Koszty \u015brodowiskowe<\/td> Emisja gaz\u00f3w cieplarnianych zwi\u0105zana ze zu\u017cyciem energii. Ryzyko zanieczyszczenia gleby i w\u00f3d w przypadku awarii. Oddzia\u0142ywanie inwestycji na ekosystemy.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nAnaliza koszt\u00f3w i korzy\u015bci (CBA \u2013 Cost\u2013Benefit Analysis) por\u00f3wnuje koszty i korzy\u015bci realizacji przedsi\u0119wzi\u0119cia w celu okre\u015blenia op\u0142acalno\u015bci ekonomicznej. Wykorzystywana w projektach infrastrukturalnych, w kt\u00f3rych konieczne jest jednoczesne uwzgl\u0119dnienie nak\u0142ad\u00f3w finansowych oraz szeroko rozumianych efekt\u00f3w spo\u0142ecznych i \u015brodowiskowych [10, 40]. Metoda ta, poprzez dyskontowanie umo\u017cliwia por\u00f3wnanie koszt\u00f3w i korzy\u015bci w r\u00f3\u017cnych momentach czasu. W projektach infrastrukturalnych koszty inwestycyjne ponoszone s\u0105 na pocz\u0105tku, a korzy\u015bci pojawiaj\u0105 si\u0119 w d\u0142ugim okresie eksploatacji [37].<\/p>\n\n\n\n
Analiza wielokryterialna (MCDA \u2013 Multi-Criteria Decision Analysis) to grupa metod stosowanych w in\u017cynierii \u015brodowiska i projektowaniu infrastruktury technicznej. Umo\u017cliwia jednoczesne uwzgl\u0119dnienie wielu kryteri\u00f3w, cz\u0119sto o wzajemnie sprzecznych wymaganiach, takich jak aspekty ekonomiczne, techniczne, \u015brodowiskowe oraz spo\u0142eczne [1, 2, 17].<\/p>\n\n\n\n
Analiza SWOT jest cz\u0119sto stosowan\u0105 metod\u0105 jako\u015bciow\u0105 umo\u017cliwiaj\u0105c\u0105 ocen\u0119 analizowanego problemu przez uporz\u0105dkowanie i identyfikacj\u0119 czynnik\u00f3w wewn\u0119trznych i zewn\u0119trznych wp\u0142ywaj\u0105cych na rozpatrywane rozwi\u0105zania [12, 34, 41]. W analizach technicznych SWOT mo\u017ce stanowi\u0107 narz\u0119dzie wspomagaj\u0105ce wyb\u00f3r racjonalnego wariantu, szczeg\u00f3lnie na wst\u0119pnym etapie procesu decyzyjnego [23].<\/p>\n\n\n\n
Analiza ryzyka to proces systematycznego identyfikowania, oceniania i zarz\u0105dzania potencjalnymi zagro\u017ceniami, kt\u00f3re mog\u0105 wp\u0142ywa\u0107 na funkcjonowanie system\u00f3w technicznych, organizacyjnych lub \u015brodowiskowych [19, 30]. W kontek\u015bcie system\u00f3w wodoci\u0105gowych i kanalizacyjnych analiza ryzyka obejmuje nie tylko awarie techniczne, ale tak\u017ce ryzyka \u015brodowiskowe i spo\u0142eczne.<\/p>\n\n\n\n
Benchmarking to metoda analizy por\u00f3wnawczej poprzez odniesienie do obiekt\u00f3w lub warto\u015bci referencyjnych. Identyfikuje r\u00f3\u017cnice w efektywno\u015bci technicznej, ekonomicznej i operacyjnej system\u00f3w [7, 33]. Podstaw\u0105 s\u0105 wska\u017aniki efektywno\u015bci (KPI \u2013 Key Performance Indicators), kt\u00f3re umo\u017cliwiaj\u0105 ilo\u015bciow\u0105 ocen\u0119 funkcjonowania system\u00f3w pod k\u0105tem koszt\u00f3w operacyjnych, zu\u017cycia energii, niezawodno\u015bci infrastruktury [11] w uj\u0119ciu technicznym, ekonomicznym i \u015brodowiskowym [25].<\/p>\n\n\n\n
3. Metoda por\u00f3wnania rozwi\u0105za\u0144 <\/h3>\n\n\n\n W niniejszej pracy zaproponowano stosunkowo prost\u0105 metod\u0119, kt\u00f3ra mo\u017ce wspom\u00f3c proces decyzyjny. Pokazano r\u00f3wnie\u017c zastosowanie tej metody dla przyk\u0142adowego systemu kanalizacyjnego, gdzie wyb\u00f3r technologii lub sposobu transportu \u015bciek\u00f3w wp\u0142ywa zar\u00f3wno na wysoko\u015b\u0107 koszt\u00f3w inwestycyjnych, jak i p\u00f3\u017aniejsze koszty eksploatacyjne oraz oddzia\u0142ywanie na \u015brodowisko naturalne [17].<\/p>\n\n\n\n
Proponowana metoda zak\u0142ada dwa etapy analizy i jest ukierunkowana na por\u00f3wnanie wariant\u00f3w systemu kanalizacyjnego s\u0142u\u017c\u0105cego przesy\u0142owi \u015bciek\u00f3w na wi\u0119ksze odleg\u0142o\u015bci. Mo\u017cna j\u0105 zastosowa\u0107 w przypadku innych inwestycji infrastrukturalnych pod warunkiem dostosowania jej element\u00f3w do koncepcji, kt\u00f3rej ma s\u0142u\u017cy\u0107. Pokazano to opisuj\u0105c etapy metody.<\/p>\n\n\n\n
Etap pierwszy: <\/strong>jako\u015bciowa analiza SWOT. W ramach analizy proponuje si\u0119 oceni\u0107 nast\u0119puj\u0105ce obszary funkcjonowania systemu:<\/p>\n\n\n\n\nuwarunkowania techniczne realizacji inwestycji, w tym d\u0142ugo\u015b\u0107 tras przesy\u0142owych oraz liczba obiekt\u00f3w technologicznych (przepompowni),<\/li>\n\n\n\n stopie\u0144 trudno\u015bci wykonawczej inwestycji wynikaj\u0105cy z warunk\u00f3w terenowych oraz gruntowych,<\/li>\n\n\n\n potencjaln\u0105 awaryjno\u015b\u0107 poszczeg\u00f3lnych element\u00f3w infrastruktury,<\/li>\n\n\n\n wp\u0142yw inwestycji na \u015brodowisko naturalne, w tym potencjalne ryzyko oddzia\u0142ywania na wody gruntowe,<\/li>\n\n\n\n mo\u017cliwo\u015b\u0107 rozbudowy i etapowania systemu w przysz\u0142o\u015bci, \u25aa mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania istniej\u0105cej infrastruktury.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nEtap drugi:<\/strong> ilo\u015bciowa analiza koszt\u00f3w. W proponowanej metodzie, analiza obejmuje por\u00f3wnanie:<\/p>\n\n\n\n\nkoszt\u00f3w inwestycyjnych budowy sieci, do kt\u00f3rych zaliczane s\u0105 roboty ziemne, przewody, studzienki oraz przepompownie,<\/li>\n\n\n\n koszt\u00f3w eksploatacyjnych systemu, w szczeg\u00f3lno\u015bci koszt\u00f3w zwi\u0105zanych z energoch\u0142onno\u015bci\u0105.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nW ramach analizy nale\u017cy przyj\u0105\u0107 jednakowe za\u0142o\u017cenia projektowe dla wszystkich wariant\u00f3w, aby zachowa\u0107 por\u00f3wnywalno\u015bci wynik\u00f3w i racjonalno\u015b\u0107 oceny poszczeg\u00f3lnych rozwi\u0105za\u0144. W analizowanym przypadku obejmuje to m.in. jednostkow\u0105 ilo\u015b\u0107 \u015bciek\u00f3w bytowych, wsp\u00f3\u0142czynniki nier\u00f3wnomierno\u015bci, minimalne spadki dna kana\u0142\u00f3w, dopuszczalne pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu, parametry pracy przepompowni, okres analizy ekonomicznej oraz ceny energii elektrycznej.<\/p>\n\n\n\n
3.1. Uproszczona analiza koszt\u00f3w rob\u00f3t ziemnych, koszt\u00f3w i w\u0142asno\u015bci materia\u0142\u00f3w<\/h5>\n\n\n\n W ramach uproszczonej analizy koszt\u00f3w rob\u00f3t ziemnych nale\u017cy przyj\u0105\u0107 jednostkowy koszt wykonania wykopu. W badanym przypadku przyj\u0119to 32,50 z\u0142\/mb, co stanowi warto\u015b\u0107 u\u015brednion\u0105 na podstawie danych rynkowych oraz typowych stawek stosowanych w realizacji sieci kanalizacyjnych [46]. Warto\u015b\u0107 t\u0119 nale\u017cy nast\u0119pnie skorygowa\u0107 o g\u0142\u00f3wne czynniki kosztotw\u00f3rcze wp\u0142ywaj\u0105ce na rzeczywisty koszt wykonania rob\u00f3t [47]. W badanym przypadku uwzgl\u0119dniono wp\u0142yw warunk\u00f3w gruntowych, przyjmuj\u0105c dla wszystkich wariant\u00f3w wyst\u0119powanie gruntu w postaci gliny zwa\u0142owej, co skutkowa\u0142o zwi\u0119kszeniem kosztu o 50%. Dodatkowo przyj\u0119to, \u017ce g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 wykop\u00f3w na wi\u0119kszo\u015bci odcink\u00f3w tras przekracza 1,5 m, co generowa\u0142o wzrost koszt\u00f3w o 40%. \u015arednica przewod\u00f3w powy\u017cej 160 mm powodowa\u0142a zwi\u0119kszenie koszt\u00f3w o 30%. W przypadku lokalizacji rob\u00f3t uwzgl\u0119dniono prowadzenie sieci w pasie drogowym lub w nawierzchni asfaltowej, co skutkowa\u0142o wzrostem koszt\u00f3w o 100%. Nale\u017cy zaznaczy\u0107, \u017ce ca\u0142kowity koszt rob\u00f3t ziemnych w rzeczywisto\u015bci obejmuje nie tylko wykonanie wykop\u00f3w, lecz r\u00f3wnie\u017c szereg dodatkowych czynno\u015bci, takich jak transport i utylizacja urobku, wykonanie obsypki i zag\u0119szczenia, rekultywacja terenu, odwodnienie wykop\u00f3w czy odtworzenie nawierzchni asfaltowych. Elementy te wskazano jako sk\u0142adowe pe\u0142nego kosztu realizacji rob\u00f3t ziemnych i mo\u017cna je uwzgl\u0119dni\u0107 w miar\u0119 dost\u0119pno\u015bci danych. Przedstawione tutaj wielko\u015bci nale\u017cy traktowa\u0107 jako warto\u015bci wska\u017anikowe, s\u0142u\u017c\u0105ce ocenie wzgl\u0119dnej kosztoch\u0142onno\u015bci analizowanych rozwi\u0105za\u0144, a nie jako pe\u0142ne koszty inwestycyjne realizacji rob\u00f3t w terenie.<\/p>\n\n\n\n
W analizie rozwi\u0105za\u0144 projektowych dotycz\u0105cych transportu \u015bciek\u00f3w istotnym elementem wp\u0142ywaj\u0105cym na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne systemu kanalizacyjnego jest materia\u0142, z kt\u00f3rego wykonuje si\u0119 przewody. Rozpatrzono trzy podstawowe warianty materia\u0142owe stosowane w systemach kanalizacji grawitacyjnej i t\u0142ocznej: polietylen, polichlorek winylu oraz rury betonowe.<\/p>\n\n\n\n
Aby umo\u017cliwi\u0107 por\u00f3wnanie analizowanych wariant\u00f3w materia\u0142owych zestawiono ich podstawowe w\u0142a\u015bciwo\u015bci w aspekcie technicznym i ekonomicznym (tabela 2). Koszty okre\u015blono na podstawie danych katalogowych producent\u00f3w oraz analiz rynkowych.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 2. Por\u00f3wnanie w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142\u00f3w przewod\u00f3w kanalizacyjnych (opracowanie w\u0142asne na podstawie [22, 21, 45]) Table 2. Comparison of the properties of sewer pipe materials (author\u2019s own analysis based on [22, 21, 45])<\/strong><\/p>\n\n\n\nCecha<\/td> PE<\/td> PVC<\/td> Beton<\/td><\/tr> Odporno\u015b\u0107 chemiczna<\/td> bardzo wysoka<\/td> wysoka<\/td> \u015brednia<\/td><\/tr> Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 mechaniczna<\/td> wysoka<\/td> \u015brednia<\/td> bardzo wysoka<\/td><\/tr> Elastyczno\u015b\u0107<\/td> bardzo wysoka<\/td> niska<\/td> bardzo niska<\/td><\/tr> Chropowato\u015b\u0107 hydrauliczna<\/td> bardzo niska<\/td> niska<\/td> wysoka<\/td><\/tr> \u0141atwo\u015b\u0107 monta\u017cu<\/td> \u015brednia<\/td> wysoka<\/td> niska<\/td><\/tr> Koszt materia\u0142u<\/td> ok. 200\u2013400 z\u0142\/mb<\/td> ok. 50\u2013200 z\u0142\/mb<\/td> ok. 150\u2013350 z\u0142\/mb<\/td><\/tr> Trwa\u0142o\u015b\u0107 eksploatacyjna<\/td> bardzo wysoka<\/td> wysoka<\/td> bardzo wysoka<\/td><\/tr> Zastosowanie<\/td> systemy t\u0142oczne i grawitacyjne<\/td> g\u0142\u00f3wnie systemy grawitacyjne<\/td> du\u017ce \u015brednice kana\u0142\u00f3w, kolektory<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n3.2. Uproszczona analiza zapotrzebowania na energi\u0119 elektryczn\u0105<\/h5>\n\n\n\n Elementem analizy koszt\u00f3w eksploatacyjnych jest okre\u015blenie zapotrzebowania na energi\u0119 elektryczn\u0105 obiekt\u00f3w infrastruktury. W analizowanym przypadku s\u0105 to przepompownie \u015bciek\u00f3w, kt\u00f3re stanowi\u0105 kluczowe obiekty technologiczne w systemach transportu \u015bciek\u00f3w na wi\u0119ksze odleg\u0142o\u015bci. Dla ka\u017cdego wariantu obliczenia wykonano wed\u0142ug jednakowego schematu, przyjmuj\u0105c nast\u0119puj\u0105ce za\u0142o\u017cenia:<\/p>\n\n\n\n
\npr\u0119dko\u015b\u0107 przep\u0142ywu \u015bciek\u00f3w w ruroci\u0105gu t\u0142ocznym wynosi 1,0 m\/s,<\/li>\n\n\n\n d\u0142ugo\u015b\u0107 ruroci\u0105gu t\u0142ocznego odpowiada odleg\u0142o\u015bci od \u015bciany zewn\u0119trznej zbiornika pompowni do \u015bciany zewn\u0119trznej studni rozpr\u0119\u017cnej i jest ograniczona do warto\u015bci wymaganej dla podniesienia \u015bciek\u00f3w do studni rozpr\u0119\u017cnej kolejnego systemu grawitacyjnego,<\/li>\n\n\n\n teren wznosi si\u0119 jednostajnie w kierunku studni rozpr\u0119\u017cnej; wysoko\u015b\u0107 geometryczna odpowiada r\u00f3\u017cnicy rz\u0119dnych pomi\u0119dzy zwierciad\u0142em \u015bciek\u00f3w w pompowni a wlotem przewodu t\u0142ocznego do studni rozpr\u0119\u017cnej,<\/li>\n\n\n\n zwierciad\u0142o \u015bciek\u00f3w w pompowni nie uwzgl\u0119dnia minimalnego poziomu roboczego, wynikaj\u0105cego z wysoko\u015bci czynnej,<\/li>\n\n\n\n ruroci\u0105g t\u0142oczny prowadzony jest r\u00f3wnolegle do powierzchni terenu,<\/li>\n\n\n\n przepompownie \u015bciek\u00f3w i studnie rozpr\u0119\u017cne maj\u0105 charakter obiekt\u00f3w modelowych, wi\u0119c informacje o przyj\u0119tych wymiarach zbiornika i zmianach poziomu zwierciad\u0142a \u015bciek\u00f3w nie stanowi\u0105 przedmiotu niniejszego etapu projektowego.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nProcedura obliczenia zapotrzebowania na energi\u0119 sk\u0142ada si\u0119 z nast\u0119puj\u0105cych etap\u00f3w:<\/p>\n\n\n\n
1. Przyj\u0119cie przep\u0142ywu obliczeniowego r\u00f3wnego co do warto\u015bci dop\u0142ywowi \u015bciek\u00f3w do pompowni.
\u2206<\/mtext>h<\/mi>=<\/mo>i<\/mi>\u22c5<\/mo>L<\/mi><\/mspace>(<\/mo>1<\/mn>)<\/mo><\/mrow>\u2206h=i \\sdot L \\quad (1)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie:
5. Okre\u015blenie geometrycznej r\u00f3\u017cnicy wysoko\u015bci dla danego uk\u0142adu pompownia \u2013 studnia rozpr\u0119\u017cna.
H<\/mi>=<\/mo>H<\/mi>g<\/mi><\/msub>+<\/mo>\u2206<\/mtext>h<\/mi><\/mspace>(<\/mo>2<\/mn>)<\/mo><\/mrow>H=H_g+\u2206h \\quad (2)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie:g<\/sub> \u2013 geometryczna r\u00f3\u017cnica wysoko\u015bci, m 7. Obliczenie mocy u\u017cytecznej zgodnie ze wzorem (3):<\/p>\n\n\n\n
P<\/mi>=<\/mo>\u03c1<\/mi>\u2219<\/mo>g<\/mi>\u2219<\/mo>Q<\/mi>\u2219<\/mo>H<\/mi><\/mspace>(<\/mo>3<\/mn>)<\/mo><\/mrow>P=\u03c1\u2219g\u2219Q\u2219H \\quad (3)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie:3<\/sup>2<\/sup> 3<\/sup>\/s8. Okre\u015blenie koszt\u00f3w energii. W celu okre\u015blenia koszt\u00f3w nale\u017cy przyj\u0105\u0107 tryb pracy systemu w skali roku. Umo\u017cliwi to przeliczenie zapotrzebowania mocy na roczne zu\u017cycie energii elektrycznej. W niniejszym przypadku za\u0142o\u017cono czas pracy wynosz\u0105cy 8760 godzin, r\u00f3wny ca\u0142odobowej pracy systemu przez 365 dni w roku. Na tej podstawie wyznaczono roczne zu\u017cycie energii ze wzoru (4):<\/p>\n\n\n\n
E<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow><\/msub>=<\/mo>P<\/mi>\u2219<\/mo>8760<\/mn><\/mspace>(<\/mo>4<\/mn>)<\/mo><\/mrow>E_{rok}=P\u22198760 \\quad (4)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie: rok<\/sub> \u2013 roczne zu\u017cycie energii elektrycznej, kWhW kolejnym kroku nale\u017cy przyj\u0105\u0107 jednostkow\u0105 cen\u0119 energii elektrycznej (w analizowanym przypadku 0,95 z\u0142\/kWh). Przyj\u0119ta warto\u015b\u0107 odpowiada u\u015brednionym kosztom energii czynnej wraz z op\u0142atami dystrybucyjnymi dla odbiorc\u00f3w instytucjonalnych i infrastruktury komunalnej. Warto\u015b\u0107 ta zosta\u0142a okre\u015blona na podstawie danych publikowanych przez Urz\u0105d Regulacji Energetyki, w szczeg\u00f3lno\u015bci \u015bredniej rocznej ceny sprzeda\u017cy energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym, kt\u00f3ra w 2025 roku wynios\u0142a 458,24 z\u0142\/MWh. Odzwierciedla ona wy\u0142\u0105cznie koszt energii czynnej wynikaj\u0105cy z obrotu hurtowego na rynku energii i nie uwzgl\u0119dnia koszt\u00f3w dystrybucji, podatk\u00f3w oraz pozosta\u0142ych op\u0142at taryfowych ponoszonych przez odbiorc\u00f3w ko\u0144cowych. W analizach dotycz\u0105cych infrastruktury komunalnej stosuje si\u0119 warto\u015bci skorygowane, obejmuj\u0105ce pe\u0142ny koszt dostarczenia energii elektrycznej, kt\u00f3ry w zale\u017cno\u015bci od grupy taryfowej oraz warunk\u00f3w umowy mo\u017ce wynosi\u0107 oko\u0142o 0,85\u20131,05 z\u0142\/kWh. Na tej podstawie wyznaczono roczny koszt energii ze wzoru (5):<\/p>\n\n\n\n
K<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow><\/msub>=<\/mo>E<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow><\/msub>\u2219<\/mo>0,95<\/mn><\/mspace>(<\/mo>5<\/mn>)<\/mo><\/mrow>K_{rok}=E_{rok}\u22190,95 \\quad (5)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie: rok<\/sub> \u2013 roczne koszty energii elektrycznej, z\u0142\/rok rok<\/sub> \u2013 roczne zu\u017cycie energii elektrycznej, kWh<\/p>\n\n\n\nKo\u0144cowym krokiem oblicze\u0144 jest odniesienie kosztu rocznego do standardowego czasu u\u017cytkowania infrastruktury. W niniejszym przypadku okres analizy ekonomicznej przyj\u0119to na poziomie 30 lat, co odpowiada standardowemu przewidywanemu okresowi u\u017cytkowania infrastruktury kanalizacyjnej. Ca\u0142kowity koszt energii w przyj\u0119tym horyzoncie czasowym wyznaczono ze wzoru (6):<\/p>\n\n\n\n
K<\/mi>30<\/mn><\/msub>=<\/mo>K<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow><\/msub>\u2219<\/mo>30<\/mn><\/mspace>(<\/mo>6<\/mn>)<\/mo><\/mrow>K_{30}=K_{rok}\u221930 \\quad (6)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\ngdzie: 30<\/sub> \u2013 30-letni koszt ca\u0142kowity energii elektrycznej, z\u0142 rok<\/sub> \u2013 roczny koszt energii elektrycznej, z\u0142\/rok<\/p>\n\n\n\n4. Charakterystyka przedmiotu bada\u0144<\/h3>\n\n\n\n Cie\u015ble Ma\u0142e to jednostka osadnicza o rozproszonej zabudowie i istniej\u0105cych funkcjach rolniczych. Teren gminy zasadniczo pokrywa glina zwa\u0142owa zalegaj\u0105ce pod stosunkowo cienk\u0105 warstw\u0105 piask\u00f3w sandrowych o zr\u00f3\u017cnicowanej granulacji. Wyst\u0119powanie grunt\u00f3w spoistych oraz lokalnie podwy\u017cszonych poziom\u00f3w w\u00f3d gruntowych wp\u0142ywa na spos\u00f3b posadowienia przewod\u00f3w kanalizacyjnych oraz warunki wykonawcze zwi\u0105zane z realizacj\u0105 rob\u00f3t ziemnych.<\/p>\n\n\n\n
Projektowany system kanalizacyjny stanowi rozwini\u0119cie koncepcji opracowanej w ramach pracy [29] i zosta\u0142 przyj\u0119ty jako punkt wyj\u015bciowy do dalszych analiz por\u00f3wnawczych dotycz\u0105cych sposob\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w na wi\u0119ksze odleg\u0142o\u015bci. Za\u0142o\u017cenia projektowe oparto na charakterystyce jednostki osadniczej, analizie lokalnych uwarunkowa\u0144 terenowych oraz mo\u017cliwo\u015bciach technicznych odprowadzania \u015bciek\u00f3w do istniej\u0105cych sieci kanalizacyjnych i oczyszczalni \u015bciek\u00f3w znajduj\u0105cych si\u0119 poza obszarem miejscowo\u015bci.<\/p>\n\n\n\n
Przewidziano wykorzystanie systemu kanalizacji grawitacyjnej rozdzielczej, uzupe\u0142nionej o systemy ci\u015bnieniowe. Przyj\u0119to cztery warianty odprowadzania \u015bciek\u00f3w: <\/p>\n\n\n\n
\nWariant I: do oczyszczalni \u015bciek\u00f3w w Ko\u0142aczkowie, <\/li>\n\n\n\n Wariant II: do oczyszczalni \u015bciek\u00f3w w Tarnowej, <\/li>\n\n\n\n Wariant III: do istniej\u0105cego systemu kanalizacji sanitarnej w Pyzdrach, <\/li>\n\n\n\n Wariant IV: do istniej\u0105cego systemu kanalizacji sanitarnej w Tarnowej.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nW tabeli 3 zestawiono parametry techniczne analizowanych wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w z miejscowo\u015bci Cie\u015ble Ma\u0142e do potencjalnych punkt\u00f3w odbioru. Zestawienie umo\u017cliwia bezpo\u015brednie por\u00f3wnanie poszczeg\u00f3lnych rozwi\u0105za\u0144 pod wzgl\u0119dem d\u0142ugo\u015bci tras, warunk\u00f3w wysoko\u015bciowych, liczby urz\u0105dze\u0144 wspomagaj\u0105cych oraz podstawowych cech technicznych projektowanej sieci kanalizacyjnej.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 3. Zestawienie parametr\u00f3w projektowanych wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne Parametr<\/td> Wariant I<\/td> Wariant II<\/td> Wariant III<\/td> Wariant IV<\/td><\/tr> Odbiornik \u015bciek\u00f3w<\/td> Oczyszczalnia \u015bciek\u00f3w w Ko\u0142aczkowie<\/td> Oczyszczalnia \u015bciek\u00f3w w Tarnowej<\/td> System kanalizacji w Pyzdrach<\/td> System kanalizacji w Tarnowej<\/td><\/tr> D\u0142ugo\u015b\u0107 sieci<\/td> 4,20 km<\/td> 4,30 km<\/td> 1,05 km<\/td> 5,65 km<\/td><\/tr> \u015arednica kana\u0142\u00f3w grawitacyjnych<\/td> 200 mm<\/td> 200 mm<\/td> 200 mm<\/td> 200 mm<\/td><\/tr> Liczba przepompowni \u015bciek\u00f3w<\/td> 9<\/td> 8<\/td> 2<\/td> 9<\/td><\/tr> Maksymalne zag\u0142\u0119bienie kana\u0142\u00f3w<\/td> 4,35 m<\/td> 4,42 m<\/td> 4,11 m<\/td> 4,81 m<\/td><\/tr> Minimalne zag\u0142\u0119bienie kana\u0142\u00f3w<\/td> 1,40 m<\/td> 1,40 m<\/td> 1,40 m<\/td> 1,40 m<\/td><\/tr> Liczba studzienek rewizyjnych<\/td> 85<\/td> 87<\/td> 22<\/td> 114<\/td><\/tr> Spadek kana\u0142\u00f3w grawitacyjnych<\/td> 5\u2030<\/td> 5\u201315\u2030<\/td> 5\u2030<\/td> 5\u2030<\/td><\/tr> Charakter terenu<\/td> r\u00f3wninny<\/td> r\u00f3wninny<\/td> r\u00f3wninny<\/td> r\u00f3wninny<\/td><\/tr> G\u0142\u00f3wne utrudnienia<\/td> du\u017ca liczba obiekt\u00f3w punktowych i eksploatacyjnych<\/td> konieczno\u015b\u0107 zmiany spadk\u00f3w w strefach lokalnych obni\u017ce\u0144<\/td> ograniczona redundancja uk\u0142adu oraz wra\u017cliwo\u015b\u0107 na awarie punktowe<\/td> znaczna d\u0142ugo\u015b\u0107 trasy, zwi\u0119kszone straty hydrauliczne i energetyczne<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n5. Wyniki analiz <\/h3>\n\n\n\n5.1. Ocena jako\u015bciowa (SWOT) <\/h5>\n\n\n\n W celu przeprowadzenia jako\u015bciowej oceny projektowanych wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w zastosowano analiz\u0119 SWOT. W tabeli 4 przedstawiono zestawienie wynik\u00f3w SWOT dla wszystkich wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 4. Macierz SWOT wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne <\/td> Mocne strony<\/strong> (S)<\/td>S\u0142abe strony<\/strong> (W)<\/td>Szanse<\/strong> (O)<\/td>Zagro\u017cenia<\/strong> (T)<\/td><\/tr>Wariant I<\/strong> transport \u015bciek\u00f3w do oczyszczalni \u015bciek\u00f3w w Ko\u0142aczkowie<\/td>Mo\u017cliwo\u015b\u0107 pod\u0142\u0105czenia do zmodernizowanej oczyszczalni. Centralizacja gospodarki \u015bciekowej na terenie gminy. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej rozbudowy systemu i pod\u0142\u0105czenia kolejnych miejscowo\u015bci. Przebieg trasy wzd\u0142u\u017c istniej\u0105cych dr\u00f3g lokalnych. Stosunkowo korzystne warunki terenowe. Ograniczenie kolizji z istniej\u0105c\u0105 infrastruktur\u0105.<\/td> D\u0142ugo\u015b\u0107 sieci przesy\u0142owej, liczba przepompowni. Podwy\u017cszone koszty OPEX zwi\u0105zane ze zu\u017cyciem energii. Wi\u0119ksza awaryjno\u015b\u0107 wynikaj\u0105ca z liczby obiekt\u00f3w technologicznych. Wy\u017csze koszty rob\u00f3t ziemnych.<\/td> Mo\u017cliwo\u015b\u0107 pozyskania \u015brodk\u00f3w zewn\u0119trznych na rozw\u00f3j infrastruktury. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 etapowej rozbudowy systemu centralizuj\u0105cego. Poprawa gospodarki \u015bciekowej na obszarach wiejskich. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej rozbudowy systemu i pod\u0142\u0105czenia kolejnych jednostek osadniczych (Wszemb\u00f3rz) do centralnego systemu oczyszczania \u015bciek\u00f3w.<\/td> Ryzyko wzrostu koszt\u00f3w CAPEX spowodowane d\u0142ugo\u015bci\u0105 sieci. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wyst\u0119powania utrudnionych warunk\u00f3w gruntowo-wodnych. Wysokie koszty utrzymania infrastruktury w d\u0142ugim okresie eksploatacji. Ryzyko awarii przepompowni. D\u0142ugo\u015b\u0107 przewod\u00f3w, generuj\u0105ca wy\u017csze koszty budowy.<\/td><\/tr> Wariant II<\/strong> transport \u015bciek\u00f3w do oczyszczalni \u015bciek\u00f3w w Tarnowej<\/td>Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania rozbudowywanej oczyszczalni. Prowadzenie przewod\u00f3w g\u0142\u00f3wnie w drogach \u017cwirowych Ograniczaj\u0105cych koszty odtworzenia nawierzchni. Ograniczenie kolizji z istniej\u0105c\u0105 infrastruktur\u0105. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej rozbudowy systemu.<\/td> D\u0142ugo\u015b\u0107 sieci przesy\u0142owej, liczba przepompowni. Podwy\u017cszone koszty OPEX zwi\u0105zane ze zu\u017cyciem energii. Wi\u0119ksza awaryjno\u015b\u0107 wynikaj\u0105ca z liczby obiekt\u00f3w technologicznych. Konieczno\u015b\u0107 prowadzenia rob\u00f3t na terenach u\u017cytkowanych rolniczo. Lokalne obni\u017cenia terenu wymagaj\u0105ce wi\u0119kszych spadk\u00f3w kana\u0142\u00f3w. Wy\u017csze koszty rob\u00f3t ziemnych.<\/td> Mo\u017cliwo\u015b\u0107 pozyskania \u015brodk\u00f3w zewn\u0119trznych na rozw\u00f3j infrastruktury. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania zwi\u0119kszonej przepustowo\u015bci oczyszczalni po modernizacji. Poprawa gospodarki \u015bciekowej na obszarach wiejskich. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszego rozwoju infrastruktury.<\/td> Ryzyko wzrostu koszt\u00f3w CAPEX spowodowane d\u0142ugo\u015bci\u0105 sieci. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wyst\u0119powania utrudnionych warunk\u00f3w wodnych. Ryzyko uszkodze\u0144 infrastruktury podczas prac rolniczych. Konieczno\u015b\u0107 przekroczenia dr\u00f3g dojazdowych oraz skrzy\u017cowania z infrastruktur\u0105 drogow\u0105. D\u0142ugo\u015b\u0107 przewod\u00f3w, generuj\u0105ca wy\u017csze koszty budowy.<\/td><\/tr> Wariant III<\/strong> transport \u015bciek\u00f3w do istniej\u0105cego systemu kanalizacji sanitarnej w Pyzdrach<\/td>Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania istniej\u0105cej infrastruktury, najkr\u00f3tsza d\u0142ugo\u015b\u0107 projektowanej sieci. Najni\u017csze koszty CAPEX spo\u015br\u00f3d analizowanych wariant\u00f3w, niewielka liczba przepompowni \u015bciek\u00f3w. Najmniejsze koszty OPEX, Przebieg trasy wzd\u0142u\u017c istniej\u0105cej drogi lokalnej. Ograniczony zakres rob\u00f3t ziemnych i mniejsze oddzia\u0142ywanie przedsi\u0119wzi\u0119cia na \u015brodowisko.<\/td> Uzale\u017cnienie funkcjonowania systemu od istniej\u0105cej infrastruktury w Pyzdrach. Ryzyko ograniczonej przepustowo\u015bci istniej\u0105cej sieci kanalizacyjnej.<\/td> Mo\u017cliwo\u015b\u0107 pozyskania \u015brodk\u00f3w zewn\u0119trznych na rozw\u00f3j infrastruktury. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 szybkiej realizacji inwestycji. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 modernizacji istniej\u0105cej infrastruktury w przysz\u0142o\u015bci.<\/td> Ryzyko przeci\u0105\u017cenia istniej\u0105cego systemu kanalizacyjnego. Konieczno\u015b\u0107 uzyskania zgody zarz\u0105dcy istniej\u0105cej sieci. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wyst\u0105pienia dodatkowych koszt\u00f3w modernizacji infrastruktury odbiorczej.<\/td><\/tr> Wariant IV<\/strong> transport \u015bciek\u00f3w do istniej\u0105cego systemu kanalizacji sanitarnej w Tarnowej<\/td>Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania istniej\u0105cej infrastruktury. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej rozbudowy systemu i pod\u0142\u0105czenia kolejnych miejscowo\u015bci. Przebieg trasy wzd\u0142u\u017c istniej\u0105cych dr\u00f3g lokalnych.<\/td> Najd\u0142u\u017csza trasa przesy\u0142owa spo\u015br\u00f3d analizowanych wariant\u00f3w. Du\u017ca liczba przepompowni \u015bciek\u00f3w. Najwy\u017csze koszty OPEX. Zwi\u0119kszona energoch\u0142onno\u015b\u0107 systemu. Wysokie koszty CAPEX, d\u0142u\u017cszy czas realizacji inwestycji ze wzgl\u0119du na jej skomplikowanie.<\/td> Mo\u017cliwo\u015b\u0107 pozyskania \u015brodk\u00f3w zewn\u0119trznych na rozw\u00f3j infrastruktury. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej rozbudowy systemu i pod\u0142\u0105czenia kolejnych jednostek osadniczych (Sp\u0142awie) do centralnego systemu oczyszczania \u015bciek\u00f3w. Poprawa uporz\u0105dkowania gospodarki \u015bciekowej na wi\u0119kszym obszarze.<\/td> Wysokie ryzyko awaryjno\u015bci wynikaj\u0105ce z d\u0142ugo\u015bci systemu i liczby przepompowni. Ryzyko wzrostu koszt\u00f3w CAPEX spowodowane d\u0142ugo\u015bci\u0105 sieci. Ryzyko wzrostu koszt\u00f3w energii i utrzymania infrastruktury, Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wyst\u0105pienia trudnych warunk\u00f3w gruntowo-wodnych. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wyst\u0105pienia dodatkowych koszt\u00f3w modernizacji infrastruktury odbiorczej.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n5.2. Ocena ilo\u015bciowa (wyniki analizy koszt\u00f3w materia\u0142owych i rob\u00f3t ziemnych)<\/h5>\n\n\n\n Wyniki uproszczonej analizy koszt\u00f3w materia\u0142owych i rob\u00f3t ziemnych zestawiono w tabeli 5. Wsp\u00f3\u0142czynnik korekcyjny uwzgl\u0119dnia wp\u0142yw rodzaju gruntu, g\u0142\u0119boko\u015bci wykopu, \u015brednicy rur oraz warunk\u00f3w lokalizacyjnych prowadzenia rob\u00f3t.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 5. Wyniki analizy koszt\u00f3w wykonania wykop\u00f3w. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asneWariant<\/td> D\u0142ugo\u015b\u0107 [m]<\/td> Wsp\u00f3\u0142czynnik korekcyjny<\/td> Koszt wykopu [z\u0142]<\/td><\/tr> I<\/td> 4 200<\/td> 2,2<\/td> 300 300<\/td><\/tr> II<\/td> 4 300<\/td> 1,2<\/td> 167 700<\/td><\/tr> III<\/td> 1 050<\/td> 2,2<\/td> 75 075<\/td><\/tr> IV<\/td> 5 650<\/td> 2,2<\/td> 403 975<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nW ramach analizy koszt\u00f3w materia\u0142owych przewod\u00f3w kanalizacyjnych przeprowadzono por\u00f3wnanie dw\u00f3ch wariant\u00f3w: PVC oraz rur betonowych o \u015brednicy nominalnej DN 200. Analiza zosta\u0142a wykonana w oparciu o jednakowe za\u0142o\u017cenia geometryczne dla wszystkich wariant\u00f3w sieci. Na podstawie d\u0142ugo\u015bci sieci obliczono ca\u0142kowite koszty przewod\u00f3w kanalizacyjnych w zale\u017cno\u015bci od zastosowanego materia\u0142u (tabela 6).<\/p>\n\n\n\n
Tabela 6. Zestawienie koszt\u00f3w przewod\u00f3w w zale\u017cno\u015bci od zastosowanego materia\u0142u. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne Wariant<\/td> D\u0142ugo\u015b\u0107 [m]<\/td> Koszt przewod\u00f3w PVC [z\u0142]<\/td> Koszt przewod\u00f3w betonowych [z\u0142]<\/td><\/tr> I<\/td> 4 200<\/td> 40 5426<\/td> 1 050 000<\/td><\/tr> II<\/td> 4 300<\/td> 41 5079<\/td> 1 075 000<\/td><\/tr> III<\/td> 1 050<\/td> 10 1356<\/td> 262 500<\/td><\/tr> IV<\/td> 5 650<\/td> 54 5394<\/td> 1 412 500<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n5.3. Ocena ilo\u015bciowa (wyniki analizy zapotrzebowania na energi\u0119 elektryczn\u0105)<\/h5>\n\n\n\n Wyniki analizy zapotrzebowania na energi\u0119 pokazano zestawiaj\u0105c liczb\u0119 i moc u\u017cyteczn\u0105 poszczeg\u00f3lnych pompowni \u015bciek\u00f3w (P1, P2 itd.) w analizowanych wariantach (tabela 7). Z kolei w tabeli 8 wykonano por\u00f3wnanie zapotrzebowania na energi\u0119 elektryczn\u0105 oraz wynikaj\u0105cych z niego koszt\u00f3w eksploatacyjnych dla wszystkich analizowanych wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w. Najbardziej korzystny okaza\u0142 si\u0119 wariant III, natomiast najmniej korzystny wariant I.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 7. Liczba i moc u\u017cyteczna pompowni (wyra\u017cona w watach) w zale\u017cno\u015bci od wariantu transportu \u015bciek\u00f3w. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne Pompownia<\/td> Wariant Wariant Wariant III<\/td> Wariant IV<\/td><\/tr> P1<\/td> 28,4<\/td> 28,9<\/td> 14,2<\/td> 23,0<\/td><\/tr> P2<\/td> 33,3<\/td> 20,8<\/td> 23,1<\/td> 30,5<\/td><\/tr> P3<\/td> 30,4<\/td> 30,5<\/td> <\/td> 28,6<\/td><\/tr> P4<\/td> 30,8<\/td> 32,0<\/td> <\/td> 33,6<\/td><\/tr> P5<\/td> 27,9<\/td> 31,8<\/td> <\/td> 18,4<\/td><\/tr> P6<\/td> 30,1<\/td> 28,8<\/td> <\/td> 32,5<\/td><\/tr> P7<\/td> 27,1<\/td> 25,2<\/td> <\/td> 19,8<\/td><\/tr> P8<\/td> 25,9<\/td> 29,7<\/td> <\/td> 32,8<\/td><\/tr> P9<\/td> 25,1<\/td> <\/td> <\/td> 28,0<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTabela 8. Zestawienie warto\u015bci energoch\u0142onno\u015bci i koszt\u00f3w eksploatacyjnych. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne Wariant<\/td> P [W]<\/td> Erok<\/sub> [kWh]<\/td>Krok<\/sub> [z\u0142]<\/td>K30<\/sub> [z\u0142]<\/td><\/tr>I<\/td> 259<\/td> 2 269<\/td> 2 155<\/td> 64 659<\/td><\/tr> II<\/td> 228<\/td> 1 994<\/td> 1 895<\/td> 56 842<\/td><\/tr> III<\/td> 38<\/td> 327<\/td> 310<\/td> 9 307<\/td><\/tr> IV<\/td> 247<\/td> 2 166<\/td> 2 057<\/td> 61 723<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n6. Dyskusja wynik\u00f3w<\/h3>\n\n\n\n Przeprowadzone analizy umo\u017cliwi\u0142y ocen\u0119 czterech wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w z miejscowo\u015bci Cie\u015ble Ma\u0142e. Zastosowana metoda obejmowa\u0142a analiz\u0119 SWOT oraz uproszczon\u0105 analiz\u0119 energoch\u0142onno\u015bci i koszt\u00f3w. Takie podej\u015bcie pozwoli\u0142o na ilo\u015bciow\u0105 i jako\u015bciow\u0105 ocen\u0119 rozwi\u0105za\u0144.<\/p>\n\n\n\n
Uzyskane rezultaty wskazuj\u0105, \u017ce o racjonalno\u015bci rozwi\u0105zania systemu transportu \u015bciek\u00f3w w najwi\u0119kszym stopniu decyduj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 tras przesy\u0142owych, liczba przepompowni \u015bciek\u00f3w oraz mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania istniej\u0105cej infrastruktury technicznej. Czynniki te wp\u0142ywaj\u0105 jednocze\u015bnie na poziom nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych, koszty eksploatacji, niezawodno\u015b\u0107 funkcjonowania systemu oraz jego podatno\u015b\u0107 na zak\u0142\u00f3cenia. Podobne zale\u017cno\u015bci wskazywane s\u0105 w literaturze dotycz\u0105cej planowania i optymalizacji system\u00f3w kanalizacyjnych, gdzie podkre\u015bla si\u0119, \u017ce rozbudowa uk\u0142ad\u00f3w przesy\u0142owych prowadzi do wzrostu koszt\u00f3w budowy i utrzymania infrastruktury oraz zwi\u0119ksza ryzyko wyst\u0119powania awarii [8, 13, 35]. Szczeg\u00f3lne znaczenie przypisuje si\u0119 przepompowniom \u015bciek\u00f3w, kt\u00f3re stanowi\u0105 elementy generuj\u0105ce dodatkowe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, a jednocze\u015bnie nale\u017c\u0105 do najbardziej wra\u017cliwych obiekt\u00f3w ca\u0142ego systemu [24, 36].<\/p>\n\n\n\n
Najkorzystniejsze wyniki uzyskano dla wariantu III, zak\u0142adaj\u0105cego odprowadzenie \u015bciek\u00f3w do istniej\u0105cego systemu kanalizacji sanitarnej w Pyzdrach. Rozwi\u0105zanie to wyr\u00f3\u017cnia\u0142o si\u0119 najkr\u00f3tsz\u0105 tras\u0105 przesy\u0142ow\u0105, najmniejsz\u0105 liczb\u0105 przepompowni oraz najni\u017cszymi kosztami rob\u00f3t ziemnych. Konsekwencj\u0105 by\u0142o r\u00f3wnie\u017c najni\u017csze zu\u017cycie energii elektrycznej i najni\u017csze koszty eksploatacyjne w ca\u0142ym analizowanym okresie. Otrzymane wyniki potwierdzaj\u0105 obserwacje przedstawiane w literaturze, zgodnie z kt\u00f3rymi wykorzystanie istniej\u0105cej infrastruktury mo\u017ce prowadzi\u0107 do istotnego ograniczenia nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych przy zachowaniu wymaganej funkcjonalno\u015bci systemu [28, 44].<\/p>\n\n\n\n
Nale\u017cy podkre\u015bli\u0107, \u017ce przewaga wariantu III wynika przede wszystkim ze specyfiki analizowanego przypadku. Cie\u015ble Ma\u0142e charakteryzuje si\u0119 stosunkowo niewielk\u0105 liczb\u0105 mieszka\u0144c\u00f3w oraz korzystnym po\u0142o\u017ceniem wzgl\u0119dem istniej\u0105cego systemu kanalizacyjnego w Pyzdrach. W innych warunkach lokalizacyjnych, przy wi\u0119kszych odleg\u0142o\u015bciach lub ograniczonej przepustowo\u015bci infrastruktury odbiorczej, uzyskane rezultaty mog\u0142yby by\u0107 odmienne. Skuteczno\u015b\u0107 tego rozwi\u0105zania pozostaje bowiem uzale\u017cniona od mo\u017cliwo\u015bci przyj\u0119cia dodatkowego strumienia \u015bciek\u00f3w przez istniej\u0105cy system oraz od dost\u0119pnych rezerw hydraulicznych i technologicznych infrastruktury odbiorczej. Konieczno\u015b\u0107 ka\u017cdorazowej weryfikacji tych parametr\u00f3w podkre\u015blana jest r\u00f3wnie\u017c w opracowaniach dotycz\u0105cych centralizacji gospodarki \u015bciekowej [28].<\/p>\n\n\n\n
Warianty I i II uzyska\u0142y zbli\u017cone wyniki zar\u00f3wno pod wzgl\u0119dem jako\u015bciowym, jak i ilo\u015bciowym. W obu przypadkach konieczne by\u0142o zaprojektowanie rozbudowanych uk\u0142ad\u00f3w przesy\u0142owych wyposa\u017conych w liczne przepompownie \u015bciek\u00f3w, co bezpo\u015brednio wp\u0142yn\u0119\u0142o na wzrost koszt\u00f3w realizacji inwestycji oraz koszt\u00f3w p\u00f3\u017aniejszej eksploatacji. Uzyskane rezultaty potwierdzaj\u0105 zale\u017cno\u015b\u0107 opisywan\u0105 w literaturze, zgodnie z kt\u00f3r\u0105 wzrost d\u0142ugo\u015bci systemu transportowego powoduje zwi\u0119kszenie koszt\u00f3w budowy, utrzymania oraz zu\u017cycia energii elektrycznej [5, 20, 39]. Jednocze\u015bnie oba rozwi\u0105zania posiadaj\u0105 istotn\u0105 zalet\u0119 w postaci mo\u017cliwo\u015bci wykorzystania istniej\u0105cych lub modernizowanych oczyszczalni \u015bciek\u00f3w. W d\u0142u\u017cszej perspektywie mo\u017ce to sprzyja\u0107 rozwojowi infrastruktury kanalizacyjnej na terenach wiejskich oraz poprawie poziomu skanalizowania gminy [3, 14]. Dodatkowym atutem wariantu I jest jego potencja\u0142 rozwojowy, wynikaj\u0105cy z mo\u017cliwo\u015bci przysz\u0142ego w\u0142\u0105czenia do systemu kanalizacyjnego miejscowo\u015bci Wszemb\u00f3rz, zlokalizowanej w rejonie projektowanej trasy przesy\u0142owej.<\/p>\n\n\n\n
Najmniej korzystnie oceniono wariant IV. Decyduj\u0105cy wp\u0142yw na jego ocen\u0119 mia\u0142a najwi\u0119ksza d\u0142ugo\u015b\u0107 projektowanej sieci oraz konieczno\u015b\u0107 zastosowania dziewi\u0119ciu przepompowni \u015bciek\u00f3w. Skutkowa\u0142o to najwy\u017cszymi kosztami rob\u00f3t ziemnych, wysokimi kosztami eksploatacyjnymi oraz zwi\u0119kszon\u0105 z\u0142o\u017cono\u015bci\u0105 ca\u0142ego uk\u0142adu. Uzyskane wyniki pozostaj\u0105 zgodne z wnioskami przedstawianymi w literaturze, zgodnie z kt\u00f3rymi wielostopniowe systemy transportu \u015bciek\u00f3w cechuj\u0105 si\u0119 wi\u0119kszym poziomem ryzyka eksploatacyjnego i wy\u017cszymi wymaganiami w zakresie utrzymania infrastruktury [24, 30, 38]. Pomimo niekorzystnych wynik\u00f3w ekonomicznych i eksploatacyjnych wariant IV charakteryzuje si\u0119 r\u00f3wnie\u017c pewnym potencja\u0142em rozwojowym, umo\u017cliwiaj\u0105cym w przysz\u0142o\u015bci pod\u0142\u0105czenie do systemu kanalizacyjnego miejscowo\u015bci Cie\u015ble Wielkie oraz Sp\u0142awie. Nale\u017cy jednak podkre\u015bli\u0107, \u017ce w warunkach analizowanego przypadku korzy\u015bci zwi\u0105zane z mo\u017cliwo\u015bci\u0105 dalszej rozbudowy systemu nie rekompensuj\u0105 wysokich nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych i eksploatacyjnych.<\/p>\n\n\n\n
Szczeg\u00f3lnie wyra\u017ane r\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy analizowanymi wariantami ujawni\u0142y si\u0119 w zakresie zapotrzebowania na energi\u0119 elektryczn\u0105. Najni\u017csze zu\u017cycie energii oraz najni\u017csze koszty eksploatacyjne odnotowano dla wariantu III, natomiast najwy\u017csze dla wariantu I. Potwierdza to, \u017ce do najwa\u017cniejszych czynnik\u00f3w determinuj\u0105cych energoch\u0142onno\u015b\u0107 system\u00f3w kanalizacyjnych nale\u017c\u0105 liczba przepompowni \u015bciek\u00f3w, ca\u0142kowita wysoko\u015b\u0107 podnoszenia oraz ukszta\u0142towanie terenu wp\u0142ywaj\u0105ce na przebieg niwelety kana\u0142\u00f3w [9, 31].<\/p>\n\n\n\n
Korzystne parametry energetyczne wariantu III wynikaj\u0105 nie tylko z niewielkiej d\u0142ugo\u015bci trasy przesy\u0142owej, lecz r\u00f3wnie\u017c z ma\u0142ych r\u00f3\u017cnic wysoko\u015bciowych wyst\u0119puj\u0105cych na analizowanym obszarze. Pozwoli\u0142o to ograniczy\u0107 liczb\u0119 urz\u0105dze\u0144 t\u0142ocznych do dw\u00f3ch obiekt\u00f3w, a tym samym zmniejszy\u0107 ca\u0142kowit\u0105 wysoko\u015b\u0107 podnoszenia \u015bciek\u00f3w. Odmienna sytuacja wyst\u0119powa\u0142a w wariantach I i II, gdzie profil terenu wykazywa\u0142 stopniowe wznoszenie si\u0119 w kierunku odbiornika \u015bciek\u00f3w. Konieczno\u015b\u0107 pokonywania dodatkowych r\u00f3\u017cnic wysoko\u015bci powodowa\u0142a wzrost zapotrzebowania energetycznego oraz wymaga\u0142a zastosowania wi\u0119kszej liczby przepompowni. Interesuj\u0105cym przypadkiem jest wariant IV, dla kt\u00f3rego teren obni\u017ca\u0142 si\u0119 w kierunku odbiornika. Taki uk\u0142ad wysoko\u015bciowy teoretycznie sprzyja\u0142 grawitacyjnemu transportowi \u015bciek\u00f3w, jednak potencjalne korzy\u015bci hydrauliczne zosta\u0142y w znacznym stopniu zniwelowane przez najwi\u0119ksz\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 sieci oraz du\u017c\u0105 liczb\u0119 przepompowni. Wyniki te wskazuj\u0105, \u017ce efektywno\u015b\u0107 energetyczna systemu jest rezultatem wzajemnego oddzia\u0142ywania wielu czynnik\u00f3w, a nie wy\u0142\u0105cznie d\u0142ugo\u015bci przewod\u00f3w lub r\u00f3\u017cnic wysoko\u015bciowych rozpatrywanych oddzielnie.<\/p>\n\n\n\n
W kontek\u015bcie obserwowanego wzrostu cen energii elektrycznej oraz rosn\u0105cych wymaga\u0144 dotycz\u0105cych efektywno\u015bci energetycznej infrastruktury komunalnej znaczenie tego kryterium b\u0119dzie prawdopodobnie wzrasta\u0107 w przysz\u0142o\u015bci. Oznacza to, \u017ce energoch\u0142onno\u015b\u0107 systemu powinna by\u0107 traktowana jako jeden z kluczowych parametr\u00f3w oceny rozwi\u0105za\u0144 przeznaczonych do wieloletniej eksploatacji [9, 39].<\/p>\n\n\n\n
Analiza koszt\u00f3w materia\u0142owych wykaza\u0142a, \u017ce najni\u017csze nak\u0142ady inwestycyjne we wszystkich wariantach uzyskano przy zastosowaniu przewod\u00f3w PVC. Wynik ten pozostaje zgodny z danymi producent\u00f3w oraz informacjami prezentowanymi w literaturze bran\u017cowej [22, 45]. W warunkach analizowanego przypadku rozwi\u0105zanie to mo\u017cna uzna\u0107 za najbardziej uzasadnione ekonomicznie, szczeg\u00f3lnie ze wzgl\u0119du na niewielk\u0105 skal\u0119 projektowanego systemu oraz relatywnie ma\u0142y przep\u0142yw \u015bciek\u00f3w. Nale\u017cy jednak zaznaczy\u0107, \u017ce dob\u00f3r materia\u0142u przewod\u00f3w nie powinien opiera\u0107 si\u0119 wy\u0142\u0105cznie na kryterium kosztowym. Istotne znaczenie maj\u0105 r\u00f3wnie\u017c trwa\u0142o\u015b\u0107 eksploatacyjna, odporno\u015b\u0107 na uszkodzenia mechaniczne, warunki gruntowo-wodne oraz przewidywany okres u\u017cytkowania infrastruktury.<\/p>\n\n\n\n
Prezentowana metoda analiz posiada ograniczenia. Analiza koszt\u00f3w rob\u00f3t ziemnych zosta\u0142a wykonana bez sporz\u0105dzania szczeg\u00f3\u0142owych kosztorys\u00f3w inwestorskich, natomiast w analizie energetycznej przyj\u0119to sta\u0142e parametry pracy pompowni i nie uwzgl\u0119dniono mo\u017cliwych zmian cen energii elektrycznej w przysz\u0142o\u015bci. Nie sprawdzono r\u00f3wnie\u017c innych wariant\u00f3w, w kt\u00f3rych ograniczono by liczb\u0119 przepompowni przez wyd\u0142u\u017cenie odcink\u00f3w t\u0142ocznych. Ograniczeniem pozostaje tak\u017ce jako\u015bciowy charakter analizy SWOT, kt\u00f3rej wyniki cz\u0119\u015bciowo zale\u017c\u0105 od przyj\u0119tych za\u0142o\u017ce\u0144 eksperckich. Podobne ograniczenia metod uproszczonych i wielokryterialnych wskazywane s\u0105 w literaturze dotycz\u0105cej proces\u00f3w decyzyjnych [17, 23, 26].<\/p>\n\n\n\n
Pomimo wskazanych ogranicze\u0144 uzyskane wyniki umo\u017cliwiaj\u0105 stosunkowo szybkie por\u00f3wnanie analizowanych wariant\u00f3w oraz identyfikacj\u0119 rozwi\u0105zania racjonalnego w warunkach badanego przypadku. Jest to szczeg\u00f3lnie wa\u017cne na etapie rozwa\u017cania koncepcji, gdy nie ma jeszcze pe\u0142nych danych projektowych. Przeprowadzone analizy potwierdzi\u0142y przydatno\u015b\u0107 zastosowanych metod oceny jako narz\u0119dzi wspomagaj\u0105cych podejmowanie decyzji w procesie projektowania i planowania system\u00f3w kanalizacyjnych [4, 17, 43].<\/p>\n\n\n\n
7. Wnioski<\/h3>\n\n\n\n Na podstawie przeprowadzonych analiz i uzyskanych wynik\u00f3w sformu\u0142owano nast\u0119puj\u0105ce wnioski:<\/p>\n\n\n\n
Najwi\u0119kszy wp\u0142yw na wyb\u00f3r systemu transportu \u015bciek\u00f3w maj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 sieci kanalizacyjnej, liczba przepompowni oraz uwarunkowania terenowe wp\u0142ywaj\u0105ce na warunki hydrauliczne transportu (czynniki te oddzia\u0142uj\u0105 zar\u00f3wno na poziom nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych, jak i na przysz\u0142e koszty eksploatacyjne systemu).<\/p>\n\n\n\n
Analiza SWOT potwierdzi\u0142a, \u017ce wykorzystanie istniej\u0105cej infrastruktury kanalizacyjnej mo\u017ce istotnie zwi\u0119ksza\u0107 racjonalno\u015b\u0107 projektowanych rozwi\u0105za\u0144, pod warunkiem zapewnienia odpowiedniej przepustowo\u015bci systemu odbiorczego.<\/p>\n\n\n\n
Zastosowanie analizy SWOT oraz analiz kosztowych umo\u017cliwi\u0142o skuteczne por\u00f3wnanie wariant\u00f3w transportu \u015bciek\u00f3w i potwierdzi\u0142o przydatno\u015b\u0107 tych metod w procesie racjonalizacji decyzji projektowych dotycz\u0105cych infrastruktury kanalizacyjnej.<\/p>\n\n\n\n
Przedstawiona w pracy metodyka \u2013 po\u0142\u0105czenie analizy SWOT oraz energoch\u0142onno\u015bci i koszt\u00f3w \u2013 mo\u017ce by\u0107 zastosowana do wyboru racjonalnego rozwi\u0105zania projektowego przy przesyle \u015bciek\u00f3w na wi\u0119ksze odleg\u0142o\u015bci.<\/p>\n\n\n\n
8. Literatura<\/h3>\n\n\n\n [1] Attri, S. D., Singh, S., Dhar, A., & Powar, S. (2022). Multi-attribute sustainability assessment of wastewater treatment technologies using combined fuzzy multi-criteria decision-making techniques. Journal of Cleaner Production, 357, 131849. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jclepro.2022.131849<\/a><\/p>\n\n\n\n[2] Azhar, N. A., Radzi, N. a. M., & Ahmad, W. S. H. M. W. (2021). Multi-criteria decision making: a systematic review. Recent Advances in Electrical & Electronic Engineering (Formerly Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering), 14(8), 779\u2013801. https:\/\/doi.org\/10.2174\/2352096514666211029112443<\/a><\/p>\n\n\n\n[3] B\u0142a\u017cejewski, R. (2003). Kanalizacja wsi. Polskie Zrzeszenie In\u017cynier\u00f3w i Technik\u00f3w Sanitarnych, Oddzia\u0142 Wielkopolski.<\/p>\n\n\n\n
[4] Bolis, I., Morioka, S. N., & Sznelwar, L. I. (2017). Are we making decisions in a sustainable way? A comprehensive literature review about rationalities for sustainable development. Journal of Cleaner Production, 145, 310\u2013322. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jclepro.2017.01.025<\/a><\/p>\n\n\n\n[5] Butler, D., & Davies, J. W. (2010). Urban drainage (3rd ed.). Taylor & Francis<\/p>\n\n\n\n
[6] Chermack, T. J., & Kasshanna, B. K. (2007). The use and misuse of SWOT analysis and implications for HRD professionals. Human Resource Development International, 10(4), 383\u2013399.
![\"ORCID](\"http:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/ORCID.png\")
<\/a>1*<\/sup><\/em><\/p>\n\n\n\n