Dr inż. Tomasz Bergel

Dr inż. Grzegorz Kaczor

Szacowana a rzeczywista ilość odpadów komunalnych zbieranych w gminach wiejskich

Jednym z głównych priorytetów polityki ekologicznej państwa jest gospodarka odpadami. W tym celu, w 2001 r. weszła w życie ustawa o odpadach, która określa zasady postępowania z odpadami w sposób zapewniający ochronę życia i zdrowia ludzi oraz ochronę środowiska zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. Zgodnie z ustawą, na każdym szczeblu administracji państwowej zostały opracowane plany gospodarki odpadami. W planach tych dokonano podziału odpadów na 2 zasadnicze grupy: odpady powstające w sektorze komunalnym i sektorze gospodarczym. W referacie dokonano analizy ilościowej odpadów komunalnych, porównując ilości oszacowane na podstawie wskaźników generowania strumieni odpadów z rzeczywistą ilością odpadów zebranych w 5 gminach wiejskich województwa małopolskiego. Przeprowadzona analiza wykazała, że oszacowane ilości odpadów wahały się od 812,5 do 1614,3 Mg∙rok-1, natomiast ilości odpadów zebranych od 180,5 do 580,8 Mg∙rok-1. Różnica pomiędzy ilością szacunkową a rzeczywistą wyniosła średnio w tych gminach 986,2 Mg∙rok-1. Podobne rozbieżności zaobserwowano analizując jednostkową ilość odpadów odniesioną do 1 mieszkańca. Obliczona na podstawie wskaźników wynosiła 223,59 kg∙M-1∙rok-1, co w porównaniu z ilością odpadów zebranych, wynoszącą od 31,00 do 84,46 kg∙M-1∙rok-1, dawało różnicę kształtującą się średnio na poziomie 165,85 kg∙M-1∙rok-1. Stwierdzono również, że w stosunku do ilości odpadów oszacowanych do wytworzenia, od mieszkańców odebrano zaledwie ok. 26%. Dysproporcja pomiędzy wartościami szacunkowymi a ...

Dr inż. Tomasz Bergel

Dr inż. Grzegorz Kaczor

Wielkość i nierównomierność poboru wody przez pojedyncze gospodarstwa wiejskie

W pracy zaprezentowano wyniki bezpośrednich badań zużycia wody prowadzonych w ciągu jednego roku w dwóch gospodarstwach wiejskich, znajdujących się na terenie Włostowic i Stanisławic w województwie małopolskim. Pierwsze z analizowanych gospodarstw miało typowo rolniczy charakter, drugie zaś – charakter miejski. Przeprowadzona analiza wielkości zużycia wody wykazała niższe zużycie wody w gospodarstwie rolniczym, w porównaniu do gospodarstwa o charakterze miejskim. Średnie zużycie wody na przeliczeniowego mieszkańca w tym gospodarstwie wyniosło 86,1 dm3·PM-1·d-1, natomiast w gospodarstwie w Stanisławicach – 129,9 dm3·PM-1·d-1. Stwierdzona nierównomierność poboru wody potwierdziła występowanie tzw. cyklu tygodniowego. Największe zużycie wody w obu gospodarstwach odnotowano w sobotę, a najniższe we wtorek. W przypadku gospodarstwa rolnego zaobserwowano w każdym miesiącu występowanie dwóch szczytów poboru wody: porannego i wieczornego. W gospodarstwie w Stanisławicach ich wyodrębnienie było niemożliwe. Analiza nierównomierności dobowego zużycia wody dla całego okresu badań wykazała, że wartości Nd dla obydwu analizowanych gospodarstw były bardzo zbliżone i wyniosły ok. 3,5. Z kolei obliczony współczynnik nierównomierności godzinowej w gospodarstwie we Włostowicach wyniósł 2,3 natomiast w Stanisławicach 8,9. Duży wpływ na nierównomierność zużycia wody w gospodarstwach wiejskich miało występowanie tzw. celów dodatkowych. W przypadku analizowanych gospodarstw, do celów tych zaliczono: chów zwierząt gospodarskich, podlewanie zieleńców i upraw oraz mycie samochodów. ...

Dr inż. Tomasz Bergel

Dr hab inż. Piotr Bugajski

Stosowanie nowoczesnej aparatury pomiarowej w wodociągach moda czy konieczność?

W pracy naświetlono problematykę opomiarowania zużycia wody w aspekcie możliwości ograniczenia strat wody wodociągowej. Dowiedziono, iż źle dobrany lub przestarzałej konstrukcji wodomierz, może wpływać na wielkość rzeczywistych i pozornych strat wody. Wprowadzenie opomiarowania wielkości zużycia wody ma dwa bardzo ważne aspekty. Po pierwsze: ograniczając marnotrawstwo wody, powoduje racjonalizację jej zużycia, a po wtóre: ułatwia rozliczanie ilości wody zużytej przez mieszkańców poprzez odejście od nieefektywnego i niekiedy niesprawiedliwego ryczałtowego pobierania opłat. Ponadto w pracy przedstawiono krótką charakterystykę występujących na rynku wodomierzy, z uwzględnieniem ich podziału, podstawowych parametrów oraz klas metrologicznych. Omówiono najważniejsze problemy stosowania wodomierzy w budownictwie mieszkaniowym. Stwierdzono, że przyczynami strat wody, poza fizycznym ubytkiem wody z powodu wycieków, są błędy pomiaru i kradzieże wody, które bezpośrednio lub pośrednio są wynikiem zastosowanej aparatury pomiarowej. Przytoczono przykłady ingerencji w instalację i wodomierz oraz wskazano możliwości ich ograniczenia. Podano praktyczne rady, które pomogą uniknąć problemów z poprawnym pomiarem wielkości zużycia wody. Na koniec wskazano nowe trendy w opomiarowaniu zużycia wody, które zmierzają do wykorzystania nowoczesnych, niezawodnych i bardzo dokładnych wodomierzy, zautomatyzowania odczytów i zdalnego przekazywania danych od miernika do głównego komputera bez konieczności udziału człowieka. Zaznaczono, że nowoczesna konstrukcja wodomierza to nie cały klucz do sukcesu. Bardzo ważny jest prawidłowy jego dobór ...

Dr inż. Tomasz Bergel

Dr inż. Grzegorz Kaczor

Dr hab inż. Piotr Bugajski

Stan techniczny sieci wodociągowych w małych wodociągach województwa małopolskiego i podkarpackiego

W pracy dokonano oceny stanu technicznego 70 sieci wodociągowych zlokalizowanych na terenach gmin wiejskich i miejsko-wiejskich w województwie małopolskim i podkarpackim. Z uwagi na duże zróżnicowanie wodociągów pod względem wielkości, podzielono je na pięć grup w zależności od liczby mieszkańców obsługiwanych przez wodociąg. Na podstawie danych na koniec 2009 r., pochodzących z dokumentacji eksploatacyjnych poszczególnych wodociągów, dokonano charakterystyki wieku i struktury materiałowej sieci wodociągowych, a następnie oceny ich stanu technicznego. W analizie poszczególnych wskaźników sieci wodociągowych, uwzględniono ich podział strukturalny tzn. analizowano przewody tranzytowe i magistralne, przewody rozdzielcze oraz przyłącza wodociągowe. Dodatkowym elementem analizy było zbadanie struktury uszkodzeń przewodów. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, iż w strukturze wiekowej sieci wodociągowych dominowały przewody w wieku do 25 lat, co po uwzględnieniu materiału z którego zostały wykonane pozwala stwierdzić, że w większości przypadków znajdowały się one na półmetku okresu trwałości technicznej. Analizowane sieci wodociągowe w zdecydowanej większości wybudowano z tworzyw termoplastycznych oraz w znacznie mniejszym procencie ze stali. W strukturze materiałowej przewodów, z kilkuprocentowym udziałem występowało również żeliwo i azbestocement. Intensywność uszkodzeń przewodów wodociągowych w woj. podkarpackim, w większości przypadków była nieco niższa niż w woj. małopolskim, co świadczy o lepszym ich stanie technicznym. Średnia intensywność uszkodzeń poszczególnych rodzajów przewodów wodociągowych w ...

Dr hab inż. Piotr Bugajski

Dr inż. Tomasz Bergel

Niedociążenia hydrauliczne przydomowych oczyszczalni ścieków

Problem niedociążenia hydraulicznego oczyszczalni ścieków na terenach wiejskich dotyczy aktualnie bardzo wielu obiektów. Wynika on z braku zbior-czych systemów odprowadzania ścieków, oraz przyjęcie na etapie projektu oczyszczalni zbyt dużej ilości dopływających ścieków. Wydaje się, iż kwestią czasu jest rozbudowa sieci kanalizacyjnych na terenach wiejskich, co pozwoli na doprowadzenie znacznie większej ilości ścieków do oczyszczalni. Natomiast bar-dziej złożonym problemem jest właściwe przyjęcie ilości dopływających ścieków. Aktualnie wartością, która jest najczęściej podawana jako norma przypadająca na mieszkańca to 150 dm3•M-1 zużywanej wody (odprowadzanych ścieków) w ciągu doby. W rzeczywistości ilości te często bywają przesadne, a rzeczywista ilość zu-żywanej wody jest o wiele niższa. W publikacji porównano rzeczywista ilości dopływających ścieków w stosunku do wartości zakładanych w projekcie. W badaniach uwzględniono cztery przydomowe oczyszczalnie ścieków zlokalizowane w gminach wiejskich na tere-nie województwa małopolskiego. W oczyszczalni Turbojet EP-2 dopływ ścieków wyniósł w okresie badawczym blisko 0,82 m3•d-1 i był niższy od zakładanego (1,5 m3•d-1) o 46%. W oczysz-czalni Turbojet EP-4 w okresie badawczym faktyczny dopływ wyniósł średnio 0,81 m3•d-1, co stanowiło zaledwie 19% dopływu zakładanego w projekcie. W oczyszczalni Biocompact BCT S-1 ilość dopływających ścieków wyniosła średnio 0,5 m3•d-1 i był to dopływ niższy od zakładanego (0,6 m3•d-1) o 17%. ...

Dr inż. Andrzej Wałęga

Dr inż. Tomasz Bergel

Zastosowanie metod Data Mining w prognozowaniu zużycia wody na cele bytwe w gospodarstwach wiejskich

Krótkoterminowe prognozy wielkości zużycia wody, mają podstawowe znaczenie przy optymalizacji pracy sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, a tak-że oczyszczalni ścieków. W pracy dokonano oceny możliwości prognozowania szeregów czasowych dobowego zużycia wody na cele bytowe w gospodarstwie wiejskim z wykorzystaniem metod Data Mining. Do opracowania 10-dniowej pro-gnozy zużycia wody wykorzystano wyrównanie wykładnicze i metodę ARIMA. Materiałem źródłowym do analizy były dobowe ilości wody zużywanej na cele by-towe w wytypowanym gospodarstwie wiejskim w okresie 22 miesięcy. Szczegól-nie przydatne do prognozowania zużycia wody okazało się wyrównanie wykładni-cze, które uwzględnia nie tylko wartości, ale także zróżnicowanie ważności przeszłych obserwacji. Znaczna nierównomierność dobowego zużycia wody po-woduje wzrost błędów prognoz. Metody prognozowania oparte na algorytmach wyrównania wykładniczego są łatwe do zastosowania i nie wymagają założenia o stacjonarności szeregu czasowego. W analizowanym przypadku stosunkowo do-brą prognozę dobowego zużycia wody na cele bytowe uzyskano stosując addytyw-ny model Wintersa. Z kolei modele klasy ARIMA pozwalają na dokładną progno-zę zużycia wody pod warunkiem właściwej identyfikacji parametrów modelu i spełnienia warunku stacjonarności szeregu. W przypadku braku stacjonarności, przed analizą szeregu, należy przekształcić go wykorzystując np. metodę różnico-wania. W celu prognozowania wielkości dobowego zużycia w gospodarstwie wiejskim zastosowano model ARIMA (0,1,2) przy dwóch parametrach średniej ruchomej. Zarówno wyrównanie wykładnicze jak i ...

Prof. dr hab.inż. Jan Pawełek

Dr inż. Tomasz Bergel

Ocena jakości wody do spożycia dostarczanej przez wodociągi wybranego powiatu województwa małopolskiego

Przeprowadzono ocenę fizyczno-chemiczną jakości wody do spożycia, dostarczanejprzez systemy wodociągowe wybranego powiatu woj. małopolskiego.Ocena obejmuje lata 2003-2006. Przedmiotem badań objętych było 20 wodociągóww zakresie jakości wody, obejmujących następujące wybrane wskaźniki:mętność, odczyn, przewodność, amoniak, azotyny, azotany i fluor. Do analizy zostaływykorzystane wyniki badań kontrolnych jakości wody prowadzone przezStację Sanitarno-Epidemiologiczną. W celu poznania zmienności poszczególnychwskaźników, oprócz ich wartości średnich, obliczono także wartości maksymalnei minimalne, odchylenie standardowe oraz liczbę przekroczeń dopuszczalnej wartościwskaźnika. Badania wykazały duże zróżnicowanie w wartościach wskaźnikówmiędzy poszczególnymi wodociągami na przestrzeni analizowanych lat. Różnicata jest szczególnie widoczna przy porównaniu systemów wodociągowychz wód podziemnych z systemami korzystającymi z wód powierzchniowych. Lepszajakość wody występuje w przypadku tych pierwszych. Woda badanych wodociągów,pod względem fizyczno-chemicznym w 64,3% spełnia wymagania stawianew Rozporządzeniu Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonejdo spożycia przez ludzi. Główny problem w grupie wskaźników fizycznochemicznychstanowią przekroczenia mętności wody. W przypadku ujęć wód podziemnychdopuszczalna mętność 1 NTU była przekroczona w 19,2%, natomiastwód powierzchniowych aż w 41,1%. ...

Dr hab inż. Piotr Bugajski

Dr inż. Grzegorz Kaczor

Dr inż. Tomasz Bergel

Skuteczność eliminacji azotu w przydomowych oczyszczalniach z osadem czynnym

Celem badań było określenie skuteczności usuwania związków azotu w dwóch przydomowych oczyszczalniach ścieków działających w oparciu o technologię osadu czynnego. Ponadto określono wpływ temperatury ścieków w reaktorach biologicznych na skuteczność eliminacji analizowanego wskaźnika. Analizowane obiekty to oczyszczalnia ścieków Turbojet EP-2 o przepustowości projektowanej od 1,2 do 1,8 m3•d-1, oraz oczyszczalnia Turbojet EP-4 o przepustowości projektowanej 3,5÷5,0 m3•d-1. W okresie badań oba obiekty były niedociążone hydraulicznie. Na podstawie badań prowadzonych w latach 2008-2010 stwierdzono, że średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach surowych wynosiły 82,6 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 oraz 102,0 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-4, natomiast średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych wynosiły 30,2 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i 65,5 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. W okresie badań stwierdzono duże wahania stężeń azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych, które wynosiły od 12,2 do 77,1 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i od 15,3 do 130,7 mgNog•dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. Świadczy to o niestabilnie zachodzących procesach nitryfikacji i denitryfikacji. Duży wpływ na skuteczność procesów unieszkodliwiających azot miała temperatura ścieków w reaktorach biologicznych. Wpływ ten potwierdzono zależnością korelacyjną, która w oczyszczalni Turbojet EP-2 była wysoka (rxy=0,67) a w oczyszczalni Turbojet EP-4 bardzo wysoka (rxy=0,72). Skuteczność usuwania azotu ogólnego w oczyszczalni Turbojet ...

Dr inż. Grzegorz Kaczor

Dr hab inż. Piotr Bugajski

Dr inż. Tomasz Bergel

Zastosowanie metody trójkąta do obliczania objętości wód infiltracyjnych i przypadkowych w kanalizacji sanitarnej

Celem badań było wykorzystanie metody trójkąta do obliczenia objętości wód infiltracyjnych i przypadkowych dopływających do kanalizacji sanitarnej, funkcjonującej w powiecie krakowskim (województwo małopolskie). Analizowana kanalizacja, o długości 10 km, wykonana jest z rur kamionkowych o średnicach 200, 250 i 300 mm. Wody infiltracyjne i przypadkowe, nazywane także wodami obcymi wpływają niekorzystnie na funkcjonowanie kanalizacji oraz oczyszczalni ścieków, co w konsekwencji może przekładać się na zanieczyszczenie wód odbiornika. Ich ilość w dopływach do kanalizacji powinna być szacowana za pomocą dostępnych metod obliczeniowych, a przyczyny występowania na bieżąco eliminowane. Przeprowadzone badania wykazały alarmujące objętości wód obcych dopływających do analizowanej kanalizacji, w roku 2010 stanowiły one 41,1%, w roku 2011 - 28,7%, a w roku 2012 - 23,4% łącznej rocznej objętości wód zanieczyszczonych. Objętość wód infiltracyjnych i przypadkowych dopływająca do badanej kanalizacji uzależniona była przede wszystkim od częstości występowania opadów, natomiast w mniejszym stopniu od ich sumy rocznej. Główną przyczyną dopływu wód przypadkowych do analizowanego systemu kanalizacyjnego, ustaloną na podstawie wizji terenowych oraz przeprowadzonych przez przedsiębiorstwo wodociągowe testów dymnych, są nielegalne podłączenia do przykanalików ściekowych wylotów rynien dachowych lub wpustów podwórzowych. ...