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