Pitná voda je v České republice snadno dostupná, ale její množství není neomezené. Na mnoha místech je nutné hledat nové zdroje vody nebo posílit ty stávající. Také proces úpravy vody je třeba dále zdokonalovat, protože kvalita povrchové i podzemní vody klesá. To se týká i regionu Pardubic a okolí, kde se o dodávky vody obyvatelům stará společnost Vodovody a kanalizace Pardubice, a. s.
Otočíme kohoutkem a teče voda. Kvalitní pitná voda. Voda, kterou můžeme pít, vařit z ní, mýt se v ní. Také ji napouštíme do bazénů a zaléváme s ní trávníky. Považujeme to za samozřejmost. „Žijeme v době vodního blahobytu,“ říká Oldřich Kupa, prodejní specialista pro vodohospodářství společnosti Siemens. Jenže to samozřejmost není. Stamiliony lidí ve světě nemají šanci dostat se ke kvalitní pitné vodě. Nedostatek vody je jedním z velkých globálních rizik. V České republice je spotřeba vody v domácnostech na obyvatele okolo 90 l za den (viz např. www.komunalniekologie.cz). Z tohoto hlediska patříme k nejúspornějším zemím v Evropě. V dlouhodobém trendu spotřeba vody v ČR klesá (např. v roce 1989 byla spotřeba 171 l na osobu za den). Lidé vnímají vodu jako důležitou komoditu a šetření vodou není jen snahou snížit účty za vodné, ale i součást společenské odpovědnosti.
Vodovody a kanalizace Pardubice jsou akciová společnost, kde většinový vlastník jsou města a obce bývalého okresu Pardubice. Společnost vyrábí a dodává pitnou vodu obyvatelům pardubické aglomerace, na Holicko i Přeloučsko. Zdrojem vody pro Pardubice je prameniště mezi obcemi Hrobice a Čeperka a povrchová voda z nedalekého písníku Oplatil. Od roku 1959 zde stojí úpravna vody Hrobice. Upravená voda z Hrobic se čerpá do vodojemu Kunětická hora s kapacitou 15 000 m3 . Většina vody, která je dodávána do Pardubic, pochází tedy z úpravny v Hrobicích. Ne všechna: vodojem Kunětická hora je propojen s vodojemem na Mikulovickém kopci, kam se čerpá voda z úpravny Monaco nedaleko Slatiňan. Ta patří společnosti Vodovody a kanalizace Chrudim, ale obě společnosti si dokážou vzájemně vypomáhat. Podobně si společnost Vodovody a kanalizace Pardubice dokáže pomáhat i vodou z vodojemu Nový Hradec Králové, který patří společnosti Královéhradecká provozní, a. s. Nadregionální Vodárenská soustava Východní Čechy, sahající až na Náchodsko, významně pomáhá zvyšovat spolehlivost zásobování obyvatel vodou při plánovaných opravách i v mimořádných situacích.
Úpravna vody Hrobice nedávno prošla rekonstrukcí a modernizací. O ní jsme hovořili, kromě Oldřicha Kupy, s Jaroslavem Kubínkem, výrobním náměstkem společnosti Vodovody a kanalizace Pardubice, a Kamilem Škreptáčem, vedoucím úpravny vody Hrobice. Cílem rekonstrukce úpravny byla nutnost reagovat na zhoršující se kvalitu surové vody. „Projekt modernizace a intenzifikace úpravny vody v Hrobicích byl zahájen 9. července 2020. V rámci projektu byl v areálu úpravny vybudován nový objekt, kde je umístěna mikrofiltrace pro úpravu povrchové vody z písníku Oplatil, lamelové separátory pro úpravu podzemní vody a také kalové hospodářství. Modernizací spojenou s výměnou technologie prošel také stávající objekt úpravny vody. Součástí projektu bylo i vybudování třiceti nových vrtů na prameništi Hrobice a Čeperka, výměna propojovacího potrubí z čerpací stanice v Čeperce, vybudování nového jímacího objektu a technická rekonstrukce čerpací stanice Oplatil,“ řekl Jaroslav Kubínek. Proč se vlastně kvalita vody zhoršuje? Dejme opět slovo Jaroslavu Kubínkovi: „Měnící se klimatické podmínky v posledních letech výrazně ovlivnily kvalitu surové vody odebírané z písníku Oplatil. Největším problémem je zvyšující se koncentrace mikroorganismů a organických látek, která narůstá zvláště v suchém období, kdy hladina vody v písníku zaklesává.“
Druhým problémem jsou pesticidy, které se vyskytují i v podzemní vodě čerpané z hloubky 8–10 m. „Naše zdroje jsou v Polabí, kde je velmi intenzivní zemědělská výroba. Ve snaze zvyšovat výnosy se dříve pesticidy používaly ve velkém množství a postupně pronikly až do spodních vod. I když současní zemědělci pesticidy používají v menší míře, v podzemní vodě nacházíme i látky, které se již mnoho let nepoužívají,“ říká Jaroslav Kubínek. Není to problém jen zdejšího prameniště: podle šetření Státního zdravotního ústavu je pesticidy zasaženo zhruba 75 % zdrojů pitné vody v ČR. Povolená koncentrace je ovšem stanovena s předběžnou opatrností jako velmi nízká, 0,1 μg/l, tedy na hranici analytických možností. Ovšem to nic nemění na tom, že v pitné vodě nemají pesticidy co dělat.
Voda se v úpravně vody Hrobice upravuje ve dvou proudech: zvlášť povrchová voda a zvlášť voda podzemní. Až na konci se oba proudy spojí a finální úprava je společná. Povrchová voda z písníku Oplatil se upravuje mikrofiltrací s keramickou membránou, která je schopna z vody odstranit veškeré mikroorganismy, pevné mikročástice a zákal. „Systém membránové mikrofiltrace Amaya nám dodala firma Envi-Pur. Jde o přímou filtraci s předřazeným koagulačním stupněm. Při zanesení membrány se automaticky spustí zpětný tok a membrána se fyzikálními a chemickými procesy vyčistí. Celý proces se automaticky přizpůsobuje kvalitě upravované vody,“ popisuje úpravu povrchové vody Kamil Škreptáč. Dále popisuje úpravu podzemní vody: „K úpravě podzemní vody slouží lamelové separátory a pískové filtry. U vody se nejprve upraví pH, potom se v lamelových separátorech odstraní železo a mangan a dále voda prochází dvouvrstvými filtry s pískem a antracitem.“ Potom se oba proudy spojují v akumulační nádobě, kam se přidává ozon, voda prochází ošetřením UV lampou a filtry s aktivním uhlím, kde se kromě jiných škodlivých látek odstraňují i zmíněné pesticidy. Nakonec se voda chloruje.
Úpravna vody Hrobice má automatizovaný systém řízení s vícevrstvou architekturou. Na páteřní sběrnici s kruhovou topologií jsou připojeny podsítě jednotlivých technologických zařízení. Tato topologie má výhodu ve velké odolnosti proti selhání. Činnost jednotlivých filtrů řídí samostatná PLC SIMATIC S7-1500. Z hlediska komunikace se využívá jak Profibus-DP, tak Profinet. V infrastruktuře komunikační sítě Profinet jsou využity prvky SCALANCE. Součástí pohonů jsou měniče SINAMICS G120 a softstartéry od společnosti Siemens. Operátorské panely jsou SIMATIC Comfort Panel a od firmy Siemens je i část provozní měřicí techniky, např. ultrazvukové hladinoměry na pískových filtrech. PLC SIMATIC S7-1500 nahradily původní řídicí jednotky SC3000 s procesorem, relé a motorovými vývody, také od firmy Siemens. Již před modernizací měl každý filtr svou vlastní řídicí jednotku, které navzájem komunikovaly prostřednictvím sítě Profinet. „To bylo v roce 2010, takže jsme byli v Česku jedni z prvních, kdo Profinet využíval,“ poznamenává hrdě Jaroslav Kubínek.
V současné době je energetický management úpravny součástí účetního informačního systému a údaje z elektroměrů se do něj zadávají ručně nebo se stahují ze systému SCADA, ale to neumožňuje optimalizovat spotřebu elektřiny, protože nejsou k dispozici data v reálném čase. Společnost se proto nyní intenzivně zajímá o systém Siemens Energy Manager. Vzhledem k tomu, že systém automatického řízení úpravny využívá digitální komunikaci, je získání dat z jednotlivých spotřebičů snadné a náklady na implementaci systému by proto nebyly nijak vysoké. Analýza a optimalizace souběhu okamžité spotřeby jednotlivých technologických zařízení je důležitá i proto, že úpravna loni přešla na spotové ceny elektřiny měnící se každou hodinu. Jak podotýká Oldřich Kupa, systém Siemens Energy Manager má certifikaci pro použití v systémech monitorování spotřeby energie podle ISO 50001, což velmi pomůže při auditování systému energetického managementu i při vyčíslování uhlíkové stopy, nefinančního ukazatele, který budou muset průmyslové společnosti v budoucnosti vykazovat.
Společnost Vodovody a kanalizace Pardubice, podobně jako jiné vodárenské společnosti, je Národním úřadem pro kybernetickou bezpečnost zařazena mezi tzv. provozovatele základní služby. „Z toho pro nás vyplývají povinnosti popsat a řídit bezpečnostní rizika související s výrobou a distribucí vody. Proto postupně zavádíme fyzická a organizační opatření k zajištění kybernetické bezpečnosti. Věnujeme se např. analýze rizik, tvorbě směrnic pro naše zaměstnance i externí firmy, instalaci firewallů a dalšího bezpečnostního hardwaru a softwaru nebo zálohování dat,“ vysvětluje Jaroslav Kubínek. Pro úpravnu vody to znamená, že její řídicí infrastruktura musí být maximálně izolovaná od vnějšího světa. Veškerá komunikace musí být vedena jen vyhrazenými kanály, kde jsou instalovány nástroje vyhodnocující hrozící hackerský útok. Z tohoto hlediska je velmi výhodné, že na celé vnitřní síti jsou použity výhradně prvky SCALANCE.
Na závěrečnou otázku, proč si společnost Vodovody a kanalizace Pardubice vybrala právě Siemens, odpověděl Jaroslav Kubínek trochu překvapivě: „Ale my jsme si Siemens nevybrali.“ Siemens totiž vybrala dodavatelská firma. Projektovou dokumentaci připravila společnost VIS – Vodohospodářsko-inženýrské služby. Vítězem výběrového řízení na zhotovitele projektu se stalo sdružení reprezentované společnostmi VCES, KUNST a GDF. Zatímco firma VCES realizovala stavební část projektu, firma KUNST dodala strojně[1]technologickou část a GDF elektroinstalace včetně ASŘ. „Projekt byl spolufinancován Evropskou unií, takže jsme v zadání výběrového řízení ani nemohli uvést požadavek na konkrétní firmu a konkrétní zařízení. Celkové náklady na projekt byly 596 milionů korun. Fond soudržnosti v rámci Operačního programu Životní prostředí přispěl částkou 190 milionů a 49 milionů Kč poskytlo Ministerstvo zemědělství České republiky,“ vysvětluje Jaroslav Kubínek a dodává: „Nicméně jsme byli rádi, když zhotovitel vybral jako dodavatele řídicího systému právě Siemens, protože to pro nás je pokračování kontinuity a záruka kvality řídicí techniky. Původní systém automatického řízení od firmy Siemens tu pracoval dvanáct let a v podstatě jsme o něm nevěděli, neměl žádnou závažnou poruchu.“ Oldřich Kupa vysvětluje: „Siemens v České republice v oblasti vodárenství nedodává ucelená řešení. Jdeme cestou maximální podpory významných partnerů, kteří pracují pro koncové zákazníky, jako jsou například právě Vodovody a kanalizace Pardubice. To znamená, že jsme vytvořili tým složený z odborníků na řízení pohonů, automatizaci a průmyslovou komunikaci a s nimi jsme firmě GDF pomáhali pro Vodovody a kanalizace Pardubice vytvářet optimální řešení.“
Více informací o řešení pro vodohospodářský průmysl se dozvíte zde.
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
