VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V BRNċ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV VODNÍHO HOSPODÁěSTVÍ OBCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF MUNICIPAL WATER MANAGEMENT
HOSPODAěENÍ S VODOU V BUDOVÁCH WATER MANAGEMENT IN BUILDINGS
BAKALÁěSKÁ PRÁCE BACHELOR’S THESIS
AUTOR PRÁCE
JOSEF KOZUB
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2012
Ing. RENATA BIELA, Ph.D.
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
ABSTRAKT V bakaláĜské práci se zabývám využitím šedých a dešĢových vod. V práci uvedeno srovnání využití v ýeské republice a zahraniþí a finanþní úspory vzniklé pĜi využívání tČchto vod. Dále je zde popsáno složení a povolené limity pro nakládání s tČmito vodami, jednotlivé metody úprav a akumulace zvlášĢ pro dešĢové a šedé vody. V každé kapitole jsou uvedeny doporuþené hodnoty a pĜíklady po aplikaci jednotlivých technologií a pĜíklady systému na využití šedých i dešĢových vod.
KLÍýOVÁ SLOVA Šedá, dešĢová, voda, recyklace, filtrace, využití
ABSTRACT This thesis deals with the use of gray water and rain. In this thesis is a comparison of utilization in the Czech Republic and abroad and the financial savings arising in the use of these waters. Composition and permitted limits for dealing with these waters, individual adjustment methods, particularly for the accumulation of rainwater and gray water. Each chapter lists the recommended values and examples for application of individual technologies and examples of the use of rainwater and gray water.
KEYWORDS Gray, rainwater, water, recycling, filtration, use
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
BIBLIOGRAFICKÁ CITACE VŠKP KOZUB, Josef. HospodaĜení s vodou v budovách. Brno, 2012. 59 s., BakaláĜská práce. Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodáĜství obcí. Vedoucí práce Ing. Renata Biela, Ph.D..
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval samostatnČ a že jsem uvedl všechny použité informaþní zdroje.
V BrnČ dne 24.5.2012 .………………………………………. podpis autora
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
PODċKOVÁNÍ Touto cestou bych rád podČkoval všem, kteĜí mi pomáhali s pĜípravou práce nebo mČ jakkoli podporovali bČhem jejího vytváĜení. Zejména bych pak chtČl podČkovat vedoucímu mé práce Ing. RenatČ Biele, Ph.D. za velice užiteþné rady, trpČlivost a výborné vedení pĜi vypracování. V neposlední ĜadČ všem pĜátelĤm a hlavnČ rodiþĤm, kteĜí mi umožnili studovat a po celou dobu studia mČ podporovali.
OBSAH 1
ÚVOD ........................................................................................................... 3
2
HOSPODAěENÍ S VODOU V ýR................................................................ 4
2.1
SpotĜeba vody v þr ............................................................................................................................. 4
2.2 Cena vody v þr .................................................................................................................................... 5 2.2.1 Vývoj ceny vody ....................................................................................................................... 5 2.3
Úspory vody ........................................................................................................................................ 6
3
ŠEDÉ VODY ................................................................................................ 8
3.1
Vlastnosti šedých vod ........................................................................................................................10
3.2
Požadavky na kvalitu šedých vod ....................................................................................................13
3.3 ZpĤsoby þištČní šedých vod ..............................................................................................................15 3.3.1 Jednotlivé kroky v procesu úpravy šedé vody .........................................................................17 3.4 Recyklace šedých vod........................................................................................................................18 3.4.1 Recyklace šedých vod pro zalévání .........................................................................................18 3.4.2 Recyklace šedých vod v budovách ..........................................................................................18 3.4.3 3.4.4
VnitĜní kanalizace pro odvádČní šedých vod ...........................................................................19 VnitĜní vodovod provozní vody ...............................................................................................20
3.4.5
ZpĤsoby recyklace tepla šedých vod........................................................................................20
3.4.6
Metody využívané k odbČru tepla ............................................................................................20
4
DEŠġOVÉ VODY ........................................................................................25
4.1
Vlastnosti dešĢové vody ....................................................................................................................25
4.2 Typy zneþištČní dešĢové vody ...........................................................................................................25 4.2.1 ZneþištČní v atmosférických srážkách .....................................................................................26 4.2.2 ZneþištČní nahromadČné na stĜechách bČhem bezdešĢného období .........................................27 4.2.3 4.3
ZneþištČní vzniklé po kontatktu s rĤznými materiály ..............................................................27
Požadavky na kvalitu dešĢové vody ................................................................................................27
4.4 ZpĤsob þištČní dešĢové vody ............................................................................................................28 4.4.1 Typy zaĜízení na þištČní a akumulaci dešĢové vody ................................................................29 4.4.2 Faktory ovlivĖující kvalitu vody a hygienu pĜi využívání dešĢových vod ...............................32 4.5
Zasakování dešĢových vod ...............................................................................................................32
1
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
5
4.5.1
Vsakování velkých objektĤ jako jsou prĤmyslové haly ..........................................................33
4.5.2
Vsakování u malých objektĤ jako jsou rodinné domy .............................................................34
MOŽNOSTI VYUŽITÍ ŠEDÝCH A DEŠġOVÝCH VOD ..............................36
5.1 Využití systému pouze na dešĢové vody ..........................................................................................36 5.1.1 PĜíklad využití dešĢové vody v rodinném domČ ......................................................................37 5.2 Komplexní systém na využití šedých vod ........................................................................................40 5.2.1 Technologie hotelu...................................................................................................................43
ZÁVċR ................................................................................................................45 6
POUŽITÁ LITERATURA .............................................................................47
SEZNAM TABULEK ...........................................................................................49 SEZNAM OBRÁZKģ...........................................................................................50 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLģ ...............................................51 SUMMARY ..........................................................................................................52
2
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
1
ÚVOD
Na úplný úvod je tĜeba Ĝíci, že šetĜení s vodou je správné a víc než na místČ. Zásoby pitné vody na Zemi se každým rokem zmenšují, a to ne jen vlivem špatného hospodaĜení s vodními zdroji, ale i v dĤsledku stále se zvyšujícího zneþištČní produkovaného pĜevážnČ lidskou þinností, pĜípadnČ i zvČtšujícím se odpaĜováním, které mĤže nastat v dĤsledku tzv. globálního oteplování. TémČĜ 97% vody na Zemi je tvoĜeno vodou moĜskou neboli slanou, která je pro vČtšinu rostlin a lidský organismus nepoužitelná. Další necelé 3% jsou vázány v ledovcích na jižním a severním pólu planety a jen 0,3% jsou k dispozici rostlinám a lidem. Bohužel zde nastává závažný problém s kvalitou a úpravou vody pro použití. Logicky se tedy nabízí snaha o využívání dešĢových neboli šedých vod v širším mČĜítku. Díky þemu dochází k šetĜení pitné vody a poklesĤm nákladĤ na její výrobu. Snižování spotĜeby vody tedy znamená úspory energie potĜebné na þerpání, þištČní a rozvod pitné vody, omezení množství vypouštČných odpadních vod a v neposlední ĜadČ snížení nákladĤ na vodné a stoþné. SpotĜeba pitné vody v domácnosti v souþasnosti ve vyspČlých státech pĜesahuje 100 l/os/den. Z celkového množství spotĜebované pitné vody je jen malé množství využito skuteþnČ na pití, vaĜení nebo umývání nádobí. V domácnosti se to pohybuje okolo 10%. Pro mnoho úþelĤ by staþila voda nižší kvality (dešĢová, filtrovaná použitá voda), kterou by nebylo tĜeba upravovat jako vodu pitnou.
3
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
2
HOSPODAěENÍ S VODOU V ýR
ýeská republika je významnou pramennou oblastí Evropy. Naším územím procházejí hlavní evropská rozvodí. Tudíž dopady našeho chování k vodním tokĤm, jejich zneþišĢování atd., pociĢujeme nejen my, ale i obyvatelé okolních státĤ. Hlavním zdrojem vody jsou atmosférické srážky, protože žádný významný vodní tok do našeho státu nepĜitéká. V ýR je upraveno pro použití ve vodárenství cca 800 milionĤ m3 vody roþnČ. Rozložení spotĜeby vody mezi domácnosti, prĤmysl zemČdČlství atd. je v ýR pĜibližnČ takovéto: • domácnosti 40% • ztráty ve vodovodních sítích 30% • prĤmysl 11% • zemČdČlství 1% • ostatní 18%
2.1 SPOTěEBA VODY V ýR SpotĜeba vody ýR v posledních letech klesá, minulý rok tomu nebylo výjimkou a došlo k poklesu z celkového objemu fakturované vody o 2,4 procenta na 492,5 milionu metrĤ krychlových. Navzdory tomu výbČr vodného a stoþného vzrostl o více jak dvČ procenta na 27,2 miliardy korun. PrĤmČrná denní spotĜeba vody klesla v loĖském roce bezmála o þtyĜi litry na 138 litrĤ na osobu za den. U samostatných domácností klesla tato spotĜeba o tĜi litry na 89,5 litrĤ. Pro zajímavost uvedu, že obyvatelé mČsta Prahy spotĜebovávají cca o þtvrtinu více vody než je celorepublikový prĤmČr. ýeši zaþali šetĜit vodou po jejím skokovém zdražení v 90. letech minulého století. Za posledních 20 let klesla denní spotĜeba vody na osobu o více než tĜetinu. S rostoucími cenami za vodné a stoþné, lidé zaþínají stále þastČji používat úsporná opatĜení, jako napĜíklad úsporné baterie, praþky þi myþky nádobí. S rozvojem moderních technologií dochází ke snižování spotĜeby vody v prĤmyslu nebo zemČdČlství. Na snižující spotĜebu má také vliv, že stále více lidí zaþíná používat vlastní studny. Vodou z vodovodu bylo v roce 2010 zásobeno 9,79 milionu obyvatel, což pĜedstavuje v ýeské republice 93,1 procenta obyvatelstva. Došlo tedy oproti roku 2009 k nárĤstu o 0,6 procenta. Délka vodovodní sítČ se prodloužila o 580 km na 73 488 km. Dále došlo
4
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
k nárĤstu podílu obyvatel žijících v domech napojených na kanalizaci, který dosahuje 85 procent. [1]
2.2 CENA VODY V ýR Navzdory poklesu spotĜeby vody, cena vody v ýR v roce 2011 dosahuje v nČkterých regionech cen jako v NČmecku. Šest z deseti vodárenských podnikĤ dostalo v roce 2009 pokutu za chyby v kalkulacích vodného a stoþného. PĜesto se zdražení ani v tomto roce nevyhneme. Na zvyšování ceny je nutné se dívat ze dvou rĤzných pohledĤ. Na jedné stranČ je každoroþní rĤst nákladĤ na výrobu vody, a na druhé stranČ je výrazný pokles spotĜebovávané vody, pĜiþemž fixní náklady zĤstávají stejné nebo se dokonce zvyšují. Fixní náklady, pĜedevším tedy platba nájmĤ za provoz vodohospodáĜských sítí, totiž tvoĜí na celkových nákladech vodárenských spoleþností významný podíl. V cenČ vod zĤstávají velké rozdíly podle regionĤ. Je to dáno tím, jaký zdroj vody vodárny využívají. Pokud se jedná o povrchový zdroj, je cena úpravy vody vyšší. Dále se také liší poplatky jednotlivým povodím za odbČr surové vody.
2.2.1
Vývoj ceny vody
Podle pĜedsedy pĜedstavenstva Sdružení odborĤ vodovodĤ a kanalizací Františka Baráka dojde v nejbližších 5-7 letech k vyrovnání cen se západní Evropou, tedy na 5 EUR, neboli 125 Kþ za 1 m3. RĤst cen vodárny obvykle vysvČtlují nutností investic do nových kanalizací þi þistíren vod. Tyto náklady prý dosahují až 50% celkových roþních nákladĤ. RĤst cen lze však vysvČtlit i dalšími vlivy, jako napĜ. zvýšené výdaje na platy, státem vybírané poplatky jako DPH a v neposlední ĜadČ poplatky za odebírání vod, jak už z povrchových nebo podzemních zdrojĤ nebo naopak za vypouštČní vody z þistíren. Jako pĜíklad bych uvedl, že pokud dojde ke zvýšení DPH na 20%, tak dojde k rĤstu ceny bez zásahu vodáren o deset procent. Do nákladĤ se zapoþítává i voda ztracená v distribuci.
Obr. 2.1 Srovnání vody vyrobené a fakturované [2]
5
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Jako pĜíklad zdražování bych uvedl mČsto Praha, kde se nyní platí 56,51 Kþ. Což je cena na tuzemské pomČry znaþnČ nízká. Oþekává se 5% zvýšení. PĜitom podle nČkterých odborníkĤ by mohlo být vodné v metropoli brzy zdraženo skokovČ. Podle pĜedsedy pĜedstavenstva Sdružení oboru vodovodĤ a kanalizací je nízká cena vody v Praze rozhodnutí politikĤ, zvýšení ceny o dvacetikorunu by zaplatilo novou þistiþku a potĜebČ odpovídá 70 Kþ/m3. [2]
cca
Tedy jak mĤžeme vidČt v pĜedcházející tabulce rĤst cen je znaþný, jen v mČstČ BrnČ došlo za posledních 8 let k nárĤstu ceny o 20 korun. A nic nenaznaþuje tomu, že by tento trend mohl ustat, takže jediným možným Ĝešením jak uspoĜit, je zmenšit spotĜebu pitné vody.
Tab. 2.1 Srovnání vývoje cen za 1m3 vodného a stoþného v BrnČ [3] 3
Obyvatelstvo i ostatní uživatelé [Kþ/m ] rok
ϮϬϬϯ
ϮϬϬϰ
ϮϬϬϱ
ϮϬϬϲ
ϮϬϬϳ
ϮϬϬϴ
ϮϬϬϵ
ϮϬϭϬ
ϮϬϭϭ
ϮϬϭϮ
celkem
44,68
46,91
48,79
49,98
49,98
53,97
56,68
57,2
60,17
64,3
vodné
20,9
21,88
22,77
23,32
23,32
25,18
26,45
26,7
28,06
29,99
stoþné
23,78
25,03
26,02
26,66
26,66
28,79
30,23
30,5
32,11
34,31
2.3 ÚSPORY VODY Úsporných opatĜení je nČkolik, od tČch nejjednodušších, jako napĜíklad namontováním úsporných hlavic, poĜízením nízkoenergetických praþek, myþek až po ty složitČjší, což jsou systémy na zachytávání a následné využití šedých a dešĢových vod. • PĜi holení, þištČní zubĤ nebo umívání rukou, je vhodné vypínat vodu, nebo za použití perlátoru navodit pocit silného proudu, popĜípadČ používat pákové nebo termostatické armatury. • Místo koupání ve vanČ se sprcha závislosti na velikosti vany se objem spotĜebované vody pohybuje okolo 100 – 200 litrĤ, zatím co pĜi sprchování je spotĜeba okolo 50 litrĤ • Další je použití úsporných sprchových hadic se stop ventilem, ve kterých neproteþe za minutu víc jak 15 l vody. • NejvČtších úspor v domácnosti mĤže þlovČk dosáhnout v kuchyni pĜi mytí nádobí. V pĜípadČ mytí pod tekoucí vodou proteþe bČhem 10 minut dokonce až 200 l. Nejlepším zpĤsobem je poĜízení myþky nádobí, která má spotĜebu ve tĜídČ A+ 10 – 15l, což je spotĜeba nČkolikanásobnČ menší.
6
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
• Zalévání trávníkĤ a rostlin dČlá zhruba 20% roþní spotĜeby vody. Možností ušetĜení je nČkolik, napĜ. zavedení systémĤ na zachytávání šedých vod nebo v pĜípadČ spotĜeby vetší jak 30 m3 za rok, namontování zvláštního vodomČru a díky tomu neplacení stoþeného. • Dalším dĤležitým aspektem je zajištČní dobrého stavu armatur a spotĜebiþĤ, protože jak je vidČt v tabulce 2.3, netČsnostmi dochází k obrovským ztrátám vody.
Tab. 2.2 Ztráty vlivem netČsností zaĜízení v domácnosti NDSDMtFt =DĜt]HQt
NDSDMtFt
NRKRXWHN NRKRXWHN VODEČ
VLOQČ
OGHQ
PURN
SURWpNDMtFt
SURWpNDMtFt
:&VODEČ
:&VLOQČ
NejvČtších úspor mĤžeme tedy dosáhnout díky kvalitnímu vybavení v domácnosti, dále pak vybudováním systému pro využití šedých, pĜípadnČ dešĢových vod na splachování, zavlažování trávníku atd.. Tento systém si již bohužel vyžádá rozsáhlejší zásah do vodovodní sítČ v budovČ, takže i vČtších nákladĤ na vybudování.
7
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
3
ŠEDÉ VODY
Ve veĜejnosti, díky pomČrnČ velké medializaci v posledních letech, vzniká povČdomí o možnosti dČlení vod. Po její chemické úpravČ se tato voda mĤže znovu využit v nČkterých pĜípadech, jako je splachování WC, zavlažování trávníkĤ, zalévání zahrady nebo mytí podlah. Bohužel díky všeobecnému názoru, že v našich oblastech je vody dostatek, je tato možnost brána spíše s nadhledem. Opak je však pravdou, pĜi neustálém rĤstu cen vody je logické, že si v nejbližších letech najde tato technologie uplatnČní. SamozĜejmČ si tato technologie najde nejvČtší uplatnČní v podnicích, kde je velká produkce šedých vod, jako jsou stravovací zaĜízení, hotely, koupalištČ nebo láznČ. V ýR jsou tyto systémy na samém poþátku rozvoje. Zatím jediný vČtší projekt, jednalo se o hotel, byl realizován v Praze v roce 2009. V ýeské republice není zatím schválena legislativa, která by se zabývala požadavky na kvalitu šedých vod. V okolních státech je šedá voda využívána již nČkolik let, a proto zde mají normy pro její využití. NapĜíklad v NČmecku je v privátní sféĜe dle oficiálních statistik prĤmČrná denní spotĜeba 127 l/(os.den). SpotĜeba v hotelích je pak obvykle mnohem vČtší. V závislosti na velikosti a vybavení hotelu a samozĜejmČ na rozsahu služeb (jestli provozují bazén, wellnes apod.) je spotĜeba na jednoho hosta (G) znaþnČ rozkolísaná. SpotĜeba ve tĜíhvČzdiþkovém hotelu je kolem 150 l/(G.den), v pČtihvČzdiþkovém pak 1000 l/(G.den) – podle firmy Intaqua. Jiné zdroje uvádČjí 150 – 600 l/(G.den). [4]
Obr. 3.1 PrĤmČrná spotĜeba vody v domácnosti[9]
8
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Z grafu na obr.3.1 je tedy patrné že více než 50% produkce veškeré odpadní vody z domácností je tvoĜeno vodou šedou. Množství vyprodukovaných šedých vod ve vybraných zemích kolísá mezi 57 a 75 l/EO.d a je pĜehlednČ zobrazeno v tabulce 3.1.
UK Malta USA USA USA USA NL DK D D D D D
13 15 -
17 16 -
13 9 19
Celkem l/(EO.d)
Úklid
Sprchy a vany
TČlesná hygiena
ZemČ
umývadla
KuchynČ a myþky
Tab. 3.1 Výsledky prĤzkumu pĤvodu a množství šedých vod [9]
28 25 13 38 32 47 40 50 40
-
Literatura
-
14 41 -2) 14 28 8 13 38 -2) 9 23 -2 3 74 25 10 -2 8 16 8 3 75 46 20 - 40 10 - 15 20 - 40 3 - 10 57 - 111 4 19 10 20 3 56 2) 8 12 40 5 65 12
13 -
40
5
70
Butler (1991, 1993) Gatt (1993) Hall et al. (1998) Siegrist et al. (1976) Laak (1974) Lingman et al. (1974) NIPPO (1992) Henze (1997) Möhle (1983) DVGW - Merkblatt W 410 (1995) Pöpel (1994) UBA (2005) Mehlart und Bullermann (2001)
1)
Dø 6 13 10 30 5 75 1) Výpoþet prĤmČrných hodnot je jen z hodnot zjištČných v NČmecku 2) Množství zjištČno v kategorii sprchy a vany
Definice šedých vod Šedá voda dostala svoje pojmenování podle nezamČnitelného zbarvení. Podle DIN 4045 (2003) je šedá voda komunální voda bez fekálií a moþe. NapĜ. jsou to vody z van, sprch, umývadel a výlevek. Za komunální vody od obyvatelstva se považují i vody z hotelĤ, restaurací a obdobných zaĜízení a míst, kde se shromažćují lidé (ATV, 1997). V tabulce 3.1 jsou množství šedých vod uvažovaných v jednotlivých zemích na jednoho ekvivalentního obyvatele do 111 l /(EO.den).
(dále
jíž
jen
EO).
Množství
kolísá
od
57
9
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Šedé vody dČlíme na 4 zdroje a to podle toho, kde vody vznikly nebo k þemu byly použity. • Neseparované šedé vody. • Šedé vody z kuchyní a myþek. • Šedé vody z praþek. • Šedé vody z umyvadel, van a sprch.[3]
3.1 VLASTNOSTI ŠEDÝCH VOD V následující tabulce 3.4 jsou uvedeny základní fyzikální a hydrotechnické parametry. Dále jsou zde uvedeny všeobecné hydrochemické parametry a také hodnoty BSK a CHSK. PomČr CHSK a BSK5 je zpravidla 4:1. To je ponČkud nevýhodné, jelikož je zde vČtší podíl hĤĜe odbouratelných organických látek, na rozdíl od klasických komunálních vod, kde je pomČr obvykle 2:1. Tyto hodnoty platí zejména pro odtok ze sprch a van, kde jsou ve velké míĜe používány mýdla a šampóny. U komunálních vod je obvykle pH 7-8, šedé vody z praní jsou zásadité s hodnotami pH 9-10, naproti tomu vody z klasických kuchyní jsou spíše kyselé nebo jen mírnČ zásadité pH 5 – 8,6. Teplota šedých vod je vyšší než u komunálních (18 – 36°C), jelikož zejména z hygienických dĤvodĤ se používá teplá voda. V dĤsledku zvýšené teploty dochází k rychlému rozvoji mikroorganismĤ. MČĜení obsahu NL a zákalu vypovídají o pĤvodu þástic a koloidĤ. Tyto látky jsou pak obvykle pĜíþinou problému pĜi úpravČ šedých vod. Šedé vody obsahují nerozpuštČné látky, jako napĜ. zbytky jídel, vlasy, vlákna, písek atd.. V tabulce 3.4 jsou patrné velké rozdíly hodnot u jednotlivých skupin, které jsou zpĤsobené pĜedevším rozdílným životním stylem. Konstatovat se ale dá, že nejménČ zatížené jsou vody ze sprch a mytí. Vody z kuchyní jsou díky vyšším obsahĤm zbytkĤ jídel hodnČ zatížené. Díky tČmto poznatkĤm mĤžeme šedou vodu dČlit na vodu vhodnou a podmínČnČ použitelnou pro recyklaci. Použitelná šedá voda tedy je ze sprch, umyvadel a van, podmínČnČ použitelná je z kuchyní.[4] Z tabulky 3.2, která se zabývá obsahem nutrientĤ je patrné, že dusík se v šedých vodách vyskytuje pĜedevším jako organicky vázaný (napĜ. v bílkovinách). Koncentrace amoniakálního, resp. oxidovaných forem dusíku (dusitany, dusiþnany) jsou v porovnání s koncentrací organického dusíku zanedbatelné. Množství fosforu pak závisí na zpĤsobu života obyvatelstva produkujícího šedou vodu a používání detergentĤ. NejvČtší koncentrace fosforu je obsažena v pĜípravcích do myþek nádobí, které jsou zahrnuty v kategorii praþek. Vysoké koncentrace jsou naštČstí v ĜadČ zemí, ýeskou republiku
10
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
nevyjímaje, již minulostí, protože jsou buć to zákonem zcela zakázány, nebo alespoĖ omezeny. Mikrobiologické zatížení v tabulce 3.3 pochází z mytí rukou, ze zpracování potravin a také z moþi pĜi sprchování. PrĤzkumy poukazují na to, že z mytí rukou nebo ze sprchování mohou být krátkodobČ vyšší koncentrace než z praní. Pro parametr pĜípadČ E.coli se jedná o rozdíl v jednom Ĝádu, pro koliformní bakterie pak ve dvou Ĝádech. Velmi zatížené mohou být pak vody z kuchyní, hlavnČ v þasech úpravy potravin, bohužel v literatuĜe jsou pro tyto hodnoty jen ojedinČlá mČĜení. V šedých vodách se nacházejí jen nepatrné koncentrace tČžkých kovĤ. Obvykle jsou pod hranicí požadovanou pro pitnou vodu. [9] Tab. 3.2 Koncentrace vybraných živin v šedých vodách [9]
Nutrienty [mg/l]
Praþky
Sprchy, vany, umývadla
KuchynČ, myþky nádobí
Neseparované šedé vody
N-NH4
<0,1-3,47
<0,1-25
0,2-23
-
N-NO2
0,1-0,31
<0,05-0,2
-
-
N-NO3
0,4-0,6
0-4,9
-
-
P-PO4
4-32
0,34-35
0,4-14
0,6-7,4
Ncelk
6-21
0,6-56,4
13-60
8-11
Pcelk
0,06-57
0,11-2,2
3,1-10
3,3-11
Tab. 3.3 Mikrobiologické zatížení šedých vod [9]
Praþky
Sprchy, vany, umývadla
KuchynČ, myþky nádobí
Neseparované šedé vody
Fekální koliformy
101-108
101-106
-
102-106
Celkové koliformy
101-108
101-109
-
105-108
E.coli
101-106
101-107
105-108
101-102
Streptokoky
101-107
101-106
103-108
102
-
102-108
-
Mikrobiologické parametry [KTJ/100ml]
Celkový poþet kolonií Pseudomonas aeruginosa Salmonella Cryptosporidium Giardia
n.n. n.n. n.n.
3
n.n.-10 n.n. n.n. n.n.
-
2
10 -105 n.n. -
11
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Tab. 3.4 Výsledky prĤzkumu pĤvodu a množství šedých vod [9]
Chemickofyzikální Jednotka parametry
Vany, sprachy, umývadla
Praþky
pH
[-]
9,3 - 10
A
5 - 8,6
Teplota Barva Zákal Plovoucí látky
[°C] [Pt/C] [NTU]
28 - 32 50 - 70 14 - 296
A A ABC
18 - 38 DK 60 - 100 A 20 - 370 ABEN
[mg/l]
79 - 280
ACG
7 - 120
TDS
[mg/l]
-
-
Vodivost
[S/m]
190 1400
A
[mg/l]
83 - 200
A
[mg/l]
-
BSK5
[mg/l]
CHSK
126 599 82 22000
ABDE
AGK
KuchynČ a myþky
Neseparovaná šedá voda
6,3 - 7,4
F
134 1300
-
6,1 8,4 -
FG
-
-
LMP -
EI
-
-
-
-
ADK
-
-
360 520
M
24 - 136
AE
20 - 340
F
-
-
-
18 - 52
E
-
-
-
-
48 - 682
AC
19 -200
AKN
669 - 756
H
[mg/l]
375
G
64 8000
GN
TOC
[mg/l]
100 280
C
15 - 225
E
-
-
-
-
RozpuštČný kyslík
[mg/l]
-
-
0,4 - 4,6
D
-
-
-
-
Sulfáty
[mg/l]
-
-
12 - 40
B
-
-
[mg/l]
9 - 88
A
3,1 - 88
ABK
-
-
[mg/l]
8,0 - 35
-
-
Alkalita (jako CaCO3) Tvrdost (jako CaCO3)
Chloridy (jako Cl) Oleje a tuky
26 - 1000 FG
A 37 - 97 AK Použitá literatura
A E I
Christova-Boal et al (1996) Burrows et al. (1991) Birks et al. (2004)
C G K
M
Tasanova et al. (2001)
O
B F
Rose et al. (1991) Shin et al. (1998)
D H
J
Ramon et al. (2004)
L
N
Jefferson et al. (2001)
P
41 194 495 623
39,8 88,5 16,3 33,4 -
MO LOP
M M -
Siegrist et al. (1976) Hargelius et al. (1995) Eriksson et al. (2002) Oldenburg und Otterpohl (2005) Santala et al. (1998) Butler et al (1995) Palmquist und Hanaeus (2005) Elmitwalli et al. (2003)
12
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
3.2 POŽADAVKY NA KVALITU ŠEDÝCH VOD Jak už bylo Ĝeþeno, v ýeské republice neexistuje žádná norma zabývající se šedými vodami, je tedy potĜeba þerpat hodnoty ze zahraniþí. Ve Velké Británii byla v roce 2010 pĜijata norma zabývající se problematikou šedých vod (BS 8525), která obsahuje doporuþení týkající se kvality šedých vod a jejich monitorování. [5] V této normČ se uvádí, že systémy na úpravu šedých vod musí být navrženy podle toho, k jakým úþelĤm se má voda využívat, a aby nedošlo k ohrožení zdraví lidí. ýasté testování kvality není nutné, ale bČhem údržby by mČlo dojít k otestování, aby byl ovČĜen výkon systému šedých vod. Pokud budou výsledky nežádoucí, je zapotĜebí odhalit problém se spotĜebou šedé vody. Testování systému ihned po uvedení do provozu se také nedoporuþuje, protože systém bývá naplnČn vodou z vodovodu a výsledky proto nejsou reprezentativní. Kvalita vody by mČla být sledována, zejména pak hodnoty, které jsou uvádČny v tabulce 3.5, u kterých je riziko ohrožení lidského zdraví. Dále pak v tabulce 3.6 pro parametry poskytující informace o jakosti vody a týkající se provozu systému. Výsledky bakteriologického monitorování by mČly být vykládány s odkazem na tabulku 3.7 a výsledky obecného monitorování s odkazem na tabulku 3.8 [5] Tab. 3.5 Orientaþní hodnoty (G) pro bakteriologické monitorování [6] PostĜikové aplikace
Parametr
Escherichia coli
Tlakové mytí, zahradní rozstĜikovaþ a mytí vozidel
BezpostĜikové aplikace
Splachová Zavlažování ní WC zahradA)
[poþet/ml] Legionella pneumophila
BezpostĜikové
aplikace
aplikace
250
250
Není zjištČno
BS EN ISO 9308-1
BS EN ISO 9308-3
Není zjištČno
100
100
Není zjištČno
BS EN ISO 7899-1 neb o 7899-2
BS EN ISO 7899-1
10
Nelze aplikovat
Nelze aplikovat
Nelze aplikovat
BS 6068-4.12
Nelze aplikovat
10
1000
1000
10
Blue Book Method 223 D [N2]
BS EN ISO 9308-3
[poþet/ml] Koliformní bakterie B) celkem
PostĜikové
Není zjištČno
[poþet/ml] StĜevní enterokoky
Praní
Testování
[poþet/ml] A) Pokud ošetĜené šedé vody b yly použity v zelináĜských zahradách, na domácí pĤdČ, pak informace o rĤstu tČchto plodin pĜed spotĜeb ou b y mČly b ýt poskytovány pro uživatele v pĜedávací dokumentaci. B) „Celková koliformní b akterie“ je ukazatelem provozního parametru pro interpretaci. Bakteriologické orientaþní hodnoty uvedené pro upravené šedé vody odráží potĜeb u kontrolovat kvalitu vyþištČné vody pro dodávky a užití.
13
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Tab. 3.6 Orientaþní hodnoty (G) pro monitorování obecného systému [6] BezpostĜikové aplikace
PostĜikové aplikace
Tlakové mytí, Splachová Zavlažování zahradní rozstĜikovaþ ní WC zahradA) a mytí vozidel
Parametr C)
Zákal [NTU] pH Zbytkový chlor [mg/l] Zbytkový brom
Praní
Testování
Typ systému
< 10
< 10
Nelze aplikovat
< 10
BS 1427
Všechny systémy
5–9,5
5–9,5
5–9,5
5–9,5
BS 1427
Všechny systémy
< 2,0
< 2,0
< 0,5
< 2,0
BS EN ISO 7393-2
Všechny systémy
0
< 5,0
0
< 5,0
Blue Book 218, Method E10 [N3]
Všechny systémy
[mg/l] C) KromČ tČchto parametrĤ b y mČly být všechny systémy kontrolovány na nerozpuštČné látky a b arvu. Upravené šedé vody b y mČly být vizuálnČ þisté, b ez plovoucích neþistot a nemá být prob lematická b arva pro všechna použití. Barva je ob zvláštČ dĤležitá pro automatické praþky.
Tab. 3.7 Interpretace výsledkĤ z bakteriologického sledování [6] Výsledek vzorku
D)
Stav
Výklad
Zelená
Systém pod kontrolou
od G do 10×G
Žlutá
PĜevzorkování potvrdí výsledek, prozkoumání þinnosti systému
> 10×G
ýervená
Pozastavit používání šedých vod dokud není problém vyĜešen
D) G = smČrné hodnoty (viz tabulka 3)
Tab. 3.8 Vyhodnocení výsledkĤ z monitorovacího systémuE) [6] Výsledek F) vzorku
Stav
Zelená
>G
Žlutá
Výklad Systém pod kontrolou PĜevzorkování potvrdí výsledek, prozkoumání þinnosti systému
E) Systém je pod kontrolou, pokud parametry jsou v úrovních, které uvádí tabulka 4. Pokud jsou hodnoty mimo uvedený rozsah, je nutné odebrat další vzorky. V pĜípadČ pĜítomnosti barvy nebo nerozpuštČných látek na nežádoucí úrovni je nutné prozkoumat fungování systému a pĜípadný problém vyĜešit. F) G = smČrné hodnoty (viz tabulka 3.5)
14
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Je tedy jasné, že kvalita šedých vod se bude lišit v závislosti na zpĤsobu používání van a sprch. Tedy po aplikaci povrchových látek dochází k rĤznému stupni zneþištČní šedých vod. K sledování stavu a úrovnČ zneþištČní šedých vod by mČlo dojít, pokud je to možné, vždy pĜed zahájením údržby. Dále pak, pokud to podmínky umožĖují, by mČlo dojit k vypuštČní systému a následnému propláchnutí pitnou vodou, aby se co nejvíce snížila možnost kontaminace personálu. Místa využití šedých vod by mČla být jasnČ oznaþena nápisem „Nepitná voda“, nebo zákazovou znaþkou viz obrázek 3.2.
Obr. 3.2 Znaþení na místech používání nepitné vody [6]
3.3 ZPģSOBY ýIŠTċNÍ ŠEDÝCH VOD Recyklování šedých vod zaþalo roku 1970. První systémy byly vyvinuty v NASA a používaly rozsévací zeminy s aktivní uhlíkovou absorpcí. Metody úpravy mĤžou být tedy rozdČleny do dvou skupin: • FyzikálnČ – chemické metody úprav: pískové filtry a membrány (mikrofiltrace a ultrafiltrace). Tyto metody jsou obvykle spojené se zaĜízením s UV záĜením pro koneþnou dezinfekci. Membránové filtraþní systémy jsou výkonnČjší než pískové filtry, protože eliminují zneþištČní organickými látkami a zákal. Jsou ovšem závislé na elektĜinČ, hlavnČ z dĤvodu dosáhnutí dostateþného tlaku. • Biologické metody: pĤsobí jako mikroorganismy schopné rozkladu minerálĤ. MĤžou to být membránové bioreaktory nebo aerobní biologické filtry. Tyto biologické metody umožĖují pĜimČĜenou redukci celkových koliformních bakterií, nepotĜebují elektrickou energii, protože není nutný žádný rĤst tlaku. PotĜebují ale dodateþnou dezinfekci.[7] Jednoduché dvoustupĖové technologie sestávají zpravidla z nerezového síta a dezinfekce pomocí slouþenin obsahujících chlór nebo UV záĜení a používají se tam, kde je nízká koncentrace nerozpuštČných látek. Riziková je pĜedevším dezinfekce, protože hrozí pĜi aplikaci slouþenin obsahujících chlór, kromČ ClO2, vznik chlorovaných uhlovodíku nebo chloraminu. Zákal u šedých vod zamezuje zpravidla aplikaci UV záĜení. Dalším
15
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
problémem je pak vznik nežádoucích pachĤ zpĤsobených pĜedevším vyšší koncentrací surfaktantĤ ĜádovČ nad 3mg/l. [9] Fyzikální procesy oproti tomu zvládají píková zatížení bakteriocidních látek (napĜ. bČlících þinidel), které mohou výraznČ ovlivĖovat následné biologické procesy a pĜitom produkovat vyþištČnou vodu té nejlepší kvality. Fyzikální procesy si bohužel nejsou schopny poradit s organickým zneþištČním odpadních vod. Proto jsou zpravidla kombinovány s koagulací, procesy iontové výmČny nebo ozonizací. U biologických procesĤ, které jsou doprovázeny membránovým þištČním, jsou vedle klasických aktivaþních procesĤ nejþastČji používány biofiltry. Kombinací výše uvedených postupĤ jsme schopni dosáhnout i nejpĜísnČjších limitĤ na kvalitu šedých vod. V další tabulce jsou uvedeny legislativní nároky na kvalitu šedých vod v zemích, kde je šedá voda již zaþlenČna v legislativČ. Jedná se o zemČ jako je Austrálie, NČmecko, Kanada, Velká Británie atd.. Tab. 3.9 Legislativní nároky na kvalitu recyklované šedé vody ve vybraných zemích [9]
Parametr BSK5 NL Zákal Celkové koliformy E.Coli Fekální koliformy Fekální streptokoky Pseudomonas aeruginosa Intenstinální enterokoky Volný chlór Sensorika Nasycení kyslíkem PrĤhlednost pĜi 254 nm
Jednotka
Austrálie
NČmecko
Kanada WHO Velká Británie
[mg/l] [mg/l] [NTU]
< 10 < 10 -
<5 -
< 10 < 10 <2
< 10 < 20 -
-
[KTJ/100 ml]
< 10
< 100
0
-
1000
[KTJ/100 ml]
-
-
0
-
250
[KTJ/100 ml]
-
< 1000
-
< 10
-
[KTJ/100 ml]
-
< 1000
-
-
-
[KTJ/ml]
-
<1
-
-
-
[KTJ/100 ml]
-
-
-
-
100
[mg/l]
0,5 - 2,0
> 0,5
-
-
[-]
-
bezbarvý, prĤzraþný, bez zápachu
-
-
-
[%]
-
> 50
-
-
-
[%]
-
> 50
-
-
-
16
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
3.3.1
Jednotlivé kroky v procesu úpravy šedé vody
Procesy úpravy šedé vody se liší podle následujícího použití a zneþištČní. NejþastČji používaný postup je rozdČlen do následujících bodĤ. 1. Primární filtr, urþený na eliminování hrubých neþistot jako jsou vlasy nebo vlákna. Je umístČn tak, aby ho bylo možné propláchnout. Neþistoty jsou odvádČny do kanalizace. 2. První komora je urþená k prvnímu stupni biologického ošetĜení vody. Obsahuje substrát, na kterém rostou mikroorganismy v aerobních podmínkách. Po urþité dobČ se proces opakuje. 3. ýíslo 2 na obrázku 3.3 je druhá komora urþena k biologickému ošetĜení vody. Má stejnou úlohu jako první komora a tvoĜí druhý stupeĖ þištČní. 4. ýísla 3 na obrázku 3.3 je prostor urþený k usazování sedimentujících þástic, které jsou následnČ odvádČny do kanalizace. 5. UV lampa þíslo 4 na obrázku 3.3 je instalovaná na vstupu upravené vody do kontejneru þisté vody. Takto upravená voda odpovídá kvalitČ vody vhodné ke koupání.
Obr. 3.3 Systém na þištČní šedých vod [7]
17
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
3.4 RECYKLACE ŠEDÝCH VOD Provozní voda se nejþastČji využívá ke splachování záchodĤ, zalévání zahrad nebo v menším mČĜítku k praní. PotĜeba vody pro splachování záchodĤ je v domácnosti cca 30% a v komerþních budovách až 60%. PotĜeba provozní vody v rĤzných stavbách je uvedena v tabulce 3.10. [9]
Tab. 3.10 PotĜeba provozní vody pro rĤzná využití v budovČ [9]
ZpĤsob využití provozní vody Záchody v domácnosti Záchody v administrativní budovČ Záchody ve škole Praþka v domácnosti Zaléváni zahrad
3.4.1
PotĜeba provozní vody Úsporná zaĜízení 24 l/(osoba.den)
Neusporná zaĜízení 45 l/(osoba.den)
12 l/(osoba.den) 22 l/(osoba.den) 6 l/(osoba.den) 12 l/(osoba.den) 12 l/(osoba.den) 20 l/(osoba.den) 2 cca 1 l/m (na plochu celé zahrady, i když se zalévá jen její þást
Recyklace šedých vod pro zalévání
Problematikou recyklace šedých vod za úþelem zavlažování se v ýeské republice zabývá norma ýSN 757143 Jakost vod, jakost vod pro závlahu. Z pĜedešlých tabulek vyplývá, že šedé vody obsahují rozdílné hodnoty koncentrací nerozpuštČných látek, solí, organických látek a patogenĤ. VČtšina jich vzniká pĜedevším pĜi praní prádla s využitím detergentĤ. Ty obsahují pomČrnČ velké množství rĤzných chemických slouþenin, jako jsou: • surfaktanty • bČlící þinidla • aditiva • pomocné prostĜedky. Z hlediska efektivních aplikací šedých vod na pĤdu je nutná pĜítomnost nČkterých solí obsahujících nutrienty, ideálnČ ve správném pomČru. Ideální pomČr je dĤležitý zejména z dĤvodu, abychom se vyhnuli nepĜíznivým nebo dokonce toxickým vlivĤm na rostliny. Pokud dojde ke zvýšené koncentraci bóru, sodíku, zinku, hliníku nebo pH je vyšší než 9, tak mĤže dojít k významnČ negativnímu vlivu na pĤdy.
3.4.2
Recyklace šedých vod v budovách
Z ekonomického hlediska je jasné, že k nejvČtším úsporám dojde pĜi kombinaci využití šedých a dešĢových vod u budov s možností velké spotĜeby bílých vod. Toto je pak patrné
18
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
na následujícím obrázku 3.4. RĤzné kombinace systému je pak nutné zvážit s ohledem na cenu a podmínky nakupované vody. [9]
Obr. 3.4 Schéma spoleþného využití srážkových vod a vyþištČných šedých vod [9]
ýásti systému šedé vody: 1 – jednotka na úpravu šedé vody, 2 – kanalizaþní potrubí šedé vody z koupelny k úpravČ, 3 – potrubí odvádČjící vodu z úpravny do akumulaþní nádrže, 4 – zpČtná armatura, 5 - oblouk, 6 – volný odtok, 7 – záložní zásobování vodou s elektromagnetickým ventilem ýásti systému dešĢové vody: 8 – stĜešní žlab, 9 – pĜepínání vody do vsakovacího zaĜízení/dešĢové kanalizace (pokud je akumulaþní nádrž plná), 10 – filtr v pĜístupné komoĜe Spoleþné þásti: 11 – akumulaþní nádrž, 12 – volitelná zápachová uzávČrka na odtoku, 13 – PĜepad, 14 – zpČtná armatura a zábrana proti škĤdcĤm, 15 – uklidnČný pĜítok, 16 – þidlo/plovákový spínaþ, 17 – ponoĜené þerpadlo s plovoucím sacím košem, 18 – zaĜizovací pĜedmČty s nepitnou vodou napĜ. WC, praþka, 19 – odtokový ventil na hadici pro zálivku, 20 – kontrolní jednotka s ochranou þerpadel proti chodu na sucho, 21 – potrubí rozvádČjící dešĢovou a upravenou šedou vodu, 22 – kanalizace
3.4.3
VnitĜní kanalizace pro odvádČní šedých vod
Pro vnitĜní kanalizaci platí ýSN EN 12056 a ýSN 756760. V ýSN EN 12056-2 je na oddČlení šedé a þerné vody pamatováno v systému vnitĜní kanalizace þ. IV. Podle této normy je pĜedpokládáno využití dvou oddČlených splaškových potrubí. Jedno slouží
19
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
výhradnČ k odvodu þerné vody z WC a pisoárĤ a druhé, odpadní potrubí, odvádí šedou vodu a pĜebyteþné vody z jímky. Všechny jímky a nádrže musí být odvČtrávány. [9]
3.4.4
VnitĜní vodovod provozní vody
VyþištČná šedá voda neboli provozní voda se nazývá voda bílá. Je to voda nepitná. Musí mít tedy oddČlený vodovod, který slouží k rozvodu této vody k výtokovým armaturám, splachovaþĤm atd… Navrhuje se, provádí a zkouší dle ýSN EN 806 a ýSN 73 6660. Nezbytné je oznaþení potrubí a výtokových armatur, které jsou urþeny pro rozvod bílých vod, na což pamatuje ýSN EN 806-4. Místa použití šedých vod by mČla být jasnČ oznaþena nápisem „Nepitná voda“ nebo zákazovou znaþkou (obr. 3.2). Potrubí pro rozvod provozní vody nesmí být v žádném pĜípadČ pĜímo spojené s potrubím pitné vody. V pĜípadČ Ĝešení doplĖování systému šedých vod pitnou vodou, je potĜeba systém pitné vody chránit proti zpČtnému prĤtoku šedých vod tak, aby nedošlo ke kontaminaci podle ýSN EN 1717. [9]
3.4.5
ZpĤsoby recyklace tepla šedých vod
Teplota šedé vody je závislá na mnoha rĤzných þinitelích, jako je návštČvnost zaĜízení, smČnovitost provozu atd. Z tohoto dĤvodu je tedy patrné, že nejvýhodnČjší je individuální posouzení u každého objektu. Z ekonomického hlediska bude tedy nejvýhodnČjší využití recyklace šedých vod v místech, kde dochází k vyššímu vypouštČní teplých šedých vod. Recyklací teplých šedých vod mĤžeme dosáhnout snížení nákladĤ: • na ohĜev TUV (teplé užitkové vody), • na ohĜev teplé provozní vody, • pĜípadnČ na vytápČní objektu.
3.4.6
Metody využívané k odbČru tepla
Odebírání tepla z odpadních vod se provádí lokálnČ nebo centrálnČ a to v závislosti na prĤtoku odpadní vody. Pro menší budovy, jako jsou rodinné domy, je z ekonomického hlediska výhodnČjší lokální rekuperace tepla, která reaguje na aktuální spotĜebu. V opaþném pĜípadČ je možno odpadní vodu akumulovat, následnČ z ní odebrat teplo a poté ji vypustit do stokové sítČ.
Lokální systémy Tyto systémy rekuperace tepla fungují na principu pĜedehĜívání studené vody pĜitékající do sprch nebo jiných systémĤ. Existují dvČ metody, a to:
20
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
• pĜedehĜev studené vody pro okamžitou spotĜebu, • pĜedehĜev studené vody do zásobníku TUV. ObČ tyto Ĝešení jsou nejvýhodnČjší pro rodinné domy a menší provozy. PĜedehĜev vody pro okamžitou spotĜebu je znázornČn na obrázku 3.5. Doba, od které je pĜedehĜátá voda k dispozici, je závislá na vzdálenosti výmČníku a délce potrubí. Teplota pĜedehĜáté vody dosahuje 20°C a tuto vodu je možné pĜímo napojit do okruhu sprch nebo umyvadel. Díky tomuto opatĜení dochází ke snížení spotĜeby TUV, protože ve smČšovací baterii dochází k pĜíznivČjšímu pomČru míchání TUV a pĜedehĜáté studeno vody. Tento systém je výhodnČjší než odvádČní pĜedehĜáté vody do zásobníku, protože nedochází k takovým tepelným ztrátám. Srovnávací návrhové hodnoty jsou uvedeny v tabulkách 3.11 a 3.12. PĜedehĜev studené vody do zásobníku teplé užitkové vody je druhou možností. V zásobníku pak dochází k dohĜívání vody na požadovanou teplotu. Zde lze pak využít stratifikace vody v zásobníku, to znamená teplo odvádČt do místa výmČníku, které má pĜíslušnou teplotu. [9]
Tab. 3.11 Kalkulace úspor pĜi použití pĜedehĜevu studené vody [9]
Kþ/rok
S pĜedehĜevem Kþ/rok
Kþ/rok
17479 14732 7661
13870 12128 6543
3609 2604 1118
ZpĤsob ohĜevu vody
Bez pĜedehĜevu
ElektĜina Plyn Tepelné þerpadlo
Rozdíl
Tab. 3.12 Vstupní informace pro kalkulaci[9]
Popis SpotĜeba teplé vody (40°C) Teplota studené vody v zimČ Teplota studené vody v létČ Teplota teplé vody Teplota pĜedehĜáté vody SpotĜeba tepla na ohĜev vody (10°C) SpotĜeba tepla na ohĜev pĜedehĜáté vody (20°C) Rozdíl
jednotka 0,328 m3/d 5 °C 15 °C 55 °C 20 °C 8100 kWh/rok 6285 kWh/rok 1815 kWh/rok
21
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Obr. 3.5 Možné zapojení lokálního systému pĜedehĜevu vody pro okamžitou spotĜebu
A – teplá užitková voda, B – pĜedehĜátá studená voda, C – teplá odpadní voda, D – ochlazená odpadní voda, E – studená voda, F – výmČník tepla
Centrální systémy Centrální systémy jsou vhodné pro vČtší objekty, které produkují vČtší množství šedých vod. V tČchto pĜípadech je odbČr vody kolísavý, proto dáváme pĜednost z ekonomického a technického hlediska shromažćování vody v akumulaþní jímce, která pak slouží jako zdroj tepla pro primární okruh tepelného þerpadla. Hlavní výhodou tohoto systému je jednoduchost tepelného výmČníku, který lze Ĝešit za pomocí plastových trubek nebo hadic, což má za následek nízké investiþní náklady. Naproti tomu zásadním problémem je, že nesmí dojít ochlazení vody pod bod mrazu, protože by mohlo dojít k zamrznutí jímky. Teplo z jímky mĤžeme tedy odebírat pouze v pĜípadČ splnČní požadovaného prĤtoku a teploty. V pĜípadČ, že dojde k pĜekroþení mezní teploty, je potĜeba zajistit tepelnému þerpadlu odebírání teploty z jiného zdroje tepla. V tomto uspoĜádání je možno dodávat teplo i do rozvodné sítČ tepelného vytápČní. Asi nejvČtší výhodou je možnost chlazení pomocí tepelného þerpadla v letních mČsících. V pĜípadČ, že spojíme všechny možnosti recyklace šedých vod, jejich þištČní a využití maximálního energetického potenciálu v domácnostech, mĤže vzniknout technologické schéma znázornČné na obrázku 3.6. V tomto systému je pĜedpokládáno mechanické
22
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
pĜedþištČní šedých vod pomocí jemného síta a jejich akumulace v zásobní nádrži. V této zásobní nádrži je umístČno tepelné þerpadlo, které pĜedává energii do zásobníku teplé užitkové vody. Mechanicky pĜedþištČná voda je poté pĜeþerpána do reaktoru s vestavČným membránovým modulem. Pokud je nízká produkce šedé vody, tak je zde zaveden bezpeþnostní pĜívod pitné vody, aby nedošlo k selhání systému. Šedá voda je vyþištČna pomocí membrán a je pĜeþerpána do akumulaþní nádrže vyþištČné vody. Zde je dodateþnČ ošetĜena UV lampou, díky þemuž dojde k hygienickému zabezpeþení. Po této úpravČ mĤže být šedá voda již využívána.
Obr. 3.6 Schéma uspoĜádání zaĜízení na þištČní šedých vod a získávání tepla [9]
1 – jemné síto, 2 – dávkování NAOH, 3 – pĜeþerpání šedé vody do reaktoru, 4 – tepelné þerpadlo, 5 – membránový filtr, 6 – dmýchadlo, 7 – þerpadlo permeátu, 8 – ponorné þerpadlo ATS, 9 – membránová tlaková nádoba, 10 - UV lampa, 11 – vyrovnávací nádrž šedých vod, 12 – reakþní nádrž, 13 – akumulaþní nádrž šedé vody, 14 – zásobník TUV, 15 – tepelný výmČník A – šedá voda, B – permeát, C – vyþištČná šedá voda do spotĜebištČ, D – pitná voda, E – teplá užitková voda TUV Maximální ekonomické zhodnocení znovuvyužití a recyklace šedých vod zahrnuje jejich recyklaci a energetické využití. Z dĤvodu nízkých koncentrací dusíku a fosforu není
23
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
recyklace nutrientĤ pĜíliš ekonomická. Z hlediska nakládání se šedými vodami po zahrnutí jak ekonomického tak technického hlediska je asi nejzajímavČjší: • recyklace spojená s þištČním, nejþastČji v membránovém reaktoru a pĜípadnČ dalším doþištČním pomocí pokroþilých oxidaþních procesĤ, biologie nebo UV záĜení, které je závislé na zpĤsobu využití (zavlažování nebo v budovách), • ekonomická recyklace jak pro malé domácnosti, tak pro velké kanceláĜské budovy, ale pĜedevším pro sauny, wellness a hotely.
24
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
4
DEŠġOVÉ VODY
DešĢová voda není sice pitná voda, ale je to nezávadná voda a hodí se pro mnohé užitkové úþely více, jak pitná voda. Za 10 rokĤ používání systému na využití dešĢových vod nebyl v EvropČ zaznamenán jediný pĜípad onemocnČní nebo jiného poškození, zpĤsobeného dešĢovou vodou v Rakousku, Švýcarsku nebo NČmecku se dešĢová voda v rodinných domech zachytává a využívá posledních 10 let. V nČkterých regionech je dokonce využívání dešĢových vod podporované státními dotacemi.
4.1 VLASTNOSTI DEŠġOVÉ VODY V mechanicky odfiltrované dešĢové vodČ registrujeme zanedbatelný obsah rozpuštČných cizorodých látek. Podle dlouhodobých mČĜení se v 1000 gramech vody nachází pod 0,009 gramu iontĤ jako je vápník, sodík, hoĜþík atd., a tČžkých kovĤ jako je mČć, zinek nebo olovo je zde ještČ ménČ, koncentrace se pohybuje pod hranicí 0,001gramu. Organické látky jsou na tom podobnČ, také pod hranicí 0,001 gramu. Jedná se tedy o minimální množství. Pro porovnání napĜíklad v pĜírodních minerálních vodách jako je Mattoni pĜesahuje koncentrace 0,02 gramu na litr, což je o poznání více. Co se týþe výskytu kyselých dešĢĤ, ten je v oblastech s hustou prĤmyslnou výrobou díky pĜísným ekologickým limitĤm minulostí. BČžnČ distribuovaná pitná voda je voda tvrdá, na rozdíl o dešĢové vody, která je mČkká, þímž se hodí na mnoho úþelĤ více jako pitná voda: • Velmi dobré rozpouštČcí vlastnosti, proto je výborná na praní, umívání dlažby, þištČní atd.. • Díky nízkému obsahu minerálních látek, po vypaĜení nezanechává bílé stopy, hodí se proto na umývání oken, aut, výloh. • Další výhodou je, že neobsahuje chlór, a má vyšší teplotu než voda z distribuþní sítČ, proto se hodí na zavlažování trávníku, nebo zalívání rostlin. • Je to mČkká voda, proto nedochází k zanášení trysek zahradní techniky vodním kamenem a v pĜípadČ fontán nedochází k zanášení pracích spirál. • Je to destilovaná voda, proto je vyprané prádlo dokonale zbaveno zbytkĤ pracího prášku, je mČkké a nevyžaduje dodateþnou úpravu za pomoci aviváže.
4.2 TYPY ZNEýIŠTċNÍ DEŠġOVÉ VODY PĜi výpoþtu zneþištČní akumulované dešĢové vody je zapotĜebí znát délku tzv. bezdeštného období, dále pak intenzitu atmosférických srážek, a v neposlední ĜadČ objem
25
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
dešĢového odtoku. K výraznému snížení látkového zneþištČní se dá dosáhnout oddČlením prvních 1-3mm srážek. Vzhledem k tomu, že k tvorbČ dešĢových mrakĤ dochází vlivem odpaĜování vody z hladin moĜí, jezer, Ĝek atd., mohla by se dešĢová voda považovat za vodu destilovanou. Bohužel ihned pĜi vstupu do atmosféry, dochází ke kontaktu s jinými chemickými látkami, které obsahuje atmosféra. Její kvalita je tedy výraznČ ovlivnČna zneþištČním ovzduší v dané oblasti. ZneþištČní již zachycené dešĢové vody je trojího pĤvodu: • RozpuštČné a nerozpuštČné látky v atmosférických látkách. • ZneþištČní, které se bČhem bezdeštného období nahromadí na povrchu území a bČhem dešĢové události je odvádČno s dešĢovou vodou. • ZneþištČní, které vzniká pĜi kontaktu dešĢové vody s materiály na povrchu území.[8]
4.2.1
ZneþištČní v atmosférických srážkách
Atmosféra obsahuje mnoho škodlivých látek, které se do ní dostávají lidskou þinností. NejvČtší koncentrace je pak v prĤmyslných oblastech, nebo v okolí velkých mČst. BČhem deštČ dochází mezi vodou a tČmito látkami k reakci a následnému þištČní atmosféry. DešĢová voda tedy není þistý kondenzát, obsahuje pĜedevším antropogenní zneþištČní kouĜovými plyny a dopravou. V atmosféĜe obsažené látky jsou pĜenášeny na velkou vzdálenost a v dešĢové vodČ se tedy projevují z lokálního zneþištČní.
vlivy ze
vzdálených
oblastí
tak
i
Kyseliny a kyselinotvorné látky jako je kyselina sírová, dusiþná, chlorovodíková, jsou pĜevážnČ antropogenního pĤvodu a pĜevažují nad zásaditými látkami jako napĜ. uhliþitan vápenatý a hoĜeþnatý nebo amoniakální dusík, které se do atmosféry dostávají z pĜirozeného prostĜedí. Zdrojem kyselin jsou pak zejména tyto slouþeniny SO2, H2S, N2O, NO a NO2, které vznikají ze spalování fosilních paliv, ve spalovacích motorech nebo taky mikrobiální denitrifikací. Chlor se do ovzduší dostává pak spalováním umČlých hmot obsahující PVC. Zdrojem zásaditých látek je zemČdČlství a to hlavnČ díky aplikaci hnojiv. V následující tabulce 4.1 je pak vidČt prĤmČrné složení srážek pro ýeskou republiku. Tab. 4.1 Chemické složení srážek v ýR - prĤmČrné hodnoty koncentrací namČĜené ýHMÚ ve stanici Košetice v roce 2004 [8] mg/l
Ca
Mg
Na
K
NH4+
SO42-
Cl-
N03-
Fe
Mn
Pb
Zn
F
0,37
0,06
0,25
0,19
0,9
1,7
0,31
2,4
0,017
0,007
0,002
0,007
0,012
26
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
4.2.2
ZneþištČní nahromadČné na stĜechách bČhem bezdešĢného období
Pro stĜešní plochy je déšĢ v podstatČ jediným zpĤsobem þištČní. Tedy do dešĢových vod se dostávají všechny látky, které se bČhem bezdeštného období nahromadí na povrchu stĜech. Jsou to pak rozpuštČné kysliþníky CO2 a SO2, a kolísající podíl organických látek jako napĜ. pyl, popel, ptaþí trus a choroboplodné zárodky. Choroboplodné zatížení je ovšem velice nízké, a proto pokud se bude s dešĢovou vodou zacházet zodpovČdnČ, tak by nemČlo dojít k ohrožení zdraví.
4.2.3
ZneþištČní vzniklé po kontatktu s rĤznými materiály
Posledním typ zneþištČní, které se dostává do dešĢových vod, je závislé na typu povrchu, po kterém stéká. Toto zneþištČní je zpĤsobováno opotĜebením stavebních materiálĤ díky povČtrnostním vlivĤm. Z tČchto materiálĤ se pak uvolĖují þásteþky stĜešních krytin, betonĤ, kovĤ, barev, asfaltu apod. Tyto þástice tvoĜí znaþnou þást zneþištČní v dešĢovém odtoku. Je tedy jasné, že rozsah zneþištČní je závislý na technickém stavu budov. NČkteré typy materiálĤ, jako je eternit nebo lepenka, mohou uvolĖovat nežádoucí látky. Pokud tedy dojde ke kontaminaci dešĢového odtoku pesticidy, musí být zaústČn do kanalizace s odtokem na þistírnu odpadních vod. Z nátČru stĜech a okapĤ se uvolĖuje rozdílné množství þástic opČt závislé na místních podmínkách. U kovových látek dochází vlivem povČtrnostních podmínek ke korozi uvolĖování toxických látek jako je mČć, zinek a chrom. Tedy v pĜípadČ plánovaného využívání dešĢové vody je lepší se vyvarovat tČmto materiálĤm, a pokud to místní podmínky dovolí, využít v co nejvČtší míĜe inertní materiály.
4.3 POŽADAVKY NA KVALITU DEŠġOVÉ VODY PĜi užívání dešĢové vody nesmí dojít k: • Ohrožení zdraví uživatele. • Ohrožení kvality pitné vody (v dĤsledku chybných instalací). • Omezení komfortu užívání vody. • Kontaminaci životního prostĜedí, pĜedevším pĤdy a podzemní vody. [8]
V tabulce 4.2 jsou uvedeny rozdílné požadavky na kvalitu dešĢové vody vzhledem k jejímu plánovanému využití.
27
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Tab. 4.2 Požadavky na dešĢové vody z hlediska jejich využití [8]
Požadavky na složení dešĢové vody ze stĜech
Druh zneþištČní Závlahy NerozpuštČné látky
Inertní NL jsou neškodné
Úklid PĜi vyšších koncentracích nevhodné
Inertní a lehce Organické látky odbouratelné jsou neškodné Nebezpeþí akumulace v pĤdní vrstvČ
Pesticidy
Ohrožení rostlin a pĤdních Zpravidla bez organismĤ významu
Barva Zápach
Zpravidla bez významného vlivu
Agresivita vody
Celkové posouzení
DešĢová voda ze stĜech je þasto mnohem vhodnČjší než pitná voda
Praní prádla Zpravidla nutná úprava (filtrace)
Zpravidla bez významu V obvyklých koncentracích bez významu
TČžké kovy
Mikroorganismy
WC
Zpravidla bez Zpravidla bez významného významného vlivu vlivu Nebezpeþí obarvení Zpravidla bez Zpravidla bez významu významu Podle složení vody a typu praþky V pĜípadČ nadbytku dešĢové vody a v Použití Použití zpravidla bez zpravidla bez kombinaci s pitnou vodou omezení pro poslední fázi pracího omezení procesu
4.4 ZPģSOB ýIŠTċNÍ DEŠġOVÉ VODY Chceme-li používat dešĢovou vodu pĜedevším na zahradČ na zalévání nebo na mytí auta, postaþí systém, nevyžadující žádnou zvláštní filtraci vody. Je vhodné pouze zabezpeþit, aby do akumulaþní nádrže nebylo splavováno listí a další vČtší neþistoty, které by nádrž zanášely. Využití dešĢové vody napĜ. na praní už vyžaduje podstatnČ kvalitnČjší filtraci.
28
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
PĜi þištČní dešĢové vody se uplatĖují dva procesy: • filtrace • sedimentace Sedimentace probíhá buć v samotné akumulaþní nádrži na dešĢovou vodu, nebo v nádrži usazovací, pĜedsazené nádrži akumulaþní. Pro filtraci mĤžeme použít dva typy filtrĤ - interní nebo externí. Externí filtry jsou samostatné filtraþní šachty, které se napojují mezi okapový svod a jímku. Zpravidla umožĖují spojení dvou vČtví okapových svodĤ a po pĜefiltrování vody umožní odtok þisté vody do jímky a v pĜípadČ samoþistících filtrĤ, odtok pĜebyteþné vody a neþistot do kanalizace. Interní filtry jsou umístČny uvnitĜ nádrže, mají jeden pĜítok, odtok vyþištČné vody do nádrže a možnost napojení pĜepadového sifonu pro odtok pĜebyteþné vody. Používáme-li dešĢovou vodu na praní, nebo splachování WC, kde voda prochází jemnými tryskami, je možné použít jemný filtr pro montáž do tlakového potrubí za þerpadlem.
4.4.1
Typy zaĜízení na þištČní a akumulaci dešĢové vody
Filtraþní podokapový hrnec Je urþen pro filtraci vody z jednoho okapového svodu. PĜi instalaci se zapouští do zemČ a ukládá se na vrstvu betonu nebo štČrku. TČlo filtru mĤže být tvoĜeno ze silnostČnného polypropylenu. Filtrace je zajišĢována sítkem, na kterém je umístČna cca 5 cm vrstva filtraþního materiálu (kameniva), na jejichž povrchu se zachytávají neþistoty. Mezi kamenivem a filtraþním sítkem je umístČna filtraþní vložka z netkané textilie. Tento typ filtrĤ je urþen pro vodu na zavlažování, na doplĖování rybníþkĤ nebo na vsakování.
Obr. 4.1 Filtraþní hrnec
29
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Okapový filtr Nasazuje se na okapový svod. Okapové filtry jsou urþeny k odfiltrování hrubších neþistot jako je listí, klacíky, plody ovoce, mech apod. Jemné þásti jako prach, písek apod. se sice z þásti mohou na filtru zachytit, ale z þásti propadnou a budou sedimentovat na dnČ nádrže. Filtry jsou samoþistící a není tedy potĜeba jejich kontrola a údržba. Neþistoty jsou odplavovány zbytkovou vodou do kanalizace.
Obr. 4.2 Svodové okapové filtry [6]
Košíþkové filtry Universální košíþkové filtry jsou vhodné pro všechny druhy využití dešĢové vody. Košíþková filtrace zajistí 100% výtČžnost pĜefiltrované vody, neboĢ na rozdíl od samoþistících filtrĤ proteþe veškerá voda skrz filtr do nádrže. Košíþky je možné použít jak samostatnČ, tak jako souþást filtraþní šachty. SamostatnČ zavČšený košíþek pĜedstavuje technicky nejjednodušší a cenovČ nejpĜíznivČjší filtraþní jednotku. Nevýhodou je nutnost údržby a snížení využitelného objemu nádrží. Jednou možností využití košíþkového filtru je umístČní sítka do tČlesa filtru. Filtraþní jednotka je tvoĜena plastovým sítkem s poutkem pro snadnou manipulaci. Tato varianta má 3 pĜedpĜipravené otvory, dva nad úrovní síta a jeden pĜi dnČ. Otvory nad sítem jsou prakticky ve stejné úrovní a lze je použít jako nátok a pĜepad do kanalizace nebo jako dva nátoky od dvou okapových svodĤ (v tomto pĜípadČ musí mít jímka vlastní pĜepadový otvor).
30
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Obr. 4.3 Filtraþní koš v tČlese filtru [6]
Skladování zachycené dešĢové vody Filtrováním dešĢové vody pomocí rĤzných filtrĤ dochází k odstranČní neþistot a v nich pĜebývajících bakterií. DešĢový odtok je zaústČn do nádrže (cisterny). K udržení hygieny zachycené vody také pochopitelnČ pĜispívá, pokud je zachycovaná dešĢová voda uskladnČna na chladném místČ a není vystavena pĜímému sluneþnímu záĜení. Nádrže na povrchu terénu jsou vČtšinou levnČjší, jsou však vystaveny vlivu kolísání teplot, svČtla a eventuálnímu zneþištČní. Z tČchto dĤvodu se doporuþují (pĜedevším u nových nebo rekonstruovaných objektĤ) cisterny umístČné v zemi.
Obr. 4.4 Akumulaþní nádrž [6]
31
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
UmístČní nádrží ve sklepech se nedoporuþuje (vliv vyšší teploty a event. svČtla), pokud se voda ve sklepČ skladuje, nemá teplota sklepního prostoru pĜesáhnout 18°C, aby nevzniklo nebezpeþí rozvoje mikroorganismĤ. Pro vodu v cisternách platí zásada: pokud možno nejménČ svČtla a nejnižší možná teplota. Také se doporuþuje z hygienických dĤvodĤ neskladovat vodu v akumulaþní nádrži pĜíliš dlouho.
4.4.2
Faktory ovlivĖující kvalitu vody a hygienu pĜi využívání dešĢových vod
Mezi faktory ovlivĖující kvalitu vody a hygienu pĜi užívání patĜi: •
jímání ze stĜešních ploch bez zvláštních zatížení, napĜ. holubĤ,
•
filtraþní systém mezi záchytnou plochou a dešĢovým zásobníkem,
•
sedimentace v zásobníku vlivem uklidnČného pĜítoku,
•
ochrana proti pĜístupu svČtla do zásobníku,
•
tČsné zakrytí zásobníku,
•
ochrana zásobníku pĜed plyny ze stok,
•
ochrana zásobníku proti hmyzu a vzdutí z kanalizace,
•
odbČr dešĢových vod alespoĖ 15 cm nade dnem zásobníku,
•
pravidelné kontroly a údržby zaĜízení.
Pokud jsou tyto faktory brány na zĜetel a zaĜízení na dešĢové vody zĜízeno a udržováno podle stavu technologie, jsou dešĢové vody bez omezení použitelné na místech potĜeby a pro zmínČné zpĤsoby využití.
4.5 ZASAKOVÁNÍ DEŠġOVÝCH VOD U skladových areálĤ, prĤmyslových a zemČdČlských objektĤ je zasakování nyní nejbČžnČjší zpĤsob likvidace dešĢové vody také z dĤvodu ekonomické dostupnosti. SouþasnČ odpadají povinnosti placení poplatkĤ za odvod dešĢových vod do kanalizace. Rozdíly v hospodaĜení s dešĢovou vodou vycházejí jednak z platné legislativy, ale respektují také specifika daná rĤzným charakterem staveb. DešĢové vody komplexnČ podléhají ochranČ dle Vodního zákona þ. 254/2001 Sb. a pĜi jejich odtoku Zákonu o vodovodech a kanalizacích þ. 274/2001 Sb. Nakládání s dešĢovou vodou je dále upravováno rĤznými vyhláškami.
32
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
4.5.1
Vsakování velkých objektĤ jako jsou prĤmyslové haly
Vyhláška o obecných požadavcích na využívání území þ. 501/2006 Sb., stanoví v § 20 odst. (5): Stavební pozemek se vždy vymezuje tak, aby na nČm bylo vyĜešeno, vsakování dešĢových vod (§ 21 odst. 3) nebo jejich zdržení na pozemku v kapacitČ 20 mm denního úhrnu srážek pĜed jejich svedením do vodního toku þi do kanalizace pro veĜejnou potĜebu jednotné þi oddílné pro samostatný odvod dešĢové vody14) veĜejné dešĢové nebo jednotné kanalizace. Vsakování dešĢové vody má znaþný ekologický význam v souvislosti s udržením hladiny podzemních vod a v prevenci povodní. V souþasné dobČ je to u skladových areálĤ, prĤmyslových a zemČdČlských objektĤ, nejbČžnČjší zpĤsob likvidace dešĢové vody také z dĤvodu ekonomické dostupnosti. Odpadají tak povinnosti placení poplatkĤ za odvod dešĢových vod do kanalizace. ýasto jsou pro tyto úþely využívány vsakovací bloky oddČlené od terénu geotextilií. Na rozdíl od štČrkových jam se záchytnou kapacitou cca 30% objemu mají kapacitu 95% a šetĜí tak 2/3 nákladĤ na zemní práce, dopravu materiálu atd. Takto lze sestavit vsakovací objekt prakticky libovolného objemu. Na vstupu je umístČna filtrace chránící pĜed zanášením, v pĜípadČ odvodnČní zpevnČných ploch je nutné zaĜazení odluþovaþe ropných látek. DĤležité je také odvzdušnČní pro usnadnČní nátoku. Vsakování dešĢové vody má svá omezení. Základní podmínkou jsou vhodné hydrogeologické podmínky, tj. dostateþná propustnost podloží s hladinou podzemní vody min. 1 m pod plánovanou úrovní dna vsakovacího objektu. Dále je tĜeba dodržet odstup od budov ve vzdálenosti min. 1,5 – násobku hloubky základĤ a odstup od stromĤ minimálnČ ve vzdálenosti polomČru koruny dospČlého stromu. Na následujících dvou obrázcích jsou uvedeny pĜíklady systému zasakování dešĢových vod.
Obr. 4.5 PĜíklad vsakovacího bloku [6]
33
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
4.5.2
Vsakování u malých objektĤ jako jsou rodinné domy
Vyhláška o obecných požadavcích na využívání území þ. 501/2006 Sb., stanoví v § 21 odst. (3): Vsakování dešĢových vod na pozemcích staveb pro bydlení je splnČno [§ 20 odst. 5 písm. c)], jestliže pomČr výmČry þásti pozemku schopné vsakování dešĢové vody k celkové výmČĜe pozemku þiní v pĜípadČ: • samostatnČ stojícího rodinného domu a stavby pro rodinnou rekreaci nejménČ 0,4, • Ĝadového rodinného domu a bytového domu 0,3. PĜestože výše uvedenou podmínku splĖuje vČtšina stavebních pozemkĤ, v rozvojových lokalitách þasto kanalizace neumožĖuje z kapacitních dĤvodĤ odvod dešĢové vody a je tĜeba ji zlikvidovat na pozemku stavebníka. Vsakování je opČt nejjednodušší a tedy ekonomicky nejdostupnČjší variantou. Oblíbeným Ĝešením v souþasné dobČ je instalace vsakovacích tunelĤ, které na rozdíl od oblíbených "trativodĤ" se záchytnou kapacitou cca 30% objemu mají kapacitu 100% a šetĜí tak 2/3 nákladĤ na zemní práce, dopravu materiálu atd. Navíc umožĖují revizi a proplach celého systému.
Obr. 4.6 Vsakovací tunel
34
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Obr. 4.7 Vsakovací tunel - Ĝez
35
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
5
MOŽNOSTI VYUŽITÍ ŠEDÝCH A DEŠġOVÝCH VOD
Jak je patrné z pĜedchozích textĤ, poþet možností a rĤzných kombinací využití šedých a dešĢových vod je nezmČrný. Z následujícího obrázku 5.1 je patrné, že množství zachycené dešĢové vody nebude na celém území ýeské republiky stejné. V kapitole 5.1.1 je pak uvedeno porovnání výše roþních úspor pro Jižní Moravu a Beskydy.
Obr. 5.1 PrĤmČrné roþné úhrny srážek
5.1 VYUŽITÍ SYSTÉMU POUZE NA DEŠġOVÉ VODY Jako pĜíklad bych rád uvedl možnost využití na FakultČ stavební VUT v BrnČ, která spotĜebuje cca 10 000 m3 vody za rok. Podstatná þást této vody se spotĜebuje na splachování toalet, kde není zapotĜebí voda kvality vody pitné. DešĢová voda ze stĜech je odvádČna do kanalizace. Celková plocha stĜech budov v areálu þiní 15500 m2. Za rok, pĜi prĤmČrném roþním úhrnu deštČ 550 mm, musí být kanalizací odvedeno pĜes 6000 m3 dešĢové vody. Cena za 1 m3 vody odvádČné kanalizací byla v roce 2007 26,66 Kþ, což pĜedstavuje roþní úsporu cca 200 000 Kþ. Pokud bychom tedy zavedli využití dešĢových vod již v roce 2007, tak by fakulta uspoĜila do dneška cca 1000 000 Kþ. SamozĜejmČ je
36
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
potĜeba zohlednit náklady na výstavbu, které by v pĜípadČ vybudování pro celou fakultu byly velmi vysoké.
5.1.1
PĜíklad využití dešĢové vody v rodinném domČ
Dalším pĜíkladem nákladĤ je vybudování tohoto systému pro rodinný dĤm obývaný 3 osobami, nacházející se na Jižní MoravČ (roþní úhrn srážek cca 550 mm), o celkové ploše stĜechy 90m2. Odhadované množství zachycených srážek je 2970 l. Jižní Moravu jsem si zvolil, protože zde bydlím, jinak z hlediska akumulace srážek by bylo výhodnČjší zvolit jinou oblast s vČtším objemem roþního úhrnu srážek. Rozdíl a ekonomické zhodnocení je uvedeno na konci této kapitoly. Systém pro akumulaci, úpravu a opČtovné využití šedých vod se skládá z: • nádrže, • filtraþních mechanismĤ, • þerpací techniky. Jednotlivým þástem se vČnuji v následujících bodech, kde jsou ve struþnosti popsány jejich charakteristické hodnoty i cena. Souþásti jsou zvoleny na základČ vstupních hodnot které jsou popsány výše.
Nádrž Columbus 3700 l - ideální Ĝešení pro celoroþní využívání dešĢové vody ze stĜech 100 až 200 m2 v domácnosti (napĜ. WC) i v zahradČ.
Obr. 5.2 Nádrž COLUMBUS 3700l [10]
Cena cca 27 500Kþ
37
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Filtrace Podzemní filtraþní šachta s teleskopem – slouží k filtraci vody pro akumulaci nebo vsakování, charakterizují ji: • filtraþní koš s otvory 0,35 mm, • nastavitelná hloubka 570 - 1050 mm, •
slouží pro odvodĖovanou plochu 350 / 500 m2,
• pĜipojení DN 100 / DN 150.
Obr. 5.3 Podzemní filtraþní šachta s teleskopem[10]
Cena: 7 479 Kþ Souþástí filtraþní sady, je alespoĖ podle výrobce, sada pro klidný nátok za 1 495 Kþ a pĜepadový sifon za 2 376 Kþ
ýerpací technika ýerpací
sada
ESSENTIAL
s trojcestným
ventilem.
Hlavním
cílem þerpadla
ESSENTIAL je dát pĜednost používání dešĢové vody místo vody z vodovodu. Jestliže je dešĢové vody zachycené ve sbČrné nádrži nedostatek, Ĝídící jednotka pĜedává signál systému dodávky vody z vodovodu, a tím zajišĢuje pĜívod vody do bodĤ odbČru (voda dodávaná systémem není pitná). Spojení mezi sbČrnou nádrží dešĢové vody a sbČrnou nádrží vody z vodovodu, která je zabudována do systému, se provádí pomocí trojcestného ventilu nainstalovaného na sání þerpadla. • Cena þerpadla je 17 280 Kþ, další nezbytné souþástí pro provoz þerpadla jsou:
38
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
• Plovoucí sání vþ. zpČtné klapky, filtr, hadice 3 m 1 590 Kþ • Tlaková nádoba 8 l 575 Kþ • Filtr 10" za þerpadlo, max prĤtok 100 l/min 755 Kþ [10]
Obr. 5.4 þerpadlo ESSENTIAL [10]
V následujících 2 tabulkách jsou pĜehlednČ uvedeny celkové náklady a finanþní úspora za rok. Dále je zde uveden pĜíklad srovnání roþní úspory na Jižní MoravČ a v Beskydech.
Tab. 5.1 PoĜizovací náklady
ýást systému Nádrž filtraþní zaĜízení sada pro klidný výtok pĜepadový sifon þerpadlo plovoucí sání tlaková nádoba filtr za þerpadlo Celkové náklady
PoĜizovací náklady bez DPH 27 500,00 Kþ 7 479,00 Kþ 1 495,00 Kþ 2 376,00 Kþ 17 280,00 Kþ 1 590,00 Kþ 575,00 Kþ 755,00 Kþ 59 050,00 Kþ
39
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Tab. 5.2 Srovnání roþních finanþních úspor
Oblast
Jihomoravský kraj Beskydy
Objem akumulované vody l
2970 5400
vodné a stoþné dle BVK v Kþ/m3 64,3
roþní úspora
za 5 let
za 10 let
za 20 let
191 Kþ 347 Kþ
955 Kþ 1 736 Kþ
1 910 Kþ 3 472 Kþ
3 819 Kþ 6 944 Kþ
Z této tabulky je patrné, že v oblastech, kde je výraznČ vyšší srážkový úhrn, je výše úspor také výraznČ vČtší. Návratnost systému se odhaduje v závislosti na úhrnu srážek na 15 – 25 let.
5.2 KOMPLEXNÍ SYSTÉM NA VYUŽITÍ ŠEDÝCH VOD Dosud asi nejvČtším projektem realizovaným v ýeské republice je Pražský hotel MOSAIC HOUSE. Projekt byl realizován v roce 2010 a kromČ Ĝady ekologických prvkĤ zde byl podruhé na svČtČ použit systém recyklace a zároveĖ rekuperace šedé vody.
Obr. 5.5 Hotel MOSAIC HOUSE [12]
MOSAIC HOUSE vznikl rekonstrukcí a zmČnou užívání budovy z 30. let. Do rekonstruovaného objektu v památkové zónČ Prahy 2 se podaĜilo implementovat všechny
40
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
požadované technologie. „PĜívlastek ‚zelený‘ pro MOSAIC HOUSE neznamená jen úsporu elektĜiny, plynu a vody, ale také funkþní doplnČní zelenČ na stĜeše budovy, v okolí budovy i v interiéru,“ Ĝíká Jürg Zwahlen, pĜedseda pĜedstavenstva spoleþnosti IMPACTCORTI. KromČ toho pokládá ekologiþnost hotelu za marketingovou výhodu. „Pokud budou mít klienti na výbČr mezi ekologickým a standardním hotelem za stejnou cenu, vČĜím, že Ĝada z nich dá pĜednost ekologickému,“ dodává Zwahlen. [11] DĤm má nízkoenergetický standard, hodnocení budovy je B+. Dosažení pasivního standardu bránil požadavek zachovat historickou kachlovou fasádu. Aktivní úspora energie spoþívá v získávání energie z odpadního tepla technologických zaĜízení zajišĢujících provoz hotelu (napĜ. chlazení, vzduchotechnika aj.) a využitím obnovitelných zdrojĤ (solární panely). Recyklace odpadní šedé vody (tj. vody ze sprch a umyvadel) je jednou z významných technologií hotelu. Pitná voda není zbyteþnČ používána tam, kde nemusí, tedy napĜíklad na splachování WC nebo pro úklid. V hotelu je instalován dvojitý systém vodovodních a kanalizaþních trubek, kde je šedá voda oddČlena. Tato relativnČ þistá voda se odvádí do speciálního zaĜízení, které ji filtruje a þistí. Recyklovaná voda je následnČ použita znovu pĜi splachování WC nebo jako voda užitková k pĜívodu studené vody v úklidových komorách. Toto zaĜízení zajišĢuje efektivní nakládání s vodou a jedná se o první komplexní instalaci v ýR.
Obr. 5.6 Systém recyklace a tepelného pĜedehĜívání [12]
UšetĜí se až 8 % spotĜeby pitné vody, což je pĜi provozu hotelu zhruba 6–8 m3 dennČ. Úplnou technologickou novinkou je zpČtné získávání tepla z odpadní šedé vody, jde
41
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
o druhou instalaci na svČtČ po prototypu vyrobeném v NČmecku. Teplá odpadní voda ze sprch a umyvadel pĜedehĜívá vstupní studenou vodu.
Obr. 5.7 Systém rozvodĤ [12]
Obr. 5.8 Systém rozvodĤ [12]
Cílem bylo propojit v projektu MOSAIC HOUSE nejnovČjší trendy s tradiþními zdroji úspor energií tak, aby byly splnČny požadavky na inteligentní a ekologickou budovu. Projekt od prvopoþátku vznikal ve spolupráci s budoucím provozovatelem, tak aby co nejlépe vyhovoval jeho potĜebám. I pĜi dĤsledném použití moderních technologií byl kladen dĤraz na hospodárnost projektu a všechny instalované systémy mají pĜedpokládanou návratnost maximálnČ 17 let pĜi souþasných cenách. [11]
42
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
5.2.1
Technologie hotelu
Systém na zpracování šedé vody nese název Pontos Aquacycle a zpracovává 4 m3 šedé vody dennČ. Technologie použitá v hotelu je následující: • filtr na hrubé neþistoty obrázek 5.9, • þtyĜi tanky s molitanovou drtí – první a druhý tank jsou jako spojené nádoby, uvnitĜ pracují bakterie, které vodu þistí, dochází zde k urþitému zdržení vody, jejíž pĜebytek pĜepadá do kanalizace. Pak je voda þerpána do tĜetího tanku a ve þtvrtém je již výsledná voda, která se používá pro splachování hotelových toalet. Do tankĤ je vhánČn vzduch. Pokud by došlo k poruše v pĜívodu šedé vody, je systém doplnČn využitím pitné vody, • dezinfekce UV záĜením obrázek 5.10, • þerpadla obrázek 5.11 – vedou vyþištČnou vodu do nádrží.
Obr. 5.9 Filtr na hrubé neþistoty (modrý) + tank za ním [13]
Odkalení filtrĤ v systému se provádí 1x týdnČ. Bakterie používané v systému ESO – HOME jsou koncertovaným bioenzymatickým pĜípravkem baleným po 10 l. ýištČní odpadĤ je provádČno hydroxidem a teplota vstupující do tankĤ je vyšší jak 31°C. [13]
43
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Obr. 5.10 Denzinfekce UV záĜením [13]
Obr. 5.11 ýerpadla [13]
44
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
ZÁVċR V posledních letech je patrný trend snižování spotĜeby vody. Vzhledem k tomu, že náklady na provoz, údržbu a rekonstrukci jsou stále stejné nebo vlivem inflace nebo použitím nároþnČjších technologií dokonce rostou, je logickým dĤsledkem zvyšování tendence snižovat spotĜebu relativnČ drahé pitné vody. Proto se stále více lidí snaží najít alternativní zpĤsoby získávání vody. V ýeské republice stále ještČ neplatí žádný zákon nebo vyhláška, které by se touto problematikou zabývaly. Proto je zapotĜebí se poohlédnout do okolních zemí, kde se již touto problematikou zabývají i nČkolik let. Docela zajímavým zjištČním byly rozdíly povolených hodnot v jednotlivých zákonech a vyhláškách rĤzných zemí. Pro pĜíklad celkové koliformy mají v NČmecku maximální povolený limit 100 a ve Velké Británii 1000 KTJ/100 ml. PovČdomí o možnosti dČlení vod je zatím mezi veĜejností velmi nízké. Pravdou je, že je u nás stále relativní dostatek levné vody a tak je využití tČchto vod zatím okrajovou záležitostí. S rostoucí cenou vody však svého uplatnČní dojde. Dochází k pozvolnému rozvoji využívání tČchto technologií, ale ekonomický tlak na užívání jiných vod než z veĜejných rozvodĤ þi studní není stále dostateþný. Z dĤvodu nutnosti plynulé obnovy zastaralých inženýrských sítí lze pĜedpokládat, že se dále budou zvyšovat sazby vodného a stoþného. Tento trend bude mít za výsledek návratnost investicí do užívání šedých a dešĢových vod. Na závČr mĤžeme konstatovat, že snižování spotĜeby vody znamená úspory energie potĜebné na þerpání, þištČní a rozvod vody, omezení množství odpadních vod, ochranu vodních zdrojĤ pĜed nadmČrným využíváním, menší narušování ekosystémĤ. Díky snížení prĤtokĤ odpadních vod dochází zmenšení objemĤ vypouštČných odpadních látek do vodních tokĤ a pĜilehlých vodních nádrží. To má za následek snížení pravdČpodobnosti, že dojde k tzv. eutrofizaci vodních tokĤ a dČl. Následkem toho nemusíme poþítat s obrovskými náklady na jejich vyþištČní a regeneraci. Takže finanþní úspory spojené s využíváním odpadních vod jsou nČkolikanásobnČ vČtší. Také koncepce opČtovného využití odpadních vod v budovách nabývá v poslední dobČ stále vČtšího významu. Tyto trendy jsou postupnČ zavádČny v Evropské Unii. Snížená kvalita a vydatnost povrchových a podzemních vod zpĤsobená suchem a mČnícími se klimatickými podmínkami vede ke koncepci opČtovného využití odpadních vod již v místČ jejích vzniku, tedy v budovách. Nutností se tyto systémy stávají zejména v oblastech, kde se zaþíná projevovat nedostatek pitné vody. Objevují se i v projektech administrativních budov, hotelĤ, wellnes center a aquaparkĤ.
45
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
Nyní se nutnost šetĜení vodou mĤže v našich zemČpisných šíĜkách zdát jako zbyteþná, ale ve svČtle aktuálních událostí, jako jsou zmČny klimatu, delší bezdeštná období, nárĤst prĤmČrné roþní teploty a úbytky ve zdrojích pitné vody, mĤže být v budoucnosti jediným možným zpĤsobem zachování života, tak jak ho známe.
46
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
6
POUŽITÁ LITERATURA [1]
ýSÚ. ýSÚ: SpotĜeba vody v ýR loni dále klesala, cena šla nahoru [online]. 1. vyd. 2011[cit. 2012-04-09]. Dostupné z: http://www.vodarenstvi.cz/clanky/csu-spotreba-vody-v-cr-loni-dale-klesalacena-sla-nahoru
[2]
Cena vody - pĜedpoklady vývoje. TZB-info [online]. 6.12.2010, þ. 1 [cit. 2012-04-03]. ISSN 1801-4399. Dostupné z: http://voda.tzb-info.cz/6993cena-vody-predpoklady-vyvoje
[3]
Vodné a stoþné v mČstČ BrnČ. BrnČnské Vodárny a Kanalizace [online]. 2012 [cit. 2012-04-03]. Dostupné z: http://www.bvk.cz/cenik/vodne-a-stocne/
[4]
PLOTċNÝ, Karel. DČlení vod, bílé a šedé vody: nové poznatky a možnosti využití. Sborník ze semináĜe VodohospodáĜské chuĢovky. 2011, þ. 1, 21 - 27.
[5]
BIELA, Renata. Kvalita šedých vod a možnost jejich využití. TZB - info [online]. 5.12.2011, þ. 1 [cit. 2012-04-04]. ISSN 1801-4399. Dostupné z: http://voda.tzb-info.cz/8097-kvalita-sedych-vod-a-moznost-jejich-vyuziti
[6]
British Standard BS 8525-1:2010. Greywater systems – Part 1: Code of practice. UK: BSI, 2010, 46 s.
[7]
DERRIEN, Francois. ZpČtné využití šedé vody v budovách. TZBinfo [online]. 23.3.2009, þ. 1 [cit. 2012-04-09]. ISSN 1801-4399. Dostupné z: http://voda.tzb-info.cz/likvidace-odpadnich-vod/5501-zpetne-vyuziti-sedevody-v-budovach
[8]
DVOěÁKOVÁ, Denisa. Využívání dešĢové vody (I) - kvalita a þištČní. TZBinfo [online]. 19.2.2007, þ. 1 [cit. 2012-04-09]. ISSN 1801-4399. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/3902-vyuzivani-destove-vody-i-kvalita-a-cisteni
[9]
BARTONÍK, Adam, Marek HOLBA, Jakub VRÁNA, Monika OŠLEJŠKOVÁ a Karel PLOTċNÝ. Šedé vody - možnosti jejich energetického potenciálu azpĤsob jejich þištČní a znovu využití. Vodní hospodáĜství: Specializovaný vČdeckotechnický þasopis pro projektování, realizaci a plánování ve vodním hospodáĜství a souvisejících oborech životního prostĜedí. Praha: Vodní hospodáĜství, 2012, þ. 2, 60 - 65. ISSN 1211-0760. DOI: 1211-0760.
[10] glynwed.cz
Firma
Glynwed
[Online]
http://www.glynwed.cz/cs/vodni-
hospodarstvi/nadrze-jimky-zasobniky-na-destovou-vodu/kalkulator-velikostinadrze.html
47
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
[11] iMateriály. In: MOSAIC HOUSE - První instalace recyklace a rekuperace šedé vody v ýR [online]. 29. 10. 2010 [cit. 2012-05-21]. Dostupné z: http://www.imaterialy.cz/Projekty/MOSAIC-HOUSE-prvni-instalacerecyklace-a-rekuperace-sede-vody-v-CR.html [12] MOSAIC HOUSE. Ekologiþtí þinitelé [online]. 2010 [cit. 2012-05-21]. Dostupné z: http://www.mosaichouse.com/czech/gallery/green-technology [13] BIELA, Renata. Zpráva z exkurze na hotel Mosaic House v Praze. 2011, 2 s.
48
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
SEZNAM TABULEK Tab. 2.1 Srovnání vývoje cen za 1m3 vodného a stoþného v BrnČ [3] ........................... 6 Tab. 2.2 Ztráty vlivem netČsností zaĜízení v domácnosti ............................................... 7 Tab. 3.1 Výsledky prĤzkumu pĤvodu a množství šedých vod [9] ................................. 9 Tab. 3.2 Koncentrace vybraných živin v šedých vodách [9] ........................................ 11 Tab. 3.3 Mikrobiologické zatížení šedých vod [9]......................................................... 11 Tab. 3.4 Výsledky prĤzkumu pĤvodu a množství šedých vod [9] ............................... 12 Tab. 3.5 Orientaþní hodnoty (G) pro bakteriologické monitorování [6] .................... 13 Tab. 3.6 Orientaþní hodnoty (G) pro monitorování obecného systému [6]................ 14 Tab. 3.7 Interpretace výsledkĤ z bakteriologického sledování [6] .............................. 14 Tab. 3.8 Vyhodnocení výsledkĤ z monitorovacího systémuE) [6] ................................ 14 Tab. 3.9 Legislativní nároky na kvalitu recyklované šedé vody ve vybraných zemích [9]....................................................................................................................................... 16 Tab. 3.10 PotĜeba provozní vody pro rĤzná využití v budovČ [9] ............................... 18 Tab. 3.11 Kalkulace úspor pĜi použití pĜedehĜevu studené vody [9].......................... 21 Tab. 3.12 Vstupní informace pro kalkulaci[9] .............................................................. 21 Tab. 4.1 Chemické složení srážek v ýR - prĤmČrné hodnoty koncentrací namČĜené ýHMÚ ve stanici Košetice v roce 2004 [8] .................................................................... 26 Tab. 4.2 Požadavky na dešĢové vody z hlediska jejich využití [8] .............................. 28 Tab. 5.1 PoĜizovací náklady............................................................................................ 39 Tab. 5.2 Srovnání roþních finanþních úspor ................................................................. 40
49
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
SEZNAM OBRÁZKģ Obr. 2.1 Srovnání vody vyrobené a fakturované [2] ...................................................... 5 Obr. 3.1 PrĤmČrná spotĜeba vody v domácnosti[9] ....................................................... 8 Obr. 3.2 Znaþení na místech používání nepitné vody [6] ............................................. 15 Obr. 3.3 Systém na þištČní šedých vod [7] ..................................................................... 17 Obr. 3.4 Schéma spoleþného využití srážkových vod a vyþištČných šedých vod [9] .. 19 Obr. 3.5 Možné zapojení lokálního systému pĜedehĜevu vody pro okamžitou spotĜebu [9]....................................................................................................................... 22 Obr. 3.6 Schéma uspoĜádání zaĜízení na þištČní šedých vod a získávání tepla [9] .... 23 Obr. 4.1 Filtraþní hrnec................................................................................................... 29 Obr. 4.2 Svodové okapové filtry [6] ............................................................................... 30 Obr. 4.3 Filtraþní koš v tČlese filtru [6].......................................................................... 31 Obr. 4.4 Akumulaþní nádrž [6] ...................................................................................... 31 Obr. 4.5 PĜíklad vsakovacího bloku [6] ......................................................................... 33 Obr. 4.6 Vsakovací tunel ................................................................................................. 34 Obr. 4.7 Vsakovací tunel - Ĝez ........................................................................................ 35 Obr. 5.1 PrĤmČrné roþné úhrny srážek ......................................................................... 36 Obr. 5.2 Nádrž COLUMBUS 3700l [10]....................................................................... 37 Obr. 5.3 Podzemní filtraþní šachta s teleskopem[10] ................................................... 38 Obr. 5.4 þerpadlo ESSENTIAL [10] ............................................................................. 39 Obr. 5.5 Hotel MOSAIC HOUSE [12] .......................................................................... 40 Obr. 5.6 Systém recyklace a tepelného pĜedehĜívání [12] .......................................... 41 Obr. 5.7 Systém rozvodĤ [12] ........................................................................................ 42 Obr. 5.8 Systém rozvodĤ [12] ........................................................................................ 42 Obr. 5.9 Filtr na hrubé neþistoty (modrý) + tank za ním [13] .................................... 43 Obr. 5.10 Denzinfekce UV záĜením [13] ....................................................................... 44 Obr. 5.11 ýerpadla [13].................................................................................................. 44
50
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLģ l…
litr
%...
procento
os …
osoba
Kþ …
Korun ýeských
DPH …
daĖ z pĜidané hodnoty
m…
metr
G…
host
EO …
ekvivalentní obyvatel
CHSK …
chemická spotĜeba kyslíku
BSK …
biologická spotĜeba kyslíku
BS …
British standards
ml …
mililitr
KTJ …
kolony tvoĜící jednotky
UV …
ultrafialové záĜení
ýSN …
ýeská státní norma
TUV …
teplá užitková voda
°C …
stupnČ Celsia
mm …
milimetry
51
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
SUMMARY BakaláĜská práce se zabývá využitím šedých a dešĢových vod. V první þásti práce je uvedeno srovnání využití v ýeské republice a zahraniþí. Pro zopakování, v ýeské republice zatím není využívání šedých a dešĢových vod ošetĜeno potĜebnými zákony a vyhláškami. Další þást popisuje finanþní úspory vzniklé pĜi využívání tČchto vod. Je zde vyobrazen postupný vývoj cen za poslední desetiletí. V neposlední ĜadČ jsou zde porovnány rĤzné kombinace jednotlivých možností, jak ušetĜit a také je zde popsána návratnost zaĜízení, složení a povolené limity pro nakládání s tČmito vodami. V práci dále porovnávám povolené hodnoty zneþištČní, které jsou obsažené již ve vyfiltrovaných vodách v zemích, kde tuto problematiku již mají ošetĜenu pomocí potĜebné legislativy. VČnuji se jednotlivým metodám úprav a akumulaci, zvlášĢ pro dešĢové a šedé vody. V pĜípadČ šedých vod je tĜeba si uvČdomit, že nároky na þištČní a hospodaĜení budou daleko vČtší. Je to dáno stupnČm zneþištČní, které je u šedých vod mnohonásobnČ vyšší. V každé kapitole jsou pak uvedeny doporuþené hodnoty a pĜíklady pro aplikaci jednotlivých úprav. Mezi nČ Ĝadíme filtraci, sedimentaci, chemické þištČní a hygienické zabezpeþení. V rámci práce jsou zahrnuty pĜíklady systému na využití šedých i dešĢových vod. Pokud se jedná pouze o použití dešĢových vod, tak systém není pĜíliš nároþný, jak na výstavbu, tak i na údržbu. V pĜípadČ využití komplexních systémĤ docílíme daleko vČtších úspor, ovšem za cenu vČtších nákladĤ na investice a provoz.
This thesis deals with the use of gray water and rain. At the beginning of the work is a comparison of utilization in the Czech Republic and abroad. To reiterate, the Czech Republic is not yet the use of gray water and stormwater treatment necessary laws and regulations. Furthermore, the financial savings arising in the use of these waters. This section then shows a gradual trend in prices over the last decade. Last but not least, there are compared various combinations of the options to save and return the equipment described here. Composition and permitted limits for dealing with these waters. Comparison of pollution allowed values already contained in the filtered water, in countries where these issues have been treated with the necessary legislation. Individual adjustment methods, particularly for the accumulation of rainwater and graywater. If gray water is important to note that claims for cleaning and management will be far greater. This is due to the degree of pollution in graywater is much greater. Each chapter lists the recommended values and examples after each adjustment. They belong sedimentation, filtration, chemical cleaning and sanitation. The work includes examples of the use of rainwater and graywater. When only the use of rainwater and the system is not too difficult as the construction, and maintenance. In the case of using complex
52
HospodaĜení s vodou v budovách
Josef Kozub
BakaláĜská práce
systems can be achieved far greater savings, but at the cost of larger costs of investment and operation.
53