„Odkurzanie jeziora” - innowacyjna metoda z UWM

pracownicy Katedry Inżynierii Ochrony Wód i Mikrobiologii Środowiskowe
Literatura naukowa na świecie nie odnotowała jeszcze jeziora bardziej zanieczyszczonego niż Karczemne w Kartuzach. Niebawem jednak odnotuje, że jest ono znowu czyste, dzięki naukowcom z UWM, którzy pierwsi w Polsce zastosowali „odkurzanie” całego dna jeziora.

Kartuzy to 15-tysięczne miasto na Kaszubach w województwie pomorskim, siedziba gminy. Jest malowniczo położone wśród lasów, a w jego granicach znajdują się aż 4 jeziora wzajemnie ze sobą połączone, tworzące kaskadę. Najwyżej położone jest Mielenko (7,8 ha powierzchni, maks. gł. 1,9 m). Połączone jest strugą z Karczemnym (40 ha, maks. gł. 3,2 m). To jezioro z kolei łączy się z Klasztornym Małym (13,7 ha, gł. maks. 20 m). Ostatnie w tym ciągu jest Klasztorne Duże (57,5 ha, maks. gł. 4,8 m).

Te jeziora w połączeniu z urokliwą okolicą mogłyby być atrakcją miasta, gdyby nie to, że są kompletnie zatrute. Od niepamiętnych czasów do 2018 r. płynęły do nich wszystkie ścieki sanitarne i burzowe. Badania wykazały, że najbardziej zanieczyszczone jest Jezioro Karczemne, do którego przez lata ścieki wpływały aż 6 kolektorami.

– Stężenie związków fosforu w wodzie Karczemnego jest 20 razy wyższe niż bezpieczny poziom. Do tego dochodzą jeszcze znaczne ilości innych substancji. Skład chemiczny jego wody odpowiada składowi chemicznemu rozcieńczonych ścieków, a nie wód jeziora – wprowadza w sytuację dr hab. inż. Renata Augustyniak z Katedry Inżynierii Ochrony Wód i Mikrobiologii Środowiskowej na Wydziale Geoinżynierii (2. z prawej).

Z tego powodu jeziora zamiast być atrakcją miasta stały się jego zakałą. Chociaż ludzi ciągnie nad wodę – to przy niej nie wysiedzą. O kąpieli czy rekreacji na rowerach wodnych lub łódkach – nie ma mowy: fetor.

W 2012 r. władze miasta zwróciły się więc do katedry o pomoc w rekultywacji kartuskich jezior. Dlaczego wybrały naukowców z UWM, a nie z pobliskiego Gdańska? Dlatego, że są najlepsi, a poza tym w kartuskich służbach zajmujących się gospodarką komunalną pracują absolwenci UWM. Badania z przerwami trwały kilka lat. Prowadził je zespół naukowców z Katedry Inżynierii Ochrony Wód i Mikrobiologii Środowiskowej w składzie: dr hab. inż. Renata Augustyniak, dr hab. inż. Renata Tandyrak, (1. z prawej) dr inż. Michał Łopata (1. z lewej), któremu przewodziła dr hab. inż. Jolanta Grochowska, prof. UWM, kierowniczka katedry (2. z lewej). Kortowscy naukowcy zalecili władzom miasta w pierwszej kolejności odciąć od jezior dopływ ścieków sanitarnych i burzowych, co też uczyniono. To jednak nie załatwia sprawy.

– Ustaliliśmy, że jezioro Karczemne wymaga zastosowania dwóch metod rekultywacji: najpierw usunięcia z dna warstwy mułu, w której znajdują się olbrzymie ilości fosforu, azotu i innych substancji chemicznych. Potem do jego wody dodamy nieszkodliwe dla środowiska koagulanty, czyli pewne związki chemiczne, które trwale zwiążą fosfor z wody i strącą go do pozostałych na dnie osadów – wyjaśnia prof. Grochowska.

Jezioro Karczemne ma 40 ha powierzchni. Do tej pory jeszcze nikt w Polsce nie próbował zebrać osadów dennych z tak wielkiej powierzchni. Co prawda w podobny sposób pogłębia się różne zbiorniki, ale to zupełnie inna sprawa. Kortowscy naukowcy pobrali z dna jeziora ponad 100 próbek osadów. W ten sposób stwierdzili, jak grubą warstwę mułu w danych miejscach trzeba zebrać.

– Wynosi ona od 60 do 90 cm. Podzieliliśmy jezioro na 28 obszarów o różnej powierzchni i miąższości osadów do usunięcia – mówi dr Michał Łopata.

Ta operacja zaczęła się w czerwcu br. Usuwaniem osadów z dna jeziora zajmuje się refuler. To pływająca barka, na której są zamocowane potężne urządzenia do odsysania osadów. Działa w podobny sposób, jak odkurzacz. Zasysa osady z dna jeziora i przepompowuje je do rurociągu. Refuler zbiera osady tylko z jednego pola, które, aby zmącona woda i osady nie rozpływały się naokoło, jest oddzielone od pozostałych specjalnymi kurtynami – tłumaczy dr hab. inż. Renata Tandyrak.
W ten sposób refuler poletko po poletku „odkurzy" całe jezioro. A co się dzieje z zebranymi osadami dennymi? Specjalnie na ten cel zbudowanym rurociągiem o długości 4 km płyną do oczyszczalni ścieków. Tutaj są odwirowywane, podsuszane i składowane. Część z nich będzie wykorzystana jako nawóz w rolnictwie, a część nie nadająca się do użycia – utylizowana. Woda oddzielona od osadów trafia do oczyszczalni i przechodzi w niej cały proces oczyszczania.

Po zakończeniu „odkurzania" Jezioro Karczemne w ciągu 2 lat otrzyma 4 dawki koagulantów, które zwiążą pozostały w resztkach osadów fosfor. Taką kurację kortowscy naukowcy zapisali także 3 pozostałym akwenom.

– Metoda, którą postanowiliśmy zastosować w Kartuzach, jest nowatorska. Jeszcze nikt w Polsce nie odważył się „odkurzać" całego jeziora. Jesteśmy dobrej myśli i sądzimy, że po metodzie prof. Olszewskiego i jego „eksperymencie kortowskim" stanie się drugą kortowską specjalnością, która, jak ta pierwsza, upowszechni się w świecie – mówi prof. Grochowska.

Metoda prof. Olszewskiego polega na oczyszczaniu jeziora przez odprowadzanie najbardziej bogatych w zanieczyszczenia wód naddennych za pomocą zainstalowanego rurociągu. Jest to pierwsza metoda rekultywacji zastosowana na świecie w skali technicznej. Pierwszy rurociąg został uruchomiony w Jeziorze Kortowskim w 1956 r. System ten działa do dzisiaj.

Rekultywacja jezior będzie kosztować gminę Kartuzy 55 mln zł. Otrzymała na nią 45 mln zł dotacji z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Jej przychody na rok. 2020 to 205 mln zł.

Lech Kryszałowicz