Úkoly hydrogeologie při posuzování možnosti vsakování odpadních a srážkových vod do půdní vrstvy RNDr. Svatopluk Šeda seda@ohgs.cz Seminář 10.1.2011 Přírodovědecká fakulta UK Česká asociace hydrogeologů www.cah.cz Orlická hydrogeologická společnost
Základní orientace v právu, předpisech a kompetencích
Základní rozdíl z hlediska práva: v případě srážkových vod je jejich zasakování do půdní vrstvy, resp. jejich zadržování zákonně daným prioritním postupem ( 5, odstavec 3 zákona č. 254/2001 Sb.) v případě odpadních vod je jejich zasakování do půdní vrstvy až posledním, tedy výjimečným způsobem jejich zneškodnění ( 38, odstavec 7 zákona č. 254/2001 Sb.)
Zákon č. 254/2001 Sb., 5, odstavec 3. - zajistit vsakování nebo zadržování a odvádění povrchových vod vzniklých dopadem atmosférických srážek na tyto stavby (dále jen srážkové vody ) v souladu se stavebním zákonem
Vyhláška č. 269/2009 Sb. 20, odstavec 5 likvidace srážkových vod se řeší přednostně jejich vsakováním, v případě jejich možného smísení se závadnými látkami umístěním zařízení k jejich zachycení
Zákon č. 254/2001 Sb., 38, odstavec 7. Přímé vypouštění odpadních vod do vod podzemních je zakázáno, pokud neobsahují nebezpečné a zvlášť nebezpečné látky.
Dva základní okruhy řešení: Hydrogeologický průzkum pro posouzení možnosti zasakovat odpadní a srážkové vody do půdní vrstvy a pro ideový návrh technického řešení zasakovacího prvku. Vyjádření osoby s odbornou způsobilostí k zasakování odpadních vod a srážkových vod do půdní vrstvy a k jejich vlivu na jakost podzemní vod (přesněji na podzemní vody).
Cíle prací: Z každého našeho výstupu musí být patrné co je cílem prací: zda-li hydrogeologický průzkum pro účely zasakování nebo vyjádření osoby s odbornou způsobilostí k vlivu zasakování na jakost vod nebo hydrogeologický průzkum a vyjádření osoby s odbornou způsobilostí
Základní orientace v problematice odpadních vod
Co jsou odpadní vody Vody použité v obytných, průmyslových, zemědělských zdravotnických a jiných stavbách a zařízeních, pokud mají změněnou jakost, nebo jiné vody z těchto staveb a zařízení, které mohou ohrozit jakost podzemních a povrchových vod. Odpadními vodami jsou i vody z odkališť a průsakové vody ze skládek
Které odpadní vody lze zasakovat do půdní vrstvy: Chybí recipient Vybraných zařízení. Vyhovující jakost Absence přírodních a legislativních limitů
Druhy ČOV jejichž vody lze zasakovat do půdní vrstvy Prefabrikovaný septik + zemní filtr vyžaduje UR a SP Montovaný septik + zemní filtr vyžaduje UR a SP Balená nebo montovaná ČOV vyžaduje ohlášení, pokud splňuje % účinnosti
Ekvivalentní obyvatel EO Je definovaný produkcí znečištění 60 g BSK 5 /den
Množství odpadních vod Na jednoho obyvatele cca 125 l/den, v případě služeb až 500 či více l/den na hosta
Emisní standardy pro zasakování do půdní vrstvy (příloha č. 1 Nařízení vlády č. 416/2010 Sb.)
Objekty obytné a rekreační CHSKCr 150 mg/l BSK5 40 mg/l N-NH4 20 mg/l NL 40 mg/l Pcelk 10 mg/l Escherichia coli 50 000 KTJ/100 ml Enterokoky 40 000 KTJ/100 ml
Objekty služeb CHSKCr 130 mg/l BSK5 30 mg/l N-NH4 20 mg/l NL 30 mg/l Pcelk 8 mg/l Escherichia coli 50 000 KTJ/100 ml Enterokoky 40 000 KTJ/100 ml
Předepsané účinnost malých ČOV s označením CE (příloha č. 2 nařízení vlády č. 416/2010 Sb.) CHSKCr 90 % BSK5 95 % N-NH4 80 % NL 95 % Pcelk. 80%
Jak se sleduje míra znečištění odpadních vod zasakovaných do půdní vrstvy Stanovuje vodoprávní úřad, minimální četnost 2 x ročně, vzorek typu A, tj. dvouhodinový slévaný vzorek získaný sléváním 8 dílů vody odebrané každých 15 minut
Základní orientace v problematice srážkových vod
Velmi chybějící a snad již připravovaný dokument ČSN 75 9010 Návrh, výstavba a provoz vsakovacích zařízení srážkových vod
Co jsou to srážkové vody z hlediska regulovaného nakládání s nimi formou vsakování Povrchové vody vzniklé dopadem atmosférických srážek na stavby, zařízení a plochy podstatným způsobem měnících přírodní odtokové poměry
Které srážkové vody lze zasakovat do půdní vrstvy srážkové vody dopadající na povrch území v místě, kde přírodní a legislativní podmínky zasakování umožňují srážkové vody nezávadné (I. třída jakosti povrchových vod dle ČSN 757221) a případně srážkové vody přípustné (II. a III. třída jakosti povrchových vod dle ČSN 757221).
Přírodní srážková voda
Primární znečištění srážkových vod
Příklad sekundárního znečištění srážkových vod
Základní rys srážkových vod z pohledu zasakování Přítok srážkových vod do vsakovacího zařízení je zpravidla větší než pohlcovací schopnost zasakovací prvku. Proto je před vsakovací prvek nebo do něj začleněn akumulační prostor.
Součinitel odtoku srážkových vod Čím je součinitel vyšší, tím větší musí být akumulační prostor. Pevné střechy a plochy mají součinitel Ψ 0,7 1,0, dlažby se spárami 0,5, hřiště 0,1 atd.
Návrhový úhrn srážek Množství vody spadlé na zemský povrch za určitou dobu trvání srážky (nejčastěji 5 120 minut)
Intenzita deště Podíl množství srážek v mm a času v minutách i = H/T
Periodicita deště Je to podíl počtu výskytu (překročení) intenzity daného deště vycházející ze statistické analýzy velkého souboru dešťů stejné doby trvání p = n/t
vydatnost deště (l/s/ha) S rostoucí délkou deště jeho vydatnost klesá, s poklesem periodicity vydatnost deště roste. Vydatnosti deště - Vodňany 450 400 393 p = 5 p = 2 350 p = 1 300 250 200 300 233 193 p = 0.5 p = 0.2 p = 0.1 p = 0.05 150 100 50 146 118 87.5 64.7 51 0 0 20 40 60 80 100 120 140 délka deště (minuty)
objem deště (m 3 /ha) S rostoucí délkou přívalového deště (i přes pokles průměrné intenzity) vzrůstá celkový objem vypadlé srážkové vody. Vypadlé objemy deště - Vodňany 400 350 300 250 200 150 100 117.9 180 231.6 209.7 262.8 283.2 315 349.38 367.2 p = 5 p = 2 p = 1 p = 0.5 p = 0.2 p = 0.1 p = 0.05 50 0 0 20 40 60 80 100 120 140 délka deště (minuty)
Obsahová náplň vyjádření osoby s odbornou způsobilosti k zasakování odpadních vod do půdní vrstvy
A. Varianta s provedeným hydrogeologickým průzkumem a navrženým zasakovacím prvkem Připravuje se metodický pokyn MŽP, který bude mít přibližně následující podobu
Základní údaje o plánovaném záměru, tj. žadatel, řešitelský subjekt, druh stavby, z níž mají být odpadní vody zasakovány, situování záměru v území, parcelní číslo předmětné lokality dle katastru nemovitostí, katastrální území, specifikace cíle prací a jejich metodika
Geografické vymezení území včetně správního začlenění
Odpadní vody produkované, časový průběh jejich produkce a zdůvodnění proč se navrhuje zasakování
Způsob čištění odpadních vod a jejich porovnání s emisními standardy
Popis zasakovacího prvku (umístění, konstrukce, tvar, hloubka uložení)
Místopis, morfologie, pedologie, hydrologie a hydrogeologie lokality zasakování, především podrobný popis nesaturované zóny a zóny saturace 1. zvodně (obecně hydrogeologické posouzení)
Popis objektů, staveb a vodohospodářských limitů území, které mají vztah k plánovanému zasakování - CHOPAV, OPVZ, OPPMV a PLZ, CHKO, EVL, SEZ, (obecně vodohospodářské posouzení)
Limitující okolnosti vyplývající z hydrogeologického posouzení propustnost < 10-8 m/s, stav hladiny podzemní vody < 1 m pod úrovní zasakovacího prvku
Limitující okolnosti vyplývající z vodohospodářského posouzení (je jiné řešení, OPVZ I. nebo II. stupně, ohrožení jakosti vod ke koupání nebo pro život a reprodukci původních druhů ryb, ohrožení staveb, zemědělských pozemků, rizika sesuvů, apod.)
Konceptuální model zasakování (průchod zasakované vody nesaturovanou zónou, saturovanou zónou až po místo přírodní nebo umělé drenáže)
Rizika vsakování
Stanovisko k možnosti zasakování odpadních vod v dané oblasti a případné podmínky tohoto zasakování
Vyjádření zda v dané lokalitě je zasakování odpadních vod do půdní vrstvy možné za standardních podmínek nebo při aplikaci nadstandardních podmínek (v tom případě jejich specifikace). Vždy je třeba posoudit provozní řád i zasakovacího zařízení, pokud neexistuje, navrhnout ho
Metodika řešení ve variantě s provedeným průzkumem a zpracovaným návrhem zasakovacího prvku
- Posouzení průzkumu a projektu - Rešerše archivních podkladů pro posouzení hydrogeologické a vodohospodářské - Terénní průzkum a verifikace či modifikace - Případné doplnění vstupních údajů - Vypracování vyjádření osoby s odbornou způsobilostí
B. Varianta bez předchozího hydrogeologického průzkumu a návrhu zasakovacího prvku
Zpracování projektu průzkumných prací a jeho inženýring do fáze možnosti realizace za použití archivních dat a povrchového průzkumu terénu
Provedení průzkumné sondáže pro ověření parametrů nesaturované zóny a stavu hladiny podzemní vody, případně odběr vzorků zeminy pro zrnitostní analýzy;
Provedení vsakovacích zkoušek na sondách zahloubených do prostředí nesaturované zóny s vyhodnocením koeficientu hydraulické vodivosti (někdy název koeficient vsaku). Varianty a ustálenou a proměnlivou hladinou. Výpočet podle vzorce k = Q/F.
Provedení čerpací zkoušky na vrtu do prostředí saturace s odběrem vzorků vody na laboratorní analýzy, vyhodnocení transmisivity a ověření jakosti vody
Dokumentace okolních jímacích objektů a ověření primární jakosti vody v území před vsakem
Posouzení koexistence jiných druhů nakládání s vodami a limitů území
Návrh na umístění zasakovacího prvku a jeho základních parametrů při využití vzorce F = Q/k, pokud jsou výsledky průzkumu příznivé
Vyhodnocení průzkumných prací formou závěrečné zprávy a její archivace v Geofondu
Následuje zpracování vyjádření osoby s odbornou způsobilostí dle varianty A), tj. s provedeným průzkumem a zpracovaným návrhem zasakovacího prvku