Klimatske promene i prečišćavanje otpadnih voda: novi pritisci na stare sisteme

Intenzivne padavine i preljevi mesesovite kanalizacije

Klimatske projekcije za Balkan ukazuju na povecanu frekvenciju i intenzitet kratkorocnih kišnih epizoda, posebno u prolecnom i jesennjem periodu (IPCC, 2022). Mešoviti kanalizacioni sistemi, koji su jos uvek dominantna konfiguracija u vecini srpskih gradova, projektovani su da prime odredjeni kisi deo padavina pre preliva, ali ucestale ekstremne kise veoma brzo prevazilaze kapacitet mreze. Preljevi mešovite kanalizacije (Combined Sewer Overflows – CSO) predstavljaju direktno ispustanje mešavine komunalnih otpadnih voda i kišnice vodom u recipijente, bez ikakvog tretmana, što uzrokuje akutne ekolske i zdravstvene rizike.

Rešenje problema CSO u kontekstu klimatske adaptacije obuhvata: izgradnju separativnih kanalizacionih sistema, izgradnju retencijskih bazena za prihvat kišnih talasa, primenu sistema zelene infrastrukture (zelenokrovni sistemi, permeabilne pavee, bioeretention channels) koji zadrzavaju i postepeno oslobadjaju kišnice vode i smanjuju vrcni odtok. Primena takozvane urbane zelene infrastrukture kao dopuna sivoj (konvencionalnoj) infrastrukturi sve je više prihvacena kao nákladnoefikasan pristup klimatskoj adaptaciji u urbanom upravljanju vodama (Fletcher i sar., 2013).

Suše i njihov uticaj na PPOV i vodne resurse

Produzene letnje suše, koje klimatske projekcije predvidjaju kao sve ucestalijie u Srbiji u narednim decenijama, smanjuju protoke u rekama, povecavaju koncentraciju zagađivača u recipijentima i mogu uzrokovati značajne probleme u funkcionisanju PPOV koji rade na smanjenom proticaju uz veće organsko opterećenje po jedinici zapremine (Henze i sar., 2008). Smanjeni vodostaji recipijenata smanjuju kapacitet razredjenja i samopreciscavanja vodnih tela, čime iste koliicne efluentnih zagađivača postaju ekološki ozbiljniji problem.

U uslovima suše, ponovna upotreba prečišćene vode iz PPOV za navodnjavanje u poljopivredi, industrijske procesne vode ili dopunjavanje podzemnih voda predstavlja ekološki i ekonomski znacajnu opciju kojoj treba posvetiti više pažnje. EU Uredba o ponovnoj upotrebi vode (EU 2020/741) propisuje zahteve za kvalitet prečišćene vode koja se koristi za poljopivredno navodnjavanje i pruža regulatorni okvir za razvoj ove prakse u državama clanicama i kandidatima.

Temperaturni uticaj na biološke procese tretmana

Biloški procesi u PPOV, i posebno nitrifikacija od strane autotrofnih bakterija, izuzetno su osetljivi na temperaturu. Aktivnost nitrifikatornih bakterija eksponencijalno opada ispod 10-12 degreee Celzijusa, što može značajno ugroziti efikasnost uklanjanja amonijaka posebno tokom hladnih zima u kontinentalnim klimatskim uslovima Srbije. Sa globalnim zagrevanjem, zimske temperature vode u PPOV mogu rasti, što ce biti pozitivno za nitrifikaciju, ali ekstremni letnji toplotni talasi mogu prouzrokovati povecanje temperature bioreaktora iznad 35-40 stepeni Celzijusa, što stresa i ubija senzitivne mikrobne grupe (Tchobanoglous i sar., 2014).

Upravljanje temperaturom u aeracionim bazenima moce zahtevati prilagodavanja u eksploataciji – regulacija aeracije, prilagodavanje starosti mulja, primena prekrivenh ili delimicno podzemnih bazena u ekstremnim klimatskim uslovima. Neke od savremenih tehnologija, kao što su MBR sistemi, bolje podnose temperaturne varijacije zbog više starosti mulja i veće biomase u reaktoru, što ih čini povoljnijim izborom za postrojenja u klimatski ranjivim lokacijama.

Klimatska adaptacija PPOV

Klimatska adaptacija PPOV zahteva proaktivan, planski pristup koji počinje odgovarajucom klimatskom procenom rizika za konkretnu lokaciju i tip postrojenja. Metode procene rizika za infrastrukturu u kontekstu klimatskih promena, kao što su metode zasnovane na scenarij analizi i kvantitativnoj proceni rizika, omogucavaju identifikaciju najranjivijih komponenti sistema i prioritizaciju adaptacijskih mera (PIANC, 2020). Investicije u modernizaciju PPOV moraju ukljucivati klimatske razmatranja – kapaciteti za vrcne kise protoke, fleksibilnost procesnog dizajna za rad pri razlicitim protocima i temperaturama, i zaštitu kriticne opreme od poplavnih rizika.

Klimatska adaptacija nije samo tehnički, već i institucionalni i finansijski izazov. Opštine i komunalna preduzeca u Srbiji koja su zaduzena za eksploataciju PPOV i kanalizacionih sistema generalno nemaju tehničke kapacitete ni finansijska sredstva za sprovdjenje obimnih adaptacijskih mera bez podrske države i EU fondova. Izrada nacionalnih i lokalnih planova adaptacije komunalne infrastrukture na klimatske promene, uz pruzanje tehničke i finansijske podrske lokalnim samoupravama, jeste preduslov za sistemski odgovor na ovaj izazov.

Zaključak

Klimatske promene su realan i rastuc pritisak na sisteme za prečišćavanje otpadnih voda i kanalizacionu infrastrukturu. Ekstremne kise, suše i temperaturne promene već danas uzrokuju probleme u funkcionisanju PPOV, a buduci trendovi ce te probleme intenzivirati. Proaktivna klimatska adaptacija – kroz procenu rizika, prilagodjen dizajn, zelenu infrastrukturu i institucionalne kapacitete – jedini je odrziv odgovor. Za inženjere i planere u oblasti vodnih resursa, integracija klimatskih razmatranja u svaki aspekt projektovanja i upravljanja infrastrukturom postaje nova stručna norma.