Wdrożenie w Indiach technologii zdecentralizowanego oczyszczania ścieków
Indie borykają się z problemem niskiego wskaźnika oczyszczania ścieków, a ponad 90 milionów mieszkańców tego kraju nie ma odpowiedniego dostępu do wody bezpiecznej dla ich zdrowia. Obecnie już około jedna trzecia populacji mieszka w miastach, a proces urbanizacji tego kraju stale postępuje. Czynniki te sprawiają, że oczyszczanie ścieków komunalnych nabrało fundamentalnego znaczenia dla zdrowia publicznego. Jednym z rozwiązań są scentralizowane oczyszczalnie ścieków, jednak mogą okazać się zbyt skomplikowane i mało wydajne w środowisku miejskim. Projekt Saraswati 2.0 współfinansowany przez Unię Europejską i indyjski Departament Nauki i Technologii, poświęcony był badaniu możliwości wykorzystania zdecentralizowanych systemów jako bardziej elastycznej alternatywy, która może pomóc rozwiązać kwestie niedoboru wody, zapewniając uzdatnioną wodę do ponownego wykorzystania. „W krajach takich jak Indie fragmentaryczne planowanie przestrzenne i ogromna skala ośrodków miejskich sprawiają, że scentralizowane rozwiązania są, ogólnie rzecz biorąc, niewykonalne”, stwierdza Markus Starkl, koordynator projektu Saraswati 2.0 i starszy pracownik naukowy Uniwersytetu Przyrodniczego w Wiedniu w Austrii. „Zdecentralizowane systemy zapewniają możliwość ponownego wykorzystania oczyszczonych ścieków, co nie jest możliwe w systemach scentralizowanych ze względu na wysokie koszty związane z układaniem sieci rur”, dodaje Makarand Ghangrekar, profesor inżynierii lądowej w Indyjskim Instytucie Technologii w Kharagpur (IITKGP) i koordynator zespołu indyjskich uczonych biorących udział w projekcie Saraswati 2.0. Nazwa projektu pochodzi od imienia hinduskiej bogini wiedzy, muzyki, sztuki i natury, a także od nazwy świętej rzeki, która niegdyś płynęła przez Indie, a obecnie wyschła. Jest to kontynuacja poprzedniego projektu, który zakończył się w 2017 roku. W ramach projektu Saraswati 2.0 europejscy i indyjscy naukowcy testują szereg technologii oczyszczania ścieków i ponownego wykorzystania uzdatnionej wody, aby zidentyfikować najbardziej obiecujące rozwiązania określane jako najlepsze dostępne techniki (BAT) – technologie zatwierdzone przez organy regulacyjne po spełnieniu norm wymaganych do danego celu.
Testowanie technologii pilotażowych
W ramach projektu Saraswati 2.0 pilotowanych jest 10 rozwiązań w lokalizacjach wybranych na podstawie rekomendacji indyjskich partnerów. W Indyjskim Instytucie Technologii Bhubaneswar testowany jest zintegrowany system oczyszczania z zastosowaniem reaktora beztlenowego ze złożem zawieszonym (ang. upflow anaerobic sludge blanket, UASB). W wyniku procesu UASB powstaje granulowany osad w reaktorze, w którym ścieki są oczyszczane przez mikroorganizmy beztlenowe. „Udowodniono, że jest to wykonalna i opłacalna technologia dla regionów o cieplejszym klimacie”, podkreśla Ghangrekar. W Haridwarze, mieście położonym nad rzeką Ganges, testowana jest inna technologia, znana jako C-TECH. Jest to system z przepływem nieciągłym zwany reaktorem sekwencyjnym (ang. sequencing batch reactor, SBR), w którym wszystkie etapy oczyszczania są zintegrowane w jednym zbiorniku przed odprowadzeniem oczyszczonej wody. Technologia ta jest obecnie wykorzystywana w Indiach w dużych oczyszczalniach, natomiast zespół projektu Saraswati 2.0 postanowił poddać testom wersję o mniejszej skali, aby sprawdzić możliwość potencjalnego zastosowania w zdecentralizowanym oczyszczaniu. W ramach trzeciego projektu pilotażowego testowany jest bioreaktor fotoheterotroficzny, wykorzystywany do kolejnego etapu oczyszczania, mianowicie do uzdatniania oczyszczonych ścieków z beztlenowej komory fermentacyjnej. Technologia ta została zaproponowana przez Uniwersytet Techniczny w Delfcie i jest obecnie pilotowana w IITKGP. Pozostałe projekty pilotażowe poświęcone są innym rozwiązaniom, takim jak technologie oczyszczania ścieków z gospodarstw domowych, uzdatnianie oczyszczonych ścieków przy użyciu elektrycznie przewodzącego biofiltra, oczyszczanie osadów w celu zwiększenia zawartości metanu oraz bioreaktor z membraną jonowymienną do usuwania azotu.
Monitorowanie i ocena
Wszystkie instalacje pilotażowe zostały wdrożone w różnych lokalizacjach na terenie Indii i są obecnie eksploatowane. „Aktualnie trwa faza monitorowania i oceny projektu”, zauważa Starkl, dodając, że potrwa ona do końca 2023 roku. Mimo że wszystkie instalacje pilotażowe działają w warunkach instytucji publicznych, w ramach projektu przeprowadzono trzy warsztaty skierowane do lokalnych społeczności w Kalkucie, Bombaju i Ćennaj. „Ocena działania większości instalacji pilotażowych jest na zaawansowanym etapie; ponadto dla części pilotowanych technologii uzyskaliśmy już wiarygodne wyniki dotyczące ich wydajności”, zaznacza Ghangrekar. Współpraca między naukowcami z Unii Europejskiej i Indii przebiega bardzo sprawnie. „Nasz projekt potrwa jeszcze rok, gdyż jego zakończenie zaplanowane jest na lipiec 2024 roku”, dodaje Starkl. „Oczekujemy, że przeważająca część działań pilotażowych będzie kontynuowana po zakończeniu projektu, zwłaszcza że większość z nich została wdrożona w instytucjach”.
Słowa kluczowe
Saraswati 2.0, Indie, woda, oczyszczanie, zdecentralizowany, system, miejski, gospodarstwo domowe, monitorowanie, ocena, współpraca
