Možná rizika spojená s produkcí opětovně využitelné vody

1. Úvod

V současné době je vše směřováno k cirkulární ekonomice a v tomto duchu je snaha i opětovně využívat vodu. K opětovnému využívání vody je nejprve potřeba odpadní vodu v místě znečištění umět přečistit. A to do takové míry, kdy lze vodu opětovně použít. Kvalita opětovně využitelné vody může být tedy proměnná. Záleží, k jakým účelům bude voda využita. Při tomto environmentálně zodpovědném kroku, však nelze nepomyslet nad druhou stranou věci, a to co se děje se znečištěním, které bylo z odpadní vody separováno. Nad nakládáním se separovaným znečištěním je potřeb se vždy zamýšlet a je vhodné k procesu produkce opětovně využitelné vody zpracovat vždy i analýzu rizik spojenou s produkcí opětovně využitelné vody. Součástí tohoto příspěvku je přehled zpracování analýzy rizik a jedno konkrétní zpracování analýzy rizika produkce opětovně využitelné vody spolu s hodnocením a řízením rizika.

2. Analýza rizik

Analýzu rizik lze definovat jako proces založený na identifikaci nebezpečí, hodnocení a řízení rizik a komunikaci o rizicích [1]. Pojem riziko lze definovat jako vliv nejistoty na cíle nebo odchylky od očekávaného cíle [2]. Riziko může být jak pozitivní, tak negativní, případně kombinace obou (spekulativní riziko). Výsledkem rizika mohou být hrozby a příležitosti s určitou nejistotou (pravděpodobností výskytu) [3]. Zmíněná nejistota je způsobena nedostatkem informací. Zdrojem rizika je situace nebo událost, která má potenciál způsobit riziko, např. nehoda, povodeň, kontaminace. Termín událost popisuje výskyt nebo změnu určitého souboru okolností. Může být očekávaná nebo neočekávaná s určitou pravděpodobností výskytu, tudíž může, ale nemusí nastat. Událost může nastat jednou nebo několikrát a může být způsobena jednou nebo několika příčinami s jedním nebo několika následky. Následek je výsledek působení události na cíl. Může mít pozitivní nebo negativní nebo přímý či nepřímý účinek. Může být vyjádřen kvalitativně, semikvantitativně nebo kvantitativně či kombinovaně [4]. Analýzu rizik a související systém řízení rizik standardizuje norma ISO 31000:2018. Tato norma stanoví postupy pro řízení rizik, které lze použít pro jakoukoli činnost a jakýkoli typ rizika. Doplňkovou normou je ISO 31010:2009, která poskytuje návod na výběr a použití technik hodnocení rizik.

Etapy analýzy rizik

Analýza rizik je základním prvkem rizikového inženýrství. Analýza rizik je vícerozměrné úsilí zahrnující odborný úsudek, hodnocení rizik a také komunikaci a řízení rizik. Prochází procesem vzájemného hodnocení [5]. Představuje celkový proces definování hrozeb, pravděpodobnosti jejich výskytu a jejich dopadů na aktiva. Jinými slovy stanovení rizik a jejich závažnosti [6]. Smejkal [2] dělí analýzu rizik do následujících 4 oblastí:

1. Identifikace aktiv – definice a vymezení posuzovaného subjektu spolu s popisem aktiv.
2. Stanovení hodnoty aktiv – určení hodnoty aktiv, která subjekt vlastní, a specifikace jejich významu pro subjekt. Posoudí se dopad jejich ztráty, změny nebo znehodnocení na existenci nebo hospodaření účetní jednotky.
3. Identifikace hrozeb a zranitelných míst – určení typu událostí a činností, které mohou negativně ovlivnit hodnotu aktiv, identifikace zranitelných míst subjektu, které umožňují negativní působení hrozeb.
4. Stanovení závažnosti hrozeb a zranitelnosti – určení pravděpodobnosti výskytu hrozby a zranitelnost objektu vůči této hrozbě.

Metody analýzy rizik

V praxi se používá velké množství metod analýzy rizik a není možné použít univerzální metodu. Problematika krizového řízení je velmi složitá, rozsáhlá a zasahuje do mnoha oborů. Nalezení optimální metody obvykle vyžaduje kombinaci několika základních metod. V takovém případě je třeba důkladně popsat použitou metodiku. Nelze s jistotou říci, zda je zvolená metoda správná, či nikoli, a konečné rozhodnutí je vždy na konkrétním krizovém manažerovi. Základní metody analýzy rizik jsou uvedeny v Tab. 1 [4, 11–13].

3. Případová studie – analýza rizik a systém řízení možných rizik při produkci opětovně využitelné vody

Charakteristika procesu produkce opětovně využitelné vody

Průmyslový podnik se rozhodl začít opětovně využívat svoji odpadní vodu. Z odpadní vody bylo nejprve odebráno přebytečné teplo aby mohla být odpadní voda aplikována na membránovou technologii. Technologie na produkci opětovné využitelné vody byla složena z dávkovače koagulantu, flotační jednotky, diskového filtru, ultrafiltrační jednotky, filtru obsahující granulované aktivní uhlí, UV lampy, svíčkového filtru a na závěr reverzně osmotické membrány viz Obr. 1. Toto technologické složení bylo nutné pro dosažení požadované kvality přívodní vody do průmyslového podniku. Tato technologie dokáže produkovat opětovně využitelnou vody z odpadní vody, která by jinak odtékala do kanalizace, což je ekologicky i ekonomicky nevýhodná situace jak z hlediska ceny vody, tak z hlediska nákladů na energii potřebnou k jejímu ohřevu, protože voda vypouštěná do kanalizace je již ohřátá, zatímco voda z kohoutku je studená. Další podstatnou charakterizací je, že při všech výše zmíněných použitých procesech úpravy vody dochází k produkci odpadní vody, která je více znečištěná než přitékající odpadní průmyslová voda. Jinými slovy znečištění se zakoncentrovává. Tato odpadní voda odtéká běžně do kanalizace, avšak se nabízí otázka, zda není tato odpadní voda příliš koncentrovaná.

Obr. 1. Schéma pilotní poloprovozní jednotky na produkci opětovně využitelné vody

Výsledky měření koncentrátu z reverzní osmózy

V rámci práce byl sledován proud koncentrátu z reverzní osmózy. Vzorky byly odebírány v časovém rozmezí 28.04.2022–18.01.2023 a následně byly analyzovány pomocí běžného laboratorního vybavení a dále pomocí přístroje ICP-MS dle platných norem. Bylo sledováno celkem 34 ukazatelů, přičemž se jednalo o základní fyzikálně chemické ukazatele, CHSK, BSK, NL, RL, RAS, různé formy dusíku a kovy. Všechny výsledky tu nejsou interpretovány, ale je zde znázorněno, proč je vhodné provádět analýzu rizik při produkci opětovně využitelné vody. Mezi ukazatele, které nesplňovaly limit kanalizačního řádu patří: CHSK_Cr, BSK₅, RL, RAS a hliník.

SWOT analýza

Identifikace a hodnocení rizik

Identifikace rizik byla provedena prověřením naměřených dat a z nich byl vytvořen katalog rizik. Bylo identifikováno celkem 23 rizik a každému riziku bylo přiřazeno identifikační číslo rizika (ID), aby byla zajištěna přehlednost katalogu i matice rizik. Katalog rizik zahrnuje kategorie: identifikace rizika, posouzení rizika (pravděpodobnost výskytu – P, intenzita dopadu a celková hodnota rizika – „skóre“) viz Tab. 3 a plán řešení. Celková významnost rizika byla určena jako parametr „skóre“. Výsledné skóre rizika bylo stanoveno výpočtem podle rovnice (1). Významnost rizika pro technologii a podnik samotný byla určena porovnáním s hodnotou tolerance rizika a rizikové kapacity. Práh tolerance rizika byl pro tento případ stanoven na 8 a práh kapacity rizika na 16.

Katalog rizik je zapsán v Tab. 4. Matice rizik je grafické znázornění identifikovaných rizik z hlediska pravděpodobnosti jejich výskytu a velikosti dopadu viz Obr. 2.

Obr. 2. Matice rizik při produkci opětovně využitelné vody

4. Závěry

Ze zpracovaných dat lze zhodnotit, že provádění analýzy rizik může předcházet jak environmentálním, tak ekonomickým ztrátám. Díky analýze rizik si lze všimnout již na počátku testování poloprovozní jednotky na možné budou či současné potíže. V případové studii je vyhodnoceno jako významné riziko ucpání sacího čerpadlo odpadní vody, nevhodná dávka koagulantu, porušení membrány, porucha čerpadla dávkovače antiskalantu a zvýšené zatížení poloprovozní jednotky s následným odtokem koncentrátu do kanalizace a překročením povolených limitu kanalizačního řádu. Rizik by se dalo definovat mnohem více, ale pro informační charakter tohoto příspěvku to stačí. Rovněž je nutné brát zřetel na subjektivní pohled při analýze rizik. Z tohoto důvodu je vhodné vytvářet analýzu rizik v týmu, kde se sejde vícero názorů.

Poděkování

Práce byla podpořena projektem FCH-S-24-8591 Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR.

Seznam literatury

1. VOSE, D. Risk Analysis: A Quantitative Guide. 3^rd ed. B.m.: John Wiley & Sons Inc, 2008. ISBN 9780470512845.
2. SMEJKAL, Vladimír and Karel RAIS. Řízení rizik ve firmách a jiných organizacích. 4^th ed. B.m.: Grada, 2013. ISBN 978-80-86929-51-4.
3. DUCHÁČKOVÁ EVA. Principy pojištění a pojišťovnictví. 3^rd ed. Praha: Ekopress, s.r.o., 2009. ISBN 978-80-86929-51-4.
4. BROCKBAND, B, J COHRSSEN and V COVELLO. Risk analysis: A guide to principles and methods for analyzing health and environmental risks. 1989.
5. ROSA, C.T. DE et al. Hazardous Wastes. In International Encyclopedia of Public Health. 2017. s. 358–370. [cit. 2024-04-30]. no date.
6. ŠEFČÍK, V. Analýza rizík. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne, 2009.
7. VEBER, J. Management: Základy, moderní manažerské přístupy, výkonnost a prosperita. 2^nd ed. B.m.: Management Press, 2009.
8. TICHÝ, M. Ovládaní rizika: analýza a management. 1^st ed. B.m.: C H Beck, 2006.
9. RAIS, K. and R. DOSKOČIL. Risk management. 1^st ed. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2007.
10. DELLI COMPAGNI, Riccardo, Marco GABRIELLI, Fabio POLESEL, Andrea TUROLLA, Stefan TRAPP, Luca VEZZARO and Manuela ANTONELLI. Modeling tools for risk management in reclaimed wastewater reuse systems: Focus on contaminants of emerging concern (CECs). In: Advances in Chemical Pollution, Environmental Management and Protection [online]. B.m.: Elsevier, 2020 [accessed. 2024-05-08], p. 181–220. ISSN 2468-9289. Available at:
    https://doi.org/10.1016/BS.APMP.2020.07.010
11. ELAHI, Bijan. Safety Risk Management for Medical Devices. Safety Risk Management for Medical Devices [online]. 2022, 1–515 [accessed. 2024-05-08]. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85755-0.00042-4
12. ECKHOFF, Rolf K. Review of Some Methods of Hazard and Risk Analysis. In: Explosion Hazards in the Process Industries [online]. B.m.: Gulf Professional Publishing, 2016 [accessed. 2024-05-08], p. 501–525. ISBN 978-0-12-803273-2. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803273-2.00011-6
13. MURTHY, Ganti S. Environmental risk assessment. In: Biomass, Biofuels, Biochemicals: Green-Economy: Systems Analysis for Sustainability [online]. B.m.: Elsevier, 2022 [accessed. 2024-05-08], p. 53–74. ISBN 9780128192429. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819242-9.00009-9