WSTĘPNA CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU KANALIZACYJNEGO W GŁOGOWIE

Transkrypt

1 Głogów, ilość ścieków, kanalizacja Małgorzata KUTYŁOWSKA * WSTĘPNA CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU KANALIZACYJNEGO W GŁOGOWIE W Głogowie budowa pierwszych kanałów odprowadzających ścieki z rejonu ówczesnego centrum miasta rozpoczęła się w 1836 r. Do końca XIX w. sukcesywnie rozbudowywano system kanalizacyjny. W latach wybudowano jedną z pierwszych w tym rejonie oczyszczalni ścieków. Po II Wojnie Światowej dokonywano remontów sieci kanalizacyjnej i modernizowano oraz rozbudowywano układ technologiczny oczyszczania ścieków. Obecnie systemem kanalizacji (sieć ogólnospławna i ściekowa w systemie rozdzielczym) o łącznej długości 125,5 km odprowadzanych jest średnio na dobę ok m 3 ścieków z powierzchni 33,71 km 2, zamieszkałej przez ok mieszkańców. Sieć ogólnospławna stanowi ok. 98% całej długości sieci. Sieć deszczowa nie podlega administracji Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Głogowie. Z danych wprowadzonych do tej pory (lipiec 2011) do systemu GIS wynika, że ok. 70% wszystkich odcinków sieci (wraz z przykanalikami) wykonanych jest z kamionki, pozostałe głównie z tworzyw sztucznych i cegły. Są to przewody o przekrojach kołowych i nietypowych o wysokości 0,10 1,00 m. W pracy zestawiono i dokonano analizy danych o ilości odprowadzanych ścieków w latach oraz o mierzonych parametrach jakości ścieków oczyszczonych. Ilość ścieków odprowadzonych kanałami ogólnospławnymi i ściekowymi systemu rozdzielczego wynosiła ok. 4 milionów metrów sześciennych rocznie, a średni wskaźnik odpływu ścieków w przeliczeniu na jednego mieszkańca (miasto Głogów oraz okoliczne gminy) wyniósł około 0,162 m 3 na dobę. 1. WSTĘP Sieć kanalizacyjna stanowi bardzo ważny element infrastruktury podziemnej każdego miasta, gdyż chroni mieszkańców przed skażeniem bakteriologicznym, a środowisko naturalne przed nadmiernym zanieczyszczeniem. Obecnie w Polsce większość średnich i dużych jednostek osadniczych posiada rozbudowany system kanalizacji * Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 9, Wrocław.

2 318 M. KUTYŁOWSKA z centralną oczyszczalnią ścieków. Bardzo często nieczystości z mniejszych miejscowości przewożone są do pobliskich gmin posiadających oczyszczalnię ścieków. Podstawą projektowania, eksploatacji i modernizacji współczesnych systemów kanalizacyjnych powinna być, i w coraz większym zakresie jest, nie tylko analiza techniczno-ekonomiczna, ale i niezawodnościowa. Obecny poziom zaawansowania tych badań ocenia się jako wysoki, ale odnosi się to głównie do systemów wodociągowych, natomiast w mniejszym stopniu do systemów kanalizacyjnych. Właściwa analiza niezawodnościowa może zostać przeprowadzona jedynie w przypadku poznania struktury rozpatrywanego systemu komunalnego oraz występujących uszkodzeń i nieprawidłowości, a także ilości i jakości odprowadzanych ścieków. Celem pracy jest wstępny i ogólny opis systemu kanalizacyjnego w Głogowie, co w przyszłości pozwoli na ocenę jego niezawodności i bezpieczeństwa działania. 2. SYSTEM KANALIZACYJNY W GŁOGOWIE 2.1. RYS HISTORYCZNY W Głogowie budowa pierwszych kanałów odprowadzających ścieki z rejonu ówczesnego centrum miasta rozpoczęła się w 1836 r. Do końca XIX w. sukcesywnie rozbudowywano system kanalizacyjny. W latach wybudowano jedną z pierwszych w tym rejonie oczyszczalni ścieków, wyposażoną w kraty, piaskownik i osadniki Imhoffa. Niemożliwe było wybudowanie całkowicie grawitacyjnego systemu, więc z terenu pomiędzy Starą Odrą a Zatoką Kolegiacką ścieki były odprowadzane przewodami tłocznymi do grawitacyjnej kanalizacji miejskiej. Działania wojenne nie spowodowały znacznych uszkodzeń sieci kanalizacyjnej, więc funkcjonowanie całego systemu nie było zakłócone. W latach sześćdziesiątych, z uwagi na rozbudowę miasta i podłączanie do systemu nowych użytkowników, konieczne stało się modernizowanie oraz rozbudowywanie sieci kanalizacyjnej i układu technologicznego oczyszczania ścieków. Dobudowano osadniki poziome, komory osadu czynnego, osadniki wtórne, zamknięte wydzielone komory fermentacji i poletka do suszenia osadów. Obecnie również dokonywane są remonty i modernizacja systemu usuwania ścieków [3] STRUKTURA SIECI KANALIZACYJNEJ Obecnie systemem kanalizacji (sieć ogólnospławna i ściekowa w systemie rozdzielczym) o łącznej długości 125,5 km odprowadzanych jest średnio na dobę ok m 3 ścieków z powierzchni 33,71 km 2 (co stanowi 96% powierzchni miasta), zamieszkałej przez mieszkańców. Liczba przyłączy do sieci kanalizacyjnej od

3 Wstępna charakterystyka systemu kanalizacyjnego w Głogowie 319 budynków mieszkalnych i zbiorowego zamieszkania wynosi Sieć ogólnospławna stanowi około 98% całej długości sieci. Sieć deszczowa nie podlega administracji Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Głogowie, jest natomiast własnością zarządców dróg gminnych i wojewódzkich. Dane o systemie kanalizacyjnym są sukcesywnie wprowadzane do systemu GIS. W lipcu 2011 r. pełne informacje o sieci kanalizacyjnej (ok. 16,5 km) uzyskano dla odcinków stanowiących jedynie 13,1% całkowitej jej długości [5]. Ponadto z tych danych wynika, że około 70% wszystkich odcinków sieci (wraz z przykanalikami) wykonanych jest z kamionki, pozostałe głównie z tworzyw sztucznych i cegły. Są to przewody o przekrojach kołowych i nietypowych o wysokości 0,10 1,00 m. Bardziej zaawansowane są badania inwentaryzacyjne sieci wodociągowej, gdyż jej modernizacja, a przez to zmniejszenie m. in. strat wody jest obecnie priorytetem. Również badania niezawodności działania i stanu technicznego głogowskiego systemu zaopatrzenia w wodę są obecnie prowadzone przez autorkę. Ze wstępnych danych o awaryjności sieci kanalizacyjnej w latach wynika, że najczęściej odnotowywanymi awariami, podobnie jak w innych systemach [1, 2], były: zatkanie i załamanie kanału, zapadnięcie studzienki lub terenu nad kanałem, uszkodzenia pokrywy studni oraz przerost korzeni drzew. W kolejnych pracach autorki dokonana zostanie dokładna analiza liczby i rodzajów uszkodzeń, a także ich wpływu na niezawodność i bezpieczeństwo działania całego systemu kanalizacyjnego ILOŚĆ I JAKOŚĆ ODPROWADZANYCH ŚCIEKÓW Dane o ilości ścieków dopływających do oczyszczalni w latach zestawiono w tabeli 1 i przedstawiono na rysunku 1. Tabela 1. Całkowita ilość oraz wartości jednostkowego wskaźnika odpływu ścieków doprowadzanych do oczyszczalni w latach [5] Rok Ilość ścieków, m 3 /a q ść, m 3 /(M d) , , , , , , , , ,164 Średnio w latach ,

4 Ilość ścieków, mln m 3 /rok 320 M. KUTYŁOWSKA 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4, Czas, lata Rys. 1. Ilość ścieków dopływających do oczyszczalni w latach Ilość ścieków odprowadzanych kanałami ogólnospławnymi i ściekowymi systemu rozdzielczego wynosiła 4,1 5,0 milionów metrów sześciennych rocznie, a wartość średnia w rozpatrywanym okresie równała się 4,4 mln m 3 /rok. W okresie dziewięciu lat obserwowany jest spadek o około 12% ilości odprowadzanych ścieków, co było związane z tendencją zmian zużycia wody. Wartości jednostkowego wskaźnika odpływu ścieków (q ść ) w przeliczeniu na jednego mieszkańca (Głogów i okoliczne gminy) zestawiono w tabeli 1 i pokazano na rysunku 2. Wskaźnik odpływu ścieków (q ść ) w latach w przeliczeniu na jednego mieszkańca wynosił 0,152 0,187 m 3 /d, a średnio w rozpatrywanym okresie q ść =0,162 m 3 /(M d). Przykładowo dla porównania, dla aglomeracji wrocławskiej wartość tego wskaźnika w roku 2006 wynosiła 0,188 m 3 /(M d) [2], a dla kraju q ść =0,148 m 3 /(M d) [4, 6]. qść, m 3 /(M d) 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0, Czas, lata Rys. 2. Wartości jednostkowego wskaźnika odpływu ścieków w latach W Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Głogowie mierzone są (dla ścieków surowych, po osadnikach wstępnych i na końcu ciągu technologicznego) następujące parametry: barwa, zapach, zawiesiny, odczyn, ChZT, BZT 5, azot amonowy, azot ogólny, azot azotanowy i azotynowy, fosfor ogólny, chlorki, siarczany i fenole. Efektywność

5 Wstępna charakterystyka systemu kanalizacyjnego w Głogowie 321 oczyszczania ścieków w 2010 r., na podstawie 26 średniodobowych pomiarów wybranych wskaźników, zestawiono w tabeli 2. Porównano stopień redukcji zanieczyszczeń z wymaganiami zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Środowiska dla równoważnej liczby mieszkańców aglomeracji Głogowa [7, 8]. Z analizy poniższych danych wynika, że jakość ścieków na końcu ciągu technologicznego w większości przypadków spełniała wymagania rozporządzenia. W przypadku azotu ogólnego odnotowano w 69% pomiarów mniejszą niż wymagana efektywność oczyszczania, a wyniki analizy jedynie pięciu pomiarów fosforu ogólnego były niższe niż wymogi rozporządzenia. W przypadku chemicznego zapotrzebowania na tlen stopień redukcji był o ok. 20% wyższy niż jest to wymagane w rozporządzeniu. Ponadto pozostałe wskaźniki jakości ścieków oczyszczonych (zawiesiny ogólne i BZT 5 ) charakteryzowały się wymaganym stopniem redukcji. Tabela 2. Efektywność oczyszczania ścieków w 2010 r. na podstawie wybranych wskaźników [5] Wskaźnik Stopień redukcji, % Głogów Rozporządzenie [7] Zawiesiny ogólne, mg/dm 3 96,83-99,58 90 ChZT, mgo 2 /dm 3 91,08-98,44 75 BZT 5, mgo 2 /dm 3 98,15-99,71 90 Azot ogólny, mg N og /dm 3 72,80-89,06 85 Fosfor ogólny, mg P og /dm 3 83,72-97, PODSUMOWANIE System kanalizacyjny w Głogowie jest jednym z najstarszych systemów w kraju. Składają się na niego sieć grawitacyjnych przewodów ogólnospławnych i ściekowych o długości ok. 125,5 km, wykonanych głównie z kamionki, cegły i tworzyw sztucznych o przekrojach kołowych i nietypowych, oraz mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków. Ścieki odprowadzane są głównie systemem ogólnospławnym. Jedynie ok. 2% całkowitej długości systemu stanowi kanalizacja ściekowa. W pracy nie podano informacji na temat sieci deszczowej z uwagi na brak danych o tym systemie, co wynika z faktu, iż jest on własnością zarządców dróg gminnych i wojewódzkich, a nie Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji. W latach średni wskaźnik odpływu ścieków wyniósł ok. 0,160 m 3 /(M d), a ilość ścieków oczyszczanych 4,4 mln m 3 /rok. Efektywność oczyszczania ścieków 2010 r., na podstawie kilku wybranych wskaźników, była zadowalająca i w większości przypadków spełniała wymagania Rozporządzenia Ministra Środowiska przewidziane dla aglomeracji o RLM powyżej Jedynie dwa wskaźniki w niektórych pomiarach charakteryzowały się niższym niż wymogi stopniem usunięcia.

6 322 M. KUTYŁOWSKA Przedmiotem dalszych badań autorki będzie analiza uszkodzeń i niezawodności działania systemu kanalizacji w Głogowie. Autorka składa podziękowanie Pracownikom Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Głogowie za udostępnienie danych i możliwość ich wykorzystania do badań naukowych. LITERATURA [1] KUTYŁOWSKA M., HOTLOŚ H., History, structure and deterioration of sewerage system in Wrocław, Environment Protection Engineering, przyjęte do druku. [2] KUTYŁOWSKA M., HOTLOŚ H., Stan techniczny kanalizacji grawitacyjnej w Polsce, Praca zbiorowa pod red. K. Kusia i F. Piechurskiego "Nowe technologie w sieciach i instalacjach wodociągowych i kanalizacyjnych" 2012, Ustroń 2012, [3] ŁACHOWSKI P., Wodociągi i kanalizacja w Głogowie na przestrzeni wieków, Drukarnia Wydawnictwo DRUK-AR, Głogów [4] Mały Rocznik Statystyczny Polski 2011, Warszawa, [5] Materiały uzyskane z Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Głogowie. [6] Ochrona Środowiska. Informacje i opracowania statystyczne. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa [7] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. [8] Rozporządzenie nr 14 Wojewody Dolnośląskiego z dnia w sprawie wyznaczenia aglomeracji: Głogów, Mościsko, Podgórzyn, Polanica Zdrój, Świdnica, Udanin, Złoty Stok. CHARACTERISTICS OF SEWERAGE SYSTEM IN GŁOGÓW The first sewers were built in Głogów in The sewerage system was expanded till the end of XIX century. The first Waste Water Treatment Plant in this region was built in years The sewerage system and technology of wastewater treatment were modernized after World War II. Nowadays, the total length of sewerage system (combined and separate sanitary sewers) is equal to kilometers. On average per one day the total quantity of treated wastewater equaled to m 3. The wastewater from ca citizens is drained off from the area of km 2. 98% of total length is built as combined system. The storm water system is not under administration of Municipal Water and Sewerage System Company. About 70% of total number of sections (data from July 2011) (with house sewers) is made of vitrified clay. The rest is made of plastics and brick. The range of cross-section dimensions varied between 0.10 m and 1.00 m. The data about amount of wastewater and its quality in years were collected and analyzed. The amount of wastes gathering by combined and separate sanitary sewers was equal to about 4 millions m 3 per year, and the average indicator of sewage effluent recalculated per one citizen (Głogów and surroundings) equaled to ca m 3 per one day.