Základy zdravotního inženýrství

Transkript

1 Základy zdravotního inženýrství Ing. Jaroslav Pollert, Ph.D. D1079 Konzultace Středa 13:00-15:00 č.: datum obsah výuky 1 2.III Úvod obory zájmu, zásobování vodou i kanalizace, obecná rizika a potřeba 2 9.III Pitná voda, zdroje vody, způsoby jímání, úprava vody Koncepce zásobování Program spotřebišť vodou, výuky vodárenské soustavy, vodovody místní skupinové, oblastní, gravitační vodovod, výtlačný vodovod 3 16.III Výpočet potřeby vody, vodojemy, rozvodné vodovodní sítě, základy návrhu vodovodní sítě, funkce požárního vodovodu, základy hydrauliky rozvodných sítí, ztráty vody, kontrolní činnost, právní předpisy 4 23.III Vodárna exkurze 5 30.III Stokové sítě, koncepce odkanalizování sídlištních celků, soustavy a systémy stokových sítí, výpočet množství odpadních vod 6 6.IV Výpočtové metody navrhování stokových sítí, směrové a výškové řešení, základy hydrauliky stok, čerpací stanice na stokách,stavba a zakládání stok, kontrola, revize, průzkum a měření na stokové síti, základní právní předpisy 7 13.IV Velikonoce 8 20.IV Materiál a konstrukce stok, objekty na stokové síti šachty, spadiště, skluzy, odlehčovací komory a separátory 9 27.IV Exkurze stoka 10 4.V Historie číštění odpadních vod, možnosti čištění V Malé ČOV, přírodní způsoby čištění V Velké ČOV V Nakládání s kaly a kalové hospodářství 14 1.VI Exkurze ČOV 1

2 Doporučená litreratura V. Krejčí a kol.: Odvodnění urbanizovaných území. NOEL 2000, ISBN , 2002 Bém.J.: Vodohospodářské inženýrství. Skriptum ČVUT FSv, 1990 Kolář, V., Patočka, C., Bém,J.: Hydraulika. SNTL Praha 1983 Městské inženýrství I,II Petr Šrytr a kol. Academia 1999 Broža, V a kol.: Vodohospodářské stavby (ČVUT 1999) Hlavínek, P. a kol: Příručka stokování a čištění (NOEL 2002) Zdravotní inženýrství Obor zabývající se oběhem vody mimo přirozený tok 2

3 Voda Sumární vzorec H2O Molární hmotnost 18, g/mol Teplota tání 0 C Teplota varu 100 C Kritická teplota 374 C Kritický tlak 22,14 MPa Měrná tepelná kapacita 4217 J/kg.K Hustota 0,99997 g/cm 3 (4 C) Disociační konstanta pk 14,0 Kde je vodovod, má být i řádná kanalizace VODOVOD technické zařízení pro rozvod vody, kde se voda (obvykle pitná) přirozeně nevyskytuje. Nejstarší český vodovod Plzeň, asi kolem 1300, dřevěný KANALIZACE -technické zařízení pro spolehlivé, hospodárné a zdravotně neškodné odvádění odpadních vod. Nejstarší v ČR počátek 14. století, otevřené uliční rigoly v dnešní Nerudově ulici (Ostruhová) 3

4 Hydrologický a látkový cyklus v urbanizovaném území ČR a vodovody Celková délka vodovodních sítí km, podíl zásobených obyvatel vodou 91,6 % Počet úpraven vody 1823 Současná spotřeba 164 l/os/den Celková délka vodovodních přípojek km Stáří více jak 20 % 60 a více let a asi 30 % přes 50 let Stavební rozvoj výstavby třicátá léta minulého století a pak koncem 70 let minulého století. 90 léta změna režimu, zdražení vody, zastavení extenzivní výstavby, změna pohledu ke kvalitě 4

5 Připojení na kanalizaci v ČR V roce 2004 žilo v CR v domech připojených na kanalizaci pro veřejnou potřebu celkově 78,8 % obyvatelstva, což je o 6,8 % více než v roce 1991, kdy bylo připojeno 72 %. Nejvyšší podíl obyvatel připojených na kanalizaci v roce 2004 vykazovalo hlavní město Praha (99,5 %), nejnižší podíl byl zaznamenán ve Středočeském kraji (61,6 %). Podíl obyvatel zásobovaných vodou a napojených na kanalizaci pro veřejnou potřebu v roce 2004 % ,9 92,3 97,8 96,1 96,3 94,1 95,7 91,8 99,5 88,4 91,4 88,4 90,8 88,7 87,2 87, ,7 78,8 80,9 81,2 81, ,3 79, ,5 72,7 74,1 68,8 67, , Č eská republika Hl. město Praha S t ředo čes ký J iho č esk ý P lze ňsk ý K arlo varsk ý Ú stec ký L ib erec ký K rá lo véh rade ck ý P ardub ic ký V ys oč ina J ihom or avs ký O lo mo uck ý Z lí nsk ý M oravs ko slez sk ý Obyvatelé zásobovaní vodou z vodovodů - Population supplied with water from water supply systems Obyvatelé bydlící v domech napojených na kanalizaci - Population living in houses connected to sewerage systems 5

6 Vybrané problémy minulosti i současnosti klasické havárie Terorismus Změna plánování Přistoupení k EU Změna vlastnictví Vzdělávání nové generace Klasické havarie 6

7 Vodovody a jejich problémy. Havarie střed Prahy, Sokolská ul. Havarie Vodičkova ul. 7

8 Problémy stokové sítě Novodobé problémy - terorismus 8

9 Zásobování vodou a terorismus Příklad z jugoslávské války Srbské armády dělostřelectvo Srbská armáda Úpravna vody Hlavní vodojem Zadar cca 60 km Obléhání 3 roky 2x vpuštěny pesticidy do systému omezení dodávek (3x v týdnu 50%) obyvatel NATO Workshop: Security of Water Supply Systems: from Source to Tap Zničené armatury dělostřelectvem u hlavního zadarského vodojemu 9

10 Schematický diagram Integrated Water Quality System, aplikován pro bezpečnost zimních Olympijských her 2002 Salt Lake City Architektura SW PipelineNet 10

11 Změna plánování vodní politiky "Evropská vodní charta uzavřená 1968 ve Strasbourgu 1. Bez vody není života. Voda je drahocenná a pro člověka ničím nenahraditelná surovina. Voda nezná hranic, jako společný zdroj vyžaduje mezinárodní spolupráci. 2. Zásoby sladké vody nejsou nevyčerpatelné. Je proto nezbytné tyto udržovat, chránit a podle možnosti rozhojňovat. 3. Znečišťování vody způsobuje škody člověku a ostatním živým organismům, závislým na vodě. 4. Jakost vody musí odpovídat požadavkům pro různé způsoby jejího využití, zejména musí odpovídat normám lidského zdraví. 5. Po vrácení použité vody do zdroje nesmí tato zabránit dalšímu jeho použití pro veřejné i soukromé účely. 6. Pro zachování vodních zdrojů má zásadní význam rostlinstvo, především les. 7. Vodní zdroje musí být zachovány. 8. Příslušné orgány musí plánovat účelné hospodaření s vodními zdroji. 9. Ochrana vody vyžaduje zintenzivnění vědeckého výzkumu, výchovu odborníků a informování veřejnosti. 10. Voda je společným majetkem, jehož hodnota musí být všemi uznávána. 11. Povinností každého je užívat vodu účelně a ekonomicky. 12. Hospodaření s vodními zdroji by se mělo provádět v rámci přirozených povodí a ne v rámci politických a správních hranic. 11

12 Vodohospodářské plánování v ČR Využívání vodních zdrojů k různým účelům má více než pětitisíciletou tradici, nemluvě o pití vody, které je staré jako lidstvo samo. První doložený vodohospodářský plán byl zpracován ve staré Babylonii pred více než lety. Vodohospodářské plánování má také v českých zemích dlouholetou tradici. Státní vodohospodářský plán republiky Československé (SVP ) SVP zpracovaný v letech se stal prvním soustavným přehledem možností využití vodního bohatství našeho státu. Směrný vodohospodářský plán ČSR (SVP 1975) Druhé vydání SVP bylo zpracováno v letech ; SVP 1975 je s řadou přijatých změn a doplnků v doprovodných publikacích platný dodnes. Plánování ve vodním hospodářství po roce 1989 Novým impulsem pro vodohospodářské plánování byla příprava nové úpravy vodního práva a implementace Rámcové směrnice pro vodní politiku EU. Ve vodním zákoně č. 254/2001 Sb., ve znění zákona c. 20/2004 Sb. založeno plánování v oblasti vod. Zcela novými prvky v tomto procesu je zapojení široké veřejnosti a schvalování plánu vymezených oblastí samosprávou (v pípade CR krajskými zastupitelstvy). Časový plán Rámcové smernice 2000/60/EU a uplatnění v ČR 2003 transposice Rámcové směrnice do české legislativy do vodního zákona c. 254/2001 Sb., ve znění zákona c. 20/2004 Sb analýzy charakteristik, tlaku a dopadu v oblastech povodí.čr o provedené analýze podala v březnu 2005 Evropské komisi příslušnou zprávu příprava, ustavení a zahájení programu sledování stavu vod (monitoring) 2007 zpřístupnění předběžného přehledu významných problémů v jednotlivých povodích 2008 zpřístupnění návrhu prvních plánů oblastí povodí k projednání s veřejností 2009 přijetí a zveřejnění plánů povodí s příslušnými programy opatření 2010 zavést cenovou politiku k efektivnímu využívání vodních zdrojů 2012 realizace programu opatření 2015 dosažení požadovaného zlepšení stavu vod (tzv. dobrý stav ) 2015 a 2021 k těmto rokům vyhodnocení opatření a dosaženého stavu povodí, aktualizace příslušných plánů povodí a programu opatření 2018 a 2024 implementace programu opatření pro druhý a třetí plánovací cyklus 2027 nejzazší termín pro definitivní dosažení cílů Rámcové směrnice 12

13 Proces výrazného zlepšení evropských vod Změna vlastnictví 13

14 Institucionální uspořádání zásobování vodou (výběr) Země Veřejné zásobování Vlastnictví infrastruk. Provoz. systému Cenový regulátor Environment. regulátor Rakousko Samospr., obce ČR Německo Španělsko Velká Britanie Samospr., obce Sdružení obcí Samospr., obce Veřejné Veřejné Samospr., obce Veřejné Veřejné + privátní Veřejné + privátní Veřejné + privátní Veřejné Veřejné + privátní Vláda Veřejné, regionální Vláda Regionální Privátní Privátní Nezávisléregionální agentury Vláda Vláda Regiony Vláda Nezávisléregionální agentury Vlastnické a provozní vztahy ZÁKON ze dne 10. července 2001 o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu 274/2001 Zákon o vodovodech a kanalizacích Tento zákon upravuje některé vztahy vznikající při rozvoji, výstavbě a provozu vodovodů a kanalizací sloužících veřejné potřebě. Stanovuje práva a povinnosti vlastníka i provozovatele vodovodu nebo kanalizace. 14

15 PRAHA Hlavní rozdíly mezi nájemní a koncesní smlouvou Koncesnísmlouva: (vodovody a kanalizace) Město 100% Společnost s vodohospodářským majetkem Nájemní smlouva Soukromý provozovatel Odpovědnost zúčastněných subjektů Půjčovatelé (např.eib: 20 let) Spotřebitelé (tarif) Města a obce struktura tarifu regulačnírámec schvalovánía financování kapitálových výdajů vlastnictví vodohospodářského majetku (vodovody, kanalizace) Soukromý provozovatel plánováníkapitálových výdajů dohled nad výstavbou údržba řízeníprovozu marketing kvalita vody Noví velcí vlastníci vodovodů a kanalizací (výběr) rok ,3 miliony zásobovaných obyvatel pitnou vodou 11 mld Kč obratu 301 mil m3 vyrobené vody 327 mil m3 vyčištěné vody km - délka vodovodních sítí km kanalizace 191 úpraven 400 ČOV 1,6 milionu zásobovaných obyvatel pitnou vodou 1,2 milionu obyvatel napojených na kanalizaci 4 mld Kč obratu 15