ZÁSOBOVÁNÍ VODOU ZPĚTNÉ VYUŽITÍ ODPADNÍCH VOD
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D.
- katedra technických zařízení budov -
1
Vznik a množství srážek Pro vznik srážek je důležitá teplota a tlak (nadmořská výška) : za podmínek nasycení vzduchu a dosažení rosného bodu vznikají kapky při zemi mlha, výše voda, nejvýše led Množství srážek = ekologický faktor území průměrný úhrn se zvyšuje s nadmořskou výškou maximum v Evropě kolem 2500m (Tatry, Alpy…) nad 2500m se projeví tzv. inverse srážek = pokles úhrnu Langův deštný faktor – poměr mezi mm/rok a teplotou -
2
1
Množství srážek 1 mm srážek = 1 litr vody na 1 m2 i, q, r(t) ………intenzita (vydatnost) srážky [mm/min] h, h(t) ………srážkové výšky, pulzy [mm] H, H(t) ………srážkový úhrn [mm] T ………doba trvání deště [min] Praha 2009 - dlouhodobý průměrný roční úhrn srážek je 532 mm, průměr za posledních 30 let (1977-2006)
3
Množství srážek - ČHMÚ Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) na území ČR monitoruje meteorologické veličiny pomocí klimatologických a srážkoměrných stanic Měří a průběžně pozorují všechny běžné meteorologické prvky (např. teplotu a vlhkost vzduchu, směr a rychlost větru, sluneční svit, srážky atd.) Standardní termíny měření odpovídají přibližně 7:00, 14:00 a 21:00 hodin středoevropskému času 4
2
Množství srážek - ČHMÚ
5
Množství srážek - ČHMÚ Přístroje na měření srážek : Totalizátor Ombrograf Člunkový srážkoměr Váhový srážkoměr Meteorologický radiolokátor (dešťový radar) Disdrometer *
6
3
Množství srážek – denní úhrny
7
Likvidace dešťových odpadních vod srážková x odpadní dešťová voda množství vody odváděné do kanalizace musí být ve smlouvě za odvod dešťové vody se platí !!!, jsou však různá legislativní osvobození od plateb : • silnice, dálnice • místní komunikace a účelové komunikace veřejně přístupné • plochy drah celostátních a regionálních • zoologické zahrady • nemovitosti určené k bydlení, mimo prostor určených k podnikání • domácnosti • kulturní památky a národní kulturní památky (uvedeno v § 20 • Zákona č.274/2001 o vodovodech a kanalizacích)
8
4
Likvidace dešťových odpadních vod vodné vodné je úplatou za pitnou vodu a za službu spojenou s jejím dodáním právo na vodné vzniká vtokem vody do potrubí napojeného bezprostředně za vodoměrem, a není-li vodoměr, vtokem vody do vnitřního uzávěru připojeného pozemku nebo stavby, popřípadě do uzávěru hydrantu nebo výtokového stojanu
stočné stočné je úplatou za službu spojenou s odváděním a čištěním, případně zneškodňováním odpadních vod právo na stočné vzniká okamžikem vtoku odpadních vod do kanalizace 9
Likvidace dešťových odpadních vod cena vody : Cena vodného a stočného je podle Cenového věstníku vydávaného Ministerstvem financí ČR zařazena mezi tzv. věcně usměrňované ceny. To znamená, že do ceny vodného a stočného je provozovatel oprávněn promítnout jen oprávněné náklady a přiměřený zisk.
náklady : nájemné za vodárenskou infrastrukturu náklady na energie mzdy a odvody odpisy provozního majetku poplatky za odběr vody, služby apod.
80% jsou fixní náklady
vývoj ceny : 1989 – 50 haléřů/m3 < < < < 2007 – 55 Kč/m3 -
za odběr ze zdrojů vody platí provozovatelé cca 3Kč/m3 vodárenská síť má cca 19% ztráty – 126 mil. kubíků vody ročně do kanalizace
10
5
Využití dešťových vod voda = energie dodaná do objektu za daným účelem Proč využívat dešťovou vodu : ekonomické důvody zvyšující se náklady na výrobu pitné vody – ČÍM MENŠÍ SPOTŘEBA, TÍM DRAŽŠÍ VÝROBA snížení nákladů na mycí prostředky případné snížení investice do sítí a ČOV menší náhrady za škody vzniklé záplavami !!!
11
Využití dešťových vod ekologické důvody: omezené množství zdrojů kvalitní pitné vody zadržení dešťové vody v místě spadu = zvýšení akumulační schopnosti dané lokality = snížení nebezpečí záplavových vln technologické důvody: dešťová voda - zdroj „měkké“ vody, výhodné: - pro praní = úspora pracích prášků, - pro zálivku = malý obsah solí, bez chloru - pro WC a instalace = min. usazování vodního kamene 12
6
Využití dešťových vod – naměřená spotřeba Potřeba vody v obytných budovách 100 l/os/den Roční potřeba vody v obytných budovách 15-35 m3/osobu Roční potřeba vody hotely, penziony 20-45 m3/lůžko Produkce srážkové vody 500-800 l/m2,rok
vyhláška č. 120/2011
13
Využití dešťových vod – virtuální spotřeba vodní náročnost (spotřeba virtuální vody) : 1 káva 2dcl = cca 140 litrů vodní náročnost výtisk barevného časopisu - 290 litrů vody hamburger - 2 400 litrů vody 1 kg sýra - 5 000 litrů vody kilogram hovězího - 15 000 litrů vody bochník chleba - 40 000 litrů vody osobní automobil - 150 000 litrů vody
14
7
Využití dešťové vody zachycení dešťové vody filtrace dešťové vody akumulace dešťové vody čerpání dešťové vody likvidace přebytku !!! 15
Prvky systému
16
8
Co je třeba k využití dešťové vody zachycení dešťové vody • • • •
velikost střechy a dalších odvodňovaných ploch použitá krytina – součinitel odtoku systém odvodnění určení ploch, které budou použity pro zachycení dešťové vody vzhledem k jejich znečištění
17
Co je třeba k využití dešťové vody filtrace dešťové vody • dešťovou vodu, která stéká okapem do akumulační nádrže, je nutné filtrovat • znečištění povrchu střechy (vyplavování materiálu krytiny, listí, ptačí trus!!!) • mikrobiologické rozbory ukazují částečné znečištění vody fekálními streptokoky a koliformními bakteriemi • rozbor dešťové vody po období sucha (1 měsíc) – největší koncentrace znečištění • podle požadované kvality vody volba filtrace
18
9
Co je třeba k využití dešťové vody akumulace dešťové vody • akumulační nádrže – probíhá sedimentace a čištění • problematika statiky, vyplavení, neutralizace, těsnosti • vliv materiálu - beton, sklolaminát, plast, ocel • kompaktní nádrže s vybavením
19
Co je třeba k využití dešťové vody čerpání dešťové vody – doplnění v případě nedostatku
20
10
Systém hospodaření střecha
WC
pračka
okap
filtr mechanických nečistot
jiné spotřebi če v domě
zahrad a
automatická doplňovací jednotka
domácí vodárna nebo čerpadlo s tlakovým spínačem
akumulační nádrž
srážková voda ze střechy srážková voda zbavená mechanických nečistot pitná voda pro doplňování chybějící vody do systému část srážkové vody s mechanickými nečistotami
kanalizace nebo zasakovací systém
bezpečnostní přepad nádrže spotřebiče
21
Podmínky pro návrh • předpokládaná kvalita vody • možnosti využití vzhledem k uvažované potřebě – na co všechno • lokalita – likvidace dešťových vod • řešení případného přebytku dešťové vody • optimalizace velikosti zásobníku • zařizovací předměty – kce pro napojení dvojího rozvodu (pračka, WC apod.) • dodržení norem – ochrana proti znečištění pitné vody 22
11
Dimenzování nádrže • potřeba vody x srážky • předpokládaná kvalita vody • možnosti využití vzhledem k potřebě – na co všechno • lokalita – likvidace dešťových vod • optimalizace velikosti zásobníku • zařizovací předměty – kce pro napojení dvojího rozvodu (pračka, WC apod.) • návratnost ??? • údržba systému 23
Množství srážek
24
12
Dimenzování nádrže – podle spotřeby vody
• počtu obyvatel v domácnosti n • spotřebě vody na jednoho obyvatele Sd - celková spotřeba veškeré vody na jednoho obyvatele za den [l] • koeficientu využití srážkové vody R - využití srážkové vody bereme jako náhradu x-procentní části z celkové spotřeby vody • koeficient optimální velikosti nádrže z - návrh zásoby na 2-3 týdny suchého období, obvykle bereme hodnotu 20 25
Dimenzování nádrže – podle srážek
Velikost nádrže
26
13
Poměr množství srážek a potřeby vody
27
Profily spotřeby vody
28
14
INTELIGENCE VYUŽITÍ - VAZBY • na počasí • na předpokládanou spotřebu vody • požadavky uživatele či technologie – zahrada (noční zavlažování)
INTELIGENCE VYUŽITÍ - UŽIVATEL • zásah uživatele - plná účast • zásah uživatele - nadřazený inteligenci • zcela v rukou inteligence X riziko selhání, zásah uživatele 29
Systémy hospodaření a řízení
Č
Č
Č
Č
30
15
„Ekonomická návratnost – teoretické odběry a srážky“ cena vody ve výhledu 10,15,20 let ? investice x inteligence systému (RD 10 - 80 tis.) velká závislost na počasí a profilu odběru !!! životnost systému – výměna některých prvků pozor na prostý výpočet návratnosti dešťová voda
pitná voda
průměrný úhrn
období sucha
31
Modelování zpětného využití dešťových vod
32
16
Modelování zpětného využití dešťových vod
33
Modelování zpětného využití dešťových vod
34
17
Modelování zpětného využití dešťových vod
35
ZÁSOBOVÁNÍ VODOU ZPĚTNÉ VYUŽITÍ ŠEDÝCH VOD
36
18
Zpětné využití odpadních vod ČSN 75 6780 Využití šedých a dešťových vod v budovách připravována norma zabývající se komplexně touto problematikou v normě jsou popsány požadavky na předčištění, skladování a zacházení s těmito vodami šedá voda = voda neobsahující fekálie a moč, tedy umyvadla, vany, sprchy, pračky, dřez... využití šedých odpadních vod odvod černých odpadních vod
využití dešťových odpadních vod
akumulace dešť. odpadních vod
přívod pitné vody
čištění šedých odpadních vod
MEZINÁRODNÍ ODBORNÝ VELETRH TZB VODA-KLIMA-VYTÁPĚNÍ 2013
Využití energie šedých odpadních vod VYUŽITÍ ENERGIE ZE ŠEDÉ VODY = dostatečné množství odpadní vody (průmyslové aplikace, sportovní zařízení, hotelové provozy...) nepřerušovaný průtok odpadní vody PŘEDEHŘÁTÁ VODA TV
OS TČ
TV
VÝMĚNÍK
ŠEDÁ VODA
SV
CENTRÁLNÍ ŘEŠENÍ
LOKÁLNÍ ŘEŠENÍ
MEZINÁRODNÍ ODBORNÝ VELETRH TZB VODA-KLIMA-VYTÁPĚNÍ 2013
19
Zpětné využití odpadních vod
39
20
