Sborník v elektronické podobě naleznete na adrese:

Transkript

1 Pod záštitou: Ing. Miroslava Tomana, CSc. ministra zemědělství Mgr. Richarda Brabce ministra životního prostředí Ing. Josefa Bernarda hejtmana Plzeňského kraje Mgr. Martina Baxy primátora města Plzně Sborník v elektronické podobě naleznete na adrese: heslo: YM9ZR4DU2019 Plzeň, Parkhotel Congress Center, listopadu 2019

2 Provoz vodovodů a kanalizací 2019 sborník referátů Kolektiv autorů Sdružení oboru vodovodů a kanalizací ČR, z.s., Všechna práva vyhrazena. Vydalo: Sdružení oboru vodovodů a kanalizací ČR, z.s. Novotného lávka 200/5, Praha 1 Za obsah příspěvku odpovídá autor. Sazba: agentura M.C.O.M. s.r.o. lsbn:

3 OBSAH Historie vodárenského a kanalizačního oboru... 6 PhDr. Kryštof Drnek, Ph.D., Pražské vodovody a kanalizace, a.s. 130 let VODÁRNY PLZEŇ Ing. Ludvík Nesnídal, VODÁRNA PLZEŇ a.s., generální ředitel Legislativní změny v oboru vodního hospodářství JUDr. Zdeňka Vondráčková, právní komise SOVAK ČR, Brněnské vodárny a kanalizace, a.s. Ministerstvo životního prostředí financování vodního hospodářství Ing. Jan Kříž, Ministerstvo životního prostředí, náměstek ministra Sjednocení udržitelnosti VH projektů OPŽP s národní legislativou Ing. Gabriela Baštářová, Mgr. Jakub Němec, Státní fond životního prostředí ČR Regulace oboru VaK z pohledu Ministerstva financí Mgr. Lukáš Teklý, Ing. Lucie Gyönyörová, Ministerstvo financí Současný stav sektoru VaK a vývoje jeho benchmarkingu na Ministerstvu zemědělství Ing. Želmíra Macková, MBA, Ministerstvo zemědělství Představení České agentury pro standardizaci Mgr. Zdeněk Veselý, Česká agentura pro standardizaci Problematika odlehčovacích komor z pohledu technických norem doc. Dr. Ing. Ivana Kabelková, České vysoké učení technické v Praze Problematika nakládání s kaly Ing. Ondřej Beneš Ph.D., MBA, LL.M., člen představenstva a ekonomické komise SOVAK ČR PFO z pohledu různých subjektů na vodohospodářském trhu Ing. Milan Míka, Ing. Stanislav Váňa, Ing. Albín Dobeš, Ph.D., ekonomická komise SOVAK ČR Pokročilé plánování obnovy vodovodních a kanalizačních sítí ve vodárenské praxi Ing. Zdeněk Sviták, DHI a.s., Ing. Milan Míka, Vodárenská společnost Táborsko s.r.o. Cena pro vodné není jen dodávka vody do přípojky Ing. Stanislav Váňa, ekonomická komise SOVAK ČR, Ing. Ondřej Beneš Ph.D., MBA, LL.M., člen představenstva a ekonomické komise SOVAK ČR Virtuální svět ve vodovodech a kanalizacích Ing. Milan Suchánek, DHI a.s. Kvalita pitné vody z pohledu vodárenských expertů Mgr. Jiří Paul, MBA, Vodovody a kanalizace Beroun, a.s., CzWA (Asociace pro vodu ČR z.s.) Kvalita pitné vody z pohledu provozovatele a v kontextu evropské legislativy Ing. Radka Hušková, komise laboratoří SOVAK ČR Posuzování rizik veřejných vodovodů v působnosti SmVaK Ostrava a.s doc. Ing. Ladislav Tuhovčák, CSc., Ing. Jan Ručka, Ph.D., Ing. Tomáš Kučera, Ph.D., Vysoké učení technické v Brně, Ing. Roman Bouda, Ing. Lenka Kolářová, Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s., Ing. Jan Turčínek, Ph.D., Mendelova univerzita v Brně Moderní přístupy k dispečerskému řízení vodárenské infrastruktury Ing. Antonín Janovec, Popron Systems s.r.o., Ing. Michal Beneš, IoT-Systems s.r.o. Plzeň

4 Smart metering společnosti SUEZ jak může pomoci lidem v jejich každodenním životě? Ing. Ludvík Rutar, SUEZ Water CZ, s.r.o. Využití smart technologií ve vodárenství Ing. David Hájek, IoT.water s.r.o., Ing. Pavel Pajtl, VODÁRNA PLZEŇ a.s. Příští generace chytré vodovodní sítě: Vaše řešení globálních výzev vodního hospodářství Bc. Ján Janeka, SENSUS Česká republika spol. s r. o. ZEROWATERLOSS.WORLD Vize s budoucností Marta Lozano Toyos, vonroll hydro (cz) s.r.o. Zajištění dodávky pitné vody při blackoutu u společnosti Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s Ing. Marie Dejová, Ing. Jiří Komínek, Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. 5 let zkušeností z provozování skupinového vodovodu Mladá Boleslav s vyloučením chemické dezinfekce Ing. Tomáš Žitný, Vodovody a kanalizace Mladá Boleslav, a.s. Příprava na provozování vodovodní sítě ve Vsetíně bez použití chemické desinfekce Ing. Roman Pilař, Vodovody a kanalizace Vsetín, a.s., Ing. Markéta Rajnochová, Ing. Jan Ručka, Ph.D., Ing. Tomáš Sucháček, Vysoké učení technické v Brně Problematika současných trendů v oblasti řídicích a informačních technologií ve vodárenství prof. Ing. Miroslav Vozňák, PhD., Ing. Martina Slívová, IT 4 Innovations, VŠB Technická univerzita Ostrava, Ing. Milan Lindovský, PhD., MBA, Ing. Jiří Kašparec, VAE CONTROLS Group, a.s. Aktivní řízení vodovodních systémů pomocí regulačních ventilů CLA-VAL Ing. Jiří Ševčík, ATJ special s.r.o. Obnova vodovodních přivaděčů a potrubních sítí Ing. Juraj Barborik, SAINT-GOBAIN PAM CZ s.r.o Mikropolutanty (hlavne liečiva a drogy) v odpadových vodách a kaloch Slovenska prof. Ing. Igor Bodík, Ph.D., Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita Bratislava Příklady dobré praxe spolupráce vlastníka a provozovatele Ing. Jiří Lipold, ČEVAK a.s. Ohrožení suchem nová součást plánů krizové připravenosti u vodárenských společností Ing. Jana Šenkapoulová, Ph.D., VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a. s. Vliv dlouhotrvajícího sucha na produkci a kvalitu odpadních vod a provoz ČOV Ing. Jakub Hejnic, Ing. Martin Srb, Ph.D., Pražské vodovody a kanalizace, a.s., prof. Ing. Jiří Wanner, DrSc., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Terciární srážení fosforu v odtocích městských ČOV prof. Ing. Jiří Wanner, DrSc., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Možnosti využití čistírenských kalů jako sekundárního zdroje fosforu v ČR Ing. Šárka Václavková, MSc., Ph.D., Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i., Ing. Veronika Kerberová, EVECO Brno, s.r.o., Ing. Pavel Maléř, VHS Brno, a.s., Ing. Michal Šyc, Ph.D., Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i. 4 Plzeň 2019

5 Začlenění postdenitrifikace do biologické části čistíren odpadních vod u společnosti SmVaK Ostrava a.s Ing. Jan Tlolka, Ing. Marcela Zrubková, Ph.D., Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. Technologie pro úpravu kalového plynu na biometan a biocng Ing. Marek Bobák, Ph.D., Ing. Pavel Brož, MemBrain s.r.o. Zvyšování energetické účinnosti na čistírnách odpadních vod Ing. František Střída, Ph.D., komise pro oblast energií SOVAK ČR, Ing Radka Rosenbergová, Ing. Ondřej Beneš, Ph.D., MBA, LLM.,VEOLIA ČESKÁ REPUBLIKA, a.s. Implementace požadavků zákona o kybernetické bezpečnosti v utilitní společnosti Praktické zkušenosti implementace administrativně organizačních opatření v Pražské teplárenské Ing. Jiří Knápek, NETIA, s.r.o. Povodňový informační systém (PIS) nástroj k identifikaci možného ohrožení provozních objektů Ing. Jan David, GIST, s.r.o. Historie a nový stav čištění odpadních vod v Plzni Ing. Josef Máca, Ph.D.,VODÁRNA PLZEŇ a.s., RNDr. Jindřich Duras, Ph.D.,Povodí Vltavy, státní podnik Plán rozvoje vodovodů a kanalizací území České republiky Ing. Josef Drbohlav, Sweco Hydroprojekt, a.s. Plzeň

6 PhDr. Kryštof Drnek, Ph.D., Pražské vodovody a kanalizace, a.s. Historie vodárenského a kanalizačního oboru Úvod Historie vodovodů a kanalizací se v České republice píše od počátku původního osídlení celého území. První vodní zdroje tvořily zejména studny a jímky na povrchovou či dešťovou vodu, běžné bylo rozvážení či roznášení vody. V případě jejího nedostatku na daném místě ji bylo nutno přivést odjinud. S přivaděči vody se proto můžeme setkat již od 12. století. Jako technická zařízení byly využívány štoly na jímání podzemní vody s přívodními klenutými strouhami či otevřená koryta. Za počátek zásobování vodou obyvatelstva z veřejných vodovodů lze považovat polovinu 14. století. Nicméně i v této době byly stále využívány studny a dílčí přivaděče využívající drobné prameny. Byl tak dán základ hlavnímu vodohospodářskému období v českých dějinách vodárenské systémy vyvinuté v období renesance se v zásadě používaly až do moderní doby. Rozvoj techniky, podmíněný většími nároky na hygienu a stále se zvyšující spotřebou vody si vynutily masivní rozvoj celého vodárenského odvětví. S tím souviselo i vodárenské stavitelství. Tam, kde nebylo možné přivést vodu přímo samospádem, vznikaly vodní věže či jiné formy nadzemních nádrží na vodu, zdokonalila se i výstavba gravitačních vodovodů. Odběrnými místy byly kašny na veřejných prostranstvích i v soukromých domech. Vodárenské stavby postavené na přelomu 16. a 17. století sloužily k všeobecné spokojenosti až do poloviny 19. století. Moderní éra zásobování měst skutečně pitnou vodou nastala až na sklonku 19. století, na řadě míst se však tyto projekty povedlo realizovat až ve druhé polovině 20. století. Odvádění odpadních vod bylo systematicky řešeno až od 19. století, do té doby bylo téma čištění města a odvod vody řešeno většinou jen individuálně. Města byla zásobována vodou z vodovodů, která z kašen nepřetržitě přetékala, tekla uličními koryty zpátky do řeky, a tak alespoň částečně odplavovala komunální odpad. Někde se na ulicích stavěly i odvodňovací kanálky, které byly občas čištěny. Spolehlivý úklid ulic však občas zajistil jen prudký déšť či povodně. Většina městských domů, pokud vůbec měla nějaké zařízení pro odstranění výkalů, byla vybavena žumpami nebo jen hnojištěm určeným pro veškerý odpad. Skutečná kanalizace je otázkou až 19. století, čištění odpadní vody pak až, s drobnými výjimkami, poloviny století dvacátého. Jako příklad toho, jak se se situací české země vyrovnaly, lze pro srovnání uvést několik měst a popis vývoje jejich vodárenských soustav. Praha Pražská města byla až do poloviny 19. století závislá na gravitačním systému vodárenských věží a dřevěných rour, pospojovaných železnými zděřemi. Čerpání vody a její rozvod zajišťovalo celkem pět vodáren. Pro pravý břeh to byly vodárny Staroměstská, Šítkovská, Novomlýnská a novodobá Žofínská, pocházející z 2. pol. 19. stol., pro břeh levý vodárna Malostranská (Petržilkovská). Nefiltrovaná voda z Vltavy se pak rozváděla do systému veřejných a soukromých kašen a studní. Vodárny zásobovaly původní čtyři pražská města, která si je na vlastní náklady postavila a provozovala. V 19. století s rozvojem pražského předměstí původní vodárny přestaly dostačovat a bylo nutno hledat nové zdroje vody pro celou aglomeraci. Kvůli tomu na území dnešního hlavního města došlo k vybudování celé řady malých lokálních vodáren, které zásobovaly vodou města a předměstí, jež jsou dnes součástí Prahy. Za zmínku stojí především dvojice vodáren z 80. let 19. století, stojících na území Podolí na místě současné Podolské vodárny. Ty byly vybudovány pro potřeby Královského hlavního města Prahy a pro samostatné město Královské Vinohrady jako vyústění dlouhotrvajícího sporu mezi oběma městy. 6 Plzeň 2019

7 Podobné lokální vodárny ale byly k nalezení i na Smíchově, Braníku, v Libni atd. Zatímco původně se pro pohon čerpacích strojů využívalo vodní kolo, nově budované vodárny již byly poháněny parními stroji namnoze byl výkon motorů posilován dodatečně přistavenými lokomobilami. Situace se zásobením vodou v Praze byla částečně vyřešena těsně před vypuknutím první světové války a definitivně až v druhé polovině 20. století. V roce 1914, konkrétně 1. ledna, došlo ke spuštění nové moderní káranské vodárny. Poprvé v historii pražské aglomerace její obyvatelé začali používat skutečně pitnou vodu, čerpanou z podzemí dolnolabské a hornojizerské oblasti, kam prosakovala z řeky Jizery. Ve dvacátých letech 20. století došlo k vybudování dalšího moderního komplexu, nové Podolské vodárny, na místě původních dvou provozů. Tato vodárna je nyní světově unikátním průmyslovým dědictvím, ve své době byla podstatnou součástí zásobování vodou. Její severní polovina byla vybudována mezi lety 1923 až 1929, zbylá část mezi lety Autorem její unikátní architektonické podoby je prof. Antonín Engel, jedinečně řešeného interiéru filtrační haly pak prof. František Klokner a Ing. Bedřich Hacar. V roce 1972 došlo ke spuštění třetí pražské vodárny, Želivky, která je v současnosti hlavním zdrojem pitné vody pro pražskou aglomeraci a jej blízké okolí. Situace se splaškovým systémem pražského území byla podobně složitá. Až do začátku 19. století byla pražská města odkanalizována pouze individuálně, pomocí žumpového systému. Teprve s koncem napoleonských válek došlo k roku 1840 k výstavbě základního kanalizačního systému, pojmenovaném po pražském místodržícím hraběti Karlu Chotkovi, který prosadil jeho vybudování. Tento prvotní, a po hříchu nepříliš funkční, systém bylo nutno po letech obměnit. Série soutěží v závěru 19. století přinesla výsledek v podobě návrhu na celkovou kanalizaci od anglického stavitele Williama Heerleina Lindleye, která byla zaústěna do nové čistírny odpadních vod na severní hranici města. Ta nakonec s původní technologií úspěšně fungovala až do roku 1965, respektive 1967, kdy byla odstavena a nahrazena ústřední čisticí stanicí, která je v provozu dodnes. České Budějovice Dnešní jihočeská metropole České Budějovice byla vystavěna v území s vysokou hladinou podzemní vody, takže pro zásobování obyvatelstva stačily četné studně. S rozvojem pivovarnictví vzrostly nároky na kvalitu vody, a proto byl postaven první vodovod v roce 1501, který dopravoval vodu z blízkých rybníků. V roce 1716 bylo projednáno dosavadní vodovod modernizovat, protože přestal potřebám města vyhovovat. Městská rada proto rozhodla o vybudování kašny na náměstí spolu s vodovodním systémem, který ji měl zásobovat. Původní plány, které počítaly s tradičním způsobem za pomoci uměle vytvořeného rybníka, ale byly opuštěny a došlo k vybudování jiného systému. Jako zdroj vody pro město tak nakonec posloužila samotná řeka Vltava, na jejímž břehu byla postavena vodárenská věž v těsné blízkosti starobylého Lučního mlýna, zhruba jeden kilometr od samotného města. Věž byla dokončena a spuštěna v roce 1724, později byla do vodárenského komplexu osazena i nová čerpadla, která bylo nutno záhy vyměnit za výkonnější. Pohon celého systému zajišťovalo vodní kolo, rozvod vody byl zajištěn gravitačně díky vodní věži. Na vodovod z vodárny byla napojena nová Samsonova kašna na hlavním náměstí a město tak na dlouhou dobu získalo spolehlivý zdroj užitkové vody. Vodovod byl beze změn používán až do poloviny 19. století, kdy se České Budějovice neúspěšně pokusily proměnit vodárnu na zdroj pitné vody. Namísto toho byl roku 1882 zprovozněn nový vodovod na vodu pitnou z Nedabyle dle společného návrhu firem Aird & Marc a Karl Freiherr von Schwarz. Spolu se stavbou nového vodovodu došlo i k rekonstrukci původního výstavbou usazovacích nádrží, dodáním nových čerpacích strojů, a především koupí okolních mlýnů, které zajistily dodatečnou hnací sílu. Město tak získalo zdroje pro dvojí vodu užitkovou a nově i pitnou. Plzeň

8 V meziválečném období se provedla začátkem 30. let intenzifikace výroby vody obou typů vybudováním jejich nových zdrojů ve snaze zvýšit objem čerpané vody. Po druhé světové válce došlo k pokusům vyřešit nepříliš ideální situaci ve městě projektem Oblastního vodovodu České Budějovice, nicméně situaci se povedlo úspěšně dovést do konce až v letech , kdy došlo ke spuštění vodárenské nádrže Římov, a v roce 1981 zahájením provozu úpravny vody Plav. První odkanalizace byla v Českých Budějovicích zavedena v letech 1832 až 1836, kdy byla v historickém jádru vybudována první stoková síť sestávající z cihelných sběračů. Nahrazena byla v roce 1872 systémem klenutých stok. Až do 60. let 20. století, navzdory pokračujícímu vývoji města, systém čištění vody v Budějovicích sestával v odvodu splaškové vody do rozličných recipientů a v individuálním odvozu splašků z jednotlivých městských a soukromých žump. Teprve v roce 1961 došlo ke spuštění první čistírny odpadních vod. Brno Až do konce 12. století nemělo město se zásobením vodou z řady studní problém. Potíže nastaly až poté, kdy se kvalita vody zhoršovala prosakováním hnojišť a žump do studní, se kterými si samočisticí schopnost terénu nedokázala poradit. Vedle pitné vody ze studní mělo město i dva zdroje vody užitkové Žabí potok a přivaděč užitkové vody z řeky Svratky. Voda se původně čerpala dřevěným potrubím do dřevěné usazovací nádrže na Františkově a odtud do dvou vodojemů u městských hradeb. Oproti řadě jiných měst byla voda vedena jen do obecních kašen, soukromé přípojky byly povoleny jen několika, většinou vysoce postaveným, odběratelům. Vše fungovalo až do začátku 19. století navzdory několikerému vyhoření vodárny i jejímu zničení Švédy v roce Pitnou vodu Brno čerpalo ze dvou zdrojů, přičemž jeden z nich, vodovod z Kartouz, byl využíván až do roku 1913, kdy zanikl. V letech 1869 až 1872, kvůli zvyšujícímu se nedostatku vody, vznikla podle projektu anglického projektanta Thomase Docwry nová vodárna v Pisárkách, která využívala pro čištění vody biologický způsob úpravy na otevřených biologických filtrech, které byly postupně přistavovány. Ani ta však nedokázala městu dodávat jinou než užitkovou vodu a až do roku 1913, kdy byla zprovozněna vodárna v Baníně, tak město nemělo k dispozici kvalitní pitnou vodu. Původní pisárecká vodárna byla v provozu až do roku 1974, kdy byla odstavena a její provoz byl nahrazen dvěma úpravnami II. a III., které v Pisárkách vznikly v letech 1932 až 1936, resp až Až do poloviny 17. století byla kanalizace v Brně řešena svodem splašků potrubím z domů do otevřených rigolů v ulicích a samospádem do vodotečí, tedy podobně jako v jiných městech. Poté došlo ke stavbě prvních stok, jejichž funkčnost ale byla jen velmi sporadická. V roce 1882 bylo proto rozhodnuto o výstavbě soustavné kanalizace, k její realizaci se ale přistoupilo až o 10 let později, kdy bylo potřeba napojit již řadu individuálně vybudovaných stok. Od roku 1892 tak v Brně probíhala soustavná výstavba jednotné kanalizační sítě. Teprve až v roce 1960 ale byla zprovozněna první ústřední čisticí stanice pro celou kanalizační síť. Zahraniční zkušenost Pro lepší pochopení toho, jak vypadala situace v českých a moravských městech, ji lze srovnat se zahraničními městy. Například Londýn byl ve velmi specifické situaci na jeho území se vyvinula světově největší soukromá vodárenská síť. Vodárenské služby tu najednou provozovalo až patnáct soukromých společností. Ze začátku většina obyvatel spoléhala na tradiční zásobení vodou ze studní, ručních pump, či čerpáním vody z řeky. Ve 13. století došlo k vybudování prvního obecního vodovodu, který čerpal vodu z pramenů v Tyburnu do fontány na Cheapside, odkud se mohla volně odebírat. 8 Plzeň 2019

9 Některé velké soukromé společnosti, převážně pivovary, či bohatí a privilegovaní obyvatelé, si z tohoto vodovodu nechali zřídit soukromé odbočky, ale v případě nedostatku vody jim byly pravidelně uzavírány. V roce 1581 došlo k vybudování prvního soukromého vodovodu, který za pomoci vodního kola, umístěného pod jedním z oblouků londýnského mostu, čerpal vodu soukromým odběratelům, další společnosti pak začaly následovat. Minimálně po jedno století vedle sebe koexistovaly soukromé společnosti a obecní vodovod. Nejpozději od roku 1666, kdy Londýn takřka shořel při požáru města, ale privátní společnosti začaly dominovat, protože řada obecních zdrojů vody už nebyla obnovena. Kvůli tomu se vodovodní síť nerozšiřovala podle potřeb vzrůstajícího města, ale jen tam, kde se soukromým společnostem vyplatilo síť budovat. Chudé části města tak byly stále odkázány na odběr vody z nevyhovujících zdrojů. Kvůli velkému počtu různých odběratelů se také nedostávalo dost surové vody pro všechny, takže jednotlivé společnosti pouštěly vodu svým zákazníkům jen v předem určené denní době. Kvůli přetrvávajícím problémům s kvalitou a kvantitou dodávané vody, se městu začátkem 20. století povedlo převzít všechny soukromé společnosti pod jednu společnost, vlastněnou a vedenou samotným městem. V případě kanalizace se v Londýně povedlo situaci částečně vyřešit v 60. letech 19. století, kdy byl zprovozněn systém slavných londýnských stok. Do té doby fungoval odvod odpadu ve své nejprimitivnější formě vše se odvádělo do Temže. Kvůli tomu město mnohokrát trpělo vlnami cholery a tyfu. Teprve v roce 1858, kdy extrémně horké počasí zapříčinilo zamoření města strašlivým zápachem, bylo rozhodnuto o výstavbě stok a odvodu splašků mimo město. Stoky ústily do stanic dvou stanic, Beckton a Crossness. Zde se ale voda nečistila, jen po dobu několika hodin nechávala odležet. Aktivní čištění splašků bylo zavedeno v roce 1889, resp Druhým příkladem, jak se situace ve vodárenství vyvíjela, je město Vídeň. Až do roku 1852, kdy město vyhořelo, se vodárenská situace řešila jen individuálně, za pomoci soukromých studní a pump. Kvůli požáru, který město zničil, byl od roku 1565 do města zaveden první vodovod, který ale byl silně nedostačující zatímco na začátku měl kapacitu 1500 m 3, později jen 45 m 3 za den. Kvůli tomu mělo obyvatelstvo na den k dispozici jen cca 5 l. Teprve v roce 1873 došlo ke spuštění moderního zásobovacího vodárenského systému, který přiváděl vodu do Vídně z 90 km dlouhých přívodních kanálů z oblasti Rax-Schneeberg. Dnes je jejich délka až 150 km. Od roku 1890 nicméně původní vodovod přestal stačit, a proto došlo k vybudování dalšího systému, který byl spuštěn v roce 1910, a přiváděl vodu z oblasti nízkých Alp. Vodovod je vybaven množstvím akvaduktů a shybek, protože je veden přes řadu krajinotvorných prvků. Oba fungují dodnes. V oblasti kanalizace měla Vídeň základní síť stok vybudovanou již z římského období, na kterou se následně navazovalo. Po druhém obléhání Vídně Turky v roce 1683 došlo k dalšímu rozšiřování sítě. Díky tomu byla v roce 1739 Vídeň jediným městem, které bylo uvnitř svých hradeb plně odkanalizováno. Kvůli okolním obcím, které takto vybaveny nebyly, ale Vídeň přesto trpěla na infekční onemocnění. V roce 1830, kdy epidemie cholery zapříčinila více jak úmrtí, bylo rozhodnuto o modernizaci a rozšíření sítě, která proběhla do roku 1850 vznikly dvě nové kmenové stoky podél řeky, pojmenované Cholerová kanalizace. Po stržení hradeb byla na konci 19. století síť nadále rozšiřována až do konce první světové války. Velkou škodu, kterou síti způsobila druhá světová válka, se povedlo odstranit až v roce Teprve s touto rekonstrukcí byla pro město vybudována i první čistírna odpadních vod. Ta fungovala až do roku 1970, kdy byla spuštěna odlehčovací čistírna, fungující mezi lety 1970 a V roce 1980 došlo ke spuštění současné moderní stanice, umístěné ve čtvrti Simmering. Závěr Krátký exkurz do historie vodárenství a kanalizace na příkladu několika měst ukázal, že vývoj byl v místních podmínkách poměrně podobný. Vodovodní síť měla města ve svém základu dobudovánu již začátkem 20. století, kdy se postupně odstavovaly původní renesanční vodárny a původní vodárenské systémy. Nutnost zajistit pro obyvatelstvo dostatek vody si vynutil, aby města tuto problematiku řešila po celou historii své existence. Plzeň

10 Na druhou stranu kanalizace byla pro města a další sídla mnohem větším problémem, který se podařilo většinou uspokojivě vyřešit až v druhé polovině 20. století. Odstranění splašků z měst nebylo ze začátku primární starostí. Teprve snaha o snížení nemocnosti a zvýšení prestiže daného města přinesla řešení v podobě kanalizace a čistících stanic. 10 Plzeň 2019

11 Ing. Ludvík Nesnídal, VODÁRNA PLZEŇ a.s., generální ředitel 130 let VODÁRNY PLZEŇ Historie i současnost Město Plzeň bylo založeno v roce 1295 králem Václavem II., aby nahradilo osadu pod hradem Plzní, dnešní Starý Plzenec. Rozložilo se mezi řekami Mží a Radbuzou, v blízkosti řek Úhlavy a Úslavy. Nové město leželo na křižovatce důležitých obchodních cest, které mu přinášely užitek, a tak Plzeň bohatla a vbrzku se stala druhým největším městem v Čechách. Rozvoj města byl trvale vzestupný s výjimkou období husitského, třicetileté války, doby pobělohorské a obou světových válek. V první polovině 19. stol. nastal mohutný rozvoj města, v roce 1842 byl založen Měšťanský pivovar a v tomtéž období strojírenský podnik Škoda. Plzeň je čtvrtým největším městem České republiky a v její západní části zaujímá dominantní pozici. Díky strategické geografické poloze s dobrou dopravní dostupností, nabídce pracovních příležitostí, bohatým možnostem kulturního a sportovního vyžití, široké nabídce vzdělání, kvalitnímu podnikatelskému prostředí a ojedinělému přírodnímu prostředí je atraktivní lokalitou, kde žije bezmála 170 tisíc obyvatel. Plzeň je moderním, dynamickým a rychle se rozvíjejícím centrem průmyslu, obchodu, vědy, informačních technologií, výzkumu i inovací a je také nositelem titulu Evropské hlavní město kultury Úprava pitné vody Zásobování vodou nově vzniklého města bylo zpočátku individuální z místních zdrojů, jednak z tehdy ještě čistých řek a jednak pro pitné účely z domovních studní, vybudovaných ve sklepích měšťanských domů. Počátky hromadného zásobování vodou sahají do XVI. století. V roce 1532 nechalo město zbudovat první vodárenské zařízení za pomoci rúraře Jindřicha ze Starého Města pražského. Vodárna byla postavena v Pražské ulici a zásobovala z řeky Radbuzy, z tzv. mlýnského náhonu dřevěným potrubím jedinou kašnu v rohu náměstí na křižovatce ulic Pražské a Saské (dnešní Rooseweltova). Zařízení sestávalo z vodního kola na spodní vodu pohánějícího pístové čerpadlo a z kamenné vodárenské věže s nádrží (věž stojí dodnes). Toto zařízení sloužilo bezmála 300 let až do roku Poslední královský purkmistr Martin Kopecký nechal ve 30. letech XIX. století postavit další tři kašny ve zbývajících rozích náměstí s napojením na vodárenskou věž. Jeho zásluhou byla také přivedena pramenitá voda z pramenů na Roudné od Všech svatých do kašny v Dominikánské ulici před dominikánským klášterem. Plzeň

12 Ve druhé polovině XIX. století nastal bouřlivý rozvoj města s rychle se rozvíjejícím průmyslem, provázený růstem počtu obyvatel, a tak středověký vodovod nemohl stačit požadavkům stále stoupající spotřeby vody. V osmdesátých letech XIX. století, kdy Plzeň měla již obyvatel, dosáhl nedostatek vody vrcholu, a tak se představitelé města rozhodli postavit zcela nový vodárenský komplex, na tehdejší dobu velkoryse řešený. Projekt i stavba byly v roce 1886 zadány firmě dr. Emila Škody. Během roku byl vypracován projekt a během dalších dvou let bylo celé dílo vybudováno a v roce 1889 uvedeno do provozu. Zdrojem vody se stala řeka Úhlava, která tak od tohoto roku až do dnešní doby zásobuje Plzeň pitnou vodou. Vodárenský komplex zahrnoval vodárnu o kapacitě m 3 /den, postavenou u řeky Úhlavy, zděný vodojem obsahu m 3 na kopci Homolka a zásobní a rozvodné litinové řady v délce 47 km. Moderní vodárna byla vybavena parní strojovnou s čerpadly, kotelnou, dílnou, čtyřmi usazovacími nádržemi a filtrační stanicí se čtyřmi anglickými filtry s ejektorovou pračkou písku. Dodávaná voda již tehdy byla měřena vodoměry a placena, protože vložené prostředky se musely alespoň částečně vrátit. Po uvedení tohoto vodárenského komplexu do provozu byla specifická spotřeba vody 209 l/osobu a den. Stavba vodárny pod Homolkou tak založila novodobou vodárenskou tradici města a až do dnešní doby určuje koncepci v umístění zdroje vody, vodárny, vodojemu a dalších vodárenských objektů. Rozvoj města na konci XIX. století byl však tak prudký, že na přelomu století postavená vodárna již nestačila krýt nové požadavky odběratelů. V roce 1903 se přikročilo k využití pramenů ve čtvrti Doudlevce v místě zvaném Grubrovka a vybudoval se rozvod vody, který však měl pouze místní význam. V letech se zdvojnásobila kapacita vodárny tím, že se zrušily usazovací nádrže a přeměnily se na pomalé filtry. Dosáhla se tak kapacita m 3 pitné vody denně. V této době se již začíná projevovat pokles kvality vody v Úhlavě vlivem rozvoje průmyslu v Klatovech a v dalších městech a obcích na Úhlavě, a tak toto rozšíření kapacity vodárny mělo neblahý vliv na kvalitu dodávané vody. Získala se sice kvantita, ale na úkor kvality. Správa města si byla vědoma těchto nedostatků, a proto bylo v roce 1908 zahájeno jednání s pařížskou firmou PUECH-CHABAL o postavení nové filtrační stanice jejich systému. Pro nedostatek peněz a na naléhání lékařů, aby byla pro město opatřena voda pramenitá, byla stavba filtrační stanice oddálena. Jako kompromisní řešení byl v roce 1916 vybudován tzv. pitný vodovod, se zdrojem podzemní vody z roudenských studní Měšťanského pivovaru a rozvodem vody do 120 stojánků ve městě a do 25 škol a veřejných budov. Voda byla dodávána zdarma a náklady byly zahrnuty do nákladů vodárny na Homolce. Rozvod vody byl vybudován v délce 19 km, později byl rozšířen na 27 km. Plzeň tak měla, jako jedno z mála měst, dva vodovodní systémy, a to tzv. pitný vodovod z roudenských studní a tzv. užitkový vodovod z vodárny pod Homolkou. Tento dvojí rozvod vody fungoval až do roku Plzeň 2019

13 Po 1. světové válce byl opět navázán kontakt mezi městem a firmou Puech-Chabal z Paříže a v roce 1922 byla podepsána smlouva na vypracování projektu a stavbu nové filtrační stanice s kapacitou m 3 denně, tj. 460 l/s. Stavba byla dokončena v roce 1926 a zahrnovala filtrační stanici se třemi stupni hrubocezů a jedním stupněm předfiltrů o celkové filtrační ploše m 2. Hrubocezy měly štěrkovou náplň odstupňovaného zrnění, předfiltry měly pískovou náplň. Hrubocezy se praly pomocí tlakového vzduchu a vody, kterou byly nečistoty odplavovány z povrchu náplně (tzv. horní praní), předfiltry pak byly prány klasicky tlakovým vzduchem a tlakovou vodou. Jako konečný stupeň úpravy vody se používaly dosavadní pomalé filtry, které dodávaly vodě jiskru. Smlouvou z roku 1922 se firma Puech-Chabal zavázala, že konečný filtrát bude: bezvadný po stránce chemické i bakteriologické a průzračnost se zaručuje taková, že sloupcem vody 5 m vysokým bude lze čísti ciferník kapesních hodinek a že počet bakterií v 1 cm 3 nebude větší než 100." Později byl tento systém úpravy vody doplněn o zemní usazovací nádrž a dávkování síranu hlinitého z důvodu zhoršování kvality vody v řece Úhlavě. Tento unikátní systém fungoval až do konce roku 1997, kdy byl z důvodů dostatečné kapacity ostatních částí úpravny, náročnosti na obsluhu a potřeby rekonstrukce odstaven. V současné době objekt Chabalovy filtrace využívá soukromá organizace pro chov ryb. V letech byla na vodárně provedena rozsáhlá modernizace provozu. Vybudovala se elektrická strojovna a čerpací stanice spolu s trafostanicí. Stará parní strojovna byla ponechána jako rezerva. Zároveň byla zřízena moderní chemická a bakteriologická laboratoř pro kontrolu jakosti vody. Po 2. světové válce se Plzeň začala rozrůstat a rozšiřovat o nová sídliště, obnovoval se průmysl a rostly nároky na potřebu vody. V 60. letech se zahájilo rozsáhlé rozšíření vodárny. Nejprve se v roce 1961 přistavěly dvě komory vodojemu Homolka na celkovou kapacitu m 3 a v letech se vybudovala nová chemická úpravna vody o kapacitě 500 l/s spolu s dalšími vodárenskými objekty označená jako ÚV II. V rámci rozšíření vodárny se vybudovalo nové jímání vody z Úhlavy, čerpací stanice surové a upravené vody, přívody elektrické energie, budova chemické úpravny s dvoustupňovou úpravou a dávkováním chemikálií, prací vodojem, akumulace čisté vody s chlorovnou, kalové hospodářství a další objekty. Po dokončení měla vodárna v Plzni celkovou kapacitu 900 l/s. Voda se upravovala ve dvou linkách. První linku tvořila nová chemická úpravna, označovaná jako ÚV II, druhou linku tvořila filtrace Chabal s usazovací nádrží a pomalými filtry. Tyto filtry byly v roce 1970 zrušeny bez náhrady. Chabalova filtrace byla využívána do roku Stoupající potřeba vody a zároveň nedostatek finančních prostředků vedly k pokusu o intenzifikaci vodárny v letech na kapacitu l/s, jehož výsledkem však byla zhoršená kvalita upravené vody. V roce 1986 byla zahájena stavba Rozšíření úpravny vody Plzeň, která obsahovala celý komplex vodárenských objektů pro úpravu vody na kapacitu l/s s moderními postupy, které zabezpečují vyhovující kvalitu upravené vody podle současných zdravotních požadavků s ohledem na kvalitu vody ve zdroji. Po dokončení a uvedení do provozu v roce 1996, má vodárna v Plzni celkovou kapacitu l/s. V roce 2005 bylo uvedeno do provozu sledování kvality surové vody pomocí online analyzátorů v nové monitorovací stanici. Laboratorní kontrola je prováděna každý den v roce tak, aby byla optimalizována kvalita upravené vody i náklady na její úpravu. Od srpna 2013 do září 2015 probíhala stavba Rekonstrukce a modernizace úpravny vody Plzeň, kdy plynule v roce 2016 navázala na zkušební provoz. Vzhledem k možnému termínu čerpání dotace a nutným administrativním úkonům v souvislosti s kolaudací stavby mohl být zkušební provoz pouze šest měsíců. V rámci této stavby bylo do technologické linky ÚV III Plzeň doplněno odmanganování, tzn. filtrační písek v šesti rychlofiltrech byl nahrazen novou filtrační náplní Filtralite MonoMulti, a bylo doplněno dávkování oxidačního činidla. Nově byl doplněn třetí separační stupeň (sorpční), tzn. filtrace přes granulované aktivní uhlí (GAU) ve zbývajících čtyřech rychlofiltrech za účelem odstranění pesticidních a dalších specifických organických látek. Dále byla nově do technologické linky zařazena mikrobiální bariéra v podobě dvou UV zářičů, provozovaných ve střídavém režimu. Plzeň

14 Značných změn v rámci rekonstrukce zaznamenal objekt ozonizace. Ozon je vyráběn z kyslíku třemi generátory ozonu WEDECO (3x 6,5 kg/h), vnos ozonu do upravované vody je realizován tzv. GDS systém STATIFLO. V objektu ozonizace byla nově vybudována čerpací stanice upravované vody na GAU filtraci. Dalšími zrekonstruovanými částmi a objekty byly: odběrný objekt ÚV II, čerpací stanice surové vody ÚV II, odběrný objekt ÚV III, venkovní předsedimentační nádrž, reakční nádrže a dávkování ÚV III, střechy budovy sedimentace ÚV III, filtrace ÚVIII, sklad chloru, kyslíku, oxidu uhličitého, rekonstrukce akumulací A, B, C, střecha budovy čerpací stanice ÚV III, čerpací stanice prací vody ÚV III včetně dmychárny, některé vodovodní řady, kanalizace a kabely aj. Po této stavbě a doplnění technologie má ÚV III Plzeň kapacitu l/s a v této podobě je provozována do současnosti. Ročně vyrobí komplex úpraven vody v Plzni více než 13 miliónů m 3 pitné vody, na což je potřeba kolem tun koagulantu, 700 tun vápenného hydrátu, 300 tun oxidu uhličitého, 20 tun chloru a 9 milionů kwh elektrické energie. Plzeňský vodovod Historie vodovodní sítě v Plzni je úzce spjata s historií rozvoje města a vodárny. Základem vodovodu se stal rozvod vody vybudovaný Škodovými závody v roce Rozvod vody byl tehdy pouze gravitační z vodojemu Homolka, který dodnes tvoří základní 1. tlakové pásmo vodovodu. Vodovodní síť se postupně rozšiřovala do všech částí města a požadovaný tlak vody byl vesměs zabezpečován přečerpacími stanicemi, které byly obsluhovány nejprve ručně, později se provoz postupně automatizoval. Tak vznikly čerpací stanice pro výše položené části města jako Bory, Lochotín, Božkov, Slovany, Bílá Hora, Doubravka a zároveň se zahájila i doprava vody do Dýšiné a Ejpovic, později až do Rokycan. Významným mezníkem ve vývoji vodovodní sítě bylo založení 2. a 3. tlakového pásma. Pro 2. pásmo se vybudoval vodojem Sylván s objemem m 3, výtlačný řad z ocelového potrubí DN 800 a 700 v délce cca 11 km z vodárny Homolka do vodojemu a příslušné zásobní a rozvodné řady. V rámci tohoto systému byl vybudován přivaděč zásobující Nýřany a okolní obce. Na 2. tlakové pásmo navázala výstavba 3. pásma, které zásobuje sídliště Košutka a umožňuje dopravu vody mimo Plzeň do Třemošné a okolních obcí v okrese Plzeň-sever. Třetí tlakové pásmo tvoří čerpací stanice u vodojemu Sylván, výtlačný řad, vodojem Sytná s objemem m 3 a příslušné zásobovací a rozvodné řady. Samostatným výtlačným řadem je voda dopravována do Starého Plzence v okrese Plzeň-jih. 14 Plzeň 2019

15 Pro městské části Bory, Skvrňany, Nová Hospoda, Křimice a Litice byl později vybudován vodárenský komplex Bory, který zahrnuje vodojem Bory o obsahu m 3, čerpací stanici, výtlačný řad z vodárny do vodojemu a příslušné vodovodní rozvody. Tento systém tak vytváří samostatné tlakové pásmo na úrovni 2. pásma. V rámci projektu Doplnění vodohospodářské infrastruktury města Plzně bylo dále 1. tlakové pásmo doplněno o 2 vodojemy a související výtlačné a zásobní řady. Vodojem Lobzy o objemu 2 x m 3 byl situován do východní části města a vodojem Vinice o objemu 2 x m 3 byl umístěn do severní části města. Skupinový vodovod Plzeň se postupně dobudovává podle zpracovaného generelu v souladu s územním plánem města a se strategií dodávky vody mimo vlastní město. V tomto směru vlastník vodovodu i provozní společnost úspěšně spolupracují. V současné době se z vodárny Plzeň-Homolka zásobuje vodou kromě vlastní Plzně dalších 20 měst a obcí ve třech sousedních okresech. V současné době tvoří plzeňský vodovodní systém téměř 592 km potrubí, přípojek o délce 196,5 km, 8 vodojemů, 15 čerpacích stanic, 31 stanic redukčních (23 v provozu, 8 havarijních). Na tomto rozsáhlém systému ročně vznikne a je opraveno téměř 500 havárií a poruch. Provoz rozvodu vody však nezajišťuje pouze jejich opravy, ale také nepřetržitou havarijní službu, výstavbu nových přípojek či preventivní vyhledávání úniků vody. Každým kilometrem vodovodní sítě proteče za den přes 80 m 3 pitné vody, aby mohlo být zásobeno 99,1% obyvatel Plzně, veškerý průmysl, obchod a vybavenost a také dodávka do okresů Plzeň-sever a Plzeň-jih. Celkem je tak zajišťována potřeba vody pro téměř obyvatel. Plzeňská kanalizace Město Plzeň se rozkládá v mírné pahorkatině na soutoku čtyř řek, Mže, Radbuzy, Úhlavy a Úslavy. Kromě těchto větších vodních toků protéká částmi území města řada menších potoků a vodotečí. Konfigurace terénu z hlediska odvodnění je velmi variabilní. Všeobecně ji lze charakterizovat širšími či užšími říčními údolími s malým podélným sklonem, které v příčném směru vytvářejí charakteristické říční terasy, vystupující na původní plošinu. V příčných směrech vodních toků se setkáváme s velmi proměnlivými spády. Konfigurace terénu určuje základní uspořádání stokové sítě. První zprávy o kanalizaci pocházejí ze XVII. století. Tehdy se budovaly jednotlivé zděné stoky zcela nahodile a jejich stavba byla vyvolána zhoršujícími se hygienickými poměry ve městě. V roce 1637 postavili plzeňští řezníci zděný kanál z tzv. Masných krámů do mlýnské strouhy. Další stoky byly postaveny ve třicátých letech XIX. století zásluhou královského purkmistra Martina Kopeckého. V této době se nejprve postavily stoky na náměstí, v Pražské a Říšské ulici, a později bylo tímto způsobem odvodněno téměř celé staré město. Tyto stoky byly zděné z cihel a opatřené vstupy s těžkými litinovými mřížemi. V roce 1833 bylo na výstavbu kanalizace vynaloženo zlatých. Roku 1839 byla postavena první stoka mimo staré město, která sloužila k odvedení odpadních vod z nových kasáren do řeky Mže s vyústěním u Pekla. Později se stavba stok rozšířila i na předměstí města. Stavby však byly budovány nahodile, bez jednotného plánu, samozřejmě s vyústěním do plzeňských řek. Roku 1858 byla postavena stoka mezi oběma pražskými mosty, roku 1865 byl zbudován hlavní kanál na Říšském předměstí, který vedl Palackého náměstím, Radčickou ulicí ke Kalikovskému mlýnu s vyústěním do Mže. Téhož roku bylo započato s výstavbou stoky v Otakarových sadech. Čištění odpadních vod v té době neexistovalo. Prudký rozvoj města v posledních dvou desetiletích 19. století si vyžádal řešení odvodnění města v celém komplexu. V roce 1890 bylo při městském stavebním úřadě zřízeno samostatné kanalizační oddělení v čele s dr. Ing. Březinou a Ing. Radovnickým. Oba stavební odborníci byli roku 1894 vysláni do ciziny, aby získali zkušenosti s navrhováním a výstavbou soustavné kanalizace. Navštívili 21 evropských měst, převážně německých, ale také Varšavu a Budapešť. Získané poznatky aplikovali v roce 1895 v povšechném návrhu splachovací kanalizace pro město Plzeň. Do tohoto návrhu byla pojata i část tehdy již fungujících stok, které tak slouží svému účelu dodnes. Plzeň

16 Projekt kanalizace byl vypracován velkoryse na podkladě schváleného regulačního plánu i pro plochy určené k zástavbě ve výhledu. Základní použité hydrotechnické podklady byly stanoveny tak, že stoky postavené podle nich dodnes vcelku vyhovují. Generální návrh kanalizační sítě rozdělil město z hlediska odvodnění na dvě výšková pásma, a to dolní a horní. Hranicí mezi pásmy byla hladina velké vody z roku 1845, tehdy největší známé povodně v Plzni. Generální řešení městské kanalizace počítá s jednotnou stokovou soustavou. Podle tohoto návrhu se kanalizace v Plzni postupně budovala a rozšiřovala. Významnou měrou opět přispěl projekt Doplnění vodohospodářské infrastruktury města Plzně, v rámci něhož byla stávající kanalizační síť doplněna o 2 retenční nádrže a to retenční nádrž Bolevec o objemu m 3 a retenční nádrž Gera o objemu m 3. Zároveň došlo k dobudování chybějící kanalizační sítě, a to pro oblast Radčic, Křimic a Lochotína, kdy byly vybudovány kanalizační stoky a související čerpací stanice odpadních vod Na Poříčí, B, B1, B2 a B3. Bylo také provedeno odkanalizování Valchy opět vybudováním kanalizačních stok a čerpacích stanic odpadních vod ČS 1, ČS 2, ČS 3, ČS 4 a ČS 5. Aktuální generel odvodnění města pochází z roku 2005, přičemž jeho aktualizace byla provedena v roce Tento dokument stanovuje jasnou koncepci odvodnění města pro stávající i rozvojové plochy definované Územním plánem města Plzně a zahrnuje i potenciální území dalšího rozvoje nad rámec aktuálního územního plánu. Z celkové délky kanalizační sítě tvoří přibližně jednu polovinu kruhové stoky, převážně z kameninových trub. V posledním dvacetiletí jsou pro kruhové stoky větších profilů používány i železobetonové trouby. Druhou polovinu stok pak tvoří profily vejčité, tlamové a atypické. Přibližně do třicátých let byly vejčité stoky stavěny z cihelného zdiva se žlábkem ze zvonivek, později byly tyto stoky budovány z betonu se žlábkem ze zvonivek nebo kameniny a čediče. Kanalizační přípojky jsou všechny provedeny z kameninového potrubí, převážná většina dešťových vpustí je rovněž kameninová. Přehled hlavních kanalizačních sběračů je následující: Roudenský, Strojírenský, Borský, Doudlevecký, Skvrňanský, Letenský, Doubravecký, Slovanský, Bolevecký, Městský, Úhlavský, Úslavský. S rozvojem města se stoková síť postupně rozšiřovala, takže v současné době VODÁRNA PLZEŇ a.s. provozuje na území města Plzně 553,5 km kanalizačních stok, ks kanalizačních přípojek o délce 181,64 km, 28 čerpacích kanalizačních stanic, 19 kanalizačních shybek a 76 odlehčovacích komor. Převážná část kanalizačních stok je v jednotné kanalizační soustavě, nově zpracovaný generel odvodnění ale ve vhodných lokalitách preferuje oddílný systém, takže do budoucna poroste podíl samostatných splaškových a dešťových kanalizací. Maximální hloubka uložení kmenové stoky pod terénem je 30 m (Úhlavský kanalizační sběrač). Největší sběrač, přivádějící odpadní vody na čistírnu odpadních vod, je dvoupatrový (spodní a horní pásmo), je 225 cm vysoký a 285 cm široký. Celkem je na kanalizační síť napojeno 98 % obyvatel města a veškerý průmysl. Čistírna odpadních vod Čištění odpadních vod je v Plzni datováno až od roku Do této doby byly veškeré odpadní vody vypouštěny do plzeňských řek bez jakéhokoli čištění. Snahy o vypracování návrhu čištění a vybudování čisticí stanice jsou evidovány už od roku První projekt byl vypracován firmou H. Sveden Düsseldorf v roce 1924, ale jednalo se o pouhé mechanické čištění a projekt velmi brzy zastaral a nebyl realizován. V roce 1937 byl vypracován projekt nový, který uvažoval opět jen s mechanickým čištěním, válka však další práce na projektu i realizaci přerušila. Rychlý poválečný rozvoj průmyslu i rozšiřování města přinesly rostoucí množství odpadních vod i jejich značné znečištění. Čistota vody v Berounce se postupně zhoršovala, až dosáhla téměř katastrofálního stavu v šedesátých letech. Přispíval k tomu velký rozvoj průmyslu v té době včetně výroby celulózy. 16 Plzeň 2019

17 V poválečné době byly zpracovány další dva projekty čistírny, ale ani tyto nebyly realizovány. V roce 1954 byl proveden podrobný průzkum všech odpadních vod z města a veškerého průmyslu s cílem získat podrobné a věrohodné podklady pro návrh čistírny s mechanicko-biologickým čištěním. Projekty vypracoval tehdejší Hydroprojekt Trutnov a výstavba čistírny byla zahájena v roce Dokončena byla s četnými problémy v roce 1964 po deseti letech výstavby. Na svou dobu se jednalo o moderní mechanicko-biologickou ČOV s dvoustupňovým biologickým stupněm (biofiltry + aktivační nádrže) a anaerobní stabilizací kalu. Již od zahájení zkušebního provozu byla ale čistírna hydraulicky i látkově přetížena, takže se její čisticí efekt postupně snižoval. Původně plánované navazující rozšíření nebylo zrealizováno. Provoz této ČOV byl utlumen po výstavbě nové ČOV na levém břehu Mže a nakonec byl ukončen v důsledku katastrofálních škod, které postihly zařízení v důsledku povodní v srpnu roku V 80. letech byly zahájeny přípravné práce pro stanovení koncepce nové čistírenské kapacity ČOV II Plzeň. Dlouhodobé modelové zkoušky, prováděné přímo na ČOV I Plzeň, byly podkladem pro návrh složení technologické linky. Situování nového provozu zůstalo v podstatě uvnitř města. Úvahy o umístění provozu níže po toku Berounky byly nakonec z ekonomických důvodů zamítnuty. Výstavba ČOV II byla zahájena v roce 1989, ČOV byla postupně uváděna do provozu v období 11/96 až 06/97 s následným dvouletým zkušebním provozem. ČOV II Plzeň je mechanicko-biologická ČOV s anaerobní stabilizací kalu. Biologický proces zahrnuje nitrifikaci a denitrifikaci a zvýšené biologické odstraňování fosforu systém R-AN-D-N. Skladba technologické linky (využívající poznatků české školy o aktivačním procesu), použitá moderní technologická zařízení a systém monitorování a řízení technologického procesu jsou dobrými předpoklady pro vysoké účinnosti čištění při dobré ekonomii provozu. V období 10/2010 až 02/2012 byla provedena intenzifikace ČOV jejímž hlavním cílem bylo zvýšení účinnosti při odstraňování nutrientů, zejména dusíku. Základním požadavkem bylo spolehlivě plnit emisní standardy a limity, uvedené ve Směrnici Rady 91/274/EEC v kategorii nad EO, promítnuté do příslušné národní legislativy. Technologická linka čistírny byla mimo jiné doplněna o společnou regenerační nádrž, ve stávajících aktivačních nádržích byla kompletně obměněna technologická výstroj a optimalizována funkce jednotlivých jejich zón. Od 03/2012 do 04/2013 proběhl zkušební provoz ČOV. V roce 2014 byla opět z dotací uvedena do provozu retenční nádrž na pravém břehu Berounky v areálu ČOV o objemu m 3. Plzeň

18 Mimoplzeňská aktivita Zásobování vodou a odkanalizování oblasti okolí Plzně VODÁRNA PLZEŇ a.s. provozuje kromě města Plzně vodohospodářskou infrastrukturu v řadě měst a obcí v okolí, především na území okresu Plzeň-sever a dále ve městech Stod a Starý Plzenec na území okresu Plzeň-jih a obec Břasy v okrese Rokycany. Nejstarším vodovodem v této oblasti je patrně vodovod v obcí Úterý, jehož výstavba proběhla na počátku 20. století. Další vodovody byly postupně stavěny v dalších sídlech a významnější rozvoj nastal ve 30. letech 20. století, kdy se v této oblasti významně angažovala projekční a stavební firma Dvořák Tomeš. Tehdy obecní vodovody byly obvykle vodovody gravitační, zdrojem byly jímací zářezy a řada těchto zařízení přes své stáří dosud plně vyhovuje a slouží účelům, pro které byla vybudována. Voda dodávaná těmito vodovody byla obvykle upravována pouze odkyselením pomocí mramorové drtě v odkyselovacích jímkách. Soustavné kanalizační sítě ukončené čistírnami odpadních vod v této době v oblasti nebyly vybudovány. Majitelem a současně provozovatelem těchto místních vodovodních systémů byly jednotlivé obce, které nebyly zastřešeny žádnou speciálně zaměřenou firmou. Ke změně došlo po II. světové válce, kdy byla založena organizace ZVAK zásobování vodou a kanalizace. Tato organizace v té době spravovala též drobné vodní toky. Toto uspořádání se časem ukázalo jako nevyhovující a byly založeny dle územního členění Okresní vodohospodářské správy (OVHS). V roce 1978 byla opět struktura vodárenství změněna, rovněž na základě územního členění a vznikl podnik Západočeské vodovody a kanalizace, do kterého byly bývalé OVHS včleněny jako jednotlivé okresní odštěpné závody a z bývalého Krajského vodohospodářského rozvojového a investičního střediska KVRIS, bylo vybudováno podnikové ředitelství ZVAK. Další změny byly vyvolány až změnou společenských poměrů v roce Nejprve přišel rozpad státního podniku ZVAK zpět na jednotlivé okresní státní podniky a na území okresu Plzeň-sever byl založen podnik Vodovody a kanalizace Plzeň-sever s. p. V roce 1993 proběhla privatizace převážné části vodohospodářských organizací a vznikla smíšená akciová společnost Vodárenská a kanalizační a.s., která vlastnila infrastrukturní i provozní majetek vodovodů a kanalizací. Majoritním akcionářem této společnosti jsou jednotlivé obce, na jejichž území je vodohospodářský majetek umístěn. V roce 1998 došlo k další významné změně a VODÁRNA PLZEŇ a.s. koupila na základě rozhodnutí valné hromady akcionářů Vodárenské a kanalizační a.s. provozní majetek této společnosti. V poválečném období došlo i k rozvoji kanalizačních systémů a v roce 1958 byly vystavěny první čistírny odpadních vod se štěrbinovou nádrží a biologickým rychlofiltrem. Převážně byly budovány pro čištění odpadních vod z nově vznikajících sídlišť pro horníky v oblasti těžby černého uhlí Zbůch, Líně, Tlučná, Nýřany. Žádná z těchto čistíren již není v provozu a byly nahrazeny jinými moderními technologiemi. Společnost VODÁRNA PLZEŇ a.s. Jméno firmy VODÁRNA bylo známo již před druhou světovou válkou. Protože v té době mimo zásobování vodou a odvádění odpadních vod obhospodařovala firma i městské lázně, objevilo se to i v jejím názvu Vodárna a lázně města Plzně; po roce 1949 firma spravovala i zimní stadion. Od roku 1956 pak získala pojmenování na dlouhá léta Městská vodohospodářská správa Plzeň. Z bývalé Městské vodohospodářské správy Plzeň se v roce 1977 stal odštěpný závod krajského podniku Západočeské vodovody a kanalizace Plzeň, který spravoval veřejný vodovod a kanalizaci na území krajského města. 18 Plzeň 2019

19 Po roce 1989 došlo k rozpadu krajského podniku ZVaK a vytvořil se samostatný státní podnik Vodovody a kanalizace města Plzně, jehož zakladatelem se stalo Ministerstvo zemědělství. Činnost všech těchto podniků zůstala stejná, a to zajišťování provozu vodovodů a kanalizací v Plzni a péče o tato zařízení. Do roku 1994 byly veřejný vodovod, veřejná kanalizace, provoz výroby pitné vody a čistírna odpadních vod v Plzni ve vlastnictví státu a podnik Vodovody a kanalizace města Plzně s. p. měl právo hospodaření s tímto majetkem jako tzv. správce. V rámci transformace národního hospodářství se provedlo důsledné oddělení infrastrukturního majetku (vodovodní a kanalizační sítě, provozy výroby pitné vody a čistírny odpadních vod) a majetku provozního (mobilní strojní zařízení, měřící a opravárenská technika). Celý proces odstátnění a privatizace byl završen k , kdy došlo k bezúplatnému převodu veškerého infrastrukturního majetku na město Plzeň a k založení privátní provozní společnosti VODÁRNA PLZEŇ spol. s r.o. Tento tzv. francouzský model spočívá v pronájmu majetku na základě smluvních vztahů. Na založení společnosti VODÁRNA PLZEŇ s.r.o. se podílela holdingová společnost CTSE (Compagnie Tchéque de Services et d Environnement), jejíž významný podíl vlastnila CGE (Compagnie Générale des Eaux). Dne 26. ledna 1996 byla podepsána nájemní smlouva s městem Plzní O nájmu, provozování a údržbě veřejného vodovodu a kanalizace na dvanáct let a v roce 1999 byla platnost smlouvy prodloužena do konce roku V roce 1997 dochází ke změně právní formy společnosti na akciovou společnost, VODÁRNA PLZEŇ a.s. Akcionáři VODÁRNY PLZEŇ a.s. jsou město Plzeň (1,7 %) a Veolia Voda ze skupiny Veolia Environnement (dříve CGE, 98,3 %). Od poloviny roku 1997 provozuje a spravuje VODÁRNA PLZEŇ a. s. vodohospodářskou infrastrukturu ve Starém Plzenci. Na počátku roku 1998 dochází k významnému sloučení VODÁRNY PLZEŇ a.s. a provozní části Vodárenské a kanalizační a. s. Od té doby VODÁRNA PLZEŇ a.s. spravuje i vodohospodářský majetek okresu Plzeň-sever. Postupně začíná VODÁRNA PLZEŇ a.s. provozovat a spravovat i další vodohospodářská zařízení v obcích a městech v okolí Plzně, např. Stod, Břasy, Stupno, Chotíkov, Ejpovice, Štěnovice, Plešnice a Čižice. Společnost zajišťuje výrobu a distribuci pitné vody, odvádění a čištění odpadních vod v Plzni a okolí. Kromě administrativního a ekonomického úseku se společnost dělí na čtyři hlavní provozní úseky výroba pitné vody, rozvod pitné vody, odvádění odpadních vod a čištění odpadních vod. VODÁRNA PLZEŇ a. s. má dále několik specializovaných provozů a celou řadu odborníků, kteří jsou schopni poskytnout ucelené informace a provést komplexní poradenskou činnost. Mezi specializovaná pracoviště patří především laboratoře pitných a odpadních vod. Tyto laboratoře získaly již v roce 1998 osvědčení o akreditaci. Předmětem akreditace jsou chemické, fyzikální, biologické a mikrobiologické analýzy vod a kalů. Neustále se vyvíjí a rozšiřuje spektrum sledovaných látek v surové/pitné vodě, což je možné především díky rozvíjející se přístrojové laboratorní technice. Nejvýraznější posun v tomto směru nastal ve sledování a stanovení pesticidních látek. V naší společnosti byl v rámci modernizace a rekonstrukce ÚV Plzeň pořízen vysoce výkonný analytický přístroj (kapalinový chromatograf LC/MS/MS), který poskytuje záruku vysoké citlivosti analýz pesticidních látek, případně dalších kontaminantů (léčiva, hormony, ). Jenom pro zajímavost, do konce roku 2015 jsme stanovovali v surové vodě okolo 15 základních pesticidních látek a od roku 2016 je stanovováno 80 pesticidních látek a jejich metabolitů. Pro odběratele a producenty je z hlediska smluvních vztahů nejvýznamnějším kontaktním místem zákaznický útvar. Ten získal v roce 2000 certifikát o tom, že zavedený systém řízení jakosti splňuje podmínky normy ISO VODÁRNA PLZEŇ a.s. se tak stala prvním držitelem certifikátu ISO mezi vodárenskými společnostmi. Plzeň

20 V roce 2010 je podepsán dodatek k nájemní smlouvě s městem Plzní O nájmu, provozování a údržbě veřejného vodovodu a kanalizace, kde dochází ke zkrácení platnosti smlouvy z roku 2017 na rok Zkrácení provozní smlouvy bylo jednou z podmínek, aby statutární město Plzeň mohlo čerpat dotace z fondů Evropské unie. Na území města Plzně se podařilo investovat do rozvoje vodárenské infrastruktury velké finanční prostředky z dotačních programů s podporou Evropské unie. Díky tomu se mohla zkapacitnit, dostavět či modernizovat vodárenská infrastruktura na území města Plzně, přičemž se ve vodárenství aplikovaly nejnovější a nejmodernější technologie. Tím se zlepšila kvalita vyráběné pitné vody, ale také kvalita vyčištěné odpadní vody, což se výrazným způsobem projevilo i na zlepšení životního prostředí. Město Plzeň má jednu z nejmodernějších úpraven pitných vod a čistíren odpadních vod na území České republiky. Jenom pro představu, městu Plzni se za období podařilo proinvestovat do VHI částku ve výši téměř 3,4 miliardy Kč (z toho dotace činily téměř 2,5 miliard Kč). Pro společnost VODÁRNA PLZEŇ a.s. byla nejzásadnější událostí změna vlastnictví společnosti, kdy se od stalo stoprocentním vlastníkem společnosti VODÁRNA PLZEŇ a.s. statutární město Plzeň (do konce roku 2015 vlastnila společnost VEOLIA VODA ČESKÁ REPUBLIKA, a.s., 98,3 % akcií, statutární město Plzeň 1,7 % akcií). Došlo tím ke změně modelu provozování z oddílného na vlastnický model. Od 2. ledna 2018 se společnost VODÁRNA PLZEŇ navíc stala vlastníkem vodohospodářské infrastruktury na území města Plzně v hodnotě téměř 4,8 miliardy korun. Celkově tak společnost vlastní vodohospodářský infrastrukturní majetek v hodnotě téměř 5,5 miliard Kč. Z důvodu splnění podmínky doby udržitelnosti projektu si statutární město Plzeň ponechalo ve vlastnictví ČOV Plzeň (doba udržitelnosti projektu je do konce roku 2023) a ÚV Plzeň (doba udržitelnosti projektu je do konce roku 2026). VODÁRNA PLZEŇ a.s. se rovněž v současné době nachází v pozici většinového vlastníka VHI na území města Plzně a v případě přípravy velkých investičních akcí do VHI je tak nově na tyto akce případným žadatelem (příjemcem) dotace. Základní údaje o společnosti (2018) Obrat společnosti: tis. Kč Výsledek hospodaření po zdanění: tis. Kč Počet zaměstnanců: 402 Vyrobená pitná voda: tis. m 3 Počet zásobených obyvatel pitnou vodou: 236 tis. Ztráty vody: 17,3 % Vyčištěná odpadní voda: tis. m 3 Havárie na vodovodní síti: Havárie na kanalizační síti: 178 Společnost je držitelem ISŘ: ČSN EN ISO 9 002:1995, ČSN EN , ČSN OHSAS a ČSN EN Společnost je držitelem osvědčení Bezpečný podnik od 05/ Plzeň 2019

21 JUDr. Zdeňka Vondráčková, právní komise SOVAK ČR, Brněnské vodárny a kanalizace, a.s. Legislativní změny v oboru vodního hospodářství Od loňské konference Provoz vodovodů a kanalizací došlo k podstatné legislativní změně v oblasti vodovodů a kanalizací provedené novelou zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů (dále jen zákon o vodách) pod č. 113/2018 Sb. Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu, ve znění pozdějších předpisů, v tomto období novelizován nebyl. Zákon č. 113/2018 Sb., kterým byl změněn zákon o vodách, byl ve Sbírce zákonů publikován , většina ustanovení je účinných od Tato novela byla již předmětem programu loňské konference, proto připomínám jen zásadní změny. Cílem této novely bylo dle důvodové zprávy stanovení takových požadavků právní úpravy, které ve svém důsledku povedou ke snižování znečištění vod s tím, že významnou roli při naplňování tohoto cíle mají hrát poplatky. Zmíněná novela zákona o vodách má mít tedy pozitivní vliv na ochranu životního prostředí a veřejné rozpočty (kraje, Státní fond životního prostředí ČR). Novela zákona především zasáhla do právní úpravy odpadních vod a odlehčovacích komor. V 38 odst. 3 zákon o vodách nyní stanoví, že odvádí-li se odpadní voda a srážková voda společně jednotnou kanalizací, stává se srážková voda vtokem do této kanalizace vodou odpadní. Novela vypustila ustanovení odst. 4 38, podle kterého se za odpadní vody nepovažují srážkové vody z dešťových oddělovačů, pokud oddělovač splňuje podmínky, které stanoví vodoprávní úřad v povolení. Novela rozlišila právní režim odlehčovacích komor na stokové síti a právní režim odlehčovacích komor na čistírně odpadních vod s tím, že pouze pro odlehčovací komory na síti je poskytnuta přechodná doba, během které by mělo dojít k úpravě odlehčovacích komor tak, aby splňovaly podmínky stanovené vyhláškou č. 428/2001 Sb. Pro odlehčovací komory na čistírně odpadních vod je novelou nově bez odkladu požadováno povolení k vypouštění odpadních vod, a to i přesto že žadatelé nebyli schopni předložit zajištění měření objemu a koncentrace vypouštěného znečištění ve smyslu vyhlášky č. 183/2018 Sb., o náležitostech rozhodnutí a dalších opatřeních vodoprávních úřadů a o dokladech předkládaných vodoprávním úřadům. Provozovatelé a vlastníci odlehčovacích komor intenzivně řeší s příslušnými úřady, jak povolení získat za situace, kdy objekty nejsou na požadavky zákona připraveny. Novelou došlo současně ke změně správce poplatku na Státní fond životního prostředí ČR a již za rok 2019 vzniká povinnost hradit poplatky za vypouštěné znečištění i pro odlehčovací komory, na které se nevztahuje výjimka mít platné povolení k nakládání s vodami. Vypouštění odpadních vod z odlehčovací komory jednotné kanalizace, která nesplňuje technické požadavky pro její stavbu a provoz dle vyhlášky č. 428/2001 Sb., se osvobozuje od poplatků za vypouštění odpadních vod do vod povrchových do poplatkového období roku 2022 včetně. Vlastníků nemovitostí se dotýká nové znění 38 odst. 8, dle něhož platí, že kdo akumuluje odpadní vody v bezodtokové jímce, je povinen zajišťovat jejich zneškodňování odvozem na čistírnu odpadních vod a na výzvu vodoprávního úřadu nebo České inspekci životního prostředí předložit doklady k odvozu odpadních vod za období posledních dvou kalendářních let. Odvoz může provádět pouze provozovatel čistírny odpadních vod nebo osoba oprávněná podle živnostenského zákona. Ten, kdo provede odvoz, je povinen tomu, kdo akumuluje odpadní vody v bezodtokové jímce, vydat doklad, ze kterého bude patrno jméno toho, kdo akumuluje odpadní vody v bezodtokové jímce, lokalizace jímky, množství odvezených odpadních vod, datum odvozu, název osoby, která odpadní vody odvezla a název čistírny odpadních vod, na které budou odpadní vody zneškodněny. Povinnost vlastníka jímky podle 38 odst. 8 předložit doklady o odvozu odpadních vod za období posledních 2 kalendářních let se vztahuje na dobu ode dne nabytí účinnosti tohoto ustanovení. Plzeň

22 Obor vodního hospodářství je dotčen i novelami prováděcích právních předpisů, jmenujme např. vyhlášku Ministerstva životního prostředí č. 437/2016 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě. Došlo ke zpřísnění požadavků na mikrobiologická kritéria od a ke stanovení povinnosti ověření účinnosti technologie úpravy kalu do K vypracování vládního návrhu na změnu zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších zákonů, který je evidován jako sněmovní tisk č. 556, vedla především problematika nedostatku vody a sucha. Legislativní opatření k přípravě realizace opatření pro zmírnění negativních dopadů sucha a nedostatku vody bylo uloženo usnesením vlády ČR č. 620 ze dne Novela navrhuje zpřesnit v 5 odst. 3 povinnosti stavebníků při zabezpečení zásobování vodou, odvádění odpadních vod a odvádění srážkových vod, v 10 odst. 1 navrhuje snížení evidovaných odběrů povrchových a podzemních vod na m 3 vody v kalendářním roce, resp. 100 m 3 vody v kalendářním měsíci z důvodu potřeby získání většího přehledu o celkovém množství odebírané vody a v 22 navrhuje rozšířit povinnost ohlašovat správci povodí údaje o nakládání s vodami na všechny osoby, které jsou povinny měřit množství vody, se kterou nakládají. Novela dále navrhuje novou právní úpravu vydávání rozhodnutí a opatření obecné povahy při suchu a při nedostatku vody a umožňuje dle 12 návrhu vodoprávním úřadům za zákonem stanovených podmínek v jednotlivých a prokazatelně odůvodněných případech změnit či výjimečně zrušit povolení k nakládání s vodami, je-li to nezbytné pro ochranu povrchových a podzemních vod. Novela navrhuje zpřesnit podmínky pro vypouštění odpadních vod do vod podzemních ( 38 odst. 9). Novela má ale především nastavit operativní řízení při zvládání sucha a stavu nedostatku vody, a za tím účelem zařazuje do zákona hlavu X s názvem Zvládání sucha a stavu nedostatku vody. Novela především vymezuje pro účely hlavy X zákona pojmy sucho a stav nedostatku vody, oba pojmy nebyly záměrně vloženy do 2 zákona vzhledem k tomu, že se nevztahují k celému textu vodního zákona. Suchem se rozumí hydrologické sucho jako výkyv hydrologického cyklu, který vzniká zejména v důsledku deficitu srážek a projevuje se poklesem průtoků ve vodních tocích a hladiny podzemních vod. Stavem nedostatku vody se rozumí dočasný stav s možným dopadem a základní lidské potřeby, hospodářskou činnost a životní prostředí, kdy v důsledku sucha požadavky na užívání vod převyšují dostupné zdroje vod, a je nezbytné omezovat hospodaření s vodou a vydávat další opatření. Novela dále upravuje plány pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody (tzv. plány pro sucho ), které by měly být podkladem pro rozhodnutí nebo opatření obecné povahy, které vydává vodoprávní úřad, dále pro vyhodnocování nutnosti svolat komisi pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody (tzv. komise pro sucho ) a pro rozhodování této komise o opatřeních při nedostatku vody. Předpovědní službu pro sucho zajišťuje Český hydrometeorologický ústav. Orgány pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody budou vodoprávní úřady podle 104 odst. 2 vodního zákona. Orgány pro zvládání stavu nedostatku vody jsou kromě jiného ústřední a krajská komise pro sucho. Dotčení uživatelé vody významní pro dané území a zástupci dotčených obcí, tj. i provozovatelé a vlastníci vodovodu a kanalizace nejsou členy krajské komise pro sucho, ale mohou být k jednání krajské komise přizváni. V případě, že krajský úřad jako vodoprávní úřad ve spolupráci se správci povodí vyhodnotí, že může nastat stav nedostatku vody, navrhne hejtmanovi svolání krajské komise pro sucho ( 87j odst. 1). Stav nedostatku vody vyhlašuje a odvolává krajská komise pro sucho. Stav nedostatku vody se považuje za vyhlášený nebo odvolaný dnem vyhlášení na úřední desce krajského úřadu. Krajská nebo ústřední komise pro sucho vydává při stavu nedostatku vody na dobu nezbytně nutnou opatření podle povahy věci rozhodnutím nebo opatřením obecné povahy kromě jiného k omezení užívání pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu, dále k úpravě, omezení a zákazu nakládání s vodami, ale i další opatření. V případě sucha a navazujícího nedostatku vody je potřeba řešit situaci mimořádnějšími prostředky, než které poskytuje stávající právní úprava, avšak ještě ne tak krajními, jaké poskytuje zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení. Pravomoci komisí pro sucho nejsou dotčeny vyhlášením krizového stavu, a pokud dojde v době nedostatku vody k vyhlášení krizového stavu, zasedají příslušný krizový štáb a příslušná komise pro sucho společně. Podstatný je dále návrh ustanovení 87j odst. 3, který upravuje vzájemný vztah dříve vydaných správních aktů vodoprávním úřadem a opatření vydaných komisí pro sucho při stavu nedostatku vody. 22 Plzeň 2019

23 Může dojít k zahrnutí původních rozhodnutí a opatření obecné povahy do nově vydaného opatření. Připravovaná novela zákona o vodách mění i zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu, ve znění pozdějších předpisů. Provozovatel vodovodu bude oprávněn přerušit nebo omezit dodávku vody bez předchozího upozornění také v případě, kdy je mu při stavu nedostatku vody vyhlášeném podle zvláštního předpisu příslušným orgánem upraveno, omezeno nebo zakázáno nakládání s vodami ( 9 odst. 5). Je-li vyhlášen stav nedostatku vody, může k tomu příslušný orgán dočasně omezit užívání pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu na dobu nejdéle 3 měsíce, stanovenou dobu lze prodloužit nejvýše o 3 měsíce. Novela zákona o vodách mění i zákony vymezující působnost Správy státních hmotných rezerv v případě vyhlášení nedostatku vody může Správa státních hmotných rezerv poskytnout zejména cisterny na vodu, zařízení k čerpání vody, jakož i zařízení potřebná k dodávce nebo odvádění vody. Užívání pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu v rozporu s omezením stanoveným opatřením obecné povahy není nyní zákonem o vodovodech a kanalizacích považováno za přestupek. Podle dosavadní právní úpravy je možné odběr vody v rozporu s opatřením obecné povahy kvalifikovat jako neoprávněný odběr za předpokladu, že by byl takový odběr ve smlouvě o dodávce pitné vody výslovně zakázán. Proto novela navrhuje definovat odběr nebo užití pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu v rozporu s 15 odst. 4, 5 a 7 zákona o vodovodech a kanalizacích v ustanoveních o přestupcích. Problematika nedostatku vody a sucha vede i ke snahám o změnu Ústavy a Listiny základních práv a svobod. Současné znění čl. 7 Ústavy České republiky zní: Stát dbá o šetrné využívání přírodních zdrojů a ochranu přírodního bohatství. Návrh poslanců Vojtěcha Filipa, Stanislava Grospiče, Pavla Kováčika, Miloslavy Vostré a Marie Pěnčíkové a vydání ústavního zákona, kterým se mění ústavní zákon č. 1/1993 Sb., Ústava České republiky, ve znění pozdějších předpisů (sněmovní tisk 508), který navrhuje nové znění čl. 7: (1) Voda, jakož i ostatní přírodní zdroje a přírodní bohatství je ve vlastnictví České republiky. Česká republika chrání a zvelebuje toto bohatství a je povinna zajistit ochranu šetrné využívání vody jako základní životní potřeby i ostatních přírodních zdrojů a přírodního bohatství ve prospěch svých občanů z následujících generací. (2) Způsob využívání a ochrany stanoví zákon. Návrh poslanců Marka Výborného, Jana Bartoška, Pavla Bělobrádka, Mariana Jurečky, Jiřího Miholy a dalších na vydání ústavního zákona, kterým se mění ústavní zákon č. 1/1993 Sb., Ústava České republiky, ve znění pozdějších předpisů (sněmovní tisk 526), který navrhuje nové znění čl. 7: Stát dbá o šetrné využívání přírodních zdrojů, zejména vodních zdrojů a půdy, a ochranu přírodního bohatství. Skupina poslanců (Jana Krutáková, Jan Farský, Věra Kovářová, Vít Rakušan, Petr Gazdík, Petr Pávek) předložila Poslanecké sněmovně návrh zákona, kterým se mění ústavní zákon č. 2/1993 Sb., ve znění ústavního zákona č. 162/1998 Sb., Listina základních práv a svobod sněmovní tisk č Návrh mění článek 31 listiny, který v účinném znění uvádí Každý má právo na ochranu zdraví. Občané mají na základě veřejného pojištění právo na bezplatnou zdravotní péči a na zdravotní pomůcky za podmínek, které stanoví zákon. Článek 31 se návrhem doplňuje o odstavce 2 až 5: (2) Každý má právo na pitnou vodu. (3) Vodní zdroje jsou statkem veřejného užívání a jsou ve správě státu. (4) Zdroje pitné vody mají být využity prioritně a udržitelným způsobem k zásobování pitnou vodou ke spotřebě. (5) Zásobování pitnou vodou zajišťují obce na neziskovém základě. Současné znění ústavy uvádí obecný princip ochrany životního prostředí a přírodních zdrojů s tím, že nakládání s vodami a ochrana vod jsou řešeny v řadě dalších zákonů. Vláda ČR vydala k návrhům na změnu Ústavy ČR a změnu Listiny základních práv a svobod negativní stanoviska, ve kterých především upozorňuje, že změny ústavních předpisů by vyvolaly nutnost zásahů do celé řady dalších právních předpisů a zdůrazňuje, že důvodové zprávy k návrhům jsou nepropracované a neřeší podrobnější dopady. Plzeň

24 Z hlediska provozovatelů vodohospodářské infrastruktury se jeví velmi problematické především návrhy na změnu přístupy k vlastnictví vody a na doplnění čl. 31 odst. 5 Listiny základních práv a svobod, který uvádí, že zásobování vodou zajišťují obce na neziskovém základě. Návrhy tedy mění současnou právní úpravu, která říká, že povrchové a podzemní vody nejsou předmětem vlastnictví a nejsou součástí ani příslušenstvím pozemku, na němž nebo pod nímž se vyskytují, návrhy nerespektují současný stav vlastnictví v oboru vodovodů a kanalizací, nerespektují skutečnost existence provozovatelů jako soukromoprávních subjektů, ani současná ekonomická pravidla v oboru vodovodů a kanalizací a lze se tedy důvodně domnívat, že navržená ustanovení mohou mít dopad především na postavení provozních společností vlastněných soukromým kapitálem. Negativní stanovisko k návrhům uveřejnila rovněž Hospodářská komora České republiky, která trvá na řádném legislativním procesu, tedy vládním návrhu, kterému předchází vyhotovení zprávy o dopadech regulace a který umožní zapojení připomínkových míst včetně odborného posouzení Legislativní radou vlády České republiky. Ministerstvo zemědělství nechalo vypracovat analýzu od expertů z Právnické fakulty Univerzity Karlovy, kteří navrhují jako nejlepší variantu vytvoření samostatného ústavního zákona vzhledem k tomu, že Ústava ČR je poměrně stručný dokument a posílená ochrana přírodních zdrojů by do systematiky Ústavy ČR a její podoby nezapadla. Podobně je tomu v případě zásahu do Listiny základních práv a svobod. Samostatný ústavní zákon může rozpracovávat všechny potřebné skutečnosti a může obsahovat obecné i detailní pasáže Z ministerstvem uvedených skutečností zmiňme např. právo jednotlivce na přístup k cenově dostupné pitné vodě pro uspokojení základních lidských potřeb nebo provozování vodovodů a kanalizací státem a územními samosprávami. Detaily by stanovily jednotlivé prováděcí zákony. Do budoucna lze předpokládat další legislativní změny v oblasti vodního hospodářství související s problematikou sucha či kvality vod, a to i s ohledem na zájem evropských institucí o oblast vodní politiky, což dokládá i skutečnost, že už novela zákona o vodách provedená zákonem č. 113/2018 Sb. zohledňuje evropskou úpravu směrnice 2000/60/ES, kterou se stanoví rámce pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. Navíc lze předpokládat, že požadavky na změny právních předpisů ve vodním hospodářství bude vyvolávat i faktická potřeba řešit dopady klimatických změn. 24 Plzeň 2019

25 Ing. Jan Kříž, Ministerstvo životního prostředí, náměstek ministra Ministerstvo životního prostředí financování vodního hospodářství Ministerstvo životního prostředí (MŽP) sdílí svoji působnost v oboru vodovodů a kanalizací (VaK) společně s dalšími správními orgány zasahujícími, z pohledu jejich legislativně vymezených kompetencí, do fungování oboru, svoji nezastupitelnou úlohu však sehrává na pozici poskytovatele dotačních prostředků z evropských strukturálních a investičních fondů, z Operačního programu Životní prostředí (OPŽP). Vzhledem k vysoké, finančně neuspokojené poptávce žadatelů po realizaci vodohospodářských opatření MŽP aktuálně poskytuje podporu z národních zdrojů Státního fondu životního prostředí ČR, konkrétně z Národního programu životní prostředí (NPŽP). MŽP tak svými aktivitami přispívá k naplnění jedné z investičních priorit České republiky, kterou oblast vodního hospodářství bezesporu je a zároveň ke zlepšení životního prostředí pro obyvatele. V souladu se strategií boje se suchem MŽP v rámci svých dotačních programů jsou podporovány investice do zkvalitňování zdrojů pitné vody, investice na zajištění povodňové ochrany intravilánu a hospodaření se srážkovými vodami, dále pak preventivní protipovodňová opatření a opatření na zadržování vody v krajině. S podporou těchto oblastí se počítá i do budoucna. Operační program Životní prostředí Problematika vodního hospodářství je v OPŽP řešena v rámci prioritní osy 1 (PO 1) Zlepšování kvality vody a snižování rizika povodní, kdy na tuto oblast bylo vyčleněno téměř 20 mld. Kč z prostředků Evropské unie. Vodárenské projekty jsou podporovány ve specifickém cíli (SC) 1.1 Snížit množství vypouštěného znečištění do povrchových i podzemních vod z komunálních zdrojů a vnos znečišťujících látek do povrchových a podzemních vod, a to např. výstavba kanalizace, výstavba, modernizace a intenzifikace čistíren odpadních vod, odstraňování příčin nadměrného zatížení povrchových vod živinami. V rámci SC 1.2 Zajistit dodávky pitné vody v odpovídající jakosti a množství jsou podporovány aktivity výstavba a modernizace úpraven vody a zvyšování kvality zdrojů pitné vody, výstavba a dostavba přivaděčů a rozvodných sítí pitné vody. K září 2019 bylo Řídicím orgánem v SC 1.1 a 1.2 schváleno k podpoře více než 550 projektů s příspěvkem Evropské unie více než 15 mld. Kč. V rámci projektů, které jsou prozatím v právních závazcích, je očekáváno vytvoření km kanalizace, kterou bylo nově napojeno osob na čistírny odpadních vod (ČOV) a bylo vybudováno a zrekonstruováno 250 ČOV pro ekvivalentních obyvatel. Zároveň je očekáváno vybudování 490 km vodovodních sítí, na které bylo nově připojeno osob. Vzhledem k tomu, že alokace na dané specifické cíle byla vyčerpaná v rámci již vyhlášených výzev, s dalšími výzvami pro individuální projekty se v tomto programovém období nepočítá. V rámci OPŽP je rovněž řešena problematika sucha, která je v posledních letech často diskutována. Opatření, která přispívají k boji proti suchu, jsou podporována zejména v rámci PO 1 a PO 4 Ochrana a péče o přírodu a krajinu. V rámci PO 1 jsou podporována např. opatření podporující přirozený tlumivý rozliv v nivách, zvýšení členitosti a zlepšení morfologie koryta vodních toků, výměna nepropustných zpevněných povrchů za propustné zpevněné, akumulační podzemní nádrže na zachytávání srážkových vod a jejich opětovné využití. V rámci PO 4 jsou podporována opatření např. na budování a obnovu malých vodních nádrží, mokřadů a tůní, revitalizace vodních toků, výsadby dřevin, protierozní opatření cílená na zpomalení povrchového odtoku vody apod. V rámci OPŽP je na oblast sucha celkem alokováno přibližně 10,7 mld. Kč prostředků Evropské unie. Plzeň

26 Operační program Životní prostředí Pro následující programové období Evropská komise stanovila v oblasti životního prostředí pro strukturální fondy 7 základních cílů. Vedle energetických úspor, obnovitelných zdrojů energie, skladování a distribuce energie, adaptace na změn klimatu, oběhového hospodářství a snižování znečištění a podpory biodiverzity je jedním z těchto cílů i podpora udržitelného hospodaření s vodou. Do této oblasti se řadí mj. i investice do vodohospodářské infrastruktury. Konkrétně se jedná o SC 1.3 Podpora udržitelného hospodaření s vodou. Programový dokument pro následující období je aktuálně ve fázi příprav, je ale jisté, že na české úrovni budou hrát tyto investice, stejně jako doposud, významnou roli. Připojení obyvatel na kanalizaci s čištěním odpadních vod a na vodovody stále není dostatečné a je proto nutné přispět k odstranění tohoto strukturálního deficitu. Je plánována podpora zejména výstavby čistíren odpadních vod, dobudování kanalizace, opatření omezující vypouštění odpadních vod z odlehčení na kanalizaci atd. Druhým stěžejním tématem je propojování vodárenských soustav a napojování nových obyvatel na vodovodní sítě. Podporována bude zejména výstavba vodovodních přivaděčů a vodovodních řadů, výstavba úpraven pitné vody, výstavba nových nebo revitalizace stávajících vodních zdrojů atd. Je diskutována také otázka úpravy některých parametrů podpory. Budování infrastruktury totiž pokročilo i do oblastí s menší hustotou osídlení a s ohledem na tuto skutečnost mohou náklady narůstat. Bližší informace a novinky o OPŽP jsou dostupné na webu Národní program Životní prostředí Podpora do oblasti vodárenské infrastruktury nesměřuje jen z evropských zdrojů, ale i z národních prostředků prostřednictvím Národního programu Životního prostředí. Program je financovaný ze zdrojů Státního fondu životního prostředí ČR. NPŽP se člení na 7 prioritních oblastí. Vedle vody, která je první prioritní oblastí, to je ovzduší, odpady, staré ekologické zátěže a environmentální rizika, příroda a krajina, životní prostředí ve městech a obcích, environmentální prevence a inovativní a demonstrační projekty. Struktura do značné míry kopíruje strukturu OPŽP, kde jsou první čtyři oblasti shodné. V oblasti vodohospodářské infrastruktury jsou aktuálně spuštěny tři výzvy pro předkládání žádostí o podporu: vodovody a kanalizace výstavba vodovodních přivaděčů, rozvodných sítí pitné vody, kanalizací a čistíren odpadních vod; zdroje pitné vody výstavba a rekonstrukce zdrojů pitné vody; Dešťovka podpora zlepšení využití srážkové vody u rodinných domů. Na letošní rok je plánováno pokračování podpory domovních čistíren odpadních vod v oblastech, kde není budování společné kanalizace ekonomicky efektivní. Vodovody a kanalizace Vzhledem k nedostatku finančních prostředků v Operačním programu Životní prostředí se vodohospodářská infrastruktura začala od roku 2018 podporovat i z NPŽP. V roce 2018 byla vyhlášena výzva určená pouze pro projekty, které z důvodu nedostatečně alokace nezískaly podporu z evropských prostředků. Podpora pro 52 projektů činí 1,6 mld. Kč. V letošním roce je výzva s alokací 2,5 mld. Kč již otevřena všem žadatelům. Příjem žádostí probíhá od 1. listopadu 2019 do 31. ledna Minimálně 0,5 mld. Kč z celkové alokace je určeno na výstavbu a dostavbu přivaděčů a rozvodných sítí pitné vody včetně souvisejících objektů, výstavbu a intenzifikaci zdrojů pitné vody, výstavbu úpraven vody a posílení akumulace pitné vody. 26 Plzeň 2019

27 Ministerstvo životního prostředí tím reaguje na potřebu adaptace na sucho. Významnou novinkou je zrušení vylučovacího kritéria u nákladovosti budované kanalizace. Dosud nemohly získat podporu projekty s náklady přesahujícími 90 tis. Kč na ekvivalentního obyvatele. S tím, jak budování kanalizací postupuje do méně zalidněných oblastí, umožníme podporu i nákladově méně efektivních projektů. Střednědobý rámec NPŽP počítá s vyhlášením podobně zaměřené výzvy i v roce Zdroje pitné vody Podpora výstavby a rekonstrukce zdrojů pitné vody byla zahájena v roce 2016 vyhlášením výzvy s alokací 300 mil. Kč. Cílem podpory bylo zlepšit zásobování pitnou vodou a zejména v menších obcích vyhledat nové zdroje pitné vody. Podporu v celkové výši 309 mil. Kč získalo celkem 291 projektů. Podpora se koncentrovala zejména do Středočeského, Jihočeského a Plzeňského kraje a do Kraje Vysočina viz obrázek č. 1. Obr. 1 Podpora nových zdrojů pitné vody z NPŽP (v tis. Kč). V roce 2018 byla vyhlášena výzva s podobnými parametry znovu. Tentokrát s alokací 600 mil. Kč a příjmem žádostí otevřeným do roku 2020 nebo do vyčerpání alokace. Dosud bylo podáno 149 žádostí s požadavkem na 208,6 mil. Kč. Dešťovka Aktuálně vyhlášená výzva je již druhá v pořadí, první byla vyhlášena na jaře 2017 a její alokace 100 mil. Kč byla vyčerpána během jediného dne. MŽP proto přistoupilo k vyhlášení nové výzvy s alokací 240 mil. Kč, která byla v září 2018 navýšena o dalších 100 mil. Kč. Příjem žádostí bude probíhat do vyčerpání alokace. Ke konci srpna 2019 bylo podpořeno projektů částkou 91,6 mil. Kč. Cílem podpory je zvýšit využívání srážkové vody pro zálivku zahrady a jako užitkovou vodu v domácnosti. Podpora je určena majitelům a stavebníkům obytných domů a je rozdělena do několika kategorií podle komplexnosti použité technologie. Plzeň

28 Plánovaná podpora Střednědobý Rámec NPŽP počítá s pokračováním podpory domovních čistíren odpadních vod. Podpora se poskytuje od roku Od té doby bylo zatím dotací v celkové výši 178 mil. Kč podpořeno 38 obcí, kde je budování společné kanalizace ekonomicky nebo technicky příliš náročné. Do roku 2020 je naplánováno poskytnout další podporu ve výši 200 mil. Kč. Všechny informace a novinky o NPŽP naleznete na webu 28 Plzeň 2019

29 Ing. Gabriela Baštářová, Mgr. Jakub Němec, Státní fond životního prostředí ČR Sjednocení udržitelnosti VH projektů OPŽP s národní legislativou Ministerstvo životního prostředí, resp. Státní fond životního prostředí ČR (MŽP/SFŽP) dlouhodobě spolupracují s odpovědnými subjekty v oboru vodovodů a kanalizací (VaK) na propojení požadavků finanční udržitelnosti VH projektů financovaných z Operačního programu Životní prostředí (OPŽP) s požadavky národní legislativy v oboru VaK. Již ve stávajícím programovém období OPŽP bylo/je patrné přiblížení požadavků na udržitelnost VH projektů v národní oborové legislativě, zejména v oblasti zpracování a následného plnění Plánu financování obnovy (PFO) dle zákona č. 274/2001 Sb., zákona o vodovodech a kanalizacích (ZoVaK). MŽP dlouhodobě prezentuje a uplatňuje své poznatky z fungování vodohospodářského trhu (zejména dlouholeté zkušenosti s poskytováním dotací na VH projekty) na vyjednávací platformě Výboru pro koordinaci regulace oboru vodovodů a kanalizací (Výbor VaK), který ve vztahu k Evropské komisi reprezentuje pozici národního regulátora oboru VaK. Zástupci MŽP/SFŽP se stali členy meziresortní pracovní skupiny při Výboru VaK (MPSVaK), která má mimo jiné za úkol sjednotit a harmonizovat obor VaK napříč zainteresovanými resortními regulačními subjekty. Jedním z hlavních cílů MŽP/SFŽP je sjednocení požadavků na udržitelnost VH projektů OPŽP s požadavky národní legislativy tak, aby nedocházelo k dvojímu vykazování a posuzování dat vlastníka VH infrastruktury (VHI) v závislosti na tom, zda obdržel dotaci či nikoliv. Tento cíl by měl kopírovat zejména požadavky ZoVaK v oblasti vytváření a následného plnění finančních prostředků na obnovu VH infrastruktury, včetně zajištění ostatních zákonných povinností vlastníka., zejména Plánu financování obnovy vodovodů a kanalizací dle Přílohy 18 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb. Pro zvýšení jistoty, transparentnosti, porovnatelnosti a možnosti kontroly je nutné sjednotit také problematikou dotčená pravidla! Z tohoto důvodu a také se zřetelem na přípravu nového programového období OPŽP zahájilo MŽP/SFŽP během roku 2019 aktivní spolupráci s resorty Ministerstva zemědělství a Ministerstva financí v rámci výše zmíněné meziresortní pracovní skupiny. Chceme-li z pozice poskytovatele dotace z OPŽP do budoucna zajistit, aby nedocházelo ke dvojímu vykazování a posuzování VH majetku vlastníka a aby byla zajištěna kontinuita monitoringu/kontroly tvorby dostatečné výše finančních prostředků na obnovu vodohospodářského majetku ze strany k tomu kompetentních orgánů, bylo nezbytné definovat následující problematické okruhy, které je/bude třeba vyřešit, resp. již jsou aktuálně diskutovány a průběžně řešeny v rámci zmíněné MPSVaK. Schématické okruhy řešení: Závazná definice PFO, zahrnující stanovení hodnoty VH majetku, stanovení životnosti VH majetku, plán obnovy a jednoznačné stanovení výše potřebných finančních prostředků na obnovu VHI vlastníka (tzv. stanovení plně nákladové ceny = PNC). Tvorba finančních prostředků na obnovu VHI, zahrnující aktualizaci přílohy č. 19 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb., omezení ceny pro vodné a stočné (VaS) limitem sociálně únosné ceny (SÚC) a tvorba finančních prostředků na obnovu VHI. Možnosti uplatňování státní strategie při vyplácení podpory v případě, kdy ze strany vlastníka není možné vytvářet dostatečnou výši finančních prostředků na obnovu (omezených SÚC). Plzeň

30 Udržitelnost VHI na základě čerpání prostředků na systematickou obnovu VHI. Pokud připomeneme přístup MŽP/SFŽP ve vztahu k udržitelnosti VH projektů OPŽP (nástroj Udržitelnost 2014+), tento byl/je založen na snaze přiblížit se požadavkům národní legislativy, zejména zajištění provázanosti s plněním PFO. Cílem takového nastavení bylo zajištění kontinuity s kontrolami prováděnými Ministerstvem zemědělství, přičemž podmínky udržitelnosti stanovené v OPŽP zajišťují alespoň minimální naplnění požadavků ZoVaK ve vztahu k plnění PFO a vytváření dostatečných prostředků na obnovu VH infrastruktury, včetně zajištění ostatních zákonných povinností vlastníka. Nicméně je známo, že při přípravě Udržitelnosti nebyla patrná shoda v některých důležitých vstupních parametrech pro výpočet odpovídajících prostředků na obnovu. Parametry v rámci období byly proto upraveny oproti požadavkům národní legislativy (platné k roku 2014) zejména v oblasti výpočtu reprodukční pořizovací hodnoty VH majetku (a jeho indexace na současnou cenovou úroveň důvodem byla zastaralost Metodického pokynu Ministerstva zemědělství pro oceňování VH majetku), a dále pak pro účely OPŽP v oblasti životností jednotlivých typů VH majetku (OPŽP využívá jako standardní délku životností hodnoty: Vodovodní řady = 55 let, Kanalizační řady = 75 let, Stavební objekty = 40 let a Technologie a zařízení = 15 let). Zejména co se týká životnosti VH majetku, panovaly největší diskuse nad nesourodostí při zpracování PFO dle podmínek OPŽP a podmínek národní legislativy. Zde je opětovně nutné poznamenat, že cílem OPŽP bylo nastavit minimální hodnoty na obnovu VHI s ohledem na plnění a vytváření zdrojů pro PFO, a nikoliv neúměrné navyšování ceny VaS. Z pohledu vlastníka je tedy důležité nejen korektní zpracování PFO, ale také jeho následné dodržování tak, aby ve výsledku (za stanovené období) bylo dosaženo tzv. plně nákladové ceny (PNC) a byla zajištěna dlouhodobá udržitelnost VHI včetně vytváření dostatečných prostředků na její obnovu. A to je cílem jak dotačního financování v rámci OPŽP, tak oboru VaK v ČR. Ve vztahu k definici PFO je v současné době připravena aktualizace Metodického pokynu pro orientační ukazatele výpočtu pořizovací (aktualizované) ceny objektů do Vybraných údajů majetkové evidence vodovodů a kanalizací, pro Plány rozvoje vodovodů a kanalizací a pro Plány financování obnovy vodovodů a kanalizací (Metodický pokyn Ministerstva zemědělství), jehož aktuální zpracování z roku 2010 (č. j. 401/ ) bylo dlouhodobě připomínkováno nejen ze strany odborné veřejnosti, ale také ze strany MŽP/SFŽP. Ve vztahu k uvedenému Metodickému pokynu Ministerstva zemědělství pro ocenění jednotlivých objektů VH majetku považuje poskytovatel dotace za nanejvýš vhodné a žádoucí tento pokyn aktualizovat, neboť s ohledem na dobu uplynulou od jeho zveřejnění a dle zkušeností z předkládaných projektů (a na základě některých porovnání již realizovaných projektů s jejich skutečnými investičními náklady), se jeví jako již značně zastaralý a neodpovídá současnému reálnému stavu vývoje cen v oblasti VH infrastruktury. Aktualizace Metodického pokynu Ministerstva zemědělství má důležitý dopad zejména do zpracování přílohy č. 18 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. j. 428/2001 Sb. Plán financování obnovy vodovodů a kanalizací, jehož zpracování je zákonnou povinností vlastníka VH infrastruktury, vyplývající ze ZoVaK. Na základě zkušeností poskytovatele dotace lze konstatovat, že příprava a tvorba PFO je stále na straně mnoha vlastníků významný problém, resp. vlastníci mnohdy nejsou seznámeni s tím, že se jedná o jednu ze zákonných povinností ve vztahu k plnění ZoVaK. V současné době lze uvést, že v rámci MPSVaK panuje shoda na úpravě některých částí Metodického pokynu Ministerstva zemědělství a přílohy č. 18 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb. Zejména shoda dosažená v problematice sjednocení délky životností jednotlivých objektů VH majetku a jeho členění v oblasti stavební a technologické části povede k zásadní úpravě ve vztahu k vytvoření podmínek udržitelnosti totožně dle podmínek OPŽP a národní legislativy. Nová úprava Metodického pokynu Ministerstva zemědělství a přílohy č. 18 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb. se předpokládá schválit s datem nabytí účinnosti od Jednoduše lze říct, že pokud máme stanovenu hodnotu VH majetku a shodně nastaveny délky životností jako závazné, lze jednotně stanovit výši potřebných finančních prostředků na obnovu VHI, resp. stanovit plně nákladovou cenu, přičemž definování PFO a výše prostředků na obnovu daného subjektu nesmí způsobit skokový nárůst ceny pro VaS. 30 Plzeň 2019

31 Dále je zde předpoklad aktualizace Metodického pokynu Ministerstva zemědělství minimálně jedenkrát za pět let. Logickou otázkou zůstává, v jakém časovém horizontu bude nezbytné naplnit dosažení tzv. plně nákladové ceny. Z pohledu OPŽP je standardně využíváno referenční období v délce 30 let od zahájení provozování projektu (resp. od následujícího roku od vydání posledního kolaudačního souhlasu k projektu). V tuto chvíli prozatím nelze jednoznačně určit, zda referenční (přechodné) období pro dosažení plně nákladové ceny dle podmínek OPŽP bude kopírovat legislativní rámec, nicméně je minimálně zajištěna hodnota stejné výše finančních prostředků na obnovu VHI. MŽP/SFŽP vytváří ideální předpoklad, že po uplynutí doby udržitelnosti OPŽP (10 let) zajistí Ministerstvo zemědělství, jakožto oborový garant pro kontrolu plnění PFO vodovodů a kanalizací, kontrolu následného plnění PFO tak, aby došlo k naplnění smyslu investování potřebných prostředků zpět do obnovy VH infrastruktury bez poskytnutí další dotace (tj. že VH infrastruktura bude téměř samofinancovatelná). Prakticky tedy, že po ukončení doby udržitelnosti VH projektů OPŽP (10 let od zahájení provozování projektu OPŽP) bude převzata kontrola ze strany Ministerstva zemědělství a bude zajištěna návaznost projektu OPŽP (a celého VH majetku vlastníka, pakliže se týkal projektu OPŽP) na národní legislativu v oblasti plnění ZoVaK, resp. Přílohy č. 18 k vyhlášce Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb. Plánu financování obnovy vodovodů a kanalizací. Takováto návaznost může být zajištěna, pokud budou hlavní parametry Udržitelnosti shodné s požadavky národní legislativy (v tomto případě se bude jednat o položky životnosti uváděné v příloze č. 18 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb., ohodnocení jednotlivých objektů VH infrastruktury dle Metodického pokynu Ministerstva zemědělství a stanovení jednotné délky referenčního /přechodného období, dokdy má být dosaženo požadované výše prostředků na obnovu se zohledněním dopadu do sociálně únosné ceny VaS). Zjednodušeně lze říct (míněno ve vztahu k OPŽP), že povinnost zajistit udržitelnost VHI v OPŽP bude nastavena dle obdobného přístupu jako v období A to, že nejpozději do konce referenčního období bude dosaženo plně nákladové ceny, avšak za předpokladu, že nedojde k překročení sociálně únosné ceny (SÚC) a zároveň, že se bude vycházet z poslední známé hodnoty prostředků na obnovu, vykazovaných v rámci přílohy č. 20 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb (Porovnání). S tím souvisí další tematický okruh k řešení, a to aktualizace přílohy č. 19 a přílohy č. 20 vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb., kdy bude nezbytné sladit, z jakých položek v rámci Porovnání budou moci být tvořeny prostředky na obnovu VHI. V současné době se úprava OPŽP zatím ne zcela shoduje s metodikou benchmarkingu prováděného Ministerstvem zemědělství. I zde se však po mezirezortní diskusi s Ministerstvem zemědělstvím dá předpokládat, že bude docíleno shody. Nicméně ze strany MŽP/SFŽP je důrazně připomínáno, že při tvorbě prostředků na obnovu VHI by se mělo zásadně vycházet ze zásady znečišťovatel platí, samozřejmě se zohledněním sociální únosnosti ceny pro VaS. Mluvíme-li o povinnosti tvorby finančních prostředků na obnovu VHI, je nutné nastavit také zásady čerpání prostředků na obnovu. Zde je diskutována možnost využití principu, používaného v období OPŽP , kdy byla povinnost kumulovat zdroje na obnovu VHI na zvláštním bankovním účtu. Tato metoda se jeví jako vhodná pro sledování cash flow čerpání finančních prostředků na obnovu VHI. Ve vztahu k definici sociálně únosné ceny pro vodné a stočné, zveřejňuje SFŽP každoročně přehled sociálně únosné ceny pro vodné a stočné, stanovené pro jednotlivá krajská území (NUTS 3), platnou vždy pro následující kalendářní rok (v současnosti na rok 2019, viz Plzeň

32 Poslední zveřejněná SÚC na rok 2019 dospěla k úpravě v oblasti spotřeby vody a současná definice tedy zní sociálně únosná hranice pro výdaje na vodné a stočné definována jako cena pro vodné a stočné (včetně DPH), která představuje 2 % průměrných ročních čistých příjmů domácností se standardní specifickou spotřebou vody 88,7 l/os*den. Nicméně s ohledem na množící se dotazy a diskuse ohledně stanovení SÚC zvlášť pro pitnou a odpadní vodu, došlo SFŽP k vytvoření rozdělení SÚC na složku pitné a odpadní vody, která bude aplikována v rámci OPŽP a patrně využívána i ze strany Ministerstva zemědělství a jiných oborových subjektů (resp. celorepublikově nebyla nalezena jiná definice sociálně únosné ceny VaS, než která je praktikována a také aplikována ze strany OPŽP). SFŽP připravilo pro rok 2020 rozdělení SÚC následovně: Na základě využití dat o úplných vlastních nákladech (ÚVN bez zisku) z posledního benchmarkingu Ministerstva zemědělství (rok 2017) byl stanoven poměr mezi celkovými ÚVN pro pitnou a ÚVN pro odpadní vodu v členění na jednotlivé kraje dle NUTS3, a v tomto poměru bude SÚC pro každou složku VHI zvlášť stanovena (samozřejmě s použitím dle výše uvedené definice pro výpočet celkové SÚC za obě složky). Je však nutné podotknout, že ze strany OPŽP bude tento postup aplikován pouze pro ty případy, kdy není známa cena druhé složky VHI. S ohledem na výše uvedené informace týkající se dopadu do ceny pro VaS a s ohledem na probíhající kontroly/monitoring projektů, podpořených z OPŽP v období (aktuálně probíhá kontrola téměř 900 podpořených VH projektů), kdy byla primárním ukazatelem kontroly cena pro VaS, lze v současnosti názorně ukázat výsledné dopady do konečné ceny pro VaS u dotovaných projektů (z OPŽP ) v porovnání s celorepublikovým průměrem. Toto porovnání je patrné z obrázku a tabulky níže. Obr. 1 Porovnání cen pro VaS mezi projekty OPŽP a celorepublikovým průměrem. 32 Plzeň 2019

33 Tab. 1 Porovnání cen pro VaS mezi projekty OPŽP a celorepublikovým průměrem. Projekty OPŽP Průměr ČR Rok Cena pro vodné Cena pro stočné Cena pro vodné a stočné Cena pro vodné Cena pro stočné Cena pro vodné a stočné Kč/m3 bez DPH Kč/m3 bez DPH ,63 34,49 68,12 34,80 29,80 64, ,02 34,45 70,47 35,60 30,70 66, ,62 34,51 71,13 36,70 32,10 68, ,93 35,11 71,04 37,24 32,80 70, ,22 36,62 73,84 38,11 33,41 71,52 Výsledky monitoringu projektů za doposud ukončené roky 2014 až 2018 (podrobněji viz tabulka a graf výše) ukazují, že cena pro VaS u dotovaných projektů téměř kopíruje průměrnou cenu pro VaS ČR (v Kč/m 3 bez DPH). To je jistě dobře nastavený trend směrem k zachování konzistence ceny pro VaS u dotované infrastruktury a infrastruktury budované bez dotačního financování. V kontextu všech výše uvedených skutečností lze závěrem konstatovat, že pokud bude na vyjednávací platformě existovat mnohostranná ochota a vůle všech v regulaci oboru VaK zainteresovaných resortů něco (třeba i málo) změnit, potažmo bude nalezena shoda mezi těmito resorty, mohou i malé změny docílit velkého výsledku ve vztahu k naplnění požadované udržitelnosti VH infrastruktury v České republice. Z uvedeného je patrné, že MŽP/SFŽP již některé kroky zahájilo, s cílem, aby pro programové období OPŽP nastavilo takové podmínky udržitelnosti VHI, které budou shodné (minimálně v zásadních oblastech) s oborovou legislativou Ministerstva zemědělství. Plzeň

34 Mgr. Lukáš Teklý, Ing. Lucie Gyönyörová, Ministerstvo financí Regulace oboru VaK z pohledu Ministerstva financí Úvod Vodohospodářský sektor se stal působením globálních změn klimatu a neustálým socio-ekonomickým rozvojem klíčovým hráčem na poli strategických surovin. Jeho regulace je tak přirozenou potřebou každého státu, původně z důvodu chápání VaK odvětví jako příkladného přirozeného monopolu, nyní zejména pro nedostatečné množství vody a predikovaného vývoje potřeby vodních zdrojů. Na území České republiky je regulace VaK zajištěna komplexním mechanismem využívajícím řadu zainteresovaných subjektů, zejména na úrovni ústředních orgánů státní správy. Ministerstvu financí byla zákonem č. 526/1990 Sb., o cenách, a zákonem č. 265/1991 Sb., o působnosti orgánů České republiky v oblasti cen, svěřena úloha cenového regulačního orgánu, jež se však v rámci svých pravomocí musí držet v zákonem nastavených mantinelech. V rámci těchto mantinelů je ale třeba reagovat na aktuální trendy a výzvy, zhodnotit pozitiva i negativa používaných modelů a čas od času modely revidovat. Historický vývoj a současný stav Cenotvornou regulací se Ministerstvo financí zabývá od roku 1990, kdy došlo k liberalizaci regulovaných odvětví, která měla za cíl vstup nového kapitálu, finančního i lidského, do vysoce nákladných a kvalifikovaných síťových oborů. V průběhu 90. let byla regulace postupně stabilizována a aktualizována. Například v roce 2002 bylo umožněno volit dvousložkovou verzi tarifu vodného a stočného. S účinností od je využíván model Rate of Return (RoR), který je tradičním a dodnes hojně využívaným zástupcem nákladově orientovaných modelů vycházejících z principu cost recovery. Jeho volba byla podmíněna jednak příznivými výsledky aplikace na VaK v zahraničí, ale také dobrými zkušenostmi z regulace ostatních utilitárních odvětví v České republice. Standardní RoR model v průběhu času došel mnoha úprav, které cílily na jeho hlavní slabiny nízkou motivaci k zvyšování efektivity, snižování nákladů a udržování dostatečné a správné úrovně kapitálu (Averch-Johnson efekt) spolu s diskutabilním určením struktury uznatelných nákladů a výpočtu i určení výše přiměřeného zisku. Problémem, který byl odhalen až z vyhodnocení několikaleté praxe, je možná politizace manažerských rozhodnutí, která cílí na de facto manipulaci s konečnou cenou vody. V současnosti je model jednotný pro všechny subjekty ve vodárenství a nelze jej jednoduše modifikovat, co se struktury ceny týče sezonních úprav, denních/nočních tarifů, elasticity spotřebitele. Ministerstvo financí tak pracuje s omezeným mandátem, který dokáže regulovat pouze náklady, bázi a výši zisku, ne však samotnou strukturu ceny. Aktuální výzvy a možnosti změny Neustálý rozvoj staví VaK sektor před nejrůznější výzvy, kterým musí čelit. Lze tak sledovat nejen současné, ale i budoucí vysoce problematické oblasti, na které je a bude třeba flexibilně reagovat. Socio-ekonomické změny, změny klimatu, environmentální udržitelnost a vyčerpání a obnovitelnost zdrojů, technologické inovace, migrace a další patří mezi zásadní faktory, které by měly formulovat budoucí vodohospodářskou politiku. Základní body, na které musí regulace VaK nějakým způsobem cílit, lze shrnout následovně: 1. sociální dostupnost vody, 2. financování investic do infrastruktury, výzkumu a technologií, 3. efektivita a efektivní řízení, 34 Plzeň 2019

35 4. životní prostředí: sucho a nedostatek vody, 5. dostupnost a kvalita pitné vody a kanalizace (čištění odpadních vod). Odpovědi na tyto výzvy tvoří základní kámen kvalitní a efektivní regulace. Je však otázkou, kdo tyto odpovědi bude hledat a jakým způsobem budou do systému regulace zakomponovány. Nelze předpokládat, že by bylo možné vyřešit takto rozsáhlou problematiku pouhou úpravou struktury nákladů či změnou výpočtu přiměřeného zisku naopak je třeba hledat široký konsenzus na systémových změnách. Do diskuse, jejímž výsledkem by měla být aktualizace systému regulace, se musí zapojit všechny zainteresované subjekty, které bude třeba k participaci aktivně vyzvat. Návrh, který by dokázal uspokojit tyto subjekty a zároveň efektivně reagovat na aktuální potřeby, by měl být postaven na třech pilířích: 1. inspirace zahraničí, jiná odvětví, inovace, 2. komunikace kulaté stoly, společná vyjednávání, 3. analytika vyhodnocení praxe, komparace a analýza dopadů. Při úvahách je třeba hledat nejen optimální řešení z pohledu teorie, ale i z pohledu praxe, spotřebitelů, oboru a možnosti kontroly a neomezovat se pouze na možné přístupy ke stanovení zisku, ale hledat řešení za zvážení modelu využitého ke stanovení samotné ceny tyto změny by bylo nutné implementovat do legislativy. Z obecného pohledu existují dvě cesty, které by mohly směřovat k naplnění všech cílů regulace cen v oboru VaK: 1. parametrizace současného modelu, 2. změna modelu regulace VaK. Základními parametry současného modelu jsou (uznatelné) náklady, báze zisku, výše zisku, vztah provozovatel vlastník a motivace k vyšší efektivitě (tzv. regulatory incentives, pozitivní i negativní). Důležitou oblastí hodnou hlubší analýzy je stanovení zisku pro kapitálově lehké společnosti, které představují čím dál větší podíl z provozovatelů VaK. Také je možné hovořit o úpravě, respektive prodloužení regulačního období. V případě, že by změny, kterými by bylo dosaženo dílčími modifikacemi současného modelu, nedokázaly dostatečně odpovědět na představené výzvy, je nutné uvažovat přímo o reformě využívaného modelu nejsnáze s využitím zkušeností z jiných odvětví či ze zahraničí. Komparaci s modely aplikovanými v zahraničí (v oboru VaK či jiném podobném odvětví) je však třeba z důvodu výrazných specifik (geografických, antropologických, historických, socio-ekonomických či topografických) podrobit pečlivé analýze. Přesto však lze vycházet ze základní kategorizace využívaných modelů v Evropské unii: 1. Rate of Return, 2. Price-cap, 3. Revenue-cap, 4. Performance based model, 5. Franchise regulace, 6. Yardstick Competititon. Tyto modely lze nalézt v nejrůznějších modifikacích a kombinacích, jež odpovídají specifikům daných zemí či regionů. V České republice využívaný model Rate of Return již byl popsán výše, lze jej nalézt v Evropské unii pravděpodobně nejčastěji, avšak vzhledem k jeho dlouhé historii není snadné jednotlivé hybridní modely jednoduše porovnávat například Maďarsko vychází z této metody regulace, výrazným způsobem však zasáhlo do vlastnických práv poskytovatelů VaK a vydalo se cestou výrazného posílení státního dohledu. Dále lze tento model Rate of Return sledovat v různých provedeních v Albánii, Portugalsku či Rumunsku. Metoda cenového stropu (Price-cap) je postavena na principu určení maximální ceny vodného a stočného s ohledem na predikované zvyšování výkonnosti za předem definované regulatorní období. Plzeň

36 Vychází jednak z předpokládané úrovně inflace, jednak využívá faktor výkonnosti, který prezentuje úroveň rychlosti zvyšování efektivity proto se tento model často nazývá RPI-X. Jeho aplikaci lze nalézt v Anglii a Walesu, Irsku či Austrálii. Anglie spolu s Walesem bývají často dávány za vzor v inovativním přístupu k regulaci VaK sektor byl privatizován a kumulován do poměrně velkých poskytovatelů VaK služeb (cca 35 společností), zároveň byl vytvořen jednotný regulatorní orgán, který se mimo další povinnosti zabývá také stanovením cen pomocí hybridní metody RPI-X v kombinaci s yardstick competition (tedy porovnávání všech společností ke stanovení benchmarku). Výnosový strop (Revenue-cap) je metoda, pomocí které je stanovena maximální úroveň tržeb, jež společnost za dané období může získat. Rozdíl mezi Revenue-cap a Price-cap je postaven na principu přenosu rizika změn objemu odebrané vody, které v případě Price-cap leží na poskytovateli služby, v případě Revenue-cap se v různé míře přenáší na spotřebitele. V Evropské unii pravděpodobně není využívána v čisté podobě, v posledních letech je však zvažováno její využití v upravené podobě v Anglii a Walesu. Specifický model využívá Francie, jež se vydala cestou Franchise regulace, tedy aukce, soutěžení provozovatelů s kritériem nejnižší ceny. Podobně jako v České republice i ve Francii lze nalézt výrazně atomizovaný sektor s velkým množstvím vlastníků a poskytovatelů VaK služeb. Vztahy mezi vlastníky a provozovateli jsou upraveny na základě různých typů smluv, kterými se v různé míře převádí úroveň zodpovědnosti za investice a rizika. V těchto ujednáních je také stanovena cena vody, kterou je možné upravovat jen v přesně formulovaných mezích. Účinnost této formy regulace je podle mnoha pramenů poměrně diskutabilní, odráží však historický vývoj odehrávající se na území Francie nejnovější tendence směřují ke slučování subjektů do větších celků za účelem zvýšení celkové efektivity. Závěr Regulace cen v oboru VaK z pohledu Ministerstva financí naráží na hranice působnosti, které mu byly legislativou dány. V současnosti funkční model vychází z tradičního cenotvorného modelu, který se koncentruje na stanovení struktury nákladů a regulaci výše a báze přiměřeného zisku. Tento model je v regulovaných odvětvích tradiční a v České republice funkční. Je ale třeba reagovat na aktuální trendy a výzvy, zhodnotit pozitiva i negativa a tento model případně revidovat. Optimální model bude třeba nalézt ve spolupráci se všemi zainteresovanými subjekty na základě analýz současného stavu a dopadů případných změn. A to s důrazem na maximální ochranu spotřebitelů a dlouhodobou udržitelnost oboru, tak, aby mohlo dojít k symbióze zájmů triády spotřebitel obor VaK životní prostředí. 36 Plzeň 2019

37 Ing. Želmíra Macková, MBA, Ministerstvo zemědělství Současný stav sektoru VaK a vývoje jeho benchmarkingu na Ministerstvu zemědělství Podle publikovaných statistik v roce 2017 využívalo 94,7 % obyvatel k dodávce pitné vody vodu pocházející z veřejných vodovodů, průměrné ztráty pitné vody v trubní síti činily 16,4 %. Na veřejnou kanalizaci bylo napojeno 85,5 % obyvatel a 97,5 % odpadní vody bylo veřejnou kanalizací odváděno na čistírny odpadních vod. Vysoká napojenost obyvatel na vodohospodářskou infrastrukturu pro veřejnou potřebu je jedním z důvodů, proč státní správu a potažmo regulátora zajímá, v jakém stavu se sektor vodovodů a kanalizací nachází. I proto se Ministerstvo zemědělství již od roku 2015 věnuje bližšímu zkoumání tohoto sektoru a prostřednictvím benchmarkingu se snaží popsat nejenom jeho stav, ale také identifikovat nedostatky a rizika jeho fungování, které by mohly v budoucnu způsobit zhoršení dosaženého stavu a zpomalit nebo také zastavit další vývoj. Také v tomto roce zrealizovalo Ministerstvo zemědělství dva benchmarkingové projekty, které popisují stav sektoru se zaměřením na stav a obnovu majetku, úroveň nákladů, cen, zisku apod. zejména pro potřeby regulátora. Dále poskytují zajímavé a užitečné informace vlastníkům infrastruktury, jejím provozovatelům a v neposlední řadě konečným odběratelům. Ministerstvo zemědělství počátkem roku zveřejnilo na své webové stránce výsledky z provedených analýz obou projektů (dokumenty Benchmarking vlastnických subjektů, Benchmarking provozovatelských subjektů a Zpráva z benchmarkingu za rok 2017). Metodika benchmarkingu byla sestavena tak, aby poskytovala odpověď na otázku, zda stav sektoru a jeho vývoj směřuje k naplňování záměrů regulace, jež jsou blíže popsány v následující tabulce: I. II III. IV. V. ZÁMĚRY Dosáhnout samofinancovatelnosti infrastruktury Zabezpečit rovnováhu mezi cenou za služby a náklady na poskytování služeb Zajistit dostatečnou úroveň kvality služeb Zajistit ochranu životního prostředí a minimalizaci dopadů na něj Zvýšit transparentnost informací všech zúčastněných stran v sektoru PROBLEMATIKA Obnova vodohospodářské infrastruktury z hlediska dosažení udržitelnosti infrastruktury a hlediska reinvestování získaných prostředků od spotřebitelů. Cenotvorba stanovení ceny za služby, která pokryje provozní náklady a náklady na obnovu infrastruktury a zabezpečí dostupnost služby všem spotřebitelům za sociálně únosnou cenu. Stálé dodávky pitné vody v požadovaném množství a kvalitě a kontinuální odvádění odpadních vod a jejich čištění podle legislativně stanovených parametrů. Snižování negativních vlivů na životní prostředí (energetická náročnost, dodržování požadovaných limitů). Zabezpečení transparentní informovanosti o cenotvorbě, fungování, potřebách a problémech sektoru vodovodů a kanalizací. Ve Zprávě z benchmarkingu za rok 2017 byly vyhodnoceny konkrétní ukazatele, které popisují regulátorem sledované oblasti. Na základě vypočtených hodnot jsou identifikovány anomálie, které lze rozdělit do dvou skupin, a to na anomálie identifikující problémy s vykazováním dat a na anomálie poukazující na možné nedostatky v činnosti a procesech vlastníků nebo provozovatelů. Plzeň

38 Hlavní oblasti zájmu regulátora jsou: 1. Benchmarking vlastnických subjektů problematika obnovy infrastruktury, dosažení samofinancovatelnosti infrastruktury a cenotvorby. 2. Benchmarking provozovatelských subjektů úroveň kvality služeb (v závislosti na charakteru dostupných dat), dosažení rovnováhy mezi cenou za služby a náklady na jejich poskytování a ochrana životného prostředí. Výsledky analýz potvrdily zjištění identifikované i v analýzách dat za rok Z hlediska objemu fakturované vody byla u více než 78% podílu trhu v případě pitné vody a více než 75% podílu trhu v případě vody odpadní a srážkové identifikována některá ze sledovaných anomálií u vlastnických subjektů a na více než 60% podílu trhu vody pitné a 70% podílu vody odpadní a srážkové u provozovatelských subjektů. Vyšší výskyt anomálií u vlastnických subjektů lze částečně zdůvodnit přibližně 2,4krát vyšším počtem vlastnických subjektů (6 795 subjektů) působících na trhu nežli provozovatelských subjektů (2 878 subjektů). Vysoký stupeň atomizace trhu negativně ovlivňuje úroveň dosažitelné ekonomické efektivity provozování majetku a komplikuje fungování sektoru v oblasti jeho uspořádání. V praxi to znamená, že jsou často složitě rozděleny povinnosti mezi vlastníky a provozovatele, snižuje se odbornost provádění činností, zhoršují se možnosti sledování dosahovaných výsledků a v neposlední řadě i výkon dohledu nad fungováním jednotlivých subjektů na trhu. Empiricky se dále jeví, že existuje určitá spojitost mezi četností výskytů anomálií a velikostí posuzovaného subjektu (v případě vlastnického benchmarkingu jsou subjekty začleněny do skupin podle hodnoty majetku; provozovatelské subjekty jsou rozděleny do skupin podle počtu připojených obyvatel). Stejně jako v minulém benchmarkingu se opět potvrdilo, že četnost výskytu anomálií narůstá se zmenšující se hodnotou majetku u vlastníků a klesajícím počtem připojených obyvatel u provozovatelů, viz následující tabulky. Benchmarking vlastnických subjektů: SKUPINA VLASTNÍKŮ PITNÁ VODA ČETNOST VÝSKYTU ANOMÁLIÍ ODPADNÍ VODA ČETNOST VÝSKYTU ANOMÁLIÍ I. SKUPINA(> MIL. KČ) 4 3 II. SKUPINA(>1 000 MIL. KČ) III. SKUPINA(>100 MIL. KČ) IV. SKUPINA(>10 MIL. KČ) V. SKUPINA(>1 MIL. KČ) VI.SKUPINA(<1 MIL. KČ) CELKEM Plzeň 2019

39 Benchmarking provozovatelských subjektů: SKUPINA PROVOZOVATELŮ PITNÁ VODA ČETNOST VÝSKYTU ANOMÁLIÍ ODPADNÍ VODA ČETNOST VÝSKYTU ANOMÁLIÍ I.skupina(> př.ob.) 3 0 II.skupina(> př.ob.) 1 1 III.skupina(> př.ob.) 9 1 IV.skupina(>50 000př.ob.) 13 5 V.skupina(>10 000př.ob.) VI.skupina(>1 000př.ob.) VII.skupina(>300př.ob.) VIII.skupina(<300př.ob.) CELKEM Jaké tedy jsou nejpalčivější problémy sektoru, které je nutno dlouhodobě a zejména komplexně řešit? Základním předpokladem dosažení stability sektoru, jeho udržitelnosti a zachování minimální kvality služeb definované legislativou je proces obnovy infrastruktury, který přímo ovlivňuje možnosti fungování služeb v budoucnu. Tento proces je nutné chápat v širších souvislostech, a to od samotného definování potřeby obnovy, jejího rozsahu, technického provedení a načasování, přes vyřešení jejího financování až po zabezpečení realizace. Pro větší zejména obchodní subjekty to není velký problém. Uvedené procesy jsou jimi běžně uplatňovány při denním fungování. Naproti tomu menší subjekty řeší problematiku obnovy jen v rámci svých finančních a personálních možností. Samozřejmě, čest výjimkám. Benchmarking vlastnických subjektů hodnotí, zda generované prostředky na obnovu v rámci vodného a stočného postačují alespoň na vypočtenou teoretickou minimální výši prostředků obnovy, která by měla být v rámci hodnocených Porovnání generována (anomálie nedostatečná tvorba prostředků na obnovu ). V roce 2017 se u pitné vody jednalo o nejpočetněji se vyskytující anomálii (1 313 výskytů). Celková výše chybějících prostředků na obnovu VIM činila 460,21 mil. Kč. Přehled výše chybějících prostředků na obnovu v mil. Kč v členění podle modelu provozování a jednotlivých skupin vlastníků je uveden v následující tabulce. Plzeň

40 Podle četnosti výskytů anomálie lze konstatovat, že s problémem se potýkají zejména vlastnické subjekty, které vlastní majetek v hodnotě od 1 mil. Kč do 100 mil. Kč. Přehled počtu Porovnání podle dostatečnosti tvorby prostředků na obnovu je uveden v následující tabulce: PITNÁ VODA NEDOSTATEČNÁ MINIMÁLNÍ TVORBA DOSTATEČNÁ MINIMÁLNÍ TVORBA SKUPINA VLASTNÍKŮ POČET POROVNÁN I PRŮMĚRNÁ HODNOTA OKF POČET POROVNÁN I PRŮMĚRNÁ HODNOTA OKF I.SKUPINA(>10 000MIL.KČ) 3 1,17 II.SKUPINA(>1 000MIL.KČ) 4 0, ,08 III.SKUPINA(>100MIL.KČ) 78 0, ,05 IV.SKUPINA(>10MIL.KČ) 769 0, ,02 V.SKUPINA(>1MIL.KČ) 446 0, ,00 VI.SKUPINA(<1MIL.KČ) 16 0,74 9 1,11 CELKEM , ,03 Na chybné nastavení ceny pro vodné upozorňuje i výše průměrné hodnoty operačního koeficientu (OKF) u subjektů nedosahujících minimální úroveň tvorby prostředků na obnovu, která dosahuje maximálně hodnotu 0,75. Podobná situace je i v případě kanalizací. Chybějící prostředky na obnovu v roce 2017 činily 808,21 mil. Kč. Podle modelu provozování se s problémem nastavení dostatečné výše ceny pro stočné zohledňující potřeby obnovy objevuje u vlastnických subjektů s hodnotou majetku mezi 10 mil. až 1 mld. Kč. Celkově se anomálie vyskytla u Porovnání. CHYBĚJÍCÍ PROSTŘEDKY NA OBNOVU MAJETKU (DO MINIMÁLNÍ VÝŠE TEORETICKÉ HODNOTY PROSTŘEDKŮ POTŘEBNÝCH NA OBNOVU VIM; MIL. KČ) / MODEL PROVOZOVÁNÍ KOMBINOVANÝ ODDÍLNÝ ODDÍLNÝ SERVISNÍ SMLOUVA SMÍŠENÝ CELKEM ZA JEDNOTLIVÉ SKUPINY I.SKUPINA(>10 000MIL.KČ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 II.SKUPINA(>1 000MIL.KČ) 2,90 37,03 10,44 0,00 50,37 III.SKUPINA(>100MIL.KČ) 86,72 145,68 9,18 84,84 326,42 IV.SKUPINA(>10MIL.KČ) 6,56 143,43 29,80 234,67 414,46 V.SKUPINA(>1MIL.KČ) 0,00 1,19 1,99 13,71 16,89 VI.SKUPINA(<1MIL.KČ) 0,00 0,00 0,00 0,06 0,07 CELKEM ZA JEDNOTLIVÉ MODELY PROVOZOVÁNÍ 96,18 327,33 51,41 333,29 808,21 40 Plzeň 2019

41 Jak vyplývá z následující tabulky, nejvyšší průměrná výše operačního koeficientu u Porovnání, která negenerují v ceně alespoň minimální teoretickou výši prostředků obnovy, dosahuje hodnoty 0,75. ODPADNÍ VODA DOSTATEČNÁ MINIMÁLNÍ TVORBA NEDOSTATEČNÁ MINIMÁLNÍ TVORBA SKUPINA VLASTNÍKŮ POČET POROVNÁNI PRŮMĚRNÁ HODNOTA OKF POČET POROVNÁNI PRŮMĚRNÁ HODNOTA OKF I.SKUPINA(>10 000MIL.KČ) 5 1,15 II.SKUPINA(>1 000MIL.KČ) 42 1,11 5 0,75 III.SKUPINA(>100MIL.KČ) 76 1, ,70 IV.SKUPINA(>10MIL.KČ) 127 1, ,47 V.SKUPINA(>1MIL.KČ) 35 1, ,35 VI.SKUPINA(<1MIL.KČ) 4 1, ,44 CELKEM 289 1, ,48 Možností, jak zabezpečit plnění obnovy (dosažení samofinancovatelnosti VIM), je využívání řádku 4.4 v Porovnání v návaznosti na pečlivě zpracovaný plán financování obnovy. Plán financování obnovy by měl mimo jiné vycházet z plánu oprav a investic s charakterem obnovy. V případě oddílného a kombinovaného modelu provozování by se tvorba prostředků na obnovu majetku zvýšila i odpovídajícím navýšením nájemného. Vlastníci infrastrukturního majetku si musejí uvědomit, že pokud nevytváří dostatek prostředků na obnovu, budou v budoucnu nuceni chybějící prostředky financovat z jiných zdrojů nebo tuto povinnost přenesou na příští generace. Další možností je využití kalkulačního zisku jako zdroje generování části potřebných prostředků na financování obnovy ve vodném a stočném. Pro dosažení záměru regulátora samofinancovatelnosti infrastruktury (odpovídající pokrytí všech provozních nákladů a obnovy) je zásadní cenotvorba. Regulační rámec cenotvorby umožňuje vlastníkovi a provozovateli zahrnutí všech ekonomicky oprávněných nákladů, prostředků na obnovu a přiměřeného, případně i záporného zisku do ceny. Zejména u menších vlastníků, menších systémů by takto nastavená hladina ceny mohla převýšit hranici sociální únosnosti ceny a způsobit ekonomickou nedostupnost služby. Je zřejmé, že vlastník může mít i jiné důvody, na základě kterých se rozhodne dotovat cenu. V takovém případě dochází k využívání záporného kalkulačného zisku (ztráty) již při setavování kalkulace. Plzeň

42 V případě benchmarkingu provozovatelských subjektů je snahou regulátora postupně vytvořit systém sledování kvality provozování prostřednictvím vyhodnocování vybraných ukazatelů. Běžnými ukazateli využívanými provozovateli při řízení vodárenských systémů pro zvyšování efektivity a kvality provozu jsou kromě jiných i ukazatele: množství nefakturované vody a ztráty vody. V následujícím grafu jsou vyčísleny průměrné hodnoty obou ukazatelů pro jednotlivé skupiny: Jak vyplývá z grafu průměrná výše podílu ztrát vody na vodě určené k realizaci ve sledovaných skupinách, nepřekročila u analyzovaných dat 19 %, což lze pokládat za uspokojivé. Jedná se však o průměrnou hodnotu. Důležitější informací, kterou analýza ukazatelů poskytla, bylo zjištění, že mnoho, zejména menších provozovatelských subjektů, nepracuje s nefakturovanou vodou a ztrátami. V analyzovaném souboru dat se vyskytovala Porovnání, která v souvisejících VÚPE neobsahovala informaci o nefakturované vodě nebo ztrátách (162 Porovnání), hodnota nefakturované vody se rovnala hodnotě ztrát (354 Porovnání), případně byly vykázany pouze hodnoty objemu nefakturované vody (98 Porovnání). Problémy se sledováním a vykazováním ukazatelů se vyskytují ve IV. až VIII. provozovatelské skupině a nejvíce u provozovatelů poskytujících služby méně než 300 připojeným obyvatelům. Výsledky z benchmarkingu blíže popisují i další problémy vyskytující se v sektoru, jako je nedodržování legislativy, nedostatečné nastavení obchodních vztahů mezi vlastníky a provozovateli nebo nedostatky v nastavení legislativního rámce. Od zavedení benchmarkingu Ministerstvo zemědělství systematicky pracuje na zlepšování kvality dat. Také je potěšitelné, že některé aktivity Ministerstva zemědělství se meziročně projevují i v číslech. Například po iniciativě Ministerstva zemědělství zaměřené na upozornění vlastníků, že pravděpodobně neplní povinnost vytváření prostředků na obnovu, se v hlášeních za rok 2017 zvýšil počet Porovnání přibližně o 600 Porovnání (souhrnně pitná i odpadní voda), která obsahovala informaci na řádku 20 tvorba a čerpání prostředků na obnovu. Podobná citlivost byla zaznamenána i v případě upozornění na neodevzdávání Porovnání za rok 2018, kdy Ministerstvo zemědělství obdrželo o přibližně 500 Porovnání více oproti předchozímu roku. 42 Plzeň 2019

43 Jaký bude další vývoj benchmarkingu? Vzhledem k identifikovaným nedostatkům sektoru se Ministerstvo zemědělství bude blíže zaobírat vylepšením vyhodnocování nedostatečné tvorby prostředků na obnovu zejména s přihlédnutím k sociální únosnosti ceny pro vodné a stočné, problematikou používání záporného kalkulačního zisku a důvodů pro jeho používání a v případě provozování bude dále pracovat s informacemi o ztrátách pitné vody a vodě nefakturované. Další oblastí, kterou má Ministerstvo zemědělství v plánu vylepšit, je prezentace výsledků dat. Protože se osvědčila interaktivní prezentace nákladové struktury cen a některých údajů z benchmarkingu, chce Ministerstvo zemědělství podobným způsobem zpřístupnit i výsledky jednotlivých projektů se zaměřením na informační potřeby vlastníků a provozovatelů. Plzeň

44 Mgr. Zdeněk Veselý, Česká agentura pro standardizaci Představení České agentury pro standardizaci Česká agentura pro standardizaci (Agentura) byla zřízena Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) podle zákona č. 265/2017 Sb. Od je pověřena vykonávat činnosti spojené se zabezpečováním tvorby, vydáváním a distribucí českých technických norem. Se vznikem Agentury se změnilo to, že ceny produktů a služeb již nejsou stanoveny vyhláškou, ale ceníkem. Každá změna ceníku je oznamována ve Věstníku ÚNMZ. Ceník je ve své aktuální verzi vždy dostupný na ČSN ONLINE databáze ČSN a TNI Agentura poskytuje on-line přístup k plnotextové databázi českých technických norem (ČSN) a technických normalizačních informací (TNI) prostřednictvím předplatného. Nabízí dva moduly přístupu pro firmy a jednotlivce. Licenci si lze pořídit již od korun. Databáze obsahuje platných norem, aktuálně čítá aktivních uživatelů. Kromě zmiňované služby ČSN ONLINE je možné zakoupit ČSN v tištěné podobě v Zákaznickém centru v sídle Agentury. Obr. 1 ČSN ONLINE. 44 Plzeň 2019

45 Dalším milníkem souvisejícím se vznikem Agentury je, že díky novému systému financování standardizace je nyní možné investovat více finančních prostředků do systému tvorby technických norem, ať již ve smyslu posílení rozsahu a kvality překladů evropských a mezinárodních norem, tak posílení kvality a počtu norem čistě národních. Současně je možné rozšiřovat nabídku produktů a služeb jako např. vydávání komentovaných znění technických norem. Každoročně Agentura vydává nových ČSN, z čehož 95 % jsou normy převzaté evropské a mezinárodní normy, 5 % je produkce původních českých technických norem. Obr. 2 Jak se tvoří normy. Jsme pověřeni zaváděním metody BIM (Building Information Management) do českého stavebnictví V září 2017 byla usnesením vlády schválena Koncepce zavádění metody BIM (Building Information Management) do českého stavebnictví. Jedním z hlavních milníků koncepce BIM je rok Od tohoto okamžiku musí být všechny nadlimitní veřejné zakázky financované z veřejných rozpočtů zadávány pomocí metody BIM. Česká agentura pro standardizaci byla pověřena realizací převážné většiny opatření vyplývajících ze zavádění metody BIM v České republice. Za účelem zajištění plnění úkolů z tohoto pověření vyplývajících byl v rámci Agentury zřízen odbor koncepce BIM, který spolupracuje s odbornou veřejností z veřejného, soukromého i akademického prostředí, koordinuje a řídí práci expertních pracovních skupin pro jednotlivá témata a monitoruje pilotní projekty. Plzeň

46 Provozuje také interaktivní portál kde umožňuje diskutovat a stát se součástí odborné komunity a spolutvůrci budoucnosti českého stavebnictví. Obr. 3 Portál 46 Plzeň 2019

47 doc. Dr. Ing. Ivana Kabelková, České vysoké učení technické v Praze Problematika odlehčovacích komor z pohledu technických norem Abstrakt Odlehčení z jednotné kanalizace za deště mohou mít závažné chronické i akutní dopady na vodní recipienty. Příspěvek popisuje základní principy a obsah ČSN Odlehčovací komory, metodiku posuzování odlehčovacích komor založenou na místně specifickém emisně-imisním přístupu a diskutuje účel normy, rozsah její platnosti a kroky do budoucna, i v souvislosti s novou legislativou. 1. Úvod Odlehčovací komory či jiné objekty s odlehčením za deště (vírové separátory, dešťové nádrže, čerpací stanice) (dále značeny OK) mohou mít závažné negativní dopady na povrchové vody. Příčin je celá řada. V bilancích se ukazuje, že odlehčení jsou významným zdrojem těch látek, které by jinak byly dobře odstraňovány na ČOV (např. některé organické mikropolutanty či těžké kovy) [1]. Některé z těchto látek jsou obsaženy v bezdeštném odtoku v kanalizaci, protože jejich zdroji jsou odpadní vody z domácností a z průmyslu (např. léky, drogy či mikropolutanty a mikroplasty obsažené v pracích a čisticích prostředcích a v prostředcích osobní hygieny), jiné jsou spjaty převážně se srážkovým odtokem v důsledku vymývání znečištěné atmosféry (např. polycyklické aromatické uhlovodíky z výfukových plynů, polychlorované bifenyly), mobilizace suché depozice na urbanizovaných plochách (např. polycyklické aromatické uhlovodíky z pohonných hmot, kadmium, zinek a polychlorované bifenyly z opotřebení pneumatik, pesticidy z údržby zeleně), či kontaktu srážkové vody s materiály v urbanizovaném povodí (např. rozpouštění mědi a zinku ze střešních materiálů). Řada těchto látek patří mezi prioritní polutanty a má chronické toxické účinky. Zpravidla jsou adsorbované na nerozpuštěné látky. Některé látky obsažené v odlehčené vodě mohou mít v recipientu i akutní účinky, tj. účinky které se projevují během přepadu či krátce po něm. K typickým akutním dopadům patří deficit rozpuštěného kyslíku ve vodě způsobený mikrobiálním rozkladem lehce rozložitelných organických látek a nitrifikací, toxické účinky amoniaku na citlivé vodní organismy (zejména mladé ryby), či zákal, který rovněž negativně působí na ryby. Nežádoucí je i hygienické znečištění patogenními organismy, a to zejména vod využívaných jako zdroje pitné vody či k rekreaci. Nárazová zaústění vysokých odlehčených průtoků do vodních toků vedou k erozi jejich koryt, jsou provázena transportem sedimentů a působí hydraulický (hydrobiologický) stres pro vodní organismy. Z důvodu vysokých průtoků z OK jsou často koryta vodních toků regulována a opevněna alespoň v místě zaústění, což však zhoršuje potenciál znovuosídlení níže ležících úseků vodními organismy v následujícím bezdeštném období, který by byl vyšší v případě přirozených koryt. Pro zlepšení stavu vodních toků je žádoucí hospodařením se srážkovými vodami v území co nejvíce snížit nátok srážkové vody do jednotné kanalizace, a tím přepady z OK, či odvádět co nejvíce znečištění za deště na ČOV pomocí retence ve stokové síti a v nádržích. Případně by též napomohla revitalizace vodních toků, která zvyšuje jejich odolnost a potenciál znovuosídlení úseků pod OK. Je evidentní, že ochrana vodních toků před dopady odlehčení je komplexní problematika. Plzeň

48 Poměr ředění jako jediné kritérium ochrany vodních toků je nedostatečný, jak ukázaly i různé případové studie [2][3][4]. Proto vznikla nejprve Metodická příručka Posuzování dešťových oddělovačů jednotných stokových systémů v urbanizovaných územích [5], na jejímž základě pak byla vypracována ČSN Odlehčovací komory [6]. Cílem tohoto příspěvku je představit základní principy a obsah normy, metodiku posuzování odlehčovacích komor a diskutovat účel normy, rozsah její platnosti a kroky do budoucna, i v souvislosti s novou legislativou. 2. Základní principy a obsah normy ČSN se zabývá návrhem a posouzením odlehčovacích komor na základě metodiky založené na místně specifickém přístupu, který odpovídá současnému stavu poznání a je implementován v Rámcové směrnici 2000/60/ES [7]. Místně specifický přístup zohledňuje jednak množství přepadající vody a znečištění z OK (emise), jednak účinky přepadů ve vodním recipientu (imise), které závisí na vlastnostech a parametrech recipientu, a respektuje rovněž různé požadavky na ochranu recipientů. Tento přístup je v souladu s evropskými normami [8] a [9]. Obecné zásady posuzování OK jsou definovány v [9], která zdůrazňuje respektování místních podmínek při posuzování přípustných vyústění a vlivu odlehčovacích komor na vodní recipient a uvádí: Přípustné vypouštění a vliv odlehčovacích komor na vodní recipienty závisí na místních podmínkách. Požadavky obvykle stanovují národní nebo místní předpisy nebo příslušný úřad. Je nezbytné zohlednit umístění odlehčovacích komor, zatížení znečištěním, dobu trvání a četnost vypouštění, koncentraci znečištění a hydrobiologický stres. Vlivy odlehčovacích komor na vodní recipienty jsou pouze krátkodobé, ale mohou být mnohem větší než vlivy a znečišťování životního prostředí čistírnou. Hlavním cílem navrhování odlehčovací komory je proto ochrana vodního recipientu, aniž by tím bylo způsobeno hydraulické přetížení stoky nebo snížená účinnost čištění čistírny situované po proudu. Podle [8] platí, že: Hodnocení vlivů na životní prostředí se musí týkat jak krátkodobých, tak dlouhodobých kumulativních vlivů. Krátkodobé vlivy mohou zahrnovat koncentraci rozpuštěného kyslíku, akutní toxicitu a hydrobiologický stres. A dále: Znečištění přiváděná z odlehčovacích komor a čistíren do vodního recipientu je třeba posuzovat společně. Dle [9] národní nebo místní předpisy nebo příslušný úřad mohou stanovit metodu používanou pro hodnocení vlivu odlehčovacích komor. A takovým předpisem je ČSN [6], která zohledňuje chronické zatížení a akutní hydraulické a látkové vlivy přepadů z OK na vodní recipienty a poskytuje číselné hodnoty emisních a imisních kritérií a konkrétní technické postupy posuzování. Kritéria uváděná v této normě nemají žádnou souvislost s požadavky na vypouštění odpadních vod dle [10]Kritéria nepokrývají stejné spektrum ukazatelů jako normy environmentální kvality používané za bezdeštného období a také nemají stejné cílové hodnoty, které by pro ukazatele látkového zatížení za deště nebyly dosažitelné a ani vzhledem ke krátkodobosti zatížení smysluplné. V normě jsou uvedeny nutné kroky při návrhu nových odlehčovacích komor a při posuzování stávajících odlehčovacích komor a detailně vysvětleny jednotlivé dílčí úlohy, zahrnující stanovení návrhových průtoků, posouzení vlivů odlehčených vod na vodní recipienty kombinovaným emisněimisním přístupem pro rozhodnutí, zda je zapotřebí navrhnout opatření snižující tyto vlivy. Norma uvádí též kritéria pro výběr typu odlehčovacího objektu a u jednotlivých typů specifikuje doporučené podmínky jejich použití a seznamuje s hydrotechnickými výpočty. Popsána jsou škrticí zařízení vhodná pro regulaci a ovládání odtoku z odlehčovacích komor včetně doporučených podmínek jejich použití a výpočetních vztahů. Samostatné kapitoly se věnují mechanickému předčištění přepadů a jeho správnému provedení a zásadám provozu a údržby. Norma uvádí také doporučení pro správné provedení monitoringu objektů. 48 Plzeň 2019

49 Norma je založena na využívání metodických přístupů, které odpovídají současnému stavu znalostí a techniky, kterými jsou simulace srážko-odtokových procesů v urbanizovaném povodí, monitoring v urbanizovaném povodí a modelování objektů (matematické nebo fyzikální). Zároveň jsou respektována specifika malých lokalit, pro něž by tyto metody mohly být finančně neúnosné a pro něž je doporučen jednoduchý postup posouzení založený na racionální metodě a směšovacích rovnicích využívající běžně dostupná data. 3. Zásady návrhu nových a posouzení stávajících OK Norma nejprve definuje návrhové průtoky odlehčovací komory (průměrný bezdeštný denní průtok odpadních vod na přítoku do OK (včetně balastních vod) Q 24, průtok za deště Q přít, mezní průtok, při kterém nastává přepad z odlehčovací komory Q mez, a škrcený odtok od OK pokračující směrem na ČOV při návrhovém přítoku k OK Q škr ) a uvádí způsoby stanovení předběžných hodnot návrhových průtoků při návrhu nových OK a jejich skutečných hodnot při posouzení stávajících OK. Klíčovou veličinou je poměr ředění bezdeštného průtoku odpadních vod (1 : n). Poměry ředění nezbytné pro vyhovující funkci odlehčovací komory musí být minimálně 1 : 4 až 1 : 7, tj. 5násobné až 8násobné zředění bezdeštného odtoku odpadních vod před odlehčením (viz [9]). V odůvodněných případech může vodoprávní úřad stanovit hodnotu poměru ředění individuálně. Poměr ředění je vztažen k průměrnému bezdeštnému dennímu průtoku odpadních vod Q 24. Dříve se poměry ředění vztahovaly k maximálnímu bezdeštnému hodinovému průtoku odpadních vod Q h, což je údaj, který lze přesně zjistit pomocí monitoringu nebo simulace kalibrovaným modelem. Podle místních zvyklostí je možno Q h používat i nadále. Při návrhu nových odlehčovacích komor se provádějí tyto kroky: předběžné stanovení návrhových průtoků; posouzení emisí a imisí ve vodních recipientech; případný návrh opatření, stanovení nových návrhových průtoků a jejich kontrola opětovným posouzením emisí a imisí ve vodních recipientech; volba typu objektu, škrticího zařízení a případného mechanického předčištění; dimenzování (hydrotechnický výpočet). Při posouzení stávajících odlehčovacích komor se postupuje takto: provede se analýza hydraulické funkce za účelem zjištění skutečných hodnot návrhových průtoků; z mezního průtoku Q mez a z průměrného bezdeštného denního průtoku odpadních vod Q 24 (příp. z maximálního bezdeštného hodinového průtoku odpadních vod Q h ) se vypočte poměr ředění a porovná se s požadovanou hodnotou; posoudí se emise a imise ve vodních recipientech; provede se případný návrh opatření, stanoví se nové návrhové průtoky a provede se jejich kontrola opětovným posouzením emisí a imisí ve vodních recipientech. 4. Posouzení emisí a imisí ve vodních recipientech Účelem posouzení emisí (zatížení) a imisí (narušení) vodních recipientů, do nichž jsou zaústěny přepady z odlehčovacích komor, je případný návrh opatření a stanovení nových návrhových průtoků odlehčovacích komor. Pro malé lokality (aglomerace do EO či samostatné dílčí povodí velké lokality) se doporučuje provádět toto posouzení jednoduchým způsobem založeným na racionální metodě a směšovacích rovnicích, pro velké lokality je nezbytné použití srážko-odtokových simulačních modelů a historických dešťových řad. Plzeň

50 Posouzení emisí Pro malé lokality se posuzuje pouze splnění předepsaných hodnot poměru ředění jednotlivých odlehčovacích komor. Pro velké lokality se posuzuje rovněž splnění minimální míry odvádění rozpuštěného znečištění a nerozpuštěných látek (NL) odtékajících za deště jednotnou stokovou sítí na biologický stupeň ČOV. Za rozpuštěné znečištění je považován N-NH 4 a významný podíl CHSK, BSK 5, N celk a P celk. Nároky na míru odvádění NL na ČOV jsou vyšší než u rozpuštěného znečištění, čímž je podporována výstavba objektů se sedimentační nebo separační účinností odstraňování NL. Minimální míry odvádění látek jsou odstupňovány v závislosti na velikostní kategorii ČOV a netýkají se jednotlivých objektů, ale celého povodí jednotné kanalizace bez ohledu na to, zda jsou emise zaústěny do jednoho či více vodních recipientů. Při použití simulačních modelů je vhodné provést též analýzu dlouhodobé funkce odlehčovacích komor, tj. stanovit průměrné roční hodnoty celkového počtu přepadů, celkové doby trvání přepadů, odlehčeného objemu vody a celkového odlehčeného množství látek s případnými chronickými účinky ve vodních recipientech (BSK 5, CHSK, P celk, N celk, nerozpuštěné látky), a tak identifikovat nejvýznamnější zdroje znečištění. Posouzení imisí Imise se posuzují pouze v případě, že vodními recipienty jsou vodní toky/vody tekoucí. Imisní kritéria zahrnují hydraulický stres ve vodních tocích v důsledků zvýšených průtoků přepady a akutní vlivy znečištění za deště (akutní toxicitu amoniaku, nadměrný deficit kyslíku a negativní účinky nerozpuštěných látek). Přepady by též neměly nadměrně zvyšovat hygienické znečištění vodních toků. Imisní kritéria a přístupy k posouzení zohledňují charakter a užívání vodního recipientu, do něhož jsou přepady zaústěny. Ukazatelem hydraulického stresu je násobek zvýšení přirozeného neovlivněného jednoletého průtoku ve vodním toku Q 1 v důsledku zaústění srážkového odtoku z městského odvodnění. (Úprava vodního toku snižuje potenciál znovuosídlení narušených úseků, a tudíž přípustný násobek zvýšení jednoletého průtoku v toku je odstupňován v závislosti na charakteru vodního toku.) Akutní toxicita amoniaku se posuzuje jen pro rybné vody, kde u malých povodí nesmí být překročena toxická koncentrace, u velkých povodí pak smí být překročena toxická dávka max 1x/rok, přičemž lososové vody jsou chráněny přísněji než vody kaprové. Případný deficit kyslíku čili jeho minimální koncentrace ve vodě se zjišťuje průzkumem toku a měřením koncentrací rozpuštěného kyslíku. Orientačním ukazatelem případného negativního vlivu nerozpuštěných látek je poměr mezi počtem ekvivalentních obyvatel v povodí nad posuzovanou odlehčovací komorou (EO) a Q 347 ve vodním toku. Postup posuzování od jednoduššího ke složitějšímu Posouzení imisí lze provést s různou mírou podrobností, přičemž nižší podrobnost je snazší (s menšími nároky na data a simulace) a bezpečnější [5]. Pokud imisní kritéria nejsou splněna, doporučuje se před návrhem opatření provést pro potvrzení či vyloučení nutnosti opatření ještě podrobnější posouzení (např. u malých lokalit posouzení pomocí simulačního modelu, u velkých lokalit posouzení dávek N-NH 3 místo N-NH 4 při zjišťování toxicity amoniaku či zohlednění translace a retence ve vodním toku při posuzování hydraulického stresu; rovněž přípustný násobek zvýšení přirozeného neovlivněného jednoletého průtoku ve vodním toku Q 1 lze nejprve uvažovat jeho nejnižší hodnotou a teprve při nesplnění kritéria hydraulického stresu ho přesněji stanovit pomocí posouzení potenciálu znovuosídlení vodního toku). 50 Plzeň 2019

51 Data a monitoring Většina dat pro posouzení je či měla by být běžně dostupných, ať už z Generelu odvodnění či kanalizace (Q 24, Q mez, plochy dílčích povodí A red, počet EO dílčích povodí), od provozovatele ČOV (průměrná koncentrace N-NH 4 v bezdeštném odtoku), od ČHMÚ (Q 1, Q 347, dešťová řada) či z požadavků v legislativě [10] (přípustné koncentrace N-NH 4 v lososových a kaprových vodách). Některá data je možno převzít z literatury (blokový déšť, koncentrace ve srážkovém odtoku). Jen některá data pro nejpodrobnější posuzování je zpravidla nutno doměřit (data vodního toku šířka, sklon atd. či data pro výpočet ph ve vodním toku) [5]. Monitoring OK se tak musí provádět jen v případě, že v lokalitě neexistuje zpracovaný aktuální Generel odvodnění včetně kalibrovaného srážkoodtokového modelu či aktuální evidence odlehčovacích komor s výstupy z jejich monitoringu. Jedná se o krátkodobý monitoring v řádu několika týdnů. 5. Účel normy a ISOK Účelem normy je především nastavení dobré praxe při návrhu a posuzování OK (resp. všech nárazových zaústění srážkových vod do vodních toků) a bezpečná identifikace problematických OK, tak aby opatření byla cílena správně a ekonomicky na identifikovaný problém. Norma nemá sloužit jako regulační nástroj. Pro snadnou identifikaci problematických OK, obcí, vodních toků či vlastníků/provozovatelů a cílený návrh opatření pro zlepšení stavu vodních toků byl v návaznosti na Metodickou příručku [5] ve spolupráci ČVUT a DHI, a.s., vytvořen Informační systém oddělovacích komor a jejich vlivů na vodní toky (ISOK) [11]Tento software ukládá, vyhodnocuje a zobrazuje data z výpočetního i ekologického posouzení vlivů městského odvodnění na vodní toky za deště a umožňuje jejich provázání. Propojen je i s dalšími informačními systémy České republiky (HEIS, ISVS). V rámci ISOK byla navržena klasifikace míry nesplnění emisních kritérií a míry narušení vodních toků (nesplnění imisních kritérií). Pro další používání ISOK, který je v současnosti prototypem, by bylo vhodné jeho rozšíření i na malé lokality a libovolně volitelná klasifikace míry nesplnění emisních a imisních kritérií. 6. Závěr Do budoucna by bylo vhodné provést tyto kroky: Posouzení všech OK v České republice (bez ohledu na to, kde jsou umístěny). Zjištění rozsahu problémů (jak moc jsou nesplněna emisní a imisní kritéria, jaký druh narušení vodních toků převažuje). Ocenění nákladů na opatření. Rozhodnutí, co dál (nastavení priorit). Problémem může být termín v [12], kdy vypouštění odpadních vod z odlehčovací komory jednotné kanalizace, která nesplňuje technické požadavky pro její stavbu a provoz stanovené právním předpisem, kterým se provádí zákon o vodovodech a kanalizacích (a tento předpis má odkazovat na normu [6]), se osvobozuje od poplatku za vypouštění odpadních vod do vod povrchových pouze do poplatkového období roku 2022 včetně. Přechodné období pro posouzení OK by mělo být delší a mělo by být následované dalším přechodným obdobím pro realizaci opatření. Co se týče současného zpoplatnění vypouštění z OK dle [12] (tedy těch, které nechrání stoky jednotné kanalizace před hydraulickým přetížením), je otázkou, nakolik jejich zpoplatnění motivuje k realizaci opatření (dešťových nádrží na ČOV). Případové studie [13]totiž ukázaly, že poplatek za odlehčený objem ze všech OK by musel být velmi vysoký, a to cca Kč/m 3, aby měl motivační účinek ke snižování objemu přepadů pomocí centrálních retenčních nádrží. Podle informací z několika Generelů odvodnění činí objem odlehčovaný ze zpoplatněných OK cca 4 % vody vypouštěné z ČOV. Orientační výpočet pak říká, že poplatek za tento objem vody včetně zpoplatněných ukazatelů znečištění bude v řádech jednotek Kč/m 3. Stanovení poplatku je nadto spojeno s nereálnými požadavky na monitoring OK a odběry vzorků. Plzeň

52 Navíc tento poplatek vůbec necílí na ekologicky často významnější akutní narušení vodních toků. Je nutno hledat jinou, smysluplnou, motivační a technicky splnitelnou podobu regulačního nástroje. Literatura [1] Weyrauch, P.; Matzinger, A.; Pawlowsky-Reusing, E.; Plume, S.; von Seggern, D.; Heinzmann, B.; Schroeder, K.; Rouault, P. (2010). Contribution of combined sewer overflows to trace contaminant loads in urban streams. Water Research 44, pp [2] Kabelková, I.; Šťastná, G.; Stránský, D. (2010). Comparison of different impact based guidelines for CSOs in the Benesov case study, Czech Republic. In: Proceedings of the Novatech 7th international conference on sustainable techniques and strategies in urban water management [CD-ROM]. London: IWA Publishing. [3] Maroušková, L. (2009). Posouzení vlivu odlehčovacích komor na recipienty v Prostějově a Janských Lázních. Diplomová práce. Praha, ČVUT v Praze, 81s. [4] Kabelková, I.; Metelka, T.; Šťastná, G.; Stránský, D.; Krejčí, F.; Hrabák, D.; Suchánek, M. (2014). Informační systém oddělovacích komor a jejich vlivů na vodní toky (ISOK): 2. část: Aplikace na pilotním povodí. Vodní hospodářství 64 (3), 1 8. [5] Kabelková, I.; Havlík, V.; Kuba, P.; Sýkora, P. (2010). Metodická příručka Posuzování dešťových oddělovačů jednotných stokových systémů v urbanizovaných územích, ČVTVHS. [6] ČSN Odlehčovací komory. [7] Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/60/ES ze dne 23. října 2000, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. [8] ČSN EN 752 ( ) Odvodňovací a stokové systémy vně budov Management stokového systému. [9] ČSN EN ( ) Odvodňovací a stokové systémy vně budov Navrhování Část 2: Hydraulický návrh. [10] Nařízení vlády č. 401/2015 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech. [11] Kabelková, I.; Metelka, T.; Krejčí, F.; Stránský, D.; Šťastná, G. (2014). Informační systém oddělovacích komor a jejich vlivů na vodní toky (ISOK): 1. část: Koncepce a funkcionalita. Vodní hospodářství 64 (2), [12] Zákon č. 113/2018 Sb., o vodách. [13] Stránský, D.; Kabelková, I.; Harašta, L.; Macháč, J.; Slavíková, L.; Rybová, K.; Raška, P. (2018). Ekonomické nástroje pro podporu udržitelného nakládání se srážkovými vodami v obcích. Vodní hospodářství 68 (4), Plzeň 2019

53 Ing. Ondřej Beneš Ph.D., MBA, LL.M., člen představenstva a ekonomické komise SOVAK ČR Problematika nakládání s kaly Abstrakt Příspěvek se zaměřuje na aktuální metody úpravy, hygienizace a využívání čistírenských kalů včetně řešení aspektů technické realizace ve světle aktuálního legislativního rámce. Hlavní doporučení pro podniky, které řeší další nakládání s čistírenskými kaly, směřuje k zpracování kvalitní materiálové bilance na úrovni větších řešených celků a volba té varianty, která přinese dotčenému původci čistírenských kalů dlouhodobou ekonomickou hodnotu při zachování maximální energetické soběstačnosti zpracování. Úvod Čistírenské kaly jsou aktuálně bodem zájmu jak vodárenských společností a měst a obcí jako jejich původců, tak i široké řady dodavatelských společností, které nabízí řešení, jak s kaly dlouhodobě nakládat v kontextu spletité legislativy [1]. Významnou roli v tomto procesu hraje i oborové sdružení SOVAK ČR, které prosazuje takové legislativní nastavení, která umožní zajistit vyžívání kalů bez zásadního dopadu do cen vodného a stočného [2]. SOVAK ČR také pořádá osvětové semináře, věnované právě kalové koncovce a alternativám dlouhodobého řešení. Snahou všech odborníků je tak zvolit řešení, které nahradí aktuálně problematickou koncovku využívání na zemědělské půdě. Ovšem jednotlivá města a vodohospodářské společnosti často pod tlakem termínů změny legislativních podmínek volí řešení, která nejsou v západní Evropě rozšířena či, u kterých je evidentní energetická či materiálová problémovost v následujících letech. Významný krok učinil SOVAK ČR studií [3], mapující připravenost vodohospodářských podniků na legislativní změny, kde u 200 hodnocených svozových ČOV s celkovou produkcí kalů převyšující 85 tis. tun/rok převažuje příprava realizace nízkoteplotního sušení, následované spoluspalováním a dalšími metodami. Obdobně v Německu [4] narůstá podíl termického nakládání s kaly oproti ostatním cestám likvidace, přičemž z pohledu upravovaného množství vedou jasně pásové sušárny; na druhou stranu i s pouhými 9 % upravovaného kalu je již více než 1/3 sušáren solárních. Následující text přitahuje pozornost právě na problematičnost některých navrhovaných technologií a možnosti řešení. Legislativa Pro oblast kalů je z pohledu následujících let zásadní Akční plán EU pro oběhové hospodářství z roku 2015, který obsahově posunul vznik nařízení Evropského parlamentu a Rady o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody (měl by být schválen Evropským parlamentem ve své kompromisní variantě do konce roku 2019) a uvedl do pohybu snahu o maximální recyklaci nutrientů (fosfor) novelizací nařízení 2003/2003/ES. Přesto právě tato nová pravidla pro uvádění anorganických hnojiv, doplněná pravidly i pro hnojiva organická/komposty, vyloučila z působnosti samotné čistírenské kaly i produkty jejich transformace (např. biochar). Čistírenské kaly tak zůstávají regulovány pouze směrnicí 86/278/ES. Vlastní vymezení uvedených legislativních aktů EU je ale limitující pouze v případě uvádění na společný trh EU, a tak veškeré projekty s cílem upravovat čistírenské kaly přímo v ČR mohou pracovat s využitím upravených kalů jako hnojiv. Plzeň

54 V samotné ČR v roce 2016 došlo k zásadní změně řady prováděcích vyhlášek jak k zákonu o odpadech, tak i k zákonu o hnojivech, které způsobily vrásky na čele producentů kalů. Jako základní odůvodnění pro nově zavedené limity byl použit argument potřeby úpravy s tím, že stávající systémy kalových koncovek dostatečně kal neupravují a navíc existuje vážné riziko HGT (horizontální genový transfer) tedy replikace antibiotické rezistence bakterií aktivovaného kalu při aplikaci kalů na zemědělskou půdu přímo i nepřímo (např. přes komposty) [5]. Největší podíl čistírenských kalů směřuje přímo do zemědělství a zde je zásadní role vyhlášky č. 437/2016 Sb., která i po předpokládaném odkladu účinnosti k zásadně omezuje možnosti využívání kalů bez předchozí úpravy. Shodně jsou zavedeny požadavky v příloze č. 1 vyhlášky č. 474/2000 Sb. při použití čistírenských kalů jako hnojiv. Vzniká tak nutnost zajištění nezávadnosti čistírenských kalů a transformovaných produktů (hnojiva/palivo) při co nejvyšším energetickém výtěžku. V ČR je ČOV a ČOV nad EO - v naprosté většině jsou vybaveny technologií na stabilizaci či hygienizaci kalu. Vlastní dlouhodobé řešení problematiky kalů je dle [6] zejména: pasterizace (krátkodobý účinek); vápnění (stac. zdroj emisí, problém využití); termofilní anaerobní stabilizace (délka účinku); termická hydrolýza (délka účinku); sušení kalu a jeho materiálové využití (náklady). Výhodám a problémům jednotlivých technologických koncovek se věnovaly již dva odborné semináře SOVAK ČR v letech 2017 a 2019 s doporučením zejména termické úpravy kalů. Stranou prezentovaných doporučení ovšem zůstala některá témata, která jsou shodně důležitá a jsou zmíněna v následujícím textu. Dezodorizace Standardní postup při řešení pachových problémů kalového hospodářství spočívá v uzavření míst vzniku zápachu a úpravně vzdušniny cestou kyselé a alkalické vypírky, následované biofiltrací, případně náhrada celého systému inovativními procesy (jako v případě Ústřední čistírny odpadních vod Praha, kde jsou instalovány 2 jednotky AS-PCO NOX s kapacitou m 3 /hod). Mimo tento tradiční postup je ale možno sledovat i nárůst implementace procesů okrajové pachové ochrany kalových koncovek tak, jak tomu je např. v realizaci na řadě ČOV ve Francii či na Slovensku [7]. V tomto případě mechanizmus odstraňování zápachu spočívá v neutralizaci pachových látek, nikoliv v jejich maskování. Na vlastní neutralizace se využívají zdravotně a hygienicky nezávadné patentované směsi přírodních a syntetických olejů, nejčastěji s aldehydickými skupinami, které reagují s vodíkem v pachově závadných látkách, jako jsou merkaptany, amoniak či jiné problematické látky s obsahem dusíku. Neutralizační látka je aplikována ve směsi s demineralizovanou vodou formou rozstřiku v perimetru vlastního zařízení. Maximální efektivity je dosaženo při realizaci společně s metrologickou stanicí, určující tlakové podmínky, nasycení vzduchu párou a aktuální směr proudění vzduchu. Algoritmické řízení potom aplikuje dezodorizaci pouze v případech, kdy by zápach působil v lokalitě praktické problémy. Tento typ řešení problémů se zápachem je zvláště vhodný tam, kde dochází k opakované manipulaci s mokrým, odvodněným, ale i sušeným kalem v případech, kdy není prakticky možné realizovat kompletní uzavření a odtah manipulačních prostor. 54 Plzeň 2019

55 Obr. 1 Příklad řešení desodorizace skládky navážených kalů ČOV Banská Bystrica. Kogenerace, kotel či biometan? THP! Pro řadu projektů se záměrem energetické valorizace kalů vzniká dilema při hledání dodatečného zdroje tepla pro nově realizované technologie. Na řadě ČOV nad tis. EO je již v současnosti realizováno využití bioplynu v kogeneračních jednotkách ( KGJ ). Absence podpory pro nově připojované KGJ od roku 2014 i nízká výše podpory pro KGJ (např. při uvedení do provozu v roce 2013 je to 1,05 Kč/kWh, což často nepokrývá odpisy energetického bloku, technologie produkující bioplyn a provozní náklady) znamená postupný odklon od uvedené technologie. Tato skutečnost je dále umocněna nepříznivou situací, kterou je sektorová kontrola přiměřenosti podpory obnovitelných zdrojů energie, prováděná průběžně Ministerstvem průmyslu a obchodu. Zmíněná aktivita navazuje na rozhodnutí Evropské komise, jimiž se podpora elektřiny z obnovitelných zdrojů energie uvedených do provozu v období od do považuje za slučitelnou s vnitřním trhem EU. ČR má tedy povinnost zavedení mechanismu kontroly přiměřenosti podpory. Kritické je zejména hodnocení, zda příjemce nabývá výnosy v takové celkové výši, která by vyústila v návratnost překračující přípustný rozsah návratnosti, považovaný za přiměřený českými orgány a Evropskou komisí (6,3 % až 10,6 %) či zda se doba návratnosti investice jeví být kratší než 15 let při IRR 10,6 % pro palivové zdroje. V obou případech je regulátor oprávněn snížit platby. Pozitivní ovšem je, že v posledním šetření, ukončeném k byla uzavřena kontrola zdrojů bez investiční podpory, uvedených do provozu mezi roky 2006 a 2008, bez jakéhokoliv nálezu. V každém případě je při existenci kogeneračních jednotek výhodné využít zbytkového tepla z provozu právě pro nové energetické řešení. Tato realizace je ovšem závislá na vlastním procesu vhodná je zejména pro nízkoteplotní sušení. V případě, že se po sušení kal přímo nespaluje či neprojde procesem pyrolýzy s dostatečnou produkcí zbytkového tepla pro vlastní sušení, je nutné sáhnout do stávajícího systému vyhnívání a zaměřit se na procesy, které zajistí hlubší degradaci biomasy a vyšší využití transformací na bioplyn. V řadě nejnovějších realizací skupiny Veolia tak vzniká kombinace termické hydrolýzy s rekuperací tepla z chlazení expandované biomasy do sušárny kalů, a to při zachování možnosti úpravy zbytkového nevyužitého bioplynu na biometan. Termická hydrolýza má řadu další výhod nad rámec zvýšené produkce bioplynu. V případě aplikace v režimu lyzace celého objemu (varianta digesce-lyzacedigesce) či ve verzi post lyzace dochází ke kompletnímu hygienickému zabezpečení kalu. Dochází také k lepší odvodnitelnosti kalu, což je výhodné pro návazné sušení, a to i přesto, že se snižuje obsah organické biomasy ve finálním odvodněném kalu je totiž množství redukované vody vyšší než pokles organické hmoty. Dále dochází ke snížení viskozity a je možné tak pracovat s vyšší sušinou ve vyhnívacích nádržích a snížit tak jejich počet či velikost, což vede k dalším energetickým úsporám. Plzeň

56 Tab. 1 Doporučení typu THP skupiny Veolia. Vyhnívání Lyzace PAK vyhnívání Plná lyzace vyhnívání Vyhnívání lyzace PAK vyhnívání Vyhnívání plná lyzace vyhnívání Objem vyhnívaček Produkce bioplynu Bilance elektřiny Snížení množství kalů Hygenizace 0-27% -62% -35% -15% 0 +12% +18% +23% +28% 0 +12% -6% +11% +28% 0-24% -40% -47% -50% Ne Ne Ano Ano Ano Studie [8] ukazuje na jednotlivých příkladech modernizovaných ČOV, že je možné kombinovat technologie anaerobního vyhnívání a sušárny kalů právě s procesem hydrolýzy a výrobou biometanu. Obr. 2 Příkladová ČOV pro aplikaci THP a výroby biometanu ČOV Ginestous Francie. Vlastní produkce biometanu začíná být zajímavá i v ČR viz nejnovější realizace zařízení na bioplynové stanici Rapotín, která dokladuje jasný trend ve využití bioplynu pro následující desetiletí ústup od kogeneračních jednotek s účinností transformace energetického potenciálu % do elektrické energie směrem k transferu celého energetického potenciálu mimo areál ČOV. Vlastní posouzení nákladové efektivity realizace zařízení na městské ČOV je závislé výrazně na možnosti přetoku vznikajícího biocng do plynárenské sítě [9]. Povinnost připojení výroben biometanu, kterou ukládá plynárenským společnostem zákon o podporovaných zdrojích energie, výrazně zvyšuje atraktivitu tohoto řešení. 56 Plzeň 2019

57 Bioplyn, vznikající při anaerobní stabilizaci čistírenského kalu na čistírnách odpadních vod ( ČOV ), je v globálních hodnotách třetím nejvýznamnějším zdrojem obnovitelné energie z bioplynu, a to s roční produkcí energie v hodnotě přesahující 30 mld. Kč/rok. V roční produkci vede jednoznačně obor materiálové transformace odpadů, těsně následovaný zemědělskou produkcí bioplynu [1]. Produkce bioplynu z ČOV je v ČR nejčastěji využívána k výrobě tepla nebo ke kombinované výrobě tepla a elektrické energie v kogeneračních jednotkách. Energetický regulační úřad v souladu s vydanými cíli podpory obnovitelných zdrojů energie ( OZE ) zastavil kompletně podporu ve formě zelených bonusů pro jakékoliv nové realizace výroben OZE z kalového plynu po roce 2013 a i měrná podpora pro výrobny se každým rokem významně snižuje s tím, že při modernizacích těchto jednotek je tato podpora již zcela zastavena. V současnosti se na mnoha čistírnách odpadních vod stávající kogenerační jednotky blíží k hranici své životnosti a je nutné zvažovat nejekonomičtější cestu dalšího využití vznikajícího bioplynu. Oproti tomu spotřeba CNG v České republice i v rámci EU kontinuálně roste a rovněž se otevírají zajímavé možnosti pro vtláčení bioplynu do sítě, a to i přesto, že v ČR na rozdíl od jiných států v EU zatím přímá finanční podpora vtláčení neexistuje, ač je již právně zakotvena přímo v zákoně č. 458/2000 Sb. v 20a odst. 4 jako povinnost operátora trhu hradit zelený bonus za biometan. Je více než pravděpodobné, že se otázka konkrétních zelených bonusů po vzoru ostatních členských států, jako je např. Francie, znovu otevře a úprava bioplynu na kvalitu zemního plynu se tak stane ještě zajímavější alternativou přímého energetického využití bioplynu, navíc poskytující výrazně vyšší efektivitu jak návazné energetické transformace u konečného spotřebitele, tak i z časového hlediska, kde nyní kogenerační jednotky či kotle nemají 100% využití vznikajícího tepla po celý kalendářní rok. Závěry Pro volbu optimální varianty budoucí kalové koncovky je zapotřebí brát v úvahu řadu různých variant řešení, mezi které patří bezesporu kombinace metod termické hydrolýzy, sušení a výroby biometanu. Zapomínat není ale možné na veškeré efekty, které zapojení nových technologií má, a to od nárůstu pachové zátěže, vyšší obslužnosti i provozních nákladů, tak i např. k zvýšení tvorby inertní CHSK či uvolňování organického a amoniakálního dusíku, což je nutné řešit např. systémem AnitaMOX pro deamonifikaci. Literatura 1. Frýba, L.; Kos, M. (2018). Materiálová transformace čistírenského kalu z energetického hlediska. XXIV. ročník konference Nové metody a postupy provozování čistíren odpadních vod. Moravská Třebová /4/ Beneš, O. (2018). Mýty v nakládání s kaly z čistíren odpadních vod. Den starostů 27/2/2018, Pražské výstaviště Letňany. 3. Wanner, F. (2019). Studie Nakládání s čistírenskými kaly v České republice. SOVAK ČR. 4. German environmental agency (2019). SEWAGE SLUDGE DISPOSAL in the Federal Republic of Germany. 5. Matějů, L.; Boštíková, Z. (2019). Hodnocení mikrobiologické kvality čistírenských kalů. Seminář ASIO. 6. Beneš, O. (2019). Nakládání s kaly z evropské perspektivy a výsledky aplikace moderních technologií. Seminář SOVAK ČR, 19/6/2019 Praha. 7. Beneš, O.; Fitko, P.; Unčovský, O. (2017). Praktické příklady řešení problémů se zápachem. Konference SOVAK ČR Provoz vodovodů a kanalizací, Ostrava. 8. Aubeut, L. (2019). Les stations d épuration urbaines qui injectent du biométhane. GRDF. 9. Beneš, O. (2013). Dopady chystané novely zákona o OZE na provozovatele a vlastníky veřejné kanalizace. Moderní obec č. 6/2016. Plzeň

58 Ing. Milan Míka, Ing. Stanislav Váňa, Ing. Albín Dobeš, Ph.D., ekonomická komise, SOVAK ČR PFO z pohledu různých subjektů na vodohospodářském trhu Plán financování infrastrukturního majetku je významným impulsem pro zachování provozuschopnosti vodárenské infrastruktury a zamezení devastace vodohospodářského majetku. Legislativní rámec plánu financování obnovy (PFO) Odst. (11) 8 zákon č. 274/2001 Sb. ZoVaK: Vlastník vodovodu nebo kanalizace je povinen zpracovat a realizovat plán financování obnovy, a to na dobu nejméně 10 kalendářních let. Obsah a závazná pravidla pro zpracování stanoví Příloha č. 18 prováděcí vyhlášky č. 428/2001 Sb. Sankce za neplnění povinnosti dle 33 ZoVAK přestupek Do Kč zpracuje PFO odchylně od vyhlášky Do Kč pokud právnická osob nevypracuje nebo nerealizuje PFO, pokud nevytváří prostředky na obnovu nebo nedoloží doklady o použití prostředků na obnovu. Změny Od nabývá účinnosti změna Přílohy č. 18 vyhlášky: Změna PFO, požadavek na aktualizaci PFO dle nových pravidel Nově požadavek vyhlášky ( 35b): Do kalkulace cen pro vodné a stočné se zahrnují prostředky na obnovu vodovodů a kanalizací řádků 8 a 16 tabulky plánu financování obnovy vodovodů a kanalizací podle přílohy č. 18 k této vyhlášce. Příloha č. 20 vyhlášky (Porovnání položek) má nově vazbu na PFO: Aktuální znění tabulky dle Přílohy č. 18 k vyhlášce č. 428/2001 Sb. 58 Plzeň 2019

59 Nové znění tabulky dle Přílohy č. 18 k vyhlášce č. 428/2001 Sb. od Tedy legislativní rámec včetně kontrolních bodů plnění požadavků stanovených pro PFO je v současné době nastaven. Jak ale plnění PFO dopadá na jednotlivé účastníky vodohospodářského trhu? Oblasti k diskusi 1) Tvorba zdrojů u velkých a malých společností. 2) Zahrnutí tvorby PFO u oddílného a smíšeného modelu. 3) Rozdíl pořizovací ceny u dotovaného majetku způsobený účetními postupy. 4) Výkaznictví ve vztahu k Ministerstvu zemědělství. 1) Tvorba zdrojů u velkých a malých společností V současnosti je velice diskutovaným tématem ve vodárenství tvorba dostatečných zdrojů na naplnění PFO v rámci kalkulace ceny pro vodné a stočné. Z ročenek Ministerstva zemědělství lze za jednotlivé roky v kategorii skupina 50 (tedy největší vodárenské společnosti v České republice) vysledovat následující vývoj nákladových položek kalkulace, které lze považovat za tvorbu zdrojů na obnovu (položky 4.1 až 4.4 kalkulace), viz tabulka č. 1. Plzeň

60 Tabulka č. 1 Vybrané údaje z tabulky a Souhrnné ukazatele položek v Porovnání (skupina 50) Skutečnost v mil. Kč Vodné Stočné Zdroje obnovy 5 408, , , , , , , ,72 - odpisy a prostředky obnovy infr. majetku 709,64 711,82 760,78 784,35 931,61 818,08 843,25 874,42 - opravy infr. majetku 1 540, , , , , , , ,31 - nájem infrastrukturního majetku 3 158, , , , , , , ,34 - prostředky obnovy IM 0,00 75,70 39,35 74,15 0,00 63,54 73,78 82,65 Ostatní náklady zahrnuté v kalkulaci 8 298, , , , , , , ,66 ÚVN celkem , , , , , , , ,38 Možné zdroje obnovy (% k ÚVN) 39,46% 40,99% 42,01% 42,31% 52,88% 53,50% 55,96% 56,24% Ostatní náklady zahrnuté v kalkulaci (%) 60,54% 59,01% 57,99% 57,69% 47,12% 46,50% 44,04% 43,76% Pozn.: pro Hodnota souvisejícího infrastrukturního majetku podle VÚME X X X ,07 X X X ,59 Prostředky na obnovu infrastrukturního majetku za rok Tvorba X X X 4 952,48 X X X 5 357,45 Prostředky na obnovu infrastrukturního majetku za rok Čerpání X X X 4 408,06 X X X 5 196,99 Podíl prostředků na obnovu infrastrukturního majetku za rok 2017 z hodnoty souvisejícího infrastrukturního majetku podle VÚME - Tvorba (%) X X X 1,59% X X X 1,39% Podíl prostředků na obnovu infrastrukturního majetku za rok 2017 z hodnoty souvisejícího infrastrukturního majetku podle VÚME - Čerpání (%) X X X 1,41% X X X 1,35% Zjednodušení nebylo uvažováno, že část zdrojů na obnovu lze tvořit i prostřednictví kalkulační položky zisk, neboť z čísel není patrná váha jednotlivých společností (provozní vs. smíšený model). Z uvedených údajů je patrné, že v jednotlivých letech dochází k navyšování zdrojů na obnovu infrastrukturního majetku, kdy v roce 2017 cca 42 % z celkových nákladů zahrnutých v kalkulaci pitné vody je určeno na obnovu a 56 % z celkových nákladů zahrnutých v kalkulaci odpadní vody je určeno na obnovu. Z údajů Porovnání zveřejněných v Ročence Ministerstva zemědělství 2017 je také patrné, že vykázaná tvorba prostředků PFO je plně pokryta kalkulačními položkami 4.1 až 4.4. Další tabulkou zveřejněnou v Ročence Ministerstva zemědělství 2017 je nákladová struktura u jednotlivých referenčních společností (tabulky a převedeno z % na Kč/m 3 ). Tabulka č. 2 Kalkulace ceny pro vodné Kalkulace ceny pro stočné skupina A B C D E A B C D E Materiál Kč/m3 6,53 9,02 7,51 7,35 1,32 1,19 3,01 0,79 1,09 0,73 Energie Kč/m3 1,49 0,69 1,45 2,12 0,84 1,63 0,60 1,59 2,23 6,73 Mzdy Kč/m3 6,69 2,42 8,19 6,31 0,94 4,94 2,27 5,26 4,97 5,26 Ostatní přímé náklady Kč/m3 16,15 17,01 14,13 14,73 1,78 21,67 19,64 14,29 13,43 15,18 - odpisy a PFO Kč/m3 0,03 0,01 9,89 0,36 1,09 0,34 0,01 8,34 0,26 7,46 - opravy IM Kč/m3 3,84 6,26 4,11 2,34 0,69 4,55 4,83 3,56 1,92 7,72 - nájem IM Kč/m3 12,27 10,75 0,14 12,03 0,00 16,78 14,80 2,39 11,25 0,00 Provozní náklady Kč/m3 2,31 1,98 1,34 0,88 1,17 3,14 2,51 1,54 2,44 5,36 Finanční náklady Kč/m3 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00 0,05 0,00 0,03 0,00 0,73 Výrobní režie Kč/m3 2,92 0,42 0,81 0,52 0,31 1,84 0,46 0,78 0,41 0,12 Správní režie Kč/m3 2,09 2,30 4,02 2,40 0,22 2,10 2,27 3,09 2,33 1,10 ÚVN Kč/m3 38,18 33,92 37,46 34,31 6,58 36,57 30,76 27,38 26,88 35,22 Kalkulační zisk Kč/m3 3,26 3,61 2,30 2,99 16,00 4,02 3,12 3,97 1,16-10,91 Cena Kč/m3 41,44 37,53 39,76 37,30 22,58 40,59 33,88 31,35 28,04 24,31 Cena (včetně DPH) Kč/m3 47,66 43,16 45,72 42,90 25,97 46,68 38,96 36,05 32,25 27,96 Je evidentní, že tvorba zdrojů na PFO zahrnutých do kalkulace ceny pro vodné a stočné je zejména u kategorie E výrazně nižší než u ostatních kategorií. Kategorie E jsou z pohledu Ministerstva zemědělství malé obce (vlastnicko-provozovatelský model), bohužel rozsah vzorku zahrnutý do šetření je minimální, tedy nelze říct, zda se jedná o anomálii nebo trend. 60 Plzeň 2019

61 Možné doporučení pro Ministerstvo zemědělství je v dalších letech skupinu E výrazně rozšířit, a tím pokrýt možné extrémy. Přesto i z dalších databází, které jsou veřejně k dispozici, vyplývá, že tvorba zdrojů na PFO prostřednictvím kalkulace ceny pro vodné a stočné je problém zejména nejmenších vlastníků, kteří tak neplní podmínky stanovené legislativou. Máme tedy v současné době na vodohospodářském trhu skupinu, která si plní svoje povinnosti s ohledem na PFO, a skupinu, která je plní pouze zčásti nebo vůbec. Plnění této povinnosti se následně projevuje v ceně komodity pro konečného spotřebitele, kdy ta skupina, která je v rozporu s platnou legislativou, dosahuje výrazně lepší ceny a pozitivní odezvy u konečného spotřebitele. Ministerstvo zemědělství jako oborový regulátor by mělo řádné plnění PFO vyžadovat u všech účastníků vodohospodářského trhu! 2) Zahrnutí tvorby PFO u oddílného a smíšeného modelu Oddílný model zdrojem PFO pro vlastníka IM je nájemné (položka 4.3 kalkulace). Provozovatel zpravidla nemá závazek investovat od IM vlastníka, nemá tedy potřebu vytvářet dodatečné zdroje na obnovu IM. Položka 4.3 je řešena Cenovým výměrem (CV), položka 3 následovně: 3. Ekonomicky oprávněným nákladem je nájemné za pronájem infrastrukturního vodohospodářského majetku (movitého a nemovitého majetku), který je používán výlučně k výrobě a dodání (rozvodu) pitné vody nebo na odvádění a na čištění, popřípadě jiné zneškodňování, odpadních vod. Nájemné je možné sjednat maximálně do výše odpovídající souhrnu odpisů z pronajímaného majetku podle právních předpisů upravujících účetnictví, nákladů vlastníka na jeho opravy a udržování, režijních nákladů spojených se správou a pronajímáním majetku, úroků z úvěrů čerpaných pro realizaci plánu obnovy pronajímaného majetku a výši přiměřeného zisku spojeného s těmito činnostmi včetně zisku na obnovu pronajímaného majetku podle plánu financování. Z pohledu tvorby zdrojů PFO je tato definice plně dostačující, neboť umožňuje stanovit takové nájemné, které plně pokrývá potřebu tvorby PFO. Navíc provozovatel nemá problém v účetnictví prokázat uhrazené nájemné vlastníkovi. Smíšený model zdrojem PFO je vlastní kalkulace, kde je tvorba PFO rozdrobena napříč celou kalkulací pro vodné a stočné. Zpravidla se jedná o kalkulační položky skupiny 4. Vlastník však má ve smíšeném modelu finančně náročné možnosti, jak generovat dodatečné zdroje, které by pokrývaly rozdíl mezi reprodukčním odpisem ( ideální stav dle PFO) a účetním odpisem, který je naveden do kalkulační položky 4.1. Z účetního pohledu se jedná o tvorbu zisku, neboť o rozdílu se neúčtuje (neexistuje tedy jako náklad v účetnictví) a nastává problém i transparentně tuto část prokázat. CV řeší tuto problematiku následující definicí: 12. K přiměřenému zisku, zajišťujícímu návratnost použitého kapitálu (PZNK), lze v odůvodněných případech přičíst částku, která byla využita a skutečně vyčerpána nad hodnotu finančních prostředků podle plánu financování obnovy pokrytých vlastními a cizími zdroji v příslušném roce. Tato hodnota může být zahrnuta do přiměřeného zisku pouze za podmínky, že jde o společnost, která je vedle výroby a prodeje zboží s regulovanou cenou zároveň vlastníkem používané infrastruktury. Dochází tak k otevření možnosti, kdy smíšená společnost může vytvářet vyšší zisk a následně tímto ziskem financovat mezeru v PFO, ale tento zisk je stejně jako každý jiný zisk zdaňován 19% sazbou. Ve stejné pozici je vlastník VHI v oddílném modelu, který proti vybranému nájemnému nemá možnost postavit účetní (daňové) náklady. V současné době neexistuje jiná možnost, jak rozdíl mezi reprodukčním a účetním odpisem vodohospodářského majetku pokrýt nákladem, který by měl účetní, potažmo daňovou relevanci. Plzeň

62 Je tedy patrné, že se jedná o velmi drahý zdroj PFO. Předpokládáme, že komise, složená z průřezového i odvětvového ministerstva dopracovává řešení PFO i v této oblasti až na účetní a daňovou rovinu. 3) Rozdíl pořizovací ceny u dotovaného majetku způsobený účetními postupy V současné době Ministerstvo financí v souladu s 36 zákona 563/1991 Sb., o účetnictví vydává České účetní standardy, které nejsou pro všechny subjekty na trhu stejné. Markantním rozdílem je postup účtování dotace u majetku vlastníka. účetní jednotky, které jsou podnikateli účtujícími v soustavě podvojného účetnictví (vyhláška č. 500/2002 Sb.): odst. 6 47: Ocenění dlouhodobého nehmotného a hmotného majetku a technického zhodnocení se sníží o dotaci na pořízení majetku a o dotaci na úhradu úroků zahrnovaných do ocenění majetku, s výjimkou povolenek na emise a preferenčních limitů bezúplatně nabytých prvním provozovatelem 5a ) nebo držitelem 5b ). Za dotaci se považují bezúplatná plnění, která se poskytují přímo nebo zprostředkovaně podle zvláštních právních předpisů ze státního rozpočtu, státních finančních aktiv, Národního fondu, ze státních fondů, z rozpočtů územních samosprávných celků na stanovený účel. Za dotaci se rovněž považují bezúplatná plnění na stanovený účel ze zahraničí z prostředků Evropské unie nebo z veřejných rozpočtů cizího státu a granty poskytnuté podle zvláštního právního předpisu. Dotací se rovněž rozumí prominutí části poplatků, pokud to právní předpis umožňuje a příslušný orgán stanovil prominutou část poplatků za dotaci tedy dlouhodobý majetek je zařazen v pořizovací ceně ponížené o dotaci účetní jednotky, u kterých hlavním předmětem činnosti není podnikání, účtujícími v soustavě podvojného účetnictví (vyhláška č. 504/2002 Sb.): odst : Při pořízení dlouhodobého nehmotného majetku, dlouhodobého hmotného majetku a technického zhodnocení, pokud jsou částečně nebo zcela pořízeny z přijaté dotace nebo účelového daru, se vlastní jmění zvýší o částku ve výši přijaté dotace nebo účelového daru. Obdobně se postupuje v případě bezúplatně nabytého dlouhodobého nehmotného majetku, dlouhodobého hmotného majetku a technického zhodnocení. V případě, že je takto pořízený majetek odpisován, postupuje se takto: tedy dlouhodobý majetek je zařazen v pořizovací ceně včetně dotace. To samozřejmě zakládá nerovnost a dá se říct, že znevýhodňuje všechny společnosti účtující podle vyhlášky č. 500/2002 Sb., neboť nemohou generovat u nově pořízeného vodohospodářského majetku plné odpisy a dochází tak: ke snížení schopnosti tvořit zdroje PFO (musí využít výrazně dražší alternativní způsoby přes zisk), ke zkreslení hodnoty majetku v komparaci se subjekty, které získané dotace do majetku aktivují (výpočet přiměřeného zisku), zkreslení bilance, přenos problémů s efektivními zdroji financování PFO do budoucna. Bohužel tato situace se týká i městských smíšených společností. Řešením by bylo sjednotit účetní postupy a nastavit srovnatelná pravidla pro všechny subjekty na vodohospodářském trhu. 62 Plzeň 2019

63 4) Výkaznictví ve vztahu k Ministerstvu zemědělství Ministerstvo zemědělství jako oborový regulátor dnes shromažďuje informace tvorbě a čerpání PFO prostřednictvím Porovnání dle přílohy č. 20 vyhlášky č. 482/2001 Sb., v platném znění (ve stávajícím znění je tabulka součástí kalkulace, nově bude nová tabulka č. 4, která obsahuje identické povinnosti). Dle našeho názoru existuje v současné době několik kritických míst, které vypovídací schopnost sebraných dat znevěrohodňují. Jedná se především: Neexistence jednotné a závazné metodiky pro tvorbu a čerpání, která by byla pochopitelná i pro nejmenšího vlastníka (aneb každý vlastník infrastruktury postupuje dle svého nejlepšího svědomí, a proto se i vypovídací schopnost dat liší ). Zatímco v kalkulaci ceny pro vodné a stočné (a potažmo v tvorbě zdrojů PFO) se prosazuje nákladový pohled (odpis majetku jako tvorba zdroje), v čerpání je to naopak výdajový přístup (tedy úhrada obnovy v daném roce). Tato logika následně naráží u porovnání tvorby/čerpání PFO. Není vykazován údaj tvorby PFO pro daný rok (údaj z přílohy č. 18), následně tedy není možné porovnávat skutečnou tvorbu s plánovanou. V rámci Benchmarkingu Ministerstva zemědělství se operuje s vypočtenou ideální hodnotou, se kterou se porovnává vlastní tvorba PFO, ale v mnoha případech tento postup indikuje možné porušení i u subjektů, které například čerpají dotace ze Státního fondu životního prostředí ČR, a tedy musí závazně plnit PFO. V případě oddílného modelu zpravidla Porovnání připravuje provozovatel, ale údaje k PFO musí dodat vlastník infrastruktury. V mnoha případech je velmi složité tuto informaci od vlastníka obdržet v dostatečné kvalitě. Z těchto důvodů by bylo vhodné celou problematiku PFO na úrovni oborového regulátora otevřít a aktualizovat tak všechna výše uvedená kritická místa. Koncept PFO zapadá do přístupu povinnosti řádného hospodáře, umožňuje vytvářet zdroje pro dostatečnou obnovu vodohospodářského majetku a umožňuje zachovat budoucím generacím vodohospodářský majetek ve funkčním stavu. Pouze škoda, že některá řešení při tvorbě a čerpání PFO jsou nejednoznačná a je tak nemožné vyhovět všem legislativním předpisům. Plzeň

64 Ing. Zdeněk Sviták, DHI a.s., Ing. Milan Míka, Vodárenská společnost Táborsko s.r.o. Pokročilé plánování obnovy vodovodních a kanalizačních sítí ve vodárenské praxi Abstrakt Plánování obnovy vodovodních a kanalizačních sítí je dlouhodobý proces, který by měl sledovat určité cíle a strategii na základě ucelené a odsouhlasené metodiky. Správné nastavení procesu má dlouhodobý vliv na úroveň poskytovaných služeb a technické parametry vodohospodářského majetku ovlivňující technické a ekonomické ukazatele vodohospodářské společnosti. Příspěvek ukazuje použití nástroje založeného na multikriteriální analýze a komplexním ekonomickém hodnocení pro každoroční plánování obnovy vodovodních a kanalizačních řadů ve Vodárenské společnosti Táborsko s.r.o. (VST). Klíčová slova: GIS, obnova sítí. 1. Úvod Kvalitní péče o majetek, plánování její údržby a obnovy je jedním ze základních úkolů řádného hospodáře. Protože jsou však vodovody a kanalizace pro veřejnou potřebu z drtivé většiny vlastněny municipalitami a cena pro vodné a stočné byla a je leckdy předmětem politické debaty, není zatím bohužel úplnou samozřejmostí vytváření dostatečných prostředků na obnovu vodovodů a kanalizací. Z toho důvodu byla v roce 2008 do zákona o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu (ZoVaK) č. 274/2001 Sb. doplněna s účinností od povinnost vytvářet a plnit desetiletý plán financování obnovy vodovodů a kanalizací (PFO). Prováděcí vyhláška k ZoVaK, vyhláška č. 428/2001 Sb. specifikuje náležitosti PFO a rámec metodiky pro jeho vytvoření. Přístupů k povinnosti tvorby a realizace PFO je celá škála. Od formálního splnění povinnosti plán v co nejjednodušší podobě vytvořit, bez skutečné analýzy potřeb tvorby finančních prostředků na obnovu majetku, po přístup k PFO jako k zásadní potřebě dlouhodobé udržitelnosti vodárenských služeb na svém území. Takovým způsobem přistupuje k obnově svého majetku i VST. 2. O společnosti VST VST je zcela municipální obchodní společností, jejímiž společníky jsou města Tábor, Sezimovo Ústí a Planá nad Lužnicí. Do této společnosti vložila svůj veškerý vodohospodářský majetek týkající se veřejných vodovodů a kanalizací jako jsou vodovodní a kanalizační řady, čistírny odpadních vod, čerpací stanice a další související objekty. Hodnota majetku VST dle ocenění metodikou pro vybrané údaje z majetkové evidence je 3,5 mld. Kč. VST má uzavřenu koncesní smlouvu s firmou ČEVAK a.s., která je provozovatelem vodohospodářské infrastruktury v našich městech. Platnost této smlouvy je do Jedním ze základních cílů VST je správa vodohospodářského majetku, příprava a realizace investic do vodohospodářské infrastruktury, a to zejména koncepční plánování obnovy. V období prvních deseti let existence od roku 2004 realizovala VST významné investiční akce spolufinancované z prostředků jak Evropské unie, tak ze zdrojů národních. 64 Plzeň 2019

65 Zároveň společnost kladla vysoký důraz na zodpovědnost v oblasti vyhodnocování stavu majetku plánování jeho obnovy s cílem maximální efektivity vynakládaných finančních prostředků. Kvalitu péče o majetek a moderních přístupů a technologií uplatňuje VST nejen v rámci své společnosti, ale prostřednictvím koncesní smlouvy a v ní definovaných smluvních investic se jí podařilo a daří zajišťovat totéž na straně provozovatele. Velice cenná je pak zejména úroveň spolupráce a součinnost mezi vlastníkem a provozovatelem vodovodní a kanalizační sítě právě v oblasti řízení kvality péče o vodohospodářský majetek. Koncepční přístup k rozvoji a obnově infrastruktury zajišťuje ve VST několik zásadních dokumentů. Ekonomický rámec fungování a rozvoje společnosti zachycuje finanční model společnosti, který plánuje vývoj všech základních hospodářských ukazatelů VST aktuálně do roku V oblasti provozní optimalizace se opírá VST o generel kanalizace, který byl zpracován moderními postupy jako živý matematický model kanalizační soustavy. V části zásobování vodou je zpracován matematický model vodovodní sítě, ze kterého vychází návrhy optimalizace kapacit vodovodní sítě, měření spotřeb a tlakových poměrů. V nejbližším období se VST připravuje na aktualizaci jak generelu kanalizace, tak vodovodu. Oblast péče o majetek se opírá o desetiletý plán obnovy vodohospodářského majetku. Již delší dobu hledala VST kvalitní nástroj pro vyhodnocování stavu majetku, který by využil získávané údaje ze systému údržby, havarijního managementu, dispečinku a umožnil zároveň výstupy názorně prezentovat a případně zpřístupnit i odpovědným úsekům měst. Takový nástroj se podařilo nalézt v níže popisovaném SW Plán rekonstrukcí od společnosti DHI. 3. Nástroj plánování rekonstrukcí Plánování obnovy vodovodních a kanalizačních sítí je každoroční dlouhodobý proces, který by měl sledovat určité cíle a strategii na základě ucelené a odsouhlasené metodiky. Zároveň musí plán obnovy sítí zohledňovat reálné investiční plánování, především s ohledem na sladění s celkovým investičním plánem společnosti na minimálně desetiletý výhled. V neposlední řadě musí použitá metodika a nástroj umožnit sledování dopadů obnovy na vývoj technického stavu majetku a na ovlivnění provozních nákladů společnosti. Zvolená technologie výše uvedené požadavky splňuje díky vlastnostem popsaným v následujících kapitolách. 3.1 Multikriteriální analýza Obecný postup vyhodnocení technického stavu vodovodní a kanalizační sítě a následného plánování obnovy sítě je založeno na multikriteriálním vyhodnocení zvolených parametrů. V použitém nástroji od společnosti DHI je návrh metodiky a způsob vyhodnocení plně a jednoduše přizpůsobitelný konkrétním podmínkám a požadavkům. Definice kritérií a způsob jejich vyhodnocení je součástí vstupních parametrů programu a je možno je libovolně měnit. K dispozici je celá řada šablon z různých projektů, které se mohou upravit pro požadavky konkrétní vodárny. Existují tak šablony, kde jsou vyhodnocována pouze základní kritéria zbytková životnost reprezentovaná materiálem a stářím řadů a poruchovost, případně doplněná o úniky vody u vodovodu a výsledky kamerového průzkumu a balastní vody u kanalizace. V závislosti na komplexnosti přístupu a hlavně disponibilních vstupních datech obsahují některé šablony až osm kritérií. Jedná se o kritéria provozní jako je důležitost řadu, obtížnost provádění oprav, kvalita vody, doplňující technická kritéria jako inkrustace, koroze a výstupy matematického modelu jako přetížení úseku, riziková analýza a podobně. Pro každé kritérium lze zadat způsob jeho vyhodnocování neboli systém přidělování bodů. Dále se kritériím stanoví váha, kterou se body násobí. Síť se rozdělí na segmenty řadů a pro každý segment se sečtou vážené body všech kritérií. Bodové ohodnocení segmentu pak určuje prioritu rekonstrukce segmentu. Celý systém dokumentuje následující obrázek. Plzeň

66 Obr. 1 Příklad zadání kritéria a jeho vyhodnocení (zbývající životnost), rozdělení váhy u jednotlivých kritérií (příklad kanalizace ve VST) a příklad hodnocení priority na základě vážených bodů segmentu. 3.2 Dlouhodobé plánování Správné nastavení multikriteriální analýzy je důležitou podmínkou správného plánování obnovy, nikoli však podmínkou postačující. Vodovodní a kanalizační sítě se nebudovaly v čase rovnoměrně a v mnoha městech masivní výstavba probíhala ve vlnách typicky ve dvacátých a třicátých letech a pak v sedmdesátých a osmdesátých letech. Proto i technická potřeba obnovy vykazuje určité vlny, které ukáže pouze dlouhodobé vyhodnocení vývoje technického stavu sítě a z toho vycházející dlouhodobý plán obnovy. Z hlediska objektivního vyhodnocení dopadu zvolené strategie obnovy sítí na technický stav sítě a ekonomiku provozu je proto stěžejní plánovat v delším časovém období let. Vyhodnocení dopadů přijaté strategie obnovy kanalizační a vodovodní sítě je možné vyhodnotit jak pro jednotlivé roky simulovaného období, tak i v podobě celkových ukazatelů jako průměrné tempo rekonstrukce, celková či průměrná výše investičních nákladů. Dopad strategie obnovy sítí se dále vyhodnocuje pro trend stárnutí sítí, trend vývoje nákladů na opravy, na úniky vody, trend nákladů na čerpání pro vodovod či kanalizaci. Jedním z výstupů vyhodnocení strategie obnovy kanalizační a vodovodní sítě je porovnání investičních nákladů a provozních úspor. V nástroji lze pro každý rok simulace definovat, které řady se musí tento rok obnovit. To se využívá především pro řady, kde již proběhla projekčně-investiční příprava, a jsou zařazeny v krátkodobém investičním plánu. Plán rekonstrukce je možno koordinovat s plánem rekonstrukcí povrchů ulic a ostatních sítí. 66 Plzeň 2019

67 Obr. 2 Princip dlouhodobého plánu v nástroji Plán obnovy. 3.3 Předpověď budoucího vývoje kritérií U některých kritérií jako je poruchovost, úniky vody, balastní vody atd. je stěžejní předpověď jejich budoucího vývoje v závislosti na stáří řadu. V nástroji je možno tento vývoj zadat formou takzvaných křivek stárnutí. Ty se získávají analýzou historických dat z dané lokality. V případě nedostatku vstupních dat se mohou použít křivky z jiných analogických oblastí. Dosti často se pro jeden trubní materiál používá více křivek stárnutí. Typicky pro šedou litinu se používají odlišné křivky pro řady budované před rokem 1945 a jiné pro řady budované v šedesátých a sedmdesátých letech. Obr. 3 Příklad křivek stárnutí pro poruchovost řadů. 3.4 Ekonomické vstupy a analýzy Obnova vodovodních a kanalizačních sítí propojuje technické a ekonomické hodnocení. Použitý nástroj se výrazně soustředí na praktickou aplikaci ekonomických aspektů. Obsahuje nástroje pro výpočet investičních nákladů spojených s obnovou na základě tabulky jednotkových cen, kterou lze v nástroji libovolně aktualizovat. Cenu rekonstrukce je možno v případě potřeby přiřadit podle globálních pravidel, ale i individuálně pro jednotlivý řad. Nástroj umožňuje pro každý rok simulovaného období určit finanční limit obnovy sítě. To odpovídá dnešní praxi, kdy je takový limit dán desetiletým finančním plánem obnovy. Nástroj tedy ukazuje, jaký bude dopad zvoleného financování a umožňuje testovat optimální nastavení financování v následujících dekádách. Kromě práce s finančním limitem propojeným na investiční náklady má nástroj celou řadu dalších finančních funkcí. Nástroj vyhodnocuje vývoj provozních nákladů spojených s přijatou strategií rekonstrukce, jako jsou náklady na úniky a opravy poruch a umožňuje sledovat dlouhodobý dopad různých objemů finančních prostředků na vývoj budoucích provozních nákladů. Plzeň

68 Proto se zadávají související vstupy, například cena poruchy (v závislosti na profilu řadu), cena unikající vody, provozní náklady spojené s balastními vodami apod. Obr. 4 Příklad tabulky jednotkových investičních nákladů a zjednodušeného pravidla pro zadání ceny poruchy. 3.5 Pravidla pro provádění rekonstrukce Nástroj umožňuje definovat zásady pro rekonstrukci jednotlivých segmentů. Lze aplikovat globální pravidla jako v centrální části města bude pro řady do DN 300 použit polyethylen, nad DN 300 tvárná litina, případně podmínky pro jednotlivé řady. 3.6 Posouzení dopadů na stav majetku a provozní náklady Zvolená metodika plánu obnovy vodovodu nebo kanalizace a objem budoucího financování nemá tedy dopad pouze na aktuální situaci, ale má především dlouhodobý vliv na technický stav vodohospodářského majetku a na ekonomické ukazatele. Nástroj umožňuje zobrazit budoucí vývoj jakéhokoli zvoleného kritéria jako poruchovost, úniky, průměrné stáří sítě, zbývající životnost atd., a tím poskytovat přehled o vývoji technického stavu sítě. Ještě větší vypovídací schopnost má vyhodnocení ekonomických výstupů. Zde na jedné straně stojí vyhodnocení investičních prostředků na obnovu řadů a na druhé straně vyhodnocení vývoje provozních nákladů závisejících na strategii obnovy sítě. Tyto výstupy slouží vlastníkovi vodohospodářského majetku k sestavování investičních plánů a k optimalizaci jeho dlouhodobé strategie obnovy majetku. 3.7 Navázání na externí datové zdroje Provázání na datové zdroje vodárny se týká především dat GIS a souvisejících nadstavbových agend. Kromě vazby na data vodovodních řadů je podstatná vazba na data o poruchách, data připravovaných a realizovaných investičních akcí apod. Pro kanalizaci je důležitá systematizace zpracování kamerových průzkumů. Údaje o únicích vody a případně o balastních vodách se mohou číst ze specializovaných aplikací jako je například Monitor úniků. Provázání na datové zdroje a zavedení jasných pravidel pro sběr dat je velice důležité pro systematizaci a automatizaci procesů v rámci každoroční aktualizace plánu obnovy. 3.8 Výstupy příklady Plánu obnovy VST Aplikace poskytuje celou řadu výstupů v mapách, tabulkách a grafech. Výsledky simulací jsou uloženy v geodatabázi a pro jejich prezentaci lze použít jak standardní výstupy, tak upravené výstupy dle přání jednotlivých uživatelů. Následující příklady ukazují několik vybraných výstupů z posledního Plánu obnovy ve společnosti VST. Základním výstupem jsou mapy Plánu obnovy na 40 let. Dopady přijaté strategie obnovy majetku nejlépe demonstrují grafy vývoje různých ukazatelů. 68 Plzeň 2019

69 Obr. 5 Grafický výstup plánu obnovy vodovodní sítě. Obr. 6 Investiční náklady rekonstrukcí technický limit, technicky vyžadované a realizovatelné investice. Plzeň

70 Obr. 7 Budoucí vývoj poruchovosti jako důsledek obnovy sítě. Obr. 8 Budoucí vývoj investičních nákladů na obnovu sítě a vývoj provozních nákladů ovlivnitelných rekonstrukcí sumárně pro vodovodní i kanalizační síť. 4. Metodika plánu obnovy VST Díky flexibilitě nástroje mohla být metodika plánu rekonstrukcí vodovodní a kanalizační sítě zpracována na základě dlouholetých zkušeností zpracovatele s využitím všech stávajících postupů a materiálů vodárny. Existující metodika z roku 2007 byla modifikována tak, aby respektovala formu a obsah vstupních dat dodaných provozovatelem sítí (ČEVAK a.s.) a vyhovovala definovaným požadavkům vlastníka (VST) pro dlouhodobé a opakující se plánování rekonstrukcí vodohospodářského majetku VST. 70 Plzeň 2019

71 Pro prioritizaci rekonstrukce vodovodní sítě byla zvolena následující kritéria: Stáří potrubí, resp. životnost řadu dle materiálu potrubí. Poruchovost. Únik vody. Distribuční význam řadu podle důležitosti řadu z hlediska ovlivnění dodávky vodu v případě jeho havárie. Kapacita řadu dle vypočtené hydraulické ztrátové výšky. Pro prioritizaci rekonstrukce kanalizační sítě byla zvolena následující kritéria: Stáří potrubí, resp. životnost řadu dle materiálu potrubí. Poruchovost. Infiltrace balastních vod. Význam kanalizační stoky dle velikosti splaškového průtoku. Kapacita kanalizační stoky dle přetížení stoky vyjádřené v procentech plnění stoky. Stavební stav kanalizační stoky dle výsledků provedených kamerových zkoušek. Body přidělené dle vyhodnocení jednotlivých kritérií se přenásobují příslušnou váhou, která určuje prioritu příslušného segmentu. Do plánu rekonstrukce v daném roce jsou zařazeny nejhůře hodnocené segmenty s prioritou 1, které je možno pokrýt z finančního limitu na rekonstrukce daného roku. 5. Efektivní podoba podkladů a práce s výstupy plánu obnovy ve VST Podstatnou podmínkou efektivní práce s nástrojem plánování rekonstrukcí je optimalizace cesty od pořízení základních dat v terénu, do jejich promítnutí v samotném nástroji. To se týká například výstupů z kamerových prohlídek kanalizace, vyhodnocování úniků vody v jednotlivých měrných oblastech, kterých je jen na území měst Tábor, Sezimovo Ústí a Planá nad Lužnicí 38, správné uplatnění poruchovosti na vodovodní a kanalizační síti, i co nejjednoduššího importu již schválených investičních akcí VST do SW nástroje. Například u kamerových prohlídek kanalizace VST v současné době hledá nástroj a metodiku, která by v podmínkách VST zajistila již ve fázi pořizování a vyhodnocování kamerových záznamů optimální podobu dat pro jejich široké využití. Jedná se zde nejen o zachycení plošného hodnocení stavu úseků potrubí vyhovující škálou ohodnocení, ale také označení a popis bodových závad do GIS, TIS a další využití jak pro export do vyhodnocení kritérií nástroje Plán rekonstrukcí, tak pro přípravu plánů oprav a údržby provozovatele. Podstatné zjednodušení aktualizace dat v nástroji Plán rekonstrukcí přinese i nová podoba návrhu plánu investic a oprav, který předkládá VST provozovatel. V případě akcí v rámci obnovy stávajícího majetku bude předložený návrh v grafické podobě obsahovat i podklad v podobě specifikace GIS ID dotčených úseků. Tato specifikace pak bude využita jak pro zrychlení a zjednodušení aktualizace prioritních akcí v programovém nástroji, tak pro účely účetního sledování konkrétních investičních akcí v rámci VST. Jak ukazují výstupy v kapitole 3.8, výstupy z nástroje plánování rekonstrukcí neslouží jen pro vyhodnocení a identifikaci nejhorších úseků a vytvoření pořadí priorit pro jejich obnovu, ale je využíván ke komplexnímu pohledu do střednědobého a dlouhodobého plánování a vyhodnocení vazby investičních nákladů a nákladů provozních, plynoucích ze stavu majetku. 6. Závěr Softwarový prostředek Plán rekonstrukcí od společnosti DHI umožňuje VST posunout o stupeň výš vyhodnocovací procesy péče o infrastrukturní majetek. Prostřednictvím tohoto nástroje se daří zužitkovat a efektně vyhodnocovat nastavený systém sběru dat, plánování a realizace systému údržby. Samotné moderní programové nástroje nezaručí efektivní výstupy bez kvalitních podkladů a údajů. V průběhu současné koncesní smlouvy byl zaveden Technický Informační Systém (TIS), v němž jsou plánovány, realizovány a ukládány k vyhodnocení jak úkony běžné preventivní údržby, tak systém havarijního managementu. Plzeň

72 TIS je provázán s Geografickým Informačním Systémem (GIS) až do té míry, že například jednotlivé úseky potrubí jsou samostatnými objekty údržby podrobné technické evidence majetku VST. Nadto je tato podrobná technická evidence jednoznačně identifikována vůči účetní evidenci infrastrukturního majetku. To vše tvoří kvalitní datovou základnu pro následné efektivní vyhodnocování. Definování parametrů multikriteriální analýzy a jejich vah pro vyhodnocení stavu potrubí byla věnována maximální pozornost jak ze strany VST, tak provozovatele sítě a autorů a zpracovatelů nasazení Plánu rekonstrukcí v naší společnosti. Podařilo se tak v maximální možné míře využít parametry, o kterých jsme přesvědčeni, že vydávají pravdivý obraz o stavu majetku a jsou získávány transparentně, a naopak nepoužívat parametry více či méně založené na odhadu vlivu na celkovou životnost. Výstupy Plánu rekonstrukcí jsou nejen základním podkladem pro sestavování konkrétních krátkodobých plánů investic a obnovy, ale jsou zároveň díky přehledným grafickým výstupům a možnosti tyto výstupy prezentovat přes webovské rozhraní informačním zdrojem pro příslušné části městských samospráv při plánování a koordinaci rekonstrukcí povrchů v intravilánech našich měst. Nasazení moderních technologií a zejména využívání výstupů z nich prokazuje správnost nastoupené cesty, kterou se VST vydalo a v tomto trendu je připraveno pokračovat i v dalších letech. 72 Plzeň 2019

73 Ing. Stanislav Váňa, ekonomická komise SOVAK ČR Ing. Ondřej Beneš Ph.D., MBA, LL.M., člen představenstva a ekonomické komise SOVAK ČR Cena pro vodné není jen dodávka vody do přípojky Abstrakt Příspěvek se věnuje legislativnímu rámci pro stanovení cen pro vodné a stočné a podrobně se zaměřuje na tématiku dvousložkových cen a vhodnosti použití tohoto nástroje vzhledem k nákladové struktuře cen pro vodné a stočné. Zásadním argumentem pro přechod na dvousložkové ceny a zvýšení podílu pevné složky spočívá v převaze fixních nákladů i povinnosti vodárenských společností připravit a realizovat plány obnovy. Právě do obnovy totiž teče v průměru více jak 40 % prostředků, tvořených z vodného a stočného, a je nabíledni, že právě pevná složka je nejvhodnějším nástrojem, který umožní rovnoměrný přenos na všechny beneficienty systémů veřejných vodovodů a kanalizací. Legislativa k dvousložkové formě ceny Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů, v 20 stanoví, že vodné a stočné (celková úplata za dodanou vodu a odvedenou vodu) má jednosložkovou nebo dvousložkovou formu. Jednosložková forma, která je součinem ceny podle cenových předpisů a množství odebrané vody nebo vypouštěných odpadních vod, byla výlučně uplatňovaná do konce roku I nadále však patří mezi většinově uplatňovanou formu úhrady vodného a stočného. Dvousložková forma vodného a stočného se skládá ze složky, která je součinem ceny a množství odebrané vody nebo vypouštěných odpadních vod (dále jen pohyblivá složka ), a z pevné složky stanovené v závislosti na kapacitě vodoměru, profilu přípojky nebo ročního množství odebrané vody. Při konkrétním výpočtu pevné a pohyblivé složky se postupuje podle vyhlášky č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu. Zjednodušeně je však na základě v současnosti platné legislativy nutno zároveň dodržet při výpočtu a uplatňování ceny ve vztahu ke koncovým odběratelům několik klíčových bodů: o Dvousložkovou formu ceny pro vodné a stočné je možné uplatňovat výhradně na základě obecně závazné vyhlášky přijaté obcí, případně na základě rozhodnutí nejvyššího orgánu právnické osoby, která je vlastníkem vodovodů a kanalizací a ve které výkon hlasovacích práv nejméně ve dvoutřetinové většině drží obce. o Je stanovena maximální velikost pevné složky pro nejmenší kategorii odběratelů ( 35 prováděcí vyhlášky) jako ekvivalent 30násobku jednosložkové ceny. Toto opatření slouží především k ochraně nejzranitelnějších odběratelů. o V Cenovém výměru Ministerstva financí je pro každý kalendářní rok stanovena maximální hodnota tržeb (v procentech), které je možné přidělit do pevné složky při výpočtu. Prvotně byl tento podíl (limit) stanoven ve výši 20 % a k 1. lednu 2015 upraven na současně platných 15 %. V Cenovém výměru pro rok 2019 došlo k rozdělení tohoto limitu, kdy pro ceny pro vodné a stočné nadále platí limit 15 %, ovšem pro cenu vody předané, kdy dochází zejména k držení záložní kapacity pro provozně související vodovod, je limit nově navýšen na 30 %. Stejně tak vypadá situace i pro rok 2020 [1]. Plzeň

74 Tab. 1 Struktura nákladů kalkulace. Kalkulační položka Fixní náklad Variabilní náklad Komentář Surová voda podzemní + povrchová zčásti objem vody nefakturované lze považovat za fixní Pitná voda převzatá + odpadní voda předaná k čištění zčásti objem vody nefakturované lze považovat za fixní Chemikálie plně Ostatní materiál plně Elektrická energie zčásti poplatky za kapacitu lze považovat za fixní bez ohledu na velikost fakturace Ostatní energie (plyn, pevná a kapalná energie) plně záleží na druhu, zpravidla je ale nutné objekty vytápět bez ohledu na velikost fakturace Přímé a režijní mzdy plně nezávisí na velikosti fakturace Ostatní osobní náklady plně nezávisí na velikosti fakturace Odpisy plně nezávisí na velikosti fakturace Opravy infrastrukturního majetku plně nezávisí na velikosti fakturace Nájem infrastrukturního majetku plně nezávisí na velikosti fakturace Prostředky obnovy infrastrukturního majetku plně nezávisí na velikosti fakturace Poplatky za vypouštení odpadních vod plně Ostatní provozní náklady externí zčásti zčásti např. likvidace kalů bude variabilní, předepsané revize naopak fixní Ostatní provozní náklady ve vlastní režii zčásti zčásti Finanční náklady xxxx xxxx závisí na druhu nákladů Ostatní výnosy xxxx xxxx závisí na druhu výnosu Výrobní režie plně Správní režie plně Z přehledu vyplývá, že velká část nákladů v kalkulaci ceny pro vodné a stočné je zpravidla fixního charakteru, tedy nezáleží na velikosti koncové spotřeby. Jen náklady na tvorbu prostředků na obnovu vodohospodářského majetku (řádek 4. kalkulace) mají podíl dle Ročenky MZe z roku 2017 cca 42,3% (kalkulace ceny pro vodné) a 56,2% (kalkulace ceny pro stočné) na celkových ekonomicky oprávněných nákladech zahrnutých do jednotlivých kalkulací. Nastává tedy situace, kdy všechny náklady zahrnuté do kalkulace ceny jsou rozpočítány do ceny pro konečného spotřebitele prostřednictvím parametru, který je ale pro vznik nákladu naprosto irrelevantní, resp. velikost tohoto parametrů ovlivňuje vznik nákladu pouze z malé části. Pokud bychom si představili místo, kde je vybudovaná vodohospodářská infrastruktura pro 100 odběratelů, ale pouze 1 odebírá (protože nemá jinou možnost) a ostatní neodebírají (protože mají jinou možnost, ale mají i možnost být zásobení z vybudované infrastruktury), tak v situaci, kdy odebírá pouze ten jeden odběratel, veškeré fixní náklady na infrastrukturu uhradí pouze tento odběratel, třebaže není původcem nákladu. Z pohledu ekonoma se jedná o noční můru, z pohledu vodohospodáře se jedná o normální situaci. Výsledkem je, že tento odběratel se po právu cítí být krácen na svých právech a nechce hradit například odpisy vodohospodářské infrastruktury, která slouží nejen jemu, ale i dalším 99 odběratelům, kteří nemají spotřebu (tedy parametr, podle kterého by měli odpis uhradit) a hledá způsob, jak tento z jeho pohledu nespravedlivý systém úhrad opustit. Tedy máme v současnosti systém, kde většina nákladů je plně nebo zčásti fixních, proti tomu ale máme postaven systém výběru úhrady, který je plně variabilní a je vztažen k jedinému parametru. Otázka zní proč? Proč v jiných síťových odvětvích je zpravidla část nákladů spojených s udržováním síťové infrastruktury vztažena fixně k odběrnému místu bez vztahu na spotřebu a zbývající část nákladů spojených s produktem je vázána na konzumaci tohoto produktu. Vodárenství je z tohoto pohledu jedinou oblastí, kde dochází k takovému masivnímu pokřivení obchodních vztahů. Vodné není pouze úhrada odebrané vody Od spotřebitelů s nulovým nebo minimální odběrem pitné vody velmi často zaznívá argument o tom, že přece uhradí z jejich pohledu veškeré náklady v okamžiku odběru v ceně vody. Tito odběratelé (spotřeba do cca 12 m 3 /rok) dle průzkumu SOVAK ČR, který proběhl v minulých letech, tvoří cca 20 % z celkového počtu odběratelů. Dodávka vlastního produktu (vody) je spojena s celou řadou povinností dodavatele, které musejí být naplněny bez ohledu na velikost odběru konečného spotřebitele. Z provozního hlediska se jedná o náklady spojené s údržbou a provozuschopností sítě a objektů, z ekonomického hlediska jsou čerpány náklady na smluvní vztahy, udržení měřidel v metrologickém pořádku, z technologického pohledu udržení legislativních parametrů stanovených pro pitnou vodu apod. 74 Plzeň 2019

75 Z pohledu těchto nákladů tak není rozhodující velikost vlastního odběru, ale vůbec existence odběrného místa. A právě existence odběrného místa by měla být tím parametrem, podle kterého budou tyto výše uvedené náklady rozdělovány. Zároveň od této skupiny zaznívá velmi často argument, že vlastně svým neodběrem šetří náklady a je proto nefér chtít od nich nějakou další úhradu. Tento argument je zcela zjevně nesprávný. Určitě dojde k úspoře nákladů v kategorii variabilních nákladů při výrobě, ale ostatní náklady sítě zůstávají a musejí být uhrazeny. Opět již sama existence odběrného místa je tím parametrem, který náklady vyvolává. V neposlední řadě zaznívá argument, že vlastní zdroj si musejí financovat sami a proto je nefér chtít od nich příspěvek na vodohospodářskou infrastrukturu. Zde pouze konstatuji, že daný argument je zcela irelevantní, jejich majetek generuje jejich náklady. Jak s cenou dál? Z výše uvedených důvodů vyplývá, že v současnosti se v České republice hromadně uplatňuje způsob úhrady vodného a stočného, který je pro skupinu průměrně a nadprůměrných odběrů jednoznačně diskriminační, protože zde platí náklady, které nevyvolala. Z mého pohledu se toto jeví jako nadále neudržitelný způsob úhrady, a to i s ohledem na skutečnost, že se jedná o citlivou komoditu, kde probíhá velmi masivní cenová regulace. Obr. 1 Zatímco náklady na obou vzorových odběrných místech jsou obdobné, tak v případě, že odběr na jednom vodoměru je nulový nebo minimální, tak vzniklé náklady uhradí ostatní. Plzeň

76 Řešením je změna z jednosložkové na dvousložkovou formu ceny, avšak nikoliv v té podobě, kterou dnešní legislativa umožňuje. Vodné a stočné je totiž nutné chápat jako úplatu za komplexní služby spojené s dodávkou vody pitné a odvodem vody odpadní, nikoliv jen jako nákup určitého objemu vody, resp. likvidaci objemu vody odpadní (tedy vztahovat úhradu jen k ukazateli m 3 ). Pevná složka by tak měla představovat stálou platbu za připojení na funkční vodovodní nebo kanalizační systém a jeho stálé udržování. Pevná složka v celkové úplatě za dodanou či odvedenou vodu by tak měla pokrývat adekvátní část fixních nákladů a přispět ke spravedlivějšímu rozdělení mezi jednotlivé odběratele. Limitujícím faktorem v současném nastavení se proto jeví následující: Nízký podíl pevné složky stanovený v cenovém výměru (15 %). Skutečnost, že se jedná pouze o alternativní možnost úhrady. Z tohoto pohledu se jeví jako nezbytné postupně: Začít navyšovat podíl pevné složky tak, aby lépe reagoval na velikost fixních nákladů v oboru vodárenství, což by umožnilo zapojit do systému všechny odběratele bez ohledu na velikost vlastní spotřeby. Reálná pevná složka by se měla pohybovat na úrovni cca % celkových tržeb. Definovat dvousložkovou formu ceny jako jedinou alternativu pro výběr vodného a stočného. Závěry Z ekonomického hlediska je změna stávajícího systému přechodem na dvousložkovou formu ceny pro vodné a stočné jedinou správnou cestu k napravení současné diskriminační úhrady pouze na základě velikosti odběru. Při prosazování jak přechodu, tak i navýšení pevné složky na % z celkových tržeb je ovšem nutné zvážit i to, že se v jednotlivých regionech České republiky jedná o citlivé politické téma a musí tedy dojít k vybalancování ekonomické podstaty problému s politicko-sociálním aspektem. Domníváme se, že Ministerstvo zemědělství by jako centrální oborový regulátor mělo tuto problematiku otevřít a zvolit takový postup, který zaručí, že náklady na samofinancování oboru byly spravedlivě rozděleny mezi všechny uživatele a aby nedocházelo k dlouhodobému přenosu nákladů tak, jako se děje nyní. Paralelní aktivitou ze strany oborového regulátora by měla být i snaha odstranit i obdobnou nerovnost v oblasti poplatků za odvádění a čištění srážkových vod [2], která je zatížená dnes již neopodstatnitelnými výjimkami. Literatura [1] Ministerstvo financí (2019). Cenový výměr 4/2019, ročník XLVII, částka 9. [2] Vaculíková, M. (2019). Desatero správného provozovatele či vlastníka vodohospodářské infrastruktury, SOVAK ČR, SMO ČR, Moderní obec č. 4/ Plzeň 2019

77 Ing. Milan Suchánek, DHI a.s. Virtuální svět ve vodovodech a kanalizacích Abstrakt Technologický vývoj, jehož jsme účastníky, započal v šedesátých letech minulého století computerizací a pokračoval v devadesátých letech nástupem digitalizace. Od prvních kalkulaček a počítačů jsme se posunuli ke komplexním výpočetním systémům. Tento jev zasáhl celou společnost včetně vodního hospodářství. Ve vodním hospodářství zachytila Česká republika nástup výpočetní techniky, který nastal v devadesátých letech minulého stolení, velmi dobře. Nástup matematických modelů, hydroinformatiky, budování řídicích systémů a instalace automatických měřících systémů od té doby úspěšně pokračuje. S vývojem technologií se objevují nové možnosti, nástroje a postupy. Všechny tyto termíny mají v sobě společný základ v digitálních technologiích. Příspěvek krátce shrnuje historický vývoj digitalizace a matematického modelování ve vodním hospodářství se zaměřením na obor vodovodů a kanalizací, a nastiňuje směry budoucího vývoje včetně ukázky aplikací, které jsou již k dnes k dispozici. Trocha teorie Virtualita je vlastnost virtuálních věcí, které materiálně neexistují, ale působí a projevují se, jako kdyby byly reálné. Jednoduchým příkladem může být obraz v zrcadle, který vypadá, jako kdyby byl za zrcadlem, ačkoli tam určitě není. Název pochází z francouzského virtuel (schopný, působící, možný), a to z latinského virtualis a virtus (statečnost, schopnost, síla). Význam virtuality nesmírně vzrostl s příchodem informatiky a digitální techniky, která je schopna předstírat něco, co fyzicky neexistuje. Virtuální svět je druh online komunity, která má často formu počítačově simulovaného prostředí, pomocí kterého mohou uživatelé vzájemně interagovat, vytvářet a užívat objekty. (zdroj: Wikipedie) Virtuální svět Virtuální svět je obrazem reality. Již dnes se s ním potkáváme v každodenní praxi. Příkladem mohou být Geografické informační systémy (GIS), které jsou virtuálním obrazem topologie vodovodních a kanalizačních systémů, nebo dohledové a kontrolní systémy SCADA, které jsou virtuální obrazem chování objektu (resp. měřené veličiny, která chování objektu representuje) v čase. Obr. 1 Prostředí GIS a mimika SCADA systému tak, jak je dnes známe (zdroj: HSI COM, Vodovody a kanalizace Pardubice, a.s.). Plzeň

78 Virtuální voda Virtuální voda (tedy voda, která neexistuje ) může být definována různým způsobem. Jedna možnost ji definuje jako celkové množství vody potřebné k vyrobení daného výrobku nebo produktu. Jiná ji vidí jako virtuální vodní zdroj vody, kterou jsme nespotřebovali (ať už vhodným způsobem ušetřili, nebo nenechali uniknout dříve, než jsme ji mohli vůbec použít). Ale ta pravá virtuální voda je voda matematická nebo chcete-li počítačová. Je to voda převedená do formy matematických rovnic. Saint Venantovy rovnice, Bernouliho rovnice nebo Rovnice kontinuity jsou termíny, které každý vodohospodář dobře zná ze svých studií. Díky propojení oborů hydrauliky a informatiky v osmdesátých letech minulého století se tato virtuální voda stala realitou a přinesla do oboru vodního hospodářství nové pojmy a směr. Vznikl obor hydroinformatika a matematické modely. Matematické modely Matematické modely jsou nástroje pro počítačovou simulaci reálného světa a jeho chování (podle úrovně matematického popisu 1, 2, 3rozměrné) vzniká tzv. Digitální dvojče. Matematické modely přinesly vizualizaci virtuální vody a tím pomohly lepšímu pochopení jejího chování v reálném světě. Matematické modely nám umožňují náhled do budoucnosti díky tomu, že můžeme simulovat situace, které nenastaly a připravit se na ně. Matematické modely ve vodním hospodářství vnímáme nejen jako softwarové prostředky, ale jako souhrn informací a dat, které v sobě provazují tři základní komponenty: Voda (jako médium s charakteristickým chováním). Znalost (odbornost a znalost vodního hospodářství). Technologie (hydroinformatika a software, výpočetní technika, informační technologie). Historický vývoj simulačních modelů lze popsat v následujících milnících: 1. generace výpočty jen jednotlivých rovnic analogové zpracování, 2. generace jednoúčelové modely 60. léta, zpracování ve velkých laboratořích, 3. generace komplexnější modely 70. léta, zpracování většího množství vstupních dat, 4. generace systémy ovládané pomocí menu založené na PC, DOS, nedokonalé grafické rozhraní, nízká standardizace léta, 5. generace dnes Linux x WIN, databáze, kvalitní grafické rozhraní, GIS, řešení server-klient 6. generace budoucnost AI, RTC, DATAFILE : PRAVY_C.SWF EDITED : 9-FEB :35 SCALE : 1:14000 Obr. 2 Matematický model MOUSE v roce 1985 a 2019 (zdroj: DHI). Vstup matematických modelů do prostředí vodovodů a kanalizací, respektive vodního hospodářství obecně, s sebou přinesl mnoho praktických výstupů, ať už to jsou optimalizace provozních nebo návrh investičních opatření na síti. Mnohá z těchto opatření by bez matematických modelů nemohla vzniknout. Možnost dopředu si vyzkoušet co se stane, když pro navrhované řešení je nespornou výhodou a přínosem matematických modelů pro praxi. 78 Plzeň 2019

79 Virtuální svět ve vodním hospodářství je tedy mnohem komplexnější, než je dnes pod tímto termínem obecně zažito. Součástí virtuálního světa je nejen vizualizace, ale hlavně širší analýza a znalost, která je následně zobrazována ve virtuálním prostředí. Virtuální svět ve vodním hospodářství funguje již dlouho. Jednoznačným trendem je posun práce s jeho výsledky od vědců přes experty a inženýry k laikům a řídícím, respektive provozním pracovníkům. Trendy (nejen) v oboru vodovodů a kanalizací Svět kolem nás se mění. Přicházejí nové technologie a trendy. Příkladem technologických změn může být obyčejný telefon, který odstartoval mobilitu. Telefon jako takový dnes již téměř neexistuje, stal se jen jednou z funkcí obecnějšího zařízení, které všichni běžně používáme. V současné době se běžně setkáváme s termíny jako: Smart metering, SCADA, Artificial inteligence, Big data, Real time control, Geographical information systems, On-line, Predictive system, Digital twin, Water 4.0 a řada dalších. Všechny tyto termíny mají v sobě společný základ v digitálních technologiích. Některé jsou jen obchodní značkou a mají jepičí život, jiné naopak definují standardy chování a práce do budoucna. Rozvoj výpočetní techniky a internetu posunuje možnosti dopředu. Modely se postupně více přibližují realitě. V podnicích vodovodů a kanalizací se postupně zavádí digitalizace, a to jak digitalizace informací, tak digitalizace procesů. Technologie se vzájemně propojují. Vnikají velké soubory dat, jejichž potenciál neumíme v současné době plně využívat. Na vodovodních a kanalizačních systémech přibývá množství sensorů ať již fyzických (v současné době digitálních nebo s digitálními výstupy), tak i virtuálních (matematických, respektive dopočítaných). V důsledku toho rostou požadavky na zpracování stále většího a komplexnějšího souboru dat. Vzrůstá kvalita dostupných dat a také požadavky na sdílení informací a dat. S tím souvisí i rozlišování poskytovaných dat podle různých parametrů například podle typu uživatele (odborník/manažer/veřejnost) nebo dle dostupnosti (veřejné/bezplatné/placené), případně podle dalších kritérií Obr. 3 Ukázka 3D vizualizace výsledku simulace matematickým modelem (zdroj DHI). Jak jsme na tom v České republice? Vodní hospodářství má v České republice dlouholetou historii. Podařilo se nám zachytit světový trend modelování a hydroinformatiky hned v počátku jejího vzniku (první komerční licence matematického modelu MOUSE byla prodána v roce 1991 firmě DUIS s.r.o.). Plzeň

80 Matematické modely jsou dnes běžnou součástí mnoha vodohospodářských řešení a jejich výsledky slouží v každodenní praxi, aniž si to významněji uvědomujeme. Matematické modely jsou běžnou součástí výuky na vysokých školách. Existuje široká komunita modelářů na vodovodních, kanalizačních (a z širšího pohledu také na říčních) systémech. Většina měst má matematický model kanalizace a vodovodu a používá jeho výsledky. Modely jsou zpracovány v různé míře detailu zpracování a aktuálnosti. Typickým řešením, se kterým se v současné době můžeme setkat, je off line model tzn. model postavený v určitém čase bez průběžné (automatické) aktualizace. Kalibrace modelu proti měřeným údajům je standardem. Převážná většina modelů je hydraulických (zaměřených na kvantitativní úlohy), ale existují (je jich relativně málo) modely zaměřené na kvalitu vody. Vznikají propojení modelů na ostatní systémy jako je GIS, ZIS, SCADA, Tato propojení jsou většinou pasivní (jednorázová a jednosměrná), ale objevují se již i první aplikace s aktivním propojením, kdy se data automaticky synchronizují a aktualizují. V současné době již existují modely online režimu, a to zejména na vodovodních sítích, ale zejména v zahraničí je můžeme nalézt i na kanalizačních systémech. Vznikají aplikace pro propojování modelů původně vzniklých jako samostatná řešení (kanalizace+povodně, kanalizace+podzemní voda, ). V praxi existuje multiexpertní/multioborová spolupráce například vazba modelář a projektant. Existuje základní forma standardizace prací pro stavbu modelů (například příručka PSUP). Paralelně s matematickými modely vznikají trvalé monitorovací systémy. Na vodovodních systémech mají delší historii, ale dnes již nejsou výjimkou ani komplexní systémy na kanalizačních sítích. S těmito systémy vzniká historický soubor dat, který má unikátní hodnotu a který může být využit nejen pro operativní řízení, ale i pro analýzy trendů, kalibraci matematických modelů nebo jako sady tréninkových dat pro strojové učení. Co přinese budoucnost? Co přesně přinese budoucnost, nevíme, některé kroky můžeme jen tušit nebo odhadovat. Na jedné straně technologické možnosti nabízí řadu variant, na druhé straně jsou stále vyšší požadavky na zabezpečení provozu vodohospodářských systémů, ať už ze strany legislativy, požadavků zákazníků nebo vlivu na životní prostředí a klimatických změn. O budoucím vývoji rozhodne smysluplnost řešení, respektive jeho odpovídající přidaná hodnota. Pravděpodobně se v blízké době díky matematickým modelům dočkáme: Předpovědi chování a aktivní řízení vodovodních a kanalizačních sítí. Vyšší zabezpečenosti zajištění provozu/služeb. Rozšíření digitálních sensorů. Integrovaná řešení a propojování systémů. Ve vzdálenější (ale ne až tak vzdálené době) se modely stanou integrovanou součástí provozu. Tyto výpočty budou vyžadovat větší a komplexnější zpracování dat a výpočty a zároveň budou klást vyšší nároky na rychlost výpočtu a přenos informací. Vývoj v informačních technologiích přinese využívání nových výpočetních možností, jako jsou vysokorychlostní počítače HPC, aktivní užívání vzdálených uložišť a cloudových řešení. Lze očekávat mnohem bližší propojení matematických modelů a měřených dat, než tomu bylo doposud z důvodu asimilace (přípravy) dat pro online aplikace. Stejně tak bude nutné úzké a automatizované propojení na ostatní systémy sběru dat jak například GIS, ZIS nebo systémy pro projektování technologie BIM, aby byla zajištěna aktuálnost vstupních dat. Digitální dvojče se stane paralelní realitou, která bude dopočítávat potřebné informace, a tak zajišťovat bezpečnost rozhodování. 80 Plzeň 2019

81 Vizualizace bude zpřístupňovat výsledky v takové formě, že dojde k prolnutí reálného a fyzického světa. Práce s výsledky matematických modelů přestane být jen doménou specialistů modelářů, ale model bude mnohem více používán běžnými pracovníky, managery a laiky. To přinese změnu pracovních zvyklostí, návyků a struktury pracovníků. S rozvojem rozhodovacích procesů se změní postupy při servisu a údržbě sítí, běžným prvkem se stane vzdálená asistence s podporou matematického modelu. Je pravděpodobné, že technologie v dlouhodobém horizontu převezme část prací, která je v současné době zajištována odbornými pracovníky, a tím bude částečně kompenzován jejich nedostatek. Další změna, kterou je možno dnes zaregistrovat ve světě informačních technologií, je změna obchodního modelu jedná se o změnu ve způsobu využívání softwaru posun z lokální instalace (tedy investice do softwarového vybavení) na službu (pronájem času a kapacity v cloudovém prostředí). Tato možnost je již dostupná pro některé matematické modely a lze očekávat, že pro vybrané úlohy bude výhodnějším a rozšířenějším řešením než klasické instalace na osobních počítačích. Obr. 4 Schéma komponent a vazeb pro systém řízení v reálném čase pro kanalizaci (zdroj: DHI). Příklady aplikací Systémy pro řízení v reálném čase kanalizačních sítí jsou jednou z nejkomplikovanějších technologií vůbec. V České republice v současné době příklad nemáme, ale ve světě je možné najít řadu aplikací. Jednou z nich je systém řízení kanalizace v reálném čase ve městě Göteborg ve Švédsku, krátce představený níže. Oproti tomu on-line model vodovodní sítě je častější záležitostí. Níže je uvedena aplikace pro město Zürich. V České republice je podobný systém realizován pro město Písek. Řízení kanalizace v reálném čase Göteborg Systém řízení odtoku v reálném čase na kanalizaci Göteborgu aktivně využívá retenčního prostoru tunelu, který přivádí vody na ČOV, a nastavení významných oddělovacích komor, aby redukoval přepady na oddělovacích komorách. Základem je online model Mike Urban, který předpovídá odtok vody z povodí, přepad z oddělovacích komor, hladinu vody v tunelovém systému a nátok na ČOV. Díky tomuto systému může být roční přepadlé množství z oddělovacích komor sníženo až o 65 % a přepad na obtoku ČOV až o 85 %. Plzeň

82 Aby bylo možné využít plný potenciál retenční kapacity, vyžaduje systém RTC 12hodinové předpovědi přítoku a robustní strategii řízení. Operátoři nyní mají přístup k výsledkům výpočtů přes přehledné interaktivní webové rozhraní. Vlastní řízení (manipulace s řídicími prvky) je prováděno operátorem na základě vybrané optimální strategie. Obr. 5 Webové rozhraní s výsledky předpovědi jednotlivé čtverečky představují oddělovací komory a barvy jsou indikátorem aktuálního přepadu ve srovnání s klíčovými hodnotami (zdroj: DHI). Online model vodovodní sítě Zürich Systém Mike Urban on-line pomáhá získat informace o průtokových a tlakových parametrech, stáří vody a míchání vody z různých zdrojů v potrubní síti a sledovat, jak způsob provozování ovlivňuje sledované parametry. Cílem aplikace je zlepšení stability a bezpečnosti dodávky kvalitní vody spotřebitelům, předcházení mimořádným událostem a zvýšení celkového výkonu systému zásobování vodou (ekonomika provozu, úroveň služeb a bezpečnost). Online systém propojuje hydraulické modelování se systémem SCADA a zabezpečuje chod všech datových procesů. Výpočet probíhá ve třech různých režimech reálný čas, minulost a předpověď. Výsledky simulací mohou být prezentovány v různých aplikacích jako je webová aplikace, speciální extenze v ArcGIS, v tabulkách a grafech MS Excel apod. Vybrané výsledky simulace a alarmy lze také odesílat zpět do SCADA. Obr. 6 Porovnání naměřených a simulovaných výsledků místa měření (zdroj: DHI). 82 Plzeň 2019

83 Závěr Obor vodovodů a kanalizaci je (alespoň z mého pohledu) poměrně konzervativní odvětví. Investice do objektů a sítí jsou realizovány s očekávanou životností desítky (až stovky) let. Nástup počítačů a digitálních technologií se odrazil i v tomto odvětví a v mnohém změnil zavedené postupy. Dnes jsou digitální technologie běžnou součástí plánování, provozu vodohospodářské infrastruktury. Jedna z nejpokročilejších technologií v této oblasti je matematické modelování. Matematika a počítače nechaly vzniknout virtuální vodě. Ta přináší nejen díky pokročilým možnostem výpočtu a prezentací výsledků nový náhled na chování systémů, ale má i velký potenciál do budoucna. Od prvních modelů sítí, které vznikaly v 80. letech minulého století, se postupně dostáváme do situace, kdy matematické modely jsou základem pro rozhodovací a řídicí procesy. Díky nim dokážeme získat více informací pro rozhodování. V blízké budoucnosti můžeme očekávat další pokrok ve smyslu paralelního světa tzv. digitálního dvojčete a ve spolupráci s dalšími technologiemi bude technologie stále více pronikat do našeho světa. Digitalizace, matematické modely, virtuální svět a další digitální technologie jsou součástí obecného trendu. V tomto smyslu není obor vodovodů a kanalizací izolován od ostatního světa. Podobné procesy běží i v ostatních oborech, někde rychleji, někde pomaleji. Pro příklady nemusíme chodit daleko, z běžného života je to například bankovnictví jak často v porovnání se situací před 20 lety platíte hotovými penězi a jak často platební kartou nebo pomocí internetového bankovnictví (tedy virtuálními penězi)? Závěrem lze konstatovat následující: nebraňme se tomuto trendu, který je v jistém smyslu nevyhnutelný. Naopak, využijme nabízené možnosti a nástroje jako příležitost pro realizaci účelných a smysluplných služeb ve vodním hospodářství. Literatura 1. Zeman, E. (2018). Digitalizace a uplatnění hydroinformatiky v praxi vodohospodářů 21. století. Vodní hospodářství. 68(12), ISSN Bufler, R.; Clausnitzer V.; Vestner R.; Werner U.; Ziemer Ch. WATER 4.0. In: German Water Partnership [online]. German Water Partnership e. V. [cit ]. 3. Suchánek, M.; Kolečkář V. MOUSE včera dnes a zítra, Vodní hospodářství, č. 5/ Pohl, Ch.; Pryl, K.; Vestner, R. Water 4.0 nejenom z pohledu hydroinformatiky, Hydrosphere 2017, Velké Bílovice 5. Wennberg C.; Suchánek, M.; Gustafsson, L.-G. Řízení odtoku v reálném čase systému odvodnění města Göteborg, Hydrosphere 2019, Velké Bílovice 6. Čihák, F.; Valenta, P.; Vaněček, S.; Zeman E. (1991). Automatizace inženýrských úloh, ČVUT Praha. Plzeň

84 Mgr. Jiří Paul, MBA, Vodovody a kanalizace Beroun, a.s., CzWA (Asociace pro vodu ČR z.s.) Kvalita pitné vody z pohledu vodárenských expertů Úvod Česká republika patří mezi země s vysokou kvalitou pitné vody a s fungujícím systémem kontroly kvality. Často se v souvislosti se způsobem distribuce a užívání pitné vody hovoří o vodním blahobytu, kdy si můžeme dovolit distribuovat do domácností a průmyslových podniků vodu v kvalitě pitné vody a užívat ji ke všem účelům. Státní monitoring kvality Budeme-li hodnotit kvalitu pitné vody z pohledu statistických výsledků monitoringu, můžeme s uspokojením konstatovat, že kvalita je velmi dobrá a v čase se stále zlepšuje. Překročení limitů daných českou legislativou se podle údajů Státního zdravotního ústavu (SZÚ, 2019) pohybuje pod hranicí 2 %. Ze sítí veřejných vodovodů zásobovaných oblastí bylo v roce 2018 provedeno odběrů, jejichž rozborem bylo získáno a do databáze IS PiVo vloženo hodnot jakosti pitné vody. Limity zdravotně významných ukazatelů limitovaných nejvyšší mezní hodnotou (NMH) byly překročeny v případech. Mezní hodnoty (MH) ukazatelů jakosti charakterizujících především organoleptické vlastnosti pitné vody a přírodní složení vody nebyly dodrženy v nálezech. Co je podstatné, četnost nedodržení limitních hodnot klesá s rostoucím počtem zásobovaných obyvatel. V případě NMH z 0,62 % v nejmenších oblastech zásobujících do obyvatel na 0,01 % v oblastech zásobujících více než obyvatel, četnost překročení MH klesá obdobně z 1,81 % na 0,22 %. Tato závislost je pozorovatelná dlouhodobě, v roce 2011 byly výsledky obdobné: NMH v 1 % u vodovodů pod zásobovaných obyvatel, cca 0,2 % u vodovodů 5 20 tis. obyvatel a jen 0,02 % u vodovodů nad 100 tis. obyvatel; MH ve 3 % u vodovodů pod zásobovaných obyvatel, cca 1 % u vodovodů 5 20 tis. obyvatel a jen 0,5 0,8 % u vodovodů nad 100 tis. obyvatel (Kožíšek a kol., 2013). Co nám ale tato statistika na první pohled neřekne? Za každým vyhovujícím vzorkem může být teoreticky vzorek nevyhovující. Metodika vykazování je založena na tom, že když dojde k překročení limitu a provedená nápravná opatření zajistí v následném vzorku shodu s limitem, vykáže se vzorek jako vyhovující. Na jednu stranu je to logický způsob, protože v řadě případů se zjistí chyba odběru nebo chyba stanovení, nebo se jedná o mírné či krátkodobé překročení. Na stranu druhou to ukazuje na jeden z problémů současného (nejen) českého vodárenství reaktivní přístup na základě výsledků zjišťování kvality, což zejména u mikrobiologických ukazatelů s dobou potřebnou na získání výsledku je nepřijatelné. Dále tato statistika nic neříká o tom, kolik je vydáno výjimek orgánem ochrany veřejného zdraví (úprava limitu odlišně od vyhlášky č. 252/2004 Sb.) a na jak velkém území tyto výjimky platí. V roce 2018 byla výjimka platná ve 157 zásobovaných oblastech. Mírnější hygienický limit (pro ukazatele s NMH) byl nejčastěji stanoven pro ukazatel acetochlor ESA (64 oblastí zásobujících celkem obyvatel). Povolená limitní hodnota se pohybovala v rozmezí 0,2 2,0 µg/l. Na druhém místě byly dusičnany (30 oblastí, obyvatel, limit mg/l). Povolení užití vody, která nesplňuje mezní hodnoty (MH) ukazatelů pitné vody, bylo nejčastěji pro ukazatele mangan (19 oblastí, obyvatel, limit 0,05 1,0 mg/l), chloridy (8 oblastí, obyvatel, limit mg/l) a železo (6 oblastí, obyvatel, limit 0,4 2,0 mg/l) (SZÚ, 2019). 84 Plzeň 2019

85 Ze statistiky také nepoznáme, zda se jednalo o překročení, která měla za následek zdravotní problémy. I jednotlivá překročení kvality mohou znamenat střevní epidemii u stovek až tisíců spotřebitelů. V období let 2011 až 2015 bylo v České republice evidováno celkem 22 epidemií, u kterých byla za cestu přenosu označena pitná voda. Celkový počet hlášených případů onemocnění činil zhruba 12 tis. (SZÚ, 2019). V neposlední řadě tato statistika nezahrnuje ukazatele nestanovené = neznámé. Rozsah tohoto úskalí bylo možné dobře pozorovat v uplynulých třech letech u pesticidních látek (PL) a jejich metabolitů. Mnoho let přetrvávající praxe stanovování koncentrace méně než dvou desítek pesticidů a počítání jejich sumy nás ukolébalo do falešného přesvědčení, že nemáme s pesticidy (významné) problémy. Dramatický posun v analytice znamenal jednak dostupnost širokého spektra ukazatelů, ale také snížení limitu detekce na úroveň jednotek nanogramů. Lepší poznání kinetiky rozpadu mateřských látek pak pomohlo nasměrovat analýzu ke správným metabolitům. Díky tomu máme dnes první informace o chování některých specifických polutantů v životním prostředí, zejména o době jejich rozkladu a jejich mobilitě. A také řadu výjimek z vyhlášky a nových nebo připravovaných instalací technologií na odstranění nadlimitních PL. Kvalita surové vody Zdrojem vody pro úpravu na vodu pitnou jsou v České republice podzemní vody a povrchové vody zhruba ve stejném poměru. Legislativa (vyhláška č. 428/2001 Sb.) rozlišuje kategorie upravitelnosti s uvedením typových technologií použitelných pro daný typ vody. Z dnešního pohledu jsou tyto kategorie značně přežité a je nutné je brát jen jako informativní. Nejde jen o to, že kvalita vody se mění v čase a v současné době je na mnoha místech ovlivněna dlouhými periodami sucha. Je nutné reflektovat i to, že se s rozvojem poznání objevují nová rizika, která musí vodárenství umět eliminovat. Systém úpravy vody tedy musí být pod neustálou kontrolou účinnosti a v zásadě by měl být navržen a konstruován předvídavě, tedy s možností doplnění dalšího technologického prvku. Alarmující jsou recentní nálezy pesticidních látek v surových vodách (skutečně využívaných pro úpravu na pitnou vodu). Bez ohledu na to, zda se jedná o vodu podzemní nebo povrchovou, ve zhruba polovině těchto vod byly pozitivní nálezy pesticidů. Ve více jak čtvrtině byla alespoň jedna PL nad 0,1 µg/l a ve 20 % vod byl překročen limit sumy PL (Kodeš, 2019)! Co se týče farmak a produktů osobní péče (PPCPs), prozatím není k dispozici tolik dat, jako u PL. Přesto je zjevné, že zejména povrchové vody jsou PPCPs plošně kontaminovány, jelikož běžná technologie čištění odpadních vod nezajišťuje jejich odstranění. Významnějším zdrojem než samotné ČOV jsou v místech odvádění vod z urbanizovaného území jednotnou kanalizací dešťové odlehčovače. U těchto látek nejsou vesměs stanoveny žádné limity, hodnocení jejich výskytu proto není jednoduché. Z dostupných údajů je ale zjevné, že výskyt farmak v přírodních a pitných vodách je v koncentracích pro člověka neškodných (o 6 a více řádů nižších než medicinálně užívané koncentrace) (Paul a kol., 2017; Grabicová a kol., 2019). Přesto by výskyt PPCPs měl být monitorován zejména tam, kde je oprávněné se domnívat, že může docházet ke koncentračním výkyvům. Například u malých povrchových toků zdrojů, kde v povodí je významný zdroj člověkem znečištěných vod (město/obec s jednotnou kanalizací, nemocnice, léčebna dlouhodobě nemocných, dům seniorů apod.). Technologie na účinnou redukci specifických polutantů jsou známé a dostupné, ale jejich aplikace zatěžuje cenu pitné vody provozními i investičními náklady. To, že si umíme s výskytem specifických polutantů poradit, ale neznamená, že bychom měli rezignovat na prevenci vstupu polutantů do životního prostředí, a tím i do zdrojů surové vody. Naopak nás situace staví do nové role. Jako zpracovatelé Posouzení rizik ve smyslu zákona o ochraně veřejného zdraví (č. 258/2000 Sb.) jsme nuceni pojmenovávat a eliminovat nebo zmírňovat rizika související s průnikem polutantů do surových vod. Znamená to, že vodárníci a vlastníci zdrojů pitné vody budou mnohem více vstupovat do diskuse s uživateli pozemků v ochranných pásmech zdrojů. Plzeň

86 Připravovaná novela Směrnice 98/83/EC pro pitnou vodu by měla zavést Posouzení rizik i na celá povodí a ochranná pásma zdrojů. Od tohoto kroku si můžeme slibovat lepší komunikaci mezi správci povodí a provozovateli vodovodů i zesílení společného tlaku na znečišťovatele v povodí. Na celorepublikové úrovni je nutno všemi dostupnými prostředky vyvolávat celo-společenskou poptávku po změně hospodaření na zemědělské a lesnické půdě jako, mimo jiné, prevenci vstupu přípravků na ochranu rostlin do podzemních a povrchových vod. Vedle toho je nezbytné prosazovat správné hospodaření s dešťovou vodou ve městech a obcích, zejména tam, kde je jednotná kanalizace s odlehčením dešťových vod. Veškeré zásadní změny a rekonstrukce úpraven vody a zejména novostavby úpraven vody musí být prováděny na základě kvalitní projektové dokumentace, která vychází z dostatečné předprojektové přípravy. V české legislativě ani v normách není z dnešního pohledu fáze návrhu technologie úpravy dostatečně popsána. Proto vznikla pro žadatele o dotace z Operačního programu Životní prostředí příručka s technickými náležitostmi projektů (Dolejš a kol., 2017). Ambicí vodárenské veřejnosti by mělo být tyto zásady zakotvit v legislativě tak, aby byly povinné, a tudíž vlastníky vodárenské infrastruktury a projektanty neopominutelné. Malé systémy Již v úvodní kapitole bylo zmíněno, že kvalita (stálost kvality) vody klesá se zmenšující se velikostí vodovodního systému. Nejedná se o specifikum České republiky, stejný trend je sledovatelný i v Evropské unii (Kožíšek a kol., 2013). V České republice je v současné době zhruba 4100 systémů dodávacích pitnou vodu (stav k roku systémů; vodovody pro veřejnou potřebu a komerční zdroje). Významnou část z toho tvoří systémy malé, poskytující pitnou vodu pro méně než obyvatel celkem systémů (Paul a kol, 2019). Tato data korespondují i se stavem v provozování vodovodů a kanalizací v České republice v roce vlastníků vodohospodářského majetku a (!) provozovatelů. Přitom 50 největších provozovatelů distribuuje 88,7 % veškeré pitné vody v České republice (Duda a kol., 2018). Tato čísla jasně vypovídají o tom, že velmi významnou část všech distribučních systémů provozují osoby nebo subjekty s nízkou až nedostatečnou odborností. S tím souvisí i schopnost reagovat na problémy s kvalitou vody, zajistit stálost provozu úpravy vody, interpretovat provozní a laboratorní výsledky a podobně. Institut odborného zástupce ve smyslu zákona č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu není v tomto ohledu ze strany státních a kontrolních orgánů dostatečně využíván, resp. není vyžadována osobní odpovědnost těchto zástupců. Jejich činnost je pak často velmi formální bez přímé vazby na provozovaný systém. Problémy s kvalitou vody i provozování jako takového jsou zapříčiněny u malých systémů i nedostatkem finančních prostředků, a to jak na provoz samotný (vysoké náklady na m 3 ), tak i na obnovu či potřebné zdokonalování a doplňování technologie a infrastruktury. Na neutěšený stav v oblasti financování infrastruktury a kvality provozování u malých vlastníků, kteří jsou často také přímo provozovateli své infrastruktury, ukazují i výsledky benchmarkingu prováděného Ministerstvem zemědělství (MZe, 2019). 86 Plzeň 2019

87 Větší systémy Ani větší vodárenské systémy však nejsou bez problémů a bez rizika. Klíčovou roli hraje komunální politika 90 % vodárenské infrastruktury vlastní v České republice obce a města. Komunální politici tak rozhodují o způsobu provozování a prostřednictvím ceny, kterou schvalují, také o kvalitě provozu. Jako vlastníci jsou také zodpovědní za udržitelnost infrastruktury a investování do obnovy a intenzifikace. Opakované soutěžení provozovatele bez nastavení povinného rozsahu a kvality provozování vede na některých místech republiky k omezování provozních činností a u méně zodpovědných provozovatelů může znamenat snížení bezpečnosti kvality a plynulosti provozu. Přebírání provozu do obecních rukou může znamenat významnou ztrátu know-how a omezení dostupnosti kvalitních služeb, ale také finanční ztráty nebo ztrátu efektivity. Na kvalitu vody mohou u velkých systémů mít vliv také delší doby zdržení z důvodu předimenzování infrastruktury nebo poklesu odběru způsobeného zánikem významných spotřebitelů. Závěr Obor je pod neustálým politickým a mediálním tlakem, výsledkem čehož je, mimo jiné, i zvýšený zájem spotřebitelů o cenu a kvalitu vodárenských služeb. Vodárenské společnosti jsou tak nuceny mnohem více komunikovat s odběrateli i vlastníky infrastruktury. To na druhou stranu přináší možnost lepší propagace naší složité práce, možnost edukace veřejnosti a zvýšení atraktivity oboru. Ačkoliv národní monitoring ukazuje na stále se zlepšující kvalitu vody, je potřeba si uvědomit, že vodárenství v České republice čelí novým výzvám a rizikům. Je zřejmé, že to bude znamenat zvyšování nároků na technologie a provoz. Vhodným nástrojem pro přípravu na blízkou i vzdálenější budoucnost je Posouzení rizik, které určí potřebná opatření provozního i investičního charakteru a poslouží jako podklad pro jednání s vlastníkem infrastruktury. Nezaměnitelná je role státu, který může vhodnými opatřeními a kontrolní činností chránit a zvyšovat kvalitu surové vody, nastavovat standardy provozování, kontrolovat dostatečnost financování obnovy infrastruktury. To vše se pak projeví i ve zvýšení kvality a bezpečnosti pitné vody. Literatura 1. Dolejš, P.; Janda, V.; Krňávek, B.; Novák, L.; Paul, J.; Sochorová, H.; Stránský, D. (2017). Odborná příručka pro žadatele v prioritní ose 1 specifických cílech 1.1 a 1.2 upozorňující na podstatné technické náležitosti podávaných projektů z hlediska jejich funkčnosti. SFŽP ČR, Praha, 19 p. 2. Grabicová, K.; Grabic, R.; Randák, T.; Žlábek, V. (2019). Koncentrace léčiv v reálném ekosystému. In Sborník přednášek a posterových sdělení, 13. bienální konference VODA 2019, září 2019, Poděbrady, CzWA service s.r.o., ISSN , pp Kodeš, V. (2019). Problematika pesticidů v ochraně vod jaká data máme k dispozici a co nám říkají? In Sborník přednášek a posterových sdělení, 13. bienální konference VODA 2019, září 2019, Poděbrady, CzWA service s.r.o., ISSN , pp Kožíšek, F.; Paul, J.; Datel, V. (2013). Zajištění kvality pitné vody při zásobování obyvatelstva malými vodárenskými systémy. Praha: Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i., 112 str., ISBN MZe (2019). Zpráva z benchmarkingu za rok Odbor hlavního regulátora a vrchního dohledu sektoru VaK, Ministerstvo zemědělství, oddělení analytické a benchmarkingu. [vid ] dostupné z 6. Paul, J.; Kožíšek, F.; Hloušek, T. (2019). Posouzení rizik dva roky v české praxi, In Sborník přednášek a posterových sdělení, 13. bienální konference VODA 2019, září 2019, Poděbrady, CzWA service s.r.o., ISSN , pp Plzeň

88 7. Paul, J.; Dolejš, P.; Liška, M.; Říhová Ambrožová, J.; Hrušková, P.; Soukup, P.; Dobiáš P. (2017). Odstraňování mikropolutantů a biologického znečištění z vltavské vody na rekonstruované úpravně vody Trnová. In: Sborník přednášek a posterových sdělení z 12. bienální konference a výstavy Voda Poděbrady, s ISBN SZÚ (2019). Výsledky Systému monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ČR ve vztahu k životnímu prostředí. SZÚ Praha. ISBN Plzeň 2019

89 Ing. Radka Hušková, komise laboratoří SOVAK ČR Kvalita pitné vody z pohledu provozovatele a v kontextu evropské legislativy Provozovatel vodovodu pro veřejnou potřebu (dále jen vodovod) je povinen dodržovat všechny související právní předpisy. V kontextu platných právních předpisů je mimo jiné povinen dodávat pitnou vodu, jejíž kvalita je těmito předpisy určena. U velkých provozovatelů vodovodu je odbornost osob zaměstnanců, kteří nastavují a zajišťují procesy úpravy a distribuce pitné vody a její kontrolu, zajištěna a specializována pro tuto činnost. U malých provozovatelů vodovodů jsou funkce většinou kumulované, a ne vždy jsou úzce specializované. U malých vodovodů je tedy vhodné posoudit, kdy je nutné vyžádat si pro posouzení nestandardní situace externí odbornou pomoc. Z celostátních výsledků kvality pitné vody je zřejmé, že u malých vodovodů, resp. malých provozovatelů vodovodů, je kvalita pitné vody více kolísavá, procento překročení limitních hodnot daných platnými právními předpisy je vyšší. Vraťme se ale k právním předpisům pro pitnou vodu a procesu jejich novelizace. Právní předpisy v České republice vychází z právních předpisů Evropské unie, které představují minimální nepodkročitelné požadavky na pitnou vodu, národní předpisy nesmí být volnější. V mnoha případech jsou v právních předpisech zohledněny výstupy z lokálního monitoringu.evropská legislativa (nejen pro pitnou vodu), její vývoj a novelizace má svá pravidla. Povinnost pravidelného přezkoumání Směrnice 98/83/EC pro pitnou vodu (DWD) každých pět let je dána v samotné směrnici. Přezkoumání však ještě neznamená nutně novelu nebo určitou změnu. Jde o posouzení, zda existují důvodné podklady pro otevření procesu novelizace studie nebo podklady jiného charakteru, které prokáží, že stávající znění směrnice je pro bezpečnou pitnou vodu nedostatečné. Samozřejmě, že v průběhu implementace a realizace posledního znění DWD na národní úrovni probíhají další studie a monitoring, a to jak na národní úrovni, tak formou mezinárodní spolupráce vědců a hygieniků. Světová zdravotnická organizace (WHO) přispívá svými studiemi nebo i takové studie iniciuje, zejména ale provádí pravidelná review publikovaných prací za účelem poskytnutí aktualizovaného a souhrnného pohledu na zdravotní nebezpečnost jednotlivých látek či mikroorganismů, která pak slouží jako podklad pro navržení limitních hodnot v pitné vodě. Z plošného a cíleného monitoringu, který se provádí v jednotlivých státech Evropské unie, jsou výsledky předávány Evropské komisi (EK) a také případně slouží jako podklad k iniciování změn DWD. Studie či doporučení WHO ze září 2017 sloužila jako hlavní podkladový dokument pro současnou revizi DWD. Nicméně směrnice Evropské unie nikdy přesně nekopírovala doporučení WHO (obvykle je přístup Evropské unie přísnější), takže ani podoba nového návrhu DWD ze strany Evropské komise nekopíruje přesně doporučení WHO. Z výsledků jednotlivých studií a po posouzení dopadů na zdraví člověka pak vznikají podklady pro změnu právních předpisů pro pitnou vodu. Je nutné posoudit, zda se jedná o plošný problém, který se musí do právních přepisů Evropské unie zapracovat, nebo se jedná o lokální problematiku. V různých státech Evropské unie jsou odlišné podmínky, a tedy i problematika, kterou je nutné řešit. Tyto všechny okolnosti se musí zvážit. V posledních letech došlo k významné změně klimatu ve velké části Evropy, střídají se horká suchá léta a přívalové deště. To má dopad i na kvalitu a vydatnost zdrojů vody. Změna kvality ve zdrojích způsobená i klimatickými změnami vyžaduje náročnější úpravu vody na vodu pitnou. Také tyto okolnosti je nutné promítnout do právních předpisů pro pitnou vodu. V Evropské unii je aktuálně platná DWD z roku 1998, která byla po odborných diskusích v říjnu 2015 novelizována, resp. byly novelizovány její přílohy II a III, které byly po revizi pozměněny. Příloha II se týká monitorování a zahrnuje jednak četnost vzorkování a jednak uvádí, že Monitorovací programy se mohou opírat o posouzení rizik. Tedy na straně legislativy Evropské unie se jedná o dobrovolnost. Příloha III upravuje některé parametry a jejich charakteristiky. Plzeň

90 Povinností členských států Evropské unie bylo implementovat do dvou let novelizované přílohy Směrnice DWD do národních právních předpisů. V České republice toto bylo splněno novelou zákona o ochraně veřejného zdraví, resp. jeho nepřímou novelou novelou zákona č. 373/2011 Sb., o specifických zdravotních službách, s účinností od V současné době je v procesu příprava nové DWD, její první návrh byl zveřejněn v loňském roce. Podkladem je jednak již zmíněná studie WHO z roku 2017, jednak názory a návrhy odborníků Evropské komise (EK), Rady Evropy (Rada EU) a Evropského parlamentu (EP). Do procesu samozřejmě vstupují i další zúčastněné subjekty, velkou roli hraje i EurEau, kde je SOVAK ČR členem. Proces připomínkování a předkládání pozměňovacích návrhů byl na několik měsíců pozastaven z důvodu květnových voleb do Evropského parlamentu, neboť se nepodařilo projednat konečnou verzi nové DWD před těmito volbami. Nové složení EP si vyžádá čas na přípravu, seznámení se s problematikou a porozumění vlastnímu tématu. Pro další pokračování jednání jsou aktuálně připraveny dvě, resp. tři verze DWD. Jednu předkládá k diskusi EP, v některých článcích odlišnou verzi předkládá Rada EU a konečně je zde i původní návrh Evropské komise, která se bude snažit v rámci trialogů vybojovat co nejvíce ze svých původních návrhů. Očekává se, že jednání mezi EP, EK a Radou EU by mohla proběhnout ve čtvrtém čtvrtletí Konečné schválení nové DWD lze očekávat v první polovině roku 2020, stejně jako její publikaci. V platnost by pak měla DWD vstoupit po 20 dnech od publikování a členské státy pak budou mít 24 měsíců na její implementaci. Předpoklad implementace nové DWD do národních právních předpisů je tedy přibližně v polovině roku Co zásadního nová DWD přináší? Jedná se o nový pohled na monitoring pitné vody, který je založený na povinné analýze rizik: zdrojů vody (povodí, a ochranných pásem vodních zdrojů), vlastního systému zásobování od zdroje až ke kohoutku spotřebitele, vybraných, tzv. prioritních veřejných budov (zdravotnická zařízení, školy, úřady, ). Nově je v DWD definován přístup k pitné vodě pro všechny (otázkou zůstává, jaká bude výsledná podoba). Nově jsou zdůrazněny a stanoveny informace poskytované spotřebitelům. Jen v omezené míře je zachována možnost výjimek z kvality pitné vody. V návrhu nové DWD jsou zařazeny i nové parametry: somatické kolifágy, beta-estradiol, bisphenol A, bór, halogenoctové kyseliny HAAs, nonylphenol, polyfluorované látky PFAS, PFASs total. Není zatím jasné, které parametry budou zařazeny jako indikátorové. Mezi látky určené ke sledování (bez hygienických limitů) jsou zatím zařazeny EDCs (látky s endokrinními účinky tzv. endokrinní disruptory) a mikroplasty. Zákonodárci České republiky, zejména Ministerstvo zdravotnictví a Státní zdravotní ústav, kteří jsou odpovědní za právní předpisy pro pitnou vodu, zakotvili povinnost posouzení rizik systému zásobování pitnou vodou v České republice (od zdroje až po kohoutek u spotřebitele) již při implementaci novelizovaných příloh II a III DWD, tedy v rámci novely zákona o ochraně veřejného zdraví účinného od 11/2017. Rozpracování posouzení rizik pak uvádí novela vyhlášky č. 252/2004 Sb., která byla vydána a je účinná dnem vyhlášení. Povinnost zpracovat provozní řád vodovody na základě výstupů z posouzení rizik platí pro všechny provozovatele veřejných vodovodů s termínem 11/2023. Tím by každý provozovatel veřejného vodovodu měl mít stanovená riziková místa včetně rizikových parametrů jak ve zdrojích vody, tak v průběhu úpravy a distribuce pitné vody a k nim stanovená příslušná nápravná opatření. Posouzení rizik v České republice se dotýká nejen kvality pitné vody, ale stejný důraz je kladen i na dodávanou kvantitu. Nejedná se pouze o vydatnost zdrojů, kdy nedostatek vody je důsledkem sucha posledních let, ale je nutné zahrnout i tzv. dobu bezvodí při opravách a haváriích vodovodu. 90 Plzeň 2019

91 Českou legislativu pro pitnou vodu je tedy nutné vnímat jako již částečně připravenou na budoucí povinnosti, které vyplynou z probíhající novely DWD. Je nutné si uvědomit, že změna právních předpisů nejen pro pitnou vodu je složitý a zdlouhavý proces. A pokud má být pitná voda v České republice dodávaná vodovodem pod kontrolu, která reaguje na všechny lokální odlišnosti, tak právě reálné posouzení rizik konkrétního vodovodu a k rizikům nastavená příslušná nápravná a kontrolní opatření (ať již krátkodobá nebo dlouhodobě plánované investice) slouží k účinné a ekonomicky udržitelné kontrole kvality pitné vody. Z výsledků monitoringu celého procesu od zdroje přes technologii úpravy, akumulaci a distribuci pitné vody v kontextu s posouzením rizik mohou provozovateli vodovodu často vyplynout nutné investice. A to buď do doplnění nebo do úpravy technologie, nebo na rekonstrukci vodojemů případně pro výstavbu vodojemu nového či propojení na větší vodárenskou soustavu, jako reakce na nedostatečné množství vody, nebo investice do jiných oblastí. Pokud se provozovatel vodovodu rozhodne pro investici do úpravy nebo doplnění technologie, měla by tomu předcházet dostatečná technologická příprava, poloprovozní odzkoušení plánovaného záměru a jeho důsledné odborné vyhodnocení jak po technické tak po ekonomické stránce. Provozovatel vodovodu by vždy měl být součástí týmu při technologickém poloprovozu. Vím, že pro velké provozovatele vodovodu je toto samozřejmostí, ale jak se s takovým procesem přípravy investice vyrovnává provozovatel malého vodovodu, pokud není součástí velké vodárenské společnosti? Určitě hraje významnou roli cena, za kterou přípravu investice a vlastní investici pořídí. Ale je to vždy to nejlepší řešení? U malých provozovatelů často chybí odborník, který je schopen vše posoudit. Proto by měl malý provozovatel vždy zvážit odbornost a reference toho, komu hodlá svěřit dohled nad plánovanou přípravou a realizací investice. Určitě se to vyplatí. Literatura: 1. Směrnice Rady 98/83/ES o jakosti vody určené pro lidskou potřebu. 2. SMĚRNICE KOMISE (EU) 2015/1787 ze dne 6. října 2015, kterou se mění přílohy II a III směrnice Rady 98/83/ES o jakosti vody určené k lidské spotřebě. 3. Drinking Water Parameter Cooperation Project; Support to the revision of Annex I Council Directive 98/83/EC on the Quality of Water Intended for Human Consumption (Drinking Water Directive); Recommendations. 4. Zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví v platném znění. 5. Novela zákona č. 373/2011 Sb., o specifických zdravotních službách, kterou se mění zákon č. 258/2000 Sb. 6. Vyhláška č. 252/2004 Sb. v platném znění, kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody. Plzeň

92 doc. Ing. Ladislav Tuhovčák, CSc., Ing. Jan Ručka, Ph.D., Ing. Tomáš Kučera, Ph.D., Vysoké učení technické v Brně, Ing. Roman Bouda, Ing. Lenka Kolářová, Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s., Ing. Jan Turčínek, Ph.D., Mendelova univerzita v Brně Posuzování rizik veřejných vodovodů v působnosti SmVaK Ostrava a.s Úvod Navrhování a provozování systémů založené na analýze bezpečnosti, spolehlivosti a rizika je v současné době prvořadým úkolem v celé řadě odvětví. Poznatky získané v posledních letech při navrhování a provozování energetických, telekomunikačních a počítačových systémů a různých distribučních systémů i projektového řízení jsou po potřebné úpravě a modifikaci využívány i v odvětví vodního hospodářství. Problematice spolehlivosti a analýze rizik vodárenských distribučních systémů se dnes věnuje každý větší vlastník, resp. provozovatel vodárenské infrastruktury. Dalším sektorem, který inspiroval zavádění posuzování rizik ve vodárenství, je potravinářství, konkrétně metoda HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). Byla přijata a rozvíjena nová strategie dodávky nezávadné pitné vody, která se pod označením Water Safety Plans v roce 2004 stala klíčovým dokumentem Světové zdravotnické organizace (WHO). Vedle WHO se za tuto novou strategii v roce 2004 plně postavila i další respektovaná organizace Mezinárodní asociace pro vodu (IWA), sdružující vodárenské společnosti a odborníky z celého světa. Ta vydala, tzv. Bonnskou vodní chartu (WA, 2004), v níž uvádí metodu analýzy a řízení rizika jako hlavní nástroj k dosažení cíle moderního vodárenství. Z uvedených podnětů zahájily v květnu roku 2006 Evropská komise a WHO společný projekt, jehož cílem bylo vyhodnocení dosavadních zkušeností několika evropských vodárenských společností s implementací principů analýzy a řízení rizik při výrobě a distribuci pitné vody a posouzení možností zavedení tohoto přístupu do připravované novelizace směrnice Rady 98/83/ES O jakosti vody určené pro lidskou potřebu (DWD Drinking Water Directive). Na základě poznatků získaných řešením výše uvedeného projektu byla v roce 2010 zahájena revize stávající směrnice 98/83/ES, do níž by měla být nově zakotvena povinnost vodárenských společností zavádět systém hodnocení a řízení rizik do procesu výroby a distribuce pitné vody. Bohužel do dnešního dne není tento proces revize, schvalování a vydání nové DWD ukončen. Trend implementace analýzy a posuzování rizik se snažila ve vodárenství zachytit i řada mezinárodních vědecko-výzkumných projektů, např. TECHNEAU (6.RP EU), COST Action C19 (program COST). Na tyto evropské projekty navázal v letech český vědecko-výzkumný projekt Národního programu výzkumu II č. 2B06039 Identifikace, kvantifikace a řízení rizik veřejných systémů zásobování pitnou vodou WaterRisk. Projekt WaterRisk Odpovědným řešitelem projektu bylo Vysoké učení technické v Brně (VUT Brno), spoluřešitelem Státní zdravotní ústav (SZÚ) a Vodárenská akciová společnost a.s. Byla vyvinuta metodika semikvantitativního hodnocení rizik systémů zásobování pitnou vodou (SZV) metodou FMEA (rizikové matice). Cílem projektu bylo poskytnout vlastníkům a provozovatelům vodárenské infrastruktury v České republice prostředek pro kvantifikaci rizik provozované infrastruktury. 92 Plzeň 2019

93 Vyvinutá metodika byla založena na následujících principech: připravenost pro softwarové zpracování, adaptabilita a otevřenost, transparentnost hodnocení rizika, objektivizace hodnotících postupů. Vytvořená metodika definuje riziko v souladu s ČSN IEC 300 jako kombinaci četnosti nebo pravděpodobnosti (četnosti) vzniku specifikovaného nežádoucího stavu a jeho následků. Nežádoucí stav SZV je vyvolán nebezpečím (hazard), které se v SZV vyskytuje, nebo jej ohrožuje. Riziko má tedy vždy dvě složky: četnost nebo pravděpodobnost P výskytu nežádoucího stavu a následky nežádoucího stavu C. Pro potřebu kvantifikace rizika jej vyjadřujeme vztahem: R = P x C (1) kde R vyjadřuje míru rizika, P je pravděpodobnost výskytu nežádoucího stavu, C jsou následky tohoto nežádoucího stavu. Aby bylo možno kvantifikovat riziko, je nezbytné vyhodnotit oba jeho parametry. Pokud jedna z obou složek neexistuje, neexistuje ani riziko. Analýza rizik SZV má však svá specifika, která vyplývají z povahy samotného systému. Nežádoucí stavy, které se mohou v SZV vyskytnout, lze členit podle místa jejich výskytu, původu nebezpečí, které je mohou způsobit a struktury následků, které mohou v důsledku jejich realizací nastat. Uvedená struktura rizik vychází z obecné teorie rizik a je používána i v rámci WSP. SZV Typy nebezpečí Kategorie následků Vodní zdroj (povodí) Přírodní nebezpečí Zdravotní Úpravna vody Společenská nebezpečí Ekonomické Distribuční systém Technická a technologická nebezpečí Sociálně ekonomické Enviromentální Obr. 1 Struktura rizik systémů zásobování pitnou vodou. Pro provedení analýzy rizik je celý SZV rozdělen do 3 technologických částí, které jsou analyzovány odděleně. Tyto technologické části jsou vodní zdroj, úpravna vody, distribuční systém, který zahrnuje akumulaci, čerpání a distribuční síť. V každé z uvedených částí systému jsou analyzována nebezpečí a nežádoucí stavy, které v něm přímo vznikají, působí nebo se sem následky jejich působení projevují z předchozí části SZV (např. doběh chemických reakcí z úpravny v distribuční síti). V případě zdrojů vody je nutno podotknout, že provozovatel vodovodu může mít v některých případech velmi omezené možnosti řídit rizika např. u povrchových zdrojů (otázka integrovaného přístupu). Podle povahy následků, které mohou vzniknout realizací nežádoucího stavu, se rozlišují dvě základní složky rizika: kvantitativní a kvalitativní riziko. Plzeň

94 Katalog prvků SZV Pro všechny 3 základní části SZV je zpracován Katalog prvků SZV. Tento katalog obsahuje všechny teoreticky možné součásti běžného SZV. Každému typovému prvku přiřazuje jeho unikátní identifikační kód. Uživatel z katalogu vybere, pojmenuje a popíše pouze ty prvky, které se v jeho SZV vyskytují a svůj systém takto postupně vydefinuje. Výhodou tohoto postupu je sjednocení používané terminologie, jednotné označení prvků číselným kódem a zajištění jednotné úrovně dekompozice systému. Katalog nebezpečí Katalog nebezpečí je formalizovaný seznam nebezpečí, který uvádí strukturovaně všechna potenciální nebezpečí, která by se teoreticky mohla u vodovodního systému vyskytnout. Položky jsou řazeny do tří kategorií podle jejich původu (viz. Obr. 1) a každé nebezpečí, kromě svého názvu je opatřeno také unikátním číselným kódem a vysvětlujícím popisem. Katalog se používá jako kontrolní seznam při identifikaci nebezpečí. Zpracovatel u každé položky v katalogu vybere jednu ze tří nabízených odpovědí: Ano pokud je nebezpečí v systému přítomno, Ne pokud není přítomno, Nevím pokud nemá dostatek informací k jednoznačné odpovědi. Katalog nežádoucích stavů Katalog nežádoucích stavů uvádí názvy všech základních nežádoucích stavů (NS), které byly touto metodikou pro běžný SZV definovány. Každý NS je vždy definován pro jeden konkrétní typ prvku SZV, např. pro čerpací stanici nebo pro podzemní vodní zdroj. Zpracovaný KNS odpovídá zvolenému stupni podrobnosti analýzy a vznikl tak, že se pro každý objekt vzaly do úvahy všechny jeho provozní stavy a zvážily se stavy, které se u něj za různých okolností mohou vyskytnout. Vycházelo se z provozních zkušeností i poznatků z literatury. Nežádoucí stavy jsou řazeny podle typových prvků SZV, na kterých se mohou vyskytnout. Nežádoucích stavů, které se mohou v systémech zásobování pitnou vodou obecně vyskytovat, je touto metodikou definováno celkem 58. Z toho 11 pro vodní zdroje, 6 pro úpravu vody a 41 pro distribuční část systému. Ukazatel dodržení předepsaných postupů certifikát Pro provádění analýzy rizik komplexních systémů dle metodiky projektu WaterRisk platí zásada dodržení kritérií pro bodové hodnocení jednotlivých faktorů nežádoucích stavů. Jejich dodržení indikuje ukazatel dodržení předepsaných postupů, který se vyhodnocuje průběžně na všech úrovních analýzy. Při jejich dodržení se výsledkům analýzy udělí tzv. certifikát o dodržení předepsaných postupů metodiky. Při použití vlastních postupů, např. jiných pravidel při bodovém hodnocení rizikových faktorů NS, kategorií následků apod., se tento certifikát pro celou analýzu odebere. Na samotné výsledky analýzy rizik, hodnoty rizik v systému, kvalitu výstupů ani úroveň nejistoty nemá ztráta certifikátu žádný vliv. Jde pouze o konstatování, že nebyly dodrženy postupy a pravidla definovaná touto metodikou. Podrobný postup analýzy rizik s využitím semikvantitativního přístupu hodnocení rizik s výslednou maticí 5 stupňů rizik včetně postupu stanovení pravděpodobnosti a následků jednotlivých definovaných nežádoucích stavů včetně softwarové aplikace WaterRisk je podrobně popsáno v [1]. Již v průběhu projektu, ale zejména po jeho dokončení, byla vyvinutá metodika ústavem testována na řadě reálných veřejných vodovodů. 94 Plzeň 2019

95 Bohužel teprve až změna vyhlášky č. 252/2004 z dubna 2018, kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou vodu a která nově definuje požadavek vypracování posouzení rizik a hodnocení jeho výsledků u veřejných vodovodů jako součást provozních řádů iniciovala zvýšený zájem o výsledky projektu ze strany vlastníků a provozovatelů vodárenské infrastruktury. Již v průběhu roku 2018 navázal UVHO kontakty s řadou větších vodárenských společností a softwarová aplikace začala být testována a upravována dle jejich potřeby a požadavků platné legislativy. Základní poznatky ze spolupráce se Severomoravskými vodovody a kanalizacemi Ostrava a.s. (SmVaK Ostrava a.s.), který začaly spolupracovat s UVHO a testovat aplikaci WaterRisk mezi prvními, jsou prezentovány v druhé části příspěvku. SmVaK Ostrava a.s. zásobují pitnou vodou z veřejných vodovodů více než jeden milion odběratelů, provozují kilometrů vodovodních sítí se 135 tisíci vodovodními přípojkami, 46 úpraven vod, 222 čerpacích stanic a 370 vodojemů o celkovém objemu 391 tisíc m 3. Na výrobě a dodávce pitné vody se podílí Ostravský oblastní vodovod a provozy vodovodních sítí. Ostravský oblastní vodovod (OOV) zajišťuje výrobu a dodávku pitné vody systémem páteřních přivaděčů v délce 505 km a klíčových objektů (VDJ a ČS) do jednotlivých vodovodů ve správě provozu vodovodních sítí. Výroba vody je v cca 95 % realizována ve třech největších, tzv. centrálních úpravnách vody (Podhradí, Nová Ves u Frýdlantu nad Ostravicí a Vyšní Lhoty), které upravují vodu z údolních vodárenských nádrží. Zbývající podíl pitné vody je realizován ve 43 úpravnách vody upravující vodu z místních povrchových a podzemních zdrojů. Provozy vodovodních sítí (PVS) zajišťují dopravu a vlastní distribuci pitné vody, která se přebírá ze systému OOV, prostřednictvím dílčích skupinových, případně samostatných vodovodů až ke kohoutkům odběratelů, případně jako vodu předanou dalším provozovatelům. Výběr vhodné metodiky posouzení rizik V rámci přípravy na zahájení postupného zpracovávání posouzení rizik a vlastních provozních řádů bylo provedeno podrobné studium metodiky zpracované SZÚ a současně bylo provedeno objektivní posouzení možností zpracování analýz, zda jít cestou tvorby vlastní metodiky, případně zda využít metodiku zpracovanou externím subjektem. Nakonec bylo rozhodnuto o otestování v rámci pilotního projektu produkt VUT Brno, a to SW WaterRisk. Důležitým důvodem pro toto rozhodnutí byl zájem o využití metodiky, která bude univerzálně využitelná pro různé provozovatele a přinese do posuzování stavu systémů jednotný a pokud možno co nejobjektivnější pohled, který nebude ovlivněn prioritami daného provozovatele. Dále byla pro nás zajímavá informace, že předmětný SW byl vyvíjen ve spolupráci se zástupci SZÚ, zástupci velké vodárenské společnosti a byl konzultován se zástupci krajské hygienické stanice (KHS). Vlastní pilotní projekt byl zpracován na jednoduchém vodovodu, který zahrnoval 5 zdrojů podzemní vody s využitelnou kapacitou 40 l/s, 1 úpravnu vody, 2 vodojemy, 2 čerpací stanice a vodovodní síť v délce cca 42 km. Počet zásobovaných odběratelů byl v řešeném území V rámci postupu prací probíhala intenzivní jednání s autory předmětného SW a byly postupně dolaďovány funkcionality programu tak, aby co nejvíce vyhověly následnému rutinnímu provozu v rámci zpracovávání a objektivního vyhodnocování všech dalších součástí vodovodní sítě SmVaK Ostrava a.s. Po realizaci pilotního projektu, který zahrnoval vypracování provozního řádu pro řešený zdroj vody s přílohou posouzení rizik včetně stanovení příslušných nápravných opatření, byly s výslednými dokumenty, ale i detailním způsobem hodnocení a postupem zpracování seznámeni zástupci všech územních pracovišť KHS, v jejichž působnosti zajišťuje SmVaK Ostrava a.s. provoz vodovodní sítě. Zástupci KHS neměli v této fázi zpracování posouzení rizik k navrženým postupům a metodice žádné zásadní připomínky. Následně bylo rozhodnuto o pokračování zpracovávání posouzení rizik ve spolupráci s VUT Brno v SW WaterRisk také pro další vodovody v působnosti SmVaK Ostrava a.s. Plzeň

96 Rozdělení sítě pro potřeby provozních řadů a posouzení rizik SmVaK Ostrava a.s. se řadí mezi největší vodárenské společnosti v České republice a právě z důvodu velikosti a složitosti systému bylo nutno vytvořit strategii a zásady návazností jednotlivých provozních řádů a zejména vlastních analýz rizik. Jak již bylo uvedeno vodovodní síť SmVaK Ostrava a.s. je tvořena 3 centrálními úpravnami vody s příslušnými páteřními přivaděči, 43 místními zdroji, 62 skupinovými vodovody a 59 samostatnými vodovody zajišťujícími zásobování 724 tis. napojených odběratelů ve 180 obcích a městech. S ohledem k tomuto rozsahu a složitosti byly přijaty následující zásady tvorby provozních řádů: 1. Centrální zdroje a navazující příslušné páteřní řady Bude zpracován provozní řád příslušného zdroje, který bude obsahovat veškeré náležitosti uvedené v metodickém návodu SZÚ a dále zde bude popsán způsob zásobování jednotlivých skupinových a samostatných vodovodů. Posouzení rizik, jako příloha provozního řádu, budou vypracovány samostatně pro systém OOV, který bude zahrnovat posouzení úpravny vody, přívodních řadů a VH objektů na těchto řadech. 2. Vodovody PVS navazující na centrální zdroje OOV Pro tyto skupinové a samostatné vodovody bude zpracován provozní řád, v rámci něhož bude popsána vazba na příslušný centrální zdroj vody a dále bude obsahovat ostatní náležitosti zpracované v metodickém návodu SZÚ. Posouzení rizik budou vypracovány samostatně pro jednotlivé skupinové, případně samostatné vodovody v provozu PVS. 3. Místní zdroje a navazující vodovody Pro tyto zdroje bude zpracován provozní řád příslušného zdroje, v rámci něhož bude popsán způsob zásobování souvisejících skupinových a samostatných vodovodů. Posouzení rizik bude zpracováno komplexně od zdroje vody až po jednotlivé zásobované spotřebiště. Zdroje informací V rámci zpracování pilotního projektu a zahájení prací na dalších provozních řádech bylo ověřeno, že pro objektivní posouzení stavu a vyplývajících případných rizik jednotlivých součástí vodovodů budou standardně využívány následující zdroje informací: 1. Fyzické prohlídky objektů jedná se o nejdůležitější zdroj informací pro objektivní posouzení stavu objektů a možných rizik. 2. Provozní záznamy v případě, že provozovatel má pečlivě vedené provozní záznamy, je to také důležitý zdroj informací. V našich podmínkách standardně využíváme informace z interních systémů: evidence poruch, evidence výsledků rozborů kvality vody, GIS, SW Správa prací pro plánování a evidenci provozních činností, ASŘTP, provozní záznamy, evidence oprav a rekonstrukcí. Vytvoření harmonogramu zpracování Přechodné ustanovení novely zákona č. 267/2015 Sb., udává termín předložení návrhu Provozního řádu vodovodu včetně posouzení rizik do 6 let od nabytí účinnosti zákona. Z tohoto ustanovení vyplývá nejzazší termín zpracování do Tento termín je ještě relativně daleko, ale s přihlédnutím k množství provozních řádů a zejména posouzení rizik, které jsou před námi, je nejvyšší čas na intenzivní zahájení prací. Byly vytvořeny pracovní týmy dle místní příslušnosti posuzovaných systémů OOV, PVS Frýdek-Místek, PVS Karviná, PVS Nový Jičín a PVS Opava. Provozní týmu jsou vytvořeny z odborně zdatných techniků příslušných provozních jednotek a pro zajištění objektivity posuzování rizik a zavedení jednotnosti dohodnutých zásad a závěrů je v každém týmu jeden pracovník, který se podílel na úzké spolupráci s VUT Brno při přípravě a zpracování pilotního projektu. 96 Plzeň 2019

97 Postup vlastního zpracování rizik Vlastní činnost se SW, který byl představen v první části příspěvku je intuitivní a formou návazných kroků a kontrolních mechanismů pomáhá uživateli při zpracování. Práce se zahajuje založením nového projektu a definováním pracovního týmu. V dalším kroku se definuje posuzovaný systém včetně všech jeho součástí (zdroje vody, objekty, navazující vodovodní sítě). Následně se posoudí a určí konkrétní možná nebezpečí pro daný vodovod samostatně pro kategorii vodního zdroje, úpravny vody a distribuční systém. V rámci zajištění jednotnosti byl na náš požadavek upraven SW tak, aby některá nebezpečí byla nastavena tzv. defaultně, tj. aby nedocházelo k rozdílům v definování nebezpečí na podobných vodovodech v rámci různých týmů. Samozřejmě zůstala zachována možnost přidat další nebezpečí, které mohou být pro daný systém relevantní. V důsledku nastavených nebezpečí jsou SW vygenerovány relevantní nežádoucí stavy opět samostatně pro oblast vodního zdroje, úpravy vody a distribučního systému. Následuje nejdůležitější činnost, kterou je vlastní kvantifikace a posouzení možných rizik. Posouzení rizik se provádí formou hodnocení nežádoucích stavů. Pro každý nežádoucí stav je definováno tři až pět hodnotících faktorů, které mohou být doplněny o další tzv. doplňkové (nepovinné) faktory. Hodnocení faktorů se provádí bodovou škálou 0 3 (od nejnižšího k nejvyššímu riziku). Pro každý nežádoucí stav jsou hodnoceny následky, a to opět bodovou stupnicí 0 (bez následků) až 3 (vysoké následky). Provádí se hodnocení zdravotních následků a sociálně ekonomických následků (dopad na plynulost dodávky pitné vody), volitelně je možné hodnotit také následky ekonomické a environmentální. Z provedené kvantifikace rizik jsou automaticky zpracovány přehledné matice nebezpečí, které názorně zobrazí rizika podle jejich stupně a závažnosti. Důležitou součástí SW je část pro zadávání a vyhodnocování nápravných opatření pro střední a vysoká rizika. Opatření, která přispějí provozní spolehlivosti systémů a sníží možná rizika, mohou být od nejjednodušších, prakticky proveditelných ihned (např. úprava poklopů, doplnění filtračních tkanin do odvětrávacího potrubí) až po zásahy velkého technického i finančního rozsahu (např. potřeba rekonstrukce objektu s nákladem v řádech mil. Kč). Kromě investičních opatření je možnost definovat také provozní opatření snižující riziko jako např. častější kontrola objektu. Nápravná opatření se doplňují o odhad nákladů, předpokládaný termín realizace a zejména zda se jedná o zásah na vlastním, případně provozovaném majetku. V případech, kdy se jedná o opatření většího rozsahu na provozovaném majetku, je nutno tuto skutečnost projednat s vlastníkem zařízení a požádat jej o spolupráci při řešení. Práce na prvotním zpracování analýzy rizik končí tiskem výstupů a kompletací formou přílohy s příslušným souběžně zpracovávaným provozním řádem příslušného zdroje a předáním na příslušné pracoviště KHS. Závěr Na základě zpracování prvních posouzení rizik s využitím předmětného SW bylo ověřeno, že i přes velký objem práce je zajištění zpracování ve stanoveném termínu s využitím vlastních pracovníků proveditelné. Metodika a postupy, které obsahuje SW, nás u dosud zpracovaných analýz donutily hodnotit součásti systému z jiného úhlu pohledu, než jsme v rámci provozování byli zvyklí. Důležité je pro nás zjištění, že i přes tyto drobné odlišnosti vedou oba způsoby posuzování, tj. náš dosavadní provozní pohled a metodika SW, ke stejným závěrům a cílům. Jinými slovy zejména v případě významnějších doporučení, které vyplynula z doposud provedených analýz rizik, jsme je již měli v určitých stupních přípravy, jež byla zahájena před provedením vlastního posouzení. Plzeň

98 Literatura [1] Tuhovčák, L.; Ručka, J.; Kučera, T.; Třasoňová, P. (2010). Hodnocení rizik veřejných vodovodů pomocí softwarové aplikace WaterRisk, příspěvek na konferenci Rizika ve vodním hospodářství, ISBN , Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., Brno. [2] Tuhovčák, L. (2010) WaterRisk: analýza rizik veřejných vodovodů. Brno. Akademické nakladatelství CERM, 254 s. ISBN [3] Tuhovčák, L.; Kučera, T.; Ručka, J. (2019) Analýza rizik veřejných vodovodů jako součást provozních řádů veřejných vodovodů. In Voda Zlín Zlín: Moravská vodárenská, a.s., s ISBN: Plzeň 2019

99 Ing. Antonín Janovec, Popron Systems s.r.o., Ing. Michal Beneš, IoT-Systems s.r.o. Moderní přístupy k dispečerskému řízení vodárenské infrastruktury Abstrakt Tento příspěvek se snaží svému čtenáři představit moderní koncept Centrálního dispečerského systému ve vodárenském prostředí, jehož základy jsou postaveny na pokročilé technologii, díky čemuž je možné dosáhnout zvýšení komfortu pro konečného zákazníka vodárny, a zároveň zvýšit efektivitu a snížit provozní náklady na straně vodárenské společnosti. Klíčová slova: centrální dispečerský systém (dále jen CDS ), pitná voda, Technický informační systém (dále jen TIS ), havarijní management, IoT, bezpečnostní management. Úvod Zatímco donedávna bývala pitná voda ve vyspělých zemích vnímána jako samozřejmost, dnes se již nezřídkakdy můžeme setkávat se zprávami, které varují před jejím úbytkem, případně jejím budoucím nedostatkem a nutností začít s vodou řádně hospodařit. Na tento trend úzce navazuje i technický pokrok, díky němuž již dnes můžeme efektivně v distribuční síti pitnou vodu spravovat a usměrňovat. Hlavním nástrojem se v tomto ohledu staly dispečerské systémy vodárenských společností, které byly postaveny do pozice hlavních koordinátorů distribučních sítí s cílem dozorovat výrobní činnosti jednotlivých provozů vodovodní a kanalizační sekce, sledovat a vyhodnocovat výrobní ukazatele a provádět jejich optimalizace s cílem dosáhnout největšího možného ekonomického efektu, především s ohledem na minimalizaci dopadů na zákazníky a ztráty pitné vody. Předpoklady pro fungování CDS Z poslání existence CDS vyplývá, že jeho úkolem je zastřešovat dohled a operativní řízení celé sítě pro pitnou i odpadní vodu včetně přidružených objektů a útvarů vodárenských společností. Svou činností se snaží včasně identifikovat havárie a poruchy, a tím předcházet krizovým situacím, které by mohly mít dopad na společnost. S touto činností souvisí také jeho aktivní role při řešení havarijních a krizových situacích, při nichž vystupuje jako koordinátor, řídí pracovní skupiny v průběhu prací při minimalizaci škod způsobených vzniklou situací a zároveň zajištuje náhradní zdroje pitné vody a předává informaci o havárii příslušným partnerům i široké veřejnosti. Díky provozu CDS v nepřetržitém režimu jsou pracovníci podpořeni také bezpečnostním monitoringem objektů na síti, který zajišťuje přejímky hlášení z elektronických zabezpečovacích systémů, následný dohled pomocí bezpečnostních kamer a komunikaci s bezpečnostní agenturou, případně Policií ČR, a to s cílem minimalizovat riziko ohrožení nebo znehodnocení zdroje pitné vody, případně poškození majetku vodárenských společností. Aby mohli pracovníci CDS výše popisované aktivity zajišťovat, musí distribuční síť i samotné CDS splňovat několik předpokladů vycházejících z technické připravenosti. Tuto připravenost lze rozčlenit do třech relativně samostatných okruhů, které se vzájemně funkcemi podporují. Bez řádné implementace všech tří okruhů nebude celý systém plnohodnotně plnit svou funkci. Hovoříme o okruhu aplikačním, hardwarovém a procesním. Plzeň

100 Z aplikačního pohledu dnešní moderní dispečerské systémy vycházejí primárně ze zobrazovacího a povelovacího SCADA řešení, díky němuž dispečeři mohou sledovat dění v sítí a zároveň jeho provoz usměrňovat. Nutným předpokladem pro implementaci SCADA řešení je existence detailního technického popisu jednotlivých provozovaných komponentů v podobě TIS řešení a lokalizace veškerých komponentů v mapových podkladech v podobě GIS řešení. Neméně důležitým systémem je ZIS, který pracovníkům CDS zprostředkovává informace o klientských odběrech na konkrétním území či na distribučním potrubí, díky čemuž mohou být o aktuálním dění klienti informováni cíleně a bezodkladně. Z hardwarového pohledu je nutné, aby byly v distribuční síti instalovány řídící komponenty, které podporují možnost měření a vzdáleného povelování. S tím úzce souvisí i zajištění odpovídající komunikační infrastruktury, která bude zajišťovat komunikaci CDS a komponentů na síti. Komunikační přenosy bývají v tomto směru řešeny pomocí rádiové, GSM nebo jiné technologie. Obdobnou technologií je také možné osazovat klientské vodoměry a využít již instalovaného hardwaru k zavedení vyššího řádu automatizace, který by výrazným způsobem snížil zatížení administrativy při zpracovávání vyúčtování spotřeby. Tento typ technologie je možné sdílet napříč utilitními společnostmi. Poslední okruh je tvořen procesy uvnitř vodárny. Organizační struktura provozu by měla být přizpůsobena existenci CDS a jeho koordinačnímu poslání, tak aby bylo dosaženo maximálního užitku z centralizace informací, které jsou čerpány ze systému SCADA, hlášení zákazníků a externích zdrojů s možností řídit pracovní skupiny z jednoho místa. Jak již bylo výše zmíněno, předpokladem pro centralizaci řízení je nutná plná implementace TIS, který obsahuje veškerou technickou dokumentaci o distribuční síti a jejích komponentech, díky čemuž je možné k likvidaci havárie poslat nejbližší výjezdní skupinu s dostatkem nezbytných informací pro provedení primárních opatření vedoucích k minimalizaci dopadů havárie. Komponenty CDS Vzhledem k rozsahu činností, které CDS vykonává, je správné se domnívat, že bude do jeho agendy zapojena celá řada komponentů. Graficky jsou tyto komponenty zobrazeny na následujícím obrázku, který modrou barvou zobrazuje vstupy z distribuční sítě, které jsou nahrávány do SCADA řešení v CDS. Zelenou barvou jsou znázorněna primární data systémů GIS (geografický systém), TIS (technický systém) a ZIS (zákaznický systém), která obsahují informace o geografické poloze distribuční sítě a jejich komponentů, data technického charakteru, které slouží potřebám výjezdních skupin, provozu a údržby sítě, a dále data o zákaznících. Vzhledem ke klíčové roli systému GIS a TIS pro fungování CDS jsou tyto dva systémy blíže popsány v samostatných podkapitolách níže v textu. Červeně jsou v obrázku zaznamenány činnosti, které CDS vykonává nad rámec dohledové a povelovací funkce v průběhu identifikovaných rizikových situací. Obr. 1 Komponenty Centrálního dispečerského systému. 100 Plzeň 2019

101 GIS Geografický informační systém je klíčovým nástrojem využívaným utilitními společnostmi při správě majetku a distribučních sítí. Hlavním úkolem GISu je přesné prostorové zaznamenání veškerých objektů a distribučních komponent do mapového podkladu. Data uložená do geografického informačního systému tvoří znalostní bázi, která je využívána denně při provozu distribuční sítě, dohledové a povelovací činnosti, při plánování činnosti údržby, v průběhu řešení havárií a krizových situací nebo v průběhu správních úkonů, kdy se utilitní společnosti vyjadřují ke stavebním povolením, plánovaným akcím, případně při koordinaci s dalšími správci sítí. Znalostní báze geografického informačního systému je postavena na grafickém záznamu komponentů uložených v prostoru. Jednotlivé komponenty, zpravidla kabelové či potrubní trasy, jsou v GISu zakresleny do mapového podkladu, který mimo údajů o přesné poloze v prostoru obsahuje také informace o fyzických vlastnostech evidovaných komponentů. V evidenci jsou tímto způsobem zaneseny informace o typu, modelu a stáří komponentů a další informace tohoto charakteru. Geografický informační systém spolu s technickým informačním systémem tvoří základní systémové vybavení, díky němuž je možné efektivně spravovat distribuční síť. Zároveň je díky těmto softwarům zajištěno sdílení znalostí mezi zaměstnanci a dochází k eliminaci nezastupitelnosti v souvislosti s unikátní znalostí lokality. Z výše popsaných důvodů je žádoucí přistupovat k implementaci GIS zodpovědně a systematicky, tak aby byla zajištěna kvalita shromažďovaných informací. Mimo prosté evidence mohou výstupy z GIS představovat cenný podklad pro pracovníky údržby, kterým může být GIS zpřístupněn taktéž v mobilní verzi. TIS TIS technický informační systém, coby klíčový nástroj CDS, je určen pro komplexní podporu procesu údržby, tedy pro veškeré aktivity související s objekty údržby preventivní a periodickou údržbu, revize, opravy, plánování, řešení havarijních stavů, realizaci a vyhodnocování investičních akcí. Moderní technický informační systém je modulárním informačním systémem, který zahrnuje specifické oblasti co do vlastní funkcionality, tak i vazeb na ostatní aplikace v prostředí zákazníka. Obr. 2 Schéma integrace Technického Informačního Sytému (TIS) s ostatními informačními systémy. Plzeň

102 TIS Technická evidence Technická evidence je určena ke správě databáze objektů údržby a údajů, které se k nim vztahují. Objektem údržby se rozumí vše, na čem se provádí údržba a opravy. Mohou to být jednotlivé stroje nebo jejich části, technologické celky, budovy a stavební objekty, areály, pozemky, úseky síťové infrastruktury atd. Součástí modulu jsou také volitelné evidence náhradních dílů a komponent jednotlivých zařízení. Dále sem pak spadá evidence záruk a záručních podmínek s automatickým upozorňováním na platné záruky. Díky vazbám na moduly ERP systému společnosti (Majetek, Zakázka, Smlouvy a další) a integračním funkcím otevřeného interface webových služeb s externími systémy a aplikacemi (GIS, SCADA apod.) je možné z jednoho místa sledovat i další, zejména ekonomické a provozní údaje o objektech údržby (např. stav odepisování, výdeje náhradních dílů ze skladu, náklady na propojených zakázkách, umístění na mapě/v areálu, provozní stav zařízení, počet motohodin provozu atd.). Data technické evidence je možné pořizovat a aktualizovat prostřednictvím webových služeb, což je výhodné zejména v případě, že jsou tato data primárně evidována v externích systémech, např. v GIS nebo systému vlastníka infrastruktury. TIS Plánování údržby Plánování údržby slouží pro přípravu, sledování, řízení a vyhodnocování plánů údržby a oprav. Řeší celou šíři plánování, od rámcových dlouhodobých plánů až po podrobné kapacitní plány údržby konkrétních zařízení. Je možné plánovat jednotlivé záměry investic nebo oprav objektů, stanovit pro ně rámcové náklady a přidělovat zaměstnancům úkoly s tím spojené (např. zajištění stavebního povolení, dopravně-inženýrských rozhodnutí apod.). Lze evidovat několik verzí konkrétního dlouhodobého plánu, nerealizované záměry plánu lze převádět do plánů následujících let. Ke každému objektu údržby lze definovat jeho servisní knížku a rovněž připravovat předpisy pravidelné údržby, preventivních servisních zásahů a revizí, které mají být provedeny v definovaných fázích životního cyklu zařízení. Je možné zároveň určit kvalifikační předpoklady pro vykonání příslušné činnosti, stanovit pracnost prováděné činnosti a také její ocenění ve vazbě na ceníky. Dále lze připravit tzv. inspekční činnosti, při kterých musí být povinně naměřeny stanovené provozní hodnoty. Na základě dat dlouhodobých plánů a předpisů údržby jsou v realizačním plánu vytvářeny jednotlivé pracovní příkazy, které již představují soubor konkrétních pokynů k vykonání konkrétních servisních úkonů na konkrétně definovaném zařízení v konkrétním termínu. Ke každému plánu údržby lze rezervovat lidské nebo technické zdroje, které jsou pro vykonání servisního zásahu potřeba. TIS Havarijní management Hlavní funkcionalitou je sledování, řešení a vyhodnocování havarijních stavů objektů od jejich nahlášení až po likvidaci. Informace o provozních událostech a potenciálních havarijních stavech je možné pořizovat ručně (při nahlášení události zaměstnancem nebo externí osobou) nebo automaticky, prostřednictvím automatického monitoringu nebo z hodnot naměřených čidlem, prostřednictvím webové služby, např. ze zákaznického systému ZIS nebo z monitorovacích a řídicích systémů SCADA. Jednotlivé stavy a charakteristiky záznamů bývají vizuálně odlišeny barevným označením s použitím různých piktogramů. Funkce pro online propojení s Geografickým informačním systémem (GIS) umožňují zakreslení havárie do mapy, lokalizaci havárie (dle zákresu, nebo dle adresy) a také pouštění specifických topologických úloh např. vymezení provedených manipulací, nebo zjištění oblasti nebo konkrétních odběrných míst s omezením dodávky. Dále lze evidovat požadavky na zajištění náhradního zásobování včetně potřebného postupu. TIS Mobilní řešení Pro podporu práce v terénu je využívána mobilní aplikace. Aby aplikace měla smysl, musí ji technici chtít používat. V případě použití v mobilu to znamená, že ovládací prvky jsou velké, písma čitelná a pro nepříznivé světelné podmínky je možné se přepnout do kontrastního barevného schématu. Aplikace může pracovat také off-line. 102 Plzeň 2019

103 Ráno si technici stáhnou aktualizaci dat a ta jim vydrží na celý den. V průběhu dne si kdykoliv mohou spustit aktualizaci. Server připravující data pro mobilní aplikace pošle jenom ta data, která aplikace může potřebovat a má je zastaralá. Tím šetří nejenom datové spojení, baterii, ale hlavně čas technika. V mobilní aplikaci si pracovníci pomocí formulářů na míru předávají data mezi sebou, pracovními skupinami nebo dispečinkem, a to například při řešení havárií, údržby, odečtech, revizích, náhradních zásobováních. Přístup k zavedení CDS V případě, že budeme hovořit o nové implementaci CDS do prostředí vodárenské společnosti, je žádoucí celý proces rozdělit do několika sousledných kroků. Tyto kroky představují řetězec logicky členěných akcí směřujících od analýzy současné podnikové architektury až po závěrečné uvedení CDS do provozu. Prvním, již zmíněným krokem, je analýza současné podnikové architektury, jejímž cílem je hlubší poznání vnitropodnikových procesů v okruhu budoucího CDS a popis současné aplikační a technologické platformy. Druhý krok je postaven na základě výstupů analýzy, kdy je připraven závazný návrh koncepčního řešení, ve kterém jsou specifikovány funkcionality CDS ve vztahu k podnikové strategii a detailně popsány informační systémy související s CDS, včetně jejich vzájemné integrace. S návrhem koncepčního řešení souvisí v mnoha případech potřeba vypracovat přehled organizačních změn souvisejících s implementací CDS a zajištění rešerše existujících systémových řešení dostupných na trhu. Na základě informací z trhu je možné sestavit interní harmonogram implementace, který je doplněn o podrobný návrh implementací jednotlivých částí, přípravou podkladů pro výběrová řízení a ustanovením projektového týmu. V realizační fázi projektu jsou v úvodu připravena primární data, která jsou vložena do systému GIS, TIS a ZIS. A následně dle implementačního plánu postupují práce na instalaci jednotlivých částí CDS systému. Přínosy cílového stavu Přínos cílového stavu je možné hodnotit z pohledu nákladů, provozní efektivity a zákaznické spokojenosti. Díky implementaci uceleného řešení, které bude plně automatizované a distančně povelovatelné z CDS, můžeme hovořit o snížení pracnosti při správě a provozu soustavy. Zavedení plně implementovaného TIS řešení, obsahujícího technické podklady všech instalovaných komponent tvořících distribuční síť, můžeme hovořit o rozvoji zastupitelnosti, snížení reakční doby při haváriích spojenou s distančním uzavřením lokálního úniku pitné vody a dále možnosti efektivně plánovat údržbu distribuční sítě a jejích objektů. Vedlejší přínosy je možné sledovat ve tvorbě datové základny pro rozhodování a řízení distribuční sítě a dále ve zkvalitňování vztahů s koncovým zákazníkem v podobě komunikace a úrovně poskytovaných služeb. Z ekonomického pohledu je nutné zdůraznit, že implementace představeného rozsahu CDS si vyžádá zvýšené kapacitní, odborné i finanční prostředky. Výdaje jsou však kompenzovány realizovanou úsporou ze snížení provozních nákladů, plynoucí z následujících skutečností: Pracovníci údržby vybavení výpočetní technikou budou moci vyrážet do terénu bez nutnosti denně navštěvovat centrálu (potřebné informace a data budou oboustranně sdílena pomocí IT techniky). Možnost sdílet havarijní výjezdní četu, protože veškeré informace o objektech a síti budou umístěny v TISu a dostupné on-line. Možnost plánovat údržbu a centralizovanými objednávkami realizovat úspory z rozsahu. Další úspory lze realizovat skrze procesy řídící přesun pitné vody v rámci sítě a výši provozního tlaku. Díky vzdálenému povelování bude možné tyto činnosti provádět v dobách, kdy je k dispozici nižší sazba za spotřebu elektrické energie, a tím realizovat dodatečnou finanční úsporu. Plzeň

104 Ing. Ludvík Rutar, SUEZ Water CZ, s.r.o. Smart metering společnosti SUEZ jak může pomoci lidem v jejich každodenním životě? 1. SMART a chytrost všude kolem nás V posledních několika letech se po celém světě začala slova jako chytrý nebo smart objevovat stále více a více, až se stala každodenní součástí našich životů. Zatímco nejčastěji používaným spojením slova chytrý pro naše rodiče bylo možná sousloví chytrá horákyně, my už jsme mnohem dál chytré telefony, chytré automobily, chytrá města, chytré hodinky, chytré domy, chytré rozvodné sítě a další. To je jen malý zlomek výčtu těchto pojmů, které nás obklopují. A nejen to, ony výrazně mění i naše životy. Masivní nástup technologií s sebou přináší změny v průmyslu, ve společnosti, v sociálních otázkách a také nové etické problémy. Kdo si dokázal ještě před několika málo lety představit malý výkonný počítač, online připojený k internetu a dostupný téměř pro každého? Dnes je to v podobě chytrého telefonu v našich kapsách všední realita. Vodárenství jako jedno z klíčových odvětví vzhledem lidským potřebám není v tomto vývoji žádnou výjimkou. Možná se může laikovi zvenku s ohledem na jeho hlavní poslání bezproblémové zásobování vodou jevit jako konzervativní a málo inovativní, ale opak je pravdou. Inovace a zavádění nových technologií jsou cestou k neustálému zvyšování efektivity a kvality vodárenských systémů. Jen se na nové technologie díváme optikou ne roku nebo dvou, ale z pohledu alespoň let. Znají to všichni v oboru, třeba živostnost vodoměrů se počítá v násobcích cejchovacích období. Jedním z nových technologických směrů ve vodárenství je oblast dálkových odečtů vodoměrů. Tyto systémy smart meteringu se začaly výrazněji zavádět v posledních čtyřech nebo pěti letech. Dnes na trhu můžeme nalézt různá technická řešení s různou kvalitou a různými úrovněmi vhodnosti pro tak specifickou oblast, jakou měření spotřeby vody bezpochyby je. Jednoduše řečeno, z pohledu přenosu informace z měřidla je umístění vodoměru tím nejobtížnějším. Společnost SUEZ je v současnosti lídrem ve využívání těchto technologií pod zastřešujícím názvem ON Connect nejen v rámci Evropské unie (dnes cca 6 mil odečítaných měřidel, instalace nových cca plynoměrů každý týden až do roku 2022), ale i v České republice (dnes cca dálkově automaticky odečítaných vodoměrů). 104 Plzeň 2019

105 U nás bylo zavádění technologie dálkových odečtů využívající rádiovou frekvenci 169 MHz zahájeno v roce Technologie využívá vlastní vývoj a know-how skupiny SUEZ ( a umožnuje nejen plně automatizovaný odečet pro potřeby fakturace, ale je provázena také softwarovou podporou pro vyhodnocení odečtených dat na straně společnosti i zákazníka formou webových aplikací. Svým charakterem se jedná již o skutečné řešení smart meteringu a nejen pouhého odečtu vodoměru. Celý systém je kompatibilní s vodoměry všech hlavních výrobců, není tedy vázán pouze na jednoho dodavatele měřidel. Technologie společnosti SUEZ je jediným řešením, které bylo vyvinuto a odzkoušeno vodařem pro vodaře a jejich vodoměry v síti. Dalšími oblastmi širokého využití této technologie jsou např. dálkové odečty odpadových nádob, plynoměry a elektroměry. Koordinace a spolupráce firem působících v této oblasti je zastřešena společnou globální aliancí WIZE ( 2. Jak lze dálkové odečty využívat v každodenním životě? Základní podmínkou úspěšného zavedení do praxe je přínos pro všechny tři zainteresované strany zákazníka, město a dodavatele vody. Skutečně průmyslové a v praxi osvědčené řešení SUEZ je odpovědí na jejich různorodé požadavky. Voda na rozdíl od dalších energií je lokálním tématem na úrovni měst a obcí, navíc velmi silně spjatým s přírodou. Silnými tématy jsou a do budoucna budou dostatek vody, hospodaření s vodou a nebezpečí sucha. A zde je obrovský prostor pro využívání systémů dálkových odečtů k efektivnímu využívání vody a jejich konkrétnímu přínosu pro občany: a) snižování ztrát vody využívání reálných dat o spotřebě a dalších nástrojů (např. bilanční zóny, akustické loggery) společně s masivním nasazením různých sensorů do potrubní sítě, zapojených do stejného systému dálkových odečtů, umožňuje mj. rychlé vyhledávání poruch a přesné určení problémových míst, b) optimalizace měřidel díky sledování přesných dat o spotřebě lze vybrat nejvhodnější měřidlo pro každého konkrétního zákazníka, c) sledování a zasílání alarmů automatické zasílání upozornění zákazníkům o zvýšené spotřebě nebo úniku u jejich vodoměru zamezí zbytečným nákladům a možným škodám na majetku, d) omezení návštěv pracovníků vodáren u zákazníků zvyšuje komfort zákazníků, e) sledování vlastního účtu a vlastního průběhu spotřeby umožňuje zákazníkům chovat se hospodárně a šetrně u sebe doma, f) bezpečnost u dlouhodobě neobývaných nemovitostí má majitel společně s nastavenými alarmy zabezpečenou nemovitost proti únikům vody. Plzeň

106 3. Nové produkty využívající informace ze systémů dálkových odečtů Vlastní vodoměr má dnes každý objekt, každá domácnost a novým přístupem k jeho širšímu využívání můžeme zcela přirozeně odběratelům nabídnout mnohem více služeb, než je tomu dnes. Z obrovského množství informací získaných z vodoměrů díky systému dálkových odečtů společnosti SUEZ lze formou softwarové nadstavby vytvořit zcela novou generaci služeb pro zákazníky. Poprvé v historii vodárenství u nás tak naše společnost nabízí tyto základní produkty pro zákazníky: A. ON Connect COACH: Ušetřete peníze na svých účtech za vodu a energie V domácnostech platí, že cca 70 % spotřebované vody se před použitím ohřívá a 50 % nákladů na teplou vodu jsou náklady za energii na její ohřátí. Principem je nastavení konkrétního profilu zákazníka, vytvoření dlouhodobých statistik a jejich průběžné porovnávání se skutečnou spotřebou vody. Z toho potom systém navrhuje tipy na úsporu konkrétně pro každou domácnost, což může vést až k 30% úspoře nákladů. Výsledkem je změna chování lidí jako cesta ke snížení spotřeby vody: 80 % zákazníků začalo s využíváním této služby přemýšlet o své spotřebě vody a svém spotřebitelském chování, 96 % z nich považuje doporučené tipy za přínosné. B. ON Connect GENERATION: Pomáhá v péči o stárnoucí občany Jedná se o princip, kdy detailní sledování spotřeby vody pomáhá signalizovat změny v chování např. u starších lidí. Dnes cca 10 % našich spoluobčanů je starších 75 let, v roce 2060 to bude již cca 35 %. Přestože s vyšším věkem přichází i více nemocí (např. Alzheimerova choroba jako nejčastější příčina demence) a s nimi i nutnost častější péče, přes 90 % těchto lidí chce zůstat podle mého názoru naprosto pochopitelně ve svých domovech. Dnes u nás žije cca 183 tis. lidí s demencí, v roce 2050 to bude cca 385 tis. tj. cca 3,7 % populace. Tyto nemoci obvykle přichází pozvolna a projevují se mj. i změnou chování a zvyků. Tedy i změnou hygienických návyků, což vede i ke změnám v křivkách spotřeby vody, které můžeme pomocí běžného vodoměru sledovat. Dálkové odečty a sledování spotřeby vody v závislosti na změnách v chování našich blízkých nám mohou pomoci odhalit včas přicházející nemoc, popř. usnadňují kontrolu jejího dalšího průběhu. 106 Plzeň 2019

107 C. ON Connect SWITCH: Sledování křivky spotřeby v reálném čase na dálku a uzavírání přívodu vody na dálku Využíváním dat z vodoměru a instalací souvisejících nových prvků můžeme výrazně snížit spotřebu vody u konkrétního zákazníka. U některých typů zákazníků veřejné budovy, školy, obytné budovy, rekreační zařízení apod. je průběh spotřeby v určitých časech a dnech velmi podobný pro daný den. Principem je nastavení podrobného časového snímku spotřeby vody pro konkrétní dny a měřené místo na základě historických dat, stanovení mezních hodnot konkrétní budovy či areálu, průběžné sledování reálných hodnot z vodoměru a zastavování vody na dálku v hodinách mimo provoz areálu nebo v případě poruchy. Společně s doplněním nových podružných vodoměrů (např. společné toalety a sprchy) a nových na dálku uzavíratelných uzávěrů u vodoměrů může zákazník velmi rychle a efektivně snížit svoji spotřebu vody. U případových studií se jednoznačně potvrdil přínos tohoto produktu: a) 10 škol po dobu 3 let, detekce 42 úniků, ušetřeno m 3 vody, návratnost investice <9 měsíců. b) 1 kemp po dobu 34 měsíců, detekce 101 úniků, ušetřeno m 3 vody, návratnost investice <6 měsíců. c) 10 vlakových stanic po dobu 18 měsíců, detekce 19 úniků, ušetřeno m 3 vody, návratnost investice <4 měsíce. 4. Co říct závěrem? Vodoměr je zdrojem velkého množství dat a jejich správným využíváním díky vhodným aplikacím můžeme nabídnout zákazníkům zcela novou generaci služeb. Snižování ztrát vody je jedním ze základních úkolů vodárenských společností, ale doposud se jednalo vždy jen o část vodovodní sítě před fakturačním vodoměrem, vše za vodoměrem bylo mimo působnost vodárny i přesto, že právě zde velmi často vznikají poruchy a úniky vody. Je zřejmé, že pro spolehlivé fungování jakékoliv softwarové aplikace pracující v reálném čase potřebuji také spolehlivé technické zařízení. Potřebují ideálně 100% spolehlivost systému, což zde ale není jen doručení 1 odečtu denně. Jedná se o spolehlivost přenosu VŠECH dat poskytovaných vodoměrem v požadovaný čas a ve správné kvalitě. To vše s minimálními nároky na fyzickou instalaci na vodoměr, životností min. 2,5násobku cejchovacího období, kompatibilitou s různými vodoměry již nainstalovanými do sítě a skutečně průmyslovém komplexním řešení celé technologie. To je naprosto nezbytný základ, který na našem trhu společnost SUEZ poskytuje již 6 let. Nyní přišel čas na další krok, mnohem širší využívání dat každého jednotlivého zákazníka. Naše společnost se snaží dostát svému závazku nakládat šetrně se zdroji, snižování spotřeby vody je jednou z našich priorit. Proto našim zákazníkům chceme jako jejich partneři pomoci se snižováním spotřeby vody, což v konečném součtu je jediná možnost, jak zachovat naši planetu pro příští generace. Plzeň

108 Ing. David Hájek, IoT.water s.r.o. Ing. Pavel Pajtl, VODÁRNA PLZEŇ a.s. Využití smart technologií ve vodárenství IoT.water s.r.o. je česká společnost, založená v roce 2015, která se zaměřuje na dálkové odečty vody. Za poměrně krátkou dobu na trhu má společnost velkou řadu zkušeností jak s největšími vodárnami v České republice, tak i s malými obcemi. Moderní přenosové technologie nabízejí vodárenství skvělé možnosti. Téměř celá Česká republika je již pokrytá IoT sítěmi Sigfox, LoRa a NB-IoT. Právě internet věcí (Internet of Things) umožňuje využívat zařízení s velmi nízkou energetickou spotřebou a dlouhou výdrží baterie. Zákazník tak může v reálném čase sledovat v mobilní aplikaci spotřebu vody nebo reagovat na havárii a zabránit tak škodám. Vodárny zase řídí a monitorují svěřený majetek pomocí dispečerských systémů, mohou omezit či předvídat významné havárie, stejně jako efektivně nastavit plán obnovy a ekonomicky optimální rozvoj sítí. IoT.water řešení Smart Metering Grid (SMG) zajišťuje přenos ze všech dostupných systémů měření a z velkého počtu různých typů vodoměrů, včetně využití dostupných bezdrátových IoT sítí a pochůzkových systémů. Tato data jsou případně dále poskytována do dalších systémů vodáren. Obr. 1 Koncept Smart Metering Grid Způsoby přenosu dat Společnost IoT.water s.r.o. se primárně zaměřuje na přenos dat přes různé IoT sítě (LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT atd.). Odečtová hlava (OH) v takovém případě komunikuje s nejbližšími základnovými stanicemi operátorů. Hlavní výhoda tohoto řešení je dostupnost naměřených dat téměř v reálném čase (v závislosti na nastavené četnosti zpráv) a možnost efektivního zpracování takového druhu dat. 108 Plzeň 2019

109 Další možností dálkového odečítání je využívání pochůzkových systémů, při němž dochází ke sběru dat pomocí zařízení MOP (Mobilní Odečtový Přijímač). Z tohoto zařízení se data přenáší do mobilního telefonu, kde lze průběh odečtové trasy sledovat v aplikaci SMG Mobile. Data je možné na serverové úložiště přenést i při využívání základních manuálních odečtů, a to přímým zadáním údajů do aplikace SMG Mobile, odkud jsou informace poslány přes internet na server. Řešení SMG je kompatibilní s vodoměry značek Sensus/Itron/Elster a řadou dalších vodoměrů s impulzním výstupem, stejně tak s chytrými vodoměry Kamstrup, Sensus a Itron. Na mechanické vodoměry vyžadují osazení snímače (vlastní výroby IoT.water i externí). Stejně tak podporuje integraci externích pochůzkových systémů (Sensus/Itron/Elster/Kamstrup). Správa naměřených dat V SMG řešení jsou veškerá data ukládána do jednoho bezpečného a konzistentního zdroje (SMG Server), odkud jsou dále centrálně poskytována všem systémům vodárny jako například zákaznický informační systém nebo dispečink. Mobilní android aplikace SMG Mobile vedle podpory práce v terénu zajišťuje realizaci odečtů, zároveň také instalaci a správu zařízení vzdáleného odečtu. Její součástí je i modul pro elektronizaci montážních listů. Obr. 2 Ukázka aplikace SMG Mobile. Ve Windows aplikaci SMG Client probíhá správa celého SMG systému. V aplikaci jsou přehledně zobrazeny jednotlivé odečtové hlavy s detailními informacemi stav odečtu, alarmové události, kvalita signálu atd. Alarmové události se mohou zobrazovat například v těchto případech: Havarijní průtok. Nulový průtok. Trvalý únik. Zpětný tok. Vyšší než očekávaná spotřeba. Nižší než očekávaná spotřeba. Limitní spotřeba. Poškození snímače/kabeláže. Odejmutí snímače. Nestabilní IoT signál. Žádný IoT signál. Nekalibrovaný stav. Plzeň

110 Obr. 3 Správa odečtů v aplikaci SMG Client. Aplikace umožňuje vzdáleně konfigurovat nastavení alarmových událostí a četnost zpráv (downlink/uplink) na každé OH, a to jak pomocí šablon pro hromadné změny, tak individuálně. Podmínkou takového chování je aktivní obousměrné spojení přes IoT sítě s odečtovou hlavou. Je také možné shromažďovat a vyhodnocovat diagnostická data z odečtových hlav. Na základě těchto dat lze tvořit grafy, sledovat statistiky dálkové komunikace, spotřeby, nebo interní diagnostiky každé OH (kapacita a napětí baterie apod.). Jednotlivá měřicí místa, stejně tak základnové stanice, jsou zobrazeny v mapovém podkladu, kde je možné libovolně měnit měřítko a vyhledávat. Měřicí místa a základnové stanice jsou automaticky shlukovány v závislosti na měřítku mapy. Odečtové hlavy jsou barevně odlišeny podle provozního stavu. V případě, že ve shluku zařízení je byť jen jedna OH s nějakým alarmovým stavem, tak celý shluk je zbarven podle stavu této OH. 110 Plzeň 2019

111 Obr. 4 Mapový modul v aplikaci SMG Client. Integrace dat do Zákaznického informačního systému SMG řešení podporuje přenos všech naměřených dat a alarmových událostí do zákaznického informačního systému (ZIS) vodáren, kde je dostupný profil spotřeby pro každé odběrné místo (automaticky je vytvořena fakturační dávka z odběrného místa). Dálkové odečty lze použít pro blokaci rozpočtu odečtů, při výpočtu dohadné položky, nebo při výpočtu bilančních oblastí. Zákaznické služby Ve výstupní fázi celého konceptu může vodárenská společnost naměřená data poskytovat svým zákazníkům, kteří mohou po přihlášení ke svému účtu sledovat svoji spotřebu za zvolené časové období. Služba je dostupná buď pomocí zákaznického portálu na internetu, nebo v mobilní aplikaci. V případě havárie na přípojce je možné poslat upozornění ve formě SMS nebo u a zákazník tak může efektivně reagovat na vzniklý problém. Související technologické projekty SMG řešení nemusí sloužit jen k odečtům u koncových zákazníků vodáren, může být také užitečným pomocníkem při vyhodnocování ztrát vody v distribučních sítích, řízení výroby pité vody nebo při optimalizaci typu a velikosti vodoměrů u velkoodběratelů. Digitalizace dalších pracovních procesů Posun k digitalizaci ve vodárenství není jen ve smart meteringu, ale lze také elektronicky evidovat montáže vodoměrů nebo záznamy z přešetřovacích úkonů na odběrných místech. K elektronizaci záznamu o provedení montáže vodoměrů slouží taktéž aplikace SMG Mobile, ve které je zakomponovaný modul EML (Elektronický montážní list). V aplikaci lze zaevidovat montáž nového i repasi stávajícího vodoměru včetně plomb, součástí vodoměrné sestavy, případně zařízení k dálkovému odečtu. Montáž je doprovázena fotografickou dokumentací jednotlivých částí. Celý proces je nastaven tak, aby montéra intuitivně naváděl k jednotlivým úkonům. Na konci akce je provedena kontrola a montáž je stvrzena elektronickým podpisem montéra i kontaktní osoby. Na požádání může být z přenosné tiskárny vytisknut lístek se základními údaji o provedené montáži. Plzeň

112 Obr. 5 Ukázka aplikace Elektronický montážní list. Data z aplikace jsou zároveň zpracovávána také v ZIS, kde probíhá příprava dávek pro generování montážních listů, stejně jako generování výzev odběratelům nebo výdej vodoměrů a příslušenství. Digitalizace provádění přešetřovacích úkonů má za cíl ulehčit práci přešetřovačů a zefektivnit a nenásilně sjednocovat jejich pracovní postupy například sjednocení pořizované fotodokumentace u různých druhů přešetření, zkvalitnění podkladu pro osazení zálivkového vodoměru, nebo snížení chybovosti zápisu dat v terénu. Samozřejmostí je také ulehčení režijních činností spojených s předáním úkolů přešetřovacím pracovníkům v terénu. Jak systém Smart Metering Grid, tak i doprovodné aplikace jsou spolehlivé moderní nástroje pro provozovatele, kteří mají díky těmto nástrojům možnost efektivněji řídit a spravovat své vodárenské sítě. Více informací o řešení společnosti IoT.water s.r.o. je k dispozici na webu Plzeň 2019

113 Bc. Ján Janeka, SENSUS Česká republika spol. S r. o. Příští generace chytré vodovodní sítě: Vaše řešení globálních výzev vodního hospodářství Klimatické změny probíhající po celé zeměkouli vyvíjejí nevídaný tlak na vodárenské sítě ve dvou extrémech: některé oblasti trpí nedostatkem vody, zatímco v jiných se projevují zvýšeně dešťové srážky a záplavy, což zvyšuje nároky na rozsah infrastruktury potřebné k řešení tohoto problému. Přebytečná voda vyžaduje úpravu a čerpání, což exponenciálně zvyšuje množství energie spotřebované zařízením na úpravu vody to má za následek nárůst emisí CO 2. Proto zavedení i částečně optimalizovaného řízení tlaku může přispět ke snížení spotřeby energie, snížení emisí CO 2 a dokonce přinést 15% úsporu provozních nákladů zařízení na úpravu vody. Například evropské vodárenské organizace musí řešit problémy stárnoucích rozvodných sítí v celkové délce 3,5 milionu km [1] vyžadujících řešení, které přinese hmatatelné výsledky. Vlády členských zemí EU jsou si vědomy těchto úspor a jejich dopadu na životní prostředí, a proto aktivně hledají východisko. Vlády zemí v asijsko-pacifické oblasti, Austrálii a Severní i Jižní Americe se také věnují nalezení řešení neúnosných ročních ztrát vody. Potřeba zabývání se s touto krizí vede vodárenské organizace k hledání nových způsobů řešení nejpalčivějších problémů, které trápí celý vodárenský průmysl. Tato řešení zahrnují neznámá rizika integrace nových a stávajících technologií. Pokud jsou provedena nesprávně a dodavatelé technologií nemají odpovídající zkušenosti a know-how, může to pro vodárenskou organizaci znamenat obrovské náklady na následnou nápravu. Stejně důležité jako výběr správného dodavatele technologie jsou s ní spojené kvalifikační předpoklady. Pro zajištění hladkého průběhu procesu od začátku do konce je nezbytné mít k dispozici řadu vysoce kvalifikovaných odborníků na integraci softwaru, odborníků na zabudované snímače, techniků na zjišťování úniků a personálu z vodárenského průmyslu. Častou chybou je vyhodnocení pouze jedné části problému vodárenské organizace namísto utvoření si celkového obrazu, což umožňuje holističtější přístup při navrhování odpovídajícího řešení. Druhý přístup poskytuje možnost definování správného komplexního řešení se spolehlivou životností základních prostředků, garantovaným zabezpečením přenosu dat a konkurenceschopnou úrovní pokrytí. Vodárenské organizace různých velkostí a s různými vlastnickými strukturami budou mít také různé problémy a odlišné priority. To znamená, že je stejně důležité najít dodavatele technologie s řešením, které se zabývají problémy organizací vlastnících chytré měřicí přístroje, až po ty, které řeší splnění vládních směrnic, nebo takové, které prostě řeší snížení ztrát příjmů spojených se ztrátovou vodou. Problémy často začínají nejistotou spojenou s novými technologiemi a nedůvěrou v univerzální řešení pro všechny. Jednoduchou odpovědí je vložit důvěru v ty, kdo disponují ověřenou a vyzkoušenou zkušeností a také schopností přizpůsobit svoji nabídku. Praktické problémy, se kterými se potýkají organizace působící v tomto odvětví, jsou již mnoho let podobné a často zahrnují přizpůsobení technologie pro integraci do stávající technologie. Co se však mění, je vývoj dostupných řešení. Svět se mění a vítězné řešení bude to, které umožní organizacím racionalizovat jejich činnosti, zvýšit úroveň ochrany životního prostředí a získat nabídku přizpůsobenou jejich obchodnímu modelu. Hlavní příčinou úniků a praskání potrubí je stárnoucí infrastruktura, která je běžně přetěžována rychle rostoucím počtem obyvatel. Města se rozšiřují rychlým tempem a předpokládá se, že do roku 2050 bude v městských oblastech žít 70 % světové populace, což s historicky nedostatečnými investicemi do výměn potrubí a řízení rozvodných sítí znamená, že budou horečně hledána řešení k zabránění těmto ztrátám vody. Plzeň

114 Jedna třetina vodárenských organizací po celém světě uvádí více než 40% ztráty čisté vody z důvodu úniků Celosvětově se jedna třetina pitné vody ztratí před tím, než je přivedena k zákazníkům, a přitom by tato ztráta mohla pokrýt potřeby milionů lidí po celém světě. [1] Tato neefektivnost neovlivňuje pouze provozní náklady vodárenských organizací a jejich neschopnost poskytovat uspokojivé služby zákazníkům, ale má také značný vliv na životní prostředí. Zdroje vody jsou nedostatečné a v roce 2025 bude nedostatek vody ovlivňovat život jedné třetiny světové populace. [2] Tato čísla jsou sama o sobě dostatečně šokující a dokládají důležitost ochrany životního prostředí a jsou také důvodem, proč vlády na celém světě vydávají nařízení, jejichž středobodem je trvale udržitelný rozvoj. Dalším faktorem, na který při řešení ztrát vody/neboli ztrátové vody (non-revenue water NRW) nesmíme zapomínat, je její chemické složení. Mnoho vodárenských organizací po celém světě začíná plně doceňovat důležitost přehledu a kontroly úrovní chemikálií potřebných k úpravě vody v reálném čase. Pro zajištění bezpečnosti zákazníků vodárenských organizací je životně důležité, aby rozvodná sít pracovala preventivním a proaktivním způsobem prostřednictvím nepřetržitého sledování. Když opustíme svět vody a vstoupíme do zasedacích místností správních rad, setkáme se s naléhavým a poněkud skrytým stresujícím faktorem, který řeší mnoho vodárenských organizací, a tím je úkol sestavit komplexní obchodní plán, který nastíní výhody rozhodujících investic. Mezi jinými faktory efektivity provozu, které zdůrazňujeme, nastiňuje tento dokument způsob, kterým mohou vodárenské organizace dosáhnout ročních úspor až 4,6 miliardy dolarů, pokud jde o vlastní ztrátovou vodu. Pokročilá analytika jak rozhodování na základě dat zlepší vaše podnikání Chytrá vodovodní síť je soustava plně integrovaných výrobků, řešení a systémů, které vodárenským organizacím umožňuje dálkové a nepřetržité sledování a diagnostiku problémů v síti. Umožňuje jim také transparentní a jisté splnění požadavků vládních nařízení a zásad v oblasti kvality vody a ochrany vodních zdrojů a také poskytuje zákazníkům informace a nástroje, které potřebují k informovanému rozhodování o způsobu chování a používání vody. Výhody vyplývající ze zavedení chytré vodovodní sítě včetně analytické soustavy, která zajišťuje sběr přesných dat, rozhodným způsobem přispívá k záchraně naší planety i úsporám ročního rozpočtu. Chytré vodovodní sítě mohou vodárenským organizacím pomoci při využívání tak náročného a cenného zdroje, jakým je voda. Celosvětově vodárenské organizace každý rok utratí téměř 184 miliard dolarů za náklady spojené s dodávkami čisté vody, z čehož 14 miliard dolarů připadá na náklady za energii pro čerpání vody ve stávajících vodovodních sítích. Tato čísla nezahrnují ztráty příjmů způsobené prasklým potrubím a jeho netěsnostmi. Inteligentní vodovodní sítě využívající chytrou správu dat sledují stav vodovodní sítě, mikrobiologické a chemické parametry vody a přispívají k vytvoření světa jako místa s vyšší trvalou udržitelností rozvoje. Kombinovaná hodnota těchto faktorů může být v konečném důsledku neocenitelná při zajištění čisté vody pro 1,8 miliardy lidí pijících znečištěnou vodu. Data: Zlepšení přesnosti vašeho systému při současném dosažení neocenitelných úspor pro životní prostředí i váš obchod. 114 Plzeň 2019

115 10 největších výhod, které může kompletní řešení chytré vodovodní sítě přinést vašemu obchodu 1. Zlepšené řízení úniků a tlaku Jedna třetina vodárenských organizací po celém světě uvádí více než 40% ztráty čisté vody z důvodu úniků. Schopnost přesně určit místo v síti, ve kterém může potenciálně docházet nebo ve kterém dochází k úniku, je životně důležité. Oblast, na kterou se často zapomíná, jsou úniky na straně zákazníků, avšak zavedením pokročilé technologie měření, jejíž citlivost jí umožňuje měřit nízké průtoky až 1 litr za hodinu, lze zjistit úniky, které nejsou ostatní měřidla schopna detekovat. Snížením množství uniklé vody mohou chytré vodovodní sítě snížit finanční částky vynakládané na výrobu/nákup vody, spotřebu energie nutnou k čerpání vody a úpravu vody pro distribuci. Velké i malé vodárenské organizace mohou těžit z výhod provozování chytré sítě bez ohledu na jejich přístup k investičním prostředkům, protože přizpůsobené obchodní modely mohou být uskutečněny v závislosti na dodavateli technologie. Pomocí hromadného připojení snímačů a pokročilé analytiky vodovodní sítě můžete získat plnou hodnotu investice v kompletním řešení chytré vodovodní sítě. Integrací dat a analytiky v celé organizaci docílíte značných provozních úspor automatickým ověřováním všech upozornění na úniky a také eliminací falešných upozornění. Největší platforma chytré vodovodní sítě na světě byla uvedena do provozu pro společnost Public Utilities Board (PUB) v Singapuru. Visenti, značka společnosti Xylem, uvedla ve spolupráci s PUB do provozu svoji platformu inovativní technologie View JAKO v městské oblasti Singapuru za účelem sledování systémů vodovodních sítí v reálném čase. Výsledkem použití této platformy je přístup k přesným datům ze snímačů v celé síti. Upozornění pomocí ů a vizualizace dat v reálném čase pomohly společnosti PUB identifikovat provozní nedostatky, provádět nápravná opatření a okamžitě vyhodnocovat výsledky těchto opatření. Každý rok unikne z městských vodovodních potrubí 32 miliard kubických metrů upravené vody. 2. Zlepšení efektivity provozu a údržby Úspora finančních prostředků, zvýšení efektivity provozu a aktivní ochrana životního prostředí jsou zprávy, které se dobře poslouchají jak uvnitř jednacích místností správních rad, tak i mimo ně, zvláště když zlepšení efektivity provozu přináší více než 2,1 miliardy dolarů. Kritická data poskytovaná komplexním řešením chytré vodovodní sítě umožňují dálkové řízení provozu, které může vést k automatizaci úkolů souvisejících s pravidelnou údržbou a provozem vodovodního systému, což má za následek zvýšení celkové efektivity. 3. Zlepšení přesnosti vašeho systému Použitím vhodné kombinace snímačů můžete zlepšit svůj program detekce úniků a snížit investiční náklady z důvodu použití menšího počtu snímačů v infrastruktuře. Použití kombinované analytiky dat k přesnější identifikaci a určení místa úniku umožňuje porovnání většího počtu datových souborů pomocí křížových odkazů za účelem eliminace falešných upozornění. Jsou také využívány potrubní hydrofonní snímače a snímače změn tlaku za účelem zjišťování přesnějších informací o místě úniku. Plzeň

116 Použití přesnějších dat přináší neocenitelné úspory nejen pro váš obchod, ale také pro životní prostředí. Měřidla starší 10 let mohou registrovat nízké průtoky s přesností nižší než 50 % 4. Poznejte životnost svých základních prostředků stanovení strategických priorit a přidělení investičních nákladů Využití nástrojů dynamického řízení základních prostředků může znamenat ve výsledku 15% úspory investičních nákladů díky tomu, že máte informace pro strategické přímé investice. Za účelem minimalizace rozdílu mezi požadovanými investičními náklady a dostupnou částkou pro financování musí mít vodárenské organizace přístup k přesným a spolehlivým datům, která jim pomohou pochopit vývoj stavu základních prostředků jejich sítě. Přesná data o síti umožňují vodárenským organizacím nejen mít přehled o dodávkách vody a poptávce po ní, ale také provádět kalkulace všeho, co s tím souvisí. Schopnost předvídat, kdy dojde k prasknutí potrubí nebo selhání čerpadla, zajistí, že investiční náklady nebudou vynaloženy dříve, než to bude nutné. Rozhodnutí o těchto investičních nákladech jsou častěji než dříve činěna na základě času: doba od uvedení základního prostředku do provozu spolu s jeho garantovanou životností, zda se jedná o inteligentní zařízení atd. Kromě toho má snížení poptávky po vodě za následek nižší namáhání vodovodní infrastruktury a tedy i delší životnost. Věděli jste, že? Každoroční náklady za energii pro čerpání vody ve vodovodních sítích bez chytré technologie dosahují 14 miliard dolarů. 5. Snížení spotřeby energie Pravidelný sběr přesných dat poskytuje vodárenským organizacím přesnou bilanci vody. Na druhé straně jim tato data umožňují podrobnější modelování poptávky po vodě, a proto mohou vyrábět a čerpat pouze požadované množství což v konečném důsledku znamená snížení spotřeby energie a vytvoření úspor současných nákladů na čerpání vody, které mohou odhadem dosáhnout částky 184 milionů dolarů. Přesná a častá data o síti umožňují dosažení efektivity při výrobě a distribuci vody a snížení produkce oxidu uhličitého, což větší vodárenské organizace běžně považují za jednu ze svých nejvyšších priorit při výběru dodavatele pro modernizaci jejich technologie. Nemusí se však vždy jednat o velké a dobře zavedené vodárenské organizace, které toto zvažují. Dochází také ke snížení počtu jízd vozidel, které byly dříve nutné při manuálním zaznamenávání výstupů. V mnoha zemích jsou v současnosti zaváděna vládní nařízení za účelem snížení emisí CO 2, proto může pořízení efektivního datového systému v mnoha případech znamenat současné dosažení různých podnikatelských cílů. 6. Jsou vaše měřidla poruchová? Zlepšete řízení své sítě! Nedostatek přesných dat často znamená, že vodárenské organizace nemají přehled o tom, která jejich měřidla nebo snímače měří přesně a která nikoli. Pokud tyto údaje nejsou přeneseny do vodárenské organizace, dochází k velkým ztrátám, co se týká vody i příjmů. Data, která hlásí technický stav koncových bodů sítě, zvyšují příjmy a efektivitu tím, že redukují počet jízd vozidel, která vodárny používají k identifikaci vadných nebo chybějících měřidel. V závislosti na velikosti vodárenské organizace může integrita dat zvýšit příjmy až o 20 %. 116 Plzeň 2019

117 Inteligentní sítě umožňují téměř v reálném čase zjistit technický stav sítě. Tento přesný způsob dohledu nad systémem se velmi liší od běžnějšího přístupu načítání na konci směny. U tohoto postupu jsou snímače na určitou dobu vyjímány ze sítě za účelem načtení dat a následně jsou vraceny zpět na různá místa v síti za účelem dalšího zaznamenávání. Nepřetržité a časté načítání a přenášení dat zajišťuje celodenní informace o síti, které poskytují vodárenským organizacím ucelený přehled o tlaku v síti a identifikaci přechodových změn, které mohou potenciálně způsobit katastrofické škody. Vodárenské organizace mají okamžitě k dispozici obrovské množství dat, která jsou však často uchovávána v nevhodných datových souborech v řadě různých týmů. Pokud jsou data i analytika integrovány do celé organizace, pak lze na základě těchto dat přijímat lepší rozhodnutí. Nástroje řízení základních prostředků mohou ročně ušetřit až 5 miliard dolarů Používání přesných dat k lepšímu řízení vaší chytré sítě snižuje riziko pokut vyplývajících z odpovědnosti vůči státním orgánům a také riziko značných právních důsledků plynoucích z incidentů způsobených zpětným tokem. Vodárenská organizace, která má k dispozici pravidelné informace o své vodovodní síti, má daleko vyšší šanci odvrátit tyto případy, protože systém řízený na základě dat funguje spíše aktivně než reaktivně. Přesný a efektivní automatizovaný systém sníží potřebu pracovních sil, tím pádem klesnou i mzdové náklady. Vodárenské organizace mohou ročně uspořit až 2,1 miliardy dolarů na mzdových nákladech a nákladech na vozidla. Přesná data přijatá ze sítě zajišťují správné určení místa úniku nebo stárnutí infrastruktury při zahájení práce a následně snižují počet činností v terénu a nároky na údržbu. 7. Odhad poptávky a zlepšení kvality vody Pokud má vodárenská organizace ucelený přehled o své vodovodní síti díky datům získávaným téměř v reálném čase, umožňuje jí to přesně odhadovat poptávku po vodě, což je čím dál tím důležitější faktor vzhledem k nedostatečnosti tohoto drahocenného zdroje. Odhad může být také usnadněn vytvářením hydraulických modelů s použitím dat o spotřebě/údajů z měřidel spolu s ostatními datovými soubory ze sítě pro lepší odhad předpokládané poptávky a řízení čerpání vody za účelem snížení spotřeby energie při současném zlepšení kvality vody. Bezpečnost zákazníků vodárenské organizace je velmi důležitá, proto je zajištění správného přenosu správných informací o zdravotní nezávadnosti vody naprosto nezbytné. Špičkový datový balíček může vodárenským organizacím ročně ušetřit až 5 miliard dolarů. Tato data vodárenským organizacím umožňují sledování jejich sítí v reálném čase a poskytují jim také možnost detekovat neobvyklé úrovně chemických látek a udržovat optimální teplotu a zabránit tak množení bakterií. Potíže detekce v reálném čase: inteligentní sledování vašich aktiv 8. Udržování dobrého jména Efektivní zachování dobrého jména vodárenské organizace je velmi důležité. Mezi faktory, které je pomáhají udržet, patří schopnost udržet nízké úrovně ztrátové vody, efektivní eliminace úniků, opravy prasklých potrubí a dosáhnout dobrých vztahů se zákazníky. Zajištění dobrého jména organizace vzhledem ke státním orgánům a stejně tak mezi zákazníky pomáhá eliminovat zbytečné náklady a zvyšuje možnosti příjmů a spokojenost zákazníků. Plzeň

118 9. Služby s přidanou hodnotou Zavedení dat do chytré sítě poskytuje nejen zvýšení příjmů prostřednictvím nárůstu efektivity, ale umožňuje vodárenským organizacím poskytovat také doplňkové služby, například v sociální oblasti. Chytré vodovodní sítě mohou přispět ke snížení nákladů na pojištění domácností a poskytovat monitorovací služby pro seniory a postižené osoby. 10. Zlepšení zákaznického servisu Chytrá vodárenská síť vybavená snímači pro sběr dat významným způsobem zlepšuje zákaznický servis a zkušenosti zákazníků. Podrobné, přesné a pravidelné informace odesílané zpět do vodárenské organizace umožňují vyhodnocování a odpovědi na dotazy v reálném čase. Je také možné tato data zpřístupnit zákazníkům prostřednictvím portálu, takže mají přístup ke svým účtům kdykoli a odkudkoli. Tím dochází ke zlepšení efektivity na straně zákazníka a snížení nákladů na styk se zákazníky. Věděli jste, že? Jedna vodárna v Kapském Městě dosáhla po zavedení řízení tlaku úspor ve výši 5 milionů dolarů. Obchodní případ: vyřešen Světová populace se zvětšuje nebývalým tempem a důsledky tohoto vývoje jsou navíc umocněny zjevnými změnami klimatu, které se projevují po celé zeměkouli. Společenské komunity, ve kterých žijeme, nejsou ovlivňovány pouze jimi, ale také stavem rozvodných sítí, který zásadně ovlivňuje náš každodenní život: energie a voda. Hlavním rozdílem mezi těmito faktory je, že některé z těchto problémů nemůžeme ovlivnit, zatímco jiné ano. Na stárnoucí infrastrukturu mít vliv můžeme. Špičkové technologie dostupné na trhu s rozsáhlým pokrytím, dlouhá životnost základních prostředků a bezpečný, garantovaný přenos přesných a podrobných dat umožňuje dosažení inteligentních řešení. Nyní nastal čas na změnu a zavedení řešení současných praktických problémů, přičemž budoucnost prověří tyto životně důležité sítě pro příští generaci. Celosvětová směrnice ke snížení emisí CO 2 do roku 2020 je jasnou výzvou pro vodárenské organizace k zavedení chytrých vodovodních sítí, protože se jedná o dlouhodobé řešení zahrnující potřeby distribučních systémů a životního prostředí, přičemž současně garantuje finanční úspory při plynulém provozu. Ochrana tohoto cenného zdroje při současném provádění inteligentních obchodních rozhodnutí může být zajištěna vytvořením partnerského vztahu mezi lidmi a technologií. Výhody jsou tak zřejmé, že jedinou nevýhodou chytrého řešení vodovodních sítí by bylo jej nezavést. Odkazy [1] [2] Plzeň 2019

119 Marta Lozano Toyos, vonroll hydro (cz) s.r.o. ZEROWATERLOSS.WORLD Vize s budoucností Množství vody na naší planetě je od jejího vzniku stejné. Pokud je člověk tvořen z více než 80 % vody, je to stejná voda, která byla základem života dinosaurů a kapradin před miliony let. Někdo může kapitolu ZEROWATERLOSS.WORLD v tomto bodě uzavřít a hledat dinosaura ve svém vlastním těle, ale přesto by se jeho myšlenky vždy točily kolem vody jako základu a nositele života. Okamžitá reflexe by nám však ukázala, že skutečnost není tak jednoduchá a že naše závislost na vodě by se neměla omezovat na dostupné množství, ale také na její kvalitu a způsob distribuce. Je nutno si klást otázky: Jakou vodu používáme? A jaká je cena za dobrou vodu? Může mít voda vůbec cenu? Má se s bazénovou vodou zacházet stejně jako s vodou na vaření a sprchování? Po letech řešení těchto otázek vypracovala společnost vonroll hydro prohlášení o poslání ZEROWATERLOSS.WORLD a vytvořila tak základ pro obnovu svého průmyslu. Výrobci komponent infrastruktury pro zásobování vodou mají za a před sebou bouřlivou historii a mnoho výzev. Odvětví, které v posledních desetiletích dosáhlo solidních výsledků, se v posledních letech potýká s rostoucími obtížemi. Známá jména byla zakoupena investičními fondy nebo skupinami, nebo jsou dnes k prodeji. Jiní pokouší své štěstí tím, že půjčují své jméno asijským výrobkům, aby vypadaly jako evropské. Obecně se jedná o pokus o zvládnutí krize v sebevědomí našeho průmyslu pomocí tradičních přístupů řízení podniku. Pozornost je kladena na měřítka, porovnávání a úspory. Důraz je kladen na výrobky a sledování konkurence, ale ve skutečnosti ne na téma, které je zásadně důležité, na vodu. Společnost vonroll hydro se také musela naučit, že nejlepší potrubí nebo nejmodernější hydrant není samoúčelným cílem, nýbrž součástí většího úkolu, konkrétně spolehlivého přísunu vody v prvotřídní kvalitě. Zde má infrastruktura svůj počátek a na tento cíl je nutno se znovu zaměřit. ZEROWATERLOSS.WORLD je globální výzva. Léto 2003 bylo první, kdy se ukázalo evropským zemím bohatým na vodu, jak zranitelné jsou základy naší kvality života a loňský rok 2018 osvěžil (rádoby potlačené) vzpomínky. Všude byly pozorovány klesající hladiny podzemní vody. Významná část světové migrace může být přisouzena rostoucímu nedostatku vody a konfliktům spojeným s kontrolou vodních zdrojů. Hlavní příčinou rostoucího nedostatku vody jsou kromě klimatických změn také růst populace, nároky na životní úroveň, nadměrné vykořisťování a ignorace. Obrazy mizejícího Aralského moře jsou dobře známy: kotviště lodí uprostřed pouště. Tyto problémy jsou ale v jiném světě, někde v Asii, takže nás nezajímají. Asi. V novozélandských novinách z 9. Března 2019 se pod názvem Austrálie bojuje za poslední kapku uvádí, že největší říční systém na kontinentu je ohrožen velkými farmami a Austrálie se nám už nezdá tak daleko... Sama jsem několikrát zažila, jak v zemích, které získávají vodu pomocí energeticky náročných odsolovacích zařízení, se ztratí více než 50 % pitné vody na cestě ke spotřebitelům. Protože však úbytek vody v oficiálních statistikách a zprávách představuje pouze %, nepřijímají se žádná opatření: 50 % ZTRÁT VODY je problém ztráty tváře. Zdá se, že malé strukturované a kontrolované Švýcarsko nemá jako studna Evropy žádné problémy s vodou. Je si také vědomo důležitosti údržbářských prací a včasné obnovy a voda má správnou cenu. Ale to moc nepomůže, pokud (jak se stalo v roce 2003) je více či méně nařízen odtok z nádrží, jinak uschne obilí v Lombardii. Voda je jedinečné zboží. Pokud ji máte dost, nestojí nic, když je jí málo, vznikají konflikty a vedou se války. Zabránění budoucího hromadného utrpení začíná dnes: respektem k základům našich životů. Plzeň

120 ZEROWATERLOSS.WORLD chce přispět k tomu, že dá vodě takový význam, jaký má. Základem pro budoucí bezpečné zásobování vodou je software HYDROPORT, vizualizační a inventarizační nástroj vyvinutý inženýry vonroll infratec v Emmenbrücke a v Krakově, který pomocí technologie ORTOMAT MTC hlásí úniky vody, manipulaci a problémy s kvalitou vody, rovněž znázorňuje stav údržbářských prací. HYDROPORT je navržen tak, aby bylo možné na tomto portálu plánovat, řídit průtoky a mnoho dalšího. Přitom nejde o prodej výrobků vonroll, ale o to, aby se ZEROWATERLOSS stala světovou realitou. V popředí stojí náš příspěvek pro zajištěnou a čistou vodu jako základu veškerého života na naší planetě, a nikoliv maximalizace zisku nějakého inovativního výrobce. Tomu odpovídá, že HYDROPORT je otevřený pro všechny výrobky všech výrobců na celém světě. Pro země, kde je infrastruktura považována za státní tajemství, existují samostatné lokální verze HYDROPORTU. Všechna data HYDROPORT patří příslušnému zákazníkovi a nebudou ZEROWATERLOSS.WORLD shromažďována, ani používána pro obchodní či další účely. ZEROWATERLOSS není zdarma. Vyžaduje vůli odpovědných osob volit kvalitu. Poté, co stávající Světová obchodní organizace a obchodní dohody, vnitrostátní a místní rozpočtová pravidla upřednostňují nízkonákladová řešení (a přitom nakupují dlouhé transportní cesty a komplexní logistiku), je třeba v této oblasti vynaložit velké úsilí na zvýšení informovanosti a přesvědčování. Světské motto lakomost je v pohodě je v opozici proti udržování hodnot kvality a kultury vody, i když je nelze jednoduše vyjádřit ve výběrových řízeních a zadávacích podmínkách. Zapojme se dnes do ZEROWATERLOSS.WORLD, aby také naše generace vnoučat měly k dispozici nezávadnou vodu. 120 Plzeň 2019

121 Ing. Marie Dejová, Ing. Jiří Komínek, Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. Zajištění dodávky pitné vody při blackoutu u společnosti Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. Úvod Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. coby největší vodárenská společnost v Moravskoslezském kraji zásobují pitnou vodou více než obyvatel. Mimo hlavní činnost výroby a dodávky pitné vody a odvádění a čištění odpadních vod zajišťují také při krizových stavech a mimořádných událostech nouzové zásobování vodou (opatření vyplývající z krizového plánu Moravskoslezského kraje). Z tohoto důvodu jsme byli vyzváni k vypracování Plánu krizové připravenosti, jehož součástí je analýza rizika. Při zpracování analýzy rizik a jejich dopadu na výrobu a dodávku pitné vody a zajištění nouzového zásobování vodou byl jako jedno z významných rizik definován plošný výpadek dodávky elektrické energie, tzv. blackout. Vzhledem k závažnosti možných následků blackoutu bylo přistoupeno v roce 2014 k přípravě Plánu pro blackout. Jeho vyhotovení bylo rozděleno do 4 fází: Posouzení provozních objektů. Inventarizace mobilních elektrocentrál. Zajištění pohonných hmot. Vypracování Plánu pro blackout. Je potřebné zdůraznit, že náš Plán pro blackout vychází z předpokladu obnovy dodávky elektrické energie v časovém horizontu 24 hodin od jejího přerušení. Tento časový údaj byl využit jak při hodnocení dopadu blackoutu na jednotlivé objekty, tak při určování opatření k zajištění dodávky elektrické energie na jednotlivých objektech. Posouzení provozních objektů s cílem určit lokality k osazení elektrocentrál Posouzení provozních objektů z hlediska jejich významu a zajištění při výpadku dodávky elektrické energie proběhlo dle okruhů působnosti naší společnosti ve 3 oblastech: Oblast zdrojů pitné vody a úpraven vod a navazujícího centrálního distribučního systému Ostravského oblastního vodovodu (dále jen OOV ) Základ zásobovacího systému OOV tvoří 3 centrální úpravny povrchové vody, které vyrábějí 95 % veškeré naší produkce pitné vody (ÚV Podhradí u Vítkova, ÚV Nová Ves u Frýdlantu a ÚV Vyšní Lhoty). Tyto úpravny jsou vybaveny stacionárními dieselagregáty příslušného výkonu s automatickým startem. V pravidelných intervalech probíhají provozní zkoušky těchto dieselagregátů, jejich provozní nádrže jsou udržovány na plném objemu. Do koncových vodojemů systému OOV se voda z centrálních úpraven dopravuje převážně gravitačně. Jediná dvě významnější čerpání pitné vody v rámci systému OOV jsou výtlak z ÚV Podhradí do VDJ Vítkov a výtlak z ÚV Nová Ves do VDJ Čeladná. Obě čerpací stanice se nacházejí na úpravnách vod a lze je v omezené míře provozovat s využitím již zmíněných stacionárních dieselagregátů. Plzeň

122 K osazení mobilních elektrocentrál byly určeny další 4 objekty OOV, související s výrobou pitné vody 3 lokální úpravny vody a jedna čerpací stanice. U několika čerpaných lokalit existuje alternativa přemanipulace na alternativní gravitační zásobování z jiného zdroje (obvykle pod nižším provozním tlakem). Venkovním přípojným místem pro možné napojení elektrocentrály s integrovaným odpojovačem od rozvodů z veřejné sítě jsou vybaveny i další provozní objekty OOV. V Plánu pro blackout nejsou vzhledem k velikosti navazujícího spotřebiště, či velikosti disponibilní akumulace řešeny. Oblast přímého zásobování obyvatelstva pitnou vodou, zahrnující ČS a ATS na rozvodných vodovodních sítích Objekty ČS a ATS na vodovodních sítích byly posouzeny z hlediska počtu zásobovaných odběratelů, průměrných denních odběrů a velikosti akumulace předřazené spotřebišti, tedy z pohledu předpokládané délky zajištění dodávek pitné vody z těchto akumulací bez potřeby jejich doplňování. Proběhlo jejich rozčlenění celkem do 4 kategorií. ČS a ATS kategorie I. a II. (celkem 15 objektů) jsou určeny k osazení mobilního náhradního zdroje elektrické energie. Do kategorie III. spadají lokality se zajištěním spotřebiště z akumulace v rozmezí hodin, případně menší spotřebiště, v jejichž případě by bylo postupováno dle Plánu nouzového zásobování pitnou vodou. Kategorii IV. představují lokality s akumulací pitné vody dostatečnou na dobu delší než 24 hodin, případně objekty sloužící pouze k havarijnímu čerpání. Tyto nejsou v Plánu pro blackout řešeny. Z celkového počtu téměř 730 tisíc odběratelů SmVaK Ostrava a.s. je přibližně pouze 175,2 tisíc (24 %) závislých na čerpané vodě. Spuštěním Plánu pro blackout bude pokryta dodávka vody pro 154,2 tisíce spotřebitelů. V režimu nouzového zásobování bude zbývajících 21 tisíc spotřebitelů. Oblast odvodu a zpracování odpadní vody, obsahující kanalizační sítě a čistírny odpadních vod Dlouhodobější výpadek elektrické energie se v této oblasti projeví u tlakové kanalizace, kanalizačních čerpacích stanic a na chodu čistíren odpadních vod. V případě tlakové kanalizace je u většiny odkanalizovaných nemovitostí kapacita čerpacích šachet dostatečná na dobu 24 hodin. Ovšem akumulační kapacita jímek u kanalizačních čerpacích stanic (JAKO) na síti je maximálně na dobu 6 hodin, přičemž některé z nich jsou vybaveny stacionárním náhradním zdrojem, mezi dalšími by byly dle potřeby přesunovány mobilní elektrocentrály, část je vybavena bezpečnostními přepady. Co se týká provozuschopnosti čistíren odpadních vod, uvádíme, že čtyři velké čistírny odpadních vod ČOV Opava, Orlová, Karviná a Havířov mohou pracovat v tzv. ostrovním režimu, dalších 9 ČOV je vybaveno náhradním zdrojem elektrické energie, ať už stacionárním nebo je určen mobilní, který bude na ČOV osazen, jiné mají dostatečně velkou akumulaci a u ostatních bude docházet alespoň k mechanickému čištění odpadních vod. Logickým důsledkem blackoutu bude výrazný pokles produkce odpadních vod a lze tedy předpokládat, že akumulační kapacita jímek vyjádřena v čase bude vyšší. Inventarizace mobilních elektrocentrál v majetku společnosti Dalším krokem po určení lokalit k osazení náhradních zdrojů elektrické energie byla inventarizace mobilních elektrocentrál, kterými provozní střediska společnosti disponují. Jejím výsledkem bylo přiřazení náhradních zdrojů (z hlediska jejich výkonových parametrů) konkrétním provozním objektům a k určení skupiny objektů, jejichž chod nejsme z našich zdrojů schopni zajistit. Proto jsme se obrátili na oddělení pro krizové řízení Krajského úřadu Moravskoslezského kraje s požadavkem na zajištění vhodných náhradních zdrojů a požadované elektrocentrály byly zahrnuty do Plánu nezbytných dodávek. Celkový počet náhradních zdrojů určených pro řešení blackoutu v oblasti zásobování pitnou vodou je 22 mobilních (s výkonem v rozmezí 3 73 kva) a 4 stacionární ( kva) a na objektech pro odvod a čištění odpadních vod 18 mobilních (5 100kVA) a 7 stacionárních ( kva). 122 Plzeň 2019

123 Zajištění pohonných hmot Základní podmínkou provozuschopnosti při blackoutu je ovšem dostatek pohonných hmot pro zajištění chodu jednotlivých stacionárních i mobilních elektrocentrál, k jejich rozvozu na místo určení, k následnému rozvozu samotných pohonných hmot či případně k zajištění operativní komunikace. Již v roce 2014 se proto naše společnost rozhodla instalovat v jednom z našich provozních areálů mobilní čerpací stanici PHM s naftou s úmyslem zajistit si v této oblasti částečnou soběstačnost. Tato čerpací stanice PHM je využívána při běžném provozu pro potřeby naší techniky. Je však stanovena tzv. pevná (nepodkročitelná) zásoba, tedy objem, který musí být v mobilní čerpací stanici zachován právě pro případ plošného výpadku elektrické energie. Na lokalitě jsou také uloženy v dostatečném množství přenosné obaly na rozvoz nafty. Z vlastních zásob nafty pokryjeme při blackoutu necelých 24 hodin, co se týče benzínu je situace horší, přičemž v případě krizového stavu bude nutné mít možnost tankovat pohonné hmoty na veřejných čerpacích stanicích PHM nejen pro zajištění dalšího chodu dieselagregátů a mobilních elektrocentrál, ale také pro provoz vozidel sloužících k nouzovému zásobování vodou ve spotřebištích. Přehled veřejných čerpacích stanic vybavených náhradními zdroji elektrické energie v okolí našich provozních objektů je rovněž součástí Plánu pro blackout. Otázkou zůstává, zda nám bude tankování PHM na čerpacích stanicích (vybavených DA) v průběhu krizového stavu umožněno, zda bude nějakým způsobem řešeno přednostní právo našich firemních automobilů, případně jakým způsobem bychom mohli na místě prokazovat oprávněnost k čerpání PHM nejen do nádrží, ale i přenosných obalů. V současné době disponujeme informacemi ze strany složek krizového řízení kraje, že se touto problematikou zabývají. Vypracování Plánu pro blackout Po ukončení přípravných fází jsme přikročili k vypracování Plánu pro blackout, Bylo zřejmé, že musí obsahovat jasné instrukce umožňující provozuschopnost i bez přístupu k informacím z běžně využívaných softwarových aplikací, bez přenášených údajů z provozních objektů, bez telefonického spojení a který bude distribuován na jednotlivá provozní střediska. Mimo jiné tedy obsahuje tyto body: Organizační struktura řízení a vazby na orgány krizového řízení, krizový management. Operativní komunikace, zajištění vstupních informací pro následné řízení provozu. Pokyny pro rozvoz elektrocentrál na objekty (určení polohy objektu, mapky s vyznačením objektu, místo stálého uložení elektrocentrály, osoby zodpovědné za rozvoz i připojení, způsob připojení elektrocentrály). Pokyny pro rozvozy PHM (určení tras a množství nafty na jednotlivé objekty, doby rozvozu, trasy zakreslené v mapách). Mapové podklady. Cvičení Blackout 2018 V říjnu loňského roku proběhlo utajované cvičení Blackout 2018 s cílem prověřit naši akceschopnost a ověřit funkčnost vypracovaného plánu. Scénář cvičení zněl: Došlo k poškození významné distribuční trafostanice; regiony Vítkovska a Novojičínska se ocitly bez dodávek elektrické energie; není znám čas potřebný k opravě zařízení a obnovení dodávek elektřiny z veřejné sítě. Plzeň

124 Do cvičení, které probíhalo v intervalu od 7:40 do 17:00, aniž byl konečný čas účastníkům předem znám, bylo zahrnuto 10 provozních objektů pro výrobu a dodávku pitné vody a čištění odpadních vod, včetně centrálního vodohospodářského dispečinku v Ostravě. Po uplynutí 2 hodin od vyhlášení cvičení byla přerušena komunikace s cílem simulovat výpadek provozu sítě mobilního operátora. Úkoly vyplývající z plánu pro Blackout zajišťovalo 35 lidí ze 7 provozních středisek. Průběh cvičení prokázal akceschopnost jednotlivých složek při rozsáhlém výpadku elektrické energie. U žádné lokality nedošlo k přerušení dodávky pitné vody. Dále byl vyzkoušen přechod a dlouhodobější provoz centrálního vodohospodářského dispečinku na stacionární dieselagregát. Objevilo se samozřejmě také několik problémů, které se si vyžádali následně provedení technických opatření a aktualizaci Plánu pro blackout. Závěr I v budoucnu bude naše společnost pokračovat v přípravě na krizové situace, například postupným nákupem nových (či obměnou stávajících) náhradních zdrojů elektrické energie, přípravou dalších opatření, která zlepší naši akceschopnost připravovaná standardizace nákupu elektrocentrál, zvyšování znalostí a procvičování reakcí našich zaměstnanců, vybudování dalších přípojných míst pro náhradní zdroje elektrické energie na provozních objektech. Krizová komunikace se složkami krizového řízení a naší společností (samotné vyhlášení krizového stavu jako je blackout a následné předávání pokynů) i již zmiňovaná otázka dostupnosti PHM na veřejných čerpacích stanicích, to jsou ovšem podněty, jejichž řešení překračuje naše možnosti a bude potřebné je koordinovat z úrovně vyšších složek krizového řízení. Nelze ani zdaleka očekávat, že tak závažný krizový stav jako blackout proběhne díky naší přípravě hladce a bez následků, ale věříme, že nezůstaneme ochromeni a zpracovaný Plán pro blackout nám pomůže na nastalou situaci adekvátně zareagovat, poskytne prostor k řešení možných komplikací vzniklých v důsledku blackoutu a budeme schopni jeho následky minimalizovat. 124 Plzeň 2019

125 Ing. Tomáš Žitný, Vodovody a kanalizace Mladá Boleslav, a.s. 5 let zkušeností z provozování skupinového vodovodu Mladá Boleslav s vyloučením chemické dezinfekce Abstrakt Skupinový vodovod Mladá Boleslav zásobuje v současné době pitnou vodou 72 tisíc obyvatel. Při výrobě a distribuci pitné vody nejsou od prosince 2014 používány žádné dezinfekční prostředky. Zkušenosti z provozování jsou pozitivní a potvrzují udržitelnost tohoto způsobu péče o veřejné vodovody. Úvod Naše společnost vlastní a provozuje vodovodní systémy na území okresu Mladá Boleslav, do kterých je dodávána převážně velmi kvalitní voda z podzemních zdrojů, velká část okresu leží v chráněné oblasti přirozené akumulace podzemních vod Severočeská křída. První myšlenky o změně způsobu zdravotního zabezpečení pitných vod jsou již z roku V posledních 5 letech došlo k významnému rozšíření skupinového vodovodu Mladá Boleslav (dále jen SVMB) v jeho jižní a východní části připojením dalších obcí, které byly zásobovány z lokálních zdrojů s nevyhovující kvalitou či malou vydatností, nebo o vodovody nově vybudované. Rozšíření vodovodního systému je vždy významným zásahem z hlediska udržení kvality dodávané pitné vody a probíhalo pod naší důkladnou kontrolou. S odstupem několika let stále více oceňuji význam spolupráce se Státním zdravotním ústavem (SZÚ) a pracovníky DVGW Technologiezentrum Wasser (TZW) z Drážďan v období Naprosto přesně se při provozování vodovodů bez používání dezinfekčních prostředků potvrzují principy, které nám pracovníci TZW vysvětlovali a které měli ověřené letitými zkušenostmi z fungování vodovodů v Německu, a i v jiných zemích v Evropě. Pravdou je, že bylo nutné změnit mylné představy o fungování biologických procesů ve vodovodním systému, které jsme automaticky v minulosti přejímali od svých předchůdců. Stručně o minulosti Od roku 2010 jsme ověřovali ve spolupráci se SZÚ (MUDr. František Kožíšek, CSc., a jeho kolegové) způsob provozování bez používání dezinfekčních prostředků na 4 malých vodovodech a na jaře roku 2012 jsme spolupráci rozšířili o kontakt s pracovníky německého výzkumného pracoviště DVGW Technologiezentrum Wasser (TZW) Karlsruhe pobočka Drážďany a zahájili jsme práce na projektu ověření možnosti ukončit dávkování dezinfekčních prostředků na SVMB. SZÚ pro nás vykonával nenahraditelnou funkci koordinátora projektu a trpělivého poradce. Projekt trval téměř 3 roky, v jeho průběhu jsme byli nuceni realizovat některá technická opatření (opravy vodorovných hydroizolací na nádržích dvou hlavních vodojemů) a byl zdárně zakončen v závěru roku Od té doby nejsou na SVMB a některých menších vodovodech (naše společnost pečuje kromě SVMB o dalších 40 menších vodovodů) používány při výrobě a distribuci žádné dezinfekční prostředky. SVMB lze stručně charakterizovat takto: vodovod zásobuje 72 tisíc obyvatel v 77 městech, obcích či jejich místních částech, roční výroba vody kolem 4,3 mil. M 3, z toho voda nefakturovaná činí cca 9 %, celková délka vodovodní sítě je 520 km (bez vodovodních přípojek), z toho přivaděče mají 119 km, Plzeň

126 v prameništi je jímána podzemní voda systémem 12 vrtů hloubky až 150 m s napjatou hladinou, surová voda z prameniště obsahuje mírně zvýšené koncentrace Fa a Mn, které jsou snižovány na otevřených pískových filtrech v úpravně vody s maximálním výkonem 280 l/sec, na vodovodu je 16 vodojemů o celkovém objemu m 3, 12 přečerpacích či tlakových stanic. Ohlédnutí za pěti lety péče o vodovod V průběhu minulých 5 let se na SVMB stalo velmi mnoho událostí (ostatně asi jako na každém větším vodovodu v této době), které mohly negativně ovlivnit kvalitu dodávané pitné vody. Tyto události jsem si rozdělil do několika kategorií podle typu příčiny a budu se jimi ve svém příspěvku podrobněji zabývat. 1. Vliv zaměstnanců provozovatele při realizaci oprav havárií a dalších provozních zásahů na síti Počet havárií a poruch na vodovodní síti se z důvodu pokračující obnovy vodovodního systému pozvolna snižuje, ale stále je jich ve srovnání se západními zeměmi hodně. Na SVMB opravujeme v průměru jednu havárii či poruchu denně, k těmto činnostem je nutné připočítat ještě připojování nových odběratelů, pravidelné čištění vodojemů, proplachy sítě apod. Všechny tyto zásahy mohou negativně ovlivnit kvalitu dopravované vody. Velmi důležité je, aby všichni pracovníci, kteří jakýmkoli způsobem zasahují do vodovodního systému, byli pravidelně v této problematice školeni a vedoucí pracovníci byli schopni posoudit a vyhodnotit rizikovost jednotlivých zásahů na síti a přijmout potřebná opatření. Například pokud při opravě havárie dojde k vniknutí vody z výkopu do vodovodního potrubí nebo je v místě havárie porušena kanalizace, musí mistr provozu, který to má na starost, přijmout jiná opatření nežli při opravě běžné poruchy. Obr. 1 Příprava potrubí na provedení vysazení odbočky 300/300 mm. 126 Plzeň 2019

127 Ačkoli se jedná o velké množství zásahů do vodovodu, jsem přesvědčen, že v této oblasti se dají rizika minimalizovat a nehrozí zde ve srovnání s dalšími vlivy největší nebezpečí pro zhoršení kvality vody. Tyto činnosti vykonávají pracovníci provozovatele, kteří jsou školeni, mají ke své práci určitý vztah (v naší společnosti pracuje stále velké množství vodařů-srdcařů) a většinou jsou prováděny opakující se činnosti, na které se lze připravit. Za uplynulých 5 let jsme neřešili žádný případ, kdy by bylo nutné po opravě havárie či jiném zásahu do vodovodu našimi zaměstnanci přijímat mimořádná opatření nebo obnovovat dávkování dezinfekčních prostředků. Důležité je důsledné rozdělení profesí (lidí i technických prostředků) mezi pitnou a odpadní vodu. Například vozidlo údržby nemůže sloužit pro údržbu čerpacích stanic jak na pitné vodě, tak na odpadní vodě, ve společnosti máme provozy rozděleny na pitnou a odpadní vodu. Při provozování jsme také řešili u malých vodojemů, které doposud neprošli rekonstrukcí, průnik cizích látek do vodní komory. Může jít o netěsnost vodorovných izolací pro dešťovou vodu, do potrubí odvětrání se dostal slimák nebo před zimou se trhlinou v konstrukci vodojemu nad vodní hladinu přesunula slunéčka sedmitečná, která po uhynutí padala na hladinu a vodu kontaminovala. Šlo vždy o nárůst počtu kolonií nebo o přítomnost jednotek koliformních bakterií, příčina byla vždy nalezena a stav napraven. Je nutné říct, že vodojemy jsou nejrizikovější částí vodovodních systémů z hlediska možné kontaminace a je potřeba jejich stavu věnovat maximální pozornost. Naše zkušenosti využíváme při přípravě projektů rekonstrukcí vodojemů a při vlastní rekonstrukci. Z každé zdařilé rekonstrukce vodojemu mám velkou radost. 2. Vliv realizace vlastních investic a oprav prováděných dodavateli Vodovodní síť (i přes více jak dvě desítky let probíhající obnovy) je v mnoha částech stále dožitá a v nevyhovujícím technickém stavu, to se týká i objektů, jako jsou vodojemy a čerpací či přečerpací stanice. Z toho důvodu jsou na vodovodu realizovány každoročně velká množství akcí. Jde o výměny dožitých či poruchových řadů (zejména v koordinaci s městy a obcemi při rekonstrukcí komunikací) o výstavbu nových propojovacích či posilovacích vodovodních řadů, o rekonstrukce objektů vodojemů a čerpacích stanic. U těchto akcí je naše společnost investorem a je schopna se při přípravě staveb na zásahy do fungujícího vodovodu připravit. Naprosto nezbytné je, aby se vedoucí pracovníci provozu aktivně účastnili vypracování projektů, do kterých je nutné zapracovat zásady zásahů do stávajícího vodovodu či zásady připojení nových řadů na ty stávající. Velmi důležité je upravit kladečská schémata a způsob výstavby tak, aby každý nový vodovod před jeho zapojením do systému byl řádně odtlakován, byla na něm provedena zkouška průchodnosti volným nástrojem a následně vydezinfikován a odebrány vzorky. Tyto zásady máme zpracovány v technických podmínkách pro realizaci vodohospodářských staveb, které jsou nedílnou součástí každého projektu. Další podmínky týkající se této problematiky máme zapracovány ve smluvních podmínkách s dodavateli nebo je obsahuje zadávací dokumentace pro výběr dodavatele. Protože je naše společnost u těchto akcí investorem, je schopna aktivně ovlivňovat způsob zásahů do vodovodní sítě. Pravdou je, že zásahy tohoto typu mají mnohem závažnější dopady na udržení kvality pitné vody ve vodovodní síti nežli běžné provozování či opravování havárií. Ze všech událostí, kdy jsme v předchozích 5 letech řešili zhoršení kvality dodávané pitné vody (zvýšení počtu kolonií, nálezy koliformních bakterií), patří realizace investic a dodavatelských oprav k nejčastějším. Uvedu několik příkladů: Obec Ctiměřice (150 obyvatel) v naší spolupráci vybudovala nový vodovod (doposud v obci vodovod nebyl), který byl připojen krátkým přivaděčem na SVMB. Ačkoli obyvatelé obce naléhali na starostku, aby vodovod vybudovala, otáleli pak s napojením a po uvedení vodovodu do provozu na něj bylo připojeno málo odběratelů (myslím si, že to je obvyklý průběh i na jiných místech). Několik měsíců jsme se potýkali se zvýšenými počty kolonií, bylo nutné opakovaně realizovat proplachy vodovodu a pravidelně hlídat kvalitu laboratoří. V tomto případě jsme si ukázkovým způsobem vyzkoušeli, jak je nutné u nových vodovodních řadů trpělivě vyčkat, nežli se vybuduje na stěnách vodovodního potrubí stabilní biofilm. Po několika měsících se situace s kvalitou pitné vody stabilizovala a nyní provádíme pouze standardní vzorkování. Lepší výsledky jsou dosahovány u vodovodů budovaných z tvárné litiny s cementovou vystýlkou. Plzeň

128 Po rekonstrukci zemního vodojemu (400 m 3 ) a sanaci vodní komory jsme museli opakovat dezinfekci vodní komory pro zvýšené počty kolonií. Po cementaci úseku ocelového vodovodního potrubí DN 600 mm jsme museli opakovat dezinfekci potrubí z důvodu zjištění většího počtu kolonií, u větších profilů potrubí je provedení účinných proplachů složitější nežli u menších profilů. Je potřeba ale říct, že jsme tyto situace vždy zvládli zavedením systému opakovaných proplachů sítě, zvýšeným dohledem laboratoře a nebylo nikdy nutné přistoupit třeba i ke krátkodobému dávkování dezinfekčních prostředků, to by ostatně stejně podle našich zkušeností nemuselo vést k dobrému výsledku. Obr. 2 a 3 Volný nástroj pro provedení zkoušky průchodnosti potrubí DN 300 mm, zakončení zkoušky průchodnosti. 3. Vliv realizace investic cizích investorů Zkušenosti s developery nebo stavebními firmami jsou různé, ale musím říct, že jsou převážně negativní. Některé stavební firmy pracující na soukromých projektech zaměstnávají montéry vodovodů, kteří to dělají poprvé a ani nemluví česky. Téměř trvalý dohled nad realizací nových vodovodů a následné zkoušky průchodnosti jsou pak nutností. Uvedení do provozu mnohokrát bývá běh na dlouhou trať. Řešit situaci až při výstavbě je mnohokrát pozdě, protože to narazí na nedostatek peněz v rozpočtu na opatření chránící kvalitu vody. Je tedy nutné již ve fázi projekční přípravy zapracovat do projektu tyto zásady a následně trvat na jejich dodržování. Je nutné trvat na tom, že pokud nebyl nový vodovod za naší přítomnosti odzkoušen podle našich požadavků a odběry vzorků neprovedla naše laboratoř, není možné jej propojit s našimi systémy. Na druhou stranu musím říct, že naše pravidla již několik let neměníme a investoři, kteří v okrese působí opakovaně, si na ně zvykli a zdá se, že i v této oblasti se situace zlepšuje (doufám, že jsem to teď nezakřikl). Závěr Uvedení projektu bezchlorového hygienického zabezpečení pitné vody do života nám dalo mnoho poznatků a hlavně nám umožnilo lépe pochopit pravidla fungování biologických procesů ve vodovodním systému vodovodů a tedy se i lépe rozhodovat při vzniku nestandardních situací nebo odpovědněji posuzovat rizika. Pět let provozování nás předčilo o tom, že je možné při dodržování nastavených pravidel takto trvale vodovody provozovat a dodávat zákazníkům kvalitní a přírodní vodu, v případě SVMB i vhodnou pro přípravu kojenecké stravy. V období před rokem 2000, kdy jsme se již snažili omezovat dávky chloru před distribucí vody do spotřebiště, jsme spotřebovávali na úpravně vody Rečkov 6 lahví (náplň 45 kg) plynného chloru za měsíc, tedy celkem kg chloru za rok. 128 Plzeň 2019

129 Pokud pominu úsporu nákladů za nákup, dovoz a péči o chlorovací zařízení, cením si nejvíce toho, že se nemuselo toto množství chemické látky vyrobit a nemuselo být dávkováno do vody, kterou naši zákazníci pijí. Velkou radost a zadostiučinění nám v loňském roce udělaly výsledky testování kohoutkové vody v jednotlivých krajských městech naší republiky, které realizovala internetová televize Stream ve spolupráci s laboratoří Aquatest a.s. Město Mladá Boleslav není největším městem ve Středočeském kraji a odběry vzorku na místním magistrátu byly odebrány omylem a zcela bez našeho vědomí. V testování naše voda zvítězila, ale je potřeba říct, že všechny testované kohoutkové vody dopadly velmi dobře. Jsem přesvědčený, že v České republice existuje mnoho veřejných vodovodů, které by mohly dodávat zákazníkům pitnou vodu bez použití dezinfekčních prostředků a rád bych touto cestou povzbudil ty společnosti, kteří o tom přemýšlí, aby se nebály a vydaly se touto cestou, stojí to za to. Podrobnější informace o této problematice lze získat na webových stránkách Státního zdravotního ústavu ČR Plzeň

130 Ing. Roman Pilař, Vodovody a kanalizace Vsetín, a.s., Ing. Markéta Rajnochová, Ing. Jan Ručka, Ph.D., Ing. Tomáš Sucháček, Vysoké učení technické v Brně Příprava na provozování vodovodní sítě ve Vsetíně bez použití chemické desinfekce Abstrakt Příspěvek popisuje aktuální stav řešení projektu, jehož cílem je postupný řízený přechod vodovodní sítě města Vsetína na provozování bez použití chemické dezinfekce na bázi chloru. V článku je akcentován pohled provozovatele, který v rámci řešení této úlohy provedl některé změny v provozování, které jsou pro přechod na bezchlorový provoz potřebné a již samy o sobě přispívají ke zlepšení jakosti vody ve vodovodní síti. S ohledem na výsledky dlouhodobého sledování jakosti vody ve vodním zdroji k odstavení chlorace v této vodovodní síti do dnešního dne nedošlo, nicméně jsou definována technická opatření, po jejichž realizaci by tato změna mohla být v budoucnu provedena. Úvod První myšlenky na odstavení chlorace pitné vody, která je distribuována veřejným vodovodem ve městě Vsetíně, se zrodila již v roce Tehdejším impulsem byl zejména úspěšný postup provozovatele vodovodu v Mladé Boleslavi, který byl prezentován na odborných konferencích, ale i trendy ve vodárenství ve vyspělých světových zemích. Například v Nizozemsku je 95 % pitné vody distribuováno veřejnými vodovody bez použití dezinfekčního residua. Jakým způsobem jsou nizozemské vodovodní sítě provozovány a jaké jsou tam k tomu podmínky, je téma na samostatnou knihu. Při dnešní znalosti věci a po zkušenostech, které celý řešitelský tým na této úloze postupně nasbíral, lze říct, že odstavení chemické dezinfekce je natolik silný ukazatel vyspělosti provozování daného vodovodu, že již samotná snaha o dosažení této úrovně provozování a cesta k jeho dosažení je cílem. Usiluje-li provozovatel alespoň výhledově o odstavení chemické dezinfekce, pak musí mít zabezpečený vodní zdroj, který je z pohledu jakosti vody dlouhodobě stabilní a zejména v deštivých obdobích je surová voda mikrobiologicky vyhovující. Také celý distribuční systém musí splňovat přísné požadavky, aby bylo možné se v síti obejít bez dezinfekčního residua. V neposlední řadě musí být na velmi vysoké úrovni také rutinní provozní postupy, jakými jsou například způsob manipulace s požárními hydranty a uzávěry, a s tím související komunikace s jednotkami HZS, postupy při uvádění opraveného úseku po poruše zpět do provozu, údržba vodovodní sítě. I banální a zcela běžné úkony, jsou-li prováděny nesprávně, generují riziko nevyhovující jakosti pitné vody ve vodovodní síti. K dnešnímu dni nebyla chlorace pitné vody ve Vsetíně odstavena. Následující text velmi stručně popisuje, proč tomu tak je. Nechceme se opakovat, celý vodovodní systém města Vsetína, výsledky i postupy, které byly provedeny v rámci přípravných prací, byly již publikovány mnohokrát na různých konferencích, např. (Ručka, 2018) a (Korabík, 2017) a proto si dovolíme je zde znovu neuvádět. Stávající stav a doporučená opatření Stávající stav, jak jej popisuje následující text, vychází z dlouhodobého monitoringu jakosti vody ve vodním zdroji, ve vodovodní síti a také z výsledků dvou řízených proplachů, které se prováděly v roce 2018 a následně, opakovaně, v roce Plzeň 2019

131 Z logiky věci budeme vodovod ve Vsetíně popisovat směrem od zdroje po kohoutek, přičemž u každé části systému uvedeme stávající stav věci, jak byl dosud zmapován a doporučená opatření, respektive další postup, který se bude realizovat. Vodní zdroj vodním zdrojem je prameniště Ohrada v údolní nivě řeky Bečvy ve městě Vsetíně, kde je jímána podzemní voda systémem 12 jímacích studní. Následně je voda dvěma oddělenými násoskovými řady (starší řad 3 jímací studny a nový řad 9 jímacích studní) dopravována do centrální sběrné studny, odkud je poté čerpána do VDJ Bečevná, který gravitačně napájí vodovodní síť tlakového pásma TP180. V centrální sběrné studni je voda upravena chlornanem sodným na výslednou koncentraci 0,12 až 0,15 mg l -1 volného chloru. Z této studny se voda čerpá do VDJ Bečevná a před vstupem do výtlačného přiváděcího řadu směrem do VDJ je umístěn UV zářič. Naším záměrem je tuto chloraci v prameništi Ohrada výhledově odstavit a vodu zde dezinfikovat pouze UV zářením. Chlorátor však bude ponechán na místě v pohotovosti jako záloha pro řešení nenadálých provozních situací. Problémy a doporučená opatření ve vodním zdroji Jak se ukázalo v průběhu proběhnuvšího cíleného monitoringu jakosti surové vody, k vodnímu zdroji se má přistupovat pesimisticky a šťouravě. Při podrobném zkoumání se ukázalo, že v deštivém období je ze staršího násoskového potrubí do sběrné studny přiváděna surová voda, která vykazuje zhoršené mikrobiologické ukazatele. Ve vodě se vyskytují koliformní bakterie, rozsivky a další organismy, které indikují ovlivnění podzemní vody povrchovou vodou. Lze usuzovat na nedostatečnou funkci těsnění nejméně jedné ze tří jímacích studní, jejich voda je tímto starším násoskovým potrubím sváděna do sběrné studny. Technický stav těsnění těchto tří jímacích studní je nezbytné v budoucnu podrobněji prověřit a následně rozhodnout buď o jejich odstavení z provozu, nebo o jejich rekonstrukci. Stávající provozní praxe je taková, že ve vodním zdroji je osazen kontinuální zákaloměr a při zvýšeném zákalu je celý násoskový řad uzavřen. Pro spolehlivý a bezpečný provoz bez použití chemické dezinfekce ale taková praxe přijatelná není. Ponaučením pro nás budiž, že surová voda se má vzorkovat právě tehdy, když lze očekávat zhoršené mikrobiologické ukazatele, nikoli tak, aby vzorky vycházely příznivě. Dalším slabým místem v souvislosti s vodním zdrojem je, respektive byl SCADA systém provozovatele, kde bylo dříve málo důrazné nastavení alarmu nefungujícího UV zářiče, který je osazen za čerpadlem na výtlaku z prameniště do VDJ. Alarm byl málo výrazný. Kdyby došlo k výpadku funkce UV zářiče a současně by se již v rámci bezchlorového provozu nedávkoval chlornan, odcházela by voda ze zdroje dále do systému v podstatě bez jakékoliv dezinfekce až do okamžiku, než obsluha tuto poruchu UV zářiče zaznamená. Také tato záležitost byla v souvislosti se záměrem upustit od chemické dezinfekce řešena. Dalším opatřením, které již bylo do provozu zavedeno, je pravidelná kontrola koncentrace volného chloru na odtoku ze sběrné studny ručním kolorimentrem. Cílem je ověřit, že automatické dávkování chlornanu do sběrné studny je plně funkční, respektive že online měření volného chloru na sacím potrubí ze studny směrem do čerpadel, které se zobrazuje ve SCADA, je přesné a lze na něj spoléhat. Problémy a doporučená opatření ve vodovodní síti Z prameniště Ohrada je zásobována vodovodní síť centra města Vsetína, které nese označení TP180. Jedná se o největší tlakové pásmo tohoto vodovodu o délce 34,55 km, které je napájeno gravitačně pouze z VDJ Bečevná. Průměrná spotřeba vody v pásmu je 19 l s -1 (2016). Z hydraulického hlediska se jedná o izolovanou a relativně jednoduchou vodovodní síť. Odstavením chlorace ve zdroji by do tohoto pásma byla dodávána podzemní voda zabezpečená pouze UV zářičem. V létě 2018 bylo potrubí celého TP180 v délce 31,4 km vyčištěno řízeným proplachem od jemných sedimentů, které byly v potrubí akumulovány za dlouhé roky předchozího provozu. Z těchto sedimentů byly odebírány vzorky na mikrobiologický rozbor. Sledovaly se chemické, biologické a mikrobiologické ukazatele dle vyhlášky č. 252/2004 Sb. Výsledky byly již částečně publikovány (Rajnochová, 2019). Plzeň

132 Obr. 1 Vzorky sedimentů z vodovodního potrubí odebrané při proplachu vodovodu ve Vsetíně. Ukázalo se, že v sedimentech je přítomno mnoho mikroorganismů, jejichž existenci ve vodovodní síti vyhláška č. 252/2004 Sb. Nepřipouští. Je zajímavé, že při běžném provozu vodovodní sítě vzorky vody vycházejí, a z pohledu provozovatele, kterým jsou Vodovody a kanalizace Vsetín, a.s., není tento vodovod vnímán jako problémový. Přesto byly v sedimentech nalézány koliformní bakterie, ale také E. coli a enterokoky. Viz mapa jednotlivých úseků na obrázku 3, která barevně znázorňuje počty jedinců ve vzorcích. Z diskusí nad výsledky těchto rozborů vyplynulo mnoho otázek, které jsou nyní předmětem dalšího výzkumu. Evidentně tou nejvíce palčivou otázkou je, jakou cestou se tyto bakterie do vodovodní sítě dostaly a zda je tato cesta stále průchodná. Mimo jiné také proto byl na konci května 2019 proveden opakovaný řízený proplach přibližně na 10 % délky vodovodní sítě v centru města Vsetína. Bylo pečlivě vybráno 15 úseků, které byly v květnu 2019 opakovaně propláchnuty identickým postupem jako při prvním proplachu v srpnu 2018 (tlak, průtok, manipulace na síti, doba trvání). Během provádění opakovaného proplachu byly odebírány vzorky na úsecích před zahájením proplachu, dále vzorky při maximálním zákalu a vzorky po ukončení proplachu. Rozbory vzorků byly prováděny v akreditované laboratoři společnosti Vodovody a kanalizace Vsetín, a.s. Obr. 2 Srovnání nejvyšších dosažených hodnot zákalu během prvního a druhého proplachu. Obrázek 2 znázorňuje porovnání nejvyšší dosažené hodnoty zákalu během prvního a během opakovaného proplachu. Největší snížení hodnoty zákalu z proplachovaných úseků bylo o 97 %. Také lze jinými slovy konstatovat, že po 10 měsících bylo dosaženo nejvýše 3 % z původní hodnoty zákalu. U jednoho úseku bylo naopak při opakovaném proplachu dosaženo o 5 % vyšší hodnoty zákalu nežli u prvního proplachu. Evidentně tedy právě tento úsek je nezbytné proplachovat častěji, protože v tomto místě sítě dochází k intenzivní akumulaci sedimentu. Z grafu níže lze také vyčíst, že u 67 % opakovaně propláchnutých úseků došlo ke snížení nejvyšší hodnoty zákalu o více než 50 %. Získané výsledky z obou proplachů byly porovnány ve všech ukazatelích a v plném rozsahu budou tyto výsledky i závěry publikovány v rámci disertační práce Ing. Rajnochové. 132 Plzeň 2019

133 Obr. 3 Vyhodnocení rozborů sedimentů řízeného proplachu TP180 města Vsetína, výskyt E. coli. Plzeň

134 Z pohledu provozovatele je zásadní hledat odpovědi na otázky, jak se tyto organismy do vodovodní sítě dostávají a jaká opatření se mají provést, aby se tam již dále nedostávaly. Jako nepravděpodobnější cesta průniku mikrobiologického znečištění do potrubí se jeví následující scénáře: Poruchy potrubí s únikem vody v systémech s gravitačním zásobováním vodou, kdy na vyšším místě sítě je vodojem a níže je spotřebiště, když dojde k veliké poruše potrubí s únikem vody, nastane na krátký okamžik stav, kdy z horního konce potrubí směrem od vodojemu vytéká tlakem voda do podzemního prostoru, kde se vytváří suspenze vody a zeminy. Zpevněný povrch, například asfalt či chodník, tento tlak vody na nějaký čas dokáže udržet. Po tuto dobu voda přitékající z vodojemu rozplaví zeminu v okolí potrubí. Jedná-li se o intravilán, může být velmi blízko uložená kanalizační stoka a zemina v jejím okolí může být kontaminována fekálním znečištěním. Než je porucha vodovodu provozovatelem detekována a přívod vody z vodojemu zastaven, nemá voda z podzemní kaverny kam jinam odtékat, a pokračuje potrubím dále do spotřebiště a rozplavenou zeminu, společně s mikroorganismy, sebou unáší dál do sítě. V místě, kde dojde k poklesu rychlosti proudění, tento materiál v potrubí sedimentuje a zůstane, dokud jej opět jiná hydraulická síla neposune dál. Ukazuje se, že jak E. coli, tak i enterokoky dokáží v sedimentu za určitých podmínek přežívat a nejsou indikátorem výhradně čerstvého fekálního znečištění. Otázkou je, jak dlouho a za jakých podmínek. Záleží na délce trvání tohoto stavu poruchy před prolomením povrchu terénu a identifikací poruchy, jak daleko do vodovodní sítě se tento jemný materiál společně s proudící vodou dostane. Není obtížné provést simulaci takového jevu v hydraulickém modelu vodovodní sítě. Rozsah vodovodní sítě, která by měla být v rámci sanačních prací po opravě poruchy propláchnutá je velmi rozdílný a může se jednat o značný objem práce. Manipulace s podzemními hydranty manipulace s hydranty je naprosto běžná činnost, kterou provádějí samostatně i pracovníci HZS. Má ale své zásady a při nesprávné praxi je hydrant nejrizikovějším místem vodovodní sítě, protože může způsobit masivní průnik znečištění do vodovodního potrubí. Mechanismus takového průniku je následující: předpokládejme, že hydrant již nemá vnitřní krytku, kterou je opatřen z výroby a jeho hrdlem dovnitř volně padá zemina z okolí hydrantového poklopu. Při dešti do hydrantu zateče silně znečištěná voda, která předtím tekla po znečištěném povrchu silnice či chodníku. Dovnitř hydrantu se tedy může dostat kontaminovaný materiál z povrchu i půdy, a od průniku do potrubí tomuto znečištění brání vnitřní uzávěr hydrantu a případně i předsazený uzávěr. Při manipulaci s hydrantem je tedy potřeba myslet na to, že nesmí nastat situace, že by se hydrant bez předchozího krátkého propláchnutí pouze natlakoval například do nasazeného, ale uzavřeného hydrantového nástavce. V takovém případě dojde k propadnutí materiálu, který je nahromaděný v hydrantu, dovnitř do potrubí. Po nasazení hydrantového nástavce se musí hydrant nejprve propláchnout a teprve potom je možné nástavec uzavřít a ponechat jej natlakovaný. Toto zní naprosto samozřejmě a provozní technici vodovodu tyto zásady dobře znají. Otázkou je, do jaké míry toto respektují i pracovníci Hasičského záchranného sboru, respektive dobrovolní hasiči, kteří s hydranty také běžně manipulují. V hydrantech spatřujeme druhou pravděpodobnou cestu, jak se fekální bakterie do potrubí dostávají. Hydraulické rázy ve vodovodní síti při simulacích na fyzikálních modelech průhledného vodovodního potrubí bylo jednoznačně dokumentováno, že i malými netěsnostmi v potrubí (korozní poškození, netěsná hrdla) může při vzniku hydraulického rázu pronikat znečištění z okolní (kontaminované) zeminy dovnitř do potrubí. Jedná se velmi malé množství materiálu, které při jednom takovém rázu do potrubí pronikne, ale jedná se o jev pravidelný. Při měření tlaků v potrubí je tedy vhodné, zaměřit se na rázy již od hodnoty 0,05 Mpa s -1, které mohou být z ostatních hledisek provozování vodovodu ještě zanedbatelné. Z hlediska jakosti vody je vhodné se věnovat i těmto méně závažným jevům. Svoji roli evidentně může sehrát i pronikání znečištění do sítě přímo z vodního zdroje v případě, kdy současně vypoví funkci UV zářič i chlorace ve sběrné studni. Pravděpodobnost takové kombinace je však, stejně jako kontaminace vody ve vodojemu, nepoměrně menší nežli pravděpodobnost vzniku tří vyjmenovaných jevů výše. 134 Plzeň 2019

135 Evidentně tedy, vrátíme-li se k původní myšlence, jaká opatření se mají na vodovodní síti provést, aby bylo možno uvažovat o provozu bez použití chemické dezinfekce, je před námi ještě velmi dlouhá cesta. Je zapotřebí v rámci velmi podrobného zkoumání výsledků proplachů rozkrýt souvislost mezi výsledky proplachů a mnoha jiných souvisejících faktorů, jako jsou například předchozí poruchy na síti, opravy potrubí, vliv materiálu potrubí a hydraulických podmínek atd. Jedná se o mnoho mravenčí práce, která generuje často jen další otázky, na něž často dosud ani ve světě nejsou uspokojivé a konkrétní odpovědi. Čistě z praktického hlediska je však evidentně potřeba eliminovat poruchy potrubí a jejich dopady. Je potřeba minimalizovat počet hydrantů na síti tak, aby nepotřebné hydranty na síti nebyly a ty, které zůstanou, byly udržovány v dobrém stavu. Je zapotřebí názorně školit techniky vodáren i hasiče, jak mají s hydranty manipulovat a co způsobí, když manipulují nesprávně. Totéž platí o manipulaci s uzávěry v souvislosti s hydraulickým rázem. Je zapotřebí mít dobře propracované a vydiskutované postupy při opravách poruch potrubí a uvádění potrubí do provozu. Je potřeba zahájit širší diskusi o řešení detailů, dimenzování sítě, okruhování sítě atd. A v neposlední řadě je potřeba věnovat pozornost údržbě sítě a potrubí proplachovat systematicky, řízeně. Závěr O vodovodní síti města Vsetína již bylo publikováno mnoho a mnoho. Na počátku byla odvážná myšlenka, provozovat vodovod na nejvyšší dosažitelné technické úrovni, tedy bez použití dezinfekčního residua na bázi chloru. Postupem času, zejména po provedení dlouhodobého podrobného monitoringu jakosti vody ve zdroji a v síti se ukázalo, že se jedná o velmi dlouho cestu, která sama o sobě již nyní přináší mnohá pozitiva, i když toho hlavního cíle dosud dosaženo nebylo a chlorace vody ve zdroji se provádí dále. Mezi nejdůležitější přínosy, které v celé akci spatřujeme, patří: 1) jakost vody se dostala do popředí zájmu všech, kteří jsou do projektu zapojeni; 2) zvýšilo se všeobecně povědomí o topologii sítě, o slabých místech, mnohem více se hovoří o problémech, které máme; 3) o jakosti vody se začalo více hovořit, jakost vody se nyní přirozeně mnohem více propaguje i do rozhodovacích procesů; 4) provozní technici na síti se během řízených proplachů zdokonalili v proplachování potrubí, identifikovali slabá místa v síti, našli zapomenuté armatury a zmapovali si jejich technický stav. Pochopili zásady řízených proplachů a jsou schopni je sami aplikovat i na jiných částech sítě; 5) během řízeného proplachu se vyčistila vodovodní síť od jemných sedimentů, což přineslo zvýšení stability jakosti vody, méně zákalových událostí, například při poruše potrubí či při manipulaci s uzávěry na síti. Poděkování Příspěvek byl zpracován v rámci řešení projektu TAČR s názvem Řízení jakosti pitné vody ve vodovodních sítích, registrační číslo TJ a dále v rámci projektu č s názvem Water Quality in Drinking Water Distribution Systems Wat-Qual, který je financován z programu Horizont 2020, H2020-MSCA-RISE Literatura [1] Ručka, J.; Korabík, M.; Rajnochová, M.; Sucháček, T. (2018). Přechod vodovodu města Vsetín na zásobování pitnou vodou bez použití chemické dezinfekce. In VODA ZLÍN Olomouc, ČR: Moravská vodárenská, a.s., s ISBN: [2] Korabík, M.; Ručka, J.; Rajnochová, M.; Sucháček, T. Změny způsobu dezinfekce pitné vody ve Vsetíně. Sovak, 2017, roč. 26, č. 11, s ISSN: [3] Rajnochová, M.; Ručka, J.; Sucháček, T.; Dufková, Z. (2019). Vliv řízeného proplachu vodovodní sítě na jakost dopravované pitné vody. In Vodárenská biologie Chrudim: Vodní zdroje EKOMONITOR spol. s r.o., s ISBN: Plzeň

136 Prof. Ing. Miroslav Vozňák, PhD., Ing. Martina Slívová, IT 4 Innovations, VŠB Technická univerzita Ostrava, Ing. Milan Lindovský, PhD., MBA, Ing. Jiří Kašparec, VAE CONTROLS Group, a.s. Problematika současných trendů v oblasti řídicích a informačních technologií ve vodárenství Úvod V poslední dekádě jsme svědky intenzivního rozvoje nových informačních a komunikačních technologií. Dostupnost mobilních datových sítí se stala téměř samozřejmostí, běžně se využívají cloudová datová úložiště, vznikla technologie tzv. internetu věcí a koncept Průmysl 4.0. Díky ceně a dostupnosti se tyto technologie uplatňují stále více v průmyslových aplikacích. Využívají je i tuzemští provozovatelé vodárenských a kanalizačních sítí, kterým přináší mnohem rozsáhlejší možnosti v oblasti monitoringu, měření a také dostupnosti velkého množství provozních a obchodních dat v podstatě kdykoliv a kdekoliv, a to jak pro provozně-technické pracovníky, tak pro management. Ruku v ruce s novými komunikačními možnostmi jdou ovšem i rizika, která na první pohled a v klidných dobách nejsou zcela patrná. V této přednášce se zabýváme třemi zásadními oblastmi možných problémů a z nich vyplývajících hrozeb. V první řadě jde zejména o totální propojení veškerých systémů přes internet, a tedy možnost jejich napadení, ať už cílené nebo náhodné. Toho jsme koneckonců v minulých letech již byli na vodárnách v České republice svědky. Další hrozbou je potenciální nedostupnost dat při mimořádných událostech (např. během povodní nebo větrných smrští), pokud si je provozovatel nechává spravovat na externím úložišti (cloudu), což se bezprostředně týká mimo jiné i technologií internetu věcí. Třetí oblastí, na kterou se tato přednáška zaměřuje, je zajištění přenosu dat. Opět zaznamenávají obrovský rozmach služby mobilních sítí, které jsou ovšem primárně budovány pro komerční provoz a nikoli jako zařízení pro přenos technologických dat. Opět je zde tedy potenciální riziko jejich výpadku bez jakékoliv náhrady a opět v běžném provozu to nemusí mít téměř žádné následky, ale při mimořádných událostech mohou být následky značné. Autoři, pokud možno objektivně, posuzují výhody i nevýhody současných komunikačních a informačních technologií s přihlédnutím ke specifickým potřebám provozovatelů vodárenských a kanalizačních sítí. Cílem je umožnit těmto provozovatelům kvalifikovanější rozhodování při volbě konkrétních technologií pro konkrétní aplikace sběru a přenosu technologických dat (telemetrická data). Jednoznačným požadavkem zůstává, aby provoz byl efektivní a zároveň zajišťoval vysokou míru provozní bezpečnosti, zejména při mimořádných událostech a aby splňoval zákonné požadavky (zákon o krizovém řízení č. 240/2000 Sb. A vyhláška o kritériích pro určení provozovatele základní služby č. 417/2017 Sb.) kladené na kritickou informační infrastrukturu. Pro přenos telemetrických dat je možné využít celou řadu technologií. Ve vodárenských aplikacích jsou aktuálně populární, nebo již zavedeny, metody přenosu pomocí radiových datových sítí (RDS), mobilních sítí (SMS/GSM/GPRS/LTE), internetu a pomocí internetu věcí (IoT). 136 Plzeň 2019

137 Obr. 1 Typické schéma komunikace vodárenského dispečinku. Rádiové datové sítě V současné době používané rádiové modemy nabízejí přenosové rychlosti od 20 kb/s výše s dosahem v řádu desítek kilometrů, což jsou dostatečné hodnoty pro telemetrické aplikace. Tyto systémy se u nás nejvíce rozšířily na přelomu tisíciletí. Jejich hlavní výhodou je bezpečnost přenosu dat. Využívají se licencovaná pásma MHz a provozovatel vodovodů a kanalizací si obvykle síť provozuje sám. Není tedy závislý na poskytování služeb externím dodavatelem. V dnešní době disponují rádiové sítě rozsáhlými možnostmi konfigurací, dynamickým směrováním, možností využití více kanálů, a tím výrazného navýšení přenosové rychlosti a z pohledu bezpečnosti zejména tzv. šifrováním ve vzduchu. Jakákoliv odposlechnutá data jsou tedy nepoužitelná a není možné data podvrhnout. Samozřejmě se jedná o zařízení určená pro průmyslové použití, jsou tedy takto navržená, vyrobená a testovaná. Různí výrobci nabízejí různé možnosti konfigurace, diagnostiky a provozování sítí a je tedy na volbě provozovatele pro jakou úroveň uživatelského komfortu se rozhodne. Hlavní nevýhodou rádiových datových sítí proti ostatním typům přenosu je jejich pořizovací cena, která se pohybuje v řádu desítek tisíc korun za každý rádiový bod. Z výše uvedeného jednoznačně vyplývá typická aplikace objekty s vysokou a střední důležitostí pro provoz vodovodů a kanalizací, bez kterých by nebylo možné provozovat vodárenskou či kanalizační soustavu. Rádiové datové sítě by měly být oporou provozovatele vodovodů a kanalizací za všech okolností. Služby mobilních sítí (GSM/GPRS/LTE) Další možností je využití mobilních sítí (GSM/GRPS/LTE) a SMS. Tyto systémy jsou jednoduché, avšak jsou vhodné pouze pro malé množství monitorovaných objektů. Pro objekty s vlastním připojením k internetu je možnost využít například VPN tunel pro přenos dat. V rámci rádiových sítí může být použita druhá generace (2G GSM/GPRS/EDGE), třetí generace (3G UMTS/HSPA) nebo čtvrtá generace mobilních sítí (4G LTE). GSM (Groupe Spécial Mobile), je navrženo především pro přenos hovoru, pro přenos datových signálů v základu poskytuje přenosovou rychlost pouze 9,6 kb/s a neumožňuje paketový přenos. GPRS (General Packet Radio Service) je všeobecná paketová rádiová služba a jedná se o rozšíření systému GSM, které dovoluje maximální teoretickou přenosovou rychlost 171,2 kb/s. Plzeň

138 GPRS využívá volné kanály v síti, a proto se může přenosová rychlost měnit v závislosti na vytížení sítě. EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) pak poskytuje navýšení maximální teoretické přenosové rychlosti na 384 kb/s. UMTS (Universal Mobile Telephony Jako) je systém, který je spravován skupinou 3GPP (3rd Generation Partnership Project), vychází z GSM systému. UMTS podporuje paketově i okruhově orientované přenosy, využívá CDMA (W-CDMA Wideband Code Division Multiple Acces, TD-CDMA Time Division ode Division Multiple Acces) a modulaci QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Maximální přenosová rychlost je 2 Mb/s. Technologie HSPA (High Speed Packet Access) je vysokorychlostním paketovým přístupem pro systém UMTS. Je rozdělena na dvě části HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access). HSDPA představuje downlink směr s maximální teoretickou přenosovou rychlostí 10 Mb/s. HSUPA je přístup ve směru uplink s rychlostí maximálně 5,74 Mb/s. Tato vysokorychlostní síť má za cíl zvýšit datovou propustnost, kapacitu a snížit latenci. Systém LTE (Long Term Evolution) je dalším projektem skupiny 3GPP. LTE je součást EPS (Evolved Packet Jako), která se zabývá rádiovou částí přístupové sítě, zatímco druhá část EPS, SAE (Jako Architecture Evolution) se stará o vývoj jádra sítě. LTE je čistě paketová síť založená na IP protokolu. Maximální přenosová rychlost ve směru uplink je 86,4 Mb/s, ve směru downlink 326,4 Mb/s. LTE je kompatibilní se sítěmi GSM, UMTS a CDMA2000. Hlavní výhodou mobilních sítí pro telemetrické aplikace je jejich rozsáhlá dostupnost v prostoru, možnost výběru z několika operátorů a relativně nízké pořizovací náklady. Cena profesionálního LTE modemu se pohybuje do 15 tis. Kč. Hlavní nevýhodou je fakt, že se jedná o sítě budované primárně pro komerční využití bez garance dostupnosti. Při mimořádných situacích se tyto sítě mohou velice rychle zahltit a služby jsou pak poskytovány jen vybraným složkám kritické infrastruktury policie, hasiči apod. Pro provozovatele vodovodů a kanalizací tak plyne riziko totální ztráty komunikace na objekty vybavené touto přenosovou technologií. Internet věcí Internet věcí (IoT Internet of Things) je dnes mimořádně dynamicky se rozvíjející způsob komunikace. Nejedná se ovšem o jeden typ přenosu, ale o celou řadu možností. Dlužno poznamenat, že díky dynamickému vývoji je pravděpodobné, že současné technologie IoT mohou poměrně rychle morálně zastarat, což může mít negativní důsledky na již vybudovanou zainvestovanou infrastrukturu. Jednou z možností jsou tzv. rozsáhlé sítě s nízkým příkonem (LPWAN Low-Power Wide Area Network). LPWAN jsou bezdrátové sítě určené především pro senzory, které komunikují na velké vzdálenosti při nízké přenosové rychlosti. Výhodami těchto sítí je pokrytí velkých oblastí (10 40 km v krajině, 1 5 km v městských oblastech) při nízké přenosové rychlosti a nízkých nákladech [1]. Mezi zástupce LPWAN patří například Sigfox, LoRaWAN, NB-IoT, DASH7, Telenesa a další. Sigfox je LPWAN technologie, která nabízí tzv. end-to-end IoT připojení založené na vlastní patentované technologii. Sigfox má své proprietární základnové stanice vybavené kognitivními softwarovými rádii a připojuje je k tzv. back-end serverům pomocí IP sítí. Sigfox efektivně využívá šířku pásma s nízkou úrovní šumu, toto vede k velmi malé spotřebě energie, vysoké citlivosti přijímače a nízké ceně návrhu antény. Maximální propustnost je 100 bps. Sigfox má omezen počet zpráv vysílacích na 140 zpráv za den (tj. přibližně jedna zpráva za deset minut), max. 12 bytů na zprávu. Počet přijímaných zpráv jsou 4 zprávy denně, max. 8 bytů na zprávu. Vzhledem k malému počtu přijímacích zpráv nelze posílat potvrzovací zprávy (acknowledgment), spolehlivost komunikace je zajištěna časovou a frekvenční diverzitou a opakovaným přenosem. 138 Plzeň 2019

139 Z důvodu velmi úzkého spektra má systém velmi malé rušení a je schopen demodulovat velmi nízký přijímaný výkon až -142 dbm. Sigfox rozděluje pokrytí na tzv. rádiové konfigurace (RC Radio Configuration) na frekvencích 868 MHz (EU) a 902 MHz (USA), používá se 400 kanálů širokých 100 Hz. Například ve Francii je pokryta většina území více než základnovými stanicemi. Příkladem systémů využívajících Sigfox můžou být hydranty, které hlásí tlak vody, inteligentní systémy parkování, zabezpečení objektů, odečty vodoměrů, plynoměrů atd. V České republice je aktuálně pokryto přibližně 93 % obyvatelstva. LoRaWan je otevřený standard s certifikačním programem, který zaručuje interoperabilitu a je spravován organizací LoRa Alliance. Je určený pro bateriově napájená zařízení, která jsou bezdrátově připojená k internetu, podporuje obousměrnou komunikaci a používá proprietární techniku rozprostřeného spektra CSS (Chirp Spread Spectrum) se šířkou kanálu 125 KHz v sub-ghz ISM pásmu [3]. LoRaWAN využívá bezlicenční ISM frekvenční pásma, v Evropě je to 868 MHz. LoRa používá šest faktorů rozptylu (SF7 až SF12) pro přizpůsobení přenosové rychlosti a dosahu. Vyšší faktor rozptylu umožňuje větší dosah a menší přenosovou rychlost a naopak. Přenosová rychlost je 300 b/s až 50 kb/s. Maximální objem dat pro každou zprávu je 243 bytů. LoRaWAN poskytuje tři různé třídy koncových zařízení v závislosti na různých požadavcích pro širokou škálu IoT použití [3]: Třída A obousměrná koncová zařízení, každý vysílací přenos je následován dvěma krátkými přijímacími přenosy. Přenos této třídy používá koncová zařízení s nejnižším výkonem pro aplikace, které vyžaduji krátkou komunikaci v downlink směru po tom, co zařízení vyšle zprávu. Přenos v downlink směru musí vždy počkat, než koncové zařízení vyšle zprávu. Třída B obousměrná koncová zařízení s plánovanými přijímacími přenosy. Jedná se o rozšíření třídy A, kdy zařízení otevírá navíc příjmové okno v naplánované době. Pro otevření příjmového okna v naplánovaný čas zařízení obdrží ze základnové stanice tzv. beacon, který je časově synchronizovaný, což umožňuje vědět, kdy zařízení naslouchá. Třída C obousměrná koncová zařízení s minimální latencí. Tato zařízení mají téměř neustále otevřená příjmová okna, která se zavírají, pouze pokud vysílají, což vede k větší spotřebě energie. V České republice existuje několik operátorů, kteří budují LoRaWAN infrastrukturu. V Moravskoslezském kraji pak síť LoRa provozuje také VŠB-TUO s aktuálním pokrytím Ostravy a Opavy [4]. Obr. 2 Mapa pokrytí Ostravy a okolí systémem LoRa@VSB [4]. Plzeň

140 NB-IoT (Narrow Band IoT) je technologie specifikována v 3GPP Rel-13. NB-IoT se může vyskytovat společně s GSM nebo LTE v licencovaném pásmu a zabírá šířku pásma 200 khz. NB-IoT je optimalizováno pro malé občasné datové zprávy. Koncová zařízení vyžadují malé množství energie. NB-IoT bylo navrhnuto s těmito požadavky [6]: Zařízení s ultra nízkou složitostí a podporou aplikací. Vylepšené pokrytí ve vnitřních prostorách o 20 db v porovnání s GPRS. Podpora velkého počtu zařízení s nízkou propustností (nejméně zařízení v sektoru buněk). Vylepšená energetická účinnost životnost baterie 10 let s kapacitou 5 Wh. Pro 99 % zařízení je zpoždění hlášení výjimky (exeption report latence) 10 sekund nebo méně. IQRF je platforma pro bezdrátové připojení s nízkým výkonem, nízkou přenosovou rychlostí a malým objemem dat [7]. Tato technologie je provozována v bezlicenčních pásmech. V Evropské unii to jsou frekvenční pásma 433 MHz, 866 MHz, 2.5 GHz a další. Tato pásma se obvykle používají pro propojení senzorů, ovladačů, počítačů, dálkových ovládání apod. [8]. IQRF podporuje dva základní komunikační režimy síťový (netwoking) a nesíťový (non-networking). V nesíťovém režimu jsou dva a více peer-to-peer zařízení, packety jsou dostupné pro všechna zařízení v dosahu a nejsou podporovány žádné síťové funkce. V síťovém režimu je jeden centrální prvek, který spravuje až 239 uzlů pomocí IQMESH (Intelligent Mesh) protokolu. Použitý protokol IQMESH cílí na zařízení s nízkou spotřebou a nízkou přenosovou rychlosti jako je domácí automatizace, automatizace kanceláří apod. Přenosová rychlost je cca 19 kb/s a dosah desítky metrů v budovách, stovky metrů v otevřeném prostoru. Zabezpečení Zabezpečení je pro komunikační systémy klíčové. Běžné buňkové sítě poskytují ověřené mechanismy ověřování, zabezpečení a ochrany soukromí. LPWAN technologie vzhledem ke svým nákladům a energii využívají jednodušší komunikační protokoly, avšak je vyžadováno, aby poskytovaly rovnocennou nebo lepší podporu autentizace jako ostatní rádiové buňkové sítě. Důležitá je zejména podpora OTA (Over-The-Air) aktualizací pro koncová zařízení, aby tato zařízení nebyla dlouhodobě vystavena bezpečnostním rizikům [5]. Většina LPWAN technologií využívá symetrickou kryptografii. Autoři v [11] nedoporučují použití Sigfox pro kritickou infrastrukturu, zatímco LoRaWAN a NB-IoT poskytují dostatečné zabezpečení, pokud jsou správně nastaveny. V případě NB-IoT je pak doporučeno přesvědčit se, že poskytovatel dodržuje osvědčené postupy (best practises) pro zajištění bezpečnosti sítě. Shrnutí Vodárenské systémy jsou součástí kritické infrastruktury státu. Z tohoto pohledu je nutné věnovat spolehlivosti a bezpečnosti jejich provozování odpovídající pozornost. Výběr vhodného přenosového prostředku sice přímo ovlivňuje cenu a funkčnost každého vodárenského nebo kanalizačního objektu, ale také zásadním způsobem ovlivňuje jeho bezpečný provoz. Při zhodnocení potřeb provozovatelů vodárenských a kanalizačních sítí, ve vazbě na současné požadavky kybernetické bezpečnosti a při nezbytné míře zjednodušení, je možné se při volbě vhodného komunikačního prostředku řídit následující tabulkou: 140 Plzeň 2019

141 Typ sítě Rychlost Zabezpečení Vhodnost pro vysoce důležité objekty Vhodnost pro středně důležité objekty Vhodnost pro málo důležité objekty Rádiová síť střední vysoké GSM/GPRS střední nízké LTE vysoká střední Sigfox nízká nízké LoRa střední střední NarrowBand vysoká střední IQRF střední střední Z uvedeného vyplývá, že provozovatelé vodárenských a kanalizačních sítí by si měli ponechat kontrolu komunikační sítě nad rozhodujícími objekty dispečerského systému ve svém vlastnictví. Reference [1] Mekki, K.; Bajic, E.; Chaxel, F.; Meyer, F. A. comparative study of LPWAN technologies for largescale IoT deployment, ICT Express. [2] Sigfox [online], [cit ]. Dostupné z [3] LoRa Alliance [online], [cit ]. Dostupné z [4] LoRa@VSB [online], [cit ]. Dostupné z [5] Raza, U.; Kulkarni, P.; Sooriyabandara, M. Low Power Wide Area Networks: An Overview. IEEE Communications Surveys & Tutorials. ISSN X. [6] Ratasuk, R.; Mangalvedhe, N.; Zhang, Y.; Robert, M.; Koskinen, J.-P. Overview of narrowband IoT in LTE Rel-13. In:2016 IEEE Conference on Standards for Communications and Networking (CSCN). ISBN [7] IQRF [online], [cit ]. Dostupné z [8] Kuchta, R.; Vrba, R.; Sulc, V. IQRF Smart Wireless Platform for Home Automation: A Case Study. In: 2009 Fifth International Conference on Wireless and Mobile Communications ISBN [9] IQRF Alliance [online], [cit ]. Dostupné z [10] Coman, F. L.; Malarski, K. M.; Petersen, M. N.; Ruepp, S. Security Issues in Internet of Things: Vulnerability Analysis of LoRaWAN, Sigfox and NB-IoT. In: 2019 Global IoT Summit (GioTS), ISBN [11] Chacko, S.; Job, D. Security mechanisms and Vulnerabilities in LPWAN. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, ISSN X. Plzeň

142 Ing. Jiří Ševčík, ATJ special s.r.o. Aktivní řízení vodovodních systémů pomocí regulačních ventilů CLA-VAL Úvod Membránové regulační ventily jako zcela autonomní zařízení jsou v základním vybavení nezávislé na elektrické energii a současně na lidském faktoru. Tyto regulační ventily mají v naší vodárenské komunitě nezastupitelnou pozici. Použití takového typu regulace je nesporně velmi efektivní a nastavuje vynikající poměr mezi cenou/výkonem. Vždyť je možné i prakticky na zelené louce bez přípojky elektrické energie dosáhnout požadované úrovně regulace, a tím uspořené investice rozumně investovat do jiného prvku (objektu) pro vodárenské použití. Přesto je za posledních 10 let kladen stále větší zájem na regulační ventily, které jsou vybaveny něčím víc než jednostupňovou regulační jednotkou. Tato nadstavba v regulaci je plně funkční i pod vodou a v mnoha ohledech je chápána jako vyšší úroveň regulačních možností membránových ventilů s výhodou zásahu do ventilu dispečersky. Přesto je dobré již při návrhu takového sofistikovaného řešení mít na mysli variantu, kdyby elektrická energie nebyla možná a na tuto situaci také ventil připravit. Tedy i v případě tzv. blackoutu vybavit ventil záložním okruhem tak, aby nedošlo k fatálním následkům a komplikacím vlivem přerušení dodávky elektrické energie. Firma CLA-VAL se tomuto trendu věnuje nepřetržitě od roku 2006 a od roku 2008 založila samostatnou divizi, která se zabývá vývojem a zdokonalováním elektronických komponent jako nadstavba a součást regulačních ventilů CLA-VAL. Za těch uplynulých jedenáct let došlo k prudkému vývoji všech elektronických jednotek a jejich postupnému zdokonalování a testování v terénu. Také díky zpětné vazbě vodárenských společností došlo k selekci toho nejefektivnějšího, a tak se celý systém elektronických komponent v současné době stabilizoval. Všechny komunikační a řídicí jednotky jsou napájené vlastní mikroturbínou anebo jsou závislé na externím zdroji napětí 24 V DC. Výhody komunikačních a řídících jednotek CLA-VAL Drtivá většina řídicích jednotek je monitorovatelná a některé z nich lze řídit pomocí softwarových nástrojů, které jsou k dispozici na webové platformě Díky této podpoře je možné dálkově měnit nastavení jednotlivých parametrů řídicí jednotky a provádět pravidelný upgrade zařízení. Na obrázku je znázorněno, jak probíhá komunikace mezi řídicími jednotkami smart řady a serverem. 142 Plzeň 2019

143 Zde jsou dostupné přenosy dat z řídících jednotek Cla-val: Výhody proti předchozím modelům Celé zařízení je možné naprogramovat přímo na displeji řídicí jednotky anebo předprogramovat na PC pomocí softwaru, případně exportovat celý soubor předem. V současné době existuje cca. 30 základních verzí předprogramovaných aplikací (katalog ValvApps TM). Komunikační a řídicí jednotka D 22 Tato řídicí jednotka splňuje všechny potřebné aspekty účinného a jednoduchého elektronického regulátoru. Nejnovější technologie PCB karty je odolná vůči vlhkému prostředí, celé zařízení je v kompaktním obalu, vyrobené pro třídu krytí IP 68 a vybavené anténou. Komunikační a řídicí jednotka D11 Autonomní dvoustupňová elektronická řídicí jednotka přináší vyšší úroveň regulace s uživatelsky přívětivým rozhraním. Jednotka poskytuje programovatelný regulátor řízený podle času a průtoku. Dále nabízí velkou kapacitu paměti pro záznam vstupních a výstupních dat po více jak 10 letech provozu. Konfigurace zařízení je intuitivní díky vestavnému OLED displeji a tlačítek s magnetickým kontaktem. Volitelné rozhraní Bluetooth nabízí vzdálenou konfiguraci pomocí smartphonu, tabletu nebo PC. Plzeň

144 Dataloger a řídicí jednotka CV-Log + Komunikační datalogger umožňuje zpracovat 4 kanály záznamů (3 analogové a 1 binární). Data přenáší pomocí GPRS, dále umožňuje zaslat alarm pomocí SMS zprávy. Jednotka CV-Log je integrována do webovské aplikace Link2Valves, která umožňuje vizualizaci dat a dálkové programování jednotky. Dále tento typ dataloggeru umožňuje dálkově ovládat bi-stabilní solenoidní ventil, který může být osazen na jiném objektu např. na ventilu, který pracuje jako dvoustupňová redukce tlaku. Přepínání tlaků je pak řízeno vysláním povelu z dataloggeru, který je v jiném kritickém místě tlakového pásma. Datalogger je v kompaktním ergonomickém provedení a obsahuje také externí bateriový pak pro docílení životnosti 5 let při záznamu každých 15 minut a 1x denně přenos dat). Celé zařízení je připraveno pro plné zatopení vodou třída krytí IP 68. Vybrané případové studie Bánovce nad Bebravou Systém ovládání nátoku do vodojemu podle aktuální potřeby byl po letech provozu nahrazen regulačním ventilem s možností přímého odečtu průtoku a také vybaven komunikační jednotkou D22, která umožňuje ovládání a přenášení dat a možností dálkově změnit nastavení přes webové rozhraní Navíc se jedná o kombinaci ovládání pomocí servopohonu a jako záložní zdroj slouží dálková regulace solenoidními ventily. V případě ztráty přenosu povelů z dispečinku, je ventil vybaven hydraulickým uzavřením od maximální hladiny ve vodojemu. 144 Plzeň 2019

145 Osazení IP turbíny pro napájení dávkovacího čerpadla Za účelem dosažení správné úrovně dezinfekce je nutné, aby bylo možné dávkovat chlor i v objektech, kde není elektrické připojení k napájení analyzátoru, čerpadla a regulátoru. Z toho důvodu byla provedena montáž regulačního ventilu, který je vybaven turbínou s elektronickým napájením, řídicí jednotkou D 22, sondou pro měření chloru a dávkovací čerpadlem Prominent. Osazení analogového přenosu polohy otevření ventilu DN 700 Na ventilu Cla-val DN 700 byl namontován dodatečně analogový přenos polohy %. Díky tomuto zařízení je možné snímat v každé poloze aktuální zdvih ventilu Cla-val a vysílat signál 4 20 ma do dispečinku. Navíc je zařízení vybaveno vlastní svorkovnicí a celé je v třídě krytí IP 68. Analogový přenos je napájen samostatným zdrojem 24 V DC. Plzeň

146 Závěr Přestože je po elektronických řídicích jednotkách stále velký zájem, ukazuje se, že klasické jednostupňové modely mají stále široké uplatnění ve vodárenství. Vždyť uplynulých dvacet let zkušeností lektora s touto problematikou ukázalo a potvrdilo obrovské možnosti využití membránových regulačních ventilů a také bohatě prověřilo jejich spolehlivost a funkčnost. Možnosti komunikačních a řídicích jednotek a také použití mikroturbín odhalují další způsoby využití membránových ventilů a profilují směr, kterým se firma CLA-VAL v posledních letech vydala. Bez zpětné vazby vodárenských společností by to však byla mnohdy strastiplná a zdlouhavá cesta bez odpovídajícího využití. 146 Plzeň 2019

147 Ing. Juraj Barborik, SAINT-GOBAIN PAM CZ s.r.o Obnova vodovodních přivaděčů a potrubních sítí Úvod Cílem příspěvku je prezentovat řešení ke zvýšení technické úrovně obnovy přivaděčů vedoucích ke snížení investiční, provozní a ekologické náročnosti. Chtěl bych prezentovat investorům, vlastníkům, provozovatelům, projektantům a odborné veřejnosti posuzování provozní výhodnosti, ekonomičnosti a ekologického hlediska obnovy a výstavby přivaděčů z hlediska celého životního cyklu stavby. Zaměřím se i na vliv technické a provozní životnosti obnovy a výstavby, na vliv poruchovosti, a tím související potřeby vody, na vliv hydraulických ztrát a nákladů na čerpání. Technické a provozní atributy sítí mají přímý vliv na investiční a provozní náklady i životní prostředí. Využití metody posuzovaní technických parametrů a životního cyklu stavby obnovy investorem, projektantem, vlastníkem a provozovatelem vede ke snížení finanční náročnosti vlastnictví a provozování potrubních sítí. Lze to provést pomocí technického multikriteriálního výběru trubních materiálů, jejichž závěry lze využít i při tvorbě standardů. Na základě četných dotazů se ve svém příspěvku zaměřím i na vnitřní vyložení litinových trub vrstvou cementové malty a uvádění litinových trub na trh. Vývoj litinových trub Technologicky významným krokem ve vývoji v oboru trubního materiálu z litiny bylo v roce 1890 zavedení vertikálního odlévání litinových trub a v roce 1934 sériová výroba trub odstředivým způsobem. Pro přivaděče velkých průměrů byl v roce 1958 kvalitativně nejvýznamnějším krokem rozvoj odstředivého odlévání trub z tvárné litiny a následná realizace venkovní základní aktivní povrchové ochrany žárovým pozinkováním. Dlouhodobé praktické zkušenosti s provozováním vodovodních systémů a přivaděčů z tvárné litiny jsou ve všech klasických, bezvýkopových a speciálních aplikacích. Kvalita a parametry trub z tvárné litiny pro přivaděče Technické a provozní parametry jednotlivých typů materiálů pro vodovodní sítě vedou k pozitivním nebo také k negativním ekonomickým i ekologickým dopadům. Ekonomické a ekologické zátěže a dopady na životní prostředí je nutné posoudit z hlediska celého provozního životního cyklu stavby. Potrubí z tvárné litiny pro výstavbu přivaděčů DN mm se používá více než 60 let. S využitím více než 300letých zkušeností s potrubím ze šedé litiny je provozní životnost přivaděčů a zásobních řadů z tvárné litiny minimálně let. Při posuzování nelze opomenout parametr minimalizace potřeby vody ze zdrojů dané poruchovostí potrubí podle jednotlivých materiálů. Praktické aplikace výstavby potrubních řadů z tvárné litiny potvrzují nejvyšší míru těsnosti (PFA bar s koeficientem bezpečnosti k = 3) a nejnižší poruchovost ze všech materiálů. Hydraulická plocha trubek z tvárné litiny je daná vnitřním průměrem, který odpovídá hodnotě jmenovitého průměru DN v milimetrech. Každý milimetr vnitřního průměru významně zvyšuje ztráty v potrubí a spotřebu elektrické energie na čerpání. Flexibilita trubních systémů z tvárné litiny umožňuje veškeré aplikace klasické obnovy i všech bezvýkopových metod. Plzeň

148 Aplikace do všech půd a prostředí V praxi osvědčená venkovní základní aktivní povrchová ochrana žárovým pozinkováním je od roku 2001 nahrazena kvalitativně vyšší venkovní zesílenou základní aktivní povrchovou ochranou žárově nanášeným povlakem slitinou zinku a hliníku bez dalších kovů (ZINALIUM ). Od roku 2007 s příměsí dalšího kovu mědi (BioZINALIUM ) v min. množství 400 g/m 2 s krycí vrstvou Aquacoat. Zesílená základní protikorozní ochrana je v našich klimatických podmínkách vhodná pro všechny typy půd, vyjma půd znečištěných odpady, kyselých rašelinových půd a půd s výskytem velmi vysokých hodnot bludných proudů. Pro tyto případy a speciální aplikace, jsou k dispozici trouby se zesílenou speciální ochranou, vrstvou polyetylénu dle ČSN EN 14628, polyuretanu dle ČSN EN (vysoký plošný odpor), cementové malty dle ČSN EN (vysoká mechanická odolnost) a tepelné izolace. Potrubní systémy pro všechny aplikace a vody Vodovodní i kanalizační potrubní systémy z tvárné litiny je možné navrhovat a realizovat s vysokou bezpečností jedním potrubním systémem z tvárné litiny pro všechny tlakové, podtlakové a beztlakové/gravitační potrubní sítě. Je to umožněno konstrukčním systémem stěny a spoje trouby. Vysokou kvalitu potvrzují stavby přivaděčů z potrubí z tvárné litiny do DN 1400 mm realizované v období v České a Slovenské republice a do DN 2000 mm v zemích Evropské unie od roku 1956, které přináší projektantům, provozovatelům, vlastníkům, investorům standardní i nová technická řešení výstavby a obnovy potrubních sítí. Tato řešení znamenají úsporu finančních prostředků v jednotlivých fázích přípravy, realizace a celého životního cyklu stavby. Realizované stavby poskytují praktické zkušenosti, důkazy konstrukčních řešení a technických atributů systémů z tvárné litiny vyráběných podle evropských norem ČSN EN 545 a 598. Jednoduchá montáž spojů a bezpečné uložení potrubí s minimálními požadavky na zemní práce zajišťují spolehlivost potrubních systémů a těsnost potrubí po celou dobu provozní životnosti. Revize a nová vydání ČSN EN 545 a 598 zvyšují nebo minimálně zachovávají základní technické požadavky a užitné parametry vodovodních, tlakových i gravitačních kanalizačních sítí z tvárné litiny jmenovitých světlostí od DN 60 mm do DN mm. Všechny stavby a aplikace jsou řešeny konstrukčním systémem stěny a spojů trub v kombinaci s vnější a vnitřní povrchovou ochranou pro: zásobování vodou: pitná voda, surová a speciální voda, odvádění odpadních splaškových: dešťové a speciální vody, gravitační i tlaková potrubí, speciální aplikace vodovodních přivaděčů: potrubí na mostech, v kolektorech, křížení vodních toků a komunikací, potrubí ve strmém svahu, na povrchu, na neúnosném podloží, potrubní akumulace, uložení do toku a vodní plochy, průmyslové a důlní vody, zasněžovací systémy, přivaděče k MVE, požární systémy apod., bezvýkopové metody: obnova novým potrubím a instalace nového potrubí z tvárné litiny (berstlining, výtlačno-zátažné metody, relining, horizontální vrtání, mikrotunelování, raketový pluh apod.). Základní vnitřní ochrana je vrstva odstředivě nanášené cementové malty z vysokopecního nebo hlinitanového cementu v min. tloušťce 4 9 mm, s rozsahem ph 4/5 až 12 pro všechny běžné aplikace vodovodů a kanalizací. Pro surové vody a speciální aplikace je k dispozici vrstva polyuretanu nebo termoplastu (ph 1 14/13). Kvalita vyložení cementovou maltou je daná druhem cementu Trubky z tvárné litiny ve standardním provedení jsou uvnitř vyloženy vrstvou cementové malty. Z hygienického hlediska se jedná o anorganický materiál v kontaktu s pitnou vodou v dlouhých zásobních přivaděčích. Norma ČSN EN 545 stanovuje konstrukci a výrobní podmínky trub a spojů. Pro provozování a životnost vnitřních a vnějších povrchových ochran jsou v normě stanoveny rozsahy použití. 148 Plzeň 2019

149 Kvalita a parametry vyložení trub z tvárné litiny vrstvou cementové malty závisí na splnění požadavků výrobních norem: na technologickém procesu odstředivého nanášení, na kvalitě použitého cementu, použité vody při výrobě cementové malty. Podle ČSN EN 545 Odst a Přílohy E musí být základní vnitřní ochrana cementovou maltou vyrobena z cementu odpovídajícího výrobní normě ČSN EN Jednotlivé typy cementů jsou uvedeny v Kapitole 6 Odst Tabulka 1-27 a Odst Tabulka 2-7. Podle Kapitoly 9, Přílohy ZA pro hodnocení shody musí být kvalita, složení a parametry cementu prokázány zkouškami podle této normy. Splnění těchto požadavků je doloženo ES certifikátem použitého cementu s označením shody CE. Typ cementu pro vnitřní vyložení je u trubek uveden v certifikátu nebo v závěrečném protokolu vydaného autorizovanou osobou CZ. ČSN EN 545 Příloha E uvádí parametry odolnosti vyložení cementovou maltou podle typu použitého cementu. Z hlediska použití pro zásobování pitnou vodou vykazuje nejvyšší odolnost a parametry vyložení cementovou maltou použití síranuvzdorného (vysokopecního) cementu podle ČSN EN Použití vyložení cementovou maltou Podle ČSN EN 545 viz příloha E a odborné literatury [4, 5] je rozsah použití vrstvy cementové malty daný typem použitého cementu. Norma uvádí následující cementy: síranuvzdorné cementy včetně vysokopecních cementů, standardně, dlouhodobě používaný pro vyložení cementovou maltou pro vodovody s velkým rozsahem použití a chemickou odolností podle ČSN EN 545 Příloha E, praxí ověřený evropskými výrobci litinových trub od roku 1960 [3, 5], nejlepší je síranuvzdorný vysokopecní cementem CEM III/B s velký rozsahem použití, kvalita zkoušena podle ČSN EN 197-1, s označením CE, portlandský cement, používaný pro vyložení cementovou maltou s malým rozsahem použití a chemickou odolností dle ČSN EN 545 Příloha E zejména u mimoevropských výrobců, z hlediska produkce u evropských výrobců je vyložení z portlandského cementu ojedinělé, pouze u jednoho výrobce zaměřeného na průmyslové aplikace pro vysokotlaké zasněžovací systémy a aplikace mimo oblast vodovodních sítí, má malou odolnost vůči měkkým kyselým vodám, abrazi i biogenní kyselině sírové, cement s vysokým obsahem oxidu hlinitého (hlinitanový cement), podle ČSN EN 545 Příloha E má největší rozsah použití, ale pro aplikace pro vodovodní sítě nevyhovuje výluhovým testům pro trvalý kontakt s pitnou vodou, v praxi je používán pro kanalizační sítě. Funkce vyložení cementovou maltou U litinového potrubí s vyložením cementovou maltou podle výše uvedených technologických, kvalitativních a materiálových požadavků plní vyložení z cementové malty aktivní pasivační vnitřní ochranu [3, 4, 5]. Aktivní ochrana je založena na elektrochemických procesech, voda proniká přes nenasycené vyložení cementovou maltou a váže volné vápno v cementovém slínku na hydroxid vápenatý: CaO + H 2 O Ca(OH) 2 hydroxid vápenatý je zásaditý, zvýší na dotykové vrstvě mezi cementovou maltou a litinou ph na hodnoty> 12 (pasivace litiny), a tím je zabráněna koroze litiny, v průběhu krátkého času se hydroxid vápenatý na straně vody přemění díky ve vodě obsaženým oxidem uhličitým na uhličitan vápenatý: Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O Plzeň

150 to znamená, že hodnota ph cementové výstelky na straně vody výrazně klesne, což je velmi žádoucí, protože ph pitné vody pak výstelka z cementové malty neovlivňuje, cementová malta se na straně k vodě uzavírá karbonizační hustou vrstvou, která zabrání difúzi hydroxidu vápenatého Ca(OH) 2 ze spodních vrstev cementové malty do pitné vody a brání dalšímu ovlivnění ph vody, aktivní ochranný účinek hodnoty ph na rozhraní mezi litinou a výstelkou z cementové malty zůstává na hodnotě ph> 12. Míra karbonizace závisí na několika faktorech, zejména na složení, kvalitě, typu cementové malty a tvrdosti vody. Při zprovozňování potrubí s cementovou maltou, dochází pouze ke krátkodobě mírnému zvýšení ph dopravované vody. Použití a provozní životnost vyložení cementovou maltou U provozní životnosti potrubí z tvárné litiny let je v současné době těžko odhadovat vývoj provozních podmínek. Volba kvalitní cementové malty a cementu je opodstatněná. Dle ČSN EN 545 má síranuvzdorný vysokopecní cement (CEM III/B) větší rozsah použití a menší omezení než portlandský cement. Vedle kvality cementu je důležitá i technická vyspělost nanášení cementové malty, příprava, rotace, hustota, zhutnění, nízká pórovitost a další parametry garantované objemem výroby. Sdružení evropských výrobců EADIPS FGR ve své příručce [4] a PONT-á-MOUSSON v publikaci COMPENDIUM [5] doporučuje: pro vodovody podle ČSN EN 545 vnitřní vyložení cementovou maltou na bázi vysokopecního síranuvzdorného cementu a jako alternativu vyložení polyuretanem, pro kanalizace podle ČSN EN 598 vnitřní vyložení cementovou maltou na bázi hlinitanového cementu a jako alternativu vyložení polyuretanem, pro průmyslové vody vnitřní vyložení cementovou maltou na bázi hlinitanového cementu a jako alternativu vyložení polyuretanem. Technické požadavky na trubky a příslušenství uváděné na trh Výrobci trubek musí splňovat zákon č. 22/1997 Sb., nařízení vlády č. 163/2002 Sb., nařízení vlády č. 312/2005 Technické požadavky na stavební výrobky ve znění pozdějších změn a doplnění. Toto plnění potvrzují následující doklady vydané autorizovanou osobou: certifikát výrobku, závěrečný zkušební protokol, dohled 1x za rok a prohlášení o shodě vydané prodejcem/dovozcem. Výše uvedené doklady musí obsahovat: identifikaci výrobce nebo dovozce nebo žadatele, místo výroby, odkaz na normy, zákony, technická osvědčení, certifikáty, zkušební protokoly, atesty, technickou specifikaci výrobku (jmenovité průměry, tlakové řady, produktové řady, přehled a specifikace vnitřních a vnějších povrchových ochran, přehled spojů apod.), přehled použitých technických předpisů, norem a dokumentů pro posuzování a zkoušení autorizovanou osobou: zákony, nařízení vlády, vyhlášky, normy, výsledky zhodnocení výrobků pro trvalý styk s pitnou vodou, typové zkoušky, katalogy a technické listy, montážní postupy a další předložené podklady, způsob přezkoumání podkladů a posouzení systému řízení jakosti, kontrolu systému výroby a vzorků v místě výroby, zkoušky a ověření vlastností, zda odpovídají stavebně technickému osvědčení 1x za 12 měsíců. 150 Plzeň 2019

151 Hygienické požadavky Výrobci trubek a příslušenství musí plnit zákon č. 258/2000 Sb., vyhlášku Ministerstva zdravotnictví č. 409/2005 Sb. Ochrana veřejného zdraví a zdravotní nezávadnost materiálů pro styk s pitnou vodou ve znění pozdějších změn a doplnění. Toto plnění dokladují Odborným kladným posouzením zdravotní nezávadnosti pro trvalý styk s pitnou vodou vydaným autorizovanou laboratoří o splnění hygienických požadavků pro trvalý styk s pitnou vodou na základě výluhové zkoušky podle 3 odst. 2. (vnitřní vyložení těla a hrdla, vnější povlak hladkých konců, těsnění, mazací pasta, opravné barvy apod.). Na trhu se často objevují i závěrečné protokoly výluhových zkoušek podle 3 odst. 3. na krátkodobý styk s pitnou vodou, pro malou plochu do 100 cm 2 nebo poměr větší než 1 : Krycí vrstva žárového pozinkování Z ekologického i technického hlediska kvalitní výrobci již přešli z krycí asfaltové, syntetické nebo epoxidové pryskyřice, na realizaci krycí vrstvy s vodou ředitelné akrylátové barvy, např. AQUACOAT. Vedou je k tomu ekologické důvody odstranění Bisphenolu A (BPA) a dalších skleníkových látek z výroby, které se uvolňují do atmosféry. Vnější krycí nátěr trubek je již více než deset let prováděn ekologicky šetrnými nátěry vodou ředitelnými barvami Aquacoat, které jsou VOC free a BPA free. Jejich používání znamená ochranu životního prostředí při výrobě, při aplikaci i pro okolní prostředí v místě finálního uložení trubek. Krycí vrstva je mikroporézní. Technické přednosti vodou ředitelné barvy Aquacoat jsou její vyšší přilnavost a vysoká UV stabilita. Při krácení trubek na místě stavby nevyžaduje míchání dvou složek a barva rychleji zasychá. Aquacoat je technologicky vyspělejší krycí vrstva než předchozí krycí vrstva epoxidem, což výrobci dokládají testy a zkouškami. Tato krycí vrstva je v souladu s výrobní ČSN EN 545 a ISO2531. V Evropské unii i v České republice to potvrzují autorizované osoby ve vydaných certifikátech a závěrečných zprávách. Provozní životnost První významné a dosud funkční stavby vodovodů na našem území byly realizovány z litiny před více než 100 lety. Například výstavba Káranského přivaděče pro Prahu DN 1100 mm a Březovského vodovodu pro Brno DN mm v délkách několika desítek kilometrů. V Evropě byl od roku 1683 v provozu přívod vody z litiny DN 600 pro zahrady a zámek Versailles. Teprve v roce 1999, po více než 300 letech provozu, byla zahájena jeho obnova potrubím z tvárné litiny. Z technologického a mechanického hlediska byla nutná tloušťka stěn trub ze šedé litiny nahrazena tloušťkou stěny z tvárné litiny vysokých mechanických parametrů se systémem vnitřních a vnějších ochran. Proces výroby tvárné litiny probíhá ve vysoké peci nebo kuplovně, kde se taví šedá litina (obsah uhlíku cca 4 %). Vyrobená šedá litina se očkuje a modifikuje hořčíkem, čímž se vytvoří grafit (obsah cca 4 %) v kuličkové formě. Tímto krokem se tekutý kovový materiál šedá litina mění na tvárnou litinu a následně odlitá trubka získává vysoké mechanické vlastnosti: pevnost v tahu min. 420 Mpa, pružnost min. 270 Mpa, tažnost 10%, kruhová tuhost od 1790 kn/m 2 pro DN 60 do 16 kn/m 2 pro DN 2000, vysoké tlakové zatížení podle tlakové třídy C bar s koeficientem bezpečnosti k=3, bez negativního vlivu namáhání ohybem poklesem půdy nebo nestejnoměrným sedáním apod. Provozní spolehlivost Podíl tvárné litiny na celkové délce vodovodního potrubí se zvyšuje z 0 % v roce 1992 na více než % z celkové délky potrubních sítí v současné době. Aplikace potrubí z tvárné litiny vede ke snížení počtu poruch, ztrát vody, úniků odpadních vod a nežádoucím přítokům balastních vod. Mechanické vlastnosti potrubí se časem nemění, potrubí není negativně ovlivňováno tepelnou roztažností, zachovává kruhovost a niveletu. Materiál je pružný a pevný s vysokým koeficientem bezpečnosti 3 po celou dobu životnosti. Plzeň

152 Potrubní systémy mají vynikající odolnost proti prasknutí, což umožňuje odolávat provozním rizikům (rázy, pohyby, sedání půdy atd.), zvládat změny při a po pokládce z důvodů změny statického a dynamického zatížení (krytí min. od 0,3 m max. do 15 m bez spolupůsobení zeminy se zatížením nákladní dopravou), hladiny spodní vody a dalších v současné době nepředvídatelných podmínek v průběhu životnosti, které mohou nastat v průběhu 25, 50, 75 i více než 100 let. Potrubí z tvárné litiny plní s rezervou požadavky na všechny praktické aplikace a typy pokládky. Těsnost potrubí je zajištěna konstrukcí stěny a spoje až do dovoleného provozního tlaku potrubních systémů PFA 100 bar s možností využití odklonění 5 6o, axiální dilatace až do 60 mm na 1 spoj trubky, tangenciálního a axiálního zatížení až do 170 t. Navíc kovová/litinová stěna trubky je i difúzně těsná! Závěr Kvalitní evropští výrobci zvyšují technické a užitné parametry vyráběných litinových trub používáním vnitřního vyložení cementovou maltou z vysokopecního síranuvzdorného cementu a základní zesílené vnější ochrany žárově nanášené vrstvy slitiny zinku a hliníku s dalšími kovy (mědí) nebo bez dalších kovů, s minimální hmotností 400 g/m 2, s krycí vrstvou. Přispívají ke snižování ekologického zatížení životního prostředí používáním vodou ředitelných barev pro nástřik krycí vrstvy. Aquacoat je technologicky kvalitnější krycí vrstva než krycí epoxidová vrstva. Standardně a dlouhodobě je používaný a praxí pozitivně ověřený síranuvzdorný vysokopecní cement CEM III/B vyráběný evropskými výrobci podle ČSN EN Doklady o splnění technických a hygienických parametrů na výrobky uváděné na trh podle naší legislativy má právo investor a budoucí provozovatel požadovat od výrobce nebo dovozce k doložení, pokud nejsou jednoznačně uvedeny v certifikátech, závěrečných protokolech, dohledech nebo hygienických atestech. V průběhu 26 let bylo instalováno několik tisíců kilometrů hlavních, zásobních a rozvodných vodovodních řadů a potrubí z tvárné litiny. Jeden potrubní systém/trubka s vysokou rezervou a bezpečností nabízí technické, ekologické a ekonomické komplexní řešení všech potrubních vodovodních sítí včetně veškerého příslušenství a armatur ze stejně kvalitního materiálu z tvárné litiny. Parametry a vlastnosti potrubí z tvárné litiny jsou nepostradatelné při ekonomickém a ekologickém budování a provozování vodovodních přivaděčů s nejdelší provozní životností přes let. Vysoká provozní spolehlivost, nejnižší poruchovost ze všech dostupných materiálů, je daná bezpečnostními faktory ve výrobních evropských normách, které přesahují požadavky standardního provozu vodovodních i kanalizačních sítí. Úsporou provozních nákladů a nákladů na obnovu jsou potrubní systémy z tvárné litiny nejvýhodnější z hlediska celého životního cyklu stavby. Literatura 1. ČSN EN 545 a 598: Trubky, tvarovky a příslušenství z tvárné litiny a jejich spojování. 2. ČSN EN 197-1: Cement Složení, specifikace a kritéria shody cementů pro použití. 3. Guss-rohrsysteme č. 49: Příklad ochranného účinku vyložení trub z cementové malty. 4. Příručka Sdružení výrobců EADIPS FGR: Litinové potrubní systémy z trub z tvárné litiny. 5. PONT-á-MOUSSON: Potrubí z tvárné litiny COMPENDIUM. 6. ČSN EN 14628, ČSN EN 15189, ČSN EN Katalog Vodovodní a kanalizační systémy z tvárné litiny SAINT-GOBAIN PAM. 152 Plzeň 2019

153 Prof. Ing. Igor Bodík, Ph.D., Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita Bratislava Mikropolutanty (hlavne liečiva a drogy) v odpadových vodách a kaloch Slovenska Úvod Novým problémom v odpadových vodách sa javia tzv. emerging pollutants. Ide o látky, ktoré sa dlhodobo vyskytujú vo vodnom prostredí, kam sa dostali z bežného denného života človeka. Vzhľadom na ich nízke koncentrácie bol v minulosti problém ich efektívne identifikovať, definovať ich vplyv na životné prostredie, na vodné organizmy, na človeka. V poslednej dobe sa však vynára (angl. emerge) množstvo problémov s ich neznámym množstvom vo vodách, riekach, s ich vplyvom na biocenózu, s možnosťami ich odstraňovania z vôd, z odpadových vôd apod. Tieto látky sa dnes používajú vo veľkých množstvách v bežnom dennom živote a patrí sem široké spektrum organických látok ako napr. produkty osobnej hygieny (PPCPs), endokrinné disruptory, lieky, antibiotiká, drogy, farbivá, stabilizátory, hormóny, retardéry horenia, priemyselné aditíva, siloxany, vedľajšie produkty dezinfekcie a množstvo iných látok. Ide o stovky až tisícky rôznych organických látok, ktoré sa roky dostávajú v malých koncentráciách do odpadových vôd, nie sú efektívne odstraňované na ČOV, prechádzajú do povrchových a podzemných vôd, pričom niektoré z nich sú už prítomné aj v pitných vodách. Spotreba liečiv na Slovensku Jednou z najsledovanejších skupín nových polutantov sú lieky, resp. farmaceutické prípravky vo všeobecnosti. V súčasnosti sa využíva viac ako 1500 druhov liekov a vyprodukuje sa ich viac ako ton. Celosvetovo sa ročná konzumácia liečiv odhaduje na 15 g na osobu, v rozvinutých krajinách 3 až 10-krát viac. Niektoré špecifické farmaceutika sa aplikujú aj na liečbu resp. prevenciu hospodárskych zvierat, na ochranu rastlín, do čistiacich prostriedkov, do potravín apod. Na rozdiel od priemyselných polutantov, ktorých výrobu a prípadnú kontamináciu v životnom prostredí možno legislatívne čiastočne obmedzovať, pri farmaceutických prípravkoch toto obmedzenie pravdepodobne nebude možné, lebo vo väčšine prípadoch ide o látky, ktoré pozitívne pôsobia na zdravie človeka a teda nemožno zabrániť ich používaniu a ich následnému výskytu v odpadových vodách. Podľa údajov z Národného centra zdravotníckych informácií (NCZI, 2018) bolo v roku 2017 vydaných 119,1 mil. balení liekov (!!!), pričom 80,7 mil. bolo vydaných na predpis, 38,4 mil. balení bolo priamo predaných. Z toho vyplýva, priemerný Slovák spotreboval 22 balíčkov liekov ročne. Najčastejšie vydávané boli lieky na choroby srdca a srdcovocievnych chorôb (27,3 mil. balení), na nervové ochorenia (13,7 mil. balení) a lieky proti bolestiam hrdla (9,4 mil. balení). Kým údaje množstvách predaných liekov sa dajú komplikovane nájsť v rôznych databázach (do akej miery sú pravdivé je ťažko hodnotiť), informácie o koncentráciách liekov v rôznych druhoch vôd sú u nás prakticky nedostupné. V minulosti sa často mylne predpokladalo, že použitý liek sa v tele človeka rozloží, spotrebuje a v minimálnom množstve sa z tela vylučuje. To čiastočne platilo pre niektoré prírodné liečivá, pre súčasné syntetické liečivá to obvykle neplatí a často sa vylučujú z tela človeka v nezmenenej alebo čiastočne metabolizovanej forme močom, fekáliami alebo kožou. Farmaceutiká ako furosemide, erytromycin, atenolol, trimethoprim sa vylučujú z tela (prejdú telom) človeka na viac ako 80 %. Na druhej strane diclofenac, tramadol, metoprolol a iné sa sú vylučované na menej ako 20 %. Plzeň

154 Drogy, liečivá a ich metabolity sa do kanalizácie dostávajú vo forme exkrementov (moč a stolica) a tiež pri sprchovaní, keďže sa niektoré typy drog vylučujú aj pokožkou. V kanalizácii sa následne môžu drogy a ich metabolity ďalej štiepiť rôznymi cestami. Na degradáciu vplýva značné množstvo faktorov ako ph, teplota, zdržná doba v kanalizácii, alebo aj štruktúra zlúčeniny. V ostatných rokoch, kedy miera detekcie analytických postupov identifikácie chemických a biochemických zlúčenín sa posunula až do koncentrácií v rozsahu g/l, so znepokojením zisťujeme, že povrchové a podzemné vody obsahujú významné množstvá týchto zlúčenín a začíname pozorovať aj ich vplyvy na prírodu a zdravie človeka. Je otázne však, či tak nízke koncentrácie môžu vplývať na vodné organizmy a do akej miery je to otázka týchto látok. Je však pravdepodobné, že ide o problematiku, ktorá bude v krátkej budúcnosti často nastoľovaná a budú sa hľadať cesty na jej riešenie. Analýzy drog v reálnych komunálnych odpadových vodách sa s dostatočnou presnosťou začínajú presadzovať asi od roku Následne sa táto analýza postupne stáva vhodnou metodikou na stanovenie spotreby drog obyvateľstvom v mestách. Výhodou analýzy drog v odpadových vodách je relatívna rýchlosť a presnosť meraní, ktorá môže pokrývať pomerne veľký plošný rozsah v meste, exaktné stanovenie jednotlivých drog, možné zachytenie nových drog na trhu, sledovanie spotreby drog v priebehu týždňa (víkendy, prázdniny apod.), trendy v spotrebe drog (pokles resp. nárast po rokoch), aj možnosť porovnania spotreby drog na 1000 obyvateľov v jednotlivých mestách (v národnom aj medzinárodnom meradle) je veľmi praktická. Odbery a analýza odpadových vôd Od roku 2013 sú na viacerých ČOV odoberané vzorky odpadových vôd na vstupe, výstupe a aj v jednotlivých technologických uzloch, následne sa analyzujú v systéme SPE HPLC v tandeme s hybridným quadrupolovaným (Orbitrap) vysoko citlivým hmotnostným spektrometrom. Analytické spracovanie sa realizuje v spolupráci s Jihočeskou univerzitou, Fakultou rybárstva a ochrany vôd vo Vodňanoch. Máme spracované asi 1500 vzoriek odpadových vôd z 22 komunálnych čistiarní, ale aj z nemocníc, väzníc, počas hudobných festivalov apod. Liečivá v odpadových vodách na ČOV Prešov a Košice V práci budeme prezentovať niektoré výsledky z dvoch ČOV a to Košice a Prešov, ktoré patria k najväčším komunálnym ČOV na Slovensku. Celkovo sme sledovali 95 druhov rôznych liekov klasifikovaných v mnohých terapeutických skupinách, pričom najviac boli monitorované antibiotiká (31 druhov), antihistaminiká (11) a hypertenziká (15). Z uvedeného množstva liekov a drog sme vybrali do celkového hodnotenia iba tie, ktoré trvalo vykazovali merateľné koncentrácie vo väčšine vzoriek. V Tab.1 sú tieto údaje sumarizované pre ČOV Prešov a ČOV Košice pre odbery realizované v roku Z uvedených hodnôt v Tab. 1 je zrejmé, že koncentrácie liečiv v odpadových vodách sa navzájom výrazne líšia aj 3-4 rády. Aj keď sú známe štúdie o vplyve týchto liekov na človeka, na vodné organizmy, na biocenózu kalu apod., každá odpadová voda, ČOV, aktivovaný kal, resp. mikro a makro organizmy v recipiente sú tak špecifické a tak sa navzájom líšia, že nie je možné jednoznačne vyslovovať závery o škodlivosti resp. neškodlivosti prítomnosti liekov a drog na celý vodný ekosystém. Možno konštatovať, že testy akútnych (jednorazových až krátkodobých) vplyvov sú v literatúre popísané, avšak chronické (dlhodobé) vplyvy sú dosť vzácne. Nie sú prebádané hlavne krížové a kumulatívne vplyvy zmesi liekov a drog na organizmy, keďže sa jedna o stovky až tisícky druhov liekov v odpadových vodách, pričom v každom meste, v každom štáte je prítomnosť týchto látok odlišná. 154 Plzeň 2019

155 Významnú úlohu pre ekosystém zohráva vnos týchto látok do vodného prostredia. Liečivá sa do vodného prostredia dostávajú kanalizáciou a čistiarňou odpadových vôd. Na ČOV Prešov sa do kanalizácie dostáva asi 1,3 kg nami sledovaných liekov za deň, na ČOV Košice asi 5,2 kg/deň, čo sumárne na oboch čistiarňach predstavuje asi 2350 kg liečiv za rok. Tab. 1 Koncentrácie (ng/l) a denné množství (g/deň) vybraných liekov v odpadových vodách Prešov (4 odbery v 2018) a Košice (6 odberov v 2018). Liek/droga skupina ČOV Košice ng/l g/deň ČOV Prešov ng/l g/deň Morphine analgetikum 87,7 5,4 75,75 1,5 Diclofenac analgetikum 1 873, ,9 Tramadol analgetikum 961,7 60, ,4 Clarithromycin antibiotikum 508,3 31,5 792,5 15,9 Azithromycin antibiotikum 149,8 9, ,3 Trimethoprim antibiotikum 77,5 4,81 111,25 2,3 Sulfapyridine antibiotikum 335,3 20, ,2 Sulfamethoxazole antibiotikum 632,2 39, ,5 Fexofenadine antihistaminikum ,9 852,5 17,1 Cetirizine antihistaminikum , ,7 Theophiline astmatickum ,5 Iopromide kontrastná ,2 Valsartan srdcovo-cievne 5 333, Rosuvastatin srdcovo-cievne ,5 108,5 2,2 Atorvastatin srdcovo-cievne 386,7 23, ,4 Telmisartan srdcovo-cievne 1 766, ,1 Atenolol srdcovo-cievne 99,7 6,2 64,75 1,3 Irbesartan srdcovo-cievne 598,3 37,1 587,5 11,8 Metoprolol srdcovo-cievne , ,7 Bisoprolol srdcovo-cievne , ,5 Caffeine psychoaktívne Oxazepam psychoaktívne 86 5,3 74,8 1,5 Venlafaxine psychoaktívne ,4 184,5 3,7 Carbamazepine psychoaktívne 358,3 22,2 212,5 4,3 Benzoylecgonine drogy 30,8 1,9 15,7 0,3 Cocaine drogy 7,8 0,5 2,75 0,05 Metamphetamine drogy , ,58 MDMA drogy 26,2 1,6 158,5 3,1 THC-COOH drogy 30,55 1,9 88,75 1,8 Zo sledovaných látok vykazujú najvyššie koncentrácie kofeín, kontrastná látka Iopromide, astmatikum Theophiline, liek na srdce Metoprolol a analgetikum Diclofenac. Významné koncentračné rozdiely medzi oboma mestami nie sú, snáď iba Iopromide nebol tak vysoký v Prešove a droga MDMA (Extáza) naopak extrémne vyskočila v Prešove dňa (pondelok po víkende...), čo výrazne skreslilo priemerné hodnoty. Hodnoty koncentrácií liečiv na vstupe do ČOV však nie sú pre prienik do prírody smerodajné, aj keď určitú vypovedaciu hodnotu majú. Dôležitým faktorom však je účinnosť odstraňovania týchto látok na komunálnych ČOV. Plzeň

156 Farmaceutika v kaloch Monitoring farmaceutík v čistiarenských kaloch bol realizovaný na piatich komunálnych ČOV na Slovensku. Tri z testovaných čistiarni pracujú na princípe anaeróbnej stabilizácie s produkciou bioplynu a dve majú aeróbnu stabilizáciu kalu. Vzorky kalov boli odoberané na výstupe zo sledovaných čistiarní, obvykle z kontajnerov po odvodnení, pred ich odvozom na ďalšie nakladanie. Vzhľadom na to, že zdržná doba kalu (aktivácia plus kalové hospodárstvo) sa v čistiarni pohybuje v rozsahu dní, nie je analyzovaná vzorka kalu časovo presne definovateľná (± mesiac). Vzorky boli odoberané vo februári roku V sledovaných kaloch z ČOV bolo identifikovaných aspoň 33 farmaceutík nad LOQ. Najvyšší počet identifikovaných látok bol zaznamenaný v kale z ČOV Senec (45), najnižší počet bol v kale z ČOV Spišská Nová Ves (33). Ak by sme sumarizovali namerané koncentrácie v kaloch, tak sumárne bolo najviac farmaceutík v kale z ČOV Bratislava DNV ( ng/g) a ČOV Senec ( ng/g), najmenej v kale z ČOV Spišská Nová Ves (2 540 ng/g), čo je veľmi výrazný rozdiel. Ak by sme sa sústredili na jednotlivé farmaceutika, tak najvyššie koncentrácie (vztiahnuté na sušinu kalu) boli namerané pre fexofenadin (antihistaminikum) priemer ng/g (maximum BA DNV ng/g), Telmisartan (kardio liek) priemer ng/g (maximum Senec ng/g) a Verapamil (kardio liek) priemer 890 ng/g (maximum BA DNV ng/g). Obr. 1 Koncentrácie vybraných liečiv v čistiarenských kaloch. Ako je zrejmé z uvedených údajov, do čistiarenských kalov sa dostáva pomerne významné množstvo liečiv z odpadových vôd. Výsledky z analyzovaných kalov sme extrapolovali na celoslovenskú produkciu čistiarenských kalov v roku ton sušiny, čo sumárne predstavuje obsah liečiv na úrovni asi 390 kg nachádzajúcich sa v ročnej produkcii kalov a asi 260 kg liečiv aplikovaných v kaloch na pôdu počas roku Ak bysme podobným spôsobom postupovali aj pre údaje o koncentráciách napr. ťažkých kovov v slovenských kaloch, tak by sa dostali (odhadom) k ročným obsahom ortuti 66 kg, kadmia 55 kg, arzénu 275 kg, chrómu kg, olova asi kg apod. (Kozáková a kol., 2018). Z tohto hľadiska je obsah farmaceutík v kaloch menší, resp. porovnateľný s obsahom ťažkých kovov, pričom však vplyv ťažkých kovov na človeka je dlhodobo dokázaný, u liečiv sme v súčasnosti v štádiu tzv. predbežnej opatrnosti, avšak sú štúdie, ktoré preukázateľne dokazujú vplyv napr. antibiotík, hormónov apod. na vodné organizmy. 156 Plzeň 2019

157 Poďakovanie Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV Autori ďakujú technológom na príslušných čistiarňach za pomoc pri odberoch vzoriek kalov. Plzeň

158 Ing. Jiří Lipold, ČEVAK a.s. Příklady dobré praxe spolupráce vlastníka a provozovatele Úvodem Uplynulé čtvrtstoletí bylo pro společnost ČEVAK a.s. vyplněno spoluprací s vlastníky vodohospodářské infrastruktury na území tří set obcí a měst Jihočeského a Plzeňského kraje a Kraje Vysočina. Z tuto dobu se ve čtyřletých cyklech komunálních voleb ve vedení dotčených obcí, měst i vodárenských svazů a svazků prostřídaly, či svá místa obhájily stovky starostů, starostek, členů rad i tisíce členů obecních a městských zastupitelstev. Právě skutečnost pravidelného demokratického volebního procesu prakticky vylučuje, aby spolupráce vlastníka a provozovatele byla postavena na osobních vztazích. Má-li tato spolupráce být postavena na opravdu pevných základech, musí se jednat o každodenní poskytování poctivé odborné služby. Stručně řečeno, jde o každodenní drobnou práci. Není to nic objevného, ani novátorského. Ostatně na úzký vztah drobné práce a demokracie odkazoval už náš první prezident Tomáš Garrigue Masaryk, který i proto drobnou, všední práci měl ve velké úctě. Pro příklady dobré praxe lze vybrat jak velká města, tak malé vesničky, obce s rozšířenou působností i vodárenské svazky měst a obcí. Od okamžiku, kdy obce a města obdržela vodovody i kanalizace po roce 1989 do svého vlastnictví a byla tak postavena před rozhodnutí jak dál, do současnosti uplynula necelá tři desetiletí. Níže se připomeneme ty okolnosti, které potvrzovaly odbornost provozovatele a jeho prospěšnost jak pro odběratele, tak pro vlastníky infrastruktury. Nájemné Je s podivem, že v nynější bouřlivé mediální diskusi na téma provozování vodohospodářské infrastruktury zcela zaniká tak významná položka, jakou v oddílném modelu představuje nájemné, resp. pachtovné. Příklad: V rámci převzetí své vodohospodářské infrastruktury od Jihočeského vodárenského svazu ve druhé polovině devadesátých let 20. století stálo město České Budějovice před rozhodnutím, jak zajistit provozování těchto vodovodů a kanalizací. V uskutečněném výběrovém řízení z roku 1996 se v nabídce jednoho z uchazečů objevilo následující schéma: 158 Plzeň 2019

159 Obr. 1 Schéma finančních toků v rámci provozování, obnovy a rozvoje vodohospodářského majetku města České Budějovice obsažené v nabídce společnosti 1. JVS a.s. (dnes ČEVAK a.s.) z roku Plzeň

160 Ač se to na první pohled nezdá, vyjádřilo uvedené schéma co nejjednodušeji a nejnázorněji vše podstatné ze smluvního vztahu mezi pronajímatelem (městem) a nájemce (provozovatelem). Uvedená společnost následně byla městem jako provozovatel vodohospodářského majetku vybrána a v režimu naznačeném ve schématu poté působila. To v současnosti zahrnuje péči o 338 km vodovodů, na něž je napojeno 14 tisíc přípojek a 317 km kanalizací. Dále pak úpravnu vody České Budějovice, soubor čtyř vodojemů, centrální ČOV České Budějovice a dvě malé čistírny v místních částech Třebotovice a Opatovice. Tato infrastruktura slouží pro více než sto tisíc obyvatel města a přilehlých obcí a měst. Pořizovací hodnota uvedeného vodohospodářského majetku dle Vybraných údajů majetkové evidence (VÚME) k činí 8 miliard korun včetně DPH. Vývoj nájemného hrazeného provozovatelem městu České Budějovice stoupl z počátečních 50 mil. Kč v roce 1997 na částku ve výši 214 mil. Kč včetně DPH v roce Tento růstový vývoj byl vyvolán potřebou zajištění finančních zdrojů městu na obnovu a rozvoj vodohospodářské infrastruktury. To se událo rozhodnutími města za úzké součinnosti s provozovatelem na začátku nového tisíciletí, tedy ještě před uzákoněním požadavku na vyhotovení a realizování Plánů financování obnovy vodovodů a kanalizací. Statutární město České Budějovice tehdy v únoru 2004 schválilo koncepci navyšování nájemného, přičemž již v průběhu roku 2006 bylo dosaženo nájemného na úrovni reprodukční hodnoty vodohospodářské infrastruktury. Pro doplnění lze uvést, že rozpočet statutárního města České Budějovice v roce 2019 kalkuluje příjmy na úrovni 2,3 miliardy korun. Nájemné od provozovatele tedy z celkových příjmů města v letošním roce představuje téměř jednu desetinu. Celkem za uvedené období pak byly provozovatelem do městského rozpočtu odvedeny více než tři a půl miliardy korun včetně DPH. Město tak má již řadu let zajištěn stabilní finanční zdroj, který je schopen plně pokrýt potřeby obnovy a rozvoje vodohospodářské infrastruktury. Plány financování obnovy vodovodů a kanalizací Projednávání prvních Plánů financování obnovy vodovodů a kanalizací (PFOVaK) v letech 2007 až 2008 bylo vhodnou příležitostí, aby se jednotlivé rady a zastupitelstva měst a obcí i taktéž vedení vodárenských svazků zevrubně zabývaly danou problematikou. Charakteristická byla značná časová náročnost třístupňového projednávání (starosta/ka rada zastupitelstvo) jednotlivých variant PFOVaK s koncepcemi postupného navyšování nájemného. Plány byly předkládány samosprávám ve více variantách. Častým byl pak požadavek na změny předkládaných variant dle dílčích výstupů z jednání samospráv. Výsledkem tohoto postupu bylo v řadě lokalit přijetí vybrané varianty Plánu usnesením zastupitelstva spojeným s rozhodnutím o postupném, zpravidla lineárním navyšování nájemného až do úrovně reprodukční hodnoty majetku. Jako cílový termín zvolily některé města a obce rok 2018, tedy konečný rok platnosti desetiletého Plánu financování obnovy vodovodů a kanalizací. Již v této době, tj. začátkem roku 2009, bylo z analýzy 1) zřejmé, že velké, intenzivně využívané vodohospodářské systémy typu okresních měst a vodárenských svazků dosáhnou samofinancovatelnosti velmi brzy. Dále, že střední kategorie vodohospodářských systémů typu obcí a měst s počtem obyvatel nad 2 až 3 tis. osob má dobrou naději v horizontu jednoho desetiletí samofinancovatelnosti dosáhnout. Ovšem rovněž tak bylo zjevné, že malé, slabě využívané vodohospodářské systémy zpravidla v nejbližších letech samofinancovatelnosti nemohou nedosáhnout. 160 Plzeň 2019

161 V následujícím období bylo téma projednávání aktualizace PFOVaK velmi žhavou záležitostí v lokalitách, kde bylo usilováno o přijetí dotační podpory od Státního fondu životního prostředí ČR a později taktéž dotace ze strany Ministerstva zemědělství. Odborná podpora provozovatele v rámci projednávání vhodného nastavení Plánů byla mnohde klíčová. Naopak ze strany rozmanitých specialistů na dotace byla téměř vždy normou absolutní nepochopení dané problematiky a ignorování avizovaných dopadů do budoucí kalkulace vodného a stočného. V extrémních případech pak byla zaznamenána snaha těchto specialistů zakrýt před vedením města a obcí tyto dopady a vytvořit tak prakticky fait accompli, tj. po uskutečnění postavit všechny zúčastněné před hotovou věc, kterou již nelze vzít zpět. Motivy tohoto hraničního až podvodného jednání byly průzračně jednoduché vyúčtovat danému vlastníkovi vše co maximálně vyúčtovat lze a pak pod heslem po nás potopa z dané lokality velmi rychle zmizet. Zjevná podobnost s jednáním šmejdů pak jistě není věcí náhodnou. Roční investiční plány Ročně aktualizované investiční plány zpracované pro potřeby každého vlastníka vodohospodářské infrastruktury jsou žádoucím pohledem do střednědobé budoucnosti. Slovy klasika: Jak jednoduché a přitom tak účinné. Společná diskuse vlastníka a provozovatele nad daným materiálem je velmi dobrým prostředkem vzájemné komunikace ohledně rozličných detailů té které lokality a umožňuje rozumět potřebám dané sítě. Je samozřejmě plně v kompetenci příslušného zastupitelstva obce, či vedení vodárenského svazku rozhodnout o věcné náplni svého investičního rozpočtu. Role investičních plánů zpracovaná provozovatelem je tedy pouze podpůrná, avšak nesporně užitečná. Působení provozovatele za krizových situací povodeň, sucho, vichřice Je všeobecně známou skutečností, že vztahy se nejlépe prověřují v krizových situacích. Pomineme-li řešení běžných poruch a havárií na vodohospodářské infrastruktuře typu prasklé vodovodní potrubí, či propad kaverny na kanalizační stoce, lze za obvyklé okamžiky krizových situací považovat povodně, sucha, či vichřice. Tyto extrémní přírodní jevy v podmínkách Jihočeského a Plzeňského kraje a Kraje Vysočina reprezentují například pětisetleté povodně v srpnu 2002, extrémní sucho a horko v létě 2003, povodně menších intenzit 2006, 2013, vichřice Kyrill v lednu 2007, či nynější suché období s letními teplotními extrémy počínaje rokem 2014 s dosavadními kulminacemi v letech 2015 a Četnost uvedených mimořádných jevů pravidelně prověřuje schopnost provozovatele adekvátně na ně reagovat. Cílem je vždy: ochrana životů a zdraví obyvatel, minimalizace dopadů na odběratele, minimalizace škod na majetku, zajištění co nejrychlejší obnovy funkce infrastruktury, úzká spolupráce s vlastníky vodohospodářské infrastruktury při zajištění obnovy poškozených staveb a zařízení, včetně administrativní podpory při žádostech o dotační podporu na obnovu. Uvedený jednoduchý princip byl s úspěchem uplatněn v řadě lokalit postižených některým z uvedených jevů. Příklady: Obnova kanalizace a ČOV České Budějovice po povodni 2002 a řada dalších lokalit (např. Sedlec, Veselí nad Lužnicí, Lipno nad Vltavou atd.). Obnova vodovodu poškozeného vyvrácenými stromy při vichřici Kyrill. Plzeň

162 Zajištění náhradního zásobování pitnou vodou v suchém a horkém létě 2015 a 2018, včetně spolupráce s vlastníky vodohospodářské infrastruktury při řešení zvýšení zabezpečenosti dodávky pitné vody (posílení vodních zdrojů, napojení na jiný vodovodní systém, posílení akumulace, zvýšení kapacity úpravny vody) například v lokalitách: Nové Hrady, Žirovnice, Kunžak, Ločenice Svatý Ján nad Malší, Chanovice, Dobřany, Nové Mitrovice apod. Užití informačních systémů Užití rozmanitých informačních systémů (příkladem: zákaznický informační systém, technický informační systém, geografický informační systém, sběr a zpracování technických dat, dispečink apod.) a jejich vzájemnými vazbami i na ně navazující aplikace, v souhrnu dává vzniknout nové kvalitě poskytovaných služeb. Celý vzájemně provázaný komplex tak přináší vyšší efektivitu a profesionalitu i při zachování důrazu na bezpečnost informačních systémů. Přínos pro odběratele i vlastníky infrastruktury je očividný. Příklady: Zavedení vyjadřovacího portálu v roce 2014 během krátké doby velmi urychlilo procesy vyjadřovací činnosti a zákresy sítí. Přes 80 % žádostí o vyjádření je tak nyní žadateli podáváno přes vyjadřovací portál a plná polovina veškerých vydaných vyjádření je vyřizována v čistě strojovém režimu v řádu minut. Obdobným užitečným a oblíbeným nástrojem je pak zákaznický portál. Jiným příkladem je aplikace Moje obec na webových stránkách. Kde zákazník nalézá veškeré provozní údaje a kontakty ve vztahu ke konkrétní lokalitě. Vlastník infrastruktury pak má zde navíc k dispozici příslušné podklady a dokumenty vázané na jeho sítě. Něco navíc Ve světě obchodu jde o praxi známou a s oblibou užívanou. Zákazník, který si s nákupem odnáší i drobný dárek, je spokojeným zákazníkem, který se rád vrací. Ve vodárenské historii je to pak obdobné. Hezkou ukázkou je výstavba prvního vodovodu vody pitné v Českých Budějovicích v letech , kdy městská rada po uzavření smlouvy o dílo s vybraným dodavatelem vyjádřila ještě přání zřídit pěkný větší vodotrysk v městském parku. Baron Karel Schwarz, zkušený a v Rakousku- Uhersku známý stavební podnikatel, se k tomuto přání vyjádřil ochotně a též vodotrysk bezúplatně zřídil. Budějovice tak mají od roku 1882 v parku Na Sadech tento pěkný vodní klenot a firma barona Schwarze byla v následujících letech povolána ještě k mnohým dalším městským vodárenským dílům. Příklady: Společnost ČEVAK a.s. se historickým vývojem v průběhu 90. let 20. století stala vlastníkem areálu staré vodárny, včetně barokní vodárenské věže z let , stavebně upravenou do současné podoby v letech Tento areál prošel v letech kompletní renovací a v září 2015 byl otevřen veřejnosti. Bezplatné komentované prohlídky staré vodárny, mj. zahrnují tři animované krátké filmy z dějin vývoje městského vodárenství. Areálem již prošlo na deset tisíc návštěvníků, a to jak žáků, studentů, zájemců o historii, hrdých patriotů i vodárenských odborníků. Z vodárny se tak stala přirozená, živá a oblíbená součást kulturního dědictví krajského města. 162 Plzeň 2019

163 Obr. 2 Areál staré vodárny v Českých Budějovicích renovovaný v letech Ještě výraznější ikonou města je Samsonova kašna na českobudějovickém náměstí Přemysla Otakara II. Její stavební i technický stav byl koncem 90. let zcela neutěšený. O bohatém vodním režimu se v jejím případě nedalo vůbec mluvit. Kašna tehdy nebyla ve správě provozovatele vodovodu, ale právě její tristní stav byl příležitostí předložit městu návrh její renovace, včetně osazení technologie vodních střiků a osvětlení. Vše ve velmi rychlém sledu v úzké vzájemné spolupráci vedlo ke zdárnému cíli, a tak již na podzim 1999 mohla být kašna slavnostně po renovaci zprovozněna a zároveň svěřena do péče provozovatele vodohospodářské infrastruktury. Později byl do jeho správy zařazen celý soubor městských kašen a pítek. Do spolupráce provozovatele s vlastníkem na poli moderní doby a techniky pak též patří dny otevřených dveří rozličných čistíren odpadních vod, či úpraven vody. Každoročně jsou tak tato lákavá místa cílem tisíců návštěvníků, kterým je vždy ochotně a bezplatně podán odborný výklad pracovníky provozovatele. Nekonvenční řešení Jedním z poznávacích znaků odbornosti převyšující zažité postupy je předložení nekonvenčního řešení, které přináší přidanou hodnotu. Má-li být provozovatel pro vlastníka infrastruktury přínosem a odbornou oporou, je pak tento postup logickým vývojem. Příklady: Je možné zmínit možnost provozování ČOV České Budějovice v tzv. ostrovním režimu, kdy z bioplynu produkovaného ve vyhnívacích nádržích a spalovaného v kogeneračních jednotkách, lze pokrývat potřeby provozu při kritickém výpadku energie z vnější energetické soustavy. Nekonvenčnost pak spočívala v rozšíření ostrovního provozu i na úpravnu vody (o výkonu 80 l/s), která byla postavena v těsném sousedství s čistírnou v roce 2008 za účelem zajištění nouzového zásobování města Českých Budějovic vodou v případě výpadku či omezení výroby v úpravně vody Plav (centrální zdroj Vodárenské soustavy jižní Čechy). Plzeň

164 Umístění městské úpravny v blízkosti ČOV umožnilo obě vodohospodářská zařízení propojit nejen energeticky a vytvořit tak unikátní ostrovní subsystém, ale i výhodně sdílet provozní obslužnost a zajistit bezpečnou a nenákladnou likvidaci odpadních vod z úpravny vody. Je pak v podmínkách České republiky naprostým unikátem, aby vodohospodářská infrastruktura byla takto propojena. Rovněž samotná myšlenka diverzifikace vodních zdrojů města České Budějovice se nerodila snadno a od prvotní identifikace rizika ležícím v závislosti na jediném vodním zdroji (v rámci zpracování územního plánu města z let ) a uvedením nové úpravny do zkušebního provozu (2008) uplynul nemalý čas. Role provozovatele při prosazování této myšlenky do reality byla zcela nezastupitelná. Obr. 3 Letecký pohled na ČOV České Budějovice, vpravo řeka Vltava s plavební komorou na jezu České Vrbné, vlevo nahoře úpravna vody České Budějovice z roku Spolupráce s univerzitami Spolupráce s vysokoškolským prostředím je něco, co zdánlivě nepřináší pro provozovatele okamžitý profit a co by bylo možné snadno oželet. Omyl. Být v úzkém kontaktu s novými odbornými myšlenkami je trvalým pozitivem. My lidé jsme tak přírodou již dlouhá tisíciletí uzpůsobeni. K životu nutně potřebujeme podněty, sdílet nové myšlenky, být konfrontováni s novými idejemi. Pokud se nám jich nedostává, pokud žijeme v izolaci, nebo pokud se jich straníme, zákonitě chřadneme a strádáme. Příklady: Silná epidemie chřipky na začátku roku 2011 vedla pracovníky Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Laboratoře environmentální chemie a biochemie ve Vodňanech ke spolupráci se společností ČEVAK a.s. při hledání odpovědi na otázku, jak taková událost ovlivní koncentrace antibiotik a antivirotik ve vstupní a posléze i vyčištěné komunální odpadní vodě. Původně malý experiment se rozvinul v dlouhodobou spolupráci, jejíž výsledky jsou zajímavé i v evropském kontextu. 164 Plzeň 2019

165 Těsně po zahájení tohoto experimentu byli vědečtí pracovníci z Jihočeské univerzity osloveni švédskými kolegy s nabídkou účasti na mezinárodní studii zaměřené na porovnání konzumace nelegálních psychotropních látek na základě analýzy odpadní vody. Protože se jednalo o zajímavé rozšíření analýz, proběhly poprvé v březnu 2011 příslušné odběry vstupní odpadní vody a poté i analýzy v laboratoři ve Vodňanech. Z těchto dat bylo pak možné získat údaje například o trendech v konzumaci během týdne a dále o spektru užívaných drog či o jejich specifické spotřebě přepočtené na obyvatel. Srovnání na dnes již úrovni 66 měst Evropy a světa se 36 miliony obyvatel v několikaleté řadě již přináší závažná data, která mimo jiné potvrdila dominantní postavení metamfetaminu (známým pod označením pervitin) mezi drogami zneužívanými v České republice a jejím sousedství. Díky této bohaté datové základně lze se velmi dobře orientovat v celoevropsky diskutované polemice na téma odstraňování mikropolutantů, farmak, drog a dalších sledovaných látek na čistírnách odpadních vod. A rovněž lze tyto poznatky poskytovat vlastníkům infrastruktury. Příkladem další formy spolupráce s univerzitami je odborná přednášková činnost pracovníků provozovatele na vysokoškolské půdě. Závěrem Příkladů dobré praxe ve spolupráci vlastníka a provozovatele je nepřeberné množství a tento příspěvek si nedělá ambici na vytvoření všezahrnujícího popisu veškerých aspektů tohoto tématu. Jednu tak trochu nečekanou okolnost je však si vhodné přeci jen připomenout. Je to odvrácená strana výše uvedených pozitiv. Čtvrtstoletí snahy po zlepšování služby jak vůči odběratelům, tak vlastníkům infrastruktury a eliminace problémových situací, v některých lokalitách mohlo přinést mylný pocit, že věci fungují bezproblémově sami od sebe. Malý příklad? V době mého dětství v 70. letech bylo dlouhodobé přerušení dodávky vody pro celé město se sedmi tisíci obyvateli věcí zcela běžnou a častou. Dnes věc nemyslitelná, mnohými současníky nezažitá, a proto pro ně nepředstavitelná. Lze se tak setkat s názory o nepotřebnosti odborné služby. Vždyť voda přeci teče sama a těch pár lejster kdejaký referent na obecním úřadě přeci hravě vyřídí a občané ušetří Proto jedno téma pro budoucí dobrou praxi bude asi nutno zmínit: Rozšiřování obecného povědomí o nesamozřejmosti přitékající pitné vody a odvádění a čištění vody odpadní. O technickém zázraku, který před pouhými pár desetiletími změnil život naší civilizace. A o tom, že jeho zachování není věcí přirozenou, ale výsledkem poctivé odborné služby. Literatura 1. Lipold, J. (2010). Plány financování obnovy vodovodů a kanalizací zkušenosti společnosti ČEVAK a.s. Sborník SOVAK ČR. Konference Provoz vodovodních a kanalizačních sítí, Plzeň. Plzeň

166 Ing. Jana Šenkapoulová, Ph.D., VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a. s. Ohrožení suchem nová součást plánů krizové připravenosti u vodárenských společností Anotace V návaznosti na bývalé rozsáhlé povodně byla již dříve schválena novela vodního zákona zaměřená na zvládání povodňových rizik viz [1] Klimatický vývoj v posledních letech si nyní obdobně vyžádal přípravu a schválení suché novely vodního zákona zaměřené na zvládnutí dopadů sucha. Obě tyto novely vodního zákona mají definované podobné postupy operativního řízení a řešení důsledků nastalých přírodních jevů, přičemž u obou těchto novel se také významně uplatňují požadavky vycházející z režimu krizového zákona viz [2]. Úvod Vodárenské společnosti v České republice nejsou zařazeny mezi orgány krizového řízení, ale významní provozovatelé vodovodů a kanalizací, zpravidla s okresní nebo krajskou působností, mají pozici právnické osoby, která se podílí na plnění opatření stanovených v krajských krizových plánech a která poskytuje na výzvu oprávněného orgánu krizového řízení v krizových situacích svoje odborné služby nebo věcné prostředky v oblasti výroby a dodávky pitné vody a v odvádění a čištění odpadních vod viz [2] a viz [5]. Tito významní provozovatelé mají zákonnou povinnost zpracovávat svůj vlastní firemní plán krizové připravenosti (dále také PKP) viz [2] - 29 a viz [4], navazující na krajské krizové plány. 1. Zvládání sucha není zatím standardem v plánech krizové připravenosti Při dlouhodobém suchu nedochází k přirozenému doplňování zásob podzemní nebo povrchové vody, vydatnost vodních zdrojů klesá, ale souběžně se projevují také zvýšené požadavky na odběr vody. V lokalitách postižených suchem je nutné přijmout potřebná opatření. Aktuální opatření však probíhají mimo režim krizového zákona, proto problematika zvládání sucha není zatím ve většině firemních PKP vodárenských společností podrobně řešena. Současně s přípravou suché novely vodního zákona ale již také postupně vznikaly požadavky orgánů krizového řízení na řešení problematiky sucha v krajských krizových plánech a ve firemních PKP významných provozovatelů vodovodů. a) Stávající opatření v době sucha jsou v kompetenci vodoprávních úřadů a obcí Nejčastějším opatřením aktuálně uplatňovaným v době sucha je regulace odběru vody z vodovodu pro veřejnou potřebu. Regulační opatření vyhlašuje na návrh provozovatele vodovodu věcně příslušný vodoprávní úřad veřejnou vyhláškou jako opatření obecné povahy (dále také OOP) viz [1], regulaci odběrů může nařídit také obecní úřad v postižené obci. V rámci OOP se uplatňují obecné principy šetření vodou a následující nejvíce používané zásady regulující odběry pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu: zákaz zalévání pozemků pitnou vodou všem odběratelům v obci, zákaz napouštění bazénů pitnou vodou, zákaz umývání aut pitnou vodou, specifická spotřeba pitné vody bývá omezena, ale neznamená to omezení základních potřeb obyvatel, pohybuje se nejčastěji v hodnotě cca 70 až 100 litrů na osobu a den v závislosti na aktuálním poklesu vydatnosti vodních zdrojů, zákaz odběru vody z požárních hydrantů pro hasičská cvičení, zákaz se nevztahuje na krizové situace při hašení požárů, ale vodovod v období sucha zpravidla nezaručuje použití k požárním účelům (např. nedostatečný objem vody ve vodojemech). 166 Plzeň 2019

167 b) Výhledově přejdou kompetence na krajské komise ke zvládání sucha Cílem suché novely vodního zákona je nastavení účinného operativního řízení v období sucha a stavu nedostatku vody v reakci na přizpůsobování se změně klimatu a na opakující se hydrologické extrémy. Vláda ČR projednala a schválila návrh suché novely , následuje další legislativní proces schvalování, nejdříve Parlamentem ČR. Úprava pro sucho dosud v právním řádu České republiky chyběla, stávající postupy uplatňované jen jako OOP neřeší problém komplexně. Některé zásady v suché novele vodního zákona: kompetence k provedení potřebných opatření přejdou nově na komise pro zvládání sucha, ty budou rozhodovat o opatřeních v době sucha (obdobně jako u povodní), budou nově nastaveny kompetence a povinnosti pro jednotlivé složky státní správy a samosprávy zaměřené na spolupráci s krajskými komisemi pro zvládání sucha, jako základní podklad a operativní dokument pro činnost komisí se budou vypracovávat Plány pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody (viz [11]), na úrovni krajů je zpracují krajské úřady a na úrovni České republiky je zpracují společně Ministerstvo životního prostředí a Ministerstvo zemědělství, obdobné plány si mohou vypracovat i jednotlivé obce nebo obce s rozšířenou působností, ale jejich plány musí být vždy v souladu s příslušným krajským plánem. Bude se nově rozlišovat několik stupňů ohrožení suchem: stav sucha bude definovaný s využitím indikátorů (systém HAMR) a místních limitů a ty budou podkladem pro hejtmana kraje ke svolání krajských komisí ke zvládání sucha, následně dle poznatků a doporučení krajské komise ke zvládání sucha bude zejména při nedostatečné kapacitě vodních zdrojů vyhlášen stav nedostatku vody, přičemž stav nedostatku vody navrhuje, vyhlašuje a odvolává krajská komise pro sucho, může nastat také vyšší stupeň ohrožení suchem, při kterém na doporučení krajské komise pro sucho bude vyhlášen hejtmanem kraje krizový stav nebezpečí z důvodu nedostatku vody, tj. poté se realizují operativní opatření v režimu krizového zákona, následně může být vyhlášen případně nouzový stav nebo dokonce stav ohrožení státu. 2. Vodárenské společnosti a zavádění suché novely vodního zákona do praxe Vodárenské společnosti jsou v pozici významných provozovatelů vodovodů pro veřejnou potřebu a současně v pozici významných odběratelů vody. Nebudou členy krajských komisí ke zvládání sucha (dále také komise pro sucho), ale předpokládá se jejich zapojení do zpracování plánů pro zvládání sucha a v případě dlouhodobého sucha a stavu nedostatku vody budou přizváni k jednání krajské komise pro sucho. Významní provozovatelé musí být připraveni na možnost vyhlášení krizového stavu nebezpečí z důvodu nedostatku vody a musí mít do svých PKP zapracovány vlastní operativní postupy k řešení ohrožení suchem. a) Zapojení provozovatelů při zpracování krajských plánů pro zvládání sucha Předpokládá se, že významní provozovatelé vodovodů budou spolupracovat s krajskými úřady při vypracování krajských plánů pro sucho, zejména v základní a operativní části. Spolupráce předpokládaná v Základní části krajských plánů pro zvládání sucha (viz [11]): popis zásobování pitnou vodou vodárenské soustavy a skupinové vodovody, popis náhradního zásobování a nouzového zásobování vodou, seznam hlavních znečišťovatelů, jejich lokalizace a druh znečištění (čištěné odpadní vody vypouštěné z ČOV i znečištění vypouštěné z průmyslu do kanalizací k vyčištění), popis způsobu úpravy a dopravy vody a jeho případná propojenost a zastupitelnost, seznam uživatelů vody významných pro dané území, nároky na vodu podle vodoprávních povolení a realizovaných odběrů, limitní požadavky na množství a jakost vody umožňující zachování funkcí odběratelů, analýza zranitelnosti odběratelů, popis pravděpodobných rizik sucha a nedostatku vody v území: příčiny, postižení, Plzeň

168 postupy a prostředky (technická zařízení) pro snížení následků sucha a nedostatku vody: druh, způsob použití, místo uložení u vlastníka nebo provozovatele apod. Spolupráce předpokládaná v Operativní části krajských plánů pro zvládání sucha (viz [11]): monitoring stavu zdrojů podzemních vod a objemu prováděných odběrů, hodnocení vývoje deficitů v oblasti sucha a předávání informací komisi pro sucho, návrh a realizace opatření v sítích, omezování zásobování pitnou vodou, zabezpečení náhradního zásobování pitnou vodou apod. b) Dopady na provozovatele vodovodů v době vyhlášeného stavu nedostatku vody Krajské komise pro zvládání sucha budou mít rozsáhlé povinnosti, ale také pravomoci, jejichž uplatňování může mít podstatný dopad na provozní činnost každé vodárenské společnosti působící v oblasti postižené suchem. Komise pro sucho mohou provádět nebo ukládat provedení některých významných opatření ke snížení dopadů sucha, např.: nařízení manipulace nad rámec manipulačních řádů vodních děl nebo vodohospodářských soustav, kontrola dodržování vydaných rozhodnutí k nakládání s vodami, úprava, omezení až zákaz obecného nakládání s vodami i odběrů s platným vodoprávním rozhodnutím, omezení užívání pitné vody z vodovodu pro veřejnou potřebu, požadavek na zprovoznění a využití záložních zdrojů vody, úprava minimálních zůstatkových průtoků a minimálních hladin podzemní vody, úprava limitů pro vypouštění odpadních vod, nařízení zabezpečení náhradního zásobování pitnou vodou, nařízení monitoringu, tj. mimořádného sledování množství a jakosti vod, nařízení ke kontrole opatření vydaných komisí apod. c) Přechod ze stavu nedostatku vody do krizového stavu nebezpečí v době sucha Krajská komise pro zvládání sucha navrhne hejtmanovi kraje vyhlášení krizového stavu nebezpečí podle zvláštního zákona, tj. dle viz [2], a to v případě, že již v době mimo krizový stav nelze zvládat situaci na území kraje pouze při využití institutů vodního zákona a další platné legislativy. Mohou to být zejména následující situace: zásoby vody jsou jen na 1 2 měsíce a nelze je dále zabezpečit dostupnými prostředky, důsledky dlouhodobého sucha ohrožují fungování prvků kritické infrastruktury anebo celostátně nebo regionálně významných průmyslových provozů, následkem špatné hygienické situace hrozí epidemie, zásobování pitnou vodou nelze zajistit s využitím zdrojů disponibilních na území kraje, jsou plně nasazeny všechny disponibilní síly a věcné prostředky, a přesto se nedaří průběh situace zvrátit, řešení situace vyžaduje nasazení jiných dalších prostředků, zároveň platí, že předpověď vývoje meteorologické, hydrologické situace i předpověď situace v zásobování vodou je pro následující období nepříznivá. d) Problematika náhradního a nouzového zásobování vodou v době sucha Suchá novela vodního zákona předpokládá, že v době sucha a v době vyhlášeného nedostatku vody bude provozovatel oprávněn přerušit dodávku vody z vodovodu, ale bude provádět náhradní zásobování pitnou vodou. Teprve až po vyhlášení krizového stavu nebezpečí bude aktivováno nouzové zásobování. Náhradní zásobování vodou se řídí zákonem o vodovodech pro veřejnou potřebu (viz [5]), je to náhradní zajištění dodávky pitné vody jiným než běžným způsobem, poskytuje se na nezbytně nutnou dobu, než budou odstraněny závady. 168 Plzeň 2019

169 Provádí se věcnými prostředky a personálním zabezpečením provozovatelů vodovodů pro veřejnou potřebu, ti však zpravidla disponují věcnými prostředky pouze v míře, která jim umožní náhradní zásobování vodou po dobu provedení oprav významných závad na vodovodech, což bývá nejčastěji v rozsahu cca max. 2 dnů. Zpravidla nejsou provozovatelé vodovodu schopni zajistit náhradní zásobování vodou v plošně rozsáhlých situacích povodně, výpadky energie, dlouhodobé sucho apod. Přechod z náhradního na nouzové zásobování vodou se provádí, pokud již provozovatel vodovodu není schopen zajistit náhradní zásobování pitnou vodou vlastními silami. Nouzové zásobování vodou se řídí krizovým zákonem (viz [2] a [3]), provádí se jednotně dle metodického pokynu Ministerstva zemědělství viz [6] a doporučení Státního zdravotního ústavu viz [9], je součástí systému nouzového hospodářství (viz [10]), kterým se zabezpečují všechny nezbytné dodávky pro krizové stavy (hradí je orgán krizového řízení, který o nich rozhodl). Při nouzovém zásobování jsou uplatněna regulační opatření, voda je poskytována organizovaným výdejem v množství 5 l na osobu po dobu prvních 2 dnů a l na osobu v následujících dnech. Z výše uvedeného vyplývá, že s ohledem na nedostatek věcných prostředků bude asi trvat vyhlášený stav nedostatku vody jen po velmi krátkou dobu a poté brzy bude následovat požadavek komise pro zvládání sucha na vyhlášení krizového stavu nebezpečí hejtmanem. e) Příprava opatření ke zvládání sucha ve firemních PKP významných provozovatelů Krizový zákon vyžaduje neprodlenou aktualizaci PKP, pokud dojde k významné změně jejich původního obsahu. Možnost vyhlášení krizového stavu nebezpečí z důvodu nedostatku vody je novým právním nárokem, proto problematika dopadů sucha není zatím ve většině PKP podrobně řešena. Bude zapotřebí provést aktualizaci PKP ve smyslu suché novely vodního zákona co nejdříve po nabytí její účinnosti. V té souvislosti by mělo být v PKP uvedeno např.: výčet dosud postižených obcí s uvedením dosud uplatněných regulačních opatření, bilance potřeb vody a kapacity zdrojů vody v suchem postižených obcích (v době mimo sucho i v době uplatňovaných regulačních opatření), popis variant a možností, které mohou přispět k řešení deficitu ve zdrojích u obcí často postihovaných suchem, včetně záložních zdrojů vody a podmínek pro jejich zprovoznění, popis vodních zdrojů pro nouzové zásobování vodou viz [8], k nim spádovost obcí, stanovení odběrných míst ze zdrojů určených pro nouzové zásobování vodou, popis dopadů sucha na vlastní provozní činnosti, vlastní operativní postupy k řešení. Po vyhlášení krizového stavu nebezpečí z nedostatku vody budou činnosti prováděny v režimu krizového zákona. Významní provozovatelé vodovodů budou zahrnuti do krajských krizových plánů a budou mít povinnost při zvládání sucha poskytnout požadované podklady, odborné služby a osobní nebo věcnou pomoc na přímou výzvu orgánů krizového řízení. Stav nebezpečí vyhlášený z důvodu sucha bude mít obdobné dopady jako stav nebezpečí vyhlášený z důvodu narušení dodávek vody velkého rozsahu (úmyslná kontaminace vody, teroristické poškození objektů apod.), tato rizika jsou již zpravidla v PKP řešena. Příprava opatření souvisejících s dopadem sucha bude proto také v aktualizovaném PKP obdobného charakteru. Navíc ale lze očekávat zvýšené nároky na nouzové zásobování vodou, protože sucho se může projevovat na velkém území, postiženo může být současně více krajů. Všechna opatření nutná pro zvládání krizového stavu nebezpečí z důvodu sucha musí být připravována v souladu s platnými právními a jinými požadavky, zejména viz [6], [7], [8] a [9]. Pro provozovatele vodovodů je důležité vést jako součást svého PKP přehled cisteren pro zásobování pitnou vodou a přehled dalších využitelných věcných prostředků. Plzeň

170 3. Zapracování ohrožení suchem do Plánu krizové připravenosti VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s. Přípravu na zvládání sucha provádíme u VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s. (VAS, a. s.) průběžně dle zkušeností z námi provozovaných a již suchem postižených lokalit. a) Bilance potřeb vody a kapacity zdrojů vody v suchem postižených obcích V posledních 3 letech bylo v lokalitách provozovaných VAS, a. s., ohroženo suchem cca 79 tisíc obyvatel. Sucho ovlivnilo celkem 30 provozovaných zdrojů vody. Bylo ohroženo 68 lokalit, tj. cca 9,5 % z celkového počtu lokalit. Z toho ale pro cca 60 tisíc obyvatel nemusela být provedena regulace odběrů vody, protože VAS, a. s. zprovoznila náhradní zdroj vody (tj. dlouhodobě nepotřebný záložní zdroj pro celý skupinový vodovod Jihlava). Pro zbývajících cca 19 tisíc obyvatel musela být uplatňována regulační omezení nebo prováděno náhradní zásobování, v některých lokalitách také vícenásobně v průběhu roku. Náhradní zásobování prováděla VAS, a.s., zpravidla přistavením cisteren. Často jsme poskytovali dovážku vody cisternami do vodojemů, v tom případě mohla být suchem postiženým obcím zachována alespoň částečná funkčnost vodovodu. b) Zdroje vody pro nouzové zásobování vodou, jejich odběrná místa a spádové obce Udržujeme celkem 22 zdrojů pitné vody určených pro nouzové zásobování vodou. Zdroje vody splňují podmínky metodiky Ministerstva zemědělství (viz [8]), jsou s kapacitou vyšší jak 2 l/s a mají kvalitu nevyžadující úpravu. Ke každému zdroji je vypracován seznam obcí, kterým bude dovážena voda cisternami (spádový okruh je cca 25 km od zdroje). V PKP VAS, a.s., máme doloženy u zdrojů vody vodohospodářské bilance a potřebné parametry. Každý zdroj má stanoveno odběrné místo, převažují hydranty na síti poblíž zdrojů vody, pitná voda je zde již hygienicky zabezpečená a je v tlakovém režimu umožňujícím plnění cisteren. Přesný popis poskytuje tzv. Karta odběrného místa (je v ní uveden požadavek na hadicové připojení, průtokové kapacity, GPS lokalizace s popisem dopravní přístupnosti, kontakt na osobu z VAS, a. s., apod.). Máme připraven režim pro odběr vody z každého zdroje vody pro nouzové zásobování. c) Přehled cisteren a dalších věcných prostředků Při zvládání sucha jsou zapotřebí především cisterny na pitnou vodu. Máme vypracován seznam všech cisteren ve vlastnictví VAS, a. s., s uvedením typu, technických parametrů, mrazové odolnosti, kontaktu na odpovědnou osobu apod. Kapacita a typové složení cisteren nám zcela postačuje pro zvládání náhradního zásobování vodou. Možnosti využití cisteren pro nouzové zásobování při krizových stavech jsou nedostatečné. Obdobně máme evidovány také další věcné prostředky využitelné při krizových stavech. d) Koncepční připojování obcí na skupinové vodovody a propojování vodovodů Máme připraveno řešení pro suchem ohrožené obce spočívající v připojení na skupinové vodovody. Na krajské úřady Jihomoravského kraje a Kraje Vysočina jsme již v roce 2017 předali požadavky na zapracování do Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací České republiky a následně do obou krajských do Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací. Navrhovali jsme v našich požadavcích propojování vodárenských soustav, propojování místních a skupinových vodovodů, rekonstrukce významných vodovodních přivaděčů a řadů, úpravy na zdrojích vody apod. 170 Plzeň 2019

171 Závěr Klimatický vývoj v České republice je v posledních letech nepříznivý, je nutné se předem připravit na dopady sucha. Návrh postupů a opatření v krajských Plánech pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody může přispět k rychlejšímu řešení, ale neexistují opatření, která by okamžitě zajistila nápravu důsledků sucha. Nelze očekávat, že nouzové zásobování vodou při krizových stavech velkého plošného ohrožení suchem bude bezproblémové. Na významu proto nabývá prevence, tj. zlepšení hospodaření se zemědělskou a lesní půdou, zachycení vody v krajině a ve vodních nádržích nebo propojení vodárenských systémů umožňující převod vody do suchem ohrožených lokalit. Literatura Všechny níže citované zákony nutno pojímat ve znění pozdějších předpisů: [1] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). [2] Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon). [3] Zákon č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému. [4] Nařízení vlády č. 462/2000 Sb., k provedení zákona č. 240/2000 Sb. [5] Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu. [6] Metodický pokyn Ministerstva zemědělství č. j /2016-MZE z k zajištění jednotného postupu orgánů krajů, hlavního města Prahy, orgánů obcí s rozšířenou působností, orgánů obcí a městských částí v hlavním městě Praze v systému nouzového zásobování obyvatelstva pitnou vodou při mimořádných událostech a za krizových stavů [7] Zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví. [8] Metodický pokyn Ministerstva zemědělství č. j / ze dne 21. června 2002 pro výběr a udržování zdrojů pro nouzové zásobování vodou. [9] Metodické doporučení SZÚ-NRC č. j. SZU/02731/2018 ze dne Nouzové zásobování pitnou vodou. [10] Zákon č. 241/2000 Sb., o hospodářských opatřeních pro krizové stavy. [11] Metodika pro přípravu Plánů pro zvládání sucha a stavu nedostatku vody Ministerstvo životního prostředí a VÚV TGM, v. v. i. Praha, Plzeň

172 Ing. Jakub Hejnic, Ing. Martin Srb, Ph.D., Pražské vodovody a kanalizace, a.s. prof. Ing. Jiří Wanner, DrSc., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Vliv dlouhotrvajícího sucha na produkci a kvalitu odpadních vod a provoz ČOV Úvod Probíhající klimatická změna průběžně ovlivňuje počasí také v České republice. Jedním z projevů této změny je i narůstající deficit srážek. V České republice se začíná vodní stres výrazněji projevovat od roku 2014 a existují oblasti, kde vodní deficit dosahuje trvale přes polovinu ročního úhrnu srážek (Daňhelka, 2018). V důsledku toho v letních měsících může významně klesat ředící poměr v recipientech, a to zejména u větších měst. To sebou přináší i dočasné zhoršení jakosti vody v takových recipientech, které je už prokazatelně doloženo (Punčochář, 2018). Vliv sucha na množství a kvalitu odpadních vod Vliv sucha na množství odpadních vod V posledních cca 10 letech se na našem území ovlivňuje produkci odpadních vod měřenou na přítoku na ČOV po stránce kvantitativní několik zásadních vlivů: 1. Úbytek srážkových vod způsobený snížením srážkových úhrnů a zároveň zvyšujících se průměrnou teplotou, a tedy urychlením odparu z povrchů (viz obrázek 1). 2. Úbytek srážkových vod způsobený preferencí výstavby oddílných kanalizačních soustav zejména u nové výstavby. 3. Významný pokles spotřeby vody v domácnostech i průmyslu, tzv. šetření vodou. Zatímco šetření vodou se projevilo systematickým poklesem specifické spotřeby pitné vody (a tedy také produkce odpadních vod) zejména koncem devadesátých let, vliv sucha se naopak projevuje zejména v posledních letech. Obr. 1 Trend průměrné teploty a srážkového úhrnu ve stanici Praha-Klementinum (ČHMÚ 2019). 172 Plzeň 2019

173 Vliv sucha na produkci balastních vod U jednotných i oddílných kanalizací dochází s rostoucí délkou období bez srážek k poklesu intenzity infiltrace podzemních vod balastních vod. Průtok balastních vod může tvořit desítky procent průměrného denního průtoku (Bareš, 2008). Dochází k poklesu nočních průtoků, kdy balastní vody tvoří velkou část vody dopravované stokovou sítí. Tím dochází k poklesu unášecí síly a může docházet k zvýšené sedimentaci dopravovaných nerozpuštěných látek. Při dopoledním zvýšení průtoku dochází k odnosu v noci usazeného sedimentu, a tím k dalšímu zvýšení koncentrace odpadní vody. Balastní vody jsou také prvkem, který významně vyrovnává přirozenou nerovnoměrnost v produkci odpadní vody, jejich úbytek tak vede k extrémům v přítoku na ČOV. Snížení infiltrace balastních vod však neovlivňuje jen množství odpadních vod, ale protože balastní vody jsou charakteristické nízkým znečištěním a nízkou teplotou, jejich úbytek významně přispívá k trendu zakoncentrování odpadních vod a zvyšování jejich teploty (viz. dále). Vliv sucha na kvalitu odpadních vod Zásadním dopadem sucha na koncentraci znečišťujících látek je to, že zatímco množství odpadních vod setrvale klesá (viz. výše), tak hmotnostní produkce znečištění se významně nemění. Dochází tak k významnému zakoncentrování znečišťujících látek na přítoku do ČOV. Na obrázcích 2 a 3 můžeme vidět koncentrace organického, respektive dusíkatého a fosforového znečištění na přítoku na ČOV, vypočtené z předpokládané produkce znečištění na 1 EO (dle ČSN EN ) pro různé produkce odpadní vody. Vzhledem k tomu, že většina ČOV v České republice má stanoveny požadované parametry odtoku jako emisní limity, klade zvyšování koncentrací znečištění zejména dusíkem na přítoku do ČOV zvýšené nároky na účinnost čištění. Např. pro ČOV nad EO požaduje legislativa koncentrace N celk na odtoku pod 10 mg/l. Při průměrné spotřebě vody 133,5 l/os/d (fakturovaná, průměr ČR, ČSÚ) v roce 2018 je nátoková koncentace N celk v čistě splaškové vodě 82 mg/l a pro dosažení limitu je nutná účinnost 88 % (obrázek 4). Obr. 2 Modelové koncentrace organických látek v splaškové odpadní vodě v závislosti na produkci odpadních vod obyvatelstvem, zdroj dat průměrné spotřeby vody (ČSÚ, 2019). Plzeň

174 Obr. 3 Modelové koncentrace dusíku a fosforu v splaškové odpadní vodě v závislosti na produkci odpadních vod obyvatelstvem, zdroj dat průměrné spotřeby vody (ČSÚ 2019). Některé odhady (Media energy, 2019) uvažují s využitím úsporných vodovodních baterií a úsporného splachování se spotřebou klesající k 55 l/os/d, což by znamenalo produkci odpadní vody s 2200 mg/l CHSK, 200 mg/l N celk a 45 mg/l P celk. Obr. 4 Závislost minimální účinnosti odstranění N celk pro splnění emisního standardu na spotřebě pitné vody (při konstantní specifické produkci znečištění dle ČSN EN ). 174 Plzeň 2019

175 Vliv sucha na teplotu odpadních vod Mimo vlivu na koncentrace znečištění vstupujícího do ČOV má sucho vliv také na významný fyzikální parametr odpadní vody, a to na teplotu. Parametr teplota významně ovlivňuje proces čištění odpadních vod. Z modelových dat na obrázku 5 je patrné významné zvyšování rychlosti biochemických dějů (na obrázku 5 vyjádřeno kinetickou konstantou ks), na druhou stranu jen mírné zlepšení přestupu kyslíku do vody (na obrázku 5 vyjádřeno oxygenační kapacitou OC). Zvýšení teploty tedy vedou k nárůstu deficitu kyslíku v bioreaktorech. Zvýšená teplota vzduchu na sání dmychadel vede ke snížení hmotnostního toku dodaného kyslíku (van Ormer et al, 2019 není obsaženo v grafu na obrázku 5). Obr. 5 Znázorněná modelová závislost oxygenační kapacity a rychlosti rozkladu organické hmoty na teplotě, model, výchozí hodnoty K La, 20 C = 1; k S, 20 C = 1; s využitím Streeter-Phelpsovy empirické úpravy Arrheniovy rovnice, s koeficienty teplotní závislosti pro přestup kyslíku θ(kla) = 1,024 (Committee on Sanitary Engineering Research, 1961) a pro biochemickou oxidaci θ(ks) = 1,048 (Zanoni 1967). Sucho přímo ovlivňuje ČOV Po prvním delším období sucha v roce 2015 byla pro potřeby Středočeského kraje zpracována studie o vlivu sucha na provoz ČOV (Wanner a kol., 2017). Situace v odvádění a čištění odpadních vod ve Středočeském kraji se mírně odlišuje od celostátního průměru v počtu obyvatel bydlících v domech připojených na kanalizaci pro veřejnou potřebu, jejichž podíl na celkovém počtu obyvatel činí jen 70,5 % oproti průměru 84,2 % pro celou Českou republiku. Ovšem z takto soustředěných odpadních vod je 99,8 % čištěno v souladu s legislativou, což je mírně nad republikovým průměrem 97 % (údaje podle Zprávy o stavu vodního hospodářství ČR v roce 2015). Tato čísla jsou ovlivněna zejména vysokým podílem obyvatel žijících v obcích do obyvatel. Vysoký podíl menších obcí ve Středočeském kraji se odráží rovněž v nejvyšším počtu ČOV v kraji v rámci České republiky. Celkem jich bylo v roce 2015 v provozu 479. Na jednu ČOV bylo připojeno průměrně obyvatel, což je po Jihočeském kraji nejnižší počet z krajů České republiky. Terciární stupeň čištění má již 66,6 % ČOV v kraji (údaje podle Zprávy o životním prostředí ve Středočeském kraji 2015). K získání informací o dopadu sucha na provoz ČOV ve Středočeském kraji byla zvolena metoda dotazníků zasílaných provozovatelům konkrétních ČOV. Vzhledem k celkovému počtu ČOV v kraji (479) nebylo reálné očekávat, že by provozovatelé vyplnili dotazníky pro všechny své ČOV. Proto s nimi bylo dohodnuto, že údaje budou získány pouze pro rozhodující čistírenské kapacity v kraji, tj. pro ČOV v okresních městech a ve větších městech a obcích s rozšířenou působností. Tyto čistírny jsou shrnuty v tabulce 1. Plzeň

176 Tab. 1 Kontaktované ČOV a jejich kapacita v EO. Název ČOV Benešov Beroun Čáslav Černošice Český Brod Hořovice Kralupy nad Vltavou Velikost EO Název ČOV Hovorčovice Kutná Hora Kladno Vrapice Kolín Mělník Ml. Boleslav I Ml. Boleslav II Velikost EO Název ČOV Mnichovo Hradiště / Nehvizdy Nymburk Poděbrady Příbram Rakovník Říčany Velikost EO Název ČOV Sedlčany Slaný Vlašim Votice Havlíčkův Brod Velikost EO (ČOV Havlíčkův Brod z kraje Vysočina byla přiřazena do souboru s ohledem na její dominantní vliv na důležitou řeku Středočeského kraje Sázavu) Vyhodnocení dotazníkové akce ČOV Odpovědi jednotlivých respondentů vykazovaly poměrně značný rozptyl, což ztěžovalo či v některých případech znemožňovalo objektivní statistické vyhodnocení. K odpovědím, ve kterých panovala větší shoda, patřily zejména tyto: 1. Výsledky pozorování během kulminujícího sucha a zvýšených teplot v období červen září 2015 a. Zvýšená teplota na přítoku: V období červen září 2015 pozorovalo 14 respondentů (54 %) zvýšenou teplotu na přítoku, 11 respondentů (42 %) ji nepozorovalo a 1 respondent (4 %) odpověděl, že teplotu na přítoku nesledují. b. Změna barvy přítoku, zápach přítoku: 25 respondentů (96 %) během tohoto období nepozorovalo změněnou barvu přítoku, ani zápach na přítoku. 1 respondent (4 %) uvedl, že barva byla změněna na šedožlutou a voda intenzivně zapáchala jako splašky. c. Změna teploty v reakčních nádržích, dopad do technologie: 18 respondentů (69 %) pozorovalo v daném období změnu teploty v reakčních nádržích, z toho 3 respondenti (12 %) uvedli, že změna teploty v reakční nádrži měla negativní dopad do technologie (pokles koncentrace kyslíku o cca 0,5 mg/l, významný pokles koncentrace kyslíku v nitrifikaci, což způsobilo zahnívání a sedimentaci kalu, mírné zhoršení přestupu kyslíku). 6 respondentů (23 %) nepozorovalo změnu teploty v reakčních nádržích, 2 respondenti (8 %) nevěděli, zda došlo ke změně teploty. d. Vizuální změna odtoku: Dva respondenti (8 %) pozorovali vizuální změnu odtoku (1 respondent uvedl konkrétněji, že pozoroval zákal a zároveň zahnívání a sedimentaci kalu v nitrifikační nádrži vlivem snížení koncentrace kyslíku). 176 Plzeň 2019

177 2. Změny doložené měřením a analýzami a. Na otázku Projevil se během období červen září 2015 pokles přitékajícího množství odpadních vod? 17 respondentů (65 %) odpovědělo, že se pokles odpadních vod projevil. b. Pro přítok: navýšení CHSK uvedlo 8 respondentů (31 %), navýšení BSK5 a nerozpuštěných látek 4 respondenti (15 %), navýšení celkového dusíku a celkového fosforu 7 respondentů (27 %), 1 respondent (4 %) uvedl navýšení amoniakálního dusíku, 3 (12 %) respondenti navýšení běžných ukazatelů a 13 respondentů (50 %) uvedlo, že nepozorovali změny v kvalitě přítoku. c. Pro odtok: navýšení CHSK uvedli 3 respondenti (12 %), navýšení BSK5 2 respondenti (8 %), navýšení celkového dusíku 1 respondent (4 %), navýšení celkového fosforu 3 respondenti (12 %), 1 respondent (4 %) uvedl navýšení amoniakálního dusíku, 3 respondenti (12 %) navýšení běžných ukazatelů a 17 respondentů (65 %) uvedlo, že nepozorovali změny v kvalitě odtoku. Zvýšení nerozpuštěných látek na odtoku neuvedl žádný respondent. d. Změny ve vlastnostech aktivovaného kalu: 19 respondentů (73 %) nepozorovalo změny ve vlastnostech aktivovaného kalu. 7 respondentů (27 %) pozorovalo změny ve vlastnostech aktivovaného kalu (zvýšení teploty, pokles hodnoty kalového indexu, pokles koncentrace kyslíku, výskyt vláknitých mikroorganismů st. 6, ztmavnutí, zlepšení kalového indexu, lepší sedimentace, rychlý nárůst množství kalu). Přičemž pozitivní změny ve vlastnostech kalu byly pozorovány 2 respondenty (8 %). Z těch, kteří pozorovali změny, provádí 3 (12 %) mikrobiologický rozbor, z toho ve 2 případech (8 %) nedošlo ke změnám v mikroskopickém obrazu, ačkoliv změny aktivovaného kalu byly negativní (zvýšení teploty, pokles kalového indexu, snížení koncentrace kyslíku). 3. Vliv odtoku z ČOV na průtok v recipientu: Odpovědi na tuto skupinu otázek vykazovaly jasnou závislost na velikosti ČOV i konkrétního recipientu. Pro podmínky Středočeského kraje bylo zjištěno, že odtok z ČOV dosahoval v době sucha % průtoku vody v recipientu nad výpustí u 8 ČOV a ve třech případech byl odtok z ČOV větší než průtok v recipientu ( %). 4. Možnost využití odtoku z ČOV v době sucha: Devět respondentů (35 %) považovalo využití odtoku v době sucha jako náhradní zdroj vody za reálné a uvedlo konkrétního potenciálního odběratele vyčištěné odpadní vody (nejčastěji technické služby, zeleň, závlahy hřišť, ale i zemědělství či betonárka). 6 respondentů (23 %) vyplnilo, že v okolí jejich ČOV není potenciální odběratel vyčištěné odpadní vody a 11 respondentů (42 %) uvedlo, že tyto údaje nezjišťovalo. Přes 40 % respondentů bylo přesvědčeno, že stávající kvalita odtoku je pro případné opětovné použití vyhovující, pokud by se technologie ČOV doplnila o dezinfekci. Závěr Současný klimatický trend se v České republice kombinuje s tlakem na snížení spotřeby vody. Snižování produkce odpadních vod vede k jejich vyšší koncentraci ve stokové síti a následně vytváří, společně s menší vodností recipientů, tlak na zvyšování účinnosti odstraňování znečištění na ČOV. Kromě koncentrace dochází také ke zvyšování teploty odpadní vody s vlivem na aeraci aktivačních nádrží i rychlost biochemických dějů. Při v současnosti dosahovaných teplotách již převažuje negativní dopad na přestup kyslíku do vody. Vyhodnocení provozu 26 čistíren odpadních vod v období kulminujícího sucha červen září 2015 na základě provedené dotazníkové akce potvrdilo předpoklady, že čistírny prošly tímto obdobím bez významnějších výkyvů v technologických procesech i v kvalitě odtoku. Vzhledem k setrvalé produkci odpadních vod byl i objem vypouštěných odpadních vod stálý, což v kombinaci s klesajícími průtoky v řekách vedlo k situacím, kdy se odtok z čistírny začal významněji podílet na průtoku v recipientu pod výpustí, a to v řadě případů v rozsahu %, ale v některých ČOV tvořil i dominantní složku. Plzeň

178 Literatura 1. Bareš, V.; Krejčí, P.; Stránský, D.; Sýkora, P. (2008). Dlouhodobý monitoring balastních vod na základě denního kolísání hmotnostního toku polutantu. Vodní hospodářství 2008, 58 (9), , ISSN: Committee on Sanitary Engineering Research. (1961). Effect of Water Temperature on Stream Reaeration, Thirty-First Progress Report, Journal of the Sanitary Engineering Division. ASCE, 87 (No. SA6), 59-71, ISSN: ČHMÚ: Historická data: Počasí: Praha Klementinum. (2019). Portál ČHMÚ. (accessed Aug 15, 2019). 4. Daňhelka J. (2018). Sucho pokles hladin podzemních vod a stav povrchových vod. Sborník přednášek konference Provoz vodovodů a kanalizací, str , SOVAK ČR, listopadu, Brno, ISBN Media energy s.r.o. Vodu ušetrí rozumná sanitárna elektronika. (accessed Sept 20, 2019). 6. Punčochář P. (2018). Zhoršení jakosti povrchových vod v důsledku sucha. Provoz vodovodů a kanalizací, str , SOVAK ČR, listopadu, Brno, ISBN van Ormer, H. Centrifugal Air Compressor Basics Part II Understanding the Basic Performance Curve. Industrial Utility Efficiency Compressed air best practices. (accessed Sept 23, 2019). 8. Vodovody, kanalizace a vodní toky 2018, Český statistický úřad. (accessed Sept 20, 2019). 9. Wanner, J.; Hánová, K.; Hála, R.; Janda V. (2017). Sucho a jeho dopady na provoz úpraven vody a čistíren odpadních vod. 12. bienální konference Voda 2017, Sborník přednášek a posterových sdělení, str. 1 10, CzWA, září, Poděbrady, ISBN Zanoni, A. E. (1967). Waste water deoxygenation at different temperatures. Water Research, 1.8-9: , ISSN: Plzeň 2019

179 prof. Ing. Jiří Wanner, DrSc., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Terciární srážení fosforu v odtocích městských ČOV Úvod Celkový fosfor (P CELK ) patří k základním ukazatelům znečištění vod, které jsou uvedeny v našem vodním právu a pro které jsou stanoveny příslušné emisní i imisní standardy (v současné době nařízení vlády č. 401/2015 Sb.). Emisní standardy jsou uvedeny v Příloze č. 1 Nařízení vlády č. 401/2015 (Tabulky 1a, 1b). Ovšem pro nové či rekonstruované ČOV se dnes běžně používají limity, které jsou v nařízení vlády č. 401/2015 Sb. stanoveny pro tzv. nejlepší dostupné technologie BAT (Příloha č. 7). Přehled dosažitelných koncentrací požadovaných touto přílohou je uveden v tabulce 1. Tab. 1 Požadované dosažitelné koncentrace ukazatele P CELK po BAT. Kategorie ČOV průměr mg/l maximum mg/l účinnost % EO 1, > EO 0, Nařízení vlády č. 401/2015 Sb. limituje ovšem koncentraci P CELK nejen v odtoku z ČOV, ale i v recipientech po smíchání odtoku s povrchovou vodou. Nařízení vlády zde rozlišuje dvě různé hodnoty ukazatele P CELK pro přípustné znečištění povrchových vod: P CELK = 0,05 mg/l pro povrchové vody, u kterých se předpokládá využití jako zdroje pitné vody, vody užívané pro vodárenské účely, koupání osob, úseky vodního toku stanovené jako lososová nebo kaprová voda a P CELK = 0,15 mg/l pro ostatní povrchové vody. O zpřísnění dosažitelných koncentrací z tabulky 1 se diskutuje od roku 2016, kdy Ministerstvo životního prostředí připravilo novelu nařízení vlády č. 401/2015 Sb. (materiál pod ev. čj. předkladatele 35058/ENV/16, které upravilo koncentrační limity z tabulky 1 takto: Tab. 2 Návrh nových dosažitelných koncentrací ukazatele P CELK po BAT. Kategorie ČOV průměr mg/l průměr mg/l (*) účinnost % EO 0,5-0,8 0,2-0,5 80 > EO 0,3-0,5 0,15-0,3 85 *) Hodnoty z tohoto intervalu se použijí pouze při stanovení emisních limitů pro odpadní vody, vypouštěné do vodních útvarů povrchových vod se zvláštní ochranou, z nichž jsou vody používány pro vodárenské účely či užívány pro koupání osob nebo jsou stanoveny jako lososové vody, ( 31, 34 a 35 vodního zákona). Přijetí těchto limitů bude automaticky znamenat zařazení terciárního srážení fosforu na všech ČOV nad EO. Plzeň

180 Možnosti odstraňování fosforu při čištění odpadních vod Akumulace do biomasy Fosfor patří k základním (makro)biogenním prvkům, a proto je při biologickém čištění odpadních vod vždy alespoň částečně odstraňován při růstu nové biomasy aktivovaného kalu. Ten obsahuje zhruba 2 % fosforu vztaženo na organickou sušinu. Množství fosforu takto odstraněné v přebytečném aktivovaném kalu však nepostačuje k dosahování limitů tohoto nutrientu v odtocích ČOV. Zvýšené biologické odstraňování fosforu Možnou alternativou je tzv. zvýšené biologické odstraňování fosforu. V aktivovaném kalu se vyskytují baktérie, které jsou za vhodných podmínek schopny akumulovat do biomasy více fosforu, než je v biomase ostatních organotrofních baktérií. Obsah fosforu v organické sušině aktivovaného kalu tak může vzrůst až k 5 6 %. Avšak podmínky nutné k zajištění tohoto mechanismu se vyskytují na čistírnách v České republice spíše výjimečně. V České republice se tyto systémy navrhují ještě s regenerační zónou (R-An-D-N proces), která zvyšuje aktivitu kalu, zlepšuje jeho sedimentační vlastnosti a vytváří podmínky pro bioaugmentaci nitrifikace in-situ. Při vhodných podmínkách jsou dosažitelné odtokové koncentrace v rozmezí 0,2 0,4 mg/l P CELK. Jako příklad takové kombinace R-An-D-N procesu a vhodného složení odpadní vody lze uvést ČOV Plzeň, kde se drží průměrné koncentrace P CELK v odtoku pod 0,7 mg/l. i bez chemického srážení ( Chemické srážení Rozpuštěné fosforečnany je možno z odpadní vody odstraňovat srážením, neboť vytvářejí málo rozpustné sraženiny terciárních fosforečnanů s ionty kovů alkalických zemin (Ca 2+, Mg 2+ ) nebo s ionty kovů v třetím oxidačním stupni (Al 3+, Fe 3+ ). Vápenaté sloučeniny se používají při srážení fosforu z kalových vod podobně jako sloučeniny hořečnaté, které za přítomnosti amonných iontů v kalové vodě vedou ke srážení struvitu (NH 4 MgPO 4 6H 2 O). Pro srážení fosforečnanů z odpadních vod se používají soli Al 3+ a/nebo Fe 3+ (běžně se pro tyto ionty používá zápis Me 3+ ). Podle místa dávkování se rozlišují tři způsoby chemického srážení: I. Předsrážení, kdy se sůl Me 3+ dávkuje nejčastěji před usazovací nádrž a vznikající sraženina se ze systému odstraňuje s primárním kalem. II. Simultánní srážení, kdy se srážedlo dávkuje do aktivační směsi. Místo dávkování je vždy specifické pro danou čistírnu, neboť musí zajistit dostatečně rychlé rozmíchání srážecího roztoku v aktivační směsi a zároveň poskytnout čas na potřebné reakce (viz dále). Takové místo bývá obvykle v provzdušňované části aktivace (nitrifikace), či ve spojovacím žlabu mezi aktivační a dosazovací nádrží. Vznikající sraženina je ze systému odváděna spolu s přebytečným aktivovaným kalem. III. Terciární srážení. Pojem terciární je vyhrazen v naší terminologii pro všechny procesy, které následují po sekundárním (mechanicko-biologickém) čištění, takže jeho předmětem není již původní odpadní voda ale odtok ze separačního zařízení biologického čištění, u nás nejčastěji odtok z dosazovací nádrže aktivačního systému (viz též vyhláška č. 428/2001 Sb. Ministerstva zemědělství, 16, písm. h). Při terciárním srážení fosforečnanů je však nutné vybudovat samostatnou separaci vznikající sraženiny. Principy chemického srážení Vzhledem k tomu, že pro terciární srážení fosforečnanů se používají výhradně soli Al 3+ nebo Fe 3+ (obecně: Me 3+ ), bude popsán princip srážení pro tyto ionty. Srážení by bylo možné popsat zdánlivě jednoduchou reakcí: Me PO 4 = Me 3 PO 4 (1) 180 Plzeň 2019

181 Při hodnotách ph běžných v odpadních vodách se však ion Me 3+ nevyskytuje, protože okamžitě po jeho nadávkování do odpadní vody dojde k jeho hydrolýze za vzniku hydratovaných komplexních sloučenin trojmocného kovu. Ty nejsou tvořeny jen hydroxidem s jednoduchou molekulou Me (OH) 3. Sraženina vznikající při hydrolýze je mnohem složitější. U iontů Fe 3+ je sraženina definována spíše jako hydratovaný oxid železitý s proměnlivým obsahem vody (Fe 2 O 3 xh 2 O). Tuto sloučeninu lze popsat také vzorcem typu FeO(OH). Ion Al 3+ se ve vodném prostředí vyskytuje ve formě hexaaquahlinitého kationtu. Vznikající hydroxid hlinitý Al(OH) 3 je amfoterní a je stabilní jen v neutrálním prostředí. V kyselém prostředí tvoří kationty Al(OH) 2+, v zásaditém prostředí vzniká tetrahydroxohlinitanový aniont [Al(OH) 4 ] -. Na srážení fosforečnanů při použití minerálních srážedel se podílí několik faktorů najednou: chemické srážení komplexů kov-fosforečnan-hydroxid (např. [Fe(PO 4 ) x (OH) 3-3x (H 2 O)] a podobné), selektivní adsorpce rozpuštěných forem fosforu (fosforečnanů) na povrchu sraženin kovových hydroxidů, flokulace a koprecipitace jemně rozptýlené sraženiny s jiným koloidním materiálem (Bratby, 2016; Maurer a Boller, 1999; Takács et al., 2005). Souběžně se srážením probíhá i proces koagulace. Při koagulaci dochází k destabilizaci koloidů obsahujících fosfor díky hydroxidovým komplexům s kovem. Tímto způsobem může dojít i srážení organicky vázaných fosforečnanů či polyfosforečnanů. Z popisu procesů probíhajících při srážení fosforečnanů ve vodném prostředí ionty Me 3+ je zjevné, že spotřeba srážedla bude vždy vyšší než by odpovídalo stechiometrii jednoduché srážecí rovnice (1), takže potřebný molární poměr Me 3+ : P bude v reálných podmínkách vždy větší než 1. Stechiometrický poměr mohou dle poznatků z praxe ovlivňovat také následující faktory (Bratby, 2016): ph mělo by být upraveno (pomocí kyseliny nebo zásady) před přidáním koagulantu, protože srážecí reakce nejsou nevratné. Míchání v místě dávkování koagulantu by míchání mělo být co nejefektivnější, tedy s vysokou intenzitou, aby mohl proběhnout účinný transport fosforečnanových iontů k micelám hydratovaných oxidů/hydroxidů Me 3+. Rychlé míchání vede i k zabránění konkurenční reakce hydroxidových ligandů za vzniku dalších hydrolyzních produktů, což může snižovat spotřebu srážedla. Způsob separace použití rozdílných metod separace (filtrace, flotace, sedimentace atd.), které mohou mít rozdílné podmínky dávkování koagulantu. Podle konkrétních podmínek se tak může reálný molární poměr mezi dávkovaným Me 3+ a odstraněným P pohybovat v poměrně širokém rozmezí 1,5 až 4,5. Složení vznikající sraženiny se liší podle použitého stechiometrického poměru, složení odpadní vody a podmínek srážení. Existuje řada experimentálních studií i matematických modelů, které se zabývaly tvorbou obecného vzorce sraženiny fosforečnanu se solemi Me 3+. Nejčastěji se uvádí obecný vzorec typu Me r PO 4 (OH) 3r-3. (Luedecke et al., 1989; Maurer a Boller, 1999). Novější studie ukazují, že pro stabilizaci této sraženiny je nutný ještě ion dvojvalentního kovu X 2+ (např. Ca 2+ ), takže obecný vzorec sraženiny by vypadal takto: Me m (X 2+ )PO 4 (OH) n. Pro případ srážení při nízkých koncentracích fosforu, což je případ terciárního srážení, se např. pro ionty Fe 3+ uvádí složení sraženiny od Me 3 (X 2+ )PO 4 (OH) 3 po Me 2,33 (X 2+ ) 2,5 PO 4 (OH) 9. Poslední fází srážecí reakce je vznik dobře separovatelné vločky. K tomu je zapotřebí opět rychlé míchání k vzniku jader vloček následované pomalým mícháním, které umožní tvorbu kompaktních agregátů (vloček), které je možno účinně odseparovat od vodní fáze. Proč terciární srážení Samotné předsrážení bez následného simultánního srážení nemůže zaručit žádnou z hodnot emisních standardů požadovaných platnou právní úpravou. Praktické zkušenosti z aktivačních ČOV se simultánním srážení ukazují, že lze dosahovat poměrně širokého rozmezí odtokových koncentrací P CELK. Plzeň

182 Existují ČOV, které i při simultánním srážení dosahují odtokové koncentrace celkového fosforu pod 1 mg/l. Obecně však hodnoty pod 1 mg/l nejsou celoročně garantovatelné pro všechny ČOV v republice. Simultánní srážení má svoje limity, při jejichž dlouhodobém překračování může docházet i k poškození vlastního aktivačního procesu. Pro dosažení účinnosti nad 90 % je potřebné dávkovat výrazně nadstechiometrická množství koagulantu, což může způsobit okyselení aktivační směsi a pokles ph na hodnoty negativně ovlivňující biologické procesy nitrifikace a denitrifikace. Pokles ph je způsoben jednak tím, že soli Me 3+ jsou dodávány jako silně kyselé roztoky, jednak vlastní hydrolytickou reakcí: Me H 2 O = Me(OH) H + (2) Tento pokles ph není kompenzován uvolňováním iontů OH - při konverzi Me(OH) 3 na FePO 4 : Me(OH) 3 + PO 4 3- = MePO OH - (3) Při poklesu ph pod 7,0 se biologická nitrifikace nejdříve zpomaluje a v extrémních případech, pokud dojde k vyčerpání neutralizační kapacity a poklesu ph pod hodnotu 6,0 se i zcela zastaví. Při požadované roční průměrné koncentraci celkového fosforu <0,7 mg/l by bylo nutné dosahovat běžnou provozní odtokovou hodnotu cca 0,4 mg/l, aby jakákoli zvýšená hodnota (únik kalu, porucha dávkování, nízká dávka koagulantu) byla dalšími výsledky ještě kompenzovatelná. V takovém případě je již ovlivnění ph aktivační směsi simultánním srážením fosforu vysoce pravděpodobné. Další problém spojený se simultánním dávkováním solí Me 3+ do aktivační směsi je dán jejich inhibičním efektem vůči nitrifikačním baktériím, zejména u prvního stupně nitrifikace, často popsaným i v odborné literatuře (např. Clark a Stephenson, 1998). Simultánní srážení vede samozřejmě i k snižování podílu aktivní biomasy ve výsledné sušině aktivovaného kalu při zachování stejné hodnoty stáří kalu. Při garantovatelném dosahování požadavků na odtokovou koncentraci fosforu pod 0,7 mg/l bude proto často nutné přistoupit k realizaci terciárního srážení fosforu solemi Me 3+ v již biologicky vyčištěné vodě s následnou samostatnou separací vzniklé suspenze. Technické provedení terciárního srážení Zavedení terciárního srážení nebude znamenat jen jednoduché zavedení srážedla místo do aktivační nádrže do otoku z nádrže dosazovací. Terciární srážení je komplexním souborem opatření, které musí zahrnovat minimálně tyto operace: I. Měření Základním předpokladem správné funkce terciárního srážení je spolehlivá informace o množství fosforu na odtoku z biologického stupně a objemu vyčištěné vody. Analyzátory pro stanovení orthofosforečnanů obvykle dokážou poskytovat až 6 stanovení za hodinu, což je pro řízení srážení dostačující. Druhým zásadním údajem pro řízení dávky srážedla je průtok vody, který proto má být správně měřen před terciárním stupněm. Na základě změřené koncentrace a průtoku lze vypočítat látkový tok fosforu a určit odpovídající dávku srážedla. Řídicí systém ČOV musí obsahovat HW i SW vybavení pro zpracování těchto údajů. II. tvorba suspenze Po nadávkování srážedla je nutné zajistit rychlou homogenizaci srážedla v celém objemu vody (rychlomísič, clona a podobně). U nadávkované vody lze doporučit měření aktuální hodnoty ph. Nadávkovaná voda natéká do flokulačních komor míchaných pomaluběžnými míchadly. Obecně lze doporučit, že doba zdržení ve flokulaci by neměla být kratší než 15 minut. Tvorbu větších lépe separovatelných vloček lze podpořit dávkováním organického flokulantu. III. separace suspenze Nejběžnější způsoby separace jsou sedimentace, flotace a filtrace. U sedimentace se často uplatňují technologie lamelových usazováků. Suspenzi je možné obdobně jako ve vodárenství separovat tlakovzdušnou flotací. Další možností je filtrace přes vhodnou náplň. Zadržený kal je obvykle likvidován společně s ostatními kaly v kalovém hospodářství čistírny odpadních vod. 182 Plzeň 2019

183 Alternativně jej lze přivádět zpět do čistícího procesu, ať již před usazovací nádrže, či do biologické části aktivace. V takovém případě se ještě podpoří odstraňování fosforu sorpcí na tento Me 3+ kal. Výzkum a aplikace terciárního srážení Výzkum v oblasti terciárního srážení fosforu probíhá v České republice intenzívně již cca 5 let. V letech řešil tým složený z pracovníků firem KUNST spol. s r.o. a Sigmainvest spol. s r.o. a Vysoké učení technické v Brně a Vysoká škola chemicko-technologická v Praze projekt TA ČR Inovativní způsob čištění odpadních vod se zaměřením na zisk nutrientů v čisté formě. Souběžně s tímto projektem byl řešen další projekt TA ČR Komplexní přístup k řešení snižování znečištění reaktivními formami fosforu a dusíku v hydrologicky vymezené části povodí vodárenské nádrže Švihov, na kterém spolupracovaly firmy Sigmainvest spol. s r.o. a R&S RNDr. Gregara spolu s Českou zemědělskou univerzitou v Praze a Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze. V rámci tohoto projektu byla v provozních podmínkách ČOV Pacov a ČOV Bystrovany ověřena separace vznikající sraženiny tlakovzdušnou flotací s novým typem trysky, která umožňuje vznik extrémně malých bublinek a zvyšuje tak účinnost separace (Bajorek a kol., 2017). Tato metoda separace byla v roce 2018 dále ověřena v provozních podmínkách ve spolupráci se Severočeskými vodovody a kanalizacemi, a.s., na ČOV Kadaň. Tyto provozní pokusy ukázaly na nutnost předchozího laboratorního ověření potřebných dávek srážedla (tj. molárního poměru Me 3+ : P), dávek flokulantu a správného nastavení podmínek pro vznik separovatelných vloček. Účinnost separace sraženin determinuje celkovou účinnost odstranění P CELK v terciárním čištění. Důležitá je ovšem i účinnost odstraňování zbytků srážedla, zejména v případě Fe 3+. Železo může při nedostatečné flokulaci (či příliš vysokém poměru Fe 3+ : P to se může stát např. v důsledku denní fluktuace koncentrace P v odpadní vodě) být v odtoku přítomno v rozpuštěné formě či ve formě mikročásteček či koloidů sraženiny. To vede k zabarvení odtoku i k možným problémům při následných procesech terciárního čištění (např. UV dezinfekce). V současné době proto probíhá další výzkumný projekt TA ČR Nanotechnologie pro snížení zatížení ekosystémů fosforem řešitelů z firem KUNST spol. s r.o., Sigmainvest spol. s r.o. a Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. V rámci tohoto projektu je vyvíjeno zařízení k separaci železité sraženiny membránami z nanovláken. V provozním měřítku bylo terciární srážení fosforu instalováno poprvé na ČOV Pelhřimov EO), která byla hlavním bodovým zdrojem fosforu v povodí vodárenské nádrže Švihov. K separaci byla použita prostá sedimentace, která je velice citlivá na kvalitu vznikajících vloček v předchozích stupních rychlomísení a flokulace. V roce 2018 byla uvedena do provozu tzv. Nová vodní linka ÚČOV Praha (0,8 milionu EO), která je vybavena technologií terciárního srážení fosforu s následnou separací sraženiny v lamelové sedimentační nádrži. Zařízení je provedeno jako kompaktní jednotka s názvem Densadeg D2 (Bažata a kol., 2018). Ekonomické aspekty terciárního srážení V roce 2017, kdy se intenzivně diskutovalo možné zpřísnění limitů pro BAT v ukazateli P CELK (viz výše citovaná připravovaná novela nařízení vlády č. 401/2015 Sb.), provedli Wanner a Smažík (2017) orientační výpočet nákladů na instalaci terciárního čištění a jeho provozních nákladů pro již existující čistírnu. Vzorový výpočet byl realizován pro typickou mechanicko-biologickou městskou ČOV v kategorii středních velikostí tisíc EO. Koncentrace P CELK na vstupu do biologického stupně se simultánním srážením byla uvažována 8 mg/l, v odtoku z biologického stupně se simultánním srážením 1,5 mg/l. Pro terciární srážení bylo uvažováno s konzervativním molárním poměrem Fe 3+ : P = 2. Technologická část terciárního srážení se sestávala z nádrže rychlomísení, flokulační nádrže a separace, která byla řešena třemi alternativními způsoby: i) lamelová sedimentační nádrž, ii) tlakovzdušná flotace a iii) pískový filtr. Pro zlepšení tvorby pevných vloček bylo uvažováno s dávkováním organického flokulantu (0,4 mg/l). Při srážení nebylo upravováno ph. Plzeň

184 Do výpočtu investičních nákladů byly zahrnuty všechny potřebné položky, tj. náklady na stavební část, strojní vybavení, elektrické rozvody, ASŘ a MaR a úpravy software nadřazeného řídicího systému. V cenách roku 2017 činily jednotkové investiční náklady podle způsobu separace sraženiny (bez DPH): lamelová sedimentační nádrž 745 Kč/EO tlakovzdušná flotace 775 Kč/EO pískový filtr Kč/EO Uvedené náklady nutno považovat spíše za minimální, v závislosti na místních podmínkách mohou být i výrazně vyšší. Současně autoři orientačně vyčíslili i přímé provozní náklady na terciární srážení fosforu. Výpočet zahrnoval náklady spojené se spotřebou minerálního koagulantu, organického flokulantu, likvidaci vznikajícího kalu, provoz analyzátorů a potřebné chemické analýzy a spotřebu elektrické energie. Pro investičně nejméně náročnou variantu s lamelovou sedimentační nádrží činily tyto provozní náklady cca 35 Kč/EO/rok bez DPH. U separace tlakovzdušnou flotací je nutno uvažovat s vyšší spotřebou elektrické energie na sycení vody a recirkulaci, takže specifický provozní náklad vychází v rozsahu od 42 Kč/EO/rok bez DPH. Pro odhad vlivu těchto nákladů na cenu stočného je nutno vzít do úvahy ještě další náklady typu odpisy, údržba, režie zvýšené obsluhy a další, které jsou značně specifické pro dané podmínky jako např. produkce odpadní vody na 1 EO. Autoři tak toto zvýšení orientačně odhadli v rozsahu 3,0 až 5,0 Kč/m 3 vyčištěné odpadní vody. Kdy používat terciární srážení Zde provedený stručný rozbor problematiky terciárního srážení ukázal, že: terciární srážení je poměrně složitý proces obsahující několik kroků od správného dávkování srážedla, vzniku separovatelné sraženiny po její účinnou separaci, terciární srážení je náročné na strojní vybavení, měření i řízení provozu, terciární srážení představuje další investici do technologie ČOV a zvýší i její provozní náklady. Proto by se tato technologie měla vyžadovat skutečně jen v takových případech, kdy jsou vzniklé komplikace zdůvodnitelné ochranou vysoce citlivého recipientu, např. významné vodárenské nádrže. Oproti tomu novelizované odtokové limity BAT v připravené novele nařízení vlády č. 401/2015 Sb. by znamenaly celoplošnou aplikaci terciárního čištění pro všechny ČOV nad EO. Navíc jak bylo již diskutované na konferenci Provoz vodovodů a kanalizací 2018, odtokové limity (zejména pro N a P) by měly být flexibilní, aby se zabránilo vynakládání finančních prostředků nesprávným směrem (Wanner a kol., 2018). Literatura 1. Bajorek, M. a kol. (2017). Kavitační tryska s řízenou disipací, zejména pro zařízení s realizací flotace rozpuštěným plynem. Užitný vzor č Bažata, J.; Kovařík, J.; Rosický, J.; Wanner, J. (2018). Modernizace ÚČOV Praha v roce Sovak, 27(9), Bratby, J. (2016). Coagulation and Floculation in Water and Wastewater Treatment. Vol. 3. IWA Publishing Clark T., Stephenson T. (1998) Effects of Chemical Addition on Aerobic Biological Treatment of Municipal Wastewater. Environmental Technology, 16(6), Luedecke, C.; Hermanowicz, S.; and Jenkins D. (1989) Precipitation of ferric phosphate in activated sludge: A chemical model and its verification. Water Sci. Technol., 21: p Maurer, M.; Boller, M. (1999). Modelling of phosphorus precipitation in wastewater treatment plants with enhanced biological phosphorus removal. Water Sci. Technol., 39(1): Takács, I.; Murthy, S.; Smith, S.; McGrath, M. (2005). Chemical phosphorus removal to extremely low levels: experience of two plants in the Washington, DC area. Proceedings of the IWA Specialized Conference: Nutrient Management in Wastewater Treatment Process and Recycle Streams, Krakow, Poland, Sept., Plzeň 2019

185 7. Wanner, J.; Smažík, J. (2017). Zvyšování účinnosti odstraňování fosforu metodou terciárního srážení. Sborník přednášek XXII. ročník semináře NOVÉ METODY A POSTUPY PŘI PROVOZOVÁNÍ ČISTÍREN ODPADNÍCH VOD, str , CzWA-VHOS a.s., dubna, Moravská Třebová, ISBN Wanner, J.; Novák, L.; Kos, M. (2018). Nový pohled na čištění odpadních vod jako nástroje k dosažení dobrého stavu vod. Sborník přednášek konference Provoz vodovodů a kanalizací, str , SOVAK ČR, listopadu, Brno, ISBN Plzeň

186 Ing. Šárka Václavková, MSc., Ph.D., Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i., Ing. Veronika Kerberová, EVECO Brno, s.r.o., Ing. Pavel Maléř, VHS Brno, a.s., Ing. Michal Šyc, Ph.D., Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i. Možnosti využití čistírenských kalů jako sekundárního zdroje fosforu v ČR Souhrn Cílem projektu Možnosti využití čistírenských kalů jako sekundárního zdroje fosforu v ČR bylo zmapovat potenciál kalů z čistíren odpadních vod (ČOV) v České republice z hlediska možností recyklace fosforu v nich obsaženého. S ohledem na kontaminaci čistírenských kalů patogenními mikroorganismy, rezidui léčiv a těžkými kovy ustupují některé evropské země v poslední době od přímé aplikace kalů na zemědělské půdy či jeho použití pro výrobu kompostu. Proto je v posledních letech vyvíjena řada nových technologií umožňujících opětovné využití fosforu z kalů. Množství a forma fosforu v kalu se však může lišit v závislosti na velikosti a charakteru sběrné oblasti, na použité technologii ČOV apod. Aby bylo možné učinit příslušné rozhodnutí o tom, která z dostupných strategií nebo technologií zpracování čistírenských kalů je tou nejvhodnější pro danou oblast, je naprosto nezbytné znát typické vlastnosti včetně míry znečištění čistírenských kalů produkovaných v dané oblasti. Cílem projektu bylo vypracování ucelené datové základny formou studie mapující obsah fosforu, ale i míru jejich kontaminace potenciálně toxickými kovy z typově různých ČOV v České republice. Tato analýza představuje odborný základ pro strategické plánování využití fosforu z čistírenských kalů v České republice. 1. Úvod Čistírenský kal, hlavní odpad z čištění odpadních vod, reflektuje svým složením vzrůstající rozmanitost znečištění odpadních vod a rostoucí nároky na kvalitu přečištěných vod. V komunálním čistírenském kalu je tak zachycována řada nutrientů, jako jsou dusík, uhlík a zejména fosfor. Fosfor je 11. nejhojnějším prvkem na Zemi a je naprosto nezbytný pro zdravý růst všech živých organismů včetně člověka, s doporučeným denním příjmem asi 700 mg pro dospělého. Fosfor je začleněn do tkáňových struktur, jako jsou kosti nebo zuby, je součástí molekul DNA i RNA a přispívá tak k přenosu genetické informace a současně hraje klíčovou roli v energetickém metabolismu savců jako součást molekul ATP a ADP. Spolu s rostoucí světovou populací, zvyšováním její životní úrovně a změnami ve stravě (vyšší příspěvek masa) se v poslední době celosvětově zvyšuje poptávka po zdrojích fosforu. Primárním zdrojem fosforu pro zemědělské využití je fosfátová ruda apatit, jejíž významnější ložiska se v Evropě nenacházejí, a proto je fosfor zařazený na seznamu kritických komodit Evropské unie. Většina fosforu pro výrobu fosforečných hnojiv se dováží z Maroka, Sýrie nebo Číny. Proto v zemích Evropské unie existuje potřeba využívat bezpečné a efektivní sekundární zdroje fosforu pocházející z odpadů bohatých na fosfor. Takovým odpadem jsou právě komunální čistírenské kaly, jež mohou podle odhadů pokrýt asi čtvrtinu roční spotřeby fosforu pro zemědělství. Kromě nutrientů je ale v kalech zachycována i řada kontaminantů včetně patogenních mikroorganismů, zbytků léčiv, produktů denní péče (kosmetika, drogerie) a toxických kovů, které se do komunálních čistírenských kalů dostávají. 186 Plzeň 2019

187 Právě přítomnost těchto kontaminantů vede k pochybnostem o vhodnosti přímého využití kalů na zemědělských půdách, jež je doposud nejrozšířenějším způsobem. To je také reflektováno v legislativě některých evropských států, kdy v reakci na přítomnost kontaminantů dochází ke zpřísňování podmínek, za jakých je možno kal na zemědělské půdy aplikovat (viz článek Čistírenské kaly legislativa a praxe v EU, časopis Sovak č. 9/2019). Naproti tomu je v České republice stále více než 52 % vyprodukovaných čistírenských kalů využito v zemědělství v souladu s vyhláškou č. 437/2016 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, která eliminuje riziko zemědělské aplikace kalů, které jsou na základě svých vlastností nevhodné pro využití na zemědělské půdě. V současné době však v České republice, na rozdíl od okolních zemí, neexistuje strategie surovinového využití zemědělsky nevyužitelných kalů, které jsou významným zdrojem fosforu. K tvorbě takových strategií je nutné znát jak lokálně specifický potenciál čistírenského kalu z hlediska obsahu fosforu i z hlediska jeho kontaminace (např. toxickými kovy), tak vhodné dostupné technologie pro jeho zpracování. Studie zpracovaná v rámci projektu poskytne ucelený odborný podklad pro plánování strategií bezpečného, ekonomického a ekologického surovinového využití čistírenských kalů nevhodných pro využití na zemědělské půdě. 2. Charakteristika systému úpravy odpadních vod a kalového hospodářství v České republice výběr typických zástupců Podle Ministerstva zemědělství zpracovává ČOV 97 % komunálních odpadních vod s celkovou produkcí kalu přesahující tun sušiny (údaje z roku 2016). Ve všech ČOV s kapacitou vyšší než EO (ekvivalentních obyvatel) je součástí technologie i krok vedoucí k odstranění fosforu a dusíku. Běžnou praxí je pak stabilizovat kaly z menších ČOV pomocí anaerobní digesce na větších ČOV. V první fázi projektu byly ke spolupráci předběžně vybrány čistírny odpadních vod na základě shromážděných dat a doporučení sdružení SOVAK ČR. Primárním kritériem zde byla kategorizace dle navržené kapacity vztažené k počtu ekvivalentních obyvatel (EO) a rovnoměrné zastoupení čistíren na území České republiky. Spodní hranice pro výběr ČOV dle EO byla EO (bráno dle navrhované kapacity). V průběhu řešení projektu bylo zjištěno, že technologie čištění odpadní vody včetně odstraňování fosforu a zpracování kalů jsou na území České republiky na většině čistíren obdobné. Převážně jsou zastoupeny mechanicko-biologické čistírny se sekundárním chemickým odstraňováním fosforu (srážením pomocí síranu železitého, případně hlinitého), anaerobním mezofilním zpracováním kalu a jeho odvodněním pomocí odstředivek. Na většině čistíren probíhá současně také biologické odstraňování fosforu. Některé čistírny pak provozují anaerobní termofilní zpracování kalů nebo odvodnění pomocí sítopásových lisů. I takové čistírny byly ve výběru ČOV uvažovány. Kategorizace ČOV a zastoupení vybraných čistíren dle projektované (navrhované) kapacity jsou uvedeny v Tab. 1. Vzhledem k tomu, že vybrané čistírny s projektovanou kapacitou EO mají skutečnou kapacitu zatížení nižší, je spodní hranice výběru posunuta na EO. Tab. 1 Kategorizace vybraných ČOV dle navržené kapacity. Kategorie dle projektovaných EO Označení kategorie Počet zastoupených ČOV ve výběru A A A A4 7 celkem 38 Plzeň

188 Z 38 oslovených ČOV se celkem 32 zapojilo do projektu, přičemž s 20 bylo třeba vyřešit podmínky zveřejňování jejich dat smlouvou o mlčenlivosti mezi provozovatelem ČOV a řešiteli projektu. Vybraná data byla řešitelům poskytnuta ve formě dotazníků, případně doplněné o excelovské tabulky. Data získaná od provozovatelů jsou s ohledem na smlouvy o mlčenlivosti nadále veřejně publikovaná v anonymizované podobě tak, aby nebylo možné přesné dohledání provozovatele. Vybrané ČOV jsou tak označeny kódy K1 K32, přičemž klíč pro označení ČOV znají pouze řešitelé týmu. 3. Materiály a metody 3.1 Stanovení potenciálu a limitů pro recyklaci fosforu z jednotlivých typů kalů Celkový obsah fosforu a sledovaných těžkých kovů byl stanoven podle metody ISO 11466, kdy je matrice kalu rozložena v mikrovlnném reaktoru pomocí lučavky královské. Tato metoda byla již dříve verifikována právě pro stanovení množství prvků v čistírenských kalech a produktech jejich úpravy. Metodou je možné do kyselého roztoku převést veškeré přítomné kovové, půdotvorné i živinové prvky, s výjimkou prvků vázaných v silikátech (ty jsou však natolik stabilní, že k jejich rozkladu a uvolnění do jakékoli složky životního prostředí nemůže prakticky dojít). Koncentrace prvků v jednotlivých kyselých výluzích pak byla stanovena pomocí emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES). Výsledky rozkladů jsou uváděny jako množství prvku v 1 kg kalu [mg/kg] případně [g/kg]. 3.2 Stanovení palivoenergetických vlastností vybraných čistírenských kalů Jedním z cílů projektu je ověřit možnosti získávání fosforu z popela po termické úpravě kalu. V případě termického zpracování kalu je potřebné znát základní údaje, a to elementární analýzu, prchavou hořlavinu, ztrátu žíháním a výhřevnost. Tyto parametry slouží ke stanovení energetického potenciálu kalů, a tedy k návrhu technologického řešení jejich termické úpravy. Ze získaných výsledků je možné mimo jiné odhadnout množství fosforu v popelu a získat tak přehled o potenciálu využití popela. Ke stanovení uvedených palivoenergetických parametrů bylo vybráno z časových a finančních důvodů 12 reprezentativních ČOV v souladu s kategorizací uvedenou v následující tabulce (viz tabulka 2). ČOV byly opět vybrány tak, aby bylo respektováno jak rovnoměrné zastoupení v kategoriích dle skutečného zatížení (skutečných EO), tak rovnoměrné zastoupení vybraných ČOV na území České republiky. Tab. 2 Zastoupení čistíren a jejich kategorizace dle počtu EO. Kategorie dle skutečných EO Označení kategorie Počet vybraných ČOV A A A A4 4 celkem Výsledky a diskuse Cílem projektu je zjistit množství fosforu obsaženého v čistírenských kalech a jejich zatížení toxickými kovy. Počáteční screening byl proveden na základě vyhodnocení dat z dostupných dotazníků. 188 Plzeň 2019

189 Graf 1 znázorňuje produkci kalů na sledovaných čistírnách a množství fosforu v nich, přičemž pouze 25 čistíren (z 38) poskytlo dostatečné množství dat k analýze. koncentrace fosforu [mg/kg] K4 K28 K5 K3 K25 K16 K9 K31 K11 K14 K1 K13 K20 K7 K2 K21 K6 K24 K27 K15 K29 K12 K18 K26 K produkce kalu [t/rok] P 2015 P 2016 P 2017 kal 2015 kal 2016 kal 2017 Graf 1 Produkce kalů a množství fosforu v kalech. 4.1 Potenciál kalů z hlediska recyklace fosforu Kaly vyprodukované na českých čistírnách odpadních vod obsahují g fosforu na 1 kg sušiny kalu, jak ukazuje tabulka 3. Množství fosforu nacházejícího se v čistírenském kalu přitom není přímo úměrné její kapacitě, lze však konstatovat, že rozptyl koncentrací je nejnižší na větších provozech, jak ukazují data pro kategorii A4. U těchto velkokapacitních provozů byla také naměřena největší minimální koncentrace fosforu (P) v kalech. Při opakovaném vzorkování kalů bylo zjištěno, že výraznější roli v obsahu fosforu v kalech hraje roční období, kdy jsou kaly produkovány, přičemž v letních měsících jsou koncentrace fosforu výrazně vyšší než v podzimních měsících, přičemž koncentrace fosforu v kalech se na většině ČOV blíží 30 g/kg sušiny kalu s výjimkou kategorie A1. Podrobná analýza dat týkajících se obsahu fosforu a jeho biodostupnosti v kalech je shrnuta v souhrnné výzkumné zprávě, jež je výsledkem projektu. Z výsledků, které shrnuje tabulka 3, vyplývá, že každý kilogram sušiny komunálních kalů vyprodukovaný v České republice obsahuje v průměru více než 20 g fosforu. Vezmeme-li v úvahu, že v České republice je ročně vyprodukováno přes 170 tis tun sušiny kalů, pak to při uvažování spodní hranice obsahu fosforu v jejich sušině znamená roční produkci minimálně tun odpadního fosforu v kalech (tj. přes 8000 tun P 2 O 5 ). Při spotřebě cca 6,5 kg P na hektar orné půdy (15 kg P 2 O 5 /ha) to znamená dostatek fosforu pro obdělání cca 538 tisíc hektarů půdy. Při půdním fondu České republiky, kde je z celkových 7,9 mil hektarů za ornou půdu považováno cca 38 % plochy (CENIA Zpráva o životním prostředí České republiky 2015), tedy cca 3 mil. hektarů to znamená, že by fosfor obsažený v produkci komunálních čistírenských kalů pokryl spotřebu fosforových hnojiv nutnou pro minimálně 18 % obdělávaných půd. Při uvážení 30 g P na kilogram kalové sušiny se pak dostáváme k pokrytí cca 30% spotřeby fosforečných hnojiv na zemědělských půdách. Při využití kalu by tak bylo možné významně snížit závislost České republiky na dovozu minerálních zdrojů fosforu jako je fosfátová ruda apatit, těžená zejména v Maroku. Tab. 3 Obsah fosforu v kalu přepočten na obsah prvku v 1 kg sušiny kalu [g/kg.sušina] a zatížení kalu toxickými kovy přepočteno na obsah prvku v 1 kg sušiny kalu [mg/kg.sušina]. kategorie P[g/kg] As Cd Cr Cu Ni Pb A pmd* 400 pmd A pmd 600 pmd A A *pod mezí detekce Plzeň

190 Při potenciálním využití je však třeba vzít v úvahu znečištění kalů toxickými kovy. Z výsledků je patrný mírný nárůst minimální naměřené koncentrace olova (Pb), arsenu (As) a v mírnějším měřítku i mědi (Cu) v kalech. Zejména koncentrace As a Pb stojí za pozornost, jelikož v některých případech převyšují množství povolené v materiálech vhodných pro zemědělské využití, což je podrobně diskutováno v souhrnné výzkumné zprávě projektu. 4.2 Palivoenergetické vlastnosti kalu Mezi další cíle projektu je zahrnuto posouzení možnosti termického zpracování čistírenských kalů v České republice prostřednictvím stanovení základních palivoenergetických vlastností vybraných vzorků SČK (stabilizovaného čistírenského kalu). Stanovované parametry (základní prvkové složení, obsah popelovin, hořlavina a spalné teplo) vykazují značný rozptyl hodnot, který je dán především technologickým procesem čištění odpadních vod. Největší rozptyl hodnot je zaznamenám u kategorie A1, tedy u kapacitně nejmenších čistíren, na kterých se výrazněji projevuje nižší stabilita technologických procesů v porovnání s většími provozy, což potvrzuje kategorie A4, která vykazuje poměrně stabilní hodnoty všech stanovovaných parametrů. Při návrhu technologického řešení pro energetické využití kalů je třeba brát v úvahu mimo jiné také proměnlivé vlastnosti kalu v delším časovém horizontu. V rámci projektu byla sledována dvě roční období, přičemž v druhé sérii je pozorovatelný nárůst hořlavé složky kalu, tedy pokles popelovin, což se pozitivně odráží na výhřevnosti kalu (viz tabulka 4). Tab. 4 Vybrané palivoenergetické vlastnosti kalu. parametr jednotka podzim léto C [%] H [%] N [%] S [%] 1 1,5 1 2 O [%] popeloviny [%] hořlavina [%] spalné teplo [MJ/kg] výhřevnost [MJ/kg] Zpracovaná analýza dat a detaily výzkumné činnosti jsou uvedeny v souhrnné výzkumné zprávě projektu. 5. Závěr S ohledem na stále se zpřísňující limity pro aplikaci hnojivových přípravků a půdních aditiv na zemědělské půdy a kontaminaci komunálních čistírenských kalů nejen toxickými kovy, ale i zbytky léčiv, hormonů a jiných organických látek je třeba do budoucna počítat s nutností úpravy čistírenského kalu před jeho zemědělským využitím. Stabilizovaný kal z ČOV v České republice obsahuje takové množství fosforu, které by mohlo pokrýt spotřebu fosforečných hnojiv potřebných pro nejméně 18 % obdělávané půdy, což by významně snížilo závislost České republiky na dovozu nerostných zdrojů fosforu, jako je fosfátová ruda, těžená hlavně v Maroku. 190 Plzeň 2019

191 Termické zpracování čistírenského kalu představuje vhodnou úpravu, jelikož je účinně eliminováno organické znečištění čistírenských kalů. Zároveň tato metoda umožňuje zachytit více než 90 % fosforu v popelu a v porovnání s jinými metodami získávání fosforu tak poskytuje nejvyšší účinnost. Nicméně i v tomto případě musí být zohledněna kontaminace toxickými kovy, protože jejich koncentrace již v odvodněném kalu v některých případech překračují limity povolené v materiálech vhodných pro zemědělské použití a během termické degradace kalů je rovněž většina toxických kovů zakoncentrována v popelu. Navíc spalování může významně ovlivnit biodostupnost přítomného fosforu. Cílem stanovení palivo-energetických vlastností byl screening a posouzení vlivu velikosti a technologie ČOV na vlastnosti čistírenského kalu, které se promítnou do tepelných a energetických bilancí termického zpracování kalů. V rámci uvedené kategorizace vykazují zásadnější odchylky menší ČOV, u kterých může docházet k méně stabilním podmínkám čistírenského procesu. V rámci projektu byly s vybranými kaly provedeny primární spalovací zkoušky, kdy byl výsledný popel čistírenského kalu sledován z pohledu vhodnosti jeho využití jako zdroje fosforu na zemědělské půdy. 6. Poděkování Práce vznikla v rámci projektu Možnosti využití čistírenských kalů jako sekundárního zdroje fosforu v ČR č. TJ podporovaného TAČR a v rámci projektu Strategické partnerství pro environmentální technologie a produkci energie č. CZ /0.0/0.0/16_026/ s podporou Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání a Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Evropská Unie a Evropských strukturálních a investiční fondů. Literatura 1. Adam, C.; Herzel, H.; Remy, C.; Kabbe, C. (2015). Phosphate Recycling Options and Efficacy. In Life+ Conference Resource recovery and water protection, Phosphate; Skellefteå, Sweden. 2. Bundes-Abfallwirtschaftsplan, Austria, Donatello, S.; Tong, D.; Cheeseman, C.R. Production of technical grade phosphoric acid from incinerator sewage sludge ash (ISSA). Waste Management, 30 (2010) Egle, L.; Rechberger, H.; Krampe, J.; Zessner, M. (2016). Phosphorus recovery from municipal wastewater: An integrated comparative technological, environmental and economic assessment of P recovery technologies. Sci. Total Environ. 571, European Commission. Communication on the 2017 list of Critical Raw Materials for the EU. 6. German phosphorus recycling ordonnance, Swiss Ordonnance on Mineral Fertilisers from Recycling, 2018, 8. Sartorius, Ch.; von Horn, J.; Tettenborn, F. (2012). Phosphorus Recovery from Wastewater Expert Survey on Present Use and Future Potential. Water Environment Research, 84, Václavková, Š.; Šyc, M.; Moško, J.; Pohořelý, M.; Svoboda, K. (2018). Fertilizer and Soil Solubility of Secondary P Sources The Estimation of Their Applicability to Agricultural Soils. Environ. Sci. Technol., acs.est.8b Plzeň

192 Ing. Jan Tlolka, Ing. Marcela Zrubková, Ph.D., Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. Začlenění postdenitrifikace do biologické části čistíren odpadních vod u společnosti SmVaK Ostrava a.s. 1. Úvod Společnost Severomoravské vodovody a kanalizace Ostrava a.s. (SmVaK Ostrava a.s.) provozuje v současné době 95 čistíren odpadních vod (dále jen ČOV), z čehož 47 ČOV je v majetku naší společnosti a 26 ČOV je provozováno na základě uzavřených smluv o pachtu a provozování, popřípadě na základě Koncesní smlouvy pro obce a města, 22 ČOV je provozováno na základě smluv o technické pomoci. Z celkového počtu 95 ČOV je 5 ČOV s kapacitou vyšší než EO. U těchto ČOV byl v minulosti, zejména pak v zimních měsících, problém s plněním ukazatele N celk. Přestože průměrná koncentrace byla plněna, docházelo ke značným výkyvům. Za účelem dosažení vyššího stupně odbourávání dusíku na odtoku jsme u dvou ČOV přistoupili k doplnění postdenitrifikace do biologické části technologické linky. Jedná se o ČOV Frýdek-Místek s projektovanou kapacitou nad EO a ČOV Karviná s projektovanou kapacitou EO. 2. Intenzifikace odstraňování dusíkatých sloučenin doplněním postdenitrifikace Koncentrace dusičnanů ve vyčištěné vodě závisí zejména na účinnosti předřazené denitrifikace. Ta je limitována množstvím dusičnanů, které se do denitrifikace přivedou celkovou recirkulací. Při celkové recirkulaci 350 % přítoku, což je na technické hranici pro aktivace s předřazenou denitrifikací (snížení doby kontaktu v nitrifikaci i denitrifikaci pod potřebnou hranici), dosahuje účinnost cca 75 %. Další podmínkou pro denitrifikaci je dostatek organických látek, které slouží jako donor elektronů pro redukci dusičnanového dusíku. To může být příčinou problému, protože v odpadních vodách bývá často deficit organických látek, a to především v letním období, kdy se část organických látek rozloží již v kanalizaci. Postdenitrifikace aktivační směsi slouží ke stabilizaci procesu odstraňování dusíku z odpadní vody. V samostatné postdenitrifikační nádrži probíhá proces endogenní denitrifikace, kdy donorem je aktivovaný kal, který redukuje přítomné dusičnany na plynný dusík a současně rozkládá ekvivalentní část své biomasy. Za účelem zvýšení denitrifikační rychlosti mohou být čerpáním části přítoku na aktivaci přímo do postdenitrifikace dodávány organické látky. S touto odpadní vodou je přiveden i amoniakální dusík, který zvyšuje jeho koncentraci na odtoku. Při optimální dávce odpadní vody je však součet N-NO N-NH 4 + nižší než před jejím dávkováním. ČOV Karviná Nová ČOV Karviná byla uvedena do provozu v roce Stará ČOV, z roku 1961, s technologií biofiltrů, měla být poddolována a společnost SmVaK Ostrava a.s. měla zajistit čištění odpadních vod z nově budované koksovny ve Stonavě. Proto tehdejší OKD, jako náhradu za tuto starou ČOV, začala budovat novou. Po cca dvou letech prací však výstavba koksovny a návazně na to i nové ČOV byla zastavena. V roce 1998 jsme rozestavěné objekty odkoupili a po redukci některých objektů, hlavně biologické části, ČOV dostavěli. Dnes je ČOV Karviná mechanicko-biologická s nízkozatíženou aktivací, nitrifikací s předřazenou denitrifikací a následnou postdenitrifikací, a chemickým odstraňováním fosforu. Technologická linka sestává ze vstupní čerpací stanice, hrubého předčištění, dvou usazovacích nádrží, tříkoridorové aktivační nádrže v sestavě denitrifikace-nitrifikace (koridor I a II) s následnou postdenitrifikací (část koridoru III), chemického srážení fosforu a dvou dosazovacích nádrží. 192 Plzeň 2019

193 Od uvedení do provozu proběhlo několik rekonstrukcí a obměn zařízení, např. výměna technologie lapáku písku, výměna provzdušňovacích elementů aktivace, rekonstrukce technologie mechanického čištění, plynojemu, kogenerace atd. Doplněna byla druhá linka odvodňování kalu, druhá kogenerační jednotka, hygienizace kalu vápnem, strojní zahušťování přebytečného kalu atd. Provoz biologické části linky Biologické čištění probíhá v aktivační nádrži, která je tvořena 3 koridory. Poslední část III. koridoru je využita pro postdenitrifikaci. Obr. 1 Schéma ČOV Karviná. Koridory I a II jsou uspořádány stejně, každý koridor je rozdělen na anaerobní část, anoxickou (denitrifikační část A a B) a oxickou (nitrifikační část A a B) část. Denitrifikace sestává z denitrifikace A (trvalá část) a denitrifikace B (přechodná část). V trvalé části je pouze míchání, takže v této části probíhá pouze denitrifikace. Přechodná část je vybavena jemnobublinnou aerací, takže v případě potřeby je možno tuto část využít jako nitrifikační. Nitrifikační část aktivace je provzdušňována jemnobublinnou pneumatickou aerací. Od je anaerobní část a denitrifikace A (trvalá část) využívána jako denitrifikace, jako nitrifikace je využívána denitrifikace B (přechodná část), nitrifikace A a nitrifikace B (barevně znázorněno na obrázku č. 1). V roce 2016 byly doplněny další provzdušňovací elementy do denitrifikace B (o 20 % více), důvodem byl pomalý nárůst koncentrace kyslíku v této sekci, v sekci nitrifikace B byl jemnobublinný aerační systém vyměněn na středobublinný (2 poslední rošty) z důvodu zamezení nadměrného vnosu kyslíku (nastavení roštů střední bubliny: co 0,5 hod zapne na 1 minutu, první 3 rošty jemné bubliny jsou v nepřetržitém provozu) Za účelem stabilizace procesu odstraňování dusíku (problémy s plněním odtokových parametrů v ukazateli celkový dusík zejména z důvodu nedostatečné denitrifikace) byla v září 2017 část třetího, dosud nevyužívaného koridoru, rekonstruována na tzv. postdenitrifikaci. V tabulce č. 1 jsou uvedeny povolené hodnoty koncentrace znečištění ve vypouštěných odpadních vodách (platné od , prodlouženo 2krát do ). Plzeň

194 Tab. 1 Povolené hodnoty koncentrace znečištění ve vypouštěných odpadních vodách z ČOV Karviná. Ukazatel průměr Hodnota p Hodnota m Množství vypouštěného znečištění mg/l mg/l t/rok BSK ,0 CHSK Cr ,0 NL ,0 N-NH 4 + sledovat N celk 15 30* 120,0 P celk ,0 Postdenitrifikace probíhá v poslední sekci nevyužívaného III. koridoru aktivace o půdorysných rozměrech 32,6 m x 15 m (dále jen nádrž PDN). Jednotka postdenitrifikace je dimenzována na maximální provozní průtok, který zahrnuje odpadní vodu, čerpanou ve vstupní čerpací stanici včetně vnější a vnitřní recirkulace. Při větších průtocích přes aktivaci, než je toto množství, bude část aktivační směsi odváděna stávajícími přepady na konci aktivačních sekcí (bude obtokovat postdenitrifikaci). Po rekonstrukci zaujímá objem denitrifikace 41 %. Aktivační směs je přiváděna z koncových nitrifikačních sekcí koridoru I a II na začátek nádrže PDN. Na konci nádrže PDN odpadní vody přepadají do odtokového žlabu a odtud odtékají do rozdělovacího objektu před dosazovacími nádržemi. Nádrž PDN je vystrojena dvěma kusy ponorných vrtulových míchadel pro její řádné promíchávání a zamezení sedimentace kalu. Odtokový žlab nádrže PDN je vybaven hrubobublinnými provzdušňovacími rošty. Za účelem dodávky organických látek na zvýšení denitrifikační rychlosti procesu je do posdenitrifikace v závislosti na koncentraci N-NH 4 + v přítoku na aktivaci čerpána mechanicky předčištěná odpadní voda (max. 25 l/s) tj. dokud nedojde k nadřazené blokaci od max. hodnoty N-NH 4 + v této vodě. Blokační hodnota je 35 mg/l N-NH 4 +, deblokační hodnota je 30 mg/l. Čerpání mechanicky předčištěné odpadní vody je také blokováno v případě nízké koncentrace N-NO 3 - (pod 7 mg/l) na odtoku z aktivační nádrže, respektive přítoku do PDN. Množství mechanicky předčištěné odpadní vody čerpané do postdenitrifikace činí 4 8 % celkového denního přítoku na ČOV, pokud nedojde k výše zmíněné blokaci čerpadla. V období před rekonstrukcí se hodnoty N celk pohybovaly v rozmezí mg/l, maxima přesahovaly 20 mg/l, koncentrace N-NO 3 - ve vyčištěné vodě se pohybovaly v rozmezí mg/l (viz tabulka č. 2). Celkový dusík se tak jen s malou rezervou pohyboval pod hranicí emisního standardu pro ukazatel N celk pro ČOV od do EO, jehož roční aritmetický průměr je limitován hodnotou 15 mg/l. V současné době jsou limity dané pro ukazatel N celk plněny s rezervou, požadovaná hodnota 15 mg/l je plněna s rezervou i v zimním období. 194 Plzeň 2019

195 Tab. 2 ČOV Karviná koncentrace dusíku. Přítok do ČOV Přítok do PDN Odtok z PDN Odtok z ČOV ROK N-NH 4 + N celk N-NO 3 - N-NO 3 - N-NH 4 + N-NO 3 - N celk [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] průměr 35,61 50,89 0,34 12,20 14, maximum 56,41 78,00 2,33 21,30 24,30 minimum 20,59 25,10 0,00 6,19 8,10 průměr 33,61 42,23 0,75 10,94 13, maximum 66,73 77,00 4,62 19,40 22,20 minimum 8,43 9,00 0,00 1,58 8,00 průměr 35,98 44,99 0,19 10,32 12, maximum 49,25 60,00 1,62 19,30 21,39 minimum 8,95 16,00 0,00 4,11 5,90 průměr 46,91 57,38 12,34 9,57 0,63 8,78 11, maximum 57,20 66,00 17,94 16,07 4,00 12,00 14,80 minimum 32,91 40,00 6,62 3,55 0,00 4,27 6, (leden srpen) průměr 37,23 44,84 10,43 8,60 0,71 8,83 11,11 maximum 53,99 65,00 18,37 15,64 3,00 14,64 16,10 minimum 19,23 20,00 4,88 2,69 0,00 3,10 6,48 Z výše uvedené tabulky, která uvádí výsledky z období před a po rekonstrukci je zřejmé, že zařazením - postdenitrifikace bylo dosaženo snížení koncentrace N-NO 3 o 1,8 2,8 mg/l. Po začlenění - postdenitrifikace do technologické linky (podzim 2017) se koncentrace N-NO 3 ve vyčištěné vodě (od počátku roku 2018 dosud) pohybuje kolem 8,8 mg/l a N celk kolem 11 mg/l. ČOV Frýdek Místek ČOV Frýdek Místek je v současnosti z hlediska látkového zatížení naší největší ČOV, a to jedinou se skutečným zatížením nad EO. Původní ČOV s technologií vysoce zatížené aktivační nádrže z roku 1967 byla nahrazena v roce 1995 novou ČOV. Ze staré ČOV byly využity pouze metanizační nádrže na uskladnění stabilizovaného kalu a pásové lisy k odvodňování kalů. Principem biologického čištění byla nízkozatěžovaná aktivace s předřazenou denitrifikací, nitrifikací a chemickým srážením fosforu. Součástí bylo nové kalové hospodářství a kogenerační jednotka. Nařízení vlády č. 61/2003 Sb., které výrazně zpřísnilo požadavky na odstranění dusíku a fosforu, nás donutilo provést rozsáhlou rekonstrukci biologického čištění s cílem bezpečně zajistit ve vyčištěné vodě hodnotu celkového dusíku pod 10 mg.l -1. Předřazená denitrifikace, jejíž účinnost je limitována velikostí celkové recirkulace, tj. vnější + vnitřní recirkulace, nebyla schopna zajistit požadovanou koncentraci celkového dusíku. Plzeň

196 Dosažení limitů navíc zhoršoval trend snižování spotřeby pitné vody a odstraňování balastních vod z kanalizace, jehož důsledkem bylo snižování množství odpadních vod a zvyšování jejich koncentrace ve všech ukazatelích. V roce 2006 byla provedena rekonstrukce aktivace na kaskádovou (úspora provozních nákladů na vnitřní recirkulaci) a doplněna postdenitrifikace (schéma viz obrázek č. 2). Před rekonstrukcí probíhalo biologické čištění ve dvoukoridorové aktivační nádrži s nitrifikací a předřazenou denitrifikací. Denitrifikační část zaujímala 30 % objemu aktivační nádrže. Za aktivačními nádržemi bylo 6 dosazovacích nádrží, z nichž 2 byly nevyužité. V rámci rekonstrukce byl každý koridor rozdělen na tři kaskády o stejném objemu. Jedná se tedy o sérii dvojic denitrifikační a následně nitrifikační části. Dvě původně dosazovací nádrže byly využity jako postdenitrifikační. Po rekonstrukci zaujímá objem denitrifikace 43 %. Postdenitrifikace je provozována bez možnosti přídavku externího substrátu. Obr. 2 Schéma ČOV Frýdek-Místek. Provoz biologické části linky Biologické čištění probíhá v koridoru A a B, v každém koridoru je sled v sérii spojených kaskád. Každá kaskáda sestává z denitrifikace a za ní následující nitrifikace. Mechanicky vyčištěná surová odpadní voda je rozdělena do jednotlivých proudů, přičemž každý proud je přiveden do jedné z denitrifikací. Vratný kal (vnější recirkulace) je přiveden na začátek aktivační nádrže, tj. do první denitrifikace obou koridorů A+B. V obou koridorech je šest nádrží denitrifikačních, které jsou promíchávány ponornými míchadly, navíc jsou instalovány aerační elementy, které slouží pro příležitostné rozvíření hladiny. Aktivační směs z odtokového žlabu aktivačních nádrží je odváděna do 2 kruhových nádrží postdenitrifikace a odtud přes provzdušňovaný rozdělovací žlab na 4 kruhové dosazovací nádrže. Při odstavení obou postdenitrifikačních nádrží je možné tyto obtokovat přes původní nátokové potrubí do provzdušňovaného rozdělovacího žlabu a odtud na dosazovací nádrže. Obsah postdenitrifikačních nádrží je promícháván ponornými míchadly. V tabulce č. 3 jsou uvedeny povolené hodnoty koncentrace znečištění ve vypouštěných odpadních vodách (platné od , 2krát prodlouženo, platné do ). 196 Plzeň 2019

197 Tab. 3 Povolené hodnoty koncentrace znečištění ve vypouštěných odpadních vodách z ČOV Frýdek-Místek. Ukazatel průměr Hodnota p Hodnota m Množství vypouštěného znečištění mg/l mg/l t/rok BSK ,0 CHSK Cr ,0 NL ,0 N-NH 4 + sledovat N celk ,0 P celk ,0 Realizací rekonstrukce bylo dosaženo požadovaných hodnot N celk na odtoku z ČOV. Kombinací kaskádové aktivace a postdenitrifikační nádrže došlo ke zvýšení účinnosti denitrifikace. Vysoká účinnost denitrifikace je dána tím, že s výjimkou posledního proudu přiváděné odpadní vody do kaskádové aktivace, všechny projdou procesem denitrifikace a veškerý odtok z aktivační nádrže je dále přiveden do nádrží postdenitrifikace. Tab. 4 ČOV Frýdek-Místek koncentrace dusíku. Přítok do ČOV Přítok do PDN Odtok z PDN Odtok z ČOV ROK N-NH 4 + N celkem N-NO 3 - N-NO 3 - N-NH 4 + N-NO 3 - N celk [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] [mgl -1 ] průměr 26,90 42,81 0,48 7,76 10, maximum 36,66 60,60 4,65 11,79 15,00 minimum 21,55 25,50 0,04 4,29 6,00 průměr 27,29 42,47 1,20 7,25 11, maximum 44,33 79,00 5,06 17,95 22,00 minimum 8,63 21,00 0,04 4,29 6,00 průměr 34,25 48,23 9,28 7,36 0,79 6,16 8, maximum 53,67 88,00 18,96 16,88 6,26 15,68 19,00 minimum 12,27 20,00 3,50 1,99 0,00 0,70 3,00 průměr 38,86 54,80 8,75 6,57 0,46 5,30 7, maximum 54,27 88,00 18,40 16,90 6,67 11,28 15,70 minimum 21,29 32,00 2,98 2,12 0,00 1,38 3,20 Plzeň

198 2019 (ledensrpen) průměr 33,39 47,13 8,27 5,18 1,14 4,59 7,52 maximum 56,03 100,00 15,62 12,60 4,66 8,14 11,10 minimum 14,26 22,00 3,16 2,03 0,00 1,92 5,00 - Z tabulky číslo 4 je zřejmé, že zařazením postdenitrifikace dochází ke snížení koncentrace N-NO 3 v průměru o 2,2 3,1 mg/l. Vyšší efekt ve snížení koncentrace dusičnanů je dán kombinací kaskádové aktivace a postdenitrifikace. Po rekonstrukci jsou požadované limity dané pro N celk, tj, 10 mg/l, plněny s rezervou, a to i v zimním období. Po rekonstrukci původní linky na kaskádovou aktivaci s následnou - postdenitrifikací (2007) se průměrná koncentrace N-NO 3 ve vyčištěné vodě pohybuje v rozmezí 4,6 5,3 mg/l a N celk kolem 7,5 7,7 mg/l. 3. Závěr Doplnění postdenitrifikace do biologické linky za účelem snížení koncentrace celkového dusíku na odtoku z čistírny odpadních vod splnilo naše předpoklady. Lze konstatovat, žev postdenitrifikačních nádržích dochází ke snížení celkového dusíku o cca 2 3 mg.l -1, přičemž vyššího efektu dosahuje spojení kaskádové aktivace a následné postdenitrifikace. V současné době jsou u obou ČOV plněny limity s dostatečnou rezervou, a to i v zimním období. Navíc v případě snížení schopnosti denitrifikace v klasické biologické lince zabezpečí plnění požadovaných koncentrací v ukazateli N celk. Doplnění postdenitrifikace je ekonomicky výhodné zejména v případě možnosti využití stávajících nevyužitých nádrží. Jak u ČOV Frýdek-Místek, tak u ČOV Karviná (projektovány na mnohem větší zatížení) byly k dispozici nevyužité nádrže, které byly k doplnění postdenitrifikace ideální. Literatura 1. SmVaK Ostrava a.s. Provozní výsledky ČOV. 2. SmVaK Ostrava a.s. Roční vyhodnocení provozu ČOV. 3. Provozní řád ČOV Karviná. 4. Provozní řád ČOV Frýdek-Místek. 5. Projektová dokumentace pro územní a stavební řízení ČOV Frýdek-Místek úpravy pro plnění ukazatelů na odtoku, KONEKO spol. s r.o., 02/ Projektová dokumentace pro stavební povolení a realizaci stavby ČOV Karviná doplnění postdenitrifikace, SWECO, 02/ Plzeň 2019

199 Ing. Marek Bobák, Ph.D., Ing. Pavel Brož MemBrain s.r.o. Technologie pro úpravu kalového plynu na biometan a biocng Abstrakt Příspěvek představuje ověřenou komplexní technologii úpravy bioplynu a kalového plynu na biometan pro vtláčení do sítě zemního plynu a na biocng pro pohon vozidel. Text shrne praktické zkušenosti z reálného provozu technologické jednotky, při kterém byl zpracováván jak bioplyn ze zemědělské bioplynové stanice, tak i kalový plyn z komunální čistírny odpadních vod malé i velké kapacity. Produkovaným biocng byl poháněn nejen autobus MHD. Dlouhodobé ověření technologie prokázalo, že navržené řešení využívající membránovou separaci je velmi robustní a umožňuje dlouhodobě stabilní produkci dle příslušných norem (např. ČSN , TPG a nařízení vlády č. 459/2012 Sb.). Bylo provedeno hodnocení technicko-ekonomických parametrů komerčních jednotek navržených na základě ověřené technologie, které ukazuje, že prostá návratnost se zejména pro jednotky o kapacitě od 50 Nm 3 /h surového plynu na vstupu pohybuje hluboko pod 10 let. Klíčová slova: membrána, bioplyn, kalový plyn, biometan, biocng, úprava kalového plynu. Úvod V rámci VaV projektu TE byla vyvinuta technologie na úpravu bioplynu a kalového plynu. Již několik let je v Evropě velkým trendem využití energie z obnovitelných zdrojů. Mezi ně patří i bioplyn a kalový plyn. V České republice jsou tyto zdroje energie využity výhradně prostřednictvím kogeneračních jednotek produkujících elektřinu a teplo. Teplo je ovšem velmi často nevyužito z důvodu investiční náročnosti, která je dána mj. lokalitou zdrojů. Proto se v minulých letech v řadě zemí Evropské unie rozšířila úprava bioplynu na tzv. biometan vtláčený do sítě zemního plynu. Biometan je nerozeznatelný ekvivalent zemního plynu a lze ho využít stejným způsobem. Dosud je nejčastějším využitím vtláčení biometanu do sítě zemního plynu. Pro tento účel jsou nejvhodnější a nejvýhodnější velkokapacitní technologické jednotky pracující, pokud možno kontinuálně. Tímto způsobem pracuje převážná většina výroben biometanu v Evropské unii bez ohledu na použitý princip procesu čištění. Úprava na biometan je logickým krokem, protože je účinnější a umožňuje efektivněji využít větší množství energie, kterou surový bioplyn obsahuje (v porovnání s kogenerací). V České republice je ovšem situace specifická, a proto jsme se rozhodli zaměřit se spíše na jednotky menších kapacit, které by bylo možné provozovat v kombinaci se stávajícími kogeneracemi. Naším cílem tedy bylo navrhnout technologii založenou na membránové separaci, která bude splňovat následující požadavky: Jednoduchá škálovatelnost technologie, kapacity od 25 do stovek Nm 3 /h bioplynu. Možnost využít různé zdroje bioplynu zemědělské BPS, odpadářské BPS, komunální ČOV, průmyslové BPS a ČOV. Zisk metanu %. Kvalita biometanu pro pohon vozidel (biocng) dle TDG a ČSN o CH 4 > 95 vol% o S< 10 mg.m -3 (STP) o O 2 < 1 vol% o CO 2 + O 2 + N 2 < 5 vol% o H 2 O< 32 mg.m -3 (-9 C, 197 bar), o T RB = t 5 C (t nejnižší průměrná měsíční teplota) Kvalita biometanu pro vtláčení do sítě dle vyhlášky č. 459/2012 Sb. a TDG Energetická spotřeba max 15 % energie získaného metanu. Ekonomická návratnost méně než 8 let. Plzeň

200 Principy čištění bioplynu Úlohou procesu čištění bioplynu je odstranění nežádoucích látek ze suroviny pod požadované limitní koncentrace definované ve výše zmíněných normách. Obrázek 1 uvádí základní princip separace včetně hlavních nežádoucích látek, které je nutné odstranit. Obr. 1 Schéma čištění bioplynu. Znázorněnou separaci nelze provést v jednom technologickém kroku tzn. jednou jednotkovou operací či procesem. Vždy je nutná kombinace separačních procesů, ale rozlišují se dle použité metody odstraňující hlavní nežádoucí látku CO 2. Tabulka 2 shrnuje používané metody pro odstranění především oxidu uhličitého a uvádí zjednodušeně schopnosti odstranit i další látky. Z porovnání je patrné, že membránová separace je velmi vhodným procesem, protože umožňuje vyčistit plyn na požadované parametry při nižších provozních nákladech. Navíc má celou řadu dalších výhod jako např.: 1. Nepracuje se s velkými objemy kapalin a chemikáliemi; 2. Malá zastavěná plocha; 3. Minimální požadavky na obsluhu; 4. Kontinuální separace; 5. Flexibilní provoz a řízení procesu reakce na změnu kvality suroviny; 6. Snadné rozšíření kapacity technologie; 7. Samotná membránová separace probíhá na membránovém modulu podobném klasickému filtru je to pasivní komponenta. V minulosti byla životnost membrán vnímána jako riziko či nevýhoda. Dnes už víme nejen z našich zkušeností, že životnost je větší než 6 let. Další nevýhodou je nutnost zařadit do technologie další procesy na předčištění plynu (odsíření, sušení, odstranění částic). To je ale nutné v případě ostatních procesů v různých kombinacích také. Tab. 1 Porovnání hlavních procesů pro čištění bioplynu. Parametr Vodní vypírka Chemická vypírka PSA Membránová separace Kapacita (Nm 3 ) >200 >200 >200 >6 Energie (kwh/nm 3 ) 0,2 0,6 0,5 0,7 0,2 0,4 0,2 0,3 Čistota CH 4 (vol. %) > 98,5 % > 99 % % % Procesní tlak (bar) ,3 1, Procesní teplota ( C) Separace vodní páry Ne Ano Částečně Částečně Separace sulfanu Ano Ne Ne Částečně Separace amoniaku Ano Částečně Ano Částečně Separace N 2 + O 2 Ne Ne Částečně Částečně Samotný princip dělení složek plynu je založen na rozdílné rozpustnosti a propustnosti složek v materiálu membrány. Separace probíhá tehdy, když jedna složka prochází membránou rychleji než jiná. V případě bioplynu neprochází membránou metan a případně dusík, ale prochází oxid uhličitý, vodní pára, kyslík a další komponenty. Princip membránového dělení je znázorněn na obrázku Plzeň 2019

201 Obr. 2 Princip dělení bioplynu na membráně. Technologie založená na membránové separaci Základem technologie je samozřejmě membrána, která je uvnitř membránového modulu. Pro čištění bioplynu využíváme membránu ve formě polymerního dutého vlákna od různých výrobců jako např. Air Products, UBE nebo Evonik. Konkrétní typ membrány a modulu je vhodné volit podle aktuálních požadavků a kvality suroviny. Pro většinu aplikací jsme vyhodnotili jako vyhovující membrány Evonik a UBE. Ty jsme také otestovali v laboratoři i přímo v dlouhodobém pilotním provozu. Tím jsme získali experimentální data pro návrh technologie pomocí vlastního simulačního nástroje založeného na matematickém modelu procesu. Samotná technologie je složena z několika operací sušení, odsíření, komprese, dosušení, filtrace, membránová separace. Schéma je znázorněno na obrázku 3, který popisuje zapojení pilotní jednotky BU-6, která byla využita pro ověření v reálném provozu. Schéma též popisuje způsob zapojení k bioplynové stanici nebo ČOV v kombinaci s kogenerační jednotkou. Výhodu tato kombinace má v tom, že zbytky metanu v odpadním plynu (tzv. permeát) jsou využity v kogenerační jednotce. Není tedy primárním účelem dosáhnout maximálního výtěžku metanu, což dovoluje použít nižší provozní tlak, a tím dosáhneme nízké provozní náklady. Nicméně je možné dosáhnout výtěžku dosahujícího 99 % metanu v případě, že odpadní plyn nemůže být dospálen a je nutné ho vypouštět do atmosféry. V takovém případě využíváme větší membránové plochy (více modulů) a většího tlaku pro účinnější separaci. SPALINY BIOPLYNOVÁ STANICE BIOPLYN BIOPLYN DO KOGENERACE MOTOR GENERÁTOR BIOPLYN pro CNG 13 Nm 3 /h, 55 % CH 4 ODPADNÍ PLYN 6.95 Nm 3 /h, 20 % CH 4 EL. ENERGIE 7-12 kw GENEROVANÁ ELEKTRICKÁ ENERGIE POHON SUŠIČKY 1 ODP. TEPLO DO VZDUCHU ZE SUŠ. 1 POHON KOMPRESORU 1 ODP. TEPLO DO VZDUCHU Z KOMP. 1 ODSIŘOVACÍ SUŠIČKA 1 KOMPRESOR 1 KOLONA POHON SUŠIČKY 2 ODP. TEPLO ZE SUŚ. 2 SUŠIČKA 2 BATERIE MEMBRÁNOVÝVH MODULŮ BIOMETHAN POHON KOMPRESORU 2 KOMPRESOR 2 biocng VÝDEJNí ZAŘÍZENÍ KONDENZÁT ZE SUŠIČKY 1 ODKALENÍ KOMPRESORU 1 KONDENZÁT ZE SUŠIČKY 2 biocng 6,5 Nm 3 /h > 95 % CH 4 KONDENZÁT Z KOMPRESORU 2 KONDENZÁT NASYCENÝ SORBENT Obr. 3 Schéma pilotní jednotky membránové technologie a její začlenění do BPS/ČOV. Plzeň

202 Výsledky validačního provozu Základní ověření funkčnosti technologie proběhlo na bioplynové stanici v Pustějově, kdy jsme dosáhli bezporuchových hodin provozu. Po tuto dobu pilotní jednotka nepotřebovala žádný servisní zásah. Spotřeba energie činila 0,8 1,1 kwh/nm 3 biometanu při produkci 6 Nm 3 /h v čistotě 97,45 vol. %. Relativně vysoká spotřeba elektrické energie je dána především malou kapacitou zařízení, při které nejsou použité kompresory dostatečně efektivní. Při návrhu technologických jednotek vyšších kapacit jsme s dodavateli kompresorů ověřili, že je možné dosáhnout hodnot deklarovaných v tabulce 1. Několikaměsíční ověření prokázalo, že pro provoz stačí pochůzková činnost s vizuální kontrolou procesu (bezpečnost & technologické prvky) a odkalení kondenzátu v příslušných místech technologie. Ověřili jsme též rychlý náběh jednotky na požadované parametry produktu v řádu jednotek minut. Pilotní provoz byl monitorován vzdáleně s on-line kontrolou. Další ověření technologie v reálných podmínkách proběhlo na ČOV v Modřicích u Brna. Cílem bylo především zjistit, zda navržená technologie zpracuje přímo reálný kalový plyn, který se v některých parametrech může lišit (obsah siloxanů, amoniaku) a zároveň jsme chtěli demonstrovat využití produkovaného biocng pro pohon linkového autobusu MHD. Provedli jsme zkapacitnění výdeje biocng z pilotní jednotky tak, aby rychlost plnění autobusu byla adekvátní a zvětšili jsme zásobu biocng tak, aby bylo možné natankovat 100 kg biocng jedním plněním. K pilotní jednotce zajížděl autobus MHD každý den a jezdil po dobu cca 2 měsíců pouze na biocng. Nízkopodlažní autobus Urbanway 12M CNG ujel celkem km a spotřeboval kg biocng. Standardní denní plnění cca 65 kg plynu probíhalo 15 minut. Z hlediska výkonu nebyly zaznamenány žádné změny v chování vozidla. Byly pouze 2 odstávky plnící jednotky za účelem optimalizace a seřízení výdejního zařízení (rychlost plnění). Po celou dobu byl produkt ve specifikaci dle ČSN Zároveň se nám povedlo ověřit dostatečnou účinnost odstranění siloxanů. Návrh průmyslových technologických jednotek vyšších kapacit Na základě provedených experimentů a ověřovacích pilotáží v reálných podmínkách jsme si vytvořili potřebné softwarové nástroje a shromáždili dostatek dat pro návrh technologie v podstatě jakékoli kapacity. Základní řadu jednotek uvádí tabulka 2. Pro celou kapacitní řadu jednotek jsme navrhli 2 možné varianty, které se liší výtěžkem metanu a provozními a investičními náklady. První variantou je dvoustupňové uspořádání membránové separace s obsahem metanu 5 20 obj.% v permeátu (odpadní proud), který by měl být dále dospálen v kogenerační jednotce. Výtěžek CH 4 je kolem 92 % s nižšími náklady na pořízení i provoz. Tato varianta je vhodná především pro menší kapacity v situaci, kdy bude kogenerační jednotka stále v provozu. Druhou variantou je třístupňové uspořádání membránové separace dosahující velmi malé koncentrace metanu v odpadním plynu 0,3 0,5 obj. % CH 4 s vysokým výtěžkem kolem 99 %. Tato varianta je vhodná především pro větší instalace, kde se neuvažuje s dalším provozem kogeneračních jednotek. Další variabilitou je možnost využít biometan pro pohon vozidel jako biocng anebo vtláčet biometan do sítě zemního plynu. Naše řešení je připraveno na obě varianty. Tzn. že jednotku pro úpravu bioplynu a kalového plynu na biometan jsme schopni kombinovat jak z plničkou biocng, tak i s předávací stanicí nutnou pro vtláčení do sítě zemního plynu. V tom případě máme připraveno řešení kombinující požadovanou analytickou kontrolu produktu s doúpravou biometanu na předepsané parametry výhřevnosti plynu pro dané místo plynovodu. 202 Plzeň 2019

203 Tab. 2 Standardní řada technologických jednotek. Označení BU-25 BU-50 BU-100 BU-200 BU-250 BU-500 BU-1000 Vstup bioplynu [Nm 3 /h] Koncentrace CH 4 [obj.%] Výstup Biometanu [Nm 3 /h] do 135 do 169 do 338 do 677 Ekonomiku provozu biometanových jednotek jsme porovnávali v několika scénářích. Zde uvádíme porovnání pro 2 vybrané jednotky menších kapacit BU-50 a BU-100 vybavených plnící stanicí pro biocng. V tabulce můžeme nalézt minimální prodejní cenu produkovaného biocng, aby bylo možné dosáhnout prosté návratnosti 7 let. Prodejní cena biocng vychází 15,1 Kč/Nm 3 pro BU-50 a 11 Kč/Nm 3 pro BU-100. Je vidět, že v případě biocng lze dosáhnout dobré návratnosti investice i pro menší jednotky. Samozřejmě s rostoucí velikostí se návratnost zkracuje. Důležitým a určujícím faktorem ovlivňující ekonomiku je tedy nejen prodejní cena produktu, ale i cena surového plynu. V naší kalkulaci uvažujeme cenu kalového plynu/bioplynu 2 Kč/Nm 3. Dalším faktorem je i koncentrace metanu ve vstupním plynu. Hodnoty v tabulce 3 předpokládají 62 obj. % CH 4. Samozřejmě s klesající koncentrací metanu klesá množství metanu na vstupu, a tedy i množství produktu, což prodlužuje návratnost. Tab 3 Porovnání rentability jednotek BU. Typ jednotky Navrhovaná pořizovací cena [mil. Kč] OPEX [mil. Kč/rok] Náklady na biocng [Kč/Nm 3 ] Cena biocng [Kč/Nm 3 ] Cena produkce biocng [mil.kč/rok] Náklady [mil. Kč/rok] BU-50 14,7 0,7 6,65 15,1 3,82 1,68 BU ,6 1,0 5, ,56 2,88 Závěry Byla navržena a v různých měřítcích ověřena komplexní technologie na úpravu bioplynu a kalového plynu na biometan. Dosaženými výsledky jsme prokázali schopnost technologie splnit požadavky příslušných norem a souvisejících předpisů. V reálném provozu jsme ověřili využitelnost produkovaného biocng pro pohon autobusu městské hromadné dopravy v Brně. Je na místě poznamenat, že v průběhu výzkumu, vývoje a ověřování byly získány poznatky a zkušenosti, které jsou v České republice unikátní, a nikdo s praktickými znalostmi takového rozsahu nedisponuje. Soubor dosažených výsledků obsahující nejen ověřené technologie, ale i softwarové nástroje pro návrh zajišťuje velmi dobré předpoklady pro převedení do komerční praxe a zajištění spolehlivých dodávek technologických jednotek, které jsou založené na velmi robustním, odolném a ověřeném technologickém návrhu. Poděkování Tato práce byla realizována v rámci projektu TE Smart regions-buildings and Settlements Information Modeling, Technology and Infrastructure for Sustainable Development podporované TAČR a projektu LO1418 Progressive development of Membrane Innovation Centre podporovaného programem NPU I Vzdělávání mládeže a sportu České republiky s využitím infrastruktury Membránového inovačního centra. Plzeň

204 Ing. František Střída, Ph. D., komise pro oblast energií SOVAK ČR, Ing Radka Rosenbergová, Ing. Ondřej Beneš, Ph.D., MBA, LLM., VEOLIA ČESKÁ REPUBLIKA, a.s., Zvyšování energetické účinnosti na čistírnách odpadních vod Abstrakt Příspěvek se zabývá legislativním prostředím a důvody pro zvyšování energetické účinnosti na komunálních čistírnách odpadních vod. Analyzována jsou data z referenčních čistíren odpadních vod i možnosti technických optimalizací v kontextu ČR a EU. Detailněji se autoři věnují posouzení energetické bilance vybrané ČOV po realizaci rekonstrukce kalové koncovky. Úvod Odpadní vody obsahují několik potenciálních zdrojů energie, kromě obsahu organických látek, jejichž rozkladem lze získat energii, nesmíme opomenout ani kinetickou a tepelnou energii přítoku či odtoku z ČOV. Na čistírnu odpadních vod sice nelze nahlížet jako na elektrárnu, vždy zůstane zařízením primárně určeným k čištění odpadních vod. S progresivně se vyvíjející legislativou se stávají čistírny odpadních vod již velmi často i zařízením k úpravě odpadů a pohled na původně čistě vodohospodářskou povahu čistíren se velmi rychle mění a bude měnit i do budoucna. Jedním z nejžhavějších problémů, které provozovatelé čistíren odpadních vod musí v poslední době řešit, nejsou ani tak zvýšené požadavky na kvalitu vyčištěných vod, ale požadavky na sekundární výstup z ČOV, a tím je čistírenský kal. Dříve tradičně využívaný produkt v zemědělství je v této oblasti aplikovatelný s většími obtížemi (od roku 2020 platí přísnější požadavky na přímou aplikaci, které mohou být v případě novelizace přechodného období vyhlášky č. 437/2016 Sb. posunuty k ). Vlastní požadovaná úprava je prakticky úplná hygienizace. V návrhu nového zákona o odpadech je čistírenský kal, který nebyl upraven ve smyslu zbavení infekčnosti, považovaný dokonce za nebezpečný odpad. Lze očekávat, že zvyšování požadavků na kvalitu obou výstupů z ČOV bude pokračovat i do budoucna. Hojně se hovoří především o rezistenci mikroorganismů na antibiotika a některé vědecké publikace označují čistírny jako hlavní hot spoty šíření rezistence. Lze očekávat, že v relativně blízké budoucnosti se čistírny odpadních vod neobejdou bez terciárních či dokonce kvartérních stupňů čištění, které dokážou separovat i bakterie a viry. Takovou budoucnost lze i predikovat i s ohledem na změny klimatických poměrů, rizika sucha, které povede k znovu využívání vyčištěných odpadních vod tak, jak určuje návrh nařízení Evropského parlamentu a Rady o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody zejména v příloze č. 1 [8]. To ovšem znamená, že energetická náročnost čistíren odpadních vod roste a tento trend potrvá. Spolu s růstem cen energií je zaměření na energetickou bilanci čistírny logickým krokem, který v budoucnu může zajistit náklady na čištění odpadních vod na společensky ještě přijatelné úrovni. 204 Plzeň 2019

205 Obr. 1 Vývoj cen silové elektrické energie na burze [1] a [2] v EUR/MWh a CZK/MWh. Spotřeba elektrické energie na ČOV Spotřebou elektrické energie se provozovatelé čistíren zabývají již mnoho let. Jako první přicházejí a řadu pochopitelně technologické celky s nejvyšší spotřebou. Z obrázku č. 2 je patrné průměrné rozložení spotřeb elektrické energie na jednotlivé technologické celky. Toto rozložení vychází z reálných provozních dat velkých evropských ČOV, které jsou součástí vnitřního porovnání provozních dat ve společnosti Veolia. Benchmarking velkých ČOV zahrnuje 26 ČOV s projektovou kapacitou nad EO, které disponují anaerobním zpracováním kalů. Z grafů vyplývá, že téměř 3/4 elektrické energie se spotřebují ve vodní lince a necelých 20 % připadá na kalové hospodářství. Absolutně největší spotřebu elektrické energie mají dmychadla a další systémy pro aeraci aktivačních nádrží. Druhým největším spotřebitelem elektrické energie je čerpání odpadních vod. V některých případech, například v případech, kdy je surová odpadní voda čerpána z velkých hloubek se čerpání dostává dokonce na první místo. Obr. 2 Spotřeba elektrické energie na ČOV [3]. Je tedy logické, že při hledání úspor elektrické energie se provozovatelé zaměřují v prvé řadě na zefektivnění provzdušňování a čerpání. Úspory elektrické energie, které lze na ČOV dosáhnout, je možné rozdělit obecně do dvou skupin: první skupina zahrnuje obnovu technologického zařízení ČOV a druhá čistě provozní úspory bez nutnosti zásadních investic. [4] Příkladem provozních úspor je například aplikace sofistikovaných systémů řízení dávkování potřebného kyslíku v aktivaci a potřebného průtoku interní recirkulace na základě reálně naměřených koncentrací dusíku. Mezi tyto systémy patří například WTOS či STAR [5]. Tyto systémy, jak bylo provozně ověřeno, mohou uspořit % elektrické energie. Plzeň

206 Některé ČOV svoji vodní linku vybavují novými sondami a analyzátory, nejčastěji amoniakálního a dusičnanového dusíku a ačkoliv nevyužívají výše zmíněné komerčně dodávané systémy řízení, jsou schopni díky dostatečnému provoznímu sledování aktuálních koncentrací kyslíku a různých forem kyslíku rovněž efektivně řídit systém provzdušňování i průtoků recirkulace a dosahovat obdobných úspor. Faktem však je, že úspory elektrické energie nelze realizovat do nekonečna a většina velkých ČOV již v minulosti provedla možná dostupná opatření k minimalizaci spotřeby elektrické energie. Druhou možností, jak zvýšit energetickou účinnost čistírny je pak již jen zvyšování výroby elektrické energie ať už zvyšováním produkce bioplynu, instalací solárních panelů či tepelných čerpadel. Možná právě systém přístup německého Spolkového úřadu pro ochranu životního prostředí, který úspory elektrické energie na ČOV považuje za možný způsob boje proti změnám klimatu, stojí za faktem, proč němečtí kolegové v energetické soběstačnosti čistíren jednoznačně dominují a významně podporují i návrh revize směrnice 271/91/EHS, který obsahuje i požadavky na monitoring energetické účinnosti i požadavek na její průběžné zvyšování [9]. V Německu je možné čerpat státní dotace na analýzy energetické spotřeby a efektivity na čistírnách tyto energetické audity je v některých německých zemích (např. Westfálsko) možné financovat až do výše 70 % nákladů. Vypracování podrobné analýzy, která by vedla k reálnému návrhu úspor elektrické energie, často není v silách samotného provozovatele ČOV. Obrázek č. 3 představuje elektrickou soběstačnost sledovaných ČOV s vyznačením německých čistíren, jež všechny dosáhly soběstačnosti. Obr. 3 Elektrická soběstačnost velkých čistíren [3]. Jak je však vidět na příkladu čistírny Görlitz, dosažení elektrické soběstačnosti není primárně docíleno snižováním spotřeby elektrické energie, ale navyšováním výroby. 206 Plzeň 2019

207 Obr. 4 Elektrická soběstačnost ČOV Görlitz [3]. Toto není ojedinělý případ, ale zcela běžný jev na čistírnách odpadních vod. Na většině čistíren, které jsou provozovány spolehlivým provozovatelem, již bylo zásadních úspor elektrické energie dosaženo, respektive je jich soustavně dosahováno, a to jak čistě provozních úspor (například dynamický systém řízení aerace na základě reálného zatížení a průtoku), tak úspor, která vyžadují výměnu technologicky zastaralých zařízení za účinnější stroje, a tedy spolupráci a investice vlastníka. Mnohem menší pozornost než elektrické energii je věnována tepelné energii, tepelným ztrátám a možným úsporám tepla, a to ačkoliv jde o spojité a neoddělitelné nádoby. Spotřeba tepla úzce souvisí s efektivitou výroby elektrické energie. Některé technologie, například termická hydrolýza, které zajišťují vyšší produkci bioplyn a tím i elektrické energie, jsou poměrně náročné z pohledu spotřeby tepelné energie. Nové požadavky na hygienizaci kalu, kterou lze realizovat například přechodem k termofilnímu vyhnívání nebo sušením, jsou opět technologie velmi náročné na spotřebu tepla. Jednoznačně největší spotřeba tepelné energie na velkých ČOV s anaerobní stabilizací kalu je na ohřev kalu. Následující údaje se vztahují na modelovou ČOV s klasickým mechanicko biologickým čištěním a anaerobním zpracováním kalu s instalovanou kapacitou EO. Podíváme-li se na rozložení spotřeby tepla na této modelové čistírně je zjevné, že až 82 % spotřeby tepla spotřebuje ohřev kalu včetně ztrát v plášti a rozvodech vyhnívací nádrže. Obr. 5 Rozložení spotřeby tepla na ČOV s mezofilním vyhníváním. Plzeň

208 Na mnoha čistírnách se optimalizaci tepelného hospodářství na ČOV nevěnovala dostatečná pozornost, minimálně dokud byla produkce tepla v kogeneračních jednotkách alespoň dostatečná pro zimní ohřev vyhnívacích nádrží, protože zejména v letních obdobích bývá část produkce tepla na ČOV mařena bez využití. Bilance tepla na ČOV se v případě instalací nových technologií dramaticky změní. Instalace sušárny kalů znamená pro čistírnu podobné velikosti téměř dvojnásobný nárůst spotřeby tepla. Vzhledem k tomu, že většinu tohoto tepla je nutno krýt z externích zdrojů (nejčastěji zemní plyn), vystupuje potřeba hospodárného zacházení s teplem do popředí. Obr. 6 Rozložení spotřeby tepla na ČOV s mezofilním vyhníváním a nízkoteplotní sušárnou. To však platí i pro realizaci jiných technologií. Spotřebu tepla na termickou hydrolýzu pro ČOV podobné velikosti lze odhadnout v celkové tepelné bilanci takto: Obr. 7 Rozložení spotřeby tepla na ČOV s mezofilním vyhníváním a termickou hydrolýzou. 208 Plzeň 2019

209 Podobně jako je v případě elektrické energie logickým krokem zabývat se při hledání úspor nejprve technologickými celky s nejvyšší spotřebou (dmychadla, čerpání), je v případě tepla nutné zabývat se jeho úsporami zejména v těch technologických celcích, které jsou energeticky nejnáročnější. Na velkých čistírnách s anaerobním vyhníváním tedy jednoznačně vyhnívacím nádržím. Rekonstrukce kalového hospodářství by tedy měla být komplexním souborem činností, které budou zahrnovat nejen doplnění kalové koncovky o další stupeň, ať již jím bude sušení, jiný způsob hygienizace nebo například finální likvidace kalu spálením, ale také kompletní energetický audit, včetně auditu tepelného hospodářství, který bude zahrnovat nejen posouzení stávajícího zdroje tepla a topné soustavy, ale také určí tepelné ztráty vyhnívacích nádrží, rozvodů tepla a rozvodů cirkulace, administrativních a provozních budov, systém přípravy teplé vody apod. Samozřejmostí by pak měl být i racionální návrh sušárny, která může využít jako zdroj energie teplo z chladícího okruhu kogenerační jednotky. Zároveň tepelnou bilanci sušárny může vylepšit rekuperace zbytkového tepla z použitého sušícího vzduchu, který je nasycení vlhkostí. Tepelný výměník odebere část zbytkové tepelné energie a zároveň v něm dojde ke kondenzaci a odvodu vlhkosti ze systému. Přesto však mají dostupné pásové sušárny uváděnou spotřebu tepelné energie kwh/t odpařené vody a s ohledem na tyto velké spotřeby může projekt sušení kalů zásadně změnit i pohled na provoz samotných kogeneračních jednotek. Kogenerační jednotky pracují (v závislosti na typu, výkonu a stáří) s elektrickou účinností do 40 % a s tepelnou účinností %. Oproti tomu kotel pro spalování kalového a zemního plynu pracuje s účinností 90 %. Účinnost rekuperátoru spalin se udává 19 %. V rámci doplnění kalové koncovky o sušení je tedy nutné posoudit i hospodárnost provozu kogenerační jednotky, která je závislá na stáří stroje, kvalitě kalového plynu, úrovně údržby i samotných návrhových parametrech KGJ (často předimenzované). Cena vyrobené elektrické energie v KGJ se může pohybovat od 0,3 0,8 Kč/kWh. S rostoucí cenou vyrobené elektrické energie může být hospodárnější zcela provoz kogeneračních jednotek ukončit. Zcela základní bilanci tepla pro ČOV dané velikosti představuje následující tabulka. Finální rozhodnutí o ekonomice provozu KGJ nebo jejich odstavení je pak již čistě na cenách elektrické energie a zemního plynu a zelených bonusů na konkrétní lokalitě a ceně za vyrobenou elektrickou energii. Tab. 1 Potřeba externího zemního plynu pro sušení na ČOV s kapacitou EO při provozu kogeneračních jednotek a při jejich odstavení. modelový příklad bez KGJ s KGJ Množství bioplynu [Nm 3 /rok] Účinnost kotle [%] 90 Elektrická účinnost KGJ (nová) [%] 40 Tepelná účinnost KGJ (nová) [%] 43 Množství kalu k likvidaci [t] Sušina kalu ze sušárny [%] Dostupné teplo ČOV[GJ/rok] vyrobené v kotli nebo v KGJ Spotřeba tepla na ČOV - současná [GJ/rok] Celkové teplo potřebné k odpaření vody i se ztrátami sušárny [GJ/rok] Množství tepla potřebného dohřátím zemním plynem [GJ/rok] Potřeba zemního plynu [m 3 ] Plzeň

210 Závěr Hovoří-li se o energetické soběstačnosti čistírny odpadních vod, zabývá se většina autorů především elektrickou soběstačností. Soběstačnost v teple se u většiny velkých čistíren předpokládala, případně se vykrývaly nejchladnější měsíce nákupem zemního plynu. Nové technologie však přinášejí i extrémní požadavky na spotřebu tepla a díky tomu je třeba zaměřit se i na efektivní využití tepla a zamezení tepelných ztrát. Literatura [1] Pražská energetická burza, [2] [3] Veolia (2018). Benchmarking velkých ČOV. Excelová databáze společnosti Veolia. [4] Rosenbergová, V.; Todt., P.; Chudoba. (2018). Příklady zajímavých trendů z benchmarkingu velkých ČOV s anaerobní stabilizací kalu. [5] Máca, J.; Bejvl, Z.; Rataj, M.; Kollar, J. (2013). Zkušenosti se zavedením systému WTOS na intenzifikované ČOV Plzeň, Nové metody a postupy při provozování ČOV, , Moravská Třebová. [6] Lze na ČOV uspořit elektrickou energii? (2010). [7] Petr Hlavínek a spol. (2019). Koncepční přístup návrhu pásových sušáren čistírenského kalu pro středně velké zdroje znečištění. [8] Návrh nařízení Evropského parlamentu a Rady o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody, 2018/0169 (COD), dostupné z [9] Beneš, O. (2019). Vodní hospodářství v podniku. URBIS Smart City Fair 5/6/ Plzeň 2019

211 Ing. Jiří Knápek, NETIA, s.r.o. Implementace požadavků zákona o kybernetické bezpečnosti v utilitní společnosti Praktické zkušenosti implementace administrativně organizačních opatření v Pražské teplárenské Úvod V České republice byl přijat Zákon o kybernetické bezpečnosti (dále jen ZoKB). Společnost Pražská teplárenská a.s., přestože dosud nebyla určena povinnou osobou dle ZoKB, se již na možné určení dlouhodobě připravuje a postupně implementuje jednotlivé požadavky ZokB a jeho prováděcích vyhlášek. Klíčová slova: zákon o kybernetické bezpečnosti, audit kybernetické bezpečnosti, řízení rizik, řízení aktiv, SW podpora. Zákazník Pražská teplárenská a.s. byla založena v roce 1992 a svými aktivitami navazuje na tradici Elektrických podniků královského hlavního města Prahy, které vznikly dne 1. září Pražská teplárenská je z hlediska počtu provozovaných zařízení jednou z největších teplárenských společností v České republice. Aktivity společnosti jsou soustředěny na oblast hlavního města Prahy a přilehlých oblastí. V Praze pokrývá téměř 25 % trhu s tepelnou energií a dodává teplo pro více než domácností, řadu administrativních budov, průmyslových podniků, stovky školských a zdravotnických zařízení a dalších subjektů. Hlavním předmětem činnosti společnosti je výroba a rozvod tepelné energie. Důležitým krokem pro podporu ekologického řízení společnosti bylo získání mezinárodního certifikátu pro systém ekologického řízení společnosti dle ČSN ISO společně se systémem řízení bezpečnosti a ochrany zdraví při práci dle ČSN OHSAS 18001, které Pražská teplárenská a.s. nadále udržuje a rozvíjí. Zadání projektu Postupná implementace požadavků ZoKB v prostředí společnosti Pražská teplárenská a.s. V tomto článku se budeme věnovat implementaci v oblasti administrativně organizačních opatření řízení aktiv a řízení rizik včetně obsazení zákonem definovaných rolí. V rámci implementace řízení rizik dle ZoKB se řešení rozšířilo i o řízení strategických rizik, které zpracovává a reportuje management pro představenstvo společnosti. V oblasti řízení rizik se využívalo zpracování formou rozsáhlých excelových tabulek, které bylo náročné na koordinaci, bylo třeba velkého počtu schůzek pro zpracování a finalizaci rizik, a to jak rizik strategických, tak i kybernetických. Komplikovaná pak byla zejména dokumentace nápravných opatření vyplývajících ze zpracovaných analýz rizik. Společnost se rozhodla najít odpovídající SW nástroj, který by tyto oblasti podpořil a zajistil potřebnou SW podporu. Jak implementovat požadavky zákona a vyhlášky o kybernetické bezpečnosti v utilitní společnosti? Pokud tedy společnost patří pod ZoKB, má dobu jednoho roku na implementaci požadavků zákona. Z našich zkušeností je tato doba poměrně krátká pro splnění většiny podmínek ZoKB. Doporučujeme proto k implementaci použít projektový přístup a zákonem dotčené oblasti jako např. fyzická bezpečnost, IT bezpečnost atd. řešit jako několik paralelně běžících projektů. Plzeň

212 Pro náš projekt se nám osvědčil následující postup: Definovat personální obsazení rolí ZoKB manažer kybernetické bezpečnosti, správce aktiv, architekt kybernetické bezpečnosti, auditor kybernetické bezpečnosti, a to včetně přípravy interních směrnic a předpisů. Provést audit organizace dle ZoKB provedení auditu, ze kterého vyjde, jaké administrativněorganizační a technická opatření je nutné implementovat. Na základě auditu je možné stanovit personální a finanční požadavky na pokrytí ZoKB. Projekt Administrativně organizační opatření, který zahrnuje přípravu a zpracování bezpečnostních politik dle ZoKB. Projekt administrativně organizační opatření zahrnuje: řízení aktiv (provedení inventury aktiv a zpracování seznamu aktiv); řízení rizik (provedení analýzy rizik a nastavení systému řízení rizik); školení uživatelů (v souladu s plánem rozvoje bezpečnostního povědomí zajistí poučení uživatelů, administrátorů, osob zastávajících bezpečnostní role a dodavatelů o jejich povinnostech a o bezpečnostní politice formou vstupních a pravidelných školení). Jednotlivé kroky implementace v Pražské teplárenské a.s.? 1. krok Obsazení rolí V rámci společnosti jsme se rozhodli nejdříve obsadit roli Manažera kybernetické bezpečnosti, a to výběrem vhodného kandidáta, říká J. Hlavica CFO PTAS. Tato role je pro úspěch celého projektu klíčová. Ostatní role dle ZoKB (garanti aktiv, architekt kybernetické bezpečnosti) byly obsazeny z interních zdrojů. Samozřejmě po získání potřebných znalostí v oblasti kybernetické bezpečnosti, zejména se jednalo o proškolení v oblasti ZoKB, ISO a dalších odborných oblastech. V případě auditora kybernetické bezpečnosti se také využilo interních možností a role se obsadila v podobě kolegyně z interního auditu. Díky tomu je zajištěná potřebná nezávislost ve vazbě na vlastní IT odbor a další odborné útvary společnosti. 2. krok Audit organizace Provedení úvodního auditu, jehož předmětem je zjištění shody s požadavky ZoKB, představuje první logický krok pro následnou implementaci jednotlivých technicko-organizačních opatření. V případě naší společnosti jsme prvotní audit realizovali ve spolupráci se společností Axenta. Díky výsledkům z auditu jsme kromě zjištění stávajících nedostatků získali i přehled o možném finančním dopadu a jednotlivé budoucí náklady jsme pak mohli časově rozvrhnout do několika dílčích investic. 3. krok Projekt Administrativně organizační opatření Společnost Pražská teplárenská a.s. se pokusila najít na trhu SW řešení, které by pokrývalo námi zadané požadavky a procesy. Požadavky na SW řešení byly: Jednoduchost. Garance správného postupu. Hlídání termínů. Automatická auditní stopa. Dostupnost v podobě vzdáleného přístupu. Požadavky funkčnosti na SW byly: Popis a vizualizace procesů. Automatizace procesů. Správa dokumentace katalogu rizik. Uživatelské přehledy. ové notifikace. Správa uživatelů, rolí a organizační struktury. 212 Plzeň 2019

213 Podařilo se nám najít řešení od společnosti NETIA, která měla takový produkt vytvořen na platformě TAS (výrobce Neit consulting) TAS KYBEZ. Po prezentacích se společnost rozhodla toto řešení implementovat. Projet byl zahájen a celá implementace se uskutečnila do 3 měsíců. V rámci projektu byl kladen velký důraz z vedení společnosti na zdárný průběh projektu byly vyčleněny požadované kapacity pro implementaci a celý projekt měl jednoznačnou podporu managementu společnosti. Implementace SW řešení neprobíhala na zelené louce společnost měla velmi dobře zpracovány interní metodiky a směrnice. Podle metodik došlo k parametrizaci a nastavení SW řešení. Je nutné říct, že neprobíhal žádný SW vývoj, protože platforma Team assistant TAS je velmi univerzální a všechny požadavky se realizovaly pouze donastavením nad standardním produktem TAS KYBEZ, pro specifika Pražská teplárenská a.s. Proces řízení strategických rizik se nastavoval celý. Řešení pro řízení rizik (dále jen RMT) je postaveno na platformě Team assistant. Z technického hlediska se jedná o moderní třívrstvou aplikaci s daty uloženými v relační databázi, aplikační serverovou vrstvou s moderní objektovou architekturou SOA s úplným přístupem prostřednictvím rozhraní webových služeb a klientskou přístupovou vrstvou ve formě webového prohlížeče. Samozřejmostí je autentifikace pomocí LDAP serverů (podpora i pro MS Active Directory). Součástí aplikace Team assistant je nástroj na vlastní modelování procesů, tvorbu tzv. šablon procesů, aplikačních formulářů, tabulkových reportů a tiskových sestav bez nutnosti programování a vlastní prostředí pro běh a správu jednotlivých úkolů konkrétních instancí procesů. Napojení na jiné aplikace je možné prostřednictvím datové integrace (přímo jsou podporovány DB linky do obvyklých relačních databází a CSV souborové rozhraní) a prostřednictvím aplikační integrace (přímo je podporována integrace pomocí webových služeb). Pro grafický záznam workflow procesu je k dispozici modelovací nástroj s podporou BPMN 2.0. Na konci implementace tedy byly v SW řešení pokryty tyto procesy: Řízení strategických rizik. Práce s incidenty (řízení a evidence incidentů). Řízení aktiv, práce s aktivy primární, podpůrná. Řízení kybernetických rizik. Práce s hrozbami a protiopatřeními. Plány zvládání rizik. Plzeň

214 Problematické oblasti Implementace požadavků ZoKB klade na každou společnost řadu požadavků, které společnost musí k naplnění zákona zajistit. Tyto požadavky mají dopad do procesů společnosti, ale nesmí mít dopad do hlavních činností společnosti. Jedná se zejména: Personální obsazení umístění do organizační struktury, odpovědnosti a kompetence. Nové interní dokumenty, směrnice, bezpečnostní politiky jejich implementace do prostředí společnosti Doplnění zavedeného způsobu řízení o řízení pomocí analýzy a řízení rizik, eliminace rizik jedná se zcela nový přístup v rámci řízení společnosti. Proškolení zaměstnanců na požadavky ZoKB jedná se o velký počet zaměstnanců. Doporučení Po našich zkušenostech s implementací ZoKB je potřeba s přípravou začít co nejdříve, a to v podobě realistické analýzy rizik, která je základním vodítkem pro další kroky. Po rozhodnutí NUKIBu o tom, že společnost patří pod ZoKB, je čas na implementaci opatření pouze jeden rok a s ohledem na limitující parametry v podobě lidských zdrojů, finančních prostředků a v neposlední řadě i kapacitních možností dodavatelských firem, se nemusí vše zvládnout v potřebném časovém horizontu. Současný stav Implementace požadavků ZoKB je proces, který zasáhne celou společnost, a to nejenom delším heslem pro přihlášení k PC, ale celkovou změnou přístupu společnosti k oblasti kybernetických rizik. Vyhodnocování bezpečnostních událostí na každodenní bázi pak vede celou společnost k uvědomění o tom, že se za bezpečnostním perimetrem skutečně něco děje a že správná implementace požadavků ZoKB pomůže organizaci ochránit před případnými hrozbami, a to ve všech procesech organizace. Aby se celý proces implementace požadavků ZoKB zpřehlednil, je vhodné jej podpořit SW nástrojem, pro administrativně organizační opatření, např. Další možnosti rozvoje Vzhledem k tomu, že si společnost zvolila univerzální platformu TAS, tak implementací požadavků ZoKB celý proces nekončí a je dále možné platformu TAS rozvíjet. Použité zdroje Zákon č. 181 /2014 Sb., o kybernetické bezpečnosti a o změně souvisejících zákonů, vyhláška č. 82/2018 Sb. 214 Plzeň 2019

215 Ing. Jan David, GIST, s.r.o. Povodňový informační systém (PIS) nástroj k identifikaci možného ohrožení provozních objektů Společnost GIST se již od roku 1994 zabývá vývojem a implementací software GIST Intelligence, který je zaměřen na realizaci Business Intelligence a podporu controllingových činností. Vzhledem k projektům GIST Intelligence ve vodárenských společnostech jsme začali zúročovat zkušenosti z tohoto oboru a ve spolupráci s kompetentními lidmi z řad našich vodárenských zákazníků jsme vyvinuli software GIST Aplikace, který uspokojuje zákaznické požadavky nejen v oblasti zpracování technických dat ale i v dalších oblastech. GIST tak dokáže vodárenským společnostem zajistit komfortní zpracování technických dat (GIST Aplikace), realizovat moderní reporting (MS nástroje, např. MS Power BI, Reporting Services) a zajistit podporu controllingových činností (GIST Intelligence), případně kombinaci těchto řešení. Novinkou pro rok 2019 je nový modul systému GIST Aplikace Povodňový informační systém (PIS). Modul PIS zajišťuje identifikaci provozních objektů, které mohou být na základě hydrologických dat Českého hydrometeorologického ústavu ohroženy při povodních. U těchto provozních objektů jsou definovány konkrétní pracovní postupy s informacemi, jak v případě různých povodňových stavů a ohrožení postupovat. Provozní objekty mohou obsahovat další informace (vybavení objektu, seznam zařízení, kontaktní osoby, lokalizace objektu apod.). Součástí je i správa potřebné dokumentace k jednotlivým objektům. Modul nabízí také možnosti sledování a vyhodnocování provozních objektů z pohledu různých povodňových hladin a stupňů, míry rizikovosti a důležitosti objektu. Informace o objektech mohou být načítány z jiných modulů GIST Aplikace, nebo z externích technických softwarů (TIS, GIS atd.). Modul PIS zajišťuje také sběr dat z Českého hydrometeorologického ústavu. Zajímavou eventualitou je možnost vytvoření webového prostředí pro přístup externích subjektů, např. obcí a úřadů, včetně jejich externích objektů. Data z modulu PIS mohou být využita k dalšímu zpracování v rámci řešení GIST Aplikace a také k propojení s daty z dalších systémů. Hlavními uživateli modulu budou uživatelé z úseku dispečinku, technici a pracovníci z úseku pro zajištění bezpečnosti. Mezi klíčové způsoby využívání modulu PIS patří: Editace a správa provozních objektů. Napojení na externí systémy (ERP, technické) a ostatní moduly GIST Aplikace. Monitoring a reporting možných rizikových stavů s ohledem na důležitost a riziko objektů. Přehled hladin a průtoků vybraných měrných míst na vodních tocích na úrovni skutečnosti/ruční editace/zanesené historie. Evidence limnigrafických stanic (Český hydrometeorologický ústav, Povodí). Načítání stavů limnigrafických stanic. Evidence srážkoměrných stanic (Český hydrometeorologický ústav, Povodí). Načítání stavů srážkoměrných stanic. Ruční editace hodnot limnigrafických a srážkoměrných stanic. Vytvoření vazeb mezi stanicemi a provozními objekty a jejich zařízeními. Přehled objektů a zařízení s identifikací možného ohrožení různých povodňových stavů včetně určení priorit. Nastavení významnosti (priorit) provozních objektů. Správa dokumentů k měrným stanicím/objektům/zařízením. Plzeň

216 Správa dokumentace, pracovních postupů a dalších dokumentů týkajících se povodňového řádu. Zajištění notifikací zodpovědným osobám. Editace povodňového deníku. Vizualizace v rámci mapových podkladů (např. EPU Evidence provozních událostí). Reporting (v prostředí modulu, Excel, Power BI, webový reporting). 216 Plzeň 2019

217 Ing. Josef Máca, Ph.D., VODÁRNA PLZEŇ a.s., RNDr. Jindřich Duras, Ph.D., Povodí Vltavy, státní podnik Historie a nový stav čištění odpadních vod v Plzni Historie odvádění odpadních vod v Plzni Odpadní vody vznikaly a nějakým způsobem musely být odváděny z měst již v raných dobách jejich vzniku. V Plzni odváděly odpadní vody otevřené stružky nebo tak zvané rejnky, zakrytá kamenná koryta, která vznikala již těsně po jejím založení. Rejnky jsou zmiňovány již od 14. století a první je v dobových pramenech popsána rejnka, která odváděla odpadní vodu z čísla 1 v Sedláčkově ulici. Zděné stoky jsou v Plzni budovány od konce 16. století a jednou z prvních zdokumentovaných byla stoka postavená v roce 1637 plzeňskými řezníky, která odváděla odpadní vody z jatek do Mlýnské strouhy. Dále se kanalizace stavěla jen podle náhodné potřeby. Velkou zásluhu na postupném odkanalizování vnitřního města měl od roku 1827 purkmistr Martin Kopecký, který nařídil nahrazení otevřených vodotečí zděnými stokami. Odpadní stoky ale vznikaly postupně a nahodile i v okrajových částech města. V roce 1895 byl dokončen a schválen na svou dobu velmi pokrokový projekt Splachovací kanalizace města, podle něhož byla postupně v letech postavena uliční stoková síť. Základní parametry byly voleny tak velkoryse, že kanalizace vyhovuje i dnešním potřebám. Současně s výstavbou stokové sítě byla již tehdy vodoprávně nařízena i současná výstavba čistírny odpadních vod. Bohužel, zůstalo pouze při dobrém předsevzetí (Klicman, 1966). V roce 1937 byla stoková síť dlouhá m, napojeno na ni bylo cca obyvatel a průměrné množství splašků se pohybovalo kolem 250 l s -1. Historie čištění odpadních vod v Plzni První projekt čistírny byl vypracován teprve po první světové válce a řešil pouze mechanické čištění ve štěrbinových usazovacích nádržích. V letech byl zpracován nový projekt ve dvou alternativách, v nichž také nebylo uvažováno s biologickým čištěním a k realizaci opět nedošlo. V tomto projektu se navíc neuvažovalo s čištěním odpadních vod z pivovarů. V poválečném období se opět přikročilo k přípravě stavby čistírny, byly provedeny průzkumy odpadních vod v různých místech stokové sítě a po sestavení celkové bilance bylo konstatováno, že ochrana čistoty toku vyžaduje úplné mechanicko-biologické čištění odpadních vod. Na základě těchto údajů byl vypracován projekt čistírny s mechanickým stupněm a biologickým dočištěním na rychlofiltrech. Nicméně vzhledem ke katastrofálně se zhoršujícímu znečištění Berounky, šířícímu se daleko po proudu až k Praze, a obav z fenolových odpadních vod vypouštěných ze Škodových závodů, dílen ČSD a městské plynárny, bylo rozhodnuto doplnit biologické filtry aktivací (Klicman, 1966). Stavba první čistírny odpadních vod byla zahájena v roce 1955 a s četnými problémy byla dokončena po deseti letech v roce Od zahájení provozu byla však čistírna ve všech parametrech přetížena a vzhledem ke stále rostoucí produkci znečištění se její čistící efekt postupně snižoval. Přetížení čistírny postupně narostlo až na více než 100 %. K jejímu původně plánovanému komplexnímu rozšíření o druhou etapu výstavby nakonec nikdy nedošlo a její kapacitně omezený provoz trval až do povodní v roce V osmdesátých letech 20. století byl zpracován projekt na novou čistírnu odpadních vod, ČOV II Plzeň, která byla budována v letech Do provozu byla uváděna od listopadu Od povodní v roce 2002, po kterých byl ukončen provoz původní ČOV, čistí veškeré odpadní vody z města Plzně pouze tato čistírna. Z důvodu přijetí přísnějších legislativních požadavků na odstraňování nutrientů a závazku České republiky plnit podmínky směrnice 91/271/EHS ohledně tzv. citlivých oblastí, byla v letech ČOV II Plzeň intenzifikována. Plzeň

218 Technologická linka ČOV I Plzeň Jednalo se o mechanicko-biologickou čistírnu s dvoustupňovým biologickým čištěním a anaerobní stabilizací kalu. Hydraulická kapacita mechanické části byla m 3 d -1, kapacita biologické části byla m 3 d -1. Látková kapacita čistírny byla kg d -1 BSK 5 ( EO). Odpadní vody přitékaly na ČOV dvěma sběrnými pásmy, horním a dolním, na hrubé ručně stírané česle, provzdušňované lapáky písku a dále na mělnící česle, tzv. barminutory. Z důvodu značné poruchovosti mělnících česlí, byly tyto v chodu v podstatě pouze několik dní (Fiala, 1966). V dalším provozu byly nahrazeny za strojně stírané česle, které byly umístěny před lapáky písku. Za lapáky písku natékala odpadní voda na trojici usazovacích nádrží a dále byla čerpána na první stupeň biologického čištění, který byl tvořen čtyřmi biofiltry s žulovou náplní. Za biofiltry byly odpadní vody vedeny do dosazovací nádrže a po odsazení kalu voda natékala do druhého biologického stupně, aktivace. Aktivační nádrže sestávaly ze dvou provzdušňovaných nádrží s možností přítoku odpadní vody na začátek, nebo do třetiny délky nádrží. Biologicky vyčištěná odpadní voda odtékala z aktivačních nádrží do čtveřice dosazovacích nádrží. Zahuštěný kal z usazovacích nádrží a přebytečný aktivovaný kal byl čerpán do čtyř vyhnívacích nádrží. Vyhnilý kal byl dále čerpán na kalová pole. Většina kalu byla odvážena v tekutém stavu přímo na pole, část byla vysoušena na kalových polích a část v později vybudovaných lagunách. Vznikající bioplyn byl dle původního projektu částečně využíván přímo na čistírně k ohřevu vyhnívacích komor a provozních budov a částečně předáván do městské plynárny. Do technologické linky byla zařazena odlehčení před hlavními stavidly, před primární sedimentací a také před biologickou částí. V roce 1989 byla čistírna rozšířena o linku intenzifikace spodního pásma, která zahrnovala jednu usazovací nádrž, dva biologické filtry s plastovou náplní a dvě dosazovací nádrže. V roce 1994 byly za druhým biologickým stupněm dobudovány další dvě kruhové dosazovací nádrže. Po vybudování ČOV II Plzeň byl veškerý kal, vznikající na ČOV I Plzeň, čerpán ke zpracování do kalového hospodářství nové ČOV. Technologická linka ČOV II Plzeň ČOV II Plzeň byla navržena jako mechanicko-biologická ČOV v systému R-An-D-N se zvýšeným biologickým odstraňováním sloučenin dusíku a fosforu a s anaerobní stabilizací kalu. Hydraulická kapacita čistírny byla m 3 d -1 a látková kapacita čistírny kg d -1 BSK 5 ( EO). Technologická linka čistírny je tvořena vstupní šnekovou čerpací stanicí, česlemi, třemi horizontálně protékanými lapáky písku a dvojicí usazovacích nádrží. Biologický stupeň sestával původně ze čtveřice aktivačních linek rozdělených do čtyř sekcí pracujících v režimu R-An-D-N. Separace aktivovaného kalu probíhá ve čtyřech dosazovacích nádržích. Gravitačně zahuštěný primární kal a strojně zahuštěný přebytečný kal je anaerobně stabilizován ve vyhnívacích nádržích. Vyhnívací nádrže po uvedení do provozu pracovaly za mezofilních podmínek, později byla teplota zvýšena až do termofilní oblasti. Anaerobně stabilizovaný kal byl odvodňován na membránových kalolisech, později vyměněných za odvodňovací odstředivky a produkovaný bioplyn je spalován ve čtyřech kogeneračních jednotkách, z nichž jedna byla doplněna až během intenzifikace v roce V rámci intenzifikace, realizované v letech , došlo k vybudování nové společné regenerační nádrže a také k úpravě a modernizaci řídicího systému ČOV II Plzeň, který byl doplněn o Optimalizaci procesu biologického čištění RTC. Kapacita ČOV II Plzeň byla intenzifikací zvýšena na EO. Kvalita odtoku z plzeňských čistíren Kvalita odtoku plzeňských čistíren závisela vždy především na objemu a složení odpadních vod průmyslových producentů, kteří tvořili a stále tvoří velmi významný podíl zatížení, které plzeňskou kanalizací na čistírnu přitéká. V historii se jednalo především o odpadní vody ze Škodových závodů, obsahující vysoké koncentrace fenolů a silně organicky zatížené odpadní vody z Plzeňského Prazdroje. Výstavba ČOV I Plzeň znamenala významné snížení znečištění, které do té doby odtékalo do řeky Berounky. 218 Plzeň 2019

219 Vzhledem k jejímu hydraulickému i látkovému přetížení byla však účinnost čištění částečně omezená. Objem odpadních vod, převyšující hydraulickou kapacitu biologické části čistírny, se za mechanickým stupněm odlehčoval přímo do řeky. V roce 1966 tento objem tvořil měsíčně % celkového přítoku na ČOV (Fiala, 1966). Vzhledem k trvale rostoucímu objemu odpadních vod se uvedený stav postupně zhoršoval. I přes částečné úpravy a rozšíření původní čistírny, dosáhlo zatížení ČOV I Plzeň na začátku devadesátých let dvoj- až trojnásobku kapacity čistírny, což se podepsalo na výrazně nižší účinnosti čistírny v roce 1991 dokonce pouze 51,4 % podle BSK5! V roce 1990 přiteklo na ČOV m 3 a v roce m 3 odpadní vody. Pohledem dnešní doby se jedná o těžko představitelné objemy. Pokles objemu odpadních vod, který pokračoval i nadále, byl způsoben zvyšováním cen vodného a stočného a úspornými opatřeními na straně producentů odpadních vod. Zároveň se snižováním objemu přitékajících odpadních vod docházelo ke zvyšování účinnosti ČOV I Plzeň. Dokládá to následující tabulka, kde jsou porovnány výsledky z období leden září let 1966 a Objem vod vypuštěných z ČOV I Plzeň byl za prvních devět měsíců roku 1996 už pouze m 3. V roce 1966 za stejné období přiteklo na ČOV m 3 odpadních vod. Tab. 1 Bilance na odtoku z ČOV I Plzeň v letech 1966 a 1996 (I IX) mg l -1 t r -1 % mg l -1 t r -1 % BSK 5 13,4 144,2 92,1 94, ,4 75,3 CHSK Cr 55,0 592,1 77,3 256, ,0 62,8 NL 23,2 249,5 89,4 76, ,0 72,1 + N-NH ,2 419,9-13,6 P C ,7 64,9 42,2 K výraznému zlepšení uvedeného stavu došlo až s výstavbou ČOV II Plzeň a přesměrováním většiny odpadních vod (cca 85 %) na novou čistírnu. Na původní čistírnu přitékala pouze část odpadních vod z horního pásma, tedy vod s nižším organickým zatížením. Tímto rozdělením došlo u ČOV I Plzeň k přibližně sedminásobnému snížení objemu odpadních vod a šestinásobnému snížení látkového zatížení, vyjádřeného ukazatelem BSK 5. Názorně to dokládá tabulka 2, shrnující výsledky z období leden září roku Objem odpadních vod přitékající za prvních devět měsíců roku 1998 byl m 3 na ČOV I Plzeň a m 3 na ČOV II Plzeň. Tab. 2 Bilance na odtoku z ČOV I Plzeň v roce 1998 (I IX) mg l -1 t r -1 % BSK 5 4,33 10,7 99,0 CHSK Cr 31,7 78,5 96,2 NL 4,33 10,7 98,5 + N-NH 4 0,46 1,13 97,6 P C 1,27 3,14 83,3 Po povodních v srpnu roku 2002 byla z provozu odstavena poškozená ČOV I Plzeň a veškerá produkce odpadních vod z města Plzně byla čištěna už pouze na ČOV II Plzeň. Nová ČOV vykazovala stabilně vysoké účinnosti čištění ve všech ukazatelích. V ukazateli BSK 5 se účinnost čistírny od jejího zprovoznění pohybuje stále kolem hodnoty 99 %. Nicméně vůči zpřísňujícím se legislativním požadavkům, zejména v ukazateli N C, by bez intenzifikace neobstála. Přehled množství vypouštěného znečištění z ČOV II Plzeň je uveden na následujících grafech. Na grafu č. 1 je uvedeno množství v letech , na grafu č. 2 je uvedeno množství znečištění po intenzifikaci v letech Plzeň

220 Znečištění [t r -1 ] BSK CHSK NL 400 N-NH4+ Nc Pc Rok Graf 1 Průběh množství znečištění na odtoku z ČOV II Plzeň v letech Znečištění [t r -1 ] BSK CHSK NL N-NH4+ Nc Pc Rok Graf 2 Průběh množství znečištění na odtoku z ČOV II Plzeň v letech Ačkoliv ČOV II Plzeň vykazovala výborné výsledky už před intenzifikací, po jejím dokončení se množství znečištění vypouštěného do řeky Berounky ještě snížilo. Největšího poklesu se dosáhlo v ukazateli N-NH 4 +, a to v průměru o 75 %. Také u ostatních parametrů došlo k poklesu, a to o %. Pozitivní efekt v celkové bilanci vypouštěného znečištění přinesla také výstavba retenčních stok v kanalizační síti a retenčních nádrží v areálu ČOV v letech 2000 a Celkový retenční objem momentálně činí m 3. Kromě zlepšení již tak velmi dobré účinnosti čištění, se intenzifikace ČOV II Plzeň díky zařazení RTC řízení biologického stupně pozitivně projevila také ve výrazném snížení spotřeby elektrické energie. Komplexně je tato problematika popsána v dřívějších článcích (Máca, 2013). Neméně zajímavý byl trend vývoje energetické bilance ČOV II Plzeň. Díky úspoře elektrické energie a několika úpravám v provozu a v kalovém hospodářství se v posledních letech stala ČOV II Plzeň energeticky soběstačnou. Podrobně je o kalovém hospodářství a energetické bilanci pojednáno v další publikaci (Máca, 2015). 220 Plzeň 2019

221 Kvalita vody v řece Berounce Přínos vybudovaných čistíren odpadních vod je nejlépe hodnotitelný při pohledu na kvalitu vody v řece Berounce. Z důvodu dlouho odkládané stavby ČOV I Plzeň dosáhlo zhoršení jakosti vody v Berounce takového stavu, že využití vody k úpravě na vodu užitkovou i pitnou bylo obtížné nejen z hlediska technického, ale i hygienického a ekonomického (Mrvka, 1966). Jakost vody v Berounce neovlivňoval však pouze odtok z čistíren, ale také znečištění pocházející z dalších zdrojů. Zlepšení poměrů znamenalo vybudování průmyslové čistírny odpadních vod ve Škodových závodech, ve které se kromě fenolů ze závodu čistily také fenolové vody z městské plynárny. Přínosem byla i čistírna infekčních vod fakultní nemocnice, která byla uvedena do provozu v roce Naopak největší problém pro řeku Berounku v době po výstavbě ČOV I Plzeň představovaly odpadní vody z papírny, které ústily do řeky Radbuzy. Podle studie z roku 1964 představovaly tyto odpadní vody zdroj až 14 t BSK 5 denně! Významným zdrojem odpadních vod byla také drožďárna na Mži (Nýřany, Vejprnický potok) a odpadní vody ze sladovny Prior, které ústily do řeky Berounky až za vyústěním ČOV. Vývoj jakosti vody v řece Berounce lze hodnotit díky dlouhodobému sledování, které prováděly podniky Povodí v profilu Bukovec, přibližně 8 km pod vyústěním ČOV I Plzeň. Na grafu 3 je uveden průběh jakosti vody v řece Berounce v ukazateli BSK BSK 5 [mg l -1 ] Rok Graf 3 Historický průběh jakosti vody v řece Berounce v ukazateli BSK 5. Z grafu je patrný katastrofální stav řeky Berounky před uvedením první ČOV do provozu. S počátkem čištění odpadních vod se kvalita říční vody výrazně zlepšila, což bylo rok po uvedení čistírny do provozu dokumentováno také postupným oživením toku rybami (Fiala, 1966). Dalším významným faktorem bylo ukončení výroby celulózy v plzeňské papírně v roce Od tohoto okamžiku zůstává kvalita vody po dobu 20 let téměř konstantní, i když v osmdesátých letech je vidět z důvodu stále se zvyšujícího přetížení ČOV I Plzeň spíše zhoršující se trend. Za poslední znatelný skok v kvalitě říční vody vděčí Berounka uvedení ČOV II Plzeň do provozu v roce Od této doby je trend v jakosti vody stále mírně se zlepšující, s výjimkou roku 2011, kdy byla ČOV II Plzeň intenzifikována a celý rok pracovala s nižší účinností z důvodu postupného odstavování jednotlivých linek aktivační nádrže. Zásadní vliv ČOV II je ještě patrnější z průběhu koncentrací N-NH 4, P-PO 4 a P C. Plzeň

222 N-NH 4 [mg l -1 ] 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Rok P-PO 4, P C [mg l -1 ] 0,8 0,7 P-PO4 0,6 Pc 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Rok Graf 4 Historický průběh jakosti vody v řece Berounce v ukazatelích N-NH 4, P-PO 4 a P C Vliv výstavby retenčních nádrží v areálu ČOV v letech 2000 a 2014 není z těchto grafů patrný, protože se jedná o epizodické znečištění, které systémem tzv. provozního monitoringu jakosti povrchových vod, jak je aplikován státními podniky Povodí, víceméně nelze zachytit. Pozitivní přínos retenčních nádrží je ale nezanedbatelný, a to zejména v letním období s nižšími průtoky v řece Berounce, kdy množství odlehčované vody může i několikanásobně překročit aktuální přirozený průtok. Bez retenčních objemů a zachycení prvních, koncentrovaných splachů byla historicky každá taková situace zásadním rizikem pro život vodních organismů a pravidelně docházelo k úhynu ryb. Po dobudování retenčních nádrží ve stokové síti a ČOV dochází k ohrožení vodních organismů pouze sporadicky. Roční objem odpadní vody, zachycené v retenčních zdržích, umístěných na ČOV, se pohybuje kolem hodnoty m 3 ročně. Při započítání retenčních objemů i v kanalizační síti lze předpokládat zachycený objem přes m 3. Závěr Město Plzeň se již od počátku 20. století pyšnilo velmi moderní stokovou sítí. Bohužel, její odpovídající zakončení v podobě čistírny odpadních vod bylo dobudováno až v roce Vzhledem k tomu, že Plzeň byla jedním z největších průmyslových center Československa, projevilo se zpoždění výstavby ČOV katastrofálním stavem vody v řece Berounce. Uvedením centrální ČOV I Plzeň do provozu, ale také postupným budováním průmyslových ČOV u samotných průmyslových producentů se jakost vody v Berounce postupně zlepšovala. Zásadním faktorem, který se podepsal na aktuálním dobrém stavu řeky Berounky, se stala výstavba ČOV II Plzeň, která od roku 1996 zajišťuje čištění odpadních vod na velmi vysoké úrovni. Přetrvávajícím problémem pro řeku Berounku jsou především v letním období krátkodobá zhoršení jakosti vody v důsledku intenzivních srážkových událostí a odlehčování části odpadních vod z odlehčovacích komor. I v tomto případě je ale město Plzeň příkladem dobrého přístupu vlastníka vodohospodářské infrastruktury, neboť disponuje téměř m 3 retenčních stok a nádrží a další jsou připraveny k výstavbě. Aktuální výzvou je dobré nakládání s dešťovými vodami, jejich co nejlepší využívání a snaha o minimalizaci jejich vniku do stokové sítě. Literatura 1. Fiala, S. (1966). Výsledky a zkušenosti z provozu čistírny odpadních vod Plzeň. Sborník přednášek z II. semináře o zkušenostech z projekce, výstavby a provozu, , Plzeň. 2. Klicman, J. (1966). Historie a stimuly, jež vedly k vybudování kanalizační čistírny Plzeň. Sborník přednášek z II. semináře o zkušenostech z projekce, výstavby a provozu, , Plzeň. 222 Plzeň 2019

223 3. Máca, J.; Bejvl, Z.; Rataj, M.; März, Z.; Kollár, M. (2013). Zkušenosti se zavedením systému 4. WTOS na intenzifikované ČOV Plzeň. Sborník přednášek ze semináře Nové postupy a metody při provozování čistíren odpadních vod 2013, , Moravská Třebová. 5. Máca, J.; Rataj, M.; Nesnídal, L.; März, Z. (2015). Vývoj energetické bilance ČOV II Plzeň. Sborník přednášek a posterů z konference Anaerobie 2015, , Klatovy. 6. Mrvka, V. (1966). Řeka Berounka sledování čistoty. Sborník přednášek z II. semináře o zkušenostech z projekce, výstavby a provozu, , Plzeň. Plzeň

224 Ing. Josef Drbohlav, Sweco Hydroprojekt, a.s. Plán rozvoje vodovodů a kanalizací území České republiky Abstrakt Přednáška shrnuje zkušenosti ze zpracování Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací (PRVKÚK) v uplynulých letech, poskytuje informace o zpracování aktualizace Plánu rozvoje vodovodů a kanalizací České republiky sucho a nastiňuje možnosti dalšího vývoje a využití PRVKÚK do budoucnosti. Úvod (pohled do historie) Plánování v oboru vodovodů a kanalizací má v České republice mnohaletou tradici. První významné dokumenty vznikly v 60. a 80. letech minulého století pod názvem Směrný vodohospodářský plán (SVP). SVP vytvořil základ pro rozvoj vodovodů a kanalizací v České republice v následujících letech. SVP se stal podkladem pro umístění a realizaci vodárenských nádrží. Řada navržených opatření pak byla v následujících letech realizována. Vznikly tak především velké vodárenské soustavy na celém území České republiky. Myšlenka plánování v oboru vodovodů a kanalizací byla obnovena v letech , kdy vznikl koncept Programu rozvoje vodovodů a kanalizací územních celků (PRVKÚC). PRVKÚC byly zpracovány s podporou Ministerstva zemědělství pro velkou část okresů v České republice a staly se informačním podkladem o stavu vodovodů a kanalizací a o předpokladech jejich výstavby v jednotlivých městech a obcích. PRVKÚC byly využity jako jeden z podkladů při projednávání podmínek pro vstup do Evropské unie. V roce 2001 vstoupil v platnost zákon o vodovodech a kanalizacích, který v 4 stanovuje povinnost zpracovat Plány rozvoje vodovodů a kanalizací pro území kraje (PRVKÚK). V letech byly s podporou Ministerstva zemědělství vypracovány Plány rozvoje vodovodů a kanalizace pro všech 14 krajů. Jednotlivé kraje byly řešeny na základě metodiky vydané Ministerstvem zemědělství, ale výsledná podoba dokumentů byla ovlivněna přístupem zadavatelů (krajské úřady) a individuálním přístupem a technickými možnostmi řešitelů. Úroveň zpracování jednotlivých krajů byla odlišná a nepodařilo se zajistit standardizaci výstupů. Jednotným způsobem byly zpracovány pouze tyto kraje: Praha, Středočeský kraj, Plzeňský kraj, Karlovarský kraj, Ústecký kraj, Liberecký kraj a kraj Vysočina. Plán rozvoje vodovodů a kanalizací ČR (2004) Zákon o vodovodech a kanalizacích v 29 stanovuje povinnost Ministerstvu zemědělství zpracovat Plán rozvoje vodovodů a kanalizací pro území České republiky (PRVKÚ ČR), a to včetně jeho aktualizací. V letech vzniká Plán rozvoje vodovodů a kanalizací České republiky PRVKÚ ČR, který je sumarizací informací z jednotlivých krajských PRVKÚK. Zpracování PRVKÚ ČR se významně potýkalo s nekompatibilitou vstupů z jednotlivých krajů. Data bylo třeba doplňovat a poměrně komplikovaně zadávat do databázového systému pro Českou republiku. Výsledkem byl dokument, který obsahuje: zpracování demografických údajů pro vodárenské soustavy, seznam aglomerací, popisy vodárenských soustav, popisy významných nadregionálních kanalizačních systémů, krizové zásobování vodou. 224 Plzeň 2019

225 Ministerstvo zemědělství tak má v současnosti k dispozici aplikaci PRVKÚ ČR PRVKÚK s texty a daty o vodovodech a kanalizacích pro celou Českou republiku. Standardní datový přenos dnes umožňuje poskytovat údaje z aktualizovaných PRVKÚK. Plán rozvoje vodovodů a kanalizací ČR sucho Na základě usnesení vlády České republiky č. 620 ze dne 29. července 2015 k přípravě realizace opatření pro zmírnění negativních dopadů sucha a nedostatku vody úkol C/3 bylo zadáno zpracování dokumentu Revize funkčnosti stávajících propojení a zjištění potenciálních možností nových propojení vodárenských soustav za účelem optimalizace distribuce pitné vody v období sucha zkráceně nazývaného PRVKÚ ČR sucho. PRVKÚK ČR sucho byl zpracován v roce 2017 na základě podkladů z let V letech následuje zpracování procesu SEA, který hodnotí PRVKÚ ČR sucho z hlediska vlivu na životní prostředí. Úkolem PRVKÚ ČR sucho je zrevidovat stávající stav zásobování obyvatelstva pitnou vodou s ohledem na zhoršující se klimatické poměry a navrhnout opatření k eliminování jednoho z dopadů, a to vliv sucha při dodávkách pitné vody v obcích, kde bylo zaznamenáno vodárenské sucho. Řešení bylo zaměřeno na prověření následujících úkolů (cílů): na základě podkladů poskytnutých krajskými úřady sestavit seznam obcí s problémy se zásobením pitnou vodou, které jsou prokazatelně způsobeny suchem, doporučení pro aktualizace krajských PRVKÚK řešení obcí, které nebude možné připojit na vodárenské soustavy a zahrnout je do návrhu propojení vodárenských soustav. Tyto obce budou samostatně řešeny v krajských PRVKÚK včetně posouzení SEA, na základě rozboru demografického vývoje a posouzení vývoje potřeby vody v jednotlivých krajích aktualizovat bilance skupinových vodovodů zásobujících cca a více obyvatel; definovat případné požadavky na zajištění zdrojů pitné vody vyplývající z nárůstu potřeby vody, navrhnout opatření pro zajištění kvality vody zdrojů pro vodovody pro veřejnou potřebu v souladu s požadavky vyhlášky č. 252/2004 Sb. v platném znění, které v současnosti vykazují problémy se zajištěním jakosti pitné vody, případně jsou potenciálně ohroženy zhoršováním kvality surové vody, zrevidovat vodovody přesahující do sousedních krajů, navrhnout technická opatření eliminující dopady sucha při zásobování obyvatelstva pitnou vodou s nadregionálním významem, navrhnout propojení vodárenských soustav a skupinových vodovodů s cílem zvýšení zabezpečenosti dodávek pitné vody a diverzifikace zdrojů, ekonomicky zhodnotit navržená opatření, připravit základ webového informačního systému o vodovodech a kanalizacích pro úroveň PRVKÚ ČR. Předpokladem pro vypracování PRVKÚ ČR sucho byla příprava podkladů na úrovni krajů. Krajským úřadům rozeslalo Ministerstvo zemědělství žádost o přípravu podkladů. Krajské úřady se s problémem vyrovnaly různě, od podrobného zpracování aktualizace PRVKÚK se zaměřením na problematiku sucha (hl. m. Praha zastoupená Pražskou vodohospodářskou společností a.s.), přes různou podrobnost zpracování až po téměř odmítání se zpracováním podkladů zabývat. Podklady pro zpracování PRVKÚ ČR sucho tak byly poměrně nesourodé, a to se přes veškerou snahu promítlo do výsledné podoby dokumentu. Zpracování dokumentu přineslo poznání, která sice nebyla překvapující, ale je třeba na ně upozornit: krajské úřady systematicky neevidují a neznají problémy se zásobováním pitnou vodou v kraji. Ve většině případů nemají dostatek informací pro vypracování tohoto typu dokumentu, bez toho, že by zpracování podkladů pro dokumenty tohoto charakteru zadaly, Plzeň

226 lepší evidenci o problémech v zásobování pitnou vodou mají velcí provozovatelé a v krajích, kde tito provozovatelé operují, je problematiky sucha významně lépe zmapována. Kvalitnější podklady jsou však pouze na územích, kde provozovatelé vodovody provozují a zájem problematiku řešit je vždy ovlivněn jejich ekonomickými a obchodními zájmy, vodárenské sucho se nepřekrývá se zemědělským suchem. V řadě regionů, které patří mezi nejsušší oblasti v České republice (Polabí, Praha, Jižní Morava a další) jsou vybudovány velké vodárenské soustavy, které zatím mají k dispozici dostatek pitné vody, opatření k propojení vodárenských soustav jsou navrhována především v krajích, kde nebyly v minulosti velké vodárenské soustavy navrhovány. Na prvním místě jsou především jižní a západní regiony Středočeského kraje (kraje s nejnižším počtem obyvatel připojených na veřejný vodovod) a s tím související doprava pitné vody přes hl. m. Prahu, nedostatek pitné vody se tak projevuje především u menších sídel, která jsou připojena na místní zdroje a kde není v současné době dostupná pitná voda z velké vodárenské soustavy a není zajištěna zastupitelnost zdrojů. Řada dnes suchých obcí dokonce v minulosti odmítala připojení na vodárenskou soustavu s ohledem na cenu vody a raději využívala levné místní zdroje. Problémem jsou malé obce, které nemají šanci z ekonomických důvodů dosáhnout na dotace a provozovatelé o ně nemají zájem. PRVKÚ ČR sucho splnil základní úkol tím, že zmapovat situaci a definoval regiony s významným nedostatkem pitné vody způsobeným především dlouhodobým suchem (na základě podkladů z let ) V České republice je cca obcí, které mají problémy se zásobením pitnou vodu z důvodu sucha, nebo je v nich zásobení pitnou vodou významně ohroženo. Současně bylo definováno 59 nadregionálních opatření, která řeší propojení vodárenských soustav, zvýšení zabezpečenosti dodávek pitné vody a vytváří potenciál pro připojení nových spotřebišť. Propojení vodárenský soustav, tak jak je navrhováno, přináší především snížení rizika v zásobení pitnou vodou s ohledem na kvalitativní havárie, snížení vydatnosti zdrojů a možnost diverzifikace zdrojů a současně umožňuje rozšíření vodovodů do území, která jsou dnes zásobena z problematických místních zdrojů. Potřebné informace je možné získat na webové aplikaci Plzeň 2019

227 V závěrech PRVKÚ ČR sucho bylo doporučeno v souvislosti s řešením problematiky vodárenského sucha realizovat do budoucnosti několik opatření pro nápravu situace: z koncepčního hlediska nepodporovat výstavbu nových obecních zdrojů v regionech, kde jsou k dispozici vodárenské soustavy s dostatečnou kapacitou a kde je možný odběr vody z těchto vodárenských soustav, nepodporovat dotování ceny vody z obecních rozpočtů, nutné je vytváření transparentních fondů na obnovu vodárenských systémů. Pitnou vodu je třeba koncovému zákazníkovi prodávat za cenu odpovídající nákladům na její výrobu a dopravu, za předpokladu sociální únosnosti takovéto ceny, upravit cenovými opatřeními nerovnováhu mezi cenou surové vody povrchové a podzemní, která reálně vede k upřednostňování podzemních zdrojů na úkor zdrojů povrchových, navrhuje se otevřít diskusi na téma dvousložkové ceny možného navýšení pevné složky pro případy systémů s vodou předanou používanou pouze jako pojišťovna pro případ nedostatečnosti vlastního zdroje. To umožní narovnat ekonomické vztahy mezi dodavateli a odběrateli pitné vody v případech, kdy odběratel přednostně využívá vlastní zdroje a odběr vody z centrálního zdroje využívá omezeně jen v případech, kdy má problémy s dodávkou pitné vody z vlastního zdroje. Plán rozvoje vodovodů a kanalizací ČR SEA Obdobně jako jiné studie celostátního či nadregionálního významu podléhá i PRVKÚ ČR posouzení z hlediska ochrany životního prostředí SEA. Z pohledu na celý proces SEA technik zcela přirozeně musí začít přemýšlet nad smysluplností posuzování a klást si otázku, co vlastně výsledný dokument přinese. Posuzovány jsou vodárenské stavby, které v standardní projektové přípravě nevyžadují posouzení EIA. Navíc s podrobností, které významně překračuje podrobnost, se kterou jsou opatření v rámci PRVKÚ ČR řešena. Opatření jsou na úrovni PRVKÚ ČR často více ideovým záměrem než technickým řešením a často nejsou ani územně ukotvena. Posuzována tak není koncepce to znamená záměr proč se PRVKÚ ČR dělá ale jednotlivá technická opatření rozesetá po celém území České republiky. Výsledné stanovisko pak není vztaženo na jednotlivá opatření, ale na PRVKÚ ČR jako celek. A tak i jedno technicky složité a z hlediska ochrany životního prostředí problematické opatření vede ke stanovisku, že celý PRVKÚ ĆR nevyhovuje z hlediska ochrany životního prostředí, přestože spolu jednotlivá opatření technicky a ani územně nesouvisí. V PRVKÚ ČR sucho je posuzováno pouze 59 opatření nadregionálního významu. Pokud by se stejným způsobem přistupovalo k plošné aktualizaci PRVKÚ ČR a obdobným způsobem by se posuzovala opatření ve více jak šesti tisících městech a obcích v České republice, nemá proces SEA při tomto přístupu šanci na úspěšné dokončení (pomineme-li s tím související náklady). Bylo by třeba se zamyslet nad tím, zda je rozumné aplikovat stejné požadavky pro dokument SEA, jaké máme na řešení dálnic, železničních koridorů nebo obdobných staveb, i pro PRVKÚ ČR. Stavby zahrnuté v PRVKÚ ČR mají obvykle minimální dopady do životního prostředí a postavená trubní vedení na věky zmizí pod zemí, bez toho, že by nějak významně životní prostředí ovlivňovaly. Snad jedině v krátkém období jejich výstavby. Prvkú krajů a PRVKÚK ČR jak dál? Předmětem diskusí je v současnosti budoucí podoba Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací. Současná podoba Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací byla koncipována na začátku 90. let pro okresy a následně byla modifikována pro území kraje. Od počátku zpracování PRVKÚK je problémem nejednotnost zpracování jednotlivých krajů, různá podrobnost zpracování požadovaná ze strany zadavatelů (krajů), nejednotnost výstupů a odlišné postupy při aktualizaci řešení v kartách obcí. Plzeň

228 Určitě by bylo třeba se v blízké budoucnosti vrátit k definování podrobnosti zpracování, znovu definovat základní požadavky, co mají Plány rozvoje vodovodů a kanalizací obsahovat a jaké informace mají poskytovat. Důležité bude definování jednotné podoby karet obcí, podrobnost grafických výstupů (GIS) a datových výstupů. Jedním z možných navrhovaných řešení je zpracování webové aplikace Plány rozvoje vodovodů a kanalizací (WEB PRVKÚ ČR PRVKÚK), která bude shrnovat veškeré poznatky a informace uvedené na úrovni Plánů rozvoje vodovodů a kanalizací krajů a bude poskytovat potřebné souhrnné informace pro území České republiky všem subjektům a rovněž odborné i laické veřejnosti. Rozhodující výhody webového řešení: dostupnost, flexibilita, multifunkčnost, intuitivní ovládání, softwarová nezávislost, přenositelnost informací, není nutnost lokálních instalací a přenášení aktualizovaných souborů na publikační server, založení a správa žádosti o aktualizaci PRVKÚK, zajištění jednotné struktury mapové části a příslušných doplňkových informací. Webová aplikace bude založena na společné databázi, ke které budou mít přístup všechny subjekty, tj. zejména obce, kraje, ministerstva, vlastníci, provozovatelé vodovodů a kanalizací. Jednotlivé subjekty budou mít odpovídající přístup k informacím s ohledem na jejich míru kompetencí a oprávnění k editaci včetně jejich správy. Webová aplikace zajistí aktuální informace všem subjektům bez nutnosti přenosu informací v papírové podobě, případně jinými elektronickými prostředky (texty a tabulky ve standardních formátech). Webová aplikace PRVKÚK poskytne: jednotný přístup ke zpracování, jak na krajské, tak i na celostátní úrovni, přístup všem subjektům a veřejnosti k podkladům uloženým v databázi, vznik jednotného úložiště dat, naplnění jednotného úložiště dat včetně homologace vstupních dat, vznik jednotné celorepublikové geodatabáze prvků vodovodů a kanalizací, 228 Plzeň 2019