Gdy balast staje się zasobem – rewolucja w oczyszczaniu ścieków przemysłowych. Rozmawiamy z dr. inż. Bogusławem Buczakiem, Prokurentem i Dyrektorem oraz dr. Karolem Trojanowiczem, Technologiem, Dział Inżynierii Procesowej, SEEN Technologie

Jak na przestrzeni lat ewoluowało podejście zakładów przemysłowych do gospodarki ściekowej?

DR INŻ. BOGUSŁAW BUCZAK: W ciągu ostatnich trzydziestu lat nastąpiła głęboka transformacja w sposobie, w jaki sektor spożywczy postrzega procesy oczyszczania i zagospodarowania ścieków oraz produktów ubocznych. Jeszcze kilkanaście lat temu oczyszczalnia stanowiła jedynie niezbędny element infrastruktury, funkcjonujący na zasadzie „koniecznego kosztu” utrzymania zgodności z przepisami. Postrzegano ją głównie jako zaplecze techniczne, które ma umożliwić spełnienie wymagań środowiskowych przy możliwie niskich nakładach finansowych.

Dziś rola instalacji oczyszczania ścieków, jak i wykorzystania potencjału tzw. produktów ubocznych, uległa zasadniczej zmianie. Wraz z rozwojem technologii, wzrostem świadomości ekologicznej i ekonomicznej, a także wdrażaniem koncepcji zrównoważonego rozwoju, systemy ściekowe zaczęto traktować jako strategiczny element całego cyklu produkcyjnego. Współczesne instalacje nie tylko eliminują zanieczyszczenia, lecz także odzyskują zasoby – wodę, fosfor czy energię w postaci biogazu. Coraz częściej są one zintegrowane z systemami energetycznymi i produkcyjnymi przedsiębiorstw, wspierając ich efektywność operacyjną oraz środowiskową.

Dzisiejsze oczyszczalnie przypominają raczej biorafinerie niż klasyczne obiekty komunalne – to złożone, inteligentne układy technologiczne, w których zachodzą procesy fermentacji, odzysku energii i surowców. Ich rozwój jest bezpośrednim elementem przemysłowej transformacji w kierunku Przemysłu 4.0.

Co było punktem zwrotnym? Dlaczego zarządzanie ściekami zyskało na znaczeniu?

DR KAROL TROJANOWICZ: Moment przełomowy nastąpił wówczas, gdy gospodarka ściekowa i odpadowa przestała być traktowana wyłącznie jako obowiązek regulacyjny, a zaczęła być postrzegana jako źródło oszczędności i innowacji.

Wpłynęło na to kilka czynników. Po pierwsze – rosnące koszty energii, które wymusiły optymalizację najbardziej energochłonnych etapów, takich jak napowietrzanie i pompowanie ścieków. Po drugie – zaostrzone normy środowiskowe, wymagające precyzyjnej kontroli parametrów ścieków oczyszczonych. Po trzecie – problem utylizacji osadów i odpadów jako produktów ubocznych, który skierował uwagę branży na procesy beztlenowe, pozwalające na odzysk energii w formie biogazu i produkcję surowców wtórnych.

Nie bez znaczenia pozostają również wymogi klimatyczne i środowiskowe, w tym redukcja emisji CO₂ oraz raportowanie śladu wodnego i węglowego w ramach polityk ESG.

W tym kontekście tradycyjne metody sterowania i zarządzania procesem technologicznym na tych złożonych procesowo instalacjach, oparte na analizach laboratoryjnych, których wyniki uzyskuje się z opóźnieniem, przestały być wystarczające. Przemysł potrzebował narzędzi umożliwiających natychmiastową reakcję – stąd rozwój automatyzacji i cyfrowych systemów zarządzania oczyszczalniami, analizujących dane w czasie rzeczywistym.

Ta zmiana miała wymiar zarówno technologiczny, jak i mentalny. Gospodarka ściekowa zaczęła być postrzegana jako integralna część produkcji, wspierająca stabilność i bezpieczeństwo procesów, a nie jako oddzielny obszar techniczny.

Jakie nowoczesne rozwiązania technologiczne są obecnie dostępne i jakie przynoszą efekty?

BB: Obecnie przemysł, dzięki rozwiązaniom opracowywanym i wdrażanym między innymi przez SEEN Technologie, dysponuje szerokim wachlarzem nowoczesnych narzędzi umożliwiających zautomatyzowaną oraz ciągłą (cykliczną) optymalizację pracy oczyszczalni. Kluczową rolę w tych systemach odgrywają czujniki i analizatory online, które nieprzerwanie monitorują najważniejsze parametry technologiczne, takie jak stężenie tlenu, ChZT, azotu czy fosforu (bezpośrednio w strumieniu ścieków).

Zebrane dane są następnie przetwarzane przez zaawansowane modele matematyczne i systemy analityczne przez nas dostarczane, które pozwalają nie tylko diagnozować bieżący stan procesu, lecz także przewidywać jego zachowanie z wyprzedzeniem. Dzięki temu operatorzy i inżynierowie mogą reagować proaktywnie, zanim pojawią się niepożądane zjawiska, co znacząco zwiększa stabilność i efektywność całego układu technologicznego.

Istotnym elementem tych systemów są algorytmy optymalizacyjne, dynamicznie dostosowujące parametry pracy urządzeń technologicznych. Dzięki temu możliwe jest znaczące ograniczenie zużycia energii i reagentów – w praktyce nawet do 30% w przypadku energii i do 70–80% w zakresie środków chemicznych.

Cyfrowe modelowanie pozwala też na bezpieczne testowanie różnych strategii eksploatacyjnych bez ingerencji w rzeczywisty proces. Oczyszczalnia przestaje być więc wyłącznie obiektem technologicznym – staje się centrum analitycznym, w którym decyzje podejmowane są w oparciu o wielowymiarową analizę danych i symulacje stanów procesów w przyszłości, a nie jedynie na analizie danych z pomiarów laboratoryjnych (czyli dla stanów z przeszłości) odniesionych do wiedzy i doświadczenia eksploatatora.

Czym jest „cyfrowy bliźniak” i jakie pełni funkcje?

KT: Cyfrowy bliźniak (digital twin) to dynamiczny model rzeczywistego obiektu technologicznego, który odtwarza jego pracę w środowisku wirtualnym. W przeciwieństwie do statycznych modeli matematycznych, bliźniak cyfrowy „żyje” razem z instalacją – analizuje dane, symuluje zachowania systemu i rekomenduje optymalne scenariusze działania.

W SEEN Technologie stworzyliśmy własne rozwiązanie – ASOS (Automatic Supervision & Optimization Service). System łączy dane z czujników online z modelami procesów biologicznych i chemicznych, umożliwiając symulację i optymalizację w czasie rzeczywistym. Dzięki temu inżynierowie mogą testować wpływ zmian w strategii napowietrzania, dawkowania reagentów czy obciążenia hydraulicznego i ładunkami zanieczyszczeń, bez ryzyka dla rzeczywistej instalacji.

Cyfrowy bliźniak to nie tylko narzędzie optymalizacyjne, to także platforma edukacyjna i decyzyjna, która standaryzuje sposób podejmowania decyzji technologicznych. Oparta na danych analiza jest w pełni merytoryczna, tworzy fundament nowoczesnego i obiektywnego zarządzania procesem.

Jak przebiega proces wdrożenia rozwiązań cyfrowych i ile czasu zajmuje?

BB: Wdrożenie rozwiązań cyfrowych w oczyszczalni ścieków wymaga kilku etapów. Pierwszym jest analiza danych i diagnoza systemu, obejmująca pomiary przepływów, charakterystykę ścieków i procesów technologicznych. Następnie konfigurowany jest model matematyczny oczyszczalni ścieków, który stanowi podstawę cyfrowego bliźniaka.

Kolejnym krokiem jest kalibracja i walidacja modelu, a następnie implementacja modułów predykcyjnych i optymalizacyjnych. Cały proces trwa zazwyczaj od kilku miesięcy do roku – w zależności od skali zakładu – przy czym pierwsze efekty, takie jak obniżenie zużycia energii czy stabilizacja parametrów odpływu, są zauważalne znacznie wcześniej.

Transformację cyfrową można realizować etapami – np. rozpocząć od optymalizacji jednego procesu (takiego jak napowietrzanie), a następnie rozbudowywać system o kolejne moduły. Takie podejście pozwala ograniczyć ryzyko i zapewnia stopniową integrację technologii z codzienną praktyką zakładu.

Jak będzie wyglądała oczyszczalnia przyszłości w przemyśle spożywczym?

KT: Oczyszczalnia przyszłości stanie się zintegrowanym centrum zarządzania zasobami – miejscem, w którym dane, automatyzacja i inżynieria współdziałają w jednym ekosystemie. Nie będzie to już wyłącznie instalacja oczyszczająca ścieki, ale obiekt realizujący założenia gospodarki obiegu zamkniętego.

Energia z biogazu będzie wykorzystywana w procesach produkcyjnych, odzyskane składniki biogenne wrócą do obiegu, a oczyszczona woda zostanie ponownie użyta w zakładzie. Oczyszczalnia przyszłości stanie się również źródłem wiedzy – miejscem, w którym dane z procesów stanowią podstawę do podejmowania świadomych, odpowiedzialnych decyzji technologicznych.

W rzeczywistości ta „przyszłość” już się rozpoczęła. Technologie cyfrowe, automatyzacja i systemy predykcyjne działają w wielu zakładach, realnie zwiększając ich efektywność i bezpieczeństwo. W SEEN Technologie mamy satysfakcję współtworzyć tę transformację – projektując rozwiązania, które łączą innowacyjność, zrównoważony rozwój i odpowiedzialność środowiskową.

Przeczytaj także: Trzy dekady budowania pozycji lidera. Wywiad z Dariuszem Jasakiem, Prezesem Zarządu SEEN Technologie

Last Updated on 4 grudnia, 2025 by Anastazja Lach