Zielony start

Dla Przedsiębiorstwa Wodociągowego i Kanalizacyjnego w Ząbkach priorytetem są ekorozwiązania. O innowacyjnych projektach opowiada prezes zarządu PWiK w Ząbkach Sp. z o.o., Janusz Tomasz Czarnogórski.

Skąd pomysł na zastosowanie rozwiązań dotyczących dystrybucji ciepła w branży, która niekoniecznie kojarzy się z ciepłownictwem?

To pytanie, które często pojawia się w rozmowach o naszych innowacjach. Nasz budynek socjalno-administracyjny, oddany do użytku w 2019 roku wyposażony jest w pompę ciepła korzystającej z produkowanej w tamtejszej stacji uzdatniania wody, dzięki czemu stał się obiektem samowystarczalnym cieplnie. Doświadczenie zdobyte przy wprowadzaniu tego rozwiązania zdecydowaliśmy się wykorzystać przy budowie naszej drugiej inwestycji, czyli hermetycznej zlewni ścieków. Realizację tego projektu rozpoczęliśmy kilka lat temu, gdy postawiono przede mną zadanie renowacji starej zlewni. Obiekt ten, jeszcze kilkadziesiąt lat temu znajdujący się przy granicy miasta z biegiem czasu otoczony został nową zabudową, której mieszkańcy zaczęli skarżyć się na jego sąsiedztwo. Niemożliwa okazała się rozbudowa starej zlewni, podjąłem więc decyzję o budowie nowej, hermetycznej. Na etapie projektowania padło pytanie o ogrzewanie budynku. Do tego terenu nie dociera linia gazowa, z względów ekologicznych wykluczyliśmy również ogrzewanie drewnem i węglem. Zdecydowaliśmy się zatem na zastosowanie pompy ciepła. Projektanci stanęli na wysokości zadania, dostarczając rozwiązanie polegające na poborze ciepła z wstępnie oczyszczonych ścieków, które następnie posłużyło do ogrzewania pomieszczeń i hal. Wyniki bilansu energetycznego zaskoczyły nas samych: wytwarzanego na wstępnie oczyszczonych ściekach było o wiele więcej, niż było potrzebne do utrzymania komfortu cieplnego w naszych budynkach. Stąd też mój pomysł na wykorzystanie tej nadwyżki do ogrzania innych, należących do Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji obiektów.

W jaki sposób rozwiązali państwo kwestię transportu ciepła pomiędzy zlewnią a innymi obiektami?

Pierwszym przychodzącym na myśl rozwiązaniem była budowa rurociągu, ale z technicznego punktu widzenia i potencjalnych kosztów porzuciliśmy ten pomysł. Zaproponowałem rozwiązanie, które w naszym kraju nie było jeszcze zastosowane – transport samochodami ciężarowymi. Idea była słuszna, jednak brakowało nam rozwiązań technologicznych, które mogłyby pomóc w wprowadzeniu ich w życie. W poszukiwaniu odpowiedzi na ten problem pomógł nam trochę przypadek. Na jednej z konferencji branżowych spotkałem ludzi, którzy nakierowali mnie na technologię testowaną przez start-up na krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej. Nawiązaliśmy z nimi współpracę, w ramach której przygotowana została wstępna koncepcja rozwiązania gromadzenia i transportu ciepła. Po mojej stronie zostało znalezienie wykonawcy, który zrealizuje ten projekt. Kolejne trzy ogłoszone przez nas przetargi nie przyniosły efektu. Nikt w Polsce nie był w stanie podjąć się komercyjnego zastosowania opracowanej na AGH technologii. Dopiero na Zachodzie znaleźliśmy przystające do naszych planów realizacje. W miastach w Niemczech, Danii i Francji do podobnych celów wykorzystuje się mobline magazyny ciepła, wykorzystujące materiały zmiennofazowe, tak zwany PCM, który ma kilkukrotnie lepsze możliwości gromadzenia niż woda. Na podstawie naszej specyfikacji przygotowano dwa takie magazyny, które z powodzeniem ciepło transportują do stacji docelowych.

Na jakiej zasadzie działa technologia mobilnych magazynów ciepła?

Między zlewnią a punktem rozładunku kursują wahadłowo nasze mobilne magazyny, w dwunastogodzinnych cyklach ładujące i rozładowujące wywarzane przez nasze pompy ciepło. Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że nie jesteśmy uzależnieni od instalacji ciepłowniczej, a ciepło możemy transportować do wybranej przez nas lokalizacji, nie będąc uzależnionym od istniejącej sieci ciepłowniczej, a jedynym wymogiem jest dostosowanie istniejącej infrastruktury do rozładunku ciepła. Dodatkową korzyścią jest eliminacja pieców węglowych i ograniczenie produkcji CO2 poprzez rezygnację z ogrzewania gazowego, a także niezależność energetyczna.

Można powiedzieć, że Przedsiębiorstwo Wodociągowe i Kanalizacyjne w Ząbkach stanowi forpocztę w kwestii ekologicznych rozwiązań.

Zdecydowanie. Jesteśmy pierwszą zlewnią w kraju, która odzyskuje ciepło z ścieków dowożonych i pierwszym w kraju przedsiębiorstwem, które transportuje ciepło za pomocą magazynów. Technologia została przygotowana w oparciu o nasze wytyczne, w oparciu o nasze parametry cieplne, zaś wymiennik ciepła zastosowany w zlewni został zaprojektowany specjalnie dla naszych rozwiązań. Samo rozwiązanie zostało już zauważona i opisywana w prasie specjalistycznej, a nasze działania docenione, między innymi przez Fundację Forum Inteligentnego Rozwoju poprzez przyznanie Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju w kategorii Ekoinnowacje.

Jaki był całkowity koszt inwestycji?

 W koszta instalacji wliczane są zlewnia, magazyn i pompy ciepła, mobilne magazyny, instalacja fotowoltaiczna znajdująca się na terenie kompleksu wykorzystywana do napędzania pomp ciepła i całej instalacji. Całkowity koszt całości to ponad 14 milionów złotych, z czego 85 procent to dofinansowanie z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Pożyczkę udało nam się pozyskać w ramach programu promującego innowacyjność razem z premią innowacyjną w wysokości 20 procent z możliwością umorzenia kolejnych 30 procent. Według naszych wyliczeń budowa całego kompleksu hermetycznej zlewni wraz z towarzyszącą jej technologią pozyskiwania i dystrybucji ciepła łącznie wyniosła nas tyle, co zbudowanie „zwyczajnej” zlewni. Wyliczenia te przytaczam nie bez powodu – pokazują one, że inwestycje w rozwój ekologicznej, zielonej infrastruktury to ścieżka, którą warto podążać. Warto zaznaczyć, że nadwyżka ciepła, którą produkujemy jest na tyle duża, że flotę mobilnych magazynów ciepła moglibyśmy powiększyć o kolejne dwa pod warunkiem, że znajdziemy dodatkowych odbiorców.

Czy mają państwo plan na wykorzystanie tej dodatkowej nadwyżki?

Jesteśmy w trakcie rozmów z przedstawicielami miasta, chcielibyśmy, aby ciepło wytwarzane w naszej zlewni było wykorzystane do ogrzewania budowanego właśnie na terenie Ząbek nowoczesnego  przedszkola. Mamy w planach projekt niewielkiej instalacji do rozładunku ciepła, dzięki czemu możliwe byłoby dogrzewanie placówki i zaopatrzenie jej w ciepłą wodę. Ciepło możemy również sprzedawać na rynku komercyjnym po konkurencyjnych cenach. Dysponujemy energią pozyskaną w sposób ekologiczny, która do tej pory była niewykorzystana.

Wykorzystane w trakcie budowy nowej zlewni instalacja do pozyskiwania ciepła z pewnością stanowią przykład na innowacyjne działania, jednak sam obiekt sam w sobie jest przykładem zastosowania szeregu nowoczesnych rozwiązań.

Jednym z większych problemów w tego typu obiektach są odory, wydobywające się z miejsc zlewania ścieków podczas procesu oczyszczania ścieków na sitopiaskowniku. Podstawowym założeniem przy projektowaniu nowej zlewni było ich wyeliminowanie poprzez całkowitą jej hermetyzację. Cały proces oczyszczania odbywa się w szczelnie zamkniętych halach, w których powietrze filtrowane jest przez specjalne filtry węglowe. Przy samej instalacji znajdują się również panele fotowoltaiczne. W naszym przedsiębiorstwie ich wykorzystanie jest już normą. Jesteśmy w trakcie domykania kolejnej inwestycji, czyli budowy drugiej w gminie stacji uzdatniania wody. Tam również pojawią się panele słoneczne, jak również pompa ciepła służąca do ogrzewania budynku. Trwają prace nad projektowaniem dwóch farm fotowoltaicznych – pierwszej przy pierwszej stacji uzdatniającej, druga zaś – i to jest ciekawostka – będzie farmą pływającą, która powstanie na naszym zbiorniku retencyjnym, do którego trafia woda po procesie uzdatniania. Zbiornik o powierzchni kilku tysięcy metrów kwadratowych zostanie niemal w całości pokryty zostanie specjalnymi pływakami, na których staną panele generujące prąd. Umieszczenie ich bezpośrednio nad wodą zapewni im dodatkowe chłodzenie, co przełoży się na wydajniejszą pracę. Wszystkie przeanalizowane przez nas opracowania pokazują, że montaż paneli nad wodą jest korzystniejszy niż ustawianie ich na gruncie czy dachu.

Jakie jeszcze inwestycje podejmuje Przedsiębiorstwo wodociągowe i Kanalizacyjne w Ząbkach?

Poza wspomnianą wcześniej drugą stacją uzdatniania, która pozwoli nam na pełną niezależność od zewnętrznych dostawców wody rozpoczynamy kolejny innowacyjny projekt, który będzie polegał na oczyszczaniu i uzdatnianiu wody, którą dzisiaj odprowadzamy do kanalizacji, tak zwanych wód popłucznych. To setki metrów sześciennych, które codziennie pozostają niewykorzystane. Mamy podpisaną wstępną umowę z firmą, która zaprezentowała nam stosowane w Stanach Zjednoczonych rozwiązanie, dzięki któremu działanie to stanie się możliwe. Jednak zanim je wprowadzimy, konieczne będzie przeprowadzenie projektu badawczego, który wskaże ile takiej wody uda się odzyskać w sposób naturalny, bez użycia chemikaliów.

Jak wygląda pańska rola w wdrażaniu tych wszystkich innowacyjnych projektów?

Zadaniem managera i prezesa jest takie zarządzanie zasobami, by każda złotówka była wydana w sposób celowy, musi kreować nowoczesne rozwiązania, by jak najlepiej działać na rzecz ochrony środowiska, wspierać proekologiczne postawy, edukować. Działania te nie mogą się obyć bez zespołu specjalistów, którzy działania te podejmą. Mamy szczęście pracować w kreatywnym, świetnym zespole, którego współpraca stwarza pole na wdrażanie innowacji, które posłużą wszystkim.