Tipologija postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda

Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda su pre bile prljave zgrade. Danas, arhitekte ih čiste.

Od 1970-tih godina, savezna vlada Sjedinjenih Američkih Država potrošila je milijarde dolara na dovođenje postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u red ili barem do ispunjenja saveznih normativa. Veliki deo ovog novca došao je u obliku donacija Zakona o čistim vodama (Clean Water Act) za države, opštine, univerzitete i neprofitne organizacije. Nikakva količina novca, međutim, ne može da promeni percepciju da postrojenja za preradu otpadnih voda pripradaju van vidokruga i van misli.

Arhitekte su preuzele neizvesni teret pravljenja postrojenja za prečišćavanje više vidljivim - pošto je tretiranje otpadnih voda i vraćanje čiste vode korisnicima, iliti "zatvaranje petlje" u tehničkom žargonu, kritičan način očuvanja vode i zaštite izvora pijaće vode. Tri nedavna projekta različitih razmera pokazuju ne samo napredak u prečišćavanju otpadnih voda, već i nove mogućnosti u projektovanju postrojenja za prečišćavanje.

Uredbe, kako se ispostavilo, mogu da posluže kao izvor inspiracije. Agencija za zaštitu životne sredine Sjedinjenih Američkih Država (U.S. Environmental Protection Agency) pooštrila je regulatorna ograničenja za limite nivoa pražnjenja hranjivih materija, što je navelo opštine sa osetljivim slivovima da preispitaju svoje procedure prečišćavanja voda.

Na primer, od neprofitnog konzorcijuma opština u državi Vašington - gradovi Lasej, Olimpija i Tamvoter (Lacey, Olympia, Tumwater), kao i Thurston okrug (Thurston County), pod zajedničkim imenom LOTT - se zahtevao da dodaju elemente za uklanjanje nutrijenata u svom programu za prečišćavanje otpadnih voda pre nego što ih ispuste u Bad Inlet (Budd Inlet), deo rečnog sistema Padžet Saunda (Puget Sound), devedesetih godina; propisi su pooštreni 2005. godine i Bad Inlet je okarakterisan sa umanjenom sposobnošću za vodeni život.

Prema novim normativima, LOTT alijansa je angažovala arhitektonski biro Miller Hull Partnership, iz Sijetla, da projektuje Regionalni servisni centar od 3.000 metara kvadratnih - koji je izgrađen 2010. godine i od tada je stekao LEED Platinum sertifikaciju - kao deo postojećeg postrojenja. Za potrebe postrojenja, arhitekte Skot Vulf (Scott Wolf) i Robert Hal (Robert Hull), konvertovali su staru labaratorijsku i administrativnu zgradu u vrhunsku laboratoriju za testiranje.

Menadžeri LOTT-a su odlučili da proizvode i prodaju recikliranu vodu klase A. Reciklirana voda klase A se tretira sa visokim standardima bezbednosti: Može da se koristi za navodnjavanje useva za ishranu ljudi. Njihova prva mušterija za tu vodu jeste centar u fabrici, koji je smešten nizvodno od postrojenja i konsoliduje svu administraciju LOTT-a i operativno osoblje (prethodno su bili smešteni u dve zgrade na različitim lokacijama) u jednoj zgradi.

Arhitekta Hal pomogao je LOTT-u da postavi kogeneraciono postrojenje u okviru postrojenja z aprečišćavanje otpadnih voda, koji takođe služi kao Regionalni servisni centar. On koristi još jedan otpadni proizvod postrojenja - metan - i koristi ga kao gorivo za pokretanje generatora. Kogeneraciono postrojenja proizvodi dodatnu električnu energiju i pomaže u pokretanju bojlera koji zauzvrat proizvode dodatnu toplotu za petlju vode niske temperature.

"Prepoznali smo da je postoji ovaj zanimljiv otpadni materijal na lokaciji tako da smo bili u mogućnosti da uposlimo još jednu liniju iz te petlje da služi novom dečijem muzeju koji se nalazi na susednoj parceli", kaže Vulf.

Zgrada servisnog centra takođe smešta Vodo-tehnološki obrazovni centar (WET - Water Education Technology Center). WET je interaktivni muzej koji je fokusiran na korišćenje voda i konzervaciju. Jedna kompjutersko-asistirana mapa podstiče posetioce da "puste vodu" u toaletima na licu mesta i da vide na koji način i koliko daleko otpadne vode putuju od njihovih domova do postrojenja za prečišćavanje. "Za mnoge ljude, vodni sistemi i sistemi otpadnih voda su nevidljivi - voda je 15 santimetara između česme i odliva", kaže Vulf. "Mi pravimo nevidljivo vidljivim."

Na mnogo manjem obimu, Kosija za komunalne usluge San Franciska (SFPUC - San Francisco Public Utilities Commission) je odlučila da njeno novo sedište - još uvek u izgradnji u komunalnom delu grada - treba da praktiju ono što agencija propoveda. "Mi od naših kupaca umnogo tražimo da štede vodu", kaže Rosi Dženks (Rosey Jencks), koja je pri programu Upravljanja vodama SFPUC-a. "Naši nalogodavci zahtecvaju od nas da uradimo isto."

Godine 2001, biro KMD Architects, zajedno sa biroom Stevens & Associates, su provobitno osvojili priliku u San Francisku da projektuju javnu zgradu od 21.000 metara kvadratnih koja zadovoljava standarde LEED Silver sertifikacije; međutim, projekat je odložen 2002. godine. 2006. godine, kada je SFPUC počeo da traži novu upravnu zgradu iste površine, projekat je ponovo rođen.

Zgrada od petnaest spratova, koja je osvojila nagradu AIA San Francisco 2010 Excellence in Unbuilt Design, poseduje ugrađene vetroturbine i solarne panele i predviđena je da koristi 55% manje energije nego zgrada iste veličine. Skoro u potpunosti zatvoren-petlja sistem vode će tretirati blizu 5.000 galona dnevno otpadnih voda koje su generisane od strane objekta.

Sedište SFPUC postalo je postrojenje za preradu u suštini. Otpadne vode objekta se skupljaju iz cele zgrade i skladište u primarnom rezervoaru. "Taj rezervoar je zaista namenjen za uklanjanje stranih objekta (kao što je plastika koju ljudi mogu da puste niz toalet), tako što im dajemo šansu da se umire i spuste na dno", objašnjava KMD projektant Majkl Roseto (Michael Rossetto). Odatle, voda se upumpava u tzv. Sistem žive mašine za obradu.

Sistem žive mašine, koji je isto tako nedavno postavljen u Luci Portland, je projektovano ubrzavanje prirodnih procesa močvara, kaže Roseto. Otpadne vode se upumpavaju u serije podeljenih ćelija koje sadrže materiju sličnu onom iz močvara. Bakterije i mikroljuskari u tom agregatu konzumiraju produkte otpadnih voda, objašnjava Roseto, "pretvarajući gadne stvari u ne tako gadne" (npr. pretvarajući amonijak u azot, a zatim azotu u azotni gas, završavajućo prirodni ciklus azota).

Svaki put kada se otpadna voda ispumpava iz jedne ćelije u drugu, voda postaje malo čistija. "Tamo u močvarama, plima ide gore i dole, obogaćujući zemljište vazduhom nekoliko puta dnevno", kaže Roseto. "Ovaj sistem taj proces ubrzava - pumpe će podići i spustiti nivo otpadnih voda u ćelijama za tretman nekoliko puta dnevno, obogaćujući ih vazduhom."

Na drugom kraju vage je postrojenje koje je skoro otvoreno u Bruklinu, Njujork. Tamo, arhitekta Ričard Olkot (Richard Olcott), iz biroa Ennead Architects je radio sa Odeljenjem za zaštitu životne sredine Njujorka (New York City Department of the Environment) od 1991. godine na faznoj nadogradnji devet različitih zgrada, vrednoj 4,5 milijarde dolara, koje čine Newtown Creek postrojenje za preradu otpadnih voda. Postrojenje od 22 hektara tretira otpadne vode od neverovatnih 1,5 miliona ljudi dnevno, ispuštanjem prerađenih voda u Ist River.

Kao i mnogo drugo starija postrojenja za preradu voda u zemlji, ova (izgrađene krajem 1960-ih) nije ispunjavala uslove Zakona o čistim vodama godinama. Upravnik postrojenja Džim Pin (Jim Pynn) objašnjava da je postrojenje uklanjalo samo 65 posto zagađivača koji su dolazili u njega; prema Zakonu o čistim vodama najmanje 85 posto zagađivača mora biti tretirano.

Godine 1990, projektovan je plan postrojenja koji je zahtevao plan koji mora da prečisti do 85 posto zagađivača u otpadnim vodama. Tadašnji glavni arhitekta njujorškog Odeljenja za očuvanje životne sredine (Department of Environmental Conservation), Majkl Cetera (Michael Cetera), preporučio je arhitekte Olkota (Olcott), Džejms Polšeka (James Polshek) i Timoti Hartunga (Timothy Hartung) iz biroa Ennead Architects - tada poznati pod imenom Polshek Partnership - za projektantski tim koji će raditi na projektu sa tri inženjerske firme.

Projektanti su renovirali zgrade po faznom rasporedu, pošto postrojenje mora da bude operativno - što je bio neuobičajan izazov. "Ne možete da isključite ovo postrojenje", kaže Olkot. "Projekat je zahteva celu igru muzičkih stolica gde izgradite jedan deo sistema i priključite ga, zatim ugasite stari deo i srušite zgradu."

Veliki, u obliku jaja, tankovi za trulište (digestori - digesters) postrojenja, koji tretiraju preostali materijal koji je otklonjen iz otpadnih voda - takođe poznat kao mulj - su obeležje dizajna zgrade. Ali dizajn za njih nije bio očigledan, posebno prilazi i pasarele koje ih povezuju. "Znali smo da će to biti jaje", kaže Olkot. "Morali smo da shvatimo kako bi to izgledalo, prilazi i pasarele koje spajaju jaja."

Danas, postrojenje Newtown Creek ima prosečno uklanjanje zagađivača od 93 posto - što je mnogo više nego pto zahteva Zakon o čistim vodama, kaže Pin. Za razliku od projekata u San Francisku ili Vašingtonu, Newtown Creek postrojenje ne proizvodi sivu ili recikiranu vodu. Pin kaže da bi bilo izuzetno skupo za adaptaciju starog grada poput Njujorka da koristi sivu ili recikliranu vodu.

Olkot kaže da projektovanje infrastrukture za prečišćavanje voda predstavlja veliku priliku za arhitekte. "Tretman otpadnih voda je oduvek bio zanemaren deo naše kulture o kome niko nije hteo da razmišlja. Ali, jedno po jedno, ta postrojenja će morati biti popravljena."

Na duži rok, arhitekta Vulf iz biroa Miller Hull kaže, krajnji cilj svih novih projekata prečišćavanja otpadnih voda - u kojima će tehnologija voditi glavnu reč u budućnosti - jeste tretman voda i ponovno korišćenje istih. "Mi imamo tehnologiju za to, ali javne agencije još uvek nisu tamo gde treba da budu. Sa svim pritiscima na globalnim resursima koji se javljaju, zatvaranje petlje će biti od suštinskog značaja."

Linkovi: