O oszczędzaniu wody w naszych domach wiemy coraz więcej. Z ochroną zmniejszających się zasobów wody wiąże się jednak znacznie więcej wyzwań. Przykład? Tak zwane nieuniknione straty wody występujące we wszystkich systemach wodociągowych.

Jak wskazuje nazwa, nie da się ich całkowicie wyeliminować, można je jednak zmniejszyć. W Polsce najczęściej wskazuje się je procentowo: to różnica pomiędzy tym, ile wody wodociągi wtłaczają do sieci, a tym, ile rzeczywiście jej sprzedają oraz zużywają do celów technologicznych.

– W polskich miastach te straty szacowane są na ok. 18-20 proc., co w porównaniu z innymi krajami, także zachodnimi, jest wynikiem bardzo dobrym. Szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę, że w Polsce problematyką strat wody i systemami wodociągowymi na poważnie zaczęto się zajmować dopiero w połowie lat 90. Wcześniej powszechne były awarie, przecieki, nieszczelności, a także kradzieże wody. Nikt się jednak tym odpowiednio nie zajmował – podkreśla Piotr Lewandowski, dyrektor zarządzający w firmie Sensus Polska należącej do koncernu Xylem.

Jak dodaje, w Hiszpanii straty dochodzą nawet do 40 proc., a w niektórych niemieckich miastach do 30 proc. Z kolei według Europejskiego Towarzystwa Wodnego (European Water Partnership) jednym z najgorszych wyników mogą się poszczycić Włochy: w niektórych miastach straty wody z powodu nieszczelnej instalacji sięgają nawet 70 proc.!

Skąd takie różnice?

W rurociągu dziura

– Poziom strat wody w dużej mierze uzależniony jest od standardu wykonania infrastruktury. Im starsze technologie, tym straty wody są większe – mówi Mariola Błajet, menedżer produktu „systemy infrastrukturalne” w firmie Wavin. Jak dodaje, w systemach starego typu trwałość użytkowa wynosiła ok. 50 lat, w praktyce jednak poważne problemy pojawiały się dużo wcześniej. Przy zastosowaniu nowoczesnych technologii i materiałów trwałość użytkowa sięgać już może nawet stu i więcej lat.

Do strat wody dochodzić może m.in. z powodu rozszczelnień, korozji i w konsekwencji dziur w rurociągach. By temu zapobiec, konieczna jest modernizacja infrastruktury wodociągowej, która obecnie tworzona jest z nowych, znacznie trwalszych materiałów, zmieniają się też sposoby jej instalacji.

– Nowoczesne systemy są znacznie bardziej szczelne, dostępne w coraz większym zakresie średnic, do tego nie stosuje się już raczej systemów rozłącznych: zamiast tego często układane są długie, pospawane odcinki, co znacznie minimalizuje ryzyko wystąpienia nieszczelności – tłumaczy Błajet. – Z jednej strony można je instalować jako nowe sieci wodociągowe, z drugiej – w niektórych przypadkach wystarczają renowacje polegające na uszczelnieniu samych nieszczelnych połączeń, gdy rurociągi jako takie są jeszcze w dobrym stanie. Możliwe jest też wprowadzenie nowego, lepszego hydraulicznie rurociągu do już istniejącego, co pozwala uniknąć dużych wykopów i utrudnień dla okolicznych mieszkańców. Technologie zwane bezwykopowymi wybierane są w aglomeracjach przy gęstym uzbrojeniu terenu lub trudno dostępnych miejscach. Tak np. rozwiązano w wielu miejscach problem ze starymi, żeliwnymi rurami przerośniętymi warstwą osadów wodociągowych o wysokiej chropowatości, co doprowadzało do sporych utrudnień z transportem wody. Poza tym rury były jednak w dobrym stanie, stąd zdecydowano się na ich oczyszczenie, a następnie wprowadzenie do środka rurociągów nowych.

Dobre wyniki polskich miast to zasługa właśnie modernizacji systemów, w czym niemały udział miały unijne środki. – Po akcesji do UE zrobiliśmy naprawdę olbrzymi skok do przodu. Od zastosowania nowych materiałów, poprzez renowacje sieci, budowę sieci nowych, po zastosowanie różnych elementów automatyki służących do rzetelnego zbierania danych – mówi Lewandowski.

Te ostatnie to nowość w branży, która przez lata korzystała z narzędzi stosunkowo prostych, opierających się na mechanice i telemetrii oraz tworzonych modeli statystycznych. Wraz z rozwojem elektroniki, informatyki oraz technologii komunikacyjnych na rynku zaczęły się jednak pojawiać rozwiązania znacznie bardziej zaawansowane.

– Nowoczesne urządzenia potrafią zebrać setki danych, o których dostawcy wody mogli jeszcze 10-15 lat temu jedynie pomarzyć – mówi Lewandowski. Jak tłumaczy, chodzi przede wszystkim o nowe technologie pomiaru i monitorowania całego procesu przesyłu wody, co pozwala na kontrolę sytuacji i szybką interwencję w przypadku stwierdzenia nieszczelności, awarii lub innej przyczyny utraty wody.

– Teraz jesteśmy w stanie zbierać dane w sposób niezwykle dokładny, u samego źródła. Dostępne obecnie urządzenia pomiarowe nie mają już żadnych części mechanicznych, działają m.in. na bazie technologii elektromagnetycznych i ultradźwiękowych, a wszystkie dane w sposób automatyczny przesyłają dalej. Nie bez przyczyny powstało pojęcie inteligentnych sieci wodociągowych i choć droga do ich wprowadzenia jest jeszcze daleka, dzisiejszy stan techniki pozwala sądzić, że jest to scenariusz jak najbardziej realny – podkreśla Lewandowski.

Wrocławski Smartflow

Tego rodzaju rozwiązania zaczęto wprowadzać m.in. we Wrocławiu. Miasto, wspólnie z firmami Microsoft i Future Processing, opracowało nowoczesny system informatyczny Smartflow pozwalający bezinwazyjnie (a więc bez wykopów) śledzić proces dystrybucji wody w sieci wodociągowej i wykrywać niewidoczne, podziemne wycieki. Wrocławska sieć wodociągowa została wyposażona w czujniki, które w czasie rzeczywistym dostarczają istotne dane analizowane następnie przez system. W przypadku awarii lub nielegalnego poboru wody informacja jest więc błyskawicznie przesyłana do dyspozytora.

Efekt? W ciągu 10 lat tamtejsze MPWiK ograniczyło straty wody z 22 do 9,6 proc. Według szacunków z 2018 r. wprowadzenie Smartflow i modernizacja sieci pozwoliły wrocławskim wodociągom na oszczędzenie w ciągu jednego tylko roku 500 mln litrów wody.

– Straty wody to nie tylko straty finansowe dla przedsiębiorstw wodociągowych, ale także koszty dla całego społeczeństwa. W miejscach, w których woda ucieka, często dochodzi do usterek, awarii, podmyć pod drogami, co kończy się remontami, zakłóceniami w ruchu, utratą czasu w tworzących się korkach, przerwami w dostawie wody do mieszkań, a w konsekwencji kolejnymi kosztami oraz często nerwami. Nie wspominając o tym, że tracimy niezwykle cenny zasób, jakim jest woda – podkreśla Błajet.

18 czerwca 2020. Ulewa nad Poznaniem 18 czerwca 2020. Ulewa nad Poznaniem  Fot. Piotr Skornicki / Agencja Gazeta

Szara woda spłukuje ulice

Swój program wykorzystania tzw. wody szarej (wg europejskich norm to po prostu wolna od fekaliów zabrudzona woda, w praktyce woda ściekowa wytwarzana w czasie m.in. mycia naczyń, kąpieli czy prania) prowadzi choćby Kraków. W tym wypadku nie jest to jednak typowa szara woda, ale woda technologiczna po przejściu przez cały proces oczyszczania ścieków w oczyszczalni „Płaszów”. Później, dzięki współpracy MPWiK oraz Miejskiego Przedsiębiorstwa Oczyszczania, wykorzystywana jest m.in. do spłukiwania ulic.

– Dla zapewnienia bezpieczeństwa woda technologiczna jest na wstępie przepuszczana przez odmulacz, następnie filtr szczelinowy i w dalszej kolejności następuje jej podwójna dezynfekcja. Pierwszy stopień to dezynfekcja za pomocą promieniowania UV, a następnie dezynfekcja za pośrednictwem roztworu podchlorynu sodu – tłumaczy krakowskie MPWiK. – W procesie dezynfekcji wody technologicznej stosujemy dawki wielokrotnie większe niż w przypadku procesu uzdatniania wody. Zostały one tak dobrane, aby zapewnić bezpieczeństwo wody technologicznej. Jest ona też poddawana systematycznej kontroli laboratoryjnej.

W lipcu 2020 r. krakowskie MPO pobrało 6400 m3 wody szarej. Daje to średnio około 23 cystern dziennie!

Deszcze padają inaczej

Ważnym zadaniem związanym z infrastrukturą miejską jest również kwestia kanalizacji. W ostatnich latach coraz mocniej odczuwamy zachodzące na świecie zmiany klimatyczne. Choćby nawalne deszcze, z którymi kanalizacja sobie nie radzi. Zmienić się więc musi sposób jej projektowania w odniesieniu do wody deszczowej.

– Dane dotyczące opadów, które stanowiły podstawę obliczeń nie tak dawno temu, dziś nie mają już zastosowania. Tak bardzo zmieniła się charakterystyka opadów – nie kryje Błajet.

Jak mówi, do niedawna, szczególnie w centrach dużych miast, budowało się przede wszystkim kanalizacje ogólnospławne, a więc kanał sanitarny odprowadzał również wodę deszczową. – Jeśli mamy nawalny deszcz, a kanalizacja się przepełni, część ścieków trafia do rzek w ramach przelewów awaryjnych. To także problemy z wybijaniem ścieków ze studzienek, spiętrzaniem wody i zalewaniem ulic, domów, a także awariami samych rurociągów – wymienia ekspertka. – Dlatego obecnie coraz częściej buduje się kanalizację rozdzielczą, w której ścieki sanitarne odprowadzane są do oczyszczalni kanalizacją z rur o mniejszej średnicy, a opady deszczowe kierowane są do rur znacznie większych. Kanalizacja deszczowa nie pracuje jak sanitarna przez 24 godziny na dobę i przez zdecydowaną większość czasu nie jest napełniona, ale musi być przygotowana na bardzo duże przepustowości.

Cel: odbudować retencję

Takie podejście wraz z prawidłowo zaprojektowanymi zbiornikami retencyjnymi i buforowymi ma eliminować problem zanieczyszczających rzeki ścieków, a także umożliwiać ponowne wykorzystanie deszczówki. Podobnie jak mała retencja, dzięki której woda deszczowa może być zbierana, a następnie używana przez miasta np. do mycia ulic czy podlewania miejskiej zieleni. Spośród dużych miast przoduje w niej Bydgoszcz.

– Mała retencja w Polsce wymaga zdecydowanej odbudowy i rozbudowy, a jesteśmy jednym z krajów, w których zasoby wody są na stosunkowo niskim poziomie i problemy z tym związane będziemy odczuwać coraz mocniej – podkreśla Błajet. – Deszcz powinien więc być dla nas ważnym dodatkowym zasobem, tym bardziej że jego szybkie odprowadzanie jest szkodliwe choćby dla stanu rzek. A wystarczy zbiornik retencyjny lub skrzynki rozsączające, które szybko łapią wodę, a później stopniowo rozprowadzają ją w gruncie. To rozwiązania, które powinno się stosować zarówno w domach prywatnych, jak i w miastach, szczególnie na terenach zalewanych. Niestety, w tym zakresie jesteśmy dopiero na początku drogi.

embed