Rastlinske čistilne naprave: Glavno delo opravijo mikroorganizmi

Prvi rastlinski čistilni napravi pri nas sta bili postavljeni leta 1990 v Ajdovščini za komunalno odpadno vodo in v Slovenj Gradcu za čiščenje izcednih voda odlagališča odpadkov. 

Pa začnimo kar pri imenu – rastlinska čistilna naprava. V času, ko so izraz prevedli v slovenščino (približno leta 1989), sta se v tujini uporabljala dva angleška: constructed wet­land (slovensko: grajena močvirja) in treatment wetland (slovensko: čistilna močvirja). Izraz močvirje, ki se pojavi pri neposrednem prevodu, je v preteklosti (za marsikoga še danes) pomenil nekaj neprijetnega, neznanega in je imel slabšalni prizvok, saj navadno ne poznamo procesov, ki potekajo v njem. Rastje, podrast, močvirja nam niso blizu. Tudi s kmetijskega vidika so bila močvirna zem­ljišča manjvredna, pogosto neuporabna. Navedeno se kaže tudi v mnogih lokacijah odlagališč odpadkov, ki so nastala ravno na močvirnih območjih. Tako je bila sprejeta odločitev, da izraz močvirje ne predstavi ustrezno čistilne naprave. Pri tem se je izraz naprava preprosto »moral« ohraniti, saj je bilo treba rastlinsko čistilno napravo približati ljudem, jo izenačiti z drugimi sistemi čiščenja in hkrati poudariti njeno drugačnost. 

Delovanje

Ker glavni nosilci čiščenja v rastlinskih čistilnih napravah niso močvirne rastline, je morda ime nekoliko zavajajoče. Tudi pri tej vrsti čistilne naprave (kot pri mnogih drugih, npr. peščenih filtrih, bioloških čistilnih napravah) vlogo namreč prevzamejo mikroorganizmi (bakterije, praživali, itd.), ki so pričvrščeni na medij (pesek, ekspandirano glino, vulkanski pesek itd.) in koreninski sistem rastlin. Rastline v procesu čiščenja opravijo približno 10–20 odstotkov dela. 

Pred samo rastlinsko gredo je treba izdelati primarni usedalnik (objekt, primerljiv z greznico), kar pa ni nič nenavadnega, saj je ta potreben pri vseh sistemih za čiščenje odpadnih voda. Rastlinska čistilna naprava je okolje, v katerem se izmenjujeta obdobje, ko je medij zalit z vodo, in obdobje brez nje (pulzno dovajanje odpadnih voda v napravo) ter s tem prisotnost in odsotnost kisika. Takšna izmenjava razmer v čistilni napravi omogoča predvsem odstranjevanje organskih onesnažil ter delno dušikovih in fosforjevih snovi (hranil). Močvirske rastline s svojim koreninskim sistemom dodatno omogočajo vnos kisika v medij naprave, s čimer ustvarjajo ugodne razmere za naselitev mikroorganizmov tako na medij kot na korenine. V fazi čiščenja vežejo vase produkte čiščenja, med drugim naravna hranila, kot so dušikove in fosforjeve spojine, kalij in drugi elementi. Koreninski sistem pripomore k ohranjanju hidravlične prevodnosti. Torej večje ko so rastline, več hranil lahko sprejmejo in vgradijo v svojo biomaso. 

Zanimivosti 
• Rastlinska čistilna naprava obratuje učinkovito tudi vobdobju, ko rastlinje še ni v polni vegetaciji, saj so glavninosilci čiščenja mikroorganizmi.
• Pretirana uporaba nevarnih snovi lahkoprivede do odmrtja nosilcev čiščenja. Ponovna vzpostavitev lahko traja od 14dni do dveh mesecev, enako kot pri drugih vrstah čistilnih naprav.
• Odstranjuje tudi nekatere kovine.
• Zaradi evapotranspiracije (izparevanjetekočine skozi liste rastlin in izhlapevanje vode) je območje rastlinskečistilne naprave hladnejše. Rastline hladijo ozračje. Rastlinske čistilnenaprave so tako že postale del notranjih javnihprostorov.
• Rastlinska čistilna naprava je življenjsko okolje za različneživali oziroma organizme (npr. čebele, ptice itd.).
• Zadnja dognanjarazkrivajo, da so rastlinske čistilne naprave učinkovite pri odstranjevanjupatogenih (za zdravje nevarnih) mikroorganizmov, hormonov in antibiotikov.
• Rastlinska čistilna naprava lahko obratuje v odsotnosti uporabnikov tudi do mesecain pol.
• Rastlinske čistilne naprave učinkovito čistijo tudi močno obremenjeneodpadne vode (industrijske odpadne vode, izcedne vode z odlagališč odpadkov). 

Pomembno pa je razumeti, da s čiščenjem odpadnih voda, v katerikoli čistilni napravi, težje odstranjujemo težko razgradljive, sintetične snovi. Zatorej jih še vedno spuščamo v okolje. Do nedavnega so bile rastlinske čistilne naprave grajene horizontalno z vodoravnim tokom odpadne vode skozi sistem, v zadnjem času pa jih zamenjujejo tehnologije z vertikalnim tokom vode, s čimer so se zmanjšale tudi površine, potrebne za učinkovito delovanje, upoštevajoč zahtevano kakovost iztoka. Tako je za horizontalne sisteme potrebnih cca 2,5–3 m3 na člana gospodinjstva, pri vertikalnih pa le 1,5–2 m3. Odpadna voda priteče na čistilno napravo, odteče skozi medij, ga s tem nasiči s kisikom, mikroorganizmi in rastline (najpogosteje sta zasajena navadni trst in rogoz), vodo očistijo in potem očiščena odteče na iztok. Ob tem se dovedeni kisik porabi, vendar se z novim pulzom vode spet uvede v sistem. Rastlinska čistilna naprava za delovanje običajno ne potrebuje strojne opreme. Pri čiščenju posnema naravne procese, zatorej govorimo o zelenih, ekoloških, (so)naravnih rešitvah. Tudi z vidika zakonodajne ureditve je enakovredna drugim napravam. Rezultati kažejo, da v individual­nih sistemih dosega s predpisi določene zahteve glede kemijske potrebe po kisiku (KPK), ki je merilo za organsko onesnaženje površinskih in odpadnih voda. Mejna vrednost na iztoku za individualne sisteme do 50 uporabnikov je 200 mg/L KPK. 

Vsebnost potencialno nevarnih snovi

Uporaba rastlinskih čistilnih naprav je razširjena vse od živilske industrije do čiščenja izcednih voda na odlagališčih odpadkov. Komunalna odpadna voda vsebuje tudi ostanke čistil, zdravil ipd., zato se zastavlja vprašanje, kakšna je vsebnost potencialno nevarnih snovi (npr. težkih kovin, ostankov zdravil, kemikalij – ostankov čistil) v rastlinah in iztočni vodi. Rastline imajo sposobnost, da nekatere kovine in potencialno nevarne snovi vgradijo v svojo biomaso. Snovi, ki so škodljive za ljudi, so navadno škodljive tudi zanje. Vendar imajo rastline sposobnost preoblikovanja (dela) navedenih škodljivih snovi v neškodljivo obliko in jih nalagajo predvsem v koreninskem sistemu, kar so z izvedenimi študijami dokazali tako slovenski kot tuji raziskovalci. Nekaj snovi lahko preide v steblo, redkeje v druge dele. Rastlina s tem namreč zaščiti semena, torej svoj reprodukcijski material. Tako večina potencialno nevarnih snovi ostane v koreninskem sistemu oziroma v mediju. Komunalna odpadna voda v nasprotju z industrijskimi odpadnimi vodami navadno ne vsebuje težkih kovin, zato se načrtovanje in upravljanje rastlinskih čistilnih naprav za čiščenje komunalnih odpadnih voda razlikuje od načrtovanja industrijskih, ki jih pogosto kombiniramo z drugimi tehnologijami. Požete rastline iz čistilne naprave za komunalne odpadne vode so primerne za kompostiranje, zastirko itd. Jeseni (npr. novembra) požete ostanke položimo na rastlinsko čistilno napravo, s čimer izvedemo toplotnoizolacijsko plast. Torej čistilna naprava z glavnimi nosilci čiščenja (mikroorganizmi) nemoteno deluje tudi pozimi. 

Uporaba očiščene vode 

Kaj lahko počnemo z očiščeno vodo? Ali ni morda preveč nasičena s potencialno nevarnimi snovmi, mikroorganizmi, kemikalijami? Individualne (hišne) rastlinske čistilne naprave so mikrosistemi čiščenja. To pomeni, da bodo kljub učinkovitemu čiščenju na iztoku v vodi še vedno nekatere nevarne snovi (npr. ostanki čistilnih sredstev). Rast­linska čistilna naprava odstrani del nevarnih snovi, vseh pa ne. Na to lahko seveda vplivamo sami – manj ko obremenjujemo vtok (manjša (u)poraba nevarnih snovi v gospodinjstvu), manj bo odpadnih snovi na iztoku iz čistilne naprave. Prav tako z njimi lahko vplivamo na rast mikroorganizmov. Ravno zato se v gospodinjstvih, ki imajo čistilne naprave za čiščenje odpadnih voda, ne priporoča uporaba agresivnih čistil. Raje jih zamenjamo za okolju prijaznejša, še posebno če nameravamo iztočno vodo uporabiti. Primerna je za zalivanje vseh zelenih površin (okrasnih zelenic, cvetja, sadnih dreves, itd.), medtem ko zalivanje vrtnin brez natančne analize ni priporočljivo, da ne bi povzročili onesnaženja s patogenimi organizmi ali morebitnimi ostanki kemikalij. Vsekakor je priporočljivo zaradi mogoče vsebnosti za zdravje nevarnih mikroorganizmov in zaradi preventive urediti podzemno (kapljično) zalivanje. Preprečiti je treba neposredni stik iztočne vode s sadeži in podobno. Uporabi se lahko tudi kot sanitarna voda. Vsekakor je prihodnost usmerjena v ponovno uporabo.

Vzdrževanje

Vzdrževanje rastlinske čistilne naprave je preprosto in zahteva zgolj osnovno poznavanje delovanja, s čimer se strinjata tudi izr. prof. dr. Tjaša Griessler Bulc in Iztok Ameršek, odgovorni projektant, tehnolog, strokovnjaka s tega področja. Potrebno je pregledovanje pretočnosti cevi (da se vanje ne zaleze kakšen glodavec, vsuje zemlja itd.) in praznjenje primarnega usedalnika (objekta, primerljivega z greznico), s čimer preprečimo izplavljanje neraztopljenih delcev v napravo in njeno zamašitev. V predelih z ostrimi zimami je priporočljivo pozimi požete rastline položiti (kot zastirko) na rastlinsko čistilno napravo. Tako se namreč ohranja ustrezna temperatura v mediju, kjer so naseljeni mikroorganizmi, in omogoči nemoten potek glavnih procesov čiščenja, rastlinam pa pomaga, da lažje prezimijo.