Konkurencyjność
Troska o środowisko
Innowacyjność
Organizatorem Kampani Polska Chemia jest PIPC PIPC

WITAMY NA STRONIE KAMPANII POLSKA CHEMIA!

Europejski Zielony Ład a gospodarka wodno-ściekowa

17.12.2020

Jak wynika ze statystyk i badań naukowych (1), w latach 1970–2017 roczne światowe wydobycie surowców potroiło się i nadal wzrasta. Każdego roku wydobywamy około 60 miliardów ton surowców, co w przeliczeniu daje aż 22 kg na osobę dziennie! Na świecie wytwarzanych jest ponad 11 miliardów ton odpadów rocznie (2). Jak wynika z obrad The International Resource Panel (2019 r.), ponad 90% utraty bioróżnorodności oraz deficytu wody spowodowane jest właśnie wydobywaniem i przetwarzaniem zasobów. Dzienne zapotrzebowanie organizmu ludzkiego na wodę (3) wynosi 2,5 litra. W zależności od poziomu życia, człowiek zużywa każdego dnia znacznie większe ilości wody, od 90 l – w krajach słabo rozwiniętych, do 160 l – w europejskich, a nawet 635 l – w USA. W Polsce to około 92 l (wg GUS). Ślad wodny (water footprint) statystycznego Polaka to około 4 tys. l dziennie, a Europejczyka, jak podaje „The Water Footprint Network”, jest o połowę mniejszy. Przykładowo do produkcji 1 kg pomidorów potrzeba ok. 214 l wody,1 kg ryżu – prawie 2,5 tys. l, 1 kg wołowiny – 15,5 tys. l, 1 tony stali – ok. 300 l wody, 1 kg bawełny – ok. 10 tys. litrów wody(4). Jak wynika m.in. z badań Sztokholmskiego Międzynarodowego Instytutu Wodnego, wytwarzanie opakowań pochłania zasoby wodne szacowane na 650 do 800 mld m3 rocznie. Bardzo duże ilości wody są zużywane w procesach przemysłowych, stanowi to około 23% światowego zużycia wód(5). W Polsce sektor przemysłu to ok. 73% krajowego zużycia (wg GUS). Pobór wody na potrzeby gospodarki narodowej to 11,8 mld m³. Zakład Produkcyjny PKN ORLEN w Płocku pobiera 27 mln m³ na rok, co stanowi około 0,2% potrzeb gospodarki narodowej.

Powszechnie wiadomo, że woda zajmuje aż 71% powierzchni kuli ziemskiej. Jednakże, jak podaje Światowa Organizacja Zasobów (ang. World Resources Institute), aż 96,54% wody na ziemi – to woda słona. Zatem, słodka woda na świecie to rzadkie i cenne dobro. Jest ona niezbędna do życia, stanowi nośnik materiałów (np. składników odżywczych: fosfor i azot) oraz energii. Jest czynnikiem niezbędnym do osiągnięcia wysokiego poziomu rozwoju społeczno-gospodarczego oraz wysokiej jakości życia. Teoretycznie jest zasobem odnawialnym. W praktyce jednak działalność człowieka prowadzi do zaburzenia równowagi, a w konsekwencji wyczerpywania się również zasobów odnawialnych. Może wydawać się niewyobrażalne, by na Ziemi jej zabrakło, ale nie zabraknie jej nagle i wszędzie. Zasoby będą się kurczyć stopniowo, w niektórych regionach szczególnie dotkliwie, powodując utrudnienia w przemyśle oraz problemy społeczne, migracje i konflikty. Prognozy Organizacji Narodów Zjednoczonych (na podstawie Food and Agriculture Organization (FAO) i World Water Council) zakładają, że do 2050 r. liczba ludności na świecie wzrośnie o 1/3, co przełoży się na tempo przenoszenia się do miast oraz 50-cio procentowy wzrost zapotrzebowania na wodę i energię w tym okresie. Biorąc pod uwagę fakt, że 20% podziemnych ujęć wody jest nadmiernie eksploatowana, to 50% populacji będzie mieszkać na obszarach z niedoborem wody(6). Jak pokazują dane ONZ, już w tej chwili z powodu niedostatku wody cierpi ponad 40% światowej populacji i ten odsetek będzie rósł. Obecnie ponad 2 mld ludzi żyje na obszarach, gdzie jest ograniczony dostęp do wody pitnej. W 2050 r. ten problem będzie już dotyczyć co czwartej osoby na świecie. Polskie zasoby wody są niewielkie i rozmieszczone nierównomiernie. Duża część kraju (38,5% powierzchni) leży na obszarze deficytu wód powierzchniowych, jest to w szczególności środkowa część Polski obejmująca cały pas Nizin Środkowopolskich. Zasoby wód powierzchniowych naszego kraju w przeliczeniu na mieszkańca są trzykrotnie mniejsze niż średnie w Europie i pięciokrotnie mniejsze niż średnie na Ziemi. Zaskakującym może wydawać się fakt, że zasoby wody pitnej w Polsce szacowane są na takie, jakie występują w Egipcie. Takie porównanie pojawia się w raporcie „Zarządzanie zasobami wodnymi w Polsce” (UN Global Compact Network Poland, 2018 r.).

Unia Europejska, chcąc być liderem działań w zakresie powstrzymania zmian klimatu, przyjęła plan działań na rzecz zrównoważonej gospodarki UE o nazwie „Europejski Zielony Ład” (ang. European Green Deal), w którym kładzie nacisk na bardziej efektywne wykorzystanie zasobów dzięki przejściu na czystą gospodarkę o obiegu zamkniętym (ang. Circural Economy), przeciwdziałaniu utracie różnorodności biologicznej i zmniejszeniu poziomu zanieczyszczeń. Europejski Zielony Ład to strategia, której celem jest „przekształcenie UE w sprawiedliwe i prosperujące społeczeństwo żyjące w nowoczesnej, zasobooszczędnej i konkurencyjnej gospodarce, która w 2050 r. osiągnie zerowy poziom emisji gazów cieplarnianych netto, i w ramach której wzrost gospodarczy będzie oddzielony od wykorzystania zasobów naturalnych”. W grudniu 2019 r. Komisja Europejska zaprezentowała pierwszy dokument opisujący filozofię „Europejskiego Zielonego Ładu”. Choć najmocniejsze akcenty położone zostały na czyste powietrze i energetykę, to również konkretnie identyfikuje się wyzwania związane z wodą, jak jej niedobory i zanieczyszczenia. W skrócie można powiedzieć, że działania w zakresie gospodarki wodno-ściekowej kładą nacisk na zmiany technologiczne, organizacyjne i społeczne, ale i wykorzystanie narzędzi wspomagających ocenę lokalnych lub regionalnych postępów w kierunku GOZ w sektorze oraz zarządzanie i planowanie środowiskowe. Mogą one zostać oparte na modelu 5R:

  • Redukcja (ang. reduce) – zapobieganie powstawaniu ścieków w pierwszej kolejności poprzez redukcję zużycia wody i redukcję zanieczyszczeń u źródła.
  • Usuwanie (ang. remove) – zastosowanie efektywnych technologii usuwania zanieczyszczeń z wód i ścieków.
  • Ponowne wykorzystanie (ang. reuse) – ponowne wykorzystanie ścieków jako alternatywnego źródła zaopatrzenia w wodę (niezdatną do picia).
  • Recykling (ang. recycle) – odzysk wody ze ścieków do wykorzystania w celach pitnych; odzyskiwanie – odzyskiwanie zasobów, takich jak składniki odżywcze i energia z odpadów na bazie wody.

Myślenie – ponowne przemyślenie (ang. rethink), jak wykorzystać zasoby do stworzenia zrównoważonej gospodarki, która jest „wolna” od odpadów i emisji.

Przyjęty kierunek działań jest zgodny z:

  • Agendą Organizacji Narodów Zjednoczonych na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030;
  • Celem zrównoważonego rozwoju nr 6, polegającym na „zapewnieniu wszystkim ludziom dostępu do wody i warunków sanitarnych”, w szczególności w odniesieniu do:

- do 2030 r. poprawy jakości wody poprzez ograniczenie zanieczyszczenia, wyeliminowanie dumpingu i zminimalizowanie uwalniania się niebezpiecznych substancji chemicznych i materiałów; zmniejszeniu o połowę odsetka nieoczyszczonych ścieków oraz znacznym zwiększeniu recyklingu i stosowania bezpiecznych metod ponownego wykorzystania wody w skali światowej;
- do 2030 r. znacznego zwiększenia efektywnego wykorzystania wody we wszystkich sektorach oraz zapewnieniu zrównoważonych poziomów wycofania i dostaw wody słodkiej, by zaradzić problemowi niedoboru wody i znacznie zmniejszyć liczbę osób cierpiących z powodu niedoboru wody.

  • 7. unijnym programem działań w zakresie środowiska,
  • ramową dyrektywą wodną (2000/60/WE);
  • dyrektywą dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (91/271/EWG);

Poniżej przedstawiono wyzwania dla przemysłu związane z koniecznością dbania o zasoby wodne w obliczu wyzwań, takich jak:

  • Zjawiska pogodowe – susze i ulewy (planowanie zasobów wodnych, oszczędność wody, stworzenie strategicznego zapasu w systemach wodnych, ograniczenie wycieków).
  • Regulacje (European Green Deal, Circural Economy, ramowa dyrektywa wodna, dyrektywa w sprawie wody pitnej, dyrektywa ściekowa, dyrektywa azotanowa, rozporządzenie w sprawie ponownego wykorzystania wody, dokument referencyjny, dotyczący najlepszych dostępnych technik BAT (Best Available Techniques) w przemysłowych systemach chłodzenia.
  • Plany gospodarowania wodami – obecnie prowadzone są prace zmierzające do opracowania II aktualizacji planów gospodarowania wodami (II aPGW) w ramach 3 cyklu planistycznego. Określają one zasady gospodarowania wodami w trakcie 6-letniego cyklu.
  • Rozwój (Rola produkcji, wzrost liczby ludności, przemysł 4.0, ponowne wykorzystanie ścieków, produkty uboczne, GOZ, inteligentne, nowe i innowacyjne technologie).

Zakład Produkcyjny w Płocku wykorzystuje wodę powierzchniową z rzeki Wisły do produkcji wód przemysłowych. Woda głębinowa wykorzystywana jest tylko do produkcji wody pitnej. Limit Ilości pobieranej wody dla zakładu został ustalony w Pozwoleniu Wodno-Prawnym. Wodochłonność dla instalacji produkcyjnych jest określona w Pozwoleniu Zintegrowanym. Redukcje ilości pobieranej wody, odprowadzanych ścieków vs przerób ropy w latach 1980–2016 kształtowała się na poziomie 51% pobieranej wody oraz na poziomie 68% w zakresie odprowadzanych ścieków. Podejmujemy również szereg innych działań mających na celu zminimalizowanie ilości pobieranej wody i odprowadzanych ścieków. Należą do nich:

  • zawracanie oczyszczonych ścieków do produkcji wody gospodarczej i ppoż.;
  • zawracanie, uzdatnianie i wykorzystanie popłuczyn z procesów uzdatniania wody do ponownej jej produkcji;
  • kierowanie upustów z bloków wodnych do sieci wody gospodarczej i ppoż.;
  • zatężanie kilkukrotne wody w układach chłodniczych;
  • zamknięte układy chłodnicze – uzupełnianie strat wody tylko z tytułu odparowania;
  • zawracanie kondensatów, ich uzdatnianie i ponowne wykorzystanie;
  • wtłaczanie wody pobranej do prób ciśnieniowych zbiorników po ich zakończeniu do sieci wody gospodarczej i ppoż.

Na uwagę zasługuje również częściowe zamknięcie obiegu wodnego w Zakładzie Produkcyjnym PKN ORLEN w Płocku, co w znacznym stopniu ogranicza zużycie wody oraz ilość generowanych ścieków przemysłowych. Poprawa efektywności gospodarki wodno-ściekowej instalacji przemysłowych (w tym rafineryjnych i petrochemicznych) poprzez redukcję zużycia wody i produkcji ścieków to obecnie obowiązujący światowy trend. Pora na oszczędzanie, ponieważ gospodarka wodno-ściekowa zużywa około 30% potrzeb energetycznych firm a miasta od 25 do 40% energii na potrzeby gospodarki wodno-kanalizacyjnej. Nie tylko zakłady przemysłowe, ale my, jako społeczeństwo, wszyscy musimy zadbać o wodę, a w tym celu należy:

  • zaangażować władze publiczne i środki prawne w trakcie planowania i tworzenia uregulowań (zestaw głęboko transformacyjnych przejrzystych, spójnych i czytelnych polityk, których zakres będzie miał wpływ na wszystkie sektory gospodarki);
  • zaproponować zintegrowane kompleksowe inicjatywy w sektorze wodno-ściekowym (wykorzystanie oczyszczonych ścieków, wód opadowych, rozbudowa potencjału retencyjnego);
  • wdrożyć działania techniczno-organizacyjne w zakresie wykorzystania nowych rozwiązań i technologii począwszy od procesu projektowania (zagospodarowanie np. soli odpadowej, innych składników odzyskanych w procesie oczyszczania);
  • zadbać o wzrost poziomu wiedzy w społeczeństwie, zaangażować je i uzyskać jego wsparcie oraz akceptację dla przedmiotowego zagadnienia;
  • zadbać o ekonomikę rozwiązań i ich finansowanie.

W wielu przypadkach zrównoważone zarządzanie zasobami wodnymi nie jest wystarczające, ponieważ produkcja, usługi i działalność domowa nadal generują duże ilości ścieków, które należy zagospodarować.
Podsumowując, woda to źródło życia, najbardziej rozpowszechniony, a zarazem najważniejszy związek chemiczny na naszej planecie i przede wszystkim główny składnik organizmu człowieka. Odgrywa ogromną rolę w przyrodzie i jest czynnikiem kształtującym krajobraz. To jedyna substancja występująca w trzech stanach skupienia. Rola wody w życiu człowieka jest ogromna. Dla większości z nas swobodny dostęp do wody pitnej jest czymś oczywistym. Świadomość, że woda pokrywa 72% powierzchni globu, powoduje, iż traktujemy ją jako dobro nieograniczone i ogólnodostępne. Wzrost populacji ludzi związany będzie z potrzebami w zakresie wytwarzania żywności i dobór, a do tego woda jest niezbędna. Woda szczególnie wykorzystywana jest w gospodarstwach domowych w rolnictwie, w transporcie wodnym, w produkcji energii elektrycznej i we wszystkich gałęziach przemysłu. Potrzeby poszczególnych sektorów gospodarki, w zakresie wykorzystania zasobów wodnych, mogą się różnić, a nawet być przeciwstawne. Dlatego rola właściwego zarządzania zasobami wodnymi jest bardzo istotna. Powinna ona uwzględniać zarówno potrzeby ludności i gospodarki, jak i wymagania ochrony wód i ekosystemów z nimi związanych oraz kwestie dotyczące ochrony przed powodzią i suszą. Każdy z nas może podjąć działania na rzecz oszczędzania wody. Choć w skali jednej osoby może wydawać się to niewielką zmianą, to jednak w skali całego kraju czy nawet świata – to naprawdę wielka oszczędność. Myślmy o kształtowaniu świadomości społecznej i bierzmy przykład z najlepszych.

dr inż. Arkadiusz Kamiński, PKN ORLEN

(1) Źródło: The International Resource Panel, Global Resources Outlook (2019 r.); Instytut Globalnej Odpowiedzialności

(2) Źródło: Raport The Circular Economy a Powerful Force for Climate Mitigation, Transformative innovation for prosperous and low-carbon industry.

(3) Źródła: Blood and Other Body Fluids, Washington, DC: Federation of American Societies for Experimental Biology; M. Jarosz „Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja” IŻŻ, Warszawa 2012; Europejska Agencja ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA – European Food Safety Authority) nowe zalecenia odnośnie ilości płynów w codziennej diecie, kwiecień 2010 r.

(4) Źródła: Światowy Program ONZ na rzecz Oceny Zasobów Wodnych, Raport o Gospodarce Wodnej na Świecie ONZ 2016: Woda a miejsca pracy (Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Oświaty, Nauki i Kultury (UNESCO), Paryż, 2016; UN General Assembly – Water Action Decade 2018–2028: https://www.un.org/pga/72/event-latest/launch-of-the-international-decade-of-water-fort- -sustainable-development-2018-2028/, ONZ, UNEP, UP Global Compact.

(5) Źródła: ONZ, UNEP, UP Global Compact.

(6) Źródła: Program Narodów Zjednoczonych ds. Rozwoju (UNDP), ONZ Human Development Report], European Environment Agency. Zużycie wody w Europie – Ilość i jakość w obliczu dużych wyzwań.

Artykuł pochodzi z Magazynu "Polska Chemia" nr 3/2020 (15),

Partnerzy