UJĘCIE BARIEROWE
Głównym źródłem zanieczyszczeń, z którym związane jest pogorszenie stanu środowiska w rejonie Łęgnowa-Wsi jest kompleks składowisk odpadów „Zielona”. Sposób migracji zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych w wodach podziemnych wynika bezpośrednio z budowy geologicznej. W rejonie składowiska odpadów przemysłowych „Zielona” czwartorzędowe piętro wodonośne występuje we fluwioglacjalnych piaskach drobno- i średnioziarnistych oraz żwirach. Warstwa utworów przepuszczalnych związana jest z obniżeniem stropu zalegających głębiej utworów słabo przepuszczalnych – glin zwałowych i iłów. Zwierciadło wód podziemnych ma charakter swobodny, a kierunki przepływu są determinowane poprzez występujące wypiętrzenia i wkładki utworów słabo przepuszczalnych. Generalny kierunek przepływu wód odbywa się w kierunku północnego-wschodu i wschodu, ku dolinie Wisły. Miąższość przypowierzchniowej warstwy wodonośnej w rejonie składowiska „Zielona” wynosi około kilku – kilkunastu metrów. Współczynnik filtracji utworów piaszczystych strefy zawodnionej zawiera się w granicach 4,0×10-5÷1,69×10-4 m/s.
Elementami zaburzającymi naturalne kierunki przepływu wód podziemnych w rejonie składowiska były: przesłona przeciwfiltracyjna wraz z systemem drenażowym oraz niefunkcjonujące już ujęcie barierowe zlokalizowane na wybiegu chmury zanieczyszczeń, czyli na północny-wschód od składowiska.
Ujęcie barierowe mające na celu przechwytywanie zanieczyszczonych wód podziemnych odpływających w kierunku wschodnim i północno-wschodnim, ze składowiska odpadów przemysłowych „Zielona” zostało wykonane w latach 1991-1992. Pod względem formalnym ujęcie pracowało w ramach zasobów eksploatacyjnych ujęcia wody chłodniczej rejonu d900 Zakładów Chemicznych „ZACHEM” S.A. w Bydgoszczy. Zlokalizowane było w odległości około 800÷1000 m w kierunku na wschód od granicy Zakładów Chemicznych, w rejonie skrzyżowania ul. Plątnowskiej i linii kolejowej Bydgoszcz-Toruń.
Ujęcie tworzyły trzy studnie A, B i C o głębokości od 19,0 do 23,5 m oraz otwory obserwacyjne BP1, BP2 i BP3. Wydajność eksploatacyjną ujęcia barierowego zatwierdzono na 85 m3/h przy depresji 4,0 m (obniżeniu zwierciadła wód podziemnych). W pozwoleniu wodnoprawnym wydajność zatwierdzono na poziomie 30 m3/h i 700 m3/d. Po roku 1996, w związku ze znacznym spadkiem wydajności studni A, zlikwidowano ją, a w roku 1997 wykonano otwór zastępczy A1.
Mimo silnego zanieczyszczenia wód podziemnych i realnego zagrożenia dla społeczności lokalnej zamieszkującej obszar zlokalizowany na odpływie wód podziemnych z rejonu składowiska odpadów przemysłowych „Zielona” w stronę rzeki Wisły, eksploatacja ujęcia odbywała się wyłącznie w okresie od 1 kwietnia do 15 listopada. W pracy ujęcia notowane były również przestoje wywołane głównie przez przerwy w dostawie energii elektrycznej, ale również związane z awariami sprzętowymi.
Parametry techniczne poszczególnych studni i piezometrów wchodzących w skład ujęcia barierowego przedstawione zostały w poniższej tabeli:
PARAMETRY TECHNICZNE STUDNI UJĘCIA BARIEROWEGO NA ROK 2005
Parametr / Otwór |
Studnie ujęcia barierowego |
Piezometry monitoringowe |
||||
A1 |
B |
C |
BP1 |
BP2 |
BP3 |
|
Głębokość [m] |
20,5 |
19,0 |
23,5 |
26,0 |
26,0 |
25,5 |
Miąższość warstwy wodonośnej [m] |
15,0 |
13,5 |
16,0 |
22,0 |
>22,5 |
17,5 |
Filtr |
Siatkowy 11¾” |
PVC Pressag 280 mm |
PVC Pressag 280 mm |
PVC Pressag 165 mm |
PVC Pressag 165 mm |
PVC Pressag 165 mm |
Długość filtra [m] |
5,0 |
3,0 |
6,0 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
Wydajność maksymalna [m3/h] |
28,4 |
15,0 |
40,0 |
- |
- |
- |
Depresja [m] |
3,4 |
3,5 |
4,0 |
- |
- |
- |
Współczynnik filtracji [m/s] |
2,03×10-4 |
1,97×10-4 |
3,25×10-4 |
- |
- |
- |
Odpompowywane z ujęcia barierowego wody podziemne kierowano do zakładowej sieci kanalizacyjnej i dalej do Centralnego Zbiornika Uśredniania Ścieków (CZU). Wkrótce po uruchomieniu ujęcia barierowego, w 1992 roku okazało się, że ciągła eksploatacja w założonym okresie kwiecień-listopad i tak nie jest możliwa. Zrzut silnie zanieczyszczonych wód do sieci kanalizacyjnej w sytuacji, gdy znajdowały się w niej ścieki o odczynie kwaśnym, powodował bowiem pojawianie się i silną emisję siarkowodoru do atmosfery. Intensyfikacja procesu zachodziła w kolektorach kanalizacyjnych, kaskadach oraz nieistniejącym już obecnie CZU, przy stężeniu sumy siarkowodoru i siarczków (H2S + S2-) wynoszącym 30 do 40 mg/L.
Problemy z bezpiecznym odprowadzaniem wód z ujęcia spowodowały, że w latach 1992-1994 ujęcie barierowe było eksploatowane bardzo nierównomiernie (warunkiem pracy ujęcia był neutralny lub zasadowy odczyn ścieków w punkcie zrzutu wód z ujęcia barierowego do kanalizacji). Dobowy czas pracy ujęcia wahał się wtedy od kilkunastu minut do kilkunastu godzin. Średnia wydajność godzinowa poszczególnych studni w latach 1992-1994 wynosiła: A – 15,4 m3/h, B – 13,7 m3/h i C – 30,5 m3/h. Z ujęcia odpompowano w tym okresie około 117,5 tys. m3 zanieczyszczonej wody. Dla uniknięcia problemów z emisją siarkowodoru, Wydział Badawczy Zakładów Chemicznych „Organika – Zachem” opracował technologię oczyszczania wód pochodzących z ujęcia barierowego, która polegała na utlenianiu siarczków (S2-) do siarczanów (SO42-) z wykorzystaniem podchlorynu sodu na katalizatorze Rang 19.
SCHEMAT SYTUACYJNY INFRASTRUKTURY HYDROTECHNICZNEJ REJONU KOMPLEKSU SKŁADOWISK ODPADÓW „ZIELONA” (wg Pietrucin, 2015)
Ciekawostka:
Czas eksploatacji bariery i zrzut silnie zanieczyszczonych wód do sieci kanalizacyjnej ze ściekami o odczynie kwaśnym to nie jedyny okres intensywnych emisji siarkowodoru (H2S) do atmosfery, spowodowanych funkcjonowaniem bydgoskich Zakładów Chemicznych „ZACHEM” S.A. W latach 80. XX w., w rejonie Plątnowa występowała młaka, czyli powierzchniowy wypływ wód z warstw wodonośnych, i tworzyła tzw. „bagno”. Z zanieczyszczonych wód podziemnych wydobywał się tam siarkowodór (H2S).
Ciekawostka dla dzieci:
Czy wiesz, że siarkowodór, gaz zbudowany z 1 atomu siarki i 2 atomów wodoru, czyli H2S, ma zapach jak zepsute jajko?
Odniesienia do materiałów zewnętrznych:
-
A. Smarzyński, O. Sadowski (2005) – Hydrogeologia Kujaw i Dolnego Powiśla – Przewodnik sesji terenowych. Ujęcie barierowe jako element systemu przejmującego zanieczyszczone wody gruntowe z rejonu składowisk przy ul. Zielonej w Bydgoszczy