Żywe oczyszczalnie

Rośliny oczeretowe pochłaniają to, co zanieczyszcza nasze wody

Trzcina pospolita, pałka szerokolistna lub kosaciec żółty to tzw. rośliny oczeretowe. Rosną na bagnach, przy brzegach jezior, na gliniankach i w wilgotnych rowach, a więc tam, gdzie inne rośliny udusiłyby się z braku tlenu w podłożu, w którym tkwią korzenie. Dla roślin bagiennych i wodnych brak tlenu nie jest groźny, bo dzięki ich budowie tlen może być dostarczany korzeniom przez części naziemne. Ponieważ rozrośnięte korzenie i kłącza uwalniają część dostarczanego im tlenu, więc tym samym w podłożu mogą rozwijać się drobnoustroje.
Rośliny oczeretowe, a także wierzba wiciowa, mają jeszcze jedną cenną właściwość: pochłaniają składniki, które zanieczyszczają wodę, oczyszczają ścieki. Oczyszczają tym skuteczniej, że ich pokarmowe potrzeby są wyjątkowo duże. Co więcej: substancje zanieczyszczające wodę lub grunt są unieszkodliwiane również przez organizmy rozwijające się w strefie korzeniowej tych roślin.
Te właściwości oczeretów wykorzystywano już w dawnych Chinach i Indiach. W Europie zainteresowano się nimi w połowie XX w. z nadzieją, że uda się wykorzystać je do zakładania tanich oczyszczalni ścieków w krajach Trzeciego Świata, których nie stać na kosztowne w budowie i eksploatacji oczyszczalnie mechaniczne.
Wkrótce okazało się, że oczyszczalnie hydrobotaniczne mogą być bardzo przydatne również dla państw wysoko rozwiniętych, zwłaszcza w regionach rolniczych i turystycznych. Już na początku lat 50. tego typu oczyszczalnie zaczęły pojawiać się w Europie, Stanach Zjednoczonych i Australii. Wśród Europejczyków pionierami byli Niemcy (do dzisiaj funkcjonuje pierwsza europejska oczyszczalnia hydrobotaniczna w Othfersen).
Polski rozdział w historii żywych oczyszczalni zaczął się niedawno, bo na początku lat 90., kiedy to powstało kilkadziesiąt instalacji wykorzystujących roślinność wodną i bagienną do oczyszczania ścieków. Są to oczyszczalnie zarówno z powierzchniowym, jak i podpowierzchniowym przepływem ścieków. Przykładem pierwszych jest obiekt w Wieżycy: przyjmuje ścieki z kilku ośrodków wczasowych i w ciągu 40 dni zamienia je na wodę II klasy czystości. Drugi typ oczyszczalni zbudowano m.in. w Przywidzu, Gronowie Elbląskim, Silnowie i Kościelcu. Ich funkcjonowanie potwierdza przydatność żywych oczyszczalni w polskich warunkach.
Instalacje hydrobotaniczne, w porównaniu z oczyszczalniami mechanicznymi są nie tylko bardzo proste, łatwe w budowie i obsłudze, ale też tanie i nie wymagają zasilania energetycznego. Obiekt składa się z trzech zasadniczych elementów:
1. Zbiornika zwanego również osadnikiem gnilnym, do którego odprowadzane są ścieki np. z gospodarstwa wiejskiego. Dla 4-osobowej rodziny wystarczy zbiornik o pojemności 2-2,5 metra sześc.
2. Systemu rur odprowadzających ścieki z osadnika na poletko z roślinnością.
3. Poletko z takimi roślinami jak trzcina, pałka czy kosaciec.
Na taki obiekt stać każdy ośrodek wczasowy lub mleczarnię, jest on w zasięgu możliwości również przeciętnego gospodarstwa wiejskiego (gospodarstwa biedne mogą budować oczyszczalnie zbiorcze, co bardzo obniża koszty). Koszty budowy będą jeszcze niższe, jeśli do urządzenia oczyszczalni użyje się lokalnych materiałów naturalnych; tak np. zamiast uszczelniać poletko z roślinnością folią lub betonem, można do tego celu użyć gliny lub iłu. W wielu przypadkach na zbiornik na ścieki można wykorzystać szambo.
Dobrze zbudowana i właściwie eksploatowana oczyszczalnia hydrobotaniczna może funkcjonować 50 lat, a nawet znacznie dłużej. Oczyszczając ścieki, jednocześnie może być dostarczycielem surowca energetycznego, zwłaszcza wówczas, gdy do jej budowy wykorzystuje się wierzbę wiciową. Roślina ta wyróżnia się wyjątkowo dużym przyrostem rocznym, bo aż 15-20 ton suchej masy z hektara (co odpowiada wartości energetycznej 7-10 ton węgla).
Żywym oczyszczalniom można nadawać najróżniejsze kształty, np. jeziorka, ogródka wodnego, kaskady. Przy umiejętnym wykorzystaniu walorów trzciny, pałki, manny mielec, rzęsy i kosaćca oraz upiększeniu poletka np., grążelem żółtym i innymi roślinami wodnymi, oczyszczalnia może stać się ozdobą otoczenia domu. Znane są przypadki wykorzystywania hydrooczyszczalni jako małych rezerwatów ptactwa wodnego.
Ścieki oczyszczone w instalacji hydrobotanicznej można wykorzystywać do celów gospodarczych: podlewania drzew owocowych i trawników, mycia samochodów i maszyn rolniczych. Ponieważ w procesie oczyszczania ścieków nie giną wszystkie bakterie i wirusy, więc wody z takiej oczyszczalni nie można używać do pojenia bydła lub podlewania kapusty, pomidorów, ogórków i innych warzyw.
Oczyszczalnie hydrobotaniczne mają też swoje minusy, jak chociażby ten, że pełną wydajność osiągają dopiero po 2-3 latach. Jednak ich najpoważniejszą wadą jest zmniejszona skuteczność w okresie zimowym, kiedy to zostaje zahamowana wegetacja roślin. W tym okresie pożeraczami nieczystości są tylko drobnoustroje, co sprawia, że efektywność oczyszczalni zmniejsza się o kilkadziesiąt procent. Ale i na to są sposoby, jak chociażby obniżanie poziomu ścieków lub dłuższe przetrzymywanie na poletku roślinnym.
Żywe oczyszczalnie mogą rozwiązać problem oczyszczania ścieków w miejscowościach o dużym rozproszeniu zabudowy i nie posiadających sieci kanalizacyjnej. Są bardzo przydatne w obiektach używanych sezonowo, jak domy wczasowe, pola biwakowe; można je stosować również do oczyszczania ścieków przemysłowych np. w mleczarniach, cukrowniach, a nawet fabrykach papieru.
W Polsce funkcjonuje już kilkaset żywych oczyszczalni. Stają się popularne zwłaszcza w środowisku wiejskim. Przykładem jest choćby gmina Dzierzgoń, która otrzymała nagrody najpierw od Prezydenta RP, a w rok później od ministra ochrony środowiska. Od kilku lat działa Stowarzyszenie na rzecz Rozwoju Oczyszczalni Roślinnych z udziałem wyższych uczelni i instytutów zajmujących się tym problemem ekologicznym.

Trzcina pospolita rośnie nad brzegami wód stojących i wolno płynących na obszarze całego kraju; na obrzeżach jezior tworzy całe łany zwane trzcinowiskami. Osiąga wysokość do 3,5 m; wąskie liście mają długość do 60 cm, a wiecha kwiatostanowa do 50 cm. Posiada długie kłącza, które żyją 6 lat i rozrastają się w promieniu 10 m. Rośnie na różnych typach podłoża.

Pałka szerokolistna jest rośliną pospolitą, zwłaszcza na całym niżu i na niższych położeniach górskich. Osiąga wysokość od 90 do 250 cm, ma długie liście i wyróżnia się kwiatostanem w kształcie kolby. Jako roślina silnie ekspansywna w krótkim czasie opanowuje znaczną przestrzeń wodną, co jest możliwe dzięki intensywnemu wzrostowi jej kłączy.

Kosaciec żółty jest rośliną wieloletnią, która wytwarza grube i rozgałęzione kłącza. Latem na wysokiej łodydze pojawiają się duże, żółte kwiaty (z tego powodu niektóre gatunki są hodowane jako rośliny ozdobne). Rośnie nad brzegami jezior, zapuszczając korzenie na głębokość do 30 cm. Często można spotkać go na bagnach, błotach i rowach. Występuje niemal w całym kraju.

Wierzba wiciowa rośnie jako krzew lub drzewko, osiągając wysokość do 5 m. Występuje zwłaszcza nad potokami i rzekami. Ma ogromne zapotrzebowanie pokarmowe i “pożera” nawet metale ciężkie. Wyróżnia się dużym przyrostem (15-20 ton suchej masy z ha w ciągu roku) i z tego powodu jest uprawiana na materiał opałowy.