Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inţenýrství Katedra poţární ochrany

Výukové texty k soutěţi: Moţnosti zvyšovaní poţární bezpečnosti obcí

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inţenýrství Katedra poţární ochrany


Šárka Kročová

„Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky“



„Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky“

2


ISBN 978-80-248-2204-4

3


Seznam autorů: Doc. Ing. Šárka Kročová, Ph.D. Vysoká škola báňská-Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Katedra požární ochrany Lumírova 13, Ostrava – Výškovice

4


OBSAH 1.

ÚVOD ................................................................................................................7

2.

ENERGETICKÝ POTENCIÁL VODY ...........................................................8

3.

2.1.

Energetické vyuţití ......................................................................................8

2.2.

Zemědělské vyuţití ......................................................................................8

2.3.

Vodohospodářské vyuţití.............................................................................9

2.3.1

Obecné užívání vod ..................................................................................9

2.3.2

Na základě povolení .................................................................................9

PRÁVNÍ ÚPRAVA PROBLEMATIKY OCHRANY VOD .......................... 11 3.1.

Česká republika ......................................................................................... 11

3.2.

Historický přehled ..................................................................................... 11

3.2.1

Platná právní úprava na úseku zdrojů vod ............................................. 14

3.2.2

Platná úprava na úseku distribuce vod ................................................... 16

3.2.3

Platná právní úprava na úseku kvality a zdravotního zabezpečení pitných

vod

4.

5.

17 3.3.

Evropská unie ............................................................................................ 18

3.4.

Shrnutí problematiky právní ochrany vod .................................................. 19

VÝROBA PITNÉ VODY ................................................................................ 21 4.1.

Jak a z čeho se vyrábí pitná voda ............................................................... 21

4.2.

Poţární voda .............................................................................................. 22

MOŢNOSTI SNIŢOVÁNÍ OBSAHU LÁTEK VE VODÁCH ...................... 23 5.1. 5.1.1

Koagulace ............................................................................................. 24

5.1.2

Filtrace ..................................................................................................26

5.2.

6.

Úprava povrchových vod ........................................................................... 23

Úprava podzemních vod ............................................................................ 27

5.2.1

Stabilizace vody – odkyselování ............................................................. 27

5.2.2

Odželezování a odmanganování ............................................................. 29

5.2.3

Ostatní způsoby úpravy vody..................................................................30

5.3.

Distribuční síť pitných a poţárních vod ..................................................... 31

5.4.

Přehled vybraných základních pojmů o vodovodech ..................................33

JAKÁ NEBEZPEČÍ HROZÍ OBCÍM PŘI ROZSÁHLÉM POŢÁRU ......... 41 5


6.1.

Nedostatek vody ve zdrojích nebo jejich znečištění.................................... 41

6.2.

Poruchy na vodovodní síti ......................................................................... 43

6.3.

Stáří a inkrustace potrubí ........................................................................... 44

6.4.

Poškozená nebo nepřístupná poţární odběrní místa .................................... 45

6.5.

Hydraulická účinnost odběrních míst ......................................................... 46

6.6.

Monitorování výroby a distribuce pitné vody ............................................. 47

6.7.

Posuzování poţárního zabezpečení průmyslových areálů a průmyslových

zón

48 6.7.1

Chybné napojení na veřejný vodovod ..................................................... 49

6.7.2

Hydraulické ztráty v rozvodném systému ................................................ 49

6.7.3

Nevhodný typ fakturačního měřidla........................................................ 50

6.7.4

Průmyslové zóny a jejich požární bezpečnost ......................................... 51

7.

ZVOLENÝ ZPŦSOB ZJIŠŤOVÁNÍ ZÁVAD ............................................... 53

8.

KDE ZÍSKAT POTŘEBNÉ VĚDOMOSTI A INFORMACE ...................... 54 8.1.

Z vybrané odborné literatury...................................................................... 54

8.2.

Ze semináře VŠB – TUO, Fakulty bezpečnostního inţenýrství .................. 54

9.

DOSLOV ......................................................................................................... 55

10.

SEZNAM POUŢITÉ ITERATURY ........................................................... 56

11.

SEZNAM OBRÁZKŦ ................................................................................. 58

12.

SEZNAM TABULEK.................................................................................. 59

6


1. Úvod Voda a poţáry jsou téměř nedílným průvodcem lidstva od pravěku do současnosti. I kdyţ oba ţivly jsou svým chováním protichůdné a často působí velké škody, je na nich lidstvo závislé. Bez vody nemůţeme ţít a ovládnutí ohně vytvořilo podmínky k rozvoji člověka a jeho odloučení od jiných ţivočišných druhů. Oheň je sice zdánlivě lidmi zvládnut, ale to neznamená, ţe je zcela ovládán. Velmi často při neopatrném nakládání s ohněm jsme poučeni o tom, ţe je pánem situace on. Aby k těmto situacím nedocházelo, nebo byla rizika poţárů minimalizována, musíme vytvářet optimální podmínky. Jednou ze základních netechnických podmínek je všímavost k okolí a bystrý úsudek. Největší předpoklady k tomu mají mladí lidé, ještě nezatíţení stereotypy všedního ţivota a běţnými starostmi, které téměř vţdy doprovází dospělou populaci. Téměř kaţdý ví, ţe v jeho městě nebo obci jsou zařízení určená k hašení poţárů. Ale pouze málokdo si všimne, v jakém jsou stavu a zda, aţ je bude nutno jednou pouţít, splní očekávaný efekt. Je sice pravdou, ţe profesionální starost o ně musí projevovat majitel vodovodní sítě nebo její provozovatel, ale ne vţdy se tomu tak děje. U malých obcí jsou na vodovodní síti vybudovány desítky aţ stovky poţárních odběrních míst. U velkých měst se jedná o tisíce, převáţně podzemních hydrantů, umístěných v komunikacích, chodnících a zelených plochách veřejných prostranství. Jiţ úvodem je vhodné konstatovat, ţe ne všechny jsou určeny k poţárním odběrům vody, ale mají plnit provozně technické účely vodárenských společností. Samozřejmě, ţe i tyto hydranty mohou být pouţity k hašení poţárů, ale zpravidla nebudou splňovat všechny podmínky, které musí mít evidované odběrní poţární místo. V současné době jiţ začíná převládat pozitivní trend spočívající v budování nadzemích hydrantů určených výhradně pro poţární účely, které nahrazují původní podzemní hydranty. Tyto mají ve srovnání s podzemními řadu výhod, ale taktéţ některá negativa, jak je uvedeno v dalším textu tohoto výukového materiálu. Zkusme se nyní postavit do role kontrolních orgánů, například vodoprávního úřadu nebo hasičů, a podívejme se na tuto problematiku svýma očima. Abychom tuto roli mohli splnit, musíme si předem objasnit alespoň několik základních technických pojmů a provozních poznatků, které se váţí k poţárnímu zabezpečení obce nebo města z vodovodní sítě pro veřejnou potřebu. Součástí těchto poznatků by měl být také orientační přehled významu vody v hospodářském ţivotě a právní úpravě na úseku jímání surových vod, jejich úpravě a dodávce pitných nebo poţárních vod spotřebitelům.

7


2. Energetický potenciál vody Vyuţívání vody v obecné rovině se vyznačuje řadou specifických dějů, závislých i nezávislých na člověku. Na rozdíl od jiných surovin, které jsou vyčerpatelné, má voda přirozený koloběh, který je však stále více negativně ovlivňován člověkem. Vyuţitelné mnoţství vody se neustále mění, zejména u povrchových vod, často z hodiny na hodinu. Usměrňovat tento přírodní děj lze řadou způsobů. Nejčastějším způsobem je její akumulace v přehradních nádrţích a její následné řízené vypouštění. Zadrţování vody má tři základní účely: 

Energetické vyuţití



Zemědělské vyuţití



Vodohospodářské vyuţití

2.1. Energetické vyuţití Akumulace vod v nádrţích se vyuţívá pro výrobu elektrické energie. Voda pro energetický účel a její vyuţívání má přímo z Vodního zákona speciální nadstandardní výhodu proti jiným způsobům nakládání s vodami, spočívající v délce trvání vydaného povolení, které nemůţe být kratší 25 let. V jiných případech povolení nesmí přesáhnout 10 let. Tato ekologická forma získávání elektrické energie bude mít i do budoucnosti, na základě vývojových směrů v Evropské unii, značnou prioritu. V této oblasti nejsou v současné době ţádné legislativní ani věcné překáţky. Vyuţití vodní energie má ale jednu základní podmínku, kterou je nerovnost reliéfu terénu. Z těchto důvodů je energetický potenciál vody s výhodou vyuţíván v hornatých oblastech jako je Rakousko, Švýcarsko, skandinávské země a další území s dostatkem povrchových toků. 2.2. Zemědělské vyuţití Zemědělské vyuţívání potenciálu vod je v našich podmínkách dosud velmi málo rozvinuto. K závlahám jsou vyuţívány povrchové i podzemní vody, především v oblasti jiţní Moravy. Jejich širšímu vyuţívání mimo klimatických podmínek brání také ekonomické stimuly. Zavedením zákona číslo 254/2001 Sb. do praxe došlo ke zpoplatnění odběrů podzemní vody k 1. 1. 2003 na úroveň 2,- Kč/m3 a postupně se zřejmě bude zvyšovat. Nezpoplatněny zůstávají pouze menší odběry neţ 6 000 m3.rok-1, nebo menší neţ 500 m3 za kalendářní měsíc. 8


Zřejmě však s postupně se měnícími klimatickými podmínkami ve střední Evropě, bude nutno na tuto formu závlah zemědělských pozemků přistoupit v daleko větší míře. Vhodnou závlahou lze podstatně zvýšit produkci potravin nebo pěstovat řadu rostlin náročných na vodu, které by bylo nutno importovat ze zahraničí. 2.3. Vodohospodářské vyuţití Tato forma vyuţívání povrchových i podzemních vod je v České republice i v okolních státech nejrozšířenější. Vyuţívají ji všichni občané. Dělí se na dva základní směry: 

vyuţívání povrchových vod;



vyuţívání podzemních vod.

Dle vodního zákona lze vodu vyuţívat: 

bez povolení – obecné uţívání vod;



na základě povolení – ke speciálním činnostem přesahujícím rámec obecného uţívání.

2.3.1 Obecné uţívání vod Za obecné uţívání vod lze dle vodního zákona povaţovat takovou činnost, při které se nepouţívají ţádné zvláštní technické prostředky k jejímu odběru. Za tyto prostředky se nepovaţují jednoduchá zařízení, která však nesmí vytvářet vedlejší škody na přírodě a vodotečích. Při obecném uţívání se nesmí ohroţovat jakost nebo zdravotní nezávadnost vody a poškozovat vodní ekosystémy. Například povrchové vody, pokud to není v některých úsecích výslovně zakázáno, lze vyuţívat ke koupání nebo vyuţívat vodního toku k plavbě. Plavidla však nesmí poškozovat recipienty, včetně vyskytující se flory a fauny. 2.3.2 Na základě povolení Za speciální činnost, při které je vţdy zapotřebí povolení vodoprávního úřadu, lze povaţovat následující činnosti bez ohledu na to, zda se jedná o vodu podzemní nebo povrchovou: 

k jejich odběru za pomoci technického zařízení;



k jejich akumulaci nebo vzdouvání; 9




k vyuţívání k energetickým účelům;



k sniţování jejich hladiny;



k infiltraci vod povrchových do vod podzemních;



ke komerčnímu vyuţívání především povrchových vod;



k jinému nakládání s vodami nad míru obecného uţívání.

Velmi důleţitá je však i znalost, za jakých podmínek lze nakládat s vodami nad rámec obecného uţívání. Ke všem těmto činnostem musí mít majitel nebo provozovatel platné vodoprávní rozhodnutí vydané Vodoprávním úřadem. Velmi málo je obecně známa i okolnost, ţe studna – včetně studní u rodinných domů, jsou vodními díly, na které musí být, pokud byly vybudovány po roce 1955, platné stavební a kolaudační rozhodnutí ve smyslu vodního zákona. Domovní studny jsou velmi často podceňovanými a nesprávně provozovanými objekty vodního hospodářství. Pitná voda, která je z nich čerpána, je téměř vţdy jiţ pouţívána k pitným účelům bez další úpravy a zdravotního zabezpečení. V řadě případů její kvalita, pokud není periodicky kontrolována, nesplňuje mezní limity a lidem se sníţeným imunitním systémem, zvyklým na vodu z vodovodů pro veřejnou potřebu, můţe způsobit i zdravotní potíţe.

10


3. Právní úprava problematiky ochrany vod 3.1. Česká republika V současné

době

se

k problematice

na

úseku

jímání,

úpravy,

distribuce

a kvality pitných vod vztahují 3 základní legislativní normy. Zákon o vodách (vodní zákon) číslo 254/2001 Sb. ve zněmí zákona č. 20/2004 Sb., zákon o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu č. 274/2001 Sb., a zákon o ochraně veřejného zdraví č. 258/2000 Sb., ve znění zákona č. 274/2003 Sb. V těchto zákonech a jejich prováděcích vyhláškách jsou zakotveny všechny základní prvky na úseku ochrany vod a jejího postupného zlepšování. V pravidelných intervalech se hodnotí kvalita povrchových a podzemních vod a z dosaţených výsledků se stanovuje nová strategie. Aby ochrana byla účinná a trvalá, je nutno vodu chránit především v jejím přirozeném stavu a výskytu. 3.2. Historický přehled Kodifikace ochrany vodních zdrojů v jeho prvopočátcích pochází na současném území České republiky z let 1210 – 1275 se vznikem prvních českých měst za vlády Přemyslovců. Její počátky byly však velmi nesmělé a chránily vodní zdroje ve většině případů jen před úmyslnými otravami. Přes celý středověk a počátek novověku nedošlo k jednotné právní úpravě na území státu. Teprve počátkem 19. století a ve větší míře jeho druhé polovině, dochází vlivem vědeckotechnické revoluce k zavádění parních a posléze elektrických strojů k rychlému rozvoji vodárenství, hromadnému zásobování obyvatelstva, a tím k nutnosti kodifikovat některé základní činnosti na úseku dodávané kvality vody. Bez regulace a sjednocení by při nedodrţení zásad hygieny a kvality vody mohlo docházet k rozsáhlým epidemiím z vadného vodního zdroje.

11


Obrázek 1 Dřevěné potrubí 2. polovina 19. století – Vratimov V Českých zemích Rakousko-Uherska byl vydán první rámcový Rakousko – uherský „zákon vodní“ ze dne 30. 5. 1869 číslo 93. Na jeho základě byl dne 28. 8. 1870 pod číslem 71 vypracován první český vodní zákon, dále pod číslem 65 z téhoţ data moravský vodní zákon a pod číslem 51 i slezský vodní zákon. Slezský zákon byl však jiţ 6. 3. 1873 pod číslem 28 novelizován. Všechny tyto zákony, především říšský rámcový zákon, byly poměrně zdařilé a vytvořily

rámce

pro

jejich

postupné

rozvíjení.

Je

však

také

pravdou,

ţe vlastní kvalita pitných vod a ochrana vodních zdrojů není v zákonech dostatečně kodifikována. Hlavní význam vody dle těchto zákonů byl spatřován především v zemědělství a k technickým činnostem na vodotečích. K historickému zlomu z hlediska ochrany povrchových a podzemních zdrojů vody dochází s vydáním zákona č. 20/1966 Sb. „O péči o zdraví lidu“ a především jeho prováděcí směrnice č. 51/1979 Sb. „O základních hygienických zásadách pro stanovení, vymezení a vyuţívání ochranných pásem vodních zdrojů, určených k hromadnému zásobování pitnou vodou a uţitkovou vodou, a pro zřizování vodárenských nádrţí“ s právní účinností od 1.9.1979. Spolu s novým Zákonem o vodách (vodní zákon) č. 138/1973 Sb. platného od1.4.1975 vytváří zcela nový a poprvé v historii vodárensky účinný rámec ochrany vod. Při zakomponování zákonných předpisů a ČSN 83 06 11 a později ČSN 75 71 11 – pitná voda, se uzavírá téměř dokonalý kruh ochrany, výroby a dodávky pitné vody. Zákon o vodách č. 138/1973 Sb. a směrnice č. 51/1979 Sb. jasně definovaly povinnosti jednotlivých správců vodohospodářských zařízení se stanovením termínů jejich aplikace do praxe. Směrnice č. 51/1970 Sb. vymezila základní hygienické zásady pro stanovení a vyuţívání pásem hygienické ochrany do III. stupňů. V kaţdém pásmu kodifikovala povolenou a zakázanou činnost, druh hospodaření, jeho kontrolu a další 12


technické parametry. Především stanovení zásad moţného zemědělského vyuţívání pozemků a skladování přípravků pro chemickou ochranu rostlin a lesa, dále organických a anorganických hnojiv, jejich aplikací v přípustné moţné koncentraci. Česká státní norma 830611 a později 757111 – pitná voda zase kodifikovala technické jednotky a názvy jako: pitná voda, hromadné zásobování, individuální zásobování, mezní hodnota, mezní hodnota přijatelného rizika, indikační ukazatel atd. Dále zavedla ukazatele jakosti pitné vody jako soubor obecných ukazatelů jakosti pitné vody. K hlavním sledovaným patřily: 

mikrobiologické a biologické ukazatele; mikrobiologická a biologická kvalita jímaných vod naznačovala, zda vodu bude nutno upravovat nebo ji bude moţné jen preventivně zdravotně zabezpečit. V této kategorii bylo sledováno 9 ukazatelů.



fyzikální a chemické ukazatele; pro tuto skupinu byl stanoven 41 ukazatel. Dle jejich výskytu byly navrhovány typy úpraven vod s různou náročností na odstraňování nadlimitních mnoţství látek. Převáţně se u povrchových vod odstraňovaly různé organické a anorganické látky dle typu recipienti nebo vodárenské nádrţe. U podzemních vod se především odstraňovalo z vody nadlimitní mnoţství ţeleza a manganu. V některých případech se upravovala tvrdost vody.



radiologické ukazatele. U jímaných vod se sledovali 3 ukazatelé z důvodu dlouhodobé ochrany lidského zdraví. V české republice je řada regionů, ve kterých se vyskytuje radon ve zvýšené míře, který by jiţ mohl ovlivňovat zdravotní stav lidské populace.

Po přijetí a aplikaci výše jmenovaných a dalších činností v praxi došlo zcela prokazatelně k zastavení zhoršování kvality podzemních a povrchových vod. Po vyhlášení pásem hygienické ochrany, vybudování hydraulických bariér, různých druhů těsnících stěn a především důslednému odbornému hospodaření s vodou se situace v primární oblasti trvale zlepšuje. Pokud by se k těmto opatřením nepřistoupilo na sklonku minulého století, nebylo by moţno bez maximálních ekonomických nároků splňovat nové právní předpisy na jakost surové vody k úpravě na pitnou vodu stanovené zákonem č. 274/2001 Sb. a jeho prováděcí 13


vyhláškou č.428/2001 Sb., které jsou jiţ plně kompatibilní k směrnicím a předpisům EU. S výše uvedenými zákony a vyhláškami byl přijat nový zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví. Tento zákon v § 3 a § 4 rámcově jako speciální zákon stanovil základní hygienické poţadavky na vodu a povinnosti osob při kontrole pitné vody, vodárenské úpravě surové vody a zásobování pitnou vodou. Bohuţel pro svoji přílišnou obecnost musel být k 1.10.2003 novelizován zákonem č. 274/2003 Sb. Novelizované znění podstatně rozšířilo povinnosti vlastníků a provozovatelů na úseku ochrany surových vod i distribuce pitných vod. 3.2.1 Platná právní úprava na úseku zdrojŧ vod Ochrana povrchových a podzemních vod je zakotvena v zákoně o vodách (vodní zákon) č. 254/2001 Sb. s právní účinností od 1. 1. 2002. Zákon nahradil zrušenou právní úpravu z roku 1973. Nově definuje a vymezuje pojmy: povrchové vody, podzemní vody, povodí a právní povahu vod. Z hlediska ochrany vod zcela nově proti bývalým právním předpisům zavádí v § 32 a § 33 termín „citlivé oblasti a zranitelné oblasti“. Tento mimořádně důleţitý prvek bude z hlediska geografického vymezen vládním nařízením. V těchto zónách bude zavedena mimořádná ochrana vodních zdrojů a přísnější reţim hospodaření s látkami, které mohou potenciálně ohroţovat jejich kvalitu, a to především v oblastech koncentrací dusičnanů. Pro zdroje vod určených k úpravě na vody pitné je v rámci Vodního zákona nejdůleţitější Hlava V zákona, díl 3 zabývající se ochranou vodních zdrojů, která mimo jiné definuje: 

PHO pro povrchové vody včetně vodárenských nádrţí;



PHO pro podzemní zdroje vody;

PHO pro povrchové zdroje Mimořádně důleţitá okolnost je typ vodního zdroje a způsob jímání surové povrchové nebo infiltrované vody. U vodních toků se posuzuje, zda je na recipientu, zda je na recipientu voda jímána: 

s jezovým vzdutím;



bez jezového vzdutí.

14


U přehrad na vodních tocích je pro stanovení rozsahu pásma hygienické ochrany rozhodující typ přehrady: 

výhradně pro zásobování pitnou vodou;



ostatní, ale i pro zásobování pitnou vodou.

U podzemních zdrojů se stanovuje rozsah pásma na základě hydrogeologického průzkumu. Rozhodující pro velikost pásma je reálné nebezpečí zhoršení kvality surové vody z následujících činností: 

zemědělské vyuţívání pozemků;



bodové zdroje znečištění;



plošné zdroje znečištění;



staré ekologické zátěţe.

Se změnou právních a vlastnických poměrů v ČR v posledním desetiletí by bez kodifikace práv hrozilo reálné nebezpečí zpětného vývoje v kvalitativních parametrech povrchových a podzemních vod. Zákon č. 138/1973 Sb. nebyl koncipován na soukromé vlastnictví a soukromé podnikání a stal se se změnou politického a právního vnímání věcně neúčinný. Z hlediska

ochrany

vod

je

však

nejdůleţitější

§

30

vodního

zákona.

Zcela nově od předcházejících právních úprav je vyhlašování „ochranných pásem vodních zdrojů“ přímo součástí zákona. Směrnice č. 51/1979 hlavního hygienika ve své době, centrálně řízeného státu s minimálním osobním vlastnictvím, stačila k jejich ochraně. Po roce 1990 se změnou ústavy ČR však ztratila právní účinnost, především z důvodů, ţe povinnosti a omezení

právnickým

a

fyzickým

osobám

můţe

ukládat

pouze

zákon.

Velmi významným prvkem na rozdíl od směrnice je zákonná moţnost vyhlásit nebo udrţovat pásma hygienické ochrany (dále PHO) i u potenciálních zdrojů pitné vody a skutečnost, ţe stanovení ochranných pásem je vţdy veřejným zájmem. I přes poměrnou zdařilost vodního zákona z roku 2001, nebyl tento však plně kompatibilní ke Směrnicím EU na úseku vodního hospodářství. Proto jiţ v roce 2004 pod číslem 20/2004 Sb. s platností od 23. ledna roku 2004 vychází novela vodního zákona č. 254/2001. V novele, která jiţ plně uplatňuje evropské vodní právo do našich podmínek, je 15


řada změn směřujících především do ochrany ekosystémů, ţivotního prostředí, k nakládání s nebezpečnými závadnými látkami do kanalizace a do programů a plánů v jednotlivých povodích ČR. 3.2.2 Platná úprava na úseku distribuce vod Z hlediska distribuce vod došlo v roce 2002 k zásadní právní změně v důsledku přijetí zákona č. 274/2001 Sb. „o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu“ s účinností od 1.1.2002. Dosud v historii vodárenství byly všechny činnosti na úseku provozování vodovodů upraveny vyhláškami, vládními nařízeními, směrnicemi, státními nebo oborovými normami. Nyní z definice zákona vzniká provozovatelům vodárenských systémů a subjektům vyuţívajících sluţeb veřejných vodovodů řada práv a povinností jako: 

plány kontroly kvality vody v distribučním systému;



plány kontrol kvality u spotřebitelů;



operativní plány vedoucí k udrţení senzorických vlastností distribuované vody a její čerstvosti;



odborná kvalifikace zaměstnanců a systém jejich přezkušování;



bezinfekční zdravotní stav zaměstnanců přicházejících do styku s pitnou vodou.

Řada současných ustanovení zákona byla jiţ definována v současné době zrušených právních předpisech jako vyhlášky č. 144/1978 Sb., 185/1988 Sb., 6/1977 Sb., zákon č.130/1074 Sb., zákon č. 58/1998 Sb. a dalších, ale změnou ústavních a právních poměrů buď nedostatečně, nebo pozbyla právní účinnosti. Mimořádný význam z hlediska provozovatele vodovodních systémů má prováděcí vyhláška zákona č. 274/2001 Sb. č. 428/2001 Sb., kterou se stanoví technické parametry jednotlivých činností. Nově je definována řada povinností, které výrazně zlepšují postavení spotřebitele pitné vody napojeného na vodovod pro veřejnou potřebu. K hlavním patří: 

garance kvality pitné vody ve stanovených mezích;



pravidelná kontrola pitné vody na vodovodní síti i spotřebitelů;



legislativními předpisy stanovené závazné postupy a metody jejich zpracování;



způsoby jejich uchování pro kontrolní orgány. 16


V technické oblasti zvyšující komfort uţivatelů pitné a poţární vody vyhláška stanoví řadu technických parametrů. K nejdůleţitějším patří: 

garance minimálních a maximálních hydrodynamických tlaků, které zajistí optimální funkčnost zařizovacích předmětů a současně ochranu před poškozením;



minimální tlak vody na poţárních odběrních místech, který zvyšuje poţární bezpečnost staveb;



povinnost vést technickou evidenci a deník, který umoţní kontrolním orgánům po vzniku mimořádné situace objektivně zjistit její příčiny.

Z obecného hlediska je zřejmě nejdůleţitější úprava dosud nejasných právních vztahů mezi dodavatelem a odběratelem vody. Vyhláška přiměřeně tento nedostatek odstraňuje. Mimo výše uvedených závazných činností a metod dochází v rámci výroby a distribuce k mimořádně důleţité změně. Provozovatel odpovídá za kvalitu vody přímo u odběratele, a ne jako dříve jen na veřejné části vodovodní přípojky [3]. Tato okolnost bude nutit vodárenské společnosti k řadě opatření především v kvalitativních parametrech, aby mohla stanovenou normu dodrţet. Bude však nutno provést důkladnou analýzu pouţívání vhodných materiálů k převádění pitné vody, dimenzí řadů a nalezení vhodného kompromisu mezi hydraulickými parametry distribuční sítě a poţárními potřebami hasičských záchranných sborů. I

přes

nesporný

pokrok

vnesený

do

vodního

hospodářství

vyhláškou

č. 428/2001 Sb., musela být tato jiţ v roce 2004 s platností od 5. 4. 2004 novelizována pod č. 146/2004 Sb. Novelizace upravila některá nepřesná ustanovení především na úseku vodoprávní evidence, mění a doplňuje přílohy vyhlášky pod čísly 1 aţ 17. 3.2.3 Platná právní úprava na úseku kvality a zdravotního zabezpečení pitných vod Pitná voda je velmi náchylná přijímat do sebe řadu kontaminujících látek a tím měnit svoji původní kvalitu získanou v úpravně vody. Jak dané riziko minimalizovat řeší zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví. Tato legislativní norma, především ve své novele č. 274/2003 Sb., platné od 1. 10. 2003, kodifikuje v §3 „hygienické poţadavky na vodu“, v §4 stanovuje povinnosti osob při kontrole pitné vody, podmínky dodávané pitné vody a v §5 taxativně stanoví povinnosti, jaký musí splňovat poţadavek výrobek, přicházející do přímého styku s pitnou vodou. Novela jiţ v plném rozsahu odpovídá Směrnici Rady 98/83/ES. Jsou prostřednictvím vyhlášek stanoveny hygienické limity mikrobiologických, biologických, 17


fyzikálních, chemických a organoleptických ukazatelů a současně stanoveny nejvyšší mezní hodnoty, mezní hodnoty a doporučené hodnoty. Velmi důleţité je ustanovení o výjimkách. Právě výjimky byly v minulosti velmi negativním jevem sniţujícím účinnost zákonné normy. Současná moţnost udělit výjimku je limitována časem max. 30 dnů. Ve zcela výjimečných případech 3 roky. Další povolení výjimky z hygienického limitu můţe povolit pouze Komise Evropských společenství na ţádost podanou jménem České republiky. 3.3. Evropská unie Při vstupu české republiky do Evropské unie došlo mimo jiné i k závazkům, ţe bude v hlavních rysech sjednocena legislativa všech zemí unie ve vodním hospodářství. Evropskou unii jako celek lze povaţovat z hlediska ochrany vodního hospodářství jako jeden z nejlepších systémů současného světa. V současné době vydala 78 legislativních dokumentů zabývajících se ochranou vod. Řada z nich se vztahuje na nejširší ochranu v obecné rovině od ochrany moří, šelfů, fauny i flory aţ po vlastní ochranu vod určených pro lidskou spotřebu. Mezi nejdůleţitější patří směrnice uvedené v Tabulce 1. Tabulka 1 Směrnice Směrnice Rady 75/440/EHS z 6. června 1975 o poţadované jakosti povrchových vod určených k odběru pitné vody v členských státech (změny dle 79/869/EHS, 91/692/EHS). Směrnice Rady 79/869/EHS z 9.října 1979 o metodách měření, četnosti odběrŧ a rozborŧ povrchových vod určených k odběru pitné vody v členských státech (směrnice dle 81/855/EHS, 991/692/EHS). Směrnice Rady 80/68/EHS ze 17.prosince 1979 o ochraně podzemních vod před znečištěním zpŧsobeným určitými nebezpečnými látkami (změny dle 91/692/EHS). Směrnice Rady 80/778/EHS z 15.července 1980 o jakosti vody určené k lidské spotřebě (změny dle 81/858/EHS, 91/692/EHS – platnost do 24.12.2000). Směrnice Rady 81/855/EHS z 19.října 1981 upravující, s ohledem na přistoupení Řecka, Směrnici 79/869/EHS o metodách měření, četnosti odběrŧ a rozborŧ povrchových vod určených k odběru pitné vody v členských státech. Směrnice Rady 81/858/EHS z 19.října 1981 upravující, s ohledem na přistoupení 18


Řecka, Směrnici 80/778/EHS o jakosti vody určené k lidské spotřebě. Směrnice Rady 98/83/ES z 3.listopadu o jakosti vody určené k lidské spotřebě (platnost od 25.12.2000). Směrnice

Rady

91/692/EHS

z

23.prosince

1991

ke

standardizaci

a racionalizaci zpráv o zavádění určitých Směrnic, vztahujících se k ţivotnímu prostředí. Výše uvedené směrnice s dalšími desítkami jiných, v kooperaci s legislativou všech zemí EU 27 nejsou mrtvou literou. Pravidelně jsou přezkoumávány a v souladu s potřebami přírodního prostředí a poznatky vědy upravovány. Významnou úlohu zde sehrává technický pokrok a pouţívání nových materiálů ve vodárenství, který výrazně sniţuje sekundární kontaminaci pitné vody z materiálů, které dlouhodobě přichází do styku s pitnou vodou. Evropská unie vědoma si rizik poškození zdraví lidí, této oblasti věnuje mimořádnou pozornost.

3.4. Shrnutí problematiky právní ochrany vod Ze stručného přehledu právních předpisů zabývajících se ochranou vod je zřejmé, ţe Česká republika i Evropská unie jako nadnárodní celek klade právnímu rámci mimořádný význam. Kaţdému rozumnému člověku je jasné, ţe velká část populace i podnikatelů nebude bez hrozby sankcí dobrovolně chránit přírodu jako celek a ani její součást, kterou tvoří vodní ekosystémy. Jakékoliv poškození sebou nese mimořádně vysoké ekonomické náklady na dodatečné sníţení škod. Jen v České republice dle odhadu odborníků na ekologii bude k částečné nápravě nutno vynaloţit stovky miliard Kč. Právo sice samo o sobě nemůţe zcela zabránit dalším škodám, ale výrazně je sniţuje. Příkladem můţe být jiţ zmíněný vodní zákon z roku 1973, který podstatným způsobem přispěl k zastavení do té doby zhoršování kvality povrchových a podzemních vod. Výsledky se dostavují v postupném návratu řady ţivočichů do svých původních ţivotních prostor. Stejný význam má čistá voda i pro lidi a jejich zdravotní stav. Nekvalitní pitná voda i v současné době, je ve světě jedním z nejčastějších důvodů váţných nemocí a úmrtí. Jen v roce 2001 zemřelo v Evropě 13,5 tisíce dětí do 14 let v důsledku špatné kvality pitné vody a nedostatečné likvidace a čištění odpadních vod či fekálií [16].

19


Případný nedostatek kvalitní surové vody určené k úpravě na vody pitné vlivem klimatických změn bude ve světě při současném růstu populace v celém 21. století zdravotní rizika zvyšovat. Legislativní předpisy mohou být jedním z důleţitých stimulů, jak daná rizika minimalizovat na přijatelnou úroveň.

20


4. Výroba pitné vody Bez pitné vody nelze v současné, světě jiţ ţít. Doba, kdy lidé mohli bez rizika pít vodu ze studánek a tůní je minulostí. Téměř všude přítomná kontaminace přírody chemickými a organickými látkami jako vedlejšího produktu industrializace přináší řadu rizik. Rozbory vod naznačují, ţe i velká část domovních studní a známých studánek nesplňuje stanovená kritéria na pitnou vodu. Tato voda je zvlášť nebezpečná pro děti a lidi vyuţívající k pitným účelům vodu z vodovodů. Nemají v těle vytvořen dostatečný imunitní systém na látky, které místní „pitná“ voda můţe obsahovat. Pro sníţení rizika řady onemocnění z pitné vody je nutné pro hromadné zásobování distribuovanou vodu zdravotně zabezpečit. Pokud surová načerpaná voda nesplňuje hodnoty určené pro pitnou vodu, musí být upravena v úpravně pitné vody. V ČR však nelze upravovat kaţdou surovou vodu na vody pitné, i kdyţ je to technicky moţné. Voda určená k úpravě se rozděluje do tří kategorií: Tabulka 2 Rozdělení vod určených k úpravě [19]

Způsob vyhodnocení a zařazení surové vody do kategorií a způsob určení průměrného indexu upravitelnosti stanoví zákon.

4.1. Jak a z čeho se vyrábí pitná voda Veřejné vodovody tvoří řada poměrně sloţitých systémů a technologických zařízení, které umoţňují přeměnit surovou povrchovou nebo podzemní vodu ve zdrojích na vodu pitnou, která teče spotřebitelům z jejich kohoutků v domácnostech. K nejdůleţitějším vodárenským celkům patří vodní zdroj. Jeho typ, vydatnost a způsob ochrany kvality surové vody velmi často rozhoduje o tom, zda bude mít spotřebiště (obec – město) kdykoliv dostatek vody v domácnostech, pro výrobu potravin, k různým účelům v nemocnicích, školách 21


a dalších veřejných budovách a taktéţ k poţárním účelům. Při podstatném zhoršení kvality jímané vody, například v důsledku povodní, úmyslné a neúmyslné kontaminace, se stává dočasně voda neupravitelnou a následně dochází k přerušení dodávky vody pro všechny spotřebitele, včetně dodávek pro různé druhy protipoţárních zařízení. Druhým velmi důleţitým zařízením jsou úpravny pitné vody. Aby voda byla pitnou, musí splňovat celou řadu náleţitostí. Mimo jiné nesmí ani při dlouhodobém uţívání působit na zdraví lidí a současně musí mít charakteristickou chuť, barvu a další celou řadu senzorických vlastností. Samozřejmě nesmí obsahovat ţádné biologické a mikrobiologické znečištění. Přednostně pro pitné účely jsou určeny podzemní vody s dostatečným mnoţstvím rozpuštěných minerálních látek. Hlavním účelem úpravy vody je odstranění nadlimitních obsahů látek ze surové vody a primární zdravotní zabezpečení pitné vody před odtokem do vodovodní sítě.

4.2. Poţární voda Voda určená k hašení poţárů a vyuţívaná v různých typech samočinných hasicích zařízeních nemusí sice splňovat přísné podmínky kladené na pitnou vodu, ale vzhledem k tomu, ţe většina poţárních odběrních míst a dalších zařízení je napojena na vodovody pro veřejnou potřebu, tvoří tím nedílný integrální celek. V řadě velkých a středních měst je často jediným reálně vyuţitelným zdrojem poţární vody. Změna kvality vody v distribučním systému nad limitní meze, zvlášť v oblasti biologie a mikrobiologie, můţe kompletně vyřadit celou vodovodní síť, nebo její část z provozu a tím i současně přerušit dodávku vody pro hydranty, výtokové stojany, plnicí místa a vnitřní poţární vodovody, včetně dalších technických prostředků. Aby dané riziko bylo minimalizováno, odstraňují se z vody všechny nadlimitní anorganické látky. Organické látky se nesmí v pitné vodě vyskytovat. Určité riziko vniknutí anorganických a organických látek hrozí při nevhodném pouţití mobilní hasební techniky nebo manipulaci s ní při poţáru a různých námětových cvičeních.

22


5. Moţnosti sniţování obsahu látek ve vodách V této kapitole jsou naznačeny hlavní principy sniţování některých vybraných látek v surových vodách určených k úpravě na vody pitné. Ve standardních provozních podmínkách zpravidla nevznikají technické problémy upravit surovou vodu na vodu pitnou. V mimořádných podmínkách, například při povodních, můţe surová voda výrazně změnit svůj charakter aţ na úroveň, ţe staticky dimenzované úpravny vod nejsou technologicky schopny úpravu vody zajistit. V těchto případech je nutné vţdy zajistit nouzové dodávky pitné vody mobilní technikou. Dodat nedostatečně upravenou vodu do distribučního systému pitných vod by mohlo způsobit ještě výrazně delší výluku standardních dodávek pitné vody neţ samotné krátkodobé zhoršení jakosti surové vody ve zdroji v důsledku mimořádné události z antropogenních nebo přírodních příčin. 5.1. Úprava povrchových vod Hlavními

znečišťujícími

přírodními

látkami

v povrchových

vodách

jsou

makromolekulární rozpuštěné organické látky (především humáty) a koloidní nebo hruběji dispergované nerozpustné látky (jíly, hlinitokřemičitany,...). Soubor procesů pouţívaných při úpravě povrchových vod na vodu pitnou je tedy zaměřen na odstranění především těchto látek. Obecně lze na úpravárenské technologie pohlíţet ze dvou hledisek: A) Prvním je charakter, resp. povaha procesu, podle kterého lze procesy rozdělit dle Tabulky . Tabulka 3 Dělení dle povahy Fyzikální, ke kterým můţeme zařadit procesy adsorpce a desorpce, separaci suspenzí sedimentaci a filtraci; Chemické – sráţení látek, oxidační reakce různých anorganických a organických látek; Fyzikálně chemické – chemisorpce, hydrolýza koagulantu, vyuţití pomocných koagulantů, membránové procesy, jako reverzní osmóza, elektrodialýza či iontová výměna; Hydraulické – míchání suspenzí, separaci suspenzí včetně následného zahušťování suspenzí; Biologické a mikrobiologické (biochemické) – odstraňování dusíkatých látek, odstraňování Fe a Mn, v menší míře odstraňování organických látek.

23


B) Druhým hlediskem rozlišení či definicí úpravárenských vztahů můţe být vzájemný vztah odstraňované sloţky či sloţek z vody k pouţitému procesu. Na základě této úvahy je moţné rozlišovat tyto separační procesy (viz. Tabulka 4). Tabulka 4 Separační procesy Mechanické, při kterých se odstraňují suspendované látky (sedimentace, zahušťování, flotace, filtrace); Chemické, ke kterým patří především odstraňování koloidních látek organického a anorganického původu při čiření; Fyzikálně-chemické a biologické, kde se jedná o odstranění a následnou separaci anorganických a organických látek z vody sráţením (následná sedimentace), výměnou iontů, adsorpcí, reverzní osmózou, elektrodialýzou, oxidací či některou z biologických metod. Z celé škály moţných úpravárenských procesů jsou v této publikaci pro ilustraci vybrány dva zkladní procesy úpravy povrchové vody. Jsou vţdy nedílnou součástí úpravy povrchových vod na vody pitné. 5.1.1 Koagulace V povrchových vodách jsou hlavními přirozenými znečišťujícími příměsemi dva druhy nečistot: rozpuštěné vysokomolekulární organické látky a nerozpuštěné koloidní látky. Do prvé skupiny patří především látky huminového charakteru, které se dostávají do povrchových vod v horních částech toků z rašelinišť a slatin, a v dolních částech toků z dnových sedimentů a biologickou činností organismů. Druhou skupinu tvoří koloidní a zákalotvorné hlinitokřemičitany a jíly, které se do povrchové vody dostávají především splachem v období zvýšené sráţkové činnosti [15]. Obě tyto skupiny znečišťujících látek jsou látky z vody neodstranitelné přímo mechanickými procesy, jako je sedimentace a nebo filtrace. K uplatnění mechanismů, na kterých jsou tyto procesy zaloţeny, brání to, ţe se jedná o částice příliš malých rozměrů nebo nepříznivých fyzikálně-chemických vlastností. Proti tomu, aby se uvedené částice a látky samovolně shlukovaly do větších celků, jsou stabilizovány. Hlavní stabilizační mechanismy tvoří elektrická dvojvrstva a hydratační obal. Prvý stabilizační mechanismus se uplatňuje především u nerozpuštěných koloidních látek, druhý u rozpuštěných hydrofilních a makromolekulárních organických látek.

24


Obrázek 2 Elektrická dvojvrstva [15]

Obrázek 3 Hydratační obal makromolekuly huminových látek [15]

25


5.1.2 Filtrace Pro filtraci zředěných suspenzí, které vznikají při úpravě vody, lze pouţít dva základní způsoby: 

filtrace vrstvou zrnitého materiálu (hloubková neboli objemová filtrace);



filtrace na filtrační přepáţce (koláčová nebo náplavová filtrace).

Při úpravě pitných a uţitkových vod se naprosto převáţně pouţívá objemová filtrace, kdy jsou částice kalu z vody odstraňovány v celém objemu filtračního loţe – vrstvy zrnitého materiálu. Důvodem je především to, ţe suspenze, které vznikají při úpravě vody (hlavně kaly, ve své podstatě anorganické látky, v nichţ převaţuje hydroxid ţelezitý, hlinitý, manganičitý, popřípadě manganitý), mají amorfní vločkovitý charakter, a při jejich filtraci na přepáţce (např. na vakuových bubnových filtrech) by došlo velmi rychle k neúnosnému nárůstu tlakových ztrát vlivem zalepení pórů filtrační přepáţky a ke zneprůchodnění filtru. Jestliţe jsou částice kalu u objemové filtrace zachycovány v celém obsahu filtračního loţe, nebezpečí rychlého zanesení filtrační náplně nehrozí. U objemové filtrace je význačným rysem cykličnost provozu: filtrační cyklus sestává z fáze filtrační a fáze praní. Během vlastní pracovní filtrační fáze se kal z vody odstraňuje ve filtrační náplni. V následném procesu praní se filtrační náplň regeneruje. Objemovou filtraci popisují dvě základní diferenciální rovnice navrţené Iwasakim (1,2). Prvá vyjadřuje objemovou bilanci suspenzí odstraněných z vody průtokem přes elementární filtrační vrstvu a zachycených na téţe elementární filtrační vrstvičce:

 C - L t

(1)

Druhá diferenciální rovnice říká, ţe úbytek objemové koncentrace suspenzí ve vodě průchodem přes elementární filtrační vrstvy je přímo úměrný její okamţité koncentraci,

-

C  λC L

(2)

26


kde je: σ - objem suspenzí zachycených v jednotkovém objemu náplně, t - čas, C - objemová koncentrace částic kalu ve vodě, v - filtrační rychlost, L - výška filtrační náplně, λ - koeficient účinnost filtrace. Význam úpravárenských procesů povrchových vod bude narůstat s koncentrací obyvatelstva ve velkých městech, klesajícími zásobami podzemních vod a dalším napojováním celých regionů na oblastní vodárenské systémy. Jiţ v současné době je na tyto zdroje napojena například velká část měst a obcí v Moravskoslezském kraji nebo v severních Čechách. Praha je na upravené pitné vodě z povrchových zdrojů závislá v celém rozsahu.

5.2. Úprava podzemních vod Úprava podzemních vod na vodu pitnou závisí na druhu znečištění. Mezi nejběţnější pouţívané

technologie

úpravy podzemních

vod

patří odkyselování,

odţelezování

a odmanganování, dále odstraňování dusíkatých látek a radonu. Výjimečně se při jejich úpravě na vodu pitnou pouţívá čiření, a to většinou pouze v případě, kdy je potřeba vodu zbavit ţeleza vázaného v podzemní vodě ve formě organických komplexů. 5.2.1 Stabilizace vody – odkyselování Odkyselování vod je technologický proces, při kterém se z přírodních vod odstraňuje agresivní oxid uhličitý. Setkáváme se s ním zejména při úpravě podzemních vod na vodu pitnou nebo provozní, mnohdy bývá provozně řešen s odţelezováním a odmanganováním. Nadřazeným pojmem odkyselení vody je stabilita vody, která je základním předpokladem nejen sníţení korozívních projevů vody při dopravě potrubím, ale současně zamezuje výraznému zhoršení její kvality produkty koroze. Spolu s kyslíkem patří agresivní oxid uhličitý mezi rozpuštěné plyny, které se bezprostředně podílí na korozi trubních materiálů. Odstraňování agresivního oxidu uhličitého se provádí zejména z důvodů jeho korozívních účinků na kovové a betonové konstrukce, ale i z důvodů hygienických. [15] Této chemické korozi podléhá především beton a materiály obsahující CaCO 3. Korozívní účinky mohou mít i vody obsahující sulfan, vyšší koncentrace hořečnatých iontů,

27


síranů, chloridů aj. nebo naopak vody s malým obsahem vápenatých a hořečnatých iontů, kdy pak dochází k vyluhování vápenatých iontů z betonu a tím ke sníţení pevnosti materiálu. Kovové materiály trubních řadů podléhají převáţně elektrochemické korozi, jejíţ rychlost závisí na koncentraci rozpuštěného kyslíku, hodnotě pH a iontovém sloţení vody. Korozní pochody vznikají na fázovém rozhraní kov – voda v důsledku vzniku elektrochemických článků s katodickým a anodickým prostorem. U trubních materiálů vodovodního potrubí se postupně na vnitřní straně vytváří tenká vrstvička, která tlumí, respektive zastavuje korozivní pochody. Vznik a účinnost ochranné vrstvy byla donedávna přisuzována pouze CaCO3. Projevuje se i přímý pasivní účinek sraţeniny FeCO3, především u vod s hodnotou pH <8,5. Tlumivá kapacita vody obecně vyjadřuje schopnost tlumit změny pH po přídavku kyselin a zásad. V přírodních vodách má největší význam uhličitanový tlumivý systém, který se skládá ze dvou dílčích tlumivých systémů H2CO3 – HCO3- - CO3-. F = 2,3 cT (α1α0 + α1α2 + 4 α0α2)

(3)

Jednotlivé distribuční koeficienty α v rovnici vyjadřují poměrné zastoupení forem CO2 a určí se ze vztahů:

a0 

1 K1 KK 1  2 1 2  cH c H

 

a1 

a2 

1

 

cH 1 K1



K2 c H

    

 

(5)

 

1

c H c H 1  K1 K 2 K2 2

(4)

(6)

28


K1a K2 představují disociační konstanty kyseliny uhličité do 1. a 2. stupně. Hodnota cT vyjadřuje součet všech koncentrací CO2 v mol/l a určí se ze vztahu:

cT 





c HCO3  1  2 2



(7)

Nejvýznamnější je však snaha po dosaţení, resp. přiblíţení se k vápenato-uhličitanové rovnováze v upravené vodě. Je rozhodující pro potlačení korozívních projevů vody při její dopravě ke spotřebiteli. Základní chemickou rovnováhou, která se uplatňuje nejen v přírodních vodách, ale i při posuzování agresivity vody a při řízení stabilizačních a odkyselovacích procesů, je vápenato-uhličitanová rovnováha vyjadřující vztahy mezi ionty HCO3-, CO32-, Ca2+ a volným CO2. CaCO3 (s) + H2O + CO2 = Ca2+ + 2 HCO3

-

CaCO3 (s) = Ca2+ + CO3-

(8) (9)

Odkyselování vod se provádí způsobem mechanickým nebo chemickým, a o volbě toho kterého způsobu rozhoduje chemické sloţení vody.

Technické zpŧsoby odkyselování vod Mechanické – jedná se pouze o odstranění agresivního CO2 provzdušňováním, při kterém nedochází ke změnám koncentrace iontů Ca2+ a Mg2+. Chemické – jsou doprovázeny změnou koncentrace Ca2+, event. Mg2+. Chemické způsoby jsou vhodné zejména pro vody s nízkou koncentrací těchto iontů. Při odkyselování vod současně probíhá odţelezování a částečně i odmanganování vod. 5.2.2 Odţelezování a odmanganování Ţelezo a mangan se vyskytují v podzemních vodách v rozpuštěné formě jako jednoduché hydratované kationty Fe2+ a Mn2+. Ţelezo se v podzemních vodách vyskytuje v koncentracích obvykle do 5 mg.l-1. Vyskytují se sice podzemní vody s koncentrací ţeleza do 20 mg.l-1 a více; zde je ale otázkou jejich upravitelnost na vodu pitnou z ekonomického hlediska. Koncentrace manganu bývá niţší, přičemţ mangan zpravidla ţelezo doprovází. Výskyt samotného manganu není obvyklý, i kdyţ i takovéto případy se vyskytují. Koncentrace ţeleza a manganu, které se v podzemních vodách běţně vyskytují, nezpůsobují prakticky ţádné zabarvení surové podzemní vody. Vyšší koncentrace ţeleza a manganu 29


v pitné vodě způsobují senzorické závady (pitná voda má trpkou „svíravou“ chuť). Postupnou oxidací a hydrolýzou se vylučují v pitné vodě hydroxid ţelezitý a hydratovaný oxid manganičitý. K rychlé oxidaci dochází také za vyšší teploty a zvýšeného pH, coţ má za následek zvýšené senzorické zjistitelné zabarvení vody. Na teplosměnných plochách (karmy, bojlery) také dochází ke vzniku inkrustů. V neposlední řadě také dochází k zarůstání vodovodních potrubí vlivem činnosti ţelezitých a manganových bakterií, které vyuţívají energii, která se uvolňuje při oxidaci ţeleznatých a manganatých iontů. Z výše uvedených důvodů je koncentrace ţeleza 0,2 mg.l-1 Fe, resp. 0,05 mg.l-1 Mn. Při technologických procesech pro odstranění ţeleza a manganu z vody se Fe a Mn převádějí na nerozpustné sloučeniny, které se z vody dále separují běţnými postupy jako je sedimentace a filtrace nebo ve většině případů přímo filtrací. Bude-li pouţito jedno nebo dvoustupňové separace suspenze, rozhoduje koncentrace ţeleza a manganu v surové podzemní vodě. Nerozpustné sloučeniny se připravují oxidací Fe a Mn do vyšších forem podle reakce: Fe2+ + 3 H2O – e = Fe(OH)3 + 3 H+ Mn

2+

+ 3 H2O – 2e = MnO(OH)2 + 4 H

(10) +

(11)

5.2.3 Ostatní zpŧsoby úpravy vody Ostatní způsoby úpravy vody v úpravárenství se pouţívají k odţelezování a odmanganování i oxidace kyslíkem rozpuštěným ve vodě, chlorem, manganistanem draselným a ozonem. U jednotlivých způsobů probíhají následující reakce:

Oxidace kyslíkem rozpuštěným ve vodě Probíhající reakce: 4 Fe2+ + O2 + 10 H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 H+ 2+

(12) +

2 Mn + O2 + 4 H2O → 2 MnO(OH)2 + 4 H

(13)

Oxidace chlorem Probíhající reakce: 2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O → 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+

(14)

Mn2+ + Cl2 +3 H2O → MnO(OH)2 + 2 Cl- + 4 H+

(15)

30


Oxidace manganistanem draselným Probíhající reakce: 3 Fe2+ + MnO4- + 8 H2O → 3 Fe(OH)3 + MnO(OH)2 + 5 H+ 2+

-

+

3 Mn + 2 MnO4 + 7 H2O → 5 MnO(OH)2 + 4 H

(16) (17)

Oxidace ozonem Probíhající reakce: 2 Fe2+ + O3 + 5 H2O → 2 Fe(OH)3 + O2 + 4 H+

(18)

Mn2+ + O3 + 2 H2O → MnO(OH)2 + O2 + 2 H+

(19)

5.3. Distribuční síť pitných a poţárních vod Třetím navazujícím zařízením (po úpravě podzemních a nadzemních vod) je vodovodní síť. Tvoří ji celý sloţitý systém různých zařízení od přivaděčů vody, rozvodné sítě, posilovacích a tlakových stanic, redukcí tlaků, ovládacích armatur, hydrantů, výtokových stojanů, plnicích míst a různých druhů monitorovacích zařízení.

Obrázek 4 Vzorové schéma okruhové vodovodní sítě

31


Obrázek 5 Vzorové schéma větevné vodovodní sítě

Obrázek 6 Vzorové schéma kombinované vodovodní sítě Hlavním účelem vodovodní sítě je převést pro spotřební a poţární účely pitnou vodu z nezměněné kvalitě od úpravny vody aţ ke kohoutkům spotřebitelů. Ne vţdy se to daří a právě změna kvality nebo její kontaminace, můţe i dlouhodobě vyřadit celý distribuční systém z provozu. Z hlediska rizika vyřazení dodávek vody pro spotřebitele a hydrantovou síť jsou slabým místem vodojemy s otevřenou hladinou vody a časté havárie vodovodních řadů, při kterých dochází v důsledku vzniklého podtlaku vody po uzavření úseku vţdy ke kontaminaci vnitřních stěn potrubí. Nedílným posláním vodovodní sítě je mimo standardní činnosti zajištění poţární bezpečnosti staveb. Vodovodní síť je proto dimenzována nejen na spotřební průtoku vody, ale současně i poţární maximální odběry vody v závislosti na typu poţárního odběrního

32


místa. Pro jednodušší orientaci jsou v kapitole 5.4 seřazeny základní technické pojmy a veličiny s jejich vyobrazením. 5.4. Přehled vybraných základních pojmŧ o vodovodech 

zdroje vody mohou je tvořit povrchové nebo podzemní zásoby vody o Povrchové vody je nutno vţdy upravovat na vody pitné. Pro vodárenské účely se jímají z vodních toků nebo jako infiltrované vody v bezprostřední blízkosti recipientů. Nejvýznamnějším základem tvoří vodárenské nádrţe ze kterých jsou zásobována velká města a rozsáhlá území státu. o Podzemní vody se upravují na vody pitné jen ve výjimečných případech, kdy nesplňují nároky pitných vod. Mají základní nenahraditelný význam pro poţární bezpečnost. Voda je čerpána ze studní, galerií, vrtů z různých hloubek. Převáţně má optimální minerální vlastnosti, které jsou potřebné pro lidský ţivot.



úpravna vody – technologické zařízení upravující surovou povrchovou nebo podzemní vodu na pitnou. Jsou budovány v bezprostřední blízkosti vodních zdrojů a z úpraven odtéká jiţ pitná a zdravotně zabezpečená voda do spotřebišť měst nebo obcí.

Obrázek 7 Vodní dílo Šance [1] 

čerpací stanice – mají za účel čerpat vodu do úpraven vod nebo z podzemních zdrojů přímo do vodovodní sítě. Jsou to energeticky náročné objekty.

33


U vzdálenějších objektů je vhodné mít vţdy vybudován například náhradní mobilní zdroj elektrické energie, který zajistí dodávky pitné vody do spotřebišť i při výpadcích proudu v důsledku různých kalamitních stavů.

Obrázek 8 Čerpací stanice podzemních vod [2] 

vodovodní přivaděč – přivádí pitnou vodu od úpravny do centrálních vodojemů nebo přímo do spotřebiště. Velmi často se jedná o potrubí velkých průměrů DN 500 mm – 1 200 mm a hydrodynamických tlaků na úrovni 0,8 – 0,15 MPa. Pokud je jediným přívodem vody, vytváří vţdy při haváriích problémy v dodávkách a přerušení standardního ţivota obyvatel,



vodovodní síť – celková délka vodovodní sítě v české republice je 72 167 km [3] a meziročně se zvyšuje o cca 1 500 km. Dodává pitnou vodu pro 9,7 mil. obyvatel [4]. Tvoří ji celá řada rozsáhlých místních rozvodů vody s různými tlakovými pásmy. Vodovodní řady jsou budovány z litinových a nověji i z plastových trub. v minulosti se pouţívala pro stavbu ocel a azbest. Tlakové poměry na vodovodní síti jsou stanoveny legislativními předpisy. Nesmí být menší neţ 0,15 MPa a vyšší neţ 0,6 MPa.. na vodovodní síti jsou budovány pro poţární zabezpečení objektů hydranty, výtokové stojany a plnicí místa mobilní poţární techniky. Všechny materiály pro stavbu vodovodních sítí musí být certifikovány zdravotní nezávadnosti při styku s pitnou vodou.

34


Obrázek 9 Vodovodní síť [5]



vodojem – podzemní nebo nadzemní zařízení akumulující pitnou vodu pro spotřební a poţární účely. Hlavním smyslem stavby různých typů vodojemů je vyrovnávání denní nerovnoměrnosti odběrů pitné vody spotřebištěm. Výpočtu objemu akumulované vody musí být věnována maximální pozornost. Při předimenzovanosti bývá příčinou zhoršení kvality pitné vody a ztráty látek zajišťující zdravotní sekundární zabezpečení. Při poddimenzovanosti mohou ohroţovat poţární bezpečnost zastavěného území a náhradní nebo nouzové zásobování při vzniku mimořádné události na zdrojích a přivaděčích pitných vod.

35


Obrázek 10 Věţový vodojem [6]



hydrant – základní odběrní místo poţární vody z vodovodní sítě. Můţe být podzemní nebo nadzemní. Je nejčastější poţární armaturou vyskytující se na vodovodní síti. Umisťuje se na všech řadech zpravidla ve vzdálenostech cca 120 – 150 m a na všech koncích jednotlivých větví. Z důvodů kapacitního plnění poţární techniky a přímému zásahu by hydranty měly být vyuţívány na řadech DN 100 mm a výše. Z bezpečnostních důvodů nepřerušení provozu částí vodovodní sítě musí být na kaţdé odbočce k hydrantu osazena uzavírací armatura.

36


Obrázek 11 Nadzemní hydrant



vodovodní armatura – pro sníţení rizika vyřazení celé vodovodní sítě při poruchách, osazují se na vodovodních řadech různé druhy uzavíracích armatur. Nejčastěji se pouţívají vodárenská šoupátka, klapy a kuţelové uzávěry. Šoupátka osazená v zemi se ovládají prostřednictvím zákopově soupravy a vodárenského klíče. Klapy a kuţelové uzávěry se osazují vţdy jen v armaturních šachtách. Lze je ovládat ručně pomocí kolečka, nebo dálkově prostřednictvím elektromotoru a přenosového zařízení. ovládací armatura musí být osazena vţdy na kaţdé odbočce řadu. U delších řadů je nutné osazovat šoupátko ve vzdálenostech nepřesahujících 200 m a tím vytvářet samostatné sekce.



výtokový stojan – poţární odběrní místo na vodovodní síti, které musí mít schopnost dodat zasahujícím jednotkám minimálně 35 l.s -1 vody. Buduje se na vodovodních řadech min. DN 200 mm u objektů s vyšším poţárním nebezpečím. Má vysokou účinnost při zásahu. U starších vodovodních řadů s rizikem častých poruch je nutné v místě odbočky k výtokovému stojanu 37


uspořádat ovládací armatury tak, aby umoţňovaly variantní způsoby dodávky vody.

1 potrubní síť

4 tlakové spojky B 75 mm opatřeny víčky

2 uzávěr

5 šroubení pro sací hadice s víčky

3 vypouštěcí ventil

6 přívodní potrubí min. DN 125 mm Obrázek 12 Výtokový stojan [7]



plnicí místo – poţární odběrní místo určené k rychlému plnění. U zastavěného území, průmyslových areálů, průmyslových zón nebo objektů s vysokým rizikem vzniku poţárů a absencí dostatečného povrchového zdroje, je vhodné vybudovat

jedno nebo několik plnicích míst. Z kapacitních důvodů

zajišťujících průtok min. 60 l.s-1, nesmí být plnicí místo vybudováno na řadech menších neţ DN 500 mm, v krajním případě DN 250 mm. Při odběrech vody z řadů menší jmenovité světlosti hrozí nebezpečí nesplnění kapacitního výkonu, ale současně i výrazné zhoršení kvality pitné vody a následně úmyslné zastavení její dodávky pro spotřební a poţární účely.

38


1 potrubní síť

5 šroubení pro sací hadice s víčky

2 uzávěr

6 přívodní potrubí min. DN 125 mm

3 vypouštěcí ventil

7 kohout (ventil)

4 tlakové spojky B 75 mm opatřeny víčky

8 ohebné potrubí (délka cca 1m)

Obrázek 13 Plnicí místo [7]



hasičská mobilní technika – vozidla vybavená zařízením pro přímý zásah k hašení poţárů. Tato technika ve svém vývoji poznala zásadní proměny. Přešla od ručního pohonu a nízkého výkonu k nejmodernějším hasičským univerzálním vozům, které jsou schopny zvládat i nejsloţitější typy mimořádných událostí.. zasahuje úspěšně nejen při poţárech, ale i při dopravních nehodách, průmyslových haváriích a samozřejmě i při ohroţení přírody nebezpečnými látkami.

39


Obrázek 14 Hasičský automobil [8] 

vodovodní přípojka – zařízení, které přivádí pitnou a poţární vodu spotřebitelům a k poţárním odběrním místům vnitřních vodovodů. Jedná se o velmi často podceňované vodovodní zařízení, kterému není věnována dostatečná pozornost projektanty a majiteli nemovitostí. Při nevhodném návrhu dimenze (předimenzováno – poddimenzováno) způsobuje váţné problémy uţivatelům a v případech, ţe přivádí vodu k poţárním odběrům vody v domech a areálech můţe být i příčinou špatné funkce poţárního zabezpečení a nedostatku vody při poţáru.

Obrázek 15 Základní schéma vodovodní přípojky – vodoměr ve vodoměrné šachtě – situace [9]

40


6. Jaká nebezpečí hrozí obcím při rozsáhlém poţáru Jen málo občanů měst nebo obcí vnímá řadu rizik, která hrozí zastavěným územím při současném vzniku rozsáhlého poţáru a nedostatku vody z vodovodní sítě vodovodu pro veřejnou potřebu. Zkušenosti od nás, ale především ze zahraničí, jsou však varující. Velmi často právě nedostatek vody k hašení zvyšuje hmotné škody, které by mohly být niţší, kdyby tomu tak nebylo. Proto je vhodné této problematice věnovat alespoň trochu zvýšenou pozornost. Je to v zájmu všech. Největší předpoklady a ještě nekompromisní pohled má především dospívající mládeţ. Právě ta můţe často vidět ostře nedostatky, které dospělý pro řadu jiných starostí jiţ nevnímá. Jaká mohou být základní nebezpečí: 

nedostatek vody ve zdrojích nebo jejich znečištění,



poruchy na vodovodní síti,



stáří a inkrustace potrubí,



poškozená nebo nepřístupná poţární odběrní místa,



neznalost poţární účinnosti odběrních míst.

6.1. Nedostatek vody ve zdrojích nebo jejich znečištění Kaţdý občan své obce by měl znát odkud je pitná a poţární voda pro jeho dům dodávána. Při občasných procházkách v přírodě můţe třeba jen letmým pohledem zjistit, zda se neděje něco neobvyklého. Tyto informace mohou často zabránit rozsáhlým haváriím a výlukám v dodávce vody. Jaká zjevná a vizuálně zjistitelná nebezpečí hrozí zdrojům? 

u povrchových vod znečištění organickými a anorganickými látkami (olej, nafta, organická hnojiva atd.),



nepovolené skládky odpadků v blízkosti zdrojů vody.

Zvlášť nebezpečné pro plynulé dodávky pitné a poţární vody z hydrantové sítě jsou různé nepovolené skládky odpadů, především anorganických látek jako jsou oleje, barvy, ředidla apod. infiltrace látek do podloţí a následně do zvodnělých vrstev půdy mohou i dlouhodobě vyřadit z provozu podzemní zdroj vody. U povrchových vod mohou rovněţ způsobit vyřazení dodávek vody do spotřebiště, ale také současně ohrozit ţivot fauny v jejich přirozeném přírodním prostředí.

41


Obrázek 16 Skládka odpadŧ v prameništi podzemních vod [10] Velkým rizikem jsou i velmi často zcizené litinové poklopy jímacích objektů podzemních vod.

Vytváří nebezpečí, ţe do otvoru po poklopu spadne nějaké zvíře

a po uhynutí vlivem kontaminace dlouhodobě vyřadí studnu z provozu, ale i ohroţuje bezpečnost malých dětí. Kaţdé malé dítě je zvědavé, co se tam dole nachází za tajemství, a můţe si pádem přivodit velmi váţná zranění nebo ohrozit i vlastní ţivot.

Obrázek 17 Studna – jímání podzemních vod [11] Tato rizika mohou

bez velké námahy sníţit zvláště mladí lidé, kteří chodí rádi

do přírody. Moţná i vy při procházkách přírodou mimo krásných záţitků můţete zvýšit jistotu dodávek své vody pro spotřebu a poţární zabezpečení.

42


Obrázek 18 Lidé a příroda [12] 6.2. Poruchy na vodovodní síti Vzniku poruchy na vodovodní síti ţádný běţný občan nemůţe zabránit. Jejímu vzniku, nebo alespoň sníţení pravděpodobnosti jejího vzniku, můţe částečně zabránit pouze stavitel vodního díla pečlivým dodrţením technologie stavby a majitel vodovodní sítě dostatečnou preventivní údrţbou. Potíţe s přerušením dodávek vody však nedopadají na výše uvedené subjekty, ale především na jejich uţivatele, ke kterým patříš i Ty a Tvá rodina. Kaţdá porucha aţ na výjimky má svůj vývoj. Pokud spatříš vytékající vodu ze země, neváhej a informuj svou vodárenskou společnost nebo obecní úřad. Její včasné zachycení a odstranění podstatně zvýší komfort spotřebitelů a poţární bezpečnost obce. I ze zdánlivě malé poruchy mohou vzniknout velké komplikace.

Obrázek 19 Porucha na vodovodním potrubí [13] Komplikace, a to aţ několikadenní, přerušení dodávky pitné vody pro její uţivatele a poţární zabezpečení objektů mohou vzniknout v důsledku kontaminace vnitřního prostředí trubních rozvodů pitné vody závadnými látkami z okolního prostředí (oleje, soli, koliformní 43


a patogenní bakterie). Jedná se o jedno z největších rizik vyřazení zařízení z provozu. Reálně vniknutí kontaminujících látek se nedá zabránit, ale jen sníţit následná nebezpečí na minimum vhodnými technickými prostředky, uspořádáním armatur a organizací práce. 6.3. Stáří a inkrustace potrubí Kaţdé technické a technologické zařízení má svou ţivotnost. Jestliţe u strojů nové generace nepřesahuje ve většině případů 15 – 20 let, tak liniové stavby energetických sítí, ke kterým patří vodovody pro veřejnou potřebu, mají předpokládanou ţivotnost cca 70 let. Řada vodovodů v České republice v současné době jiţ dosahuje stáří 100 let, nebo je i starší. Tato skutečnost se samozřejmě projevuje v jejich technickém stavu. K nejváţnějším závadám patří vnitřní inkrustace potrubí.

Obrázek 20 Inkrustace vodovodního potrubí Inkrustace vznikly usazováním oxidů ţeleza a manganu především z prvopočátku vodárenství u pitných vod bez úpravy, nebo vlivem nedostatečného odstraňování těchto anorganických látek z pitné vody. Jiţ na první pohled je zřejmé, ţe mohou, a také reálně působí, v případě vzniku poţáru velké problémy s dodávkou vody do odběrního místa. U silně inkrustovaných řadů, viz Obrázek 20 Inkrustace vodovodního potrubí, sníţí kapacitu poţárního odběrního místa na minimum. Z těchto důvodů musí být starším vodovodním řadům a jejich odběrním místům věnována maximální pozornost. Zvláště důleţité je provádění zkoušek průtočnosti při současném měření hydrodynamického tlaku vody v místě odběru.

44


6.4. Poškozená nebo nepřístupná poţární odběrní místa Nejčastějším případem způsobujícím problémy hasičům při poţáru bývají poškozené nebo nepřístupné hydranty. K odstranění těchto závad můţe veřejnost i Ty přispět nejčastěji. Stačí trochu všímavosti a chuť pomoci. Kam však svou pozornost zaměřit. Nejlépe do následujících oblastí: 

označení hydrantu – kaţdý podzemní nebo nadzemní hydrant a vodárenské šoupátko k tomuto hydrantu musí být v terénu označeno tabulkami jejich umístění, jak je znázorněno na obrázku. Poškozená nebo zcela chybějící orientační tabulka znesnadňuje nalezení příslušného podzemního hydrantu v terénu a často jej reálně činí při i mírném zneviditelnění hlínou nebo jinými materiály nepouţitelným.

Obrázek 21 Tabulka hydrantu a ovládacího šoupátka Tabulka hydrantu je červená, tabulka ovládacího šoupátka k hydrantu je modrá. 

zimní období – při sněhové pokrývce, viz obrázek 3.8, bez přesného označení místa na tabulce se stávají téměř všechny podzemní hydranty nenalezitelné a tím i reálně vyřazené z provozu.

45


Obrázek 22 Zasněţená cesta 

poškozená odběrní místa – velmi častou příčinou vyřazení různých typů hydrantů z provozu je jejich úmyslné poškození vandaly nebo zloději kovů. Poškozený hydrant, zvláště u objektů s vysokým soustředěním lidí na jednom místě (nemocnice, kina, divadla, nákupní střediska apod.) můţe výrazně zvýšit při poţáru hmotné škody a často i ohrozit samotné ţivoty lidí.

6.5. Hydraulická účinnost odběrních míst Trochu odbornějším tématem je vaše pomoc při zjišťování případů, zda dané odběrní místo, především hydrant, splní očekávaný efekt při skutečném poţárním odběru. Samozřejmě vy nebudete provádět vlastní hydraulická měření. Na to je zapotřebí diagnostická a monitorovací technika. Ale můţete poloţit například dobrovolným hasičům nebo úředníku obce odpovědnému za poţární bezpečnost otázku, zda mají přehled o účinnosti hydrantů určených k poţárním odběrům.

Obrázek 23 Simulace poţárního odběru [13]

46


Obrázek 24 Situace měřících a kontrolních bodŧ [14] Obrázek znázorňuje, jak se vzrůstajícím poţárním odběru vody klesají tlaky ve vodovodní síti. Jejich pokles je nebezpečný zvlášť v případech výškových domů, ale způsobuje i případné zpomalení plnění cisternových hasičských vozů. Z uzlových a kontrolních bodů při prováděném měření lze zjistit, jaká rizika vznikají a zda jsou jen místního charakteru nebo postihují velkou část vodovodní sítě. Kdyţ poloţíte otázku nebo budete chtít vidět výsledek měření, minimálně docílíte, ţe se odpovědní lidé nad problémem zamyslí a téměř jistě zajistí nápravu. Zátěţové kontroly je zvláště nutné provádět na vodovodních řadech jmenovité světlosti DN 80 mm, které jsou součástí větevného systému a taktéţ na řadech DN 80 – 100 mm s niţším hydrodynamickým tlakem vody nebo délek přesahujících 500 m s jednostranným tokem vody.

6.6. Monitorování výroby a distribuce pitné vody Jedním z hlavních cílů provozování veřejných vodovodů je udrţení spolehlivosti dodávek vody pro spotřebitele a poţární zabezpečení staveb. Zranitelnost systému jako celku ;je však z různých přírodních a antropogenních příčin vysoká a následný negativní dopad na veřejnou infrastrukturu je nutno eliminovat na minimum. Jednou z moţností je trvalý monitoring technologicko-výrobních procesů a zvýšení spolehlivosti bezpečnosti objektů s otevřenou hladinou vody. Jejím zvyšováním se sniţuje pravděpodobnost přerušení dodávky vody do vodovodní sítě z kvalitativních důvodů.

47


Z poţárního hlediska monitoring výroby a distribuce vody přináší následující pozitiva v oblastech: 

výroba vody,



distribuce vody.

Výroba pitné a požární vody Má mimořádný význam má u malých a středních obcí a měst s jedním zdrojem vody. Prostřednictvím

dálkově

přenášených

technologických

dat

má

provozovatel,

a zprostředkovaně dle potřeby i HZS, ihned po vzniku mimořádné události informaci o přerušení výroby vody. Tato informace nabývá na významu v případech, kdy akumulace vody se nachází za spotřebištěm a je současně vzhledem k specifické spotřebě a hodinovému maximu nedostatečná. HZS tak můţe jiţ s předstihem provést technicko-organizační opatření pro jednotky v případě vzniku poţáru z jiného zdroje. Pokud není v obci v přiměřené vzdálenosti povrchový zdroj vody vhodný pro poţární potřeby, lze pro tyto účely vyuţívat i vodu z prameniště podzemních vod. U velmi hlubokých studní nebo vrtů je nutné znát hloubku volné hladiny vod pod terénem a na tuto alternativu čerpání se předem připravit. Distribuce pitné a požární vody Monitoring hydraulických parametrů na uzlových bodech distribuční sítě umoţňuje s dostatečným předstihem informovat HZS o změnách tlakových hodnot na vodovodní síti vzniklých v důsledku technických závad nebo havárií. Zaznamená je během několika sekund, v krajním případě minut a tím umoţní přijmout strategické rozhodnutí zabraňující vyprázdnění akumulací vody. Váţné riziko vyprázdnění akumulace spotřební a poţární vody v systému velmi často vzniká vlivem úniku vody ze skryté poruchy. Současně monitoring umoţní na základě vyhodnocení nových hydraulických parametrů sdělit, která odběrná místa v hydrantové síti mají sníţené tlaky vody a kde je situace stabilizovaná.

6.7. Posuzování poţárního zabezpečení prŧmyslových areálŧ a prŧmyslových zón Velké průmyslové areály dle svého charakteru mají zpravidla dva systémy dodávky vody. Pro standardní, tj. hygienické a spotřební účely, je pouţívána voda z veřejných 48


vodovodů, pro výrobní proces uţitková voda. Tato voda někdy zajišťuje i poţární bezpečnost staveb. V převáţné většině výrobních podniků a průmyslových zón je výlučně poţární bezpečnost zajišťována pitnou vodou z veřejného vodovodu. V mnoha případech, jak potvrzuje praxe HZS při zásahu v důsledku poţáru, poţární systémy nesplňují předpokládaný vypočítaný poţadovaný efekt. Příčin můţe být celá řada, hlavní bývají zpravidla následující: 

chybné napojení na veřejný vodovod,



hydraulické ztráty v rozvodném systému,



nevhodný typ fakturačního vodoměru,



sníţená průtočnost a tlakové ztráty.

6.7.1 Chybné napojení na veřejný vodovod Nejčastější příčinou nedostatku poţárního zabezpečení vnitřních poţárních rozvodů je statické posuzování detailu, tj. místa napojení, bez dalších strategických aspektů, které musí být jejich součástí. K nejdůleţitějším patří: a) Nedostatečné posouzení rizika přerušení dodávky pitné vody z vodovodní sítě, b) Podcenění skutečných moţností dodávky poţární vody ve vztahu: 

technický stav sítě,



způsob napojení na síť,



typ a dimenze fakturačního měřidla,

c) Způsob zajišťování spotřební a poţární vody při úplném dlouhodobém vyřazení její dodávky. Pokud uvedené aspekty nejsou při posuzování napojení poţárních rozvodů průmyslových areálů vzaty v úvahu, nebo jsou podceněny, nesplní zařízení dostatečný bezpečnostní efekt při poţárním zásahu. 6.7.2 Hydraulické ztráty v rozvodném systému Ztráty vody v systému poţárních i kombinovaných vnitřních rozvodů vody jsou nedílnou součástí provozních systémů. Se stářím rozvodů je nutno počítat s jejich zvyšováním. Optimálně by neměly překročit 8 – 10 % objemu realizované vody. Ve skutečnosti často činí u méně udrţovaných areálů aţ 50 % objemu nakoupené vody. Se ztrátami vody je nutno počítat jiţ při návrhu dimenze poţárních rozvodů na kaţdé vodovodní síti. 49


6.7.3 Nevhodný typ fakturačního měřidla Jednou z nejčastějších chyb, která způsobuje hydraulické sníţení výkonnosti poţárních hydrantů v areálech, je chybně navrţený typ fakturačního měřidla a jeho dimenze. Měřidla, převáţně vodoměry, musí splňovat poţadovanou přesnost měření, ale současně je nutné, aby splňovaly i poţadavek na minimální tlakové ztráty při maximálním průtoku při poţárním odběru. Základní sledované parametry jsou znázorněny na Obrázek 25.

Obrázek 25 Křivka tlakových ztrát vodoměru Spanner Pollux [17] V reálné praxi bývá často obtíţné, zvláště u neprůmyslových areálů, ale se zvýšeným poţárním nebezpečím, nalézt vhodný kompromis mezi průměrnou denní spotřebou a poţární bezpečnostní potřebou vody. Rozdíly mohou činit aţ 12 – 15 l.s-1. V případě, ţe měřidlo nemůţe splňovat současně poţadavky na přesnost a průtokové parametry především kombinovaných rozvodů (spotřební – poţární), je vhodné pouţít některý z typů sdruţených vodoměrů, viz Obrázek 26Obrázek 26 Sdruţený vodoměr [18].

Obrázek 26 Sdruţený vodoměr [18] 50


Dané měřidlo, i přes zvýšené nároky na provozní údrţbu, splní ze 100 % oba poţadavky, tj. přesnost měření dodávané vody v době hodinového maxima a současně kapacitní potřeby v době poţárního odběru nebo jiných poţadavků na maximální průtočnost. 6.7.4 Prŧmyslové zóny a jejich poţární bezpečnost Průmyslové zóny jsou v podstatě produktem 21. století. Částečně vytváří samostatné satelitní útvary se specifickými energetickými podmínkami. Začaly se rozvíjet se změnou z centrálně plánované ekonomiky na ekonomiku trţní. Jejich téměř ve všech případech společnou z poţárního hlediska nevýhodou je napojení na veřejné vodovody. Vzhledem k tomu, ţe se budují na okrajích zastavěných území, jsou napojeny na přivaděče vody nebo větevnou síť. V daných případech jiţ není podstatné, zda je jejich rozvodný systém zaokruhován nebo jej tvoří jedno odběrné místo. Riziko přerušení dodávek vody k hydrantovým soustavám je vysoké a vzniká vţdy při jakékoliv poruše na rozvodech v areálech nebo na veřejné vodovodní síti pitných vod. I kdyţ průměrná spotřeba středně velké průmyslové zóny nebývá velká, nelze ji nahradit z poţárního hlediska prostředky nouzového zásobování vodou. Sníţit tato vysoká rizika nenadálého přerušení dodávek vody pro spotřebu můţe účinně trvalý monitoring hydraulických hodnot pro dané systémy nebo pravidelná měření účinnosti rozvodů vody mobilní technikou různých výrobních typů. U zvlášť poţárně nebezpečných průmyslových zón je vhodné doplnit bezpečnost i výstavbou vlastního věţového vodojemu, který spolu s bezvadným technickým stavem vnitřního monitorovaného vodovodu zajistí 100% dodávku vody za všech potenciálních situací.

51


Obrázek 27 Hydroglobus Který z uvedených způsobů pouţít mělo by být odvozeno ze stupně rizika vzniku poţáru v objektech, jejich zabezpečení například stabilním hasicím zařízením a způsobem napojení na veřejnou vodovodní síť. Sledování a vyhodnocování průtokových veličin s vysokou pravděpodobností určuje, zda lze očekávat vznik poruchy a přerušení dodávek vody do hydrantové sítě a bezpečnostních systémů stabilního hasicího zařízení.

52


7. Zvolený zpŧsob zjišťování závad Pro zjišťování různých typů závad ohroţujících poţární bezpečnost staveb a zastavěných území jako celku není nutno mít specielní vzdělání. Stačí se v základu orientovat v technických pojmech uvedených v kapitole č. 3, základní lidská pozornost a chtít tuto bezpečnost zlepšit. Pro zvýšení efektu práce je vak vhodné si předem stanovit určitý způsob postupu. Jedna z moţných variant je následující: 

poţádám zadavatele projektu o provedení vstupního školení a případně rozšíření informací, které mě zajímají a nejsou uvedeny v tomto materiálu,



navštívím úřad příslušné obce, seznámím je se svým záměrem pomoci kontroly poţárních odběrních míst a dalších objektů, které mohou ohrozit poţární bezpečnost a vyţádám si informace, které budu chtít sledovat,



zkontroluji, zda místa, která jsem si vybral, odpovídají parametrům z tohoto materiálu. Pokud ne, výsledek nahlásím obci nebo hasičskému útvaru,



namátkově je vhodné si všimnout, zda se stav nezměnil nebo zda jiţ byly závady odstraněny,



pokud nikdo na mé upozornění nereaguje, dohodnu s vedoucím projetku další postup.

Samozřejmě můţe být zvolen i odlišný postup vedoucí ke stejnému cíli, tj. zvýšení poţární bezpečnosti. Moţná, ţe se prováděná kontrola mladými lidmi dospělým nemusí líbit. Velmi často pracují stereotypně a nechtějí na stylu své práce nic měnit. Ani tento, snad výjimečný postoj, vás nesmí od práce odradit. Vy, nová nastupující generace máte jedinečnou moţnost odstranit řadu přeţívajících nedostatků.

53


8. Kde získat potřebné vědomosti a informace K jakékoliv práce nebo zábavě je vhodné mít alespoň základní informace o jejím obsahu nebo zaměření. Člověk můţe provádět řadu činností i bez nich, ale často mnohokrát musí vymýšlet věci, které jsou jiţ známy. Často krátkým studiem nebo pouhým přečtením známých faktů lze ušetřit nadbytečných kroků. 8.1. Z vybrané odborné literatury Problematikou stavby a provozování veřejných a poţárních vodovodů se zabývá mnoho odborné literatury a státních norem. Pro vámi prováděné kontroly je to nadbytečné, pokud o problematiku nemáte enormní odborný zájem, ji studovat. Jen pro zajímavost si můţete přečíst kapitolu číslo 6 „Poţární zabezpečení měst a obcí vodou z vodovodní sítě“ publikace „Provozování distribučních sítí pitných vod“ z roku 2004 autorky Šárky Kročové nebo kapitolu číslo 11 „Poţární zabezpečení územních celků a průmyslových areálů“ z edice SPBI Spektrum uvedené pod názvem „Strategie dodávek pitné vody“ téţe autorky. 8.2. Ze semináře VŠB – TUO, Fakulty bezpečnostního inţenýrství Mnohem snazší je však účast na krátkém semináři zabývajícím se touto problematikou včetně ukázky skutečných zařízení a vysvětlení řady pojmů a moţností, jak chyby jednoduše rozpoznat a jak nadále postupovat. Ideální formou je před seminářem si pročíst výše uvedenou nebo jinou odbornou literaturu a při účasti na semináři s jiţ s kladením konkrétních dotazů.

54


9. Doslov Tato velmi zkrácená publikace svým obsahem naznačuje, jak se mohou mladí lidé zapojit do zvýšení ochrany svého města nebo obce. Z textu je zřejmé, ţe k tomu není zapotřebí znát spoustu technických informací a mít velké zkušenosti v oboru. Často jen upozornění odborných osob na malé chyby můţe zabránit vysoké škodě způsobené poţárem při současném nedostatku vody nebo poškozeném technickém zařízení pro hašení poţárů. A má taktéţ jednu přidanou hodnotu navíc. Pomůţe se vám orientovat v oblasti, kam směřovat své další studium a pracovní zařazení. Moţná na základě těchto zkušeností se stanete vysokoškolským studentem bezpečnostního inţenýrství a poţární ochrany. Pro tento směr jste moţná udělali jiţ první a správný krok. Jedná se o perspektivní studium v oboru, který má budoucnost bez ohledu na skutečnost, zda je hospodářská krize nebo právě probíhá konjuktura.

55


10. Seznam pouţité iteratury [1] Svaz vodního hospodářství v ČR, [online], [cit. 2007-08-15]. Dostupné z WWW: . [2] Zásobování města Brna vodou, [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: < http://kravihora.hvezdarna.cz/index.php?sekce=zasobovani_vodou >. [3] Český statistický úřad - A. VODOVODY, [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: < http://www.brno.czso.cz/csu/2003edicniplan.nsf/o/2004-03-2002-a__vodovody >. [4] Český statistický úřad – METODIKA OBYVATELSTVO, [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: < http://www.czso.cz/csu/redakce.nsf/i/pocet_obyvatel>. [5] Statutární město Olomouc, [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: < http://www.olomouc.eu/azer/pic/pitne_vody_big.jpg >. [6] Sdružení oboru vodovodů a kanalizací České republiky - SOVAK ČR, [online], [cit. 201003-17]. Dostupné z WWW: < http://www.sovak.cz/index.php?p=fotogalerie&gid=35 >. [7] ČSN 73 0873. Požární bezpečnost staveb: Zásobování poţární vodou. Praha: Český normalizační institut, 2003. 32s. [8] Poţáry.cz. [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: < http://www.pozary.cz/rubriky/technika/hasicske-vozy-z-anglie-aneb-dennisum-je-100let_12949.html >. [9] VODOSKolín, [online], [cit. 2009-09-25]. Dostupné z: WWW: . [10]

Podbořany net. [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: <

http://www.podborany.net/archive/aktuality/2007-05 >. [11]

KROČOVÁ, Š.: Provozování distribučních sítí pitných vod, VŠB, Ostrava

2004, ISBN 80-248-0606-1. [12]

Hnutí duha. [online], [cit. 2010-03-17]. Dostupné z WWW: <

http://www.hnutiduha.cz/lesy/?vyznam>. [13]

KROČOVÁ, Š.: Havárie a řízení vodního hospodářství, VŠB-TUO, Ostrava

2006, ISBN: 80-248-1246-0. [14]

Mapový server města Ostravy, [online], [cit. 2007-01-10]. Dostupné z WWW:

[15]

STRNADOVÁ, N., JANDA, V. : Technologie vody I. VŠCHT, Praha 1999.

ISBN 80-7080-348-7.

56


[16]

KOŢÍŠEK, F.: Hygienické minimum pro pracovníky ve vodárenství, SZÚ,

Praha 2006. [17]

Spanner Pollux Premex s.r.o, [online], [cit. 2009-01-09]. Dostupné z WWW:

[18]

Itron Czech Republic s.r.o. [online]. [cit. 2009-10-30]. Dostupné z WWW:

<www.actaris.cz >. [19]

Vyhláška MZ č. 248/2001 Sb. kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o

vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích). Sbírka zákonů 2001, částka 161 (2001)

57


11. Seznam obrázkŧ Obrázek 1 Dřevěné potrubí 2. polovina 19. století – Vratimov .............................................. 12 Obrázek 2 Elektrická dvojvrstva [15] .................................................................................. 25 Obrázek 3 Hydratační obal makromolekuly huminových látek [15] ...................................... 25 Obrázek 4 Vzorové schéma okruhové vodovodní sítě ........................................................... 31 Obrázek 5 Vzorové schéma větevné vodovodní sítě .............................................................. 32 Obrázek 6 Vzorové schéma kombinované vodovodní sítě ..................................................... 32 Obrázek 7 Vodní dílo Šance [1] ............................................................................................ 33 Obrázek 8 Čerpací stanice podzemních vod [2] .................................................................... 34 Obrázek 9 Vodovodní síť [5] ................................................................................................ 35 Obrázek 10 Věţový vodojem [6] ......................................................................................... 36 Obrázek 11 Nadzemní hydrant.............................................................................................. 37 Obrázek 12 Výtokový stojan [7] .......................................................................................... 38 Obrázek 13 Plnicí místo [7] ................................................................................................. 39 Obrázek 14 Hasičský automobil [8] ..................................................................................... 40 Obrázek 15 Základní schéma vodovodní přípojky – vodoměr ve vodoměrné šachtě – situace [9]................................................................................................................................. 40 Obrázek 16 Skládka odpadů v prameništi podzemních vod [10] .......................................... 42 Obrázek 17 Studna – jímání podzemních vod [11] ............................................................... 42 Obrázek 18 Lidé a příroda [12] ............................................................................................ 43 Obrázek 19 Porucha na vodovodním potrubí [13] ................................................................. 43 Obrázek 20 Inkrustace vodovodního potrubí ......................................................................... 44 Obrázek 21 Tabulka hydrantu a ovládacího šoupátka ............................................................ 45 Obrázek 22 Zasněţená cesta ................................................................................................. 46 Obrázek 23 Simulace poţárního odběru [13] ........................................................................ 46 Obrázek 24 Situace měřících a kontrolních bodů [14] ........................................................... 47 Obrázek 25 Křivka tlakových ztrát vodoměru Spanner Pollux [17] ....................................... 50 Obrázek 26 Sdruţený vodoměr [18]...................................................................................... 50 Obrázek 27 Hydroglobus ...................................................................................................... 52

58


12. Seznam tabulek Tabulka 1 Směrnice .............................................................................................................. 18 Tabulka 2 Rozdělení vod určených k úpravě [19] ................................................................. 21 Tabulka 3 Dělení dle povahy ................................................................................................ 23 Tabulka 4 Separační procesy ................................................................................................ 24

59


Autor:

doc. Ing. Šárka Kročová, Ph.D.

Katedra, Institut:

Katedra poţární ochrany

Název:


Místo, rok, vydání:

Ostrava, 2010, 1. vydání

Počet stran:

60

Vydala:

VŠB-Technická univerzita Ostrava

030

Tisk: Náklad:

40 ks

Neprodejné

ISBN 978-80-248-2204-4

60


61

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inţenýrství Katedra poţární ochrany

Recommend Documents