Projekt NOAH funkcjonuje w ramach unijnego programu InterReg dla regionu Morza Bałtyckiego. Został uruchomiony w celu ochrony Bałtyku przed wyciekami nieoczyszczonych ścieków podczas powodzi na obszarach miejskich. W procesie tworzenia koncepcji NOAH, w wybranych obszarach pilotażowych testowano metody zarządzania wodami opadowymi, planowanie przestrzenne i sterowanie miejskimi systemami kanalizacyjnymi w czasie rzeczywistym.
Przez ponad rok zespół NOAH spotykał się jedynie w trybie online. Brak możliwości podróżowania bardzo utrudniał współpracę, gdyż istotnym celem międzynarodowej współpracy miało być odbycie wielu warsztatów w miejscach implementacji nowych narzędzi sterowania systemem kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej.
W dniach 19-21 października 2021 r. odbyło się pierwsze po dłuższym czasie spotkanie zespołu. Celem było zapoznanie się z wynikami projektu uzyskanymi na Łotwie, w trzech miastach, które są beneficjantami projektu: Orge, Jurmala oraz Liepaja (Lipawa).
Jurmala
Jurmala to miejscowość letniskowa z 50 000 mieszkańców, sąsiadująca ze stolicą Łotwy Rygą. Na podstawie ustawy „O samorządach lokalnych” w celu zapewnienia zarządzania jakością systemów melioracyjnych i kanalizacji deszczowej na terytorium administracyjnym Jurmali, pomyślnego wdrożenia i organizacji środków ochrony przeciwpowodziowej , a także w celu zapewnienia środków ochrony ludności mających na celu zapobieganie powodziom, Rada Miejska przekazała komunalnej spółce wodociągowejością „Jūrmalas ūdens” eksploatację systemami odwadniającymi będącymi własnością gminy.
System gospodarowania wodami opadowymi składa się z kanalizacji i rowów, które uchodzą do rzeki Lielupe. Funkcjonują fragmenty sieci ogólnospławnej oraz kilka odcinków przewodów o odwróconych nachyleniach, co powoduje utrudniony odpływ wody deszczowej. Na terenie miasta zainstalowano 4 mierniki przepływu w sieci kanalizacyjnej, 3 deszczomierze oraz jeden automatyczny sampler pobierający próbki wód opadowych.
Fot.1 Studzienka z zamontowanym systemem monitoringu, samplerem i urządzeniem do przesyłu danych
Wyniki pomiarów przesyłane są za pomocą sieci komórkowej do jednostki centralnej. Problem z symulacją krajową polega na tym, że obejmuje większe obszary kraju, przez co jest mniej dokładna. W ramach NOAH modeluje się z większą dokładnością. Dane są odświeżane co 40 minut, możliwe jest ich porównywanie z prognozą.
Problemem w zbieraniu rzetelnych danych okazała się jakość połączenia GSM oraz zatykanie kanałów, które powoduje zakłócenia.
Dzięki uzyskanym danym, na wylocie z części kanalizacji deszczowej, gdzie przepływ wody deszczowej jest szczególnie zanieczyszczony, zainstalowano pompę. Pompowanie sterowane jest w taki sposób, że strumień wody przy suchej pogodzie jest odprowadzany do kanalizacji sanitarnej, ale znacznie czystsza woda podczas opadów deszczu może spływać do odbiornika. Redukcję zanieczyszczeń odprowadzanych do środowiska oszacowano na 70%.
Członkowie zespołu zwiedzili także stacje uzdatniania wody oraz oczyszczalnie ścieków. Miasto korzysta z zasobów wód podziemnych. Uzdatnianie polega na usuwaniu z wody żelaza, ale również ze względu na intruzję wód zasolonych wykorzystuje się technologię odwróconej osmozy.
Oczyszczalnia ścieków powstała w 2006 roku dzięki dotacji z funduszy UE. Ma wydajność 10 000 m3/dobę, jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną, bez konieczności stosowania trzeciego stopnia do usuwania biogenów. Osad ściekowy jest poddawany procesom odwodnienia. Oczyszczalnia wyposażona jest zarówno w wirówkę jak i prasę. Ze względu na zużycie energii częściej wykorzystuje się prasę. Aktualnie testowana jest metoda odwadniania dodatkowego. Osad umieszcza się w workach z półprzepuszczalnej membrany pozwalając wodzie odpłynąć pod wpływem siły grawitacji i ciśnienia.
Fot.2 Rękaw z membrany do odwadniania osadu.
Liepaja
Lipawa liczy 68 000 mieszkańców. Wodociągi w Lipawie odpowiedzialne są nie tylko za zaopatrzenie w wodę i odbiór ścieków, ale także za gospodarowanie wodami opadowymi w mieście. Planowana jest w przyszłości rozbudowa zlewni, obecna przepustowość systemu jest niewystarczająca. Przez miasto przebiega kanał łączący miasto z morzem. Dzięki projektowi NOAH zainstalowano mierniki poziomu wypełnienia kanału oraz przepływu w nim.
Fot.3 Skrzynka kontrolna miernika przepływu w kanale umieszczona nad jego brzegiem
Ponadto przeprowadzone symulacje wskazały optymalne rozwiązanie dla sterowania siecią kanalizacyjną tak, aby nie dopuścić do przelewu ścieków do kanału, a w konsekwencji do morza.
Fot.4 Miejsce ujścia kanału. W przypadku braku opadów woda nie przelewa się do morza
W ramach NOAH zainstalowano 3 punkty monitoringu w kanałach. Pojawiają się jednak problemy z zasilaniem, baterie są wymieniane częściej niż było to projektowane. Podobnie jak w Jurmali system pomiarowy wymaga także bardzo dokładnego i systematycznego czyszczenia.
Symulacja zanieczyszczenia wody wodociągowej – zanieczyszczenia biologiczne
Pracownicy politechniki ryskiej zaprezentowali projekt WATSON dotyczący monitoringu zanieczyszczeń (“Online quality monitoring and early warning system”). Polega na symulacji zanieczyszczenia mikrobiologicznego wody wodociągowej oraz pomiarze podstawowych parametrów. Celem projektu jest zbudowanie systemu, który byłby w stanie nie tylko wcześnie wykrywać zanieczyszczenia, ale również określać ich pochodzenie. Układ zasilany jest wodą wodociągową, do której dozowane są zanieczyszczenia: woda z kanału deszczowego, woda ze zbiornika retencyjnego itd. Mieszanina przepływa przez układ monitoringu online, gdzie mierzy się podstawowe parametry takie jak mętność, przewodnictwo elektryczne, temperatura, redox. Następuje także monitoring online parametrów mikrobiologicznych poprzez urządzenie zliczające komórki w wodzie, z poziomem detekcji zanieczyszczeń wynoszącym 5%. Obecne metody monitoringu mikrobiologicznego mają tę słabość, że wymagają czasu, chodzi więc o jego skrócenie nawet kosztem dokładności.
Zespół projektu dąży do opracowania automatycznego systemu, który w wyniku kombinacji wielu parametrów z monitoringu doprowadzi do określenia rodzaju zanieczyszczenia, jego przyczyny i ewentualnych skutków („biological contamination fingerprint”). Takie rozwiązanie może również służyć do monitoringu równowagi biologicznej wody w sieci, tak aby nie potrzebowała dezynfekcji.
Testowany jest już produkt komercyjny będący usługą monitoringu i wczesnego ostrzegania.
Ogre
Ogre to miejscowość położona na południowy wschód od Rygi, z 23 000 mieszkańców. Teren pilotażowy znajduje się nad rzeką Ogre. Odprowadzanie wód opadowych zorganizowane jest systemem kanalizacji oraz siecią rowów. Rozwiązanie wdrożone w ramach NOAH polega na monitoringu przepływów w rzece Ogre, która stwarza zagrożenie powodziowe dla miasta. Na podstawie zebranych danych z monitoringu (system krajowy i lokalny), następuje modelowanie przepływu i prognozy na 24h.
Projekt NOAH dobiega końca. Ostatnim etapem będzie wydanie podręcznika, w którym opisana zostanie metodyka oraz dobre praktyki do wykorzystania przez miasta regionu Morza Bałtyckiego.
