Asio_logo

Vodní hospodářství rodinného domu

publikovano: 22.02.2009

Řešení problematiky vodního hospodářství RD se zvyšujícími se náklady na vodné a stočné začíná být velmi náročná. Pokud za takový dům považujeme dům nepřipojený na kanalizaci a vodovod, pak máme v zásadě několik možností, jak by mohlo takové řešení vypadat. Přičemž vhodnost řešení vyplývá z místních podmínek tj. jaký je zdroj pitné vody a jaké jsou okolní podmínky pro vypouštění odpadních vod.

 

V podstatě se dá tato problematika rozdělit na tři základní části:

• pitná voda
• nakládání s dešťovými vodami
• likvidace odpadních vod

 Ukázka komplexního řešení VH
 

Obr.1 Ukázka komplexního řešení VH

Pitná voda
Co se týká zásobování pitnou vodou, pravděpodobným řešením bude studna. Kvalita vody bude dána geologickým složením a pak možnými místními vlivy. V některých případech bude realizace snadná v některých případech z důvodů geologického složení komplikovaná.
Definice studny. Podle zákona o vodách je studna vodní dílo. Proto je podle stavebního zákona stavbou, kterou nelze provádět svépomocí a k jejímuž povolení je příslušný jedině vodoprávní úřad, který o ní smí rozhodnout teprve na základě platného územního rozhodnutí, vydaného obecným stavebním úřadem. Podle ČSN 75 5115 - studny individuálního zásobování vodou, se studny dělí na studny šachtové (klasické studny o světlosti zpravidla 1m a více) a studny trubní (vrty) a podle účelu na studny veřejné, neveřejné a požární.
Podle báňských předpisů je studna svislé dílo (šachtice, jáma či vrt), určené k vodohospodářským účelům. Báňské předpisy rozlišují čtyři druhy staveb studní prováděných v předem zjištěných hydrogeologických poměrech a průzkumná díla. Celkem tedy rozlišují pět druhů studní:

• studna hloubená v podzemí, stavební zemní práce - šachtice do hloubky 3 m
• studna vrtaná strojně, stavební zemní práce - vrt s délkou do 30 m
• studna vrtaná, stavební zemní práce - vrt s délkou nad 30 m
• studna hloubená v podzemí, šachtice či jáma do hloubky nad 3m. Za stavbu studny hloubené v podzemí se považují i velkoprůměrové vrty a protlaky, pokud mají charakter podzemního díla, ve kterém se mohou zdržovat osoby.
• hydrogeologické průzkumné dílo, vrt i šachtice jakékoliv hloubky. Studnou ve smyslu vodního zákona se stane teprve vodoprávním rozhodnutím o povolení z něj zřídit studnu.

Dešťová voda
Jako všechno, i dešťovou vodu, lze brát jako problém, nebo příležitost. K dispozici máme několik možností, jak se s ní vypořádat:

Napojení na veřejnou dešťovou kanalizaci
je klasický, ale u samostatně stojících domů, drahý způsob. Vzhledem k tomu, že dotace jsou poskytovány většinou jen na odvádění odpadních vod, stále častěji je možné se setkat s tím, že splašková voda je odváděna, ale dešťová je ponechána svému osudu.

Zasakování
je stále častěji uplatňovaný způsob. V případech, kdy to morfologie a geologie terénu umožní, je zasakování nejlepší a nejekonomičtější řešení. Využívá se k tomu řada různých typů zasakovacích objektů. Od klasických průlehů, přes různé zasakovací štěrkové pásy až po speciální objekty. V tomto případě se většinou jedná o zbudování určitého podzemního retenčního prostoru (o objemu cca 1-2 m3), kde se přívalové vody zadrží a postupně se vsáknou do půdního horizontu. Speciální objekty pro retenci se v zásadě dělí na dva základní typy, akumulační bloky a tunely. Princip a výzor těchto objektů jsou patrny z následujících obrázků.


Obr.2 Akumulační bloky                          Obr.3 Akumulační tunely

Velikost objemu RN je dána bilancí objemů dešťových vod přitékajících ku rychlosti vsaku. Protože průtoky vsaku jsou rozloženy do delšího časového kroku (malé průtoky v dlouhém čase) jsou pro určení velikosti RN určující průtoky na přítoku. Tyto průtoky jsou v závislosti na době trvání deště buď intenzivnější a kratší nebo naopak působí s menší intenzitou, ale po delší dobu.

Využívání
Na vody dešťové se v poslední době díváme spíše jako na laciný zdroj užitkové vody, který je možno využít nejen pro zalévání zahrady, ale také může s výhodou nahradit až 50% vody používané v domácnosti, např. splachování, praní nebo úklid. K tomu jsou využívány objekty (výrobky) ve kterých se voda mechanicky čistí, akumuluje a je čerpána k využití. Nejčastěji se využití dešťové vody uplatní tam, kde je vody nedostatek (málo vydatný zdroj pitné vody) a tam kde kvalita podzemní vody neumožňuje její použití z důvodů hygienických, nebo obsahu nevhodných prvků jako je vyšší obsah železa, manganu apod. Využití dešťové vody v lokalitách s dostatkem podzemní vody není zatím nějakým obrovských ekonomickým přínosem - doba návratnosti je přibližně 15 roků, avšak tisíce dodaných zařízení např. v Německu ukazují, že době těchto zařízení přijde.

Graf rozložení spotřeby vody domácnosti

Obr.4 Graf rozložení spotřeby vody v domácnosti

Většina firem, tak i naše, která se zabývá problematikou řešení vodního hospodářství má na webových stránkách množství výpočtových programů, které podporují při návrzích jednotlivých zařízení. Jedním z nich je i algoritmus, který Vám pomůže zjistit optimální velikost nádrže na dešťové vody v závislosti na velikosti plochy střechy, ze které je možno tyto vody zachytit, oproti spotřebě na zvolené účely. Určující produkt pro využití těchto vod se u firmy ASIO, spol. s r.o nazývá AS-REWA.


Odpadní vody
Co se týče problematiky likvidace odpadních vod, tak zde je to o něco složitější. Vždy se musí vycházet ze dvou základních poznatků. První je legislativní pohled daného vodoprávního úřadu (u RD je to většinou stavební úřad), který řeší celkovou koncepci likvidace splaškových vod v dané oblasti či obci. Například stavbu obecní kanalizace včetně čistírny odpadních vod nebo problematiku umístění objektu na citlivém území určeném pro vodárenské účely atd. A za druhé je třeba posoudit návrh z hlediska technického a technologického. V zásadě jsou možné tyto kombinace:

kam se vody odvádějí :
• do toku do vsaku a nebo se znovu použijí buď v budově nebo mimo ní
• jestli se bude oddělovat moč nebo ne
• jestli se budou míchat s dešťovými vodami
• nebo se budou odvážet

jaké technické řešení bude zvoleno:
• jímka na vyvážení (všech vod, nebo jen některých)
• klasická čistírna
• čistírna s dalším stupněm čištění umožňující recyklaci, nebo zasakování
• oddělené zpracování moči a odpadních vod

Vypouštění do toku
Můžeme se rozhodovat o vypouštění všech předčištěných vod, nebo jen části. Přičemž část bude využita např. na zalévání. Většinou v případech, kdy je vhodný (dostatečně vodný) recipient a je dostatečný zdroj vody zvítězí z důvodů ekonomických varianta klasické domovní čistírny. Pouze v případě nedostatečného zdroje vod pak přichází, po vyčerpání varianty s využitím dešťové vody, varianta s částečnou recyklací vody. Tj. zpravidla čistírna s aktivací a membránami (MBR). Oddělení moči pak přichází v úvahu tehdy, pokud vody z nemovitosti jsou zaústěny do toku, ústícího do nějaké citlivé lokality tj. množství vypouštěných nutrientů by mělo být redukováno na minimum.

Vypouštění do vsaku
Přichází v úvahu tam, kde není možné vypouštění do povrchových vod a tam, kde jsou vhodné hydrogeologické poměry. Tj. možnost zasakování a nemožnost ohrožení zdroje pitné vody. Vypouštění do vsaku přichází v úvahu tam, kde je uvažováno s recyklací vody, jejím využitím pro závlahu atd., avšak po část roku vzniká přebytek vod. Zde je možné také zvážit variantu s oddělením moči, čímž by se zmenšilo množství vypouštěných nutrientů do podzemních vod.

Odvážení vod z jímek
Přichází v úvahu v případě sezónně obývaných objektů, tam, kde by biologické čištění bylo zjevně nefunkční z důvodu nenestartování procesů. Nebo tam, kde se uvažuje s recyklací části vod a přebytek není možné ani vypouštět a ani zasakovat. Naopak nevhodné (až nesmyslné) je tam, kde objekt bude celoročně obýván a je alespoň nějaká možnost zásaku nebo vypouštění, neboť náklady na vyvážení by byly nejvyšší ze všech variant odvádění odpadních vod.
V řadě lokalit však řeší vodoprávní úřady svůj strach z toho, že neexistuje systém provozování tím, že prostě nařídí jímku na vyvážení. Své rozhodnutí si i sami sobě zdůvodní tím, že odvezením obsahu bude voda řádně vyčištěna. Neuvědomí si, že tím odsoudili investora k nejdražšímu možnému řešení likvidace odpadních vod, a že je to v řadě případů z globálního hlediska i to nejhorší řešení ve vztahu k životnímu prostředí. Jímka ve dvouplášťovém provedeníJednak je jímka dražší než např. domovní čistírna a jednak přijde uživatele likvidace 1 m3 odpadních vod na více než 100,- Kč.
Mimo to, by i z malé obce odváželo odpadní vodu stále několik fekálních vozů (znečištění ovzduší, nový fenomén v životě vesnice). I z hlediska čištění takových vod se jedná o vodu, která je problematická díky probíhajícím hnilobným procesům. A tak není divu, že investor brzy objeví možnost (pokud s ní už neuvažuje od začátku) jak vodu likvidovat zasakováním nebo přečerpáním například do dešťové kanalizace (vždyť přeci existují přípravky, které se nasypou do jímky a za pár hodin je voda čistá). Výsledkem je tedy obvykle řešení, kdy do podzemí jsou vypouštěny vody ještě méně vyčištěné, než by bylo v případě domovních čistíren nebo jiného adekvátního řešení. Jímka na vyvážení je vlastně nejdražším a nejrizikovějším řešením. Nařízené jímky pak snad přímo ekonomickou diskriminací části obyvatel.

Obr.4 Jímka ve dvouplášťovém provedení

Septik
Dnes opět stále častěji používané řešení. Vedle klasických septiků se objevila řada čistíren na obdobném principu. Rozdíl je jen v tom, že výrobci u těchto vylepšených septiků deklarují hodnoty podle potřeby a požadavků vodohospodářských orgánů. Vodohospodářské úřady pak zase naopak oceňují to, že i když se o objekt nikdo nestará, je účinnost alespoň v desítkách procent. Když se podíváme na standardy v zahraničí, pak septik doplněný vhodným zemním filtrem je zcela běžné zařízení a svědčí o tom i to, že Evropská norma pro ČOV do 50 EO se septiky počítá a podle této normy je septik doplněný dalším stupněm čištění zařízení zcela ekvivalentní domovní čistírně. Nevýhodou septiků je, pokud jsou řádně navrženy, že mají větší objem než domovní čistírny, a tak i pořizovací cena je vyšší.
Obvykle se používá tam, kde objekty jsou využívány pouze sezóně pro rekreaci. Toto zařízení se skládá z nádrže, která je rozdělena na dvě či tři komory, ve kterých se znečištění odbourává pomocí anaerobních bakterií. Pro zvýšení účinnosti se obvykle doplňují zemním filtrem (voda protéká filtrační vrstvou např. pískovým ložem). Účinnost čištění tohoto zařízení je 20-30%.

Klasická čistírna
Klasickou čistírnou se rozumí domovní čistírna, čistící na požadovaný stupeň čištění. Při výběru je vhodné zvážit průběh vypouštění vyčištěných vod (vliv na recipient) a způsob likvidace kalů. Domovních čistíren je celá řada lišících se jak po stránce technologické, tak i po stránce užitné hodnoty. V zásadě se díky vývoji legislativy a tlaku na ceny na trhu dají domovní čistírny rozdělit na ty, jejichž účelem je čistit vody a na ty, jejichž účelem je v prvé řadě vyřešit legislativní požadavek na existenci čistírny. Co se týká technologií, jsou v zásadě dva způsoby - buď se bakterie vznášejí ve formě vloček - aktivační čistírny, nebo jsou přisedlé na nějakém nosiči - čistírny s nárůstovými technologiemi. Případně jsou na trhu i kombinace těchto technologií. Faktor provozování. Z hlediska působení na životní prostředí je asi nejdůležitějším faktorem to, jestli je čistírna provozována. Sebezázračnější čistírna, pokud není provozována bude nakonec horší, než svědomitě provozovaná jednoduchá čistírna.

Prioritou legislativy by tedy mělo být najít model provozování takový, aby byla zajištěna funkčnost a to hned ze dvou důvodů. Jednak aby čistírny fungovaly a jednak k tomu, aby začaly být brány jako důstojná alternativa pro řešení celých oblastí pomocí tzv. decentrálních řešení.Domovní ČOV AS-VARIOcomp KDomovní ČOV AS-VARIOcomp K

Domovní čistírna odpadních vod (ČOV)
- je nejvýhodnějším řešením u objektů, které jsou určeny k trvalému obývání. Odbourání znečisťujících látek je založeno na pěstování aerobních bakterií, které pro svůj život potřebují dostatek živin (odpadní voda) a vzduch. Ten je dodávaný do malého dmychadla. Na našem trhu je k dostání více typů ČOV, které se liší nejenom cenou, ale i technickým uspořádáním, materiálem, spotřebou el. energie (40-120W) atd. K významnějším výhodám patří i vybavení čistírny akumulačním prostorem, který zaručuje stabilitu biologických procesů, které jsou potřebné k likvidaci znečištění. Účinnost čištění klasických domovních čistíren je cca 93-94%.

Obr.5 Domovní ČOV AS-VARIOcomp K

Čistírna s dalším stupněm čištění
Tj. čistírna zabezpečují vyčištění vody na lepší parametry, umožňující bezproblémové zasakování, nebo znovu využití. Většinou se jedná o takovou úpravu, která vylepší vodu po strance vzhledu a pak i po stránce hygienických vlastností. Dalším stupněm je většinou nějaká filtrace (písek, půdní filtr, membrány), která zlepší mechanické vlastnosti a hygienické zabezpečení se pak provádí ultrafialovým zářením, chemicky a nebo mechanicky - membránami.Membránový model pro domovní ČOV

Membránové technologie obvykle ve spojení s aktivací (MBR) se pomalu stávají technologií, se kterou se počítá nejen pro použití v extrémních podmínkách, ale i pro použití tam, kde dříve byly preferovány jen klasické biologické čistírny. Hlavní příčinou je to, že v posledních létech několikanásobně klesla cena membrán a zároveň se podařilo prodloužit několikanásobně jejich životnost a tak pomalu mizí i poslední racionální překážka pro její masové rozšíření a sice vysoká cena. Uvedené skutečnosti dokazují i statistiky prodaných kusů např. v Německu, kde se počty pohybují v desítkách prodaných kusů. Dokonce se dá z vývoje předpokládat, že použití MBR může v budoucnu vést ke globalizaci prodeje např. domovních čistíren.

Obr.6 Membránový model pro domovní ČOV

Hlavní výhodou membránových procesů jsou dosahované nízké odtokové koncentrace CHSK pod 25 mg.l-1, BSK5 pod 5 mg.l-1, NL pod 1 mg.l-1atd.


Oddělování moči
Je vhodné a lze ho doporučit tam, kde budou vody recyklovány, tj. zpětně vraceny jako užitková voda do koloběhu vody, nebo tam, kde by nutrienty mohly znehodnocovat podzemní, nebo povrchové vody. Co se týká zařizovacích předmětů umožňující oddělení moči jsou již běžně k dostání (viz internet). Instalace pak spočívá v tom, že od záchodové mísy vedou dvě potrubí a potrubí na moč je zaústěno do samostatné jímky. Moč se pak používá po úpravě na hnojení. Hlavní předností tohoto způsobu je to, že menší část odpadních vod obsahující většinu nutrientů není vypouštěna do vodoteče, podzemních vod, nebo recyklována.

Výsledky měření odtokových parametrů
Na kongresu DWA v Postupimi byl publikován výsledek dlouhodobého sledování řady domovních čistíren, myslím, že je to, pokud vezmeme v úvahu německou pečlivost, dostatečně pádný důkaz o tom, co lze od „řádně odzkoušených" domovních čistíren očekávat v praxi.Z níže uvedené tabulky lze vyčíst, kolik zařízení bylo zkoumáno, kolik bylo odebráno vzorků a jak si vedly jednotlivé technologie. Je pravdou, že mezi jednotlivými typy jsou ještě rozdíly v konstrukci atd., ale jako celkový přehled o tom, co je reálné je tato tabulka docela vypovídající. Hodnota BSK5 - průměrná kolem 30 mg/l je reálná a pravděpodobnost, že hodnota BSK bude do 40 mg/l je asi 90%.

Tab.1 Reálné hodnoty BSK5

 

počty zařízení/ počet měření

střední hodnota mg BSK5/l

počet odběru ≤ 40 mg BSB5/l

aktivace

35/115

17

94%

aktivace s nosičem

22/55

33

78%

biodisky

11/39

13

92%

biofiltr

101/461

22

87%

biologický rybník

21/77

29

78%

vegetační ČOV

48/141

9

97%

zemní filtr

24/106

42

77%

Tab.2 Reálné hodnoty CHSK

 

počty zařízení/ počet měření

střední hodnota mg CHSK/l

hodnota mediánu mg CHSK/l

aktivace

35/123

141

94

aktivace s nosičem

35/62

147

124

biodisky

121/486

160

137

biofiltr

101/461

71

75

SBR

136/249

102

88

vegetační ČOV

31/97

72

19

Pro srovnání s tím, co bylo dosahováno v praxi je přiložena ještě tabulka s výsledky měření na zkušebním polygonu (tj. skoro v ideálních podmínkách).

Tab.3 Reálné hodnoty , CHSK a NH4-N na zkušebním polygonu

 

CHSK/l

BSK5/l

NH4-N/l

aktivace a pískový filtr

55

4

6,5

aktivace s nosičem

70

9

10,5

aktivace s plovoucím nosičem

64

7

10,8

biofiltr

70

7

9,1

kombinovaná zařízení

93

7

2,4

aktivace s membránami

42

3

3,9

SBR

44

4

2,8

Hodnoty BSK a CHSK jsou zde uvedeny jako průměrné hodnoty. Z těchto a předcházejících hodnot si lze udělat obrázek o tom, co se dá očekávat při normálním provozu a co při důsledném dodržování provozních podmínek tj. při kvalitní obsluze.

Závěr
Zatím co problematika řešení zdroje pitné nebo využívání dešťové vody je v celku jasně daná na základě okolních podmínek případně ekonomického zhodnocení je otázka řešení odpadních vod stále velmi rozsáhlá. Navíc investor není omezen jen technickými a technologickými mantinely, ale v některých případech je svazován mnohdy i nesmyslnými legislativními požadavky. A tak se někdy stane, že je donucen řešit svůj problém s likvidací odpadních vod za vynaložení zvýšených nákladů, zatím co je toto řešení nejméně ohleduplné k okolí, jako je tomu například u jímky versus domovní čistírna.

Další otázkou k řešení je postoj legislativy k novým technologiím, které jsou schopny posunout hranice účinnosti čištění o mílový krok vpřed. Dle mého názoru je jen otázkou času, kdy se membrány prosadí i v České republice. Je zřejmé, že to bude souviset i s cenou vody, s legislativou a s tím, jak bude celkově nahlíženo na decentralizované systémy. Pokud však bude snaha přistupovat k zhodnocení ekonomiky jednotlivých systémů objektivně a pokud nebudou úmyslně vytvořeny legislativní překážky, pak můžeme počítat s tím, že MBR si najde svoje místo i při řešení běžných problémů s odpadními vodami například i u jednotlivých RD.

V případě zájmu je možné si i k této problematice na webových stránkách www.asio.cz najít zajímavé podrobnosti nebo programy, které Vám pomohou při návrhu jednotlivých zařízení. Pakliže Vás tento článek oslovil nebo jste postaveni před podobný problém, rádi Vám pomůžeme i kdyby to mělo být pouze dobrou radou.

autor: Milan Uher, ASIO, spol. s r.o.

Literatura
1. PLOTĚNÝ, PÍREK, UHER: Sborník ASIO, spol. s r.o.
2. Závěry z měření publikovaného na kongresu DWA v Postupimi.

 

 

Vytisknout Odeslat emailem