Wykorzystanie zanieczyszczonych ścieków do bezpiecznego nawadniania
W krajach borykających się z niedoborem wody decydenci szukają sposobów na recykling i ponowne wykorzystanie ścieków. W indyjskich miastach coraz powszechniejszą praktyką staje się oczyszczanie ścieków komunalnych i ponowne wykorzystywanie ich do nawadniania upraw roślin spożywczych. „Problem polega na tym, że praktyka ta jest w dużej mierze nieuregulowana”, mówi Kevin McGuigan, profesor fizyki medycznej na Royal College of Surgeons in Ireland i koordynator ze strony partnerów europejskich w projekcie PANI WATER. „Obecność pewnych nowo pojawiających się zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach, w tym bakterii i genów odpornych na antybiotyki, stwarza niepotrzebne ryzyko bioakumulacji w uprawach roślin, które ostatecznie są spożywane przez ludzi”. Przy wsparciu projektu PANI WATER McGuigan prowadzi wraz z Ritą Dhodapkar międzynarodową inicjatywę mającą na celu opracowanie i wdrożenie nowych technologii pozwalających na produkcję bezpiecznej wody irygacyjnej ze skażonych źródeł. Dhodapkar, starsza badaczka z indyjskiego CSIR-National Environmental Engineering Research Institute, pełniła funkcję koordynatorki indyjskiej części projektu.
Nowe technologie oczyszczania ścieków
Naukowcy rozpoczęli od analizy obecnego stanu oczyszczania ścieków w Indiach. Stworzyli bazę danych na temat nowo pojawiających się zanieczyszczeń, takich jak farmaceutyki i substancje zaburzające gospodarkę hormonalną, których obecność stwierdzono w oczyszczonych ściekach komunalnych. „Naszym celem było zidentyfikowanie niedoskonałości dostępnych technologii usuwania tych substancji ze ścieków”, wyjaśnia Dhodapkar. Mając do dyspozycji tę bazę danych, zespół projektu opracował trzy technologie, których zadaniem było wypełnienie zidentyfikowanych luk w oczyszczaniu ścieków. Jedną z nich był pilotażowy wielofunkcyjny reaktor pozwalający na oczyszczanie 50 000 litrów wody dziennie. Naukowcy opracowali również laboratoryjne urządzenie solarne umożliwiające usuwanie materii organicznej, drobnoustrojów i nowo pojawiających się zanieczyszczeń, takich jak bakterie oporne na antybiotyki, ze ścieków w miejscu, w którym trafiają one do głównego kolektora ściekowego. Prototypowe urządzenie jest w stanie oczyszczać do 100 litrów wody dziennie. Wreszcie, co nie mniej ważne, w ramach projektu opracowano zaawansowany proces oczyszczania utleniającego działający w oparciu o promieniowanie ultrafioletowe C (UVC). Instalacja pilotażowa wykorzystuje peroksydanty do oczyszczania nawet 10 000 litrów ścieków dziennie. Chociaż projekt skupiał się na oczyszczaniu ścieków, w jego ramach opracowano i wdrożono również nowe technologie uzdatniania wody pitnej. Obejmują one połączone technologie filtracji z użyciem węgla aktywnego i UVC-LED do usuwania drobnoustrojów, a także technologie elektrokoagulacji do usuwania arsenu, fluorków, żelaza i bakterii kałowych.
Demonstracja sposobu działania technologii
Pracując ramię w ramię, naukowcy z UE i ich indyjscy partnerzy przeprowadzili pomyślne testy tych technologii oczyszczania ścieków podczas szeregu badań pilotażowych zorganizowanych w różnych miastach indyjskich. Programy pilotażowe miały na celu zademonstrowanie, w jaki sposób technologie te mogą być wykorzystywane do usuwania nowo pojawiających się zanieczyszczeń, w tym bakterii opornych na antybiotyki, a także innych chemikaliów, toksyn i substancji zanieczyszczających. Dhodapkar i McGuigan zgadzają się co do tego, że te programy pilotażowe stanowią ważny krok w kierunku bezpiecznego wykorzystania ścieków w rolnictwie. „Było to pierwsze badanie terenowe o tej skali, poświęcone bezpiecznemu ponownemu wykorzystaniu ścieków w rolnictwie. Nie byłoby ono możliwe bez bezpośredniego zaangażowania naszej międzynarodowej interdyscyplinarnych sieci badaczy”, stwierdzają naukowcy we wspólnym oświadczeniu. Po zgromadzeniu tych wyników, unijni i indyjscy partnerzy projektu pracują obecnie nad raportem nt. polityki dotyczącym ponownego wykorzystania oczyszczonych ścieków do celów związanych z nawadnianiem.
Słowa kluczowe
PANI WATER, oczyszczone ścieki, ścieki, uprawy roślin spożywczych, zanieczyszczone ścieki, nawadnianie, Indie, woda, nowo pojawiające się zanieczyszczenia, oczyszczanie ścieków
