Wstępna charakterystyka systemu kanalizacyjnego w - Eko-DOk

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 1910-1920 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. 12000 m3 ścieków z powierzchni 33,71 km2, zamieszkałej przez ok. 74600 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 2002-2010 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 m3 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, 50-377 Wrocław.
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 1910-1920 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].
2.2. 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.
12000 m3 ścieków z powierzchni 33,71 km2 (co stanowi 96% powierzchni miasta),
zamieszkałej przez 74608 mieszkańców. Liczba przyłączy do sieci kanalizacyjnej od
Wstępna charakterystyka systemu kanalizacyjnego w Głogowie
319
budynków mieszkalnych i zbiorowego zamieszkania wynosi 1713. 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 2007-2010 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.
2.3. ILOŚĆ I JAKOŚĆ ODPROWADZANYCH ŚCIEKÓW
Dane o ilości ścieków dopływających do oczyszczalni w latach 2002-2010 zestawiono w tabeli 1 i przedstawiono na rysunku 1.
Tabela 1. Całkowita ilość oraz wartości jednostkowego wskaźnika odpływu ścieków
doprowadzanych do oczyszczalni w latach 2002-2010 [5]
Rok
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Średnio w latach
2002-2010
Ilość ścieków, m3/a
5 080 937
4 517 894
4 519 898
4 368 926
4 134 878
4 185 378
4 148 082
4 307 631
4 457 656
qść, m3/(M·d)
0,187
0,166
0,166
0,160
0,152
0,154
0,152
0,158
0,164
4 413 475
0,162
320
M. KUTYŁOWSKA
5,0
3
Ilość ścieków, mln m/rok
5,2
4,8
4,6
4,4
4,2
4,0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Czas, lata
Rys. 1. Ilość ścieków dopływających do oczyszczalni w latach 2002-2010
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 m3/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 (qść) w przeliczeniu na jednego mieszkańca (Głogów i okoliczne gminy) zestawiono w tabeli 1 i pokazano na rysunku 2. Wskaźnik odpływu ścieków (qść)
w latach 2002-2010 w przeliczeniu na jednego mieszkańca wynosił 0,152÷0,187 m3/d,
a średnio w rozpatrywanym okresie qść=0,162 m3/(M·d). Przykładowo dla porównania, dla aglomeracji wrocławskiej wartość tego wskaźnika w roku 2006 wynosiła
0,188 m3/(M·d) [2], a dla kraju qść=0,148 m3/(M·d) [4, 6].
0,20
0,18
qść , m3/(M·d)
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Czas, lata
Rys. 2. Wartości jednostkowego wskaźnika odpływu ścieków w latach 2002-2010
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, BZT5, azot amonowy, azot ogólny,
azot azotanowy i azotynowy, fosfor ogólny, chlorki, siarczany i fenole. Efektywność
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 113 300 [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
Zawiesiny ogólne, mg/dm3
ChZT, mgO2/dm3
BZT5, mgO2/dm3
Azot ogólny, mg Nog/dm3
Fosfor ogólny, mg Pog/dm3
Stopień redukcji, %
Głogów
Rozporządzenie [7]
96,83-99,58
90
91,08-98,44
75
98,15-99,71
90
72,80-89,06
85
83,72-97,85
90
3. 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 2002-2010 średni wskaźnik odpływu ścieków wyniósł ok. 0,160 m3/(M·d), a ilość ścieków oczyszczanych
4,4 mln m3/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 100 000. Jedynie dwa wskaźniki w niektórych pomiarach charakteryzowały
się niższym niż wymogi stopniem usunięcia.
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]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
KUTYŁOWSKA M., HOTLOŚ H., History, structure and deterioration of sewerage system in
Wrocław, Environment Protection Engineering, przyjęte do druku.
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, 349-367.
ŁACHOWSKI P., Wodociągi i kanalizacja w Głogowie na przestrzeni wieków, Drukarnia Wydawnictwo „DRUK-AR”, Głogów 2009.
Mały Rocznik Statystyczny Polski 2011, Warszawa, 2011.
Materiały uzyskane z Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Głogowie.
Ochrona Środowiska. Informacje i opracowania statystyczne. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2005-2010.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24.07.2006 w sprawie warunków, jakie należy spełnić
przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego.
Rozporządzenie nr 14 Wojewody Dolnośląskiego z dnia 22.11.2006 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 1836. The sewerage system was expanded till the end of
XIX century. The first Waste Water Treatment Plant in this region was built in years 1910-1920. 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 125.5 kilometers. On average per one day the total quantity of treated wastewater equaled to 12000 m3. The wastewater from ca. 74600 citizens is drained off from the area of 33.71 km2. 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 2002-2010
were collected and analyzed. The amount of wastes gathering by combined and separate sanitary sewers
was equal to about 4 millions m3 per year, and the average indicator of sewage effluent recalculated per
one citizen (Głogów and surroundings) equaled to ca. 0.162 m3 per one day.