I Czego nie widać… Dlaczego będą się wydarzać awarie sieci kanalizacyjnej o dużych przekrojach?

Fot. 123rf

CZEGO NIE WIDAĆ…

Dlaczego będą się wydarzać awarie sieci kanalizacyjnej o dużych przekrojach?

Andrzej Osiński, Grażyna Pilarczyk

Wyjątkowa skala inwestycji branżowych, finansowanych głównie ze środków unijnych, posłużyła do rozwoju i modernizacji systemów wodociągowo-kanalizacyjnych w Polsce. Rosnące metropolie wymagają zwiększonej produkcji i bezpiecznego transportu wody oraz skutecznego odbioru i utylizacji ścieków. Rosną jednak i ryzyka uszkodzeń czy awarii rurociągów tranzytowych, a tym samym wzrasta potrzeba ich kontroli i właściwej eksploatacji. Nierzadko nie ma pieniędzy i perspektywy na właściwą eksploatację i ich utrzymanie.

Przez ostatnie 20 lat w planowaniu inwestycji, a następnie w ich realizacji priorytetem były głównie obiekty, a nie sieci. W Krajowym Programie Oczyszczania Ścieków Komunalnych uwzględniono inwestycje w 1800 oczyszczalniach ścieków. W latach 2003-2018 wybudowano w Polsce ponad 400 nowych obiektów tego typu1. Stawiano także nowe przepompownie, uzyskując lepsze parametry przesyłowe. Obiekty są widoczne i – inaczej niż w przypadku sieci – łatwiej w przypadku ich degradacji uzyskać akceptację władz dla sfinansowania remontów. Jednak narasta niepokój spowodowany skutkami awarii rurociągów, zwłaszcza w silnie zurbanizowanych rejonach. Taka awaria wpływa na życie całej aglomeracji i może sparaliżować ich funkcjonowanie. Rośnie też obawa przed wtórnymi zanieczyszczeniami przy niekontrolowanym wydłużaniu rurociągów oraz rosnącej wiedzy na temat życia biologicznego w rurociągach.

Rozległość systemów kanalizacji sanitarnej w dużych miastach, ich zróżnicowanie pod względem materiałowym, wieku i przede wszystkim cząstkowa wiedza o ich kondycji technicznej, stają się dopiero teraz w wielu miejscowościach przedmiotem inwentaryzacji. W systemie GIS pozwala to na rejestrację historii awarii, działań eksploatacyjnych i wytypowania tzw. „hot-spotów”, czyli newralgicznych punktów na sieci.

Funkcjonowanie kolektorów sanitarnych

Jedną z najpoważniejszych uciążliwości dla eksploatatorów są skutki zmian klimatu, przejawiające się naprzemiennymi suszami i intensywnymi

opadami. Wrażliwość na te zjawiska jest różna w systemach sanitarnych, ogólnospławnych i rozdzielczych. Rosną ujemne strony tego zjawiska. Reakcją eksploatatora powinno być zapobieganie zapiaszczeniu kolektorów i rosnącej liczbie zatorów poprzez rozpoznanie „szarych stref” i „hot spotów”. Niestety, niejednoznaczne zasady, brak modelu zarządzania i klarownych zasad finansowania powodują brak prac utrzymaniowych i tym samym wzrost zagrożeń. Należy zweryfikować sposób eksploatacji, zaktualizować instrukcje i uwzględnić nowe możliwości techniczne dla oceny stanu systemów. Zainteresowane gminy mogą łączyć swoje potencjały, co pozwala na sięganie po nowe możliwości techniczne, na przykład monitoring stanu technicznego sieci i przy wylotach rurociągów do odbiorników. Problemem jest też stan połączeń, gdyż w latach 70. XX wieku, w fazie totalnego deficytu, występował systematyczny spadek jakości materiałów i ograniczenie dostępnego asortymentu. Niewłaściwa była też dyscyplina i kontrola wszystkich faz realizacji inwestycji. Pokłosiem takiego, a nie innego stanu rzeczy, jest bardzo słaba kondycja techniczna budowanych wówczas sieci tranzytowych. Awarie kolektorów tranzytowych obarczone są znaczącym ryzykiem środowiskowym – kanalizacja ogólnospławna i deszczowa zasila odbiorniki znaczącą ilością słabo monitorowanych zanieczyszczeń.

Awarie, o których się mówiło

W ciągu ostatnich kilku lat wśród najgroźniejszych i szeroko dyskutowanych były: gdańska awaria przepompowni ścieków „Ołowianka”, do której doszło w maju 2018, i awaria kolektora doprowadzającego ścieki do warszawskiej oczyszczalni „Czajka”, do której dochodziło dwukrotnie: w sierpniu 2019 i w sierpniu 2020.

W Gdańsku, w wyniku awarii zasilania, przez kilka dni ścieki płynęły wprost do Motławy i dalej, do wód Zatoki Gdańskiej. Rzeka w ciągu 60 godzin przyjęła 100 mln litrów nieczystości2. Pomimo że wykonywane na bieżąco badania wód Motławy i wód na plażach zatoki nie wykazały przekroczenia norm środowiskowych, to z pewnością taki ładunek substancji organicznych nie pozostał bez wpływu na kondycję biologiczną wody. Z kolei w Warszawie do Wisły wpłynęło kilka milionów metrów sześciennych ścieków i to dwukrotnie. Wykonane w obu przypadkach ekspertyzy wskazały nie tylko na przyczyny techniczne, ale także organizacyjne i finansowe.

Zagrożenie dla turystyki

Każda awaria systemu tranzytu ścieków jest ogromnym obciążeniem dla środowiska naturalnego. Jeśli awaria doprowadza do widocznych, rażących

Fot. FZŁ

AWARIA W SWARZEWIE

(źródło: dziennikbaltycki.pl)

AWARIA W SWARZEWIE

Uszkodzenie rurociągu

(źródło: dziennikbaltycki.pl)

ZANIECZYSZCZONA KOMORA

pompowni ścieków jako efekt złej eksploatacji Fot. FZŁ

szkód w środowisku wodnym, bardzo trudno jest zażegnać negatywne skutki wizerunkowe. Sytuacja jest jeszcze dramatyczniejsza na obszarach atrakcyjnych turystycznie. Pokazała to niedawna awaria w Swarzewie. Oczyszczalnia w tej nadmorskiej miejscowości przeszła w latach 2014-2015 kosztowną modernizację – prace pochłonęły około 100 mln zł. Ale 12 czerwca 2019 awarii uległ kolektor tłoczący nieczystości z Władysławowa do Swarzewa. Zaczęto gromadzić ścieki w specjalnym zbiorniku, a gdy ten się przepełnił, podjęto decyzję, by w trybie awaryjnym zrzucić je do Zatoki Puckiej. Dziennie było to ok. 3 tys. metrów sześciennych3. W lipcu tego roku znów nieoczyszczone ścieki trafiły do Zatoki Puckiej. Szczęśliwie spółka wodno-ściekowa „Swarzewo” szybko naprawiła awarię4. Za każdym razem do usterek dochodziło nie w obiekcie samej oczyszczalni, ale w systemie tranzytowym ścieków.

Opłaty a rola właściwej eksploatacji

Eksploatacja i nasze otoczenie ewoluują dynamicznie. Przede wszystkim od operatorów żąda się oszczędzania. Możliwości eksploatatorów wobec polityki taryfowej „zaciskania pasa” szybko maleją, bo z jednej strony w wielu obszarach spada sprzedaż przy rosnących kosztach stałych, z drugiej rosną koszty eksploatacji systemów rozbudowywanych np. o instalacje ściekowe. W lokalnych standardach eksploatacji (o ile uda się je zdefiniować) dominują często działania punktowe i awaryjne zamiast preferowanych działań ciągłych. Zmiana pracy z systemu interwencyjnego na planowy to mozolne odrabianie zaległości i wzrost specjalizacji w nowych dziedzinach. Opłata i jej obecnie funkcjonująca konstrukcja narzuca wprawdzie pewien porządek działań eksploatacyjnych, ale nie pozwala na pełne serwisowanie i utrzymanie systemu. Troską właścicieli powinna być długofalowość, kompleksowość i specjalizacja. To już nie tylko hasła – są koniecznością w przejściowym etapie przywracania sprawności i kompletowania systemów. Porównywanie opłat jest niemożliwe bez uwzględnienia specyfiki systemu i lokalnych uwarunkowań, np. różnych dla miast rozwojowych i już urbanistycznie zamkniętych. Można jednak częściej korzystać z benchmarkingu i wymieniać doświadczenia jak ograniczyć ryzyko, by nie mieć kłopotów i nie wzywać ekspertów po fakcie. Ekspertyza systemu, programy naprawcze, inwentaryzacja i intensywne płukania wodno-powietrzne to planowe działania temu służące.

Brak wizji

W całej tej sytuacji nie pomaga regulator, czyli spółka Wody Polskie. Katastrofa na Odrze pokazała niemoc operacyjną tej instytucji. Jednym z jej zadań miało być kontrolowanie taryf dla odbiorców, proponowanych przez przedsiębiorstwa wodociągowe. Tymczasem po czterech latach okazuje się, że jej celem jest dążenie za wszelką cenę do jak najniższych taryf za wodę i ścieki dla końcowego odbiorcy – nawet wbrew kompleksowemu rachunkowi ekonomicznemu i logice technicznej. W konsekwencji spółki wodociągowe nie mają środków na bieżące utrzymanie i rezygnują nawet z okresowych przeglądów i inwestycji utrzymaniowych.

Skąd się biorą awarie?

Rurociągi przesyłowe najczęściej przechodzą przez tereny różnych operatorów sieci, przekraczając granice gmin. Skutek jest oczywisty – odpowiedzialność za ich stan techniczny często się rozmywa. Nie

Fot. materiały prasowe Ecol-Unicon

Fot. materiały prasowe Spółki Wodno-Ściekowej Swarzewo

NOCNE PRACE

przy usuwaniu awarii w Swarzewie istnieje system nadzoru w skali ponadgminnej, choć w przypadku awarii jej skutki dotykają kilka lub kilkanaście jednostek samorządowych. Większość dużych sieci ma ponad 30-40 lat i jest zwyczajnie wyeksploatowana. Inną kwestią jest jej zróżnicowanie materiałowe, a często też brak wiedzy, gdzie znajdują się newralgiczne punkty i słabe ogniwa systemu. Czasami łatwiej znaleźć środki na budowę sieci wodociągowej, niż zdecydować o przeznaczeniu dużych nakładów na modernizację rurociągów tranzytowych.

Były one budowane wiele lat temu na terenach głównie niezurbanizowanych: rolnych czy nieużytkach – dziś są to tereny wielkich osiedli mieszkaniowych z intensywnym ruchem drogowym. Zmieniają się naprężenia gruntu, co wpływa niekorzystnie na stan przewodów i może prowadzić do samoistnych pęknięć. Wielokrotnie zmieniały się też stosunki własnościowe tych terenów – niejednokrotnie są własnością prywatną (deweloperzy, inwestorzy indywidualni, spółdzielnie mieszkaniowe), co komplikuje podejmowanie decyzji inwestycyjnych.

Nie można też zapominać o korozji. Szybkość jej postępowania w rurociągach zależy od temperatury medium, z pewnością wzrasta ona latem i przy wydłużonym przepływie. Awarie wywołane korozją są uciążliwe, bo często nie jest to naprawa punktowa, lecz wymiana kilkumetrowych odcinków sieci. Jedynym sposobem na ograniczenie takich awarii jest stały monitoring sieci i wymiany całych fragmentów wysłużonych i skorodowanych rurociągów.

Co można zrobić?

Analizy stanu istniejącego i dobra praktyka eksploatacyjna podpowiadają przynajmniej kilka rozwiązań. Najważniejszym jest z pewnością przegląd i inwentaryzacje sieci, przy czym chodzi tu nie tylko o konkretne miejsca, ale też o pracę urządzeń i identyfikację możliwych zagrożeń. Pomocna jest wszechstronna analiza minionych awarii i wyznaczenie tzw. „czarnych stref”. Kolejnym krokiem powinien być stały monitoring miejsc krytycznych: magistral i kolektorów, a także kamery wyposażone w systemy analiz, czasami bazujące na algorytmach sztucznej inteligencji.

Planując wydatkowanie środków inwestycyjnych na budowę nowych sieci, nie należy niepotrzebnie wydłużać przepływów i warto korzystać z nowoczesnych osiągnięć technologicznych z dziedziny SMART CITY. Pozwala to na zgromadzenie użytecznych danych, ich analizę i wdrożenie „celowanego” programu prewencji awarii. Im większego obszaru dotyczą dane, tym wiedza jest pełniejsza. Zapewnić to może konsolidacja w zarządzaniu systemami wod-kan, dająca horyzont techniczny, a nie polityczny, ograniczony do obszaru danej gminy i czasu trwania jednej kadencji. To są konkretne wyzwania dla branży na nadchodzące lata i wezwanie politycznych decydentów wszystkich szczebli do realnego działania. W przeciwnym razie czysta woda w rzekach i morzu będzie tylko wspomnieniem.

Przypisy

1 Podane liczby na podstawie: https://www.wody.gov.pl/ nasze-dzialania/krajowy-program-oczyszczania-sciekow-komunalnych 2 Czytaj więcej na: https://inzynieria.com/wodkan/ analizy_i_komentarze/55668,olowianka-znane-sa-przyczyny-awarii-w-gdanskiej-przepompowni-sciekow,olowianka-w-gdansku 3 https://phohen.com/pl/post-detail/awaria-w-oczyszczalni-sciekow-swarzewo-peka-rura-i-/74300901 4 https://tvn24.pl/pomorze/puck-swarzewo-awaria-oczyszczalni-scieki-trafily-do-zatoki-puckiej-czerwona-flaga-na-kapielisku-5806192

Reklama

@kierunekbmp

KONFERENCJE

BUDUJEMY MOŻLIWOŚCI POROZUMIENIA

WEBINARIA CZASOPISMA

PORTALE