, aby skanalizować miejscowości powyżej 2 tys. mieszkańców i zbudować dla nich oczyszczalnie. Koszty te nie uwzględniają miejscowości poniżej 2 tys. mieszkańców, wiejskiej zabudowy rozproszonej oraz ścieków rolniczych, gdzie przeważa obecnie niekontrolowana infiltracja ścieków do wód powierzchniowych i gruntowych.
Osadnictwo w zlewniach jezior ujęć wodnych dla miast wymaga systemów zbiorczych ścieków, aby polepszyć jakość wody pitnej. Np. wokół jeziora Miedwie, zaopatrującego Szczecin w wodę, znajduje się ok. 140 miejscowości o zaludnieniu do 1 500 mieszkańców. Infrastruktura kanalizacyjna i oczyszczalnie na terenach o niskiej gęstości zabudowy są inwestycjami kosztownymi w przeliczeniu na jednostkę ścieków i z reguły się ich nie podejmuje. Są również liczne przypadki wypływu wody częściowo oczyszczonej do źródeł wody pitnej miast. Takim przykładem jest miasteczko Sława Śląska, którego niedoczyszczone ścieki spowodowały spadek jakości wody w Jeziorze Sławskim, zaopatrującym Zieloną Górę w wodę pitną.
Potrzeby ściekowe miast w wielu wypadkach są nadal nierozwiązane mimo znacznych inwestycji ostatnich kilku lat. Nowe oczyszczalnie nie zawsze spełniają normy docelowe. Istnieją systemy kanalizacji ogólnospławnej, w których przypływy w okresach wzmożonych opadów atmosferycznych powodują przelewy ścieków sanitarnych do odbiorników powierzchniowych. Inwestycje ściekowe znacznie zwiększyły zadłużenie Polski w krajach Europy zachodniej i północnej.
Według szacunków z r. 1990, mających na celu określenie potrzeb inwestycyjnych dla przywrócenia wymaganej jakości wód do r. 2010, trzeba:
W tym czasie wykonano wiele inwestycji ściekowych, szczególnie w miastach. Np. według danych Głównego Urzędu Statystycznego, w 1994 r. oddano do eksploatacji 334 oczyszczalnie o łącznej przepustowości 0,84 mln m3/dobę. Dotychczasowe kryteria priorytetowe inwestycji obejmują ochronę ujęć wody pitnej i środowisk ekologicznych o zasięgu międzynarodowym (poprawa czystości wód Morza Bałtyckiego, rezerwat przygraniczny "Świdwie-Goettesheide" i inne). Priorytet mają również inwestycje o zasięgu ponadgminnym, z zapewnionym dofinansowaniem ze źródeł zagranicznych oraz przedsięwzięcia o dużym poparciu lokalnej społeczności. Niestety, aż 74 oczyszczalnie oddane do użytku w 1994 r. to oczyszczalnie mechaniczne, które nie są dobrym rozwiązaniem dla ochrony środowiska wodno-błotnego i higieny wód.
W tradycyjnej technologii ścieki poddawane są hałaśliwemu i cuchnącemu procesowi, który zużywa chemikalia na strącanie i koagulacje zanieczyszczeń, energię na pompowanie i procesy mechaniczne, oraz środki finansowe na utrzymanie i reperację urządzeń mechanicznych, zbiorników i rurociągów. Tradycyjna technologia nie rozwiązuje również problemu odpadu stałego zbieranego ze ścieku w formie osadu.
Oczyszczanie metodą tradycyjną można podzielić na trzy składowe:
Pierwsza składowa jest kosztowna, więc w większości projektów oczyszczalni tradycyjnych warunki finansowe i terenowe pozwalają tylko na częściową jej realizację. Wypływ zawiera więc związki fosforu, azotu oraz substancje trujące, które obciążają środowisko naturalne i powodują niepożądane zmiany w środowiskach wodnych, przybrzeżnych i podmokłych, często będących źródłem wody pitnej, podstawą rekreacji i podporą życia dla innych ekosystemów. Drobnoustroje chorobotwórcze w osadzie i w "zrzucie" płynnym z tradycyjnych zakładów oczyszczania neutralizuje się chemikaliami, które stanowią dodatkowe obciążenie dla środowiska.
Tradycyjny zakład oczyszczania położony jest zwykle na dużym obszarze poza miastem, oddzielonym strefą buforową od osiedli ze względu na uciążliwość estetyczną, akustyczną i zapachową. Ogranicza to w znacznym stopniu wolność wyboru terenu pod zakład i stwarza dodatkowe koszty przepompowni, kolektorów dosyłowych i kanału zrzutowego do rzeki lub jeziora. Lokalizacja dużych zakładów oczyszczania na terenach nieużytków, takich jak byle wysypiska, również utrudnia warunki budowlane i podnosi koszty inwestycji. Ciężkie zbiorniki i inne urządzenia procesu tradycyjnego wymagają bowiem sztywnego posadowienia, a grunty marginesowe są z reguły słabe, szczególnie przy lokalizacji w niskich punktach terenu dla optymalizacji przepływu z sieci dosyłowej. Np. w planowanej Oczyszczalni Pomorzany pod Szczecinem koszty palowania pod fundamenty wyniosą 40% samego kosztu budowy, a koszt przepompowni i kolektorów 20% kosztu całej inwestycji. Metoda cieplarniana eliminuje konieczność obu tych wydatków.
Proces tradycyjny zależy od infrastruktury kanalizacyjnej. W rejonach z siecią kanalizacji ogólnospławnej (np. dużs cześć terenu Szczecina) oczyszczalnie muszą przerabiać ogromne ilości wody opadowej i roztopowej o zupełnie innej charakterystyce niż ścieki bytowe lub gospodarcze. Wody opadowe i roztopowe obniżają temperaturę ścieku, zakłócając procesy biologiczne oczyszczalni tradycyjnej. W takich rejonach trzeba projektować zakłady oczyszczania z zapasem na przepływy opadowe, co znacznie zwiększa koszt inwestycji. Mimo to w czasie intensywnych opadów lub topnienia śniegu pojemność przerobowa zakładu jest przekraczana i następuje przelew rozczynu ścieku surowego do odbiornika. Polskie przepisy pozwalają na takie przelewy 10 razy w roku. Jest to nierozwiązany problem zdrowia publicznego.
Koncentracja ścieku z tysięcy źródeł w wielkich przepływach do centralnych zakładów oczyszczania nie tylko wymaga dodatkowych inwestycji kanalizacyjnych, lecz również dyktuje położenie zakładu w pobliżu dużych odbiorników powierzchniowych.
Metoda cieplarniana jest znacznie lepiej dostosowana do różnorodnych warunków miejscowych, przez co oszczędza dodatkowe koszty inwestycyjne, daje wolność lokalizacyjną i może wyeliminować problem przelewów w ogólnospławnych systemach kanalizacyjnych.
Proces tradycyjny produkuje ogromne ilości osadu, który stwarza wciąż nierozwiązany na świecie problem usuwania i składowania. Metale ciężkie ze ścieku koncentrują się w osadzie. Jest on również skażony zarazkami. W Czerwieńsku pod Zieloną Górą, rzekomo w jednym z najnowocześniejszych zakładów oczyszczania ścieków w Polsce skoagulowane i jeszcze nieprzetrawione fekalia zbierane są w worki, które wywozi się na miejscowe wysypisko!
W Europie problem osadów z oczyszczalni ścieków staje się palący i wprowadza się kosztowne, lecz wątpliwe ekologicznie rozwiązania, takie, jak spalanie w wysokiej temperaturze. Objętość odpadu stałego zostaje co prawda zmniejszona, lecz metale ciężkie pozostają w popiołach. Problem przenosi się bezpośrednio na zanieczyszczenie powietrza, przyczyniając się do skażenia gleby przez związki lotne wypłukane z atmosfery przez opady. Metale ciężkie z wysypisk popiołów są wypłukiwane i koncentrują się w ługach wysypiskowych. Problem zostaje przeniesiony na większy obszar.
Metoda cieplarniana nie produkuje praktycznie odpadów stałych, a metale ciężkie można trzymać w zamkniętym obiegu oczyszczalni przez dłuższy czas, aż do kontrolowanego usunięcia.
Natura przez setki milionów lat wypracowała skomplikowane systemy odzysku składników odżywczych ze środowiska. Proces o nazwie "Solar Aquatic System" (SAS) w polskim tłumaczeniu "metoda słoneczno-wodna" wykorzystuje energię słoneczną i całościowe procesy biologiczne charakterystyczne dla środowiska wodnego i podmokłego. Proces zachodzi pod dachem szklarni, bez potrzeby sztucznej ingerencji człowieka w postaci kosztownych instalacji mechanicznych, chemikaliów i energii.
W oczyszczalni SAS ścieki przechodzą przez serię otwartych zbiorników reaktorów biologicznych, w których żyją mikroorganizmy, algi, ślimaki, ryby, rośliny wodne i nadbrzeżne. Ta maszyna biologiczna wykonuje całą brudną robotę, po cichu i bez odorów. Oczyszczanie metodą SAS eliminuje uciążliwości tradycyjnych zakładów, a poziom wyczyszczenia wody jest nieporównywalnie wyższy przy kilkakrotnie niższych nakładach inwestycyjnych i kosztach eksploatacyjnych w porównaniu z procesem tradycyjnym.
Cieplarnie-oczyszczalnie można lokalizować wewnątrz nowych osiedli, aby wyeliminować potrzebę przepompowni i kanalizacji przesyłowej do centralnych zakładów oczyszczania ścieków. Szklarnie SAS stają się wiecznie zieloną atrakcją środowiska miejskiego. Wyglądają i pachną one jak palmiarnie. Wypływ jest czysty chemicznie i biologicznie i nadaje się do odprowadzenia do wód naturalnych, w grunt lub w system nawadniania upraw, bez potrzeby dodatkowego oczyszczania.
Wyposażenie technologiczne i urządzenia są proste i tanie. SAS stwarza wiec bezprecedensową szansę uniezależnienia od importu, kapitału i zadłużenia za granicą. Proces nie wymaga żadnych elementów wyposażenia lub konstrukcji, których nie ma na rynku polskim. Wygląd budynku może być przystosowany do lokalizacji. W warunkach miejskich mogą to być atrakcyjne, przeszklone konstrukcje, wolno stojące lub zintegrowane z budynkami jako pomieszczenia użytku publicznego. Na wsi lub w przypadku centralnych oczyszczalni miejskich zlokalizowanych na peryferiach mogą to być po prostu namioty foliowe.
Proces SAS można podzielić następująco:
Zbiornik wyrównawczo-mieszalny spełnia szereg zadań. Wyrównuje naturalne wahania przepływu ścieku, zapewniając równomierny wypływ do dalszych części procesu. Zbiornik jest ciągle zapowietrzony drobnopęcherzykowo, dzięki czemu cząstki stałe w ścieku są rozbijane i utrzymywane w zawiesinie. Bakterie tlenowe przetwarzają rozpuszczalne związki organiczne na wodę i dwutlenek węgla. Tłuszcze, białka i skrobie ulegają rozkładowi na prostsze związki, które będą skonsumowane w następnych fazach procesu. Napowietrzenie drobnopeęherzykowe od początku procesu zapewnia eliminację odoru.
Reaktory biologiczne to zbiorniki o średnicy ok. 2 m i wysokości do 2 m, wykonane z kręgu siatki metalowej, wewnątrz której umieszczono wykładzinę z przezroczystej folii w kształcie prostego worka. Przy powierzchni reaktora, na rozciągniętej siatce rosną rośliny wodne, błotne i nadbrzeżne. Na dnie umieszczona jest rura napowietrzająca. Turbulencja pęcherzyków nieustannie miesza zawiesinę i nie dopuszcza do osiadania szlamu. W reaktorze żyje szeroka gama organizmów, od bakterii poprzez mikrozooplankton, algi, ślimaki, po rośliny. Organizmy te jednocześnie utleniają azot amonowy do azotanów i usuwają część azotu i fosforu ogólnego. Konsumują również organiczne części zawiesiny, redukując biologiczne zapotrzebowanie tlenu. Przezroczyste ścianki reaktora zapewniają dostęp światła do procesów rozkładu i przyswajania zanieczyszczeń przez miniekosystem reaktora.
Zbiorniki osadowe mają konstrukcję podobną do reaktorów biologicznych, tylko dno ma kształt stożka dla łatwego zbioru i pompowania szlamu. W osadniku nie ma napowietrzania. Rosną w nim rośliny, które zapobiegają wytwarzaniu odorów oraz przechwytują część szlamu w systemach korzeniowych, gdzie ulega on rozkładowi. W odróżnieniu od oczyszczalni tradycyjnych, szlam zwracany jest na początek procesu do zbiornika wyrównawczego w celu recyrkulacji i zasilenia obiegu w drobnoustroje. Frakcja wodna z osadników przechodzi przez filtr piaskowy w celu oddzielenia zawiesiny przed wejściem do filtra korzeniowego. W filtrze piaskowym bakterie konsumują zawiesinę adsorbowaną na powierzchni ziaren kruszywa.
Filtr korzeniowy to płaski zbiornik betonowy wypełniony żwirem i obsadzony roślinnością bagienną. Ten ostatni stopień procesu szklarniowego przerabia azotany na azot w stanie gazowym, usuwa pozostały fosfor i związany azot oraz niszczy niektóre bakterie zakaźne działaniem substancji wydzielanych przez korzenie. Ewentualna zawiesina z filtra korzeniowego usuwana jest w końcowym filtrze piaskowym.
Dezynfekcja. Przed wyjściem do odbiornika zewnętrznego można umieścić lampę ultrafioletową do dezynfekcji przetrwalników bakterii i wirusów, jeśli woda ma być używana do nawadniania zraszalnego lub innych celów, gdzie istnieje ryzyko konsumpcji przez ludzi i zwierzęta. Zrzut do systemów nawadniania podpowierzchniowego lub do naturalnej filtracji podziemnej nie wymaga dezynfekcji wody odpływowej.
Sterowanie. Proces jest tak prosty i niezawodny, że nie trzeba czujników i systemów komputerowych, aby nadzorować jego przebieg. Jedyne urządzenia mechaniczne to pompa tłocząca ścieki na wejściu, pompa napowietrzająca i pompa szlamu. Wielce zróżnicowana flora i fauna SAS absorbuje i wyrównuje wahania w składzie ścieku wejściowego przez szybszy rozwój organizmów, dla których nieoczekiwana zmiana stanowi podstawę odżywczą. W jednym z kanadyjskich zakładów wskutek poczwórnego wzrostu normalnego przepływu szlam został przepchnięty do filtra korzeniowego i pokrył 2/3 jego powierzchni. Jakość odpływu nie ucierpiała, a warstwę szlamu zlikwidowały po pewnym czasie organizmy, które rozwinęły się spontanicznie, znalazłszy nowe źródło pożywienia.
Podstawowym źródłem energii niezbędnej do funkcjonowania procesu SAS jest światło. Umożliwia ono procesy fotosyntezy, od których zależy przetrwanie roślin, alg i planktonu. Te z kolei tworzą środowisko niezbędne dla innych organizmów, bez których proces SAS nie byłby efektywny. Niezbędność światła dla procesów życiowych zachodzących w cieplarni-oczyszczalni jest powodem umieszczenia SAS w szklarni lub namiocie foliowym. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest wykorzystanie energii słonecznej do ogrzania procesu SAS. W zakładzie SAS panuje atmosfera tropikalna.
Poza energią słoneczną proces SAS wymaga niewielkiej ilości energii elektrycznej do napędu pomp i energii cieplnej do sporadycznego ogrzewania procesu w okresie zimowym. Zasadnicze ciepło potrzebne do wydajnego funkcjonowania procesu SAS zawarte jest w ścieku. Dzięki położeniu oczyszczalni SAS blisko źródeł ściekowych ścieki bytowe na wejściu do procesu SAS w Kanadzie mają temperaturę ok. 15°C. Zużycie energii w pierwszych zakładach SAS wykonanych w Kanadzie jest znacznie mniejsze niż standardowe zużycie ok. 350 kWh na każde 1 000 m3 przepływu w nowszych oczyszczalniach systemu tradycyjnego. W zakładzie SAS zużycie energii ogranicza się do:
We wschodniej Polsce może być potrzebne podgrzewanie reaktorów biologicznych w mroźne dni, aby utrzymać temperaturę cieczy powyżej 10°C. W Kanadzie osiąga się to za pomocą grzałki zainstalowanej w reaktorze i włączanej automatycznie przez termostat.
Istnieje wiele sposobów dalszej redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną i ogrzewanie zimowe. W przyszłych projektach kanadyjskich zastosowana zostanie pompa cieplna, która zbiera ciepło zawarte w wodzie zrzutowej i przesyła je na początek procesu. Rozpatruje się również metodę napowietrzania o bardzo niskim zużyciu energii. Wykorzystanie energii słonecznej, pływowej i energii wiatru w zakładach SAS jest traktowane priorytetowo w tych projektach, które warunkują takie rozwiązania. Turbina wodna wolnoobrotowa nowa technika kanadyjska wykorzystująca energię pływów morskich i rzecznych może być stosowana do zasilania dużych zakładów SAS położonych nad rzekami, jak np. Oczyszczalnia Pomorzany pod Szczecinem.
W terenie spadzistym przepływ wejściowy ścieków do zbiornika wyrównawczego, reaktorów i filtrów może być całkowicie grawitacyjny. W tym układzie pompa podnosząca na wejściu jest zbędna i jedynie pompy szlamu i napowietrzanie stwarzają zapotrzebowanie energetyczne.
Bogata w dwutlenek węgla, wilgotna i ciepła atmosfera oczyszczalni SAS sprzyja hodowli warzyw, kwiatów tropikalnych i owoców. W Kanadzie wymiaruje się wysokość cieplarni SAS na dwie kondygnacje, aby pomieścić produkcję hydroponiczną nad procesem oczyszczania umieszczonym poniżej. Obieg wody nawadniającej produkcję roślinną jest niezależny od ścieku i oczyszczonej wody na wyjściu z zakładu. Nic nie stoi jednak na przeszkodzie, aby wykorzystać wyczyszczony i zdezynfekowany wypływ do nawadniania hydroponicznego. Można ponadto tak nastawić proces SAS, żeby wypływ zawierał dawkę związków azotu i fosforu dobraną do potrzeb nawozowych produkcji hydroponicznej.
Wśród projektów kanadyjskich są zintegrowane zakłady oczyszczeniowo-hodowlane, które wykorzystują do maksimum wodę i składniki odżywcze przechodzące przez oczyszczalnie. Powierzchnia rzutu szklarni jest powiększona, aby pomieścić zbiorniki do hodowli ryb i owoców morza. Woda odpadowa z hodowli ryb bogata jest w składniki łatwo przyswajalne przez rośliny, jest więc odprowadzana do nawadniania hydroponicznego w tej samej hali. Tego rodzaju system odzysku zasobów naturalnych i wykorzystania w produkcji żywności zwiększa konkurencyjność producenta. Jest to rozwiązanie o dużym popycie w rejonach ubogich w świeżą wodę.
Rośliny wodne i bagienne wykorzystywane w procesie SAS mogą również być bezpośrednim źródłem dochodu. W krajach rozwiniętych istnieje popyt na tego rodzaju roślinność. Jest ona sprzedawana w sklepach ogrodniczych właścicielom domów jednorodzinnych, którzy obsadzają nią sztuczny krajobraz przydomowy.
Objętość osadu do wywozu z procesu SAS jest niewspółmiernie mała w stosunku do procesu tradycyjnego. Od chwili powstania 2 lata temu oczyszczalnie SAS w Kanadzie nie wyprodukowały jeszcze szlamu i nie zaszła potrzeba jego usuwania. Osad jest utrzymywany w stanie zawiesinowym przez turbulencję napowietrzania z dna zbiornika wyrównawczego i reaktorów biologicznych. W reaktorach organizmy rozkładają cząsteczki stałe na gazy i elementy rozpuszczalne w wodzie, które stają się pożywieniem dla innych organizmów w reaktorze. Przed wejściem do filtrów piaskowych i korzeniowych szlam osiada w klarownikach, z których jest zwracany systemem zamkniętym na początek procesu.
Metoda SAS nie wymaga więc kosztów instalacyjnych i eksploatacyjnych nieodzownych w procesach tradycyjnych do oddzielania, fermentacji, koagulacji, zagęszczania, odwadniania higienizacji i transportu osadu poza teren oczyszczalni. Co ważniejsze, nie zaostrza się problemu wysypiskowego i użytkowego osadu, który jest skażony i może zawierać ponadnormowe koncentracje metali ciężkich. Jedynym odpadem z procesu SAS jest masa roślinna. Z doświadczeń kanadyjskich wynika, że powstaje niecałe 10 l suchej masy roślinnej (stan luźny na stosie) rocznie w przeliczeniu na mieszkańca użytkownika SAS. Przy prawidłowym zastosowaniu technik kompostowania objętość ta zmniejsza się co najmniej 10-krotnie. Dla porównania, tradycyjne oczyszczalnie produkują rocznie ponad 100 l osadów na mieszkańca. Objętość odpadów stałych z kanadyjskich oczyszczalni SAS ścieków bytowych jest więc 100 razy mniejsza niż w procesach tradycyjnych. Istnieje możliwość dalszego zmniejszania objętości odpadów roślinnych przez zwrócenie ich do obiegu SAS, gdzie ulegają przemianie na składniki odżywcze i zostają zużyte do procesów życiowych organizmów. Stwarza to możliwość przetrzymania metali ciężkich w systemie zamkniętym aż do czasu większej koncentracji i ściśle kontrolowanego usunięcia.
Liczne zakłady oczyszczania starszych roczników są niewydolne pod względem przepustowosci i jakości wody zrzutowej. Wiele obiektów powstałych nawet w ciągu kilku ostatnich lat nie jest w stanie osiągnąć normy wypływu. W najbliższej przyszłości standardy te zwiększą się na wzór obowiązujących w Unii Europejskiej.
Istnieją też względy jakościowe wody pitnej, w których na ogół dobre wskaźniki czystości wypływu z oczyszczalni nie są adekwatne i wymagają kosztownego polepszenia. Sława Śląska jest tego przykładem. Miasteczko wyładowuje wodę z lekkim nadmiarem elementów eutrofizujących, powodując zaglonienie Jeziora Sławskiego, zaopatrującego Zieloną Górę w wodę pitną.
We wszystkich powyższych przypadkach problemy niedoczyszczeń można rozwiązać przez włączenie cieplarni SAS do istniejącego procesu na terenie istniejącej oczyszczalni. W Kanadzie już opracowano i wykonano projekty tego typu. Mimo szerokiego rozrzutu wymaganych ulepszeń jakości wypływu, doczyszczeniowe instalacje SAS opierają się na tej samej zasadzie, co podstawowy proces oczyszczania cieplarniowego.
Koszt oczyszczania do I klasy czystości wody metodą SAS jest mniejszy niż koszt oczyszczania do niższego standardu w technologii tradycyjnej. Nieliczne technologie tradycyjne zdolne produkować wodę I klasy czystości nie mogą konkurować z SAS ani pod względem kosztów budowy, ani kosztów eksploatacyjnych. Nie sposób jest ulepszyć Matkę Naturę. Koszt pierwszego etapu Oczyszczalni Pomorzany szacowany jest na ok. 150-200 mln zł. W technologii SAS koszt ten zredukować można co najmniej o połowę. Zakładając produkcję szklarniową w pomieszczeniach SAS, Oczyszczalnia Pomorzany może być w ostatecznym rozrachunku czysto dochodowa.
Szklarnia SAS, zdolna oczyszczać 400 m3/dobę (ścieki sanitarne od ok. 1 500 ludzi), zajmuje powierzchnię do 2 tys. m2. Największe cieplarnie SAS obecnie w trakcie projektowania zdolne będą przerabiać 4 tys. m3/dobę (ścieki od ok. 15-20 tys. mieszkańców). Większe obiekty składają się z powtarzalnych modułów zaprojektowanych na 500-1500 użytkowników każdy, więc praktycznie nie ma górnej granicy wielkości oczyszczalni SAS.
Modułowy system umożliwia:
Powierzchnia terenu zajmowanego przez zakład SAS porównywalna jest do powierzchni zajmowanych przez oczyszczalnie tradycyjne. Np. projekt Oczyszczalni Pomorzany w Szczecinie przewiduje zajęcie 10 ha. Należy doliczyć powierzchnie strefy ochronnej i składowisk lub wysypisk osadów w technologii tradycyjnej, które są zupełnie zbędne w zakładach SAS. Według koncepcji opracowanej w Kanadzie, oczyszczalnia SAS o tej samej zdolności przerobowej co szczecińska zajęłaby 15 ha. Niemal całą powierzchnię szklarni SAS można wykorzystać na dochodową hodowlę roślin. Tańszym jednak i lepszym rozwiązaniem byłaby decentralizacja oczyszczania.
Wobec braku uciążliwości i dzięki wolności wyboru metody zrzutu do odbiorników powierzchniowych i podziemnych, zakład słoneczno-wodny może być zlokalizowany bezpośrednio przy źródle odpadów płynnych, miejskich i przemysłowych. SAS umożliwia decentralizację tradycyjnych systemów i może być rozbudowywany modułowo. Typowy mały kanadyjski moduł SAS oczyszcza ścieki od ok. 150-200 ludzi i zajmuje powierzchnię do 200 m2. Większe moduły mogą obsłużyć ok. 1000 mieszkańców. Grupy modułów mogą obsługiwać większe osiedla i gęstszą zabudowę.
Zasadniczą zaletą SAS jest niezależność od istniejących systemów kanalizacji oraz wolność wyboru lokalizacji zakładu. SAS nadaje się więc dla osiedli, których budowa uzależniona jest od pozwolenia na podłączenie do istniejącego systemu kanalizacji przesyłowej. SAS jest atrakcyjny również dla osiedli planowanych w dużej odległości od istniejącego uzbrojenia kanalizacyjnego, a więc o potencjalnie wysokich kosztach podłączenia. Spółdzielnie mieszkaniowe, wnioskodawcy nowych osiedli, przemyśl spożywczy i in. będą zainteresowani procesem SAS, gdyż otwiera on możliwości rozwoju na peryferiach miejskich i terenach wiejskich nieuzbrojonych, gdzie ceny gruntów są niższe niż na terenach zurbanizowanych.
Wariant zdecentralizowany SAS jest równie atrakcyjny dla miast bez oczyszczalni ścieków. Koszt kolektorów, przepompowni i kanałów zrzutowych stanowi znaczną cześć ogólnego kosztu miejskiego systemu kanalizacji i oczyszczania. Przez decentralizację oczyszczania można w takich przypadkach uniknąć tych dodatkowych kosztów inwestycyjnych, jak również kosztów utrzymania tych obiektów.
Decentralizację umożliwia niezależne oczyszczanie ścieków gospodarczych na terenie miasta. Producentów kłopotliwych ścieków (przemyśl spożywczy, szpitale, punkty zbiorcze fekaliów z szamb) można odłączyć od istniejącej sieci zbiorczej bytowo-gospodarczej i założyć niezależne zakłady SAS do ich indywidualnej obsługi. Tym samym ujednolici się skład ścieku przeznaczonego do centralnej oczyszczalni. Liczne problemy istniejących oczyszczalni spowodowane są różnorodnością źródłową materiału ściekowego. Same ścieki bytowe są stosunkowo stałe pod względem ładunku zanieczyszczeń i przepływów.
Ścieki opadowe nie wymagają oczyszczania tą samą metodą co inne. Zdecentralizowane zakłady SAS umożliwiają rozdział istniejących systemów kanalizacji ogólnospławnej na małe podsystemy zbierające ścieki do miejscowych zakładów SAS. Po niewielkich przeróbkach połączeń kanały przesyłowe i kolektory mogą służyć jedynie drenażowi wód opadowych.
Większość ścieków opadowych można kierować do osadników ukształtowanych jako stawy i jeziorka na terenach zielonych miasta. Z osadników woda przepływa powoli przez filtry biologiczne, np. "korzeniówki". Z filtrów biologicznych woda wsiąka w grunt lub spływa do wód naturalnych. Filtry biologiczne są proste i tanie. Działają na zasadach podobnych do SAS, ale nie wymagających pomieszczenia. Woda opadowa przepływa przez żwir i piasek w obecności trzciny i innych roślin ze środowiska podmokłego. Rośliny te, jak i towarzysząca flora i fauna, oczyszczają ściek opadowy do I klasy czystości. Produkty petrochemiczne spłukane z nawierzchni ulic i parkingów ulegają rozkładowi przez bakterie żerujące na tych produktach. Filtry biologiczne z łatwością można wkomponować w istniejące w krajobrazie miejskim tereny zielone. Mogą one również być podstawą regeneracji zdewastowanych terenów na cele miejskiej zieleni. Wiele innych rozwiązań opracowano ostatnio w krajach rozwiniętych w związku z rosnącym problemem zanieczyszczenia wód odpływem drenażowym z dróg i z utwardzonych powierzchni miast.
Rozwiązania takie mogą zmniejszyć wymagania przepustowe zakładu, gdyż istnieje wtedy możliwość rozdziału ścieków od wody opadowej w ogólnospławnych systemach kanalizacyjnych. Szczeciński projekt uwzględnia 50-procentowy dodatek do przepustowości z przepływów deszczowych. Dodatek ten można znacznie zmniejszyć w wariancie zdecentralizowanym. Przy zastosowaniu otwartych filtrów biologicznych rozrzuconych po terenie miasta prawdopodobnie można znacznie zmniejszyć ilość wody opadowej w ściekach bytowych. Decentralizacja dodatkowo stwarza korzyści estetyczne i społeczne w środowisku zurbanizowanym.
Od 1992 r. kiedy pod egidą i ze znacznym wkładem finansowym amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska proces oczyszczania SAS dopracowano do wersji komercyjnej, powstały cieplarnie SAS w USA, Kanadzie i w wielu innych krajach. Wszystkie bez wyjątku zakłady SAS stały się przedmiotem miejscowej dumy, a nie przedmiotem wstydu. W miejscowościach Bear River i Errington w Kanadzie stanowią one nawet atrakcję turystyczną. Przyciągając tysiące gości, wzbogacają miejscową gospodarkę. W Weston w stanie Massachussetts cieplarnie SAS zlokalizowano przy reprezentacyjnej ulicy, obok luksusowych sklepów i ozdobnych skwerów.
Wypływ z oczyszczalni typu SAS przewyższa obecne wymagania Unii Europejskiej (UE). Poniższa tabela porównuje wskaźniki wypływu z oczyszczalni kanadyjskich SAS z normą europejską oraz z docelową jakością wody zrzutowej z Oczyszczalni Pomorzany. Od r. 2000 planuje się zaostrzenie przepisów UE. Nowe obiekty w Polsce będą musiały spełniać nowe wymagania europejskie.
| Składnik | Norma UE | Pomorzany | SAS |
| Zawiesina ogólna w mg/litr | 20 | 20 | 1-9 |
| Biologiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT) w mgO2/litr | 15 | 15 | 1-7 |
| Azot ogólny w mgN/litr | 10*) | 12 | 6 |
| Azot amonowy w mgNH4/litr | 30 | 6 | 0,2-5 |
| Fosfor ogólny w mgP/litr | 1,2 | 1,5 | <=1 |
Osiągi jakościowe obecnie stosowanych w Kanadzie procesów SAS porównać można z osiągami technologii BIOOXYBLOK wprowadzanej w średniej wielkości miejscowościach w Polsce. Np. oczyszczalnia 10 tys. m3/dobę w Goleniowie produkuje zawiesinę w ilości 6,3 mg/litr; BZT 6,1 mg/l; azot 3,3 mg/l i fosfor 0,37 mg/l. Podobne osiągi mają Pyrzyce i Stargard Szczeciński. Są to rezultaty, jakie mają obowiązywać po r. 2000. Pozornie niskie koszty inwestycyjne tych oczyszczalni nie obejmują jednak kosztów gospodarki odpadem stałym.
Nowe oczyszczalnie w Polsce nie zawsze spełniają obecną normę UE. Dla przykładu oczyszczalnia w Kamieniu Pomorskim zaprojektowana na 5,3 m3/dobę, testowana przy 1,2 m3/dobę, wykazała znakomite usuwanie zawiesiny (7 mg/litr) i dobre zmniejszanie biologicznego zapotrzebowania tlenu (BZT 12,8 mg/litr), lecz azot ogólny (22,6 mg/litr) i fosfor ogólny (3,1 mg/litr) pozostawiają wiele do życzenia.
Liczne nowe obiekty są niedociążone w stosunku do przepływów docelowych, w związku z czym sprawiają wrażenie spełniających zamierzony cel. Np. mała oczyszczalnia wiejska systemu BIOBLOK w Bielicach w woj. szczecińskim zaprojektowana na 87 m3/dobę, testowana w przepływie 22,7 m3/dobę, wykazała zawiesinę 18 mg/l, BZT 15 mg/l, azot ogólny 15 mg/l i fosfor ogólny 1,5 mg/l. Trudno stwierdzić, w jakim stopniu wzrost przepływu rzutować będzie na jakość oczyszczonej wody. Najprawdopodobniej spadnie jakość.
Istnieje możliwość regulacji procesu SAS dla osiągnięcia pożądanego wyniku. Np. jeśli wymagana jest mała zawartość fosforu w wypływie, sądzi się więcej roślinności defosfatyzującej w filtrze korzeniowym lub nastawia się proces na dłuższy czas retencji. W zakładach SAS połączonych z hydroponiką projektuje się filtry torfowe lub z kruszywa porowatego, których po spełnieniu zadania defosfatyzacji używa się jako źródło fosforu dla hodowanej kultury roślinnej.
Sezonowe odchyłki jakości wypływu z procesu SAS są niewielkie w porównaniu z technologiami tradycyjnymi, ponieważ główną pracę oczyszczającą wykonują drobnoustroje zamieszkujące w systemach korzeniowych, a te nie obumierają w sezonie zimowym.
SAS oczyszcza również odpady płynne, uważane za niezwykle problematyczne. Należą do nich:
Dotychczas wykonano wiele zakładów SAS o różnej przepustowości i dla różnych użytkowników, od miasteczek, przez fermy zwierzęce, po wysypiska śmieci, przemyśl spożywczy i chemiczny w USA, Kanadzie i innych krajach. W fazie planowania i projektowania są liczne nowe instalacje, włącznie ze zintegrowanymi hodowlami roślin, drobiu i ryb w zakładach SAS.
SAS zdał egzamin na farmie mlecznej w USA. W wielkich kanadyjskich zakładach produkcji mocznika dla rolnictwa w miejscowości Fort Saskatchewan zastosowano SAS w oczyszczaniu wody ściekowej bogatej w amoniak. W Harwich w stanie Massachusetts zawartość szamb obsługujących 10 tys. mieszkańców była oczyszczana metodą SAS przez 2 lata w ramach projektu pilotowego nadzorowanego przez stanowy wydział ochrony środowiska. Projekt ten udowodnił, że SAS produkuje wodę o czystości dopuszczanej do wyładowania w gruntowe źródło wody pitnej. Ze względu na specyficzne warunki geograficzne Harwich nie może wpuszczać ścieków do odbiornika powierzchniowego, a jedynym źródłem wody pitnej jest woda gruntowa.
W Meksyku na ukończeniu jest oczyszczalnia SAS nie wymagająca szklarni ze względu na gorący klimat. Obiekt ten znajduje się w reprezentacyjnej miejscowości turystycznej i jest chyba najpiękniejszym zakładem SAS na świecie. Miejscowi Indianie Majowie przerobili regularny układ reaktorów i filtrów w sposób harmonizujący z nieregularną i pochyloną działką w wąwozie, osiągając przy tym grawitacyjny przepływ ścieków przez zakład. Użyto naturalne materiały wykończeniowe, jak rury bambusowe, tynk glinowy na zbiornikach betonowych i płaskorzeźby z wypalanej gliny, gdyż na terenie oczyszczalni ma znajdować się... bar pod parasolami.
W różnych stadiach planowania i projektowania znajdują się rozmaite zakłady oczyszczania metodą słoneczno-wodną. Kilka projektów dla dużych szkół zawodowych ma za główny cel kształcenie specjalistów w tej metodzie. W większości przypadków szkolne szklarnie SAS wykorzystywane będą również do eksperymentów z produkcją hydroponiczną, hodowlą ryb i mięczaków morskich. Podobnym celom ma służyć instalacja SAS w stałym pawilonie edukacyjno-wystawowym w centrum Vancouveru.
W opracowaniu jest kilka kompleksów bloków mieszkaniowych. W niektórych z nich oczyszczalnia SAS będzie stanowić element użytkowo-ozdobny dużego atrium o dostępie ogólnym. W jednym wypadku jest to kompleks zlokalizowany na wąskim pasie przybrzeżnym, gdzie niemożliwe jest podłączenie do sieci kanalizacyjnej, a wyładowanie do zatoki morskiej zabronione jest przepisami ochrony środowiska.
Wiele kanadyjskich osiedli indiańskich odosobnionych od infrastruktury oczekuje na budowę szklarni SAS. Uzasadnieniem dla tych obiektów jest nie tylko ochrona przyległych środowisk wodnych i błotnych, lecz również łatwość obsługi, niezawodność i prostota działania systemu oraz zgodność zasad SAS z filozofią Indian.
Największa instalacja SAS do oczyszczania ścieków przemysłowych (dzienny przepływ 400 m3) powstaje w Fort Saskatchewan. Ścieki będą oczyszczane do I klasy czystości i wyładowywane bezpośrednio do jednej z głównych rzek w Kanadzie.
W miejscowości nadmorskiej Union Bay w Kolumbii Brytyjskiej migracja ścieków bytowych z filtrów gruntowych do morza zagraża fermom ostrygowym wzdłuż wybrzeża. Straty roczne spowodowane skażeniem ostryg w tym rejonie wynoszą kilka milionów dolarów. Planuje się budowę zakładu SAS za mały ułamek tej sumy. Hodowla ostryg jest głównym źródłem dochodu miejscowej ludności.
Ciekawym projektem jest doczyszczalnia SAS dla niewydolnego tradycyjnego zakładu oczyszczania w Jordanii. Po usprawnieniu metodą SAS zakład ten zwiększy przepustowość do 6,8 m3 na dobę i produkować będzie zieloną paszę dla kur i ryb, jak również odzyskiwać wodę do celów rolniczych i przemysłowych. Inny projekt w Jordanii będzie obsługiwał osiedle 1 000 domków jednorodzinnych.
Zalety ekonomiczne, ekologiczne i społeczne metody SAS nie mają precedensu w gospodarce wodno-ściekowej nawet w krajach najbardziej zaawansowanych. Włączenie produkcji cieplarnianej rokuje możliwości wzrostu ogólnego dobrobytu w Polsce. Dobra dostępność źródeł finansowych z funduszów ochrony środowiska, w połączeniu ze znakomitą rentownością oczyszczalni-cieplarni produkcyjnych rokują ogólną dostępność i efektywność inwestycji SAS dla polskich użytkowników, od wiosek po wielkie miasta.
Wejście na rynek polski z metodą SAS jest łatwiejsze niż w krajach rozwiniętych. W Polsce nie wykształciły się jeszcze naciski polityczne grup przemysłowych, które w świecie zachodnim są przeszkodą w rozpowszechnianiu metody SAS ze względów konkurencyjnych. Zachodnie grupy nacisku nie działają jeszcze w Polsce, chociaż takie ryzyko wzrasta ze zbliżającym się przyjęciem Polski do Unii Europejskiej. Wczesne sygnały nacisku przemysłu Europy Zachodniej widać w analizach polskich potrzeb infrastruktury ściekowej, wykonanych ostatnio przez Bank Światowy. W analizach tych metody oczyszczania są wykonane stronniczo na korzyść producentów sprzętu, wyposażenia i chemikaliów stosowanych w oczyszczalniach tradycyjnych, mimo że metoda SAS znana jest w literaturze fachowej od ponad 10 lat.
Istnieje parę możliwości wdrażania technologii SAS w Polsce. Najprostsza polega na wolnej drodze dla firm wdrażających SAS na wolnym rynku. Klienci lepiej sytuowani finansowo (niektóre gminy, zakłady przemysłowe, spółdzielnie mieszkaniowe i osiedlowe, wnioskodawcy nowych osiedli) będą w stanie skorzystać z oferowanych usług SAS za własne środki kapitałowe, jeśli rachunek ekonomiczny wykaże rentowność takiego przedsięwzięcia.
Użytkownika w Polsce na ogół nie stać na inwestycje komunalne i uzbrojeniowe, a tradycyjne oczyszczalnie są kosztowne i uciążliwe. Problem rozwiązać mogłyby firmy wdrążające SAS, lecz jednocześnie zdolne oferować całokształt usług (planowanie, finansowanie, budowa, eksploatacja SAS, hodowla szklarniowa) koniecznych do szybkiego wprowadzania metody SAS na szeroką skalę. Firmy takie mogłyby działać jako prywatne przedsiębiorstwa użyteczności publicznej (PUP). PUP przejmuje odpowiedzialność za oczyszczanie w zamian za płatności miesięczne od użytkowników. W ten sposób inwestorzy czerpią długoterminowy dochód ze swych wkładów, a użytkownik spłaca koszty kapitałowe i bieżące przez okres umowy. Po tym okresie oczyszczalnia może przejść na własność użytkownika.
Prywatne PUP mogą być najlepszym rozwiązaniem w polskich warunkach. Około połowa kosztów zakładu SAS kwalifikuje się pod korzystną pożyczkę z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Sektor prywatny prawdopodobnie będzie w stanie zorganizować pozostały kapitał z takich źródeł, jak EkoFundusz lub zagraniczne pożyczki i dotacje rozwojowe dostępne na polskim rynku kapitałowym. Potencjał produkcji hodowlanej w oczyszczalni otwiera też możliwość uzyskania środków z funduszy rozwoju wsi i rolnictwa. Kluczem do powodzenia rozwiązań typu PUP będzie jednak opracowanie prawodawstwa chroniącego firmę PUP przed niewypłacalnością klienta.
Wariantem tego rozwiązania jest firma wieczyście posiadająca oczyszczalnie na gruncie wykupionym od użytkownika oczyszczalni. Na podstawie umowy prawnej firma zobowiązana byłaby wieczyście do oczyszczania ścieków w zamian za umówione opłaty. Opłaty mogą być zmniejszone lub umorzone w późniejszym okresie, kiedy hodowla zacznie przynosić zyski. Firma posiada obiekt głównie dla czerpania zysków z hodowli założonej w pomieszczeniu oczyszczalni.
Szereg okoliczności stwarza sytuację korzystną dla zmniejszenia i szybszej spłaty kosztów kapitałowych z jednoczesnym pokryciem kosztów bieżących. Firma prowadząca produkcję hodowlaną w obiektach SAS znacznie zwiększy margines zysku po spłaceniu kapitału. Zmniejszenie wymagań kapitałowych przez uzyskanie dofinansowania rządowego zwiększyłoby atrakcyjność kompleksowego rozwoju oczyszczalni SAS mieszczących hodowlę roślinną i rybną.
Wolna przestrzeń w górnym poziomie cieplarni SAS nadaje się na hodowlę warzyw, przypraw, kwiatów tropikalnych, a nawet owoców, co stwarza ogromne możliwości dochodowe. Można również połączyć produkcję hydroponiczną z hodowlą ryb na nieco zwiększonym planie szklarni. Woda odpadowa z hodowli ryb nadaje się do nawadniania produkcji hydroponicznej.
Na terenach wiejskich i podmiejskich istnieje możliwość instalacji SAS hodowlanej w istniejących niewykorzystanych szklarniach i budynkach byłych PGR-ów. Mieściłyby one oczyszczalnie osadu z szamb, dostarczanego cysternami z rozproszonych terenów wiejskich lub terenów podmiejskich pozbawionych kanalizacji. Gnojowniki, rzeźnie i fermy drobiowe również można zintegrować z takimi oczyszczalniami przez zorganizowanie transportu odpadów rurociągiem lub cysterną.
Budynki gospodarcze PGR-ów nadają się do procesu SAS i hodowli wewnętrznej po wymianie pokrycia dachowego na szkło lub folię i pomalowaniu wnętrz na jasny kolor. W przypadku niedoboru światła dla procesu SAS można instalować światłowodowe koncentratory przekazujące zewnętrzne światło wprost do reaktorów biologicznych. Rozwiązanie to mogłoby lepiej służyć potrzebom we wschodniej Polsce, gdzie może częściej zaistnieć potrzeba ogrzewania procesu SAS i hodowli w sezonie zimowym. Murowane budynki lepiej izolują termicznie niż szklarnie i namioty foliowe.
Koszty budowy zakładów SAS są stosunkowo niskie przy zastosowaniu krajowych materiałów i robocizny. Możliwość zastosowania procesu SAS do różnorodnych przepływów ścieków i ładunku zanieczyszczeniowego oraz możliwość modulowania zakładów oczyszczania pozwalają na prefabrykację kompletnych cieplarni i wyposażenia. Zakład (lub zakłady) prefabrykacji przygotowują kompletne pakiety w kontenerach transportowych, łącznie z wyposażeniem do produkcji hodowlanej. Kontenery dostarczane są na miejsce budowy na czas potrzebny do ukończenia projektu, co zabezpiecza materiały przed zniszczeniem i kradzieżą.
Hodowla organizmów tworzących ekosystemy SAS może być prowadzona na "fermach" specjalnie wybranych do tego celu w środowisku naturalnym. Fermy te zaopatrują nowe instalacje SAS w kompletne zestawy organizmów użytkowanych w procesie SAS, przez co unika się wyszukiwania gatunków w okolicach nowego obiektu i związanej z tym dewastacji środowisk podmokłych i wodnych. Na fermach łatwiej również prowadzić kontrolę jakości materiału biologicznego oraz hodowlę i eksperymentowanie organizmami rzadkimi i znajdującymi się pod ochroną. Zniszczenia na fermie podlegałyby racjonalnej rekultywacji.
obok: Makieta opracowywanego zakładu
osiedlowego. W środku centrum
hodowlane i biuro.
W pierwszej kolejności chcemy przeprosić za przekręcenie nazwiska autorem "donosu" Opinia publiczna odnośnie olimpiady..., który ukazał się w ZB nr 16(118)/98, s.66, jest Robert Siudak (nie: Siudek jak zostało podane). Żeby w przyszłości uniknąć takich nieporozumień, prosimy o przysyłanie możliwie jak najbardziej czytelnych tekstów.
W ZB nr 15(117)/98, s.52, w czwartym punkcie Podsumowania Ogólnopolskiego Biwaku Obrońców Praw Zwierząt... powtórzyliśmy za autorami błędną wiadomość, bowiem Marek Szpirko z S.E.K. "Zielona Tarcza" mówił na biwaku o Tajwanie (nie o Tajlandii). Oczywiście petycja została wysłana do rządu... tajwańskiego. Przepraszamy za dezinformację i dziękujemy Markowi Szpirce za sprostowanie.
Natomiast ostatni akapit artykułu Krzysztofa Piaskowskiego Przyrost albo postęp, czyli rozważania o demografii (ZB nr 12(114)/98, s.55) powinien brzmieć: Zgadzam się, że działalność ludzka wywiera ogromny wpływ na środowisko, stanowiąc często przyczynę jego degradacji. Moim zdaniem jednak, trzeba walczyć o zmiany "jakości życia", a nie z życiem. W każdym działaniu powinniśmy rozpatrywać swoje zamierzenia w kontekście wolności każdego człowieka do życia i do dawania życia. Wszelkie głosy nawołujące do zmniejszenia liczby ludzi z powodów ekologicznych to głosy nawołujące do totalitaryzmu ekototalitaryzmu. A z tym, ja się nie zgadzam. Bo o co w sumie walczą ekolodzy? O życie. Największą wartość na tym ziemskim padole.
Tekst Człowiek a rytmy przyrody w ZB 16(118)/98 s. 36-39 tłumaczył Piotr Bein, Jadwiga Łopata dokonała korekty.
Jeszcze raz pragniemy przeprosić wszystkich Autorów i Czytelników.
(red.)