Pewne ich elementy odnajdujemy w zachowanych dokumentach archiwalnych [1].   
    W połowie lat 50. XIX wieku w Tczewie podjęto na szeroką skalę inwestycje drogowo-kolejowe. Stworzyło to korzystne warunki do rozwoju gospodarczego miasta i wzrostu demograficznego. Zachodząca w tym czasie w Europie rewolucja techniczna zainicjowała powstanie nowych zakładów w mieście. W II-giej połowie XIX w. i na początku XX wieku w Tczewie wybudowano szereg nowych fabryk, takich jak: maszyn Muscata, naprawy maszyn Kriesela, wyrobów metalowych Klecha, odlewni żeliwa, wyrobów cementowych Hoffmana. Powstały również zakłady przetwórcze przemysłu rolno-spożywczego (dwie cukrownie, browar itd.). Rozwój gospodarczy miasta znacząco wpłynął na wzrost liczby mieszkańców Tczewa. W roku 1905 ludność miasta wynosiła 14184 mieszkańców i wzrosła prawie dwukrotnie od 1870 roku. Miasto ponadto rozrastało się przestrzennie. Powstawały nowe dzielnice, tzw. Gdańskie (1844 r.), Berlińskie (1868 r.), Nowe miasto (1873-1874), dla pracowników kolei (1902-1910) i inne [2]. Efektem tego był rozwój cywilizacyjny, który nie uzyskałby dynamiki, gdyby nie systemowy rozwój infrastruktury wodno-ściekowej oraz technologii pozyskiwania wody i oczyszczania ścieków. Wstępne, ogólne założenia budowy oczyszczalni ścieków w Tczewie zostały omówione w dniu 13 listopada 1906 roku podczas narady w magistracie miasta [1]. Ustalono, że  ścieki sanitarne przed skierowaniem do Wisły mają zostać oczyszczone tylko mechanicznie. Chociaż od 1872 roku znane już były pierwsze, ale mało efektywne procesy biologicznego oczyszczania ścieków w gruncie, tzw. pola irygowane. Jako przykład przytoczono miasto Wrocław, w którym od 1881 roku taki system funkcjonował. Jednak ten sposób oczyszczania wymagał znacznych terenów.

Rys. 1. Sito taśmowe do oczyszczania ścieków w oczyszczalni w Getyndze. Początek XX wieku. Reprodukcja zabytkowej dokumentacji [ 1].

    Zalecono, aby wyboru technologii mechanicznego oczyszczania ścieków dokonać, uwzględniając: prześwit kraty lub sita 4÷5 mm, łatwość obsługi, ograniczenie pracy ludzkiej, czyszczenie urządzeń powyżej lustra ścieków, zużycie wody przez mieszkańca 70 litrów/dobę.
    W ramach przedinwestycyjnych prac studyjnych, związanych z budową oczyszczalni ścieków, przedstawiciele magistratu Tczewa odwiedzili po 1906 roku, prawdopodobnie w 1907 roku, kilka oczyszczalni ścieków w niemieckich miastach między innymi w Getyndze, Dreźnie, Frankfurcie nad Menem, Wiesbaden, Torgau i Halle.

 Getynga
    Oczyszczalnia posiadała dwa ciągi technologiczne w postaci niezależnych kanałów ściekowych. Każdy z kanałów był szerokości ok. 1,16 m i głębokości roboczej ok. 1,30 m.
    Technologia oczyszczania ścieków polegała na wydobywaniu ze ścieków zanieczyszczeń wleczonych i pływających przy pomocy sita taśmowego – rys.1.
    W tabeli 1 przedstawiono niektóre parametry techniczne urządzenia do czyszczenia ścieków.

Tab. 1. Parametry techniczne systemu oczyszczania ścieków w Getyndze na początku XX wieku.

    Odległość poziomu zerowego oczyszczalni od dna kanału ściekowego wynosiła ok. 3,5 m. Część  osadnikowa kanału była dodatkowo zagłębiona o ok. 0,7 m.
    Sito taśmowe wykonano z drutu miedzianego i było przesuwane na dwóch bębnach. Jeden bęben znajdował się w części osadnikowej kanału, a drugi napędowy ok. 2,1 m powyżej poziomu zerowego oczyszczalni (licząc od jego osi).  
    Bezpośrednio, w górnej części sita taśmowego, po stronie opadającej znajdowało się urządzenie czyszcząco-płuczące, tzw. aparat Brause’a, którego zadaniem było wymywanie pozostających na sicie nieczystości oraz jednoczesne ich przepłukiwanie.
    System obrotowych szczotek umożliwiał zgarnianie z sita cedzonych nieczystości do przewoźnego pojemnika wywrotki.
    Na rys.1 widoczny jest kanał pod przewoźnym pojemnikiem, którym odprowadzano odcieki z wydobywanego szlamu i układu płuczącoczyszczącego. Były one kierowane do głównego kanału ściekowego oczyszczalni.
    Jedną maszyną parową napędzano: bęben taśmociągu sitowego, pompę układu czyszcząco-płuczącego, zespół szczotek mechanicznych.
    Podnośnik z napędem ręcznym przedstawiony na rys.1 umożliwiał podnoszenie sita taśmowego przy pomocy stalowej liny.
    Obsługę oczyszczalni stanowiły dwie osoby: maszynista i ślusarz. Wg [1] oczyszczalnia oczyszczała ścieki od ok. 30 tys. osób. W tym czasie jedynie 8 tys. osób posiadało toalety włączone w system kanalizacji sanitarnej i oczyszczalni.
    Na uwagę zasługuje zagospodarowanie zbieranych w oczyszczalni odpadów.   
    Produkcja szlamu wynosiła 2÷3 pojemniki (wywrotki) na dobę i w całości  całości, po zmieszaniu z innymi odpadami, była poddawana procesowi kompostowania.

Drezno
    W okresie tym w Dreźnie trwały prace przygotowawcze do budowy oczyszczalni ścieków. Planowano jej wybudowanie na prawym brzegu Elby poniżej miasta naprzeciwko wsi Kemnitz i Briesnitz. Obecnie, w tym samym miejscu, w dzielnicy Kaditz znajduje się współczesna bardzo nowoczesna oczyszczalnia ścieków – Kläranlage Dresden – Kaditz, Scharfenberger Strasse 152. Odbiornikiem ścieków oczyszczonych zawsze była rzeka Elba.
    Sto lat temu, zanim przystąpiono do budowy właściwej oczyszczalni, w celu wyboru najlepszego rozwiązania technicznego, wybudowano powyżej portu Króla Alberta próbną (pilotażową) oczyszczalnię ścieków.
    W tej doświadczalnej oczyszczalni zastosowano system mechanicznego oczyszczania ścieków w oparciu o patent Riensch´a.
    Układ technologiczny doświadczalnej, historycznej oczyszczalni ścieków w Dreźnie przedstawiono na rys. 2.
    Na wejściu oczyszczalni znajdował się okrągły piaskownik o średnicy 6 m. Obiekt ten wyposażony był w bager do wydobywania zanieczyszczeń, które przy pomocy podnośnika kierowane były do przejezdnego zbiornika na poziomie zerowym oczyszczalni.
    Ścieki, zanim dotarły do sita Riensch´a, były oczyszczane zgrubnie na kracie z części pływających i wleczonych. Sito Riensch´a miało średnicę 4,6 m i było pokryte blachą z rowkami o szerokości 2 mm i długości 30 mm. Sito obracało się wokół osi nachylonej pod kątem 150 od pionu. W zanurzeniu w ściekach pozostawało 1/3 powierzchni sita, a pozostała część obracała się ponad powierzchnią lustra ścieków [1].
    Ścieki, przepływając przez obracającą się perforowaną płaszczyznę sita, powodowały zatrzymywanie się na nim grubszych zanieczyszczeń, które wynoszone były powyżej lustra ścieków.
    Z sitem zintegrowany był zespół szczotek mechanicznych do zbierania gromadzonych na nim zanieczyszczeń. Składał się on z ośmiu szczotek. Szczotki zgarniały gromadzone zanieczyszczenia do rynny, a dalej przy pomocy podnośnika wydobywane były na poziom zerowy oczyszczalni i składowane w przewoźnych pojemnikach.

Rys. 2. Układ technologiczny historycznej, doświadczalnej oczyszczalni ścieków w Dreźnie, z początku XX wieku. Reprodukcja zabytkowej dokumentacji [ 1].

      Ścieki po oczyszczeniu mogły być kierowane na wyjście oczyszczalni bez doczyszczania lub kanałem, w którym zastosowano dodatkowe sito uchylne z napędem ręcznym.
    Kanał wylotowy oczyszczalni miał szerokość 2,40 m.
    Na rys. 3 przedstawiono system napędu całego kompleksu technologicznego oczyszczalni.
    Z rys. 3 wynika, że wszystkie urządzenia technologiczne: sito Riensch ´a, system szczotek czyszczących, podnośnik zgrubnych zanieczyszczeń i piasku, podnośnik zanieczyszczeń zbieranych z sita Riensch´a były napędzane z jednego urządzenia - silnika parowego.
    Napęd tego silnika miał moc 2,6 KM i prędkość obrotową sita – 1,5 obr/min. 
    Początkowy okres eksploatacji próbnej oczyszczalni ścieków ujawnił pewne niedociągnięcia techniczne zastosowanego rozwiązania [1].
    Sito Riensch´a miało zbyt słabą konstrukcję. Uginało się pod wpływem zbieranego szlamu i naporu ścieków. Ugięcie konstrukcji dochodziło w trakcie pracy do ok. 30÷40 cm.
    Dlatego konstrukcja sita została wzmocniona. Czyszczenie samego sita oraz zespołu szczotek sprawiało trudności. W celu zapewnienia prawidłowej pracy należało te urządzenia myć gorącą wodą. Efektywność ekologiczna tej oczyszczalni nie była zbyt wielka. Wg kierownictwa oczyszczalni ze ścieków wydobywano ok. 10% zanieczyszczeń.
    Jednocześnie podejmowano próby z wykorzystaniem do oczyszczania ścieków aparatu Kramera, który miał być bardziej skuteczny niż sito Riensch´a oraz łatwiejszy w obsłudze i utrzymaniu technicznym. Zużywał 10 razy mniej wody wymaganej do utrzymania czystości urządzenia  w porównaniu z sitem Riensch´a. Nie bez znaczenia były mniejsze uciążliwości zapachowe występujące podczas eksploatacji aparatu Kramera. Na uwagę zasługuje zagospodarowanie wydobywanych ze ścieków odpadów, piasku, części wleczonych, pływających i szlamu.
    Zwiedzającym oczyszczalnię ścieków gościom z Tczewa zaprezentowano przewoźny kocioł, w którym bezpośrednio na terenie oczyszczalni spalano bardziej suchy osad zbierany z sita Riensch´a.
    Pozostałe, bardziej mokre odpady wydobywane ze ścieków planowano mieszać z miałem węglowym w stosunku 1/2 do 1 lub 1 do 1 i produkować brykiety bez konieczności używania prasy. Brykiety miały być spalane w każdym normalnym, standardowym palenisku.

 Frankfurt nad Menem
    Frankfurt nad Menem, jako pierwsze miasto na kontynencie europejskim, przystąpił w 1854 roku do systemowego uporządkowania gospodarki wodno-ściekowej. W 1867 roku rozpoczęto rozbudowę sieci kanalizacyjnej i wodociągowej, a w roku 1882 w dzielnicy Niederrad rozpoczęto budowę oczyszczalni ścieków, którą oddano do eksploatacji 1 sierpnia 1887 roku [3].
    Głównym projektantem systemu wodno-kanalizacyjnego Frankfurtu był angielski inżynier William Lindley (1808 – 1900).
    Z tym samym projektantem w 1876 roku zarząd miasta Warszawy podpisał umowę na wykonanie projektu wodno- kanalizacyjnego. Rozpoczęcie realizacji tego projektu nastąpiło dopiero w 1883 roku pod kierunkiem syna W. Lindleya – sir inż. Williama Heerleina Lindleya (1853 – 1917).
    Frankfurt nad Menem w 1800 roku liczył 38 tys. mieszkańców. Uruchomiona w 1887 roku oczyszczalnia obliczona była na obsługę 140 tys. mieszkańców [4]. Oczyszczalnia ta nie była zmechanizowana. Większość prac z wykorzystaniem krat wykonywano ręcznie, o czym świadczą liczne fotografie z tego okresu [3].
    Gwałtowny wzrost liczby mieszkańców Frankfurtu, którego ludność osiągnęła w 1900 roku 289 tys., spowodował konieczność wykonania rozbudowy i modernizacji oczyszczalni.
     Takie zadanie inwestycyjne zostało zrealizowane w latach 1902÷1904 [3].  
    Projekt technologiczny zmodernizowanej oczyszczalni ścieków przedstawiono na rys. 4.
    W oczyszczalni pracowały trzy sita obrotowe. Każde z sit miało 2 m szerokości i średnicę koła 6 m. Wysokość użytkowa koła wynosiła 2 m, co dawało 2 mx2 m = 4 m2 powierzchni zanurzonej w ściekach. Szczeliny (oczka) w sicie miały wymiar ok. 10 mm [1]. Zbiornik piaskownika posiadał płaskie dno i wymiary 8,8 m szerokości, 5,7 m długości i 2,85 m głębokości. Piasek gromadzono na wysokość do 0,75 m od dna zbiornika. Osadzony na dnie piasek wydobywano przy pomocy czerpaka. Zanieczyszczenia – odpady wydobywane ze ścieków zarówno w piaskowniku, jak i na obrotowych sitach – kierowane były na transportery taśmowe zainstalowane w budynku oczyszczalni i wywożone poza teren oczyszczalni. W oczyszczalni przed modernizacją proces końcowy oczyszczania ścieków następował w czterech podłużnych osadnikach, z których każdy miał długość 82 m. W trakcie modernizacji i rozbudowy oczyszczalni dobudowano 3 kolejne osadniki końcowe również o długości 82 m. Następnie wszystkie osadniki zostały podzielone na dwie części, w ten sposób powstało czternaście komór osadnikowych [3].W oczyszczalni frankfurckiej występują sklepienia eliptyczne charakterystyczne dla budowlanych projektów Lindleya. Oczyszczone ścieki kierowane były do rzeki Men. Wg kierownictwa oczyszczalni skuteczność oczyszczania ścieków była następująca: 13% zanieczyszczeń zatrzymywano na sitach obrotowych, kolejne 13% w piaskowniku i 64% w osadnikach końcowych [1].
    W zmodernizowanej w 1904 roku oczyszczalni zastosowano szereg nowinek technicznych. Zmechanizowano sposób wydobywania piasku ze ścieków, zastosowano mechaniczne obrotowe sita. We wszystkich urządzeniach zastosowano napęd maszynowy  maszynowy. Według pomysłu Charles’a T. Liernur’a (1828 – 1893) w osadnikach końcowych wdrożono pneumatyczny sposób wydobywania sedymentowanego osadu [ 4].

Rys. 3. Napęd urządzeń technologicznych w historycznej, doświadczalnej oczyszczalni ścieków w Dreźnie. Reprodukcja zabytkowej dokumentacji [ 1].

      W tej oczyszczalni przeprowadzano testy z różnymi wymiarami oczek w sitach obrotowych, badając skuteczność oczyszczalni ścieków. W praktyce szczeliny 10 mm lepiej się sprawowały od szczelin mniejszych 4÷6 mm, ponieważ pracujące szczotki w sitach o mniejszych szczelinach szybciej je zapychały. Powodowało to dużą awaryjność sit i pogarszało skuteczność ekologiczną oczyszczalni. Niestety, latem występowały duże uciążliwości zapachowe, które były na tyle kłopotliwe, że zarząd miasta polecił usuwanie nieprzyjemnych zapachów przy pomocy środków chemicznych, takich jak „Beloforn” i „Grundol”, a składowisko odpadów wydobywanych ze ścieków przelewać „Facidolem” [1].
 

 Wiesbaden
    Obrotowe sito napędzane było siłą ludzkich rąk. Szczeliny w sicie wynosiły 15 mm. Dalsze oczyszczanie następuje na mosiężnych sitach o wymiarach zew. 1,5 m x 1,5 m umieszczonych poziomo. Szlam z tych sit zbierany był przy pomocy szczotek. Występowały duże trudności z oczyszczaniem sit, zachodziła konieczność używania w tym celu gorącej wody.

 Torgau
    Oczyszczanie ścieków następowało na dwóch sitach Riensch’a o średnicy 1,4 m. Kłopotliwe były naprawy pękających drutowych oczek na sitach, obsługa była utrudniona.

  Halle
    Oczyszczalnia mechaniczno-chemiczna obsługiwała 20 tys. mieszkańców, pracowała 6 godzin dziennie. Zlokalizowana była w pobliżu kilkupiętrowych budynków mieszkalnych. Wstępne oczyszczanie ścieków następowało w piaskowniku i sitach mechanicznych, a następnie ich doczyszczanie przebiegało chemicznie. Ścieki oczyszczane kierowane były do rzeki Soławy. Bezpośrednio w pobliżu zrzutu ścieków oczyszczonych znajdowało się kąpielisko.

* * *

    Zwiedzono sześć niemieckich oczyszczalni ścieków, o różnej wielkości, od obsługujących 12,3 tys. mieszkańców w Halle do 289 tys. mieszkańców we Frankfurcie nad Menem. Wszystkie oczyszczalnie były typu mechanicznego. Wyjątkiem była oczyszczalnia ścieków w Halle, która dodatkowo doczyszczała ścieki chemicznie.
    We wszystkich oczyszczalniach zastosowane były sita obrotowe, w zdecydowanej większości sita Riensch’a. Najbardziej technologicznie i technicznie rozbudowana była oczyszczalnia ścieków we Frankfurcie n. Menem. Na zwiedzających oczyszczalnia ta wywarła największe, pozytywne wrażenie.
    Na uwagę zasługuje szeroka gama zagospodarowania odpadów wydobywanych ze ścieków, poprzez kompostowanie w Getyndze, spalanie w Dreźnie lub bezpłatne albo odpłatne przekazywanie nieprzetworzonych odpadów w pozostałych oczyszczalniach do wykorzystania rolniczego.
    Wszystkie wizytowane w tym czasie oczyszczalnie negatywnie oddziaływały na środowisko. Wyjątkiem była tylko oczyszczalnia w Halle, pobudowana w otoczeniu wielopiętrowych budynków mieszkalnych. W oczyszczalni ścieków we Frankfurcie nad Menem neutralizowano powstające odory przy pomocy środków chemicznych. 
    Duża awaryjność sit mechanicznych wynikała z niedoskonałej konstrukcji i wczesnej fazy wdrożenia patentu Riensch’a. Podsumowanie wizyt studyjnych przedstawiono w tab. 2.
    Pierwsze decyzje dotyczące budowy zintegrowanego systemu wodnościekowego Tczewa zapadły w 1905 roku. Miasto w tym czasie liczyło zaledwie 14 184 mieszkańców.
    Prace przedinwestycyjne, w których uwzględniono możliwości finansowe i dostępność technologii, zadecydowały o wyborze technologii oczyszczania ścieków z zastosowaniem sit Rienscha’a i rolniczym, bez przetwarzania zagospodarowaniem produktów ubocznych tego procesu. Według zrealizowanego projektu technicznego wybudowano oczyszczalnię ścieków przy ul. Sambora 11 z dwoma przemiennie pracującymi sitami Rienscha’a o średnicy 3,0 m i wydajności 400 m3/h. Tarcza sita była perforowana rowkami o wymiarach 2 mm x 30 mm. Oczyszczone ścieki kierowane były do Wisły. Oczyszczalnia została uruchomiona 19 kwietnia 1909 roku [5].

Rys. 4. Reprodukcja zabytkowej dokumentacji. Piaskownik i sita obrotowe oczyszczalni ścieków we Frankfurcie nad Menem [1]. Modernizacja oczyszczalni w latach 1902÷1904.

      Wysoko oceniana przez zwiedzających w 1906 roku oczyszczalnia ścieków we Frankfurcie nad Menem, zmodernizowana w 1904 roku, zapewniała funkcjonowanie tej oczyszczalni aż do 1960 roku [3].
    Natomiast docelowa oczyszczalnia ścieków w Dreźnie, w której zastosowano sita Rienscha’a, została uruchomiona 15 lipca 1910 roku [6 ], tzn. rok później od tczewskiej oczyszczalni.
    Kilkudziesięcioletnia do roku 1997 eksploatacja pierwszej, historycznej oczyszczalni ścieków w Tczewie nie wynikała z jej wysokiej skuteczności ekologicznej. W latach 70. i 80. ubiegłego wieku oczyszczalnia ta uzyskiwała,  niskie standardy oczyszczania ścieków.
    Wraz z rozwojem miasta wystąpiła konieczność rozbudowy systemu kanalizacyjnego w nowych dzielnicach i budowy nowoczesnej oczyszczalni ścieków.   
    Współczesna oczyszczalnia została wybudowana w innym rejonie miasta przy ul. Czatkowskiej 8 i uruchomiona w 1997 roku. Spełnia ona zarówno europejskie, jak i krajowe standardy oczyszczania ścieków obowiązujące w 2010 roku dla największych oczyszczalni.

Tab. 2. Wnioski z wizyt studyjnych na oczyszczalniach ścieków na początku XX wieku. Opracowanie własne na podstawie [1]. Uwaga: b.d. – brak danych

 Bibliografia
1. Akta StadtBauamt. „Betrifft Kanalisationsanlage Dirschau. Abwasserreinigungsanlage“, Sygn. kat.A. Archiwum Urzędu Miejskiego w Tczewie, Rok 1904÷1927.
2. E. Raduński „Zarys dziejów miasta Tczewa”, Wyd. Magistrat m. Tczewa oraz Towarzystwa Żeglugi „Wisła–Bałtyk”, Rok 1927.
3. „Księga statystyczna miasta Tczewa na lata 1260 – 2010”, Wyd. Urząd Statystyczny Gdańsk i Urząd Miejski w Tczewie, Rok 2009.
4. Ewald Genzmer „Der Verbleib der städtischen Abwässer”,Aus. Deutsche Ton –und Steinzeug Werke A.G.Münsterberg, Wyd. po roku 1906.
5. http//www.stadtentwaesserung–frankfurt.de z dn. 28.02.2008 r.
6. http//www.stadtegeschichte – ffm.de/aktuells dr Konrad Schneider “Pissoirs und BedÜrfnishäuschen” z dn. 28.02.2008 r.
7. http://stadtentwaesserung-dresden.de z dnia 19.02.2008 r.
8. R. Lidzbarski „Sto lat w Tczewie”, „BMP Ochrona Środowiska”, Rok 2009, Nr 2.

Autor: mgr inż. Ryszard Lidzbarski, Zakład Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Tczewie

Artykuł został opublikowany w magazynie "Ochrona Środowiska" nr 2/2011