Doświadczeniami dzielił się Michał Wiśniewski, menadżer produktu – systemów odwodnień budynków i separatorów firmy ACO. Zgodnie z zapowiedzią, teraz publikujemy odpowiedzi na pytania nadesłane przez uczestników webinariu.

Bardzo serdecznie dziękuję za udział w webinarze oraz wszystkie zadane pytania. Proszę traktować moje odpowiedzi jako zaproszenie do dyskusji – mówi Michał Wiśniewski, dodając:
Chciałbym także zaproponować wszystkim obecnym uczestnictwo w SWM Tour – cyklu spotkań warsztatowych w siedzibie ACO w Legionowie, poświęconych tematowi zarządzania wodami opadowymi. Jest to przestrzeń, w której możemy skupić się między innymi na zagadnieniach związanych z zaawansowanym podczyszczaniem wody opadowej i tym samym – domykaniem cyklu obiegu wody w przyrodzie narażonej na presję antropogeniczną.

Pełny tytuł webinarium to Stormwater Management w przyszłości – skuteczne i racjonalne metody podczyszczania wód opadowych i usuwania zanieczyszczeń w realiach współczesnych zlewni na przykładzie europejskich nowoczesnych projektów.

Pytania nadesłane przez uczestników i odpowiedzi:

 

Jakie powinny być wprowadzone zmiany w prawie? Czego brakuje?

Moim zdaniem brakuje holistycznego podejścia do wód opadowych oraz pracy z wizją celu. Celem jest zwrócenie wody środowisku w niezmienionej postaci, natomiast realnie – nie wiemy, jaką wodę zwracamy, ponieważ ustalono dwa warunki: zawiesina i substancje ropopochodne, a monitorowanie ich nie daje pełnego obrazu o stanie odprowadzanych wód. Przykładowo, w przypadku osadów z oczyszczalni ścieków komunalnych przeznaczonych do wykorzystania w rolnictwie monitorowane są metale ciężkie, natomiast w wypadku wody spływającej z mocno uszczelnionych zlewni – nie. W obu tych przypadkach ignorowane jest też zjawisko występowania mikroplastiku. Podobnie, wydaje mi się, że granica 100mg/l dla zawiesiny jest słuszna wyłącznie w przypadku, gdy występuje jedynie zawiesina mineralna. W momencie, gdy pojawiają się substancje towarzyszące, granica ta powinna zostać obniżona w związku z bardzo wysoką powierzchnią czynną zawiesiny, umożliwiającą jej transport wysokich ładunków innych zanieczyszczeń. Finalnie, osobiście odnoszę wrażenie, że nadużywane są w dokumentacji wszelkiego rodzaju założenia, że woda odpływająca z obszaru zlewni uszczelnionej nie będzie ze sobą niosła zanieczyszczeń przekraczających nawet obecnie ustalone normy. Moim zdaniem, w przypadku zarządzania wodami opadowymi należy wielokrotnie sprawdzać założenia, w związku z bardzo dynamicznie zmieniającymi się uwarunkowaniami na obszarze zlewni, a także dużą chwiejnością parametrów wody, które mogą się błyskawicznie zmienić z nawet pozornie błahego powodu.

Skoro normy są duże, to czy należy je zmienić? Tym bardziej, że w przyrodzie ilość zanieczyszczeń jest znacznie niższa.

Wydaje mi się, że nie zawsze odpowiednim posunięciem jest pogłębianie restrykcji. Urealnienie normatywu może odbyć się na drodze uszczelnienia systemu bądź poszerzenia zakresu badań o dodatkowe parametry lub też – uzależnienie przedziałów dopuszczalnych stężeń od analizy z perspektywy odbiornika, jak np. w Kanadzie – gdzie dopuszczalne ilości zawiesiny zależą właśnie od parametrów wody odbierającej.

W jakich miejscach zawiesin jest najwięcej? Jak radzą sobie z nimi urządzenia podczyszczające?

Najwięcej jest na pewno w miejscach słabo spłukiwanych, w pobliżu budów, wyrobisk, ale przede wszystkim w słabo wentylowanych przestrzeniach miejskich, gdzie mamy do czynienia  z zawiesiną pochodzenia abrazyjnego, o zupełnie innym charakterze niż te wymienione wcześniej. W skład zawiesin mogą też wchodzić pyły pochodzące ze spalania paliw stałych – smog z czasem opada na powierzchnię terenu, zgodnie z dyspersją Gaussa wykazuje tendencje do opadania w różnych koncentracjach zależnych od odległości od źródła oraz kierunku wiatru. Podobnie jak w przypadku pozostałych zawiesin nie pochodzących z „piasku” mówimy wtedy o zanieczyszczeniu związanym z chemizmem wody i bezwzględnie – monitorowanie samej zawiesiny w ujęciu masowym to za mało. Źródła takich trudnych zawiesin to:

  • procesy spalania
  • ścieranie tarcz i klocków hamulcowych
  • ścieranie trakcji i pantografu
  • ścieranie powierzchni tocznej koła i szyny
  • ścieranie opon i nawierzchni

Należy tu zwrócić uwagę, że badania Uniwersytetu w Leeds jednoznacznie wskazują, że samochody elektryczne przyczyniają się do znacznie przyspieszonego zużywania nawierzchni, a więc w dobie wzrostu ich popularności musimy liczyć się również ze wzrostem obciążenia zawiesiną zlewni zurbanizowanych. O tym, że zawiesina abrazyjna faktycznie występuje, najlepiej świadczy fakt znany kierowcom: po okresie długiej letniej suszy, zwłaszcza w towarzystwie wysokich temperatur, po pierwszym deszczu zawsze jest bardzo ślisko – właśnie za sprawą drobin gumy, tworzyw, substancji bitumicznych zgromadzonych na asfalcie i w obecności wody zmieniających się w śliską warstewkę mazi.

Klasyczne urządzenia podczyszczające radzą sobie tym lepiej, im zawiesina grubsza oraz im same są większe w stosunku do natężenia przepływu – ma to związek z obciążeniem hydraulicznym dna. Z grubszą zawiesiną klasyczne osadniki radzą sobie raczej dobrze, jeżeli są odpowiednio duże, są też odporne na wypłukiwanie (np. osadniki ACO są całkowicie odporne na wypłukiwanie przy znacznym przeciążeniu, natomiast nowoczesne osadniki wirowe Stormsed Vortex są konstrukcyjnie praktycznie całkowicie niewrażliwie na remobilizację).

Reasumując – sprawność sedymentacji bezpośrednio zależy wyłącznie od powierzchni dna, a więc im osadnik większy, tym lepiej będzie sobie radził z sedymentacją, oraz tym mniej będzie wrażliwy na wypłukiwanie przy wyższych niż obliczeniowe przepływach.

Gdzie napotyka się największe ilości substancji ropopochodnych?

Zdecydowanie w obszarach obciążonych powolnym ruchem samochodowym i manewrami pojazdów kołowych, w tym np. maszyn budowlanych. Oczekiwana koncentracja jest tym większa, im większy udział postoju i manewrów, a mniejszy ruchu tranzytowego.

Oddzielnym zjawiskiem są obszary przylegające do elementów infrastruktury paliwowej, stacje benzynowe etc. Tam stosowanie separatora jest moim zdaniem obligatoryjne, niezależnie od zastosowanej dalej linii podczyszczającej. I tutaj uwaga – zastosowana dalej linia nie zależy od niego, ponieważ sam separator doskonale radzi sobie z cieczami lekkimi, ale słabo z zawiesiną i substancjami rozpuszczonymi.

Jak poprawić sprawność separacji zawiesin?

Sprawność wzrasta ze spadkiem obciążenia hydraulicznego, czyli urządzenie separuje tym lepiej, im mniej wody w przeliczeniu na powierzchnię dna do niego trafia. Strumień wody wynika z powierzchni zlewni i opadu, więc w praktyce osadnik działa tym lepiej, im jest większy. Niestety, w związku z oszczędnościami często stosowane jest urządzenie jak najmniejsze, o jak najmniejszej powierzchni służebnej oraz o jak najmniejszej kubaturze wykopu. Oznacza to wymiarowanie na objętość czynną w oparciu o 100-krotność przepływu nominalnego, zgodnie z wytycznymi normy EN-858. Zdarza się również, że urządzenia mają zmieniane średnice otworów wlotowego i wylotowego bez poszanowania nienaruszalności objętości czynnej, co skutkuje zmniejszeniem jej przez opuszczenie rzędnej dna wylotu.

Jakie parametry można jeszcze mierzyć w wodach opadowych (poza dwoma obowiązującymi)?

Chociażby zawartość wybranych metali ciężkich. Nie muszą być wszystkie, wystarczą wybrane do celów markerowych, jak pospolite miedź, cynk czy nikiel.

W jaki sposób można zneutralizować, usunąć metale ciężkie, które przedostają się do środowiska? Na jakiem etapie można to robić?

Z mojego doświadczenia wynika, że zawsze najskuteczniejsze jest usuwanie problemu w miejscu powstawania. Tak naprawdę okazuje się też, że wychwyt w obrębie zlewni jest ostatnim miejscem, gdzie jest to możliwe do zrobienia w łatwy sposób. Tym samym – z mojej perspektywy – najlepszą i najprostsza metodą jest semizcentralizowany system w postaci filtra technicznego wyposażonego w złoże o zdolnościach sorpcyjnych, jak np. ACO Storm+. Układy takie łączą zalety systemów rozproszonych (mogą być dopasowane do warunków na swojej zlewni, która będąc relatywnie nieduża, może charakteryzować się identycznymi warunkami na każdym metrze kwadratowym). Jednocześnie, złoże i zanieczyszczenia są akumulowane punktowo, nie obszarowo, co ułatwia kontrolę i poprawia bezpieczeństwo. Wykorzystując złoże zabudowane w zbiorniku nie musimy też martwić się o prawidłowy stosunek powierzchni filtra do powierzchni zlewni, jak to w przypadku fitofiltrów, a także o metale ciężkie wbudowane w biomasę.

W jaki sposób prowadzi się próbkowanie w ciągu pierwszych sekund opadów?

Jest to trudne zadanie, ponieważ ze względu na ryzyko zanieczyszczenia próbki nie może się to odbywać w żadnym otwartym ani półotwartym systemie odprowadzającym wodę (jak np. odwodnienie liniowe), ani już w obrębie urządzenia podczyszczającego, ponieważ są tam przetrzymywane depozyty w wysokiej koncentracji. Optymalnym rozwiązaniem jest dedykowana studzienka do poboru próbek zabudowana zaraz przed urządzeniem podczyszczającym, umożliwiająca próbkowanie wody natychmiast po opuszczeniu przewodu doprowadzającego wodę do podczyszczania. Dodatkowym problemem jest fakt, iż trzeba być na miejscu i w gotowości, aby rozpocząć próbkowanie natychmiast – musimy uwzględnić czas formowania spływu powierzchniowego oraz czas dotarcia do urządzenia, może to być kilka minut. Po 15-20 minutach pomiar jest moim zdaniem niemiarodajny. Można też skorzystać z usług laboratoriów analitycznych – te większe potrafią zawsze pomóc i podpowiedzieć, jak przeprowadzić daną kampanię próbkowania, w tym z wykorzystaniem automatów.

Jak ocenia Pan szanse na wprowadzenie norm dla wody opadowej w Polsce?

Prywatnie - bardzo wysoko, jestem pewien, że takowe normy się pojawią. Mam osobiście nadzieję, że nie przyjdzie nam czekać na to długie lata.

W jaki sposób bezpiecznie opróżnia się osadniki?

Bezpieczeństwo gwarantuje odpowiednia częstość opróżniania (najlepiej przy 50% wypełnienia przestrzeni przeznaczonej na osad), a także dobry dojazd dla wozu (aby mógł to robić duży wóz, wyposażony w sprzęt konieczny również do umycia osadnika). Równie ważnym parametrem jest skorzystanie z usług firmy, która wraz z fakturą dostarcza oświadczenie o przejęciu odpowiedzialności za odpad. Bez takiego oświadczenia właściciel osadnika jest nadal właścicielem osadu, nawet lata po odebraniu go!

Czy w ekstremalnych warunkach osadnik może się przepełnić? Jeśli tak, to jak radzić sobie z problemem?

Przepełnienie osadnika nie jest u nas w kraju niestety sytuacją ekstremalną, a raczej pospolitą, podobnie jak wypłukanie depozytów deszczem nawalnym i tym samym „niedopuszczenie” do przepełnienia, na drodze uwolnienia wszystkich zgromadzonych osadów w niekontrolowany sposób. Najlepszym środkiem zaradczym jest zapobieganie: regularne czyszczenie, stosowanie czujników wypełnienia osadem i nie czekanie do ostatniej chwili – nie zawsze wóz przyjedzie natychmiast, czasem trzeba poczekać. Firma ACO zajmuje się opróżnianiem osadników, przejmuje odpowiedzialność za odpad oraz zajmuje się harmonogramowaniem czyszczenia. W wypadku przepełnienia i chęci odebrania odpadu post factum – należy poinformować odbiorcę o sytuacji, aby przyjechał wozem o odpowiedniej pojemności, uwzględniającej rozbijanie warstw osadu oraz spłukanie urządzenia na koniec. Niestety, wiąże się to ze zwiększonym zużyciem wody i kosztami całej operacji, ponieważ wody z płukania także stają się odpadami.

Omówił Pan zalety urządzeń. A jakie mają wady? Czy jakie problemy mogą się pojawić podczas ich eksploatacji?

Największym zagrożeniem jest kolmatacja filtra. Badania dowodzą, że typowa żywotność wynosi przynajmniej pięć lat. Jednak w przypadku, gdy zlewnia będzie nadmiernie obciążona, okaże się większa niż planowano, może do tego dojść wcześniej. Da się to monitorować z wykorzystaniem monitoringu pracy przelewu awaryjnego. W wypadku filtrów poziomych potrzeba nieco więcej powierzchni pod zabudowę, jednak można tez podłączyć do nich większą zlewnię. Tak więc zawsze pozostaje to kwestia znalezienia równowagi między korzyściami a trudnościami.

Jaka jest przyszłość takich systemów. Czy pracują Państwo nad rozwiązaniami innowacyjnymi?

Firma ACO to firma zdecydowanie skłaniająca się ku innowacjom. Wiele oddziałów (w tym ACO sp. z o.o.) prowadzi własne projekty badawczo-rozwojowe, wymieniając się postępami i spostrzeżeniami na cyklicznych spotkaniach międzynarodowych poświęconych rozwojowi. Ostatnimi czasy bardzo intensywnie pracujemy nad ponownym wykorzystaniem wody, w tym na drodze implementacji rozwiązań typu Smart. Jeżeli chodzi o filtry, na chwilę obecną mogę powiedzieć tyle, że uznajemy tę technologią za taką, która powinna ewoluować wraz ze światem i nie ustajemy w dążeniach ku zwiększeniu spektrum działania, efektywności, skalowalności oraz łatwości implementacji złóż w nowo powstającej, jak również istniejącej infrastrukturze. Układ filtracyjny przyszłości będzie ekstremalnie skuteczny, łatwy do wdrożenia w każdej aplikacji, powszechny i efektywny kosztowo. W warunkach idealnych będzie też sprzężony z infrastrukturą do zarządzania jego pracą, w tym ilością zgromadzonej wody podczyszczonej w oparciu o modele probabilistyczne opadu, a także systemem zasilającym odbiorniki, jak przykładowo spłuczki toalet czy systemy nawadniające tereny zielone, drzewa etc. Woda niewykorzystywana powinna być zwracana środowisku w odpowiednim tempie i czasie, aby z wykorzystaniem opadu była zastępowana nową.

Czy możliwe jest formułowanie specyfikacji przetargowej przekraczające wymogi rozporządzenia? Mam na myśli np. wymogi DWA 102 (DIBt). Prawo budowlane wymaga przestrzegania obowiązujących przepisów - czyli rozporządzenia.

Nie ma absolutnie żadnych przeciwskazań, aby zamawiający w swoim przetargu opisał oczekiwania wykraczające poza minimum opisane w polskich regulacjach prawnych.

Czy złoża usunięte po wymianie można poddać recyklingowi? Co się z nimi dzieje?

Złoże, idąc za głosem opracowania „Ekologiczne zagadnienia odwodnienia pasa drogowego” sporządzonego przez pracownię EKKOM sp. z o.o. na zlecenie GDDKiA, staje się odpadem z grupy 13 05. Wymaga odebrania przez firmę zajmującą się tego typu pracami (jak np. samo ACO właśnie) i przewiezienia do unieszkodliwienia. Na chwilę obecną recycling nie jest przewidziany, jednak warto zwrócić uwagę, że samo złoże zawiera materiały z recyclingu, tak więc ochrona środowiska jest z natury wpisana w jego cykl życia.

Jednocześnie, rozwój technologii filtracji w ACO jest nieustającym procesem, a możliwości wykorzystania złoża po zakończeniu fazy eksploatacji jest jednym z badanych kierunków prac badawczych.

Jaką sprawność mają Państwa urządzenia w przypadku mikroplastiku?

Mikroplastik charakteryzuje się inną specyfiką niż zawiesina mineralna, inaczej opada, inaczej flotuje, ma też inny kształt ziarna, za to podobnie jak ona może mieć różne wielkości drobin. Jeżeli jednak chodzi o metody filtracyjne, można bezpiecznie założyć, że sprawność będzie taka sama, jak dla innych materiałów – powyżej 90%. Należy jednak pamiętać, że badanie było prowadzone na zawiesinie o średnicy zastępczej d50= 63μm. Jeżeli drobiny mikroplastiku będą większe, sprawność wzrośnie - i odwrotnie.

Jednak ujmując rzecz pragmatycznie... z mikroplastikiem (w ujęciu małych zlewni) obecnie nie robi się nic. Załóżmy, że usuniemy połowę, a nawet 30% w każdej małej zlewni – korzyści będą ogromne nawet w tym czarnym scenariuszu wyjątkowo niskiej sprawności.