PROBLEMATIKA SANITACE A VZNIKAJÍCÍCH ODPADŮ Katuše Kubíková 1. Úvod Jedním ze základních problémů komunit v rozvojových zemích je chybějící hygienické zázemí. Jeho úroveň pokulhává za rostoucím počtem obyvatel a to jak na venkově, tak zejména v rychle se rozšiřujících chudinských čtvrtích městských aglomerací. Chybějící hygienické zázemí nebo jeho velmi nízká úroveň mají za následek prudké šíření infekčních chorob, kontaminaci vodních zdrojů a podobně. Organizace WaterAid, která se touto problematikou dlouhodobě zabývá, uvádí na svých webových stránkách (www.wateraid.org), že 2,6 miliardy lidí na světě nemá přístup k řádným toaletám. To výrazně přispívá k šíření nemocí, které mají svůj původ v kontaminované vodě a v důsledku toho zemře každých 15 sekund jedno dítě. Zajištění hygienického zázemí pro komunity v rozvojových zemích na úrovni, na kterou je zvyklý běžný Evropan je velmi vzdálená a finančně velmi nákladná záležitost. Zlepšení situace však může výrazně napomoci i podpora výstavby jednoduchých latrín. Důležitou součástí je i osvěta pro místní, jakým způsobem tyto objekty stavět, jak je udržovat, jaká jsou rizika. Při realizaci nejrůznějších projektů (školy, sociální zařízení, komunitní centra apod.) v rozvojových zemích se často setkáváme s přáním mít hygienická zařízení na stejné úrovni jako je běžná v Evropě (např. splachovací toalety). Zde je nutno upozornit na to, že toto řešení klade enormní nároky na spotřebu vody a zejména tak dochází ke vzniku velkého množství odpadních vod. Bez řádného čištění odpadních vod a jejich nevhodným vypouštěním pak dochází k daleko větší zátěži prostředí a narůstá riziko šíření infekčních chorob. Tento příspěvek prezentuje základní možnosti zajištění vyhovujícího hygienického zázemí (venkovské oblasti, chudinské čtvrti), okrajově se zabývá i jednoduchými možnostmi čištění odpadních vod. 2. Venkovské oblasti Vhodným řešením pro zajištění sociálního zázemí ve venkovských oblastech pro jednotlivé domácnosti, školy, komunitní centra apod. je výstavba suchých WC. Při dodržení zásad umístění 1
a výstavby a vhodné bezpečné likvidace obsahu jímek se výrazně snižuje riziko šíření infekčních onemocnění. Mnoho konkrétních příkladů a zkušeností lze nalézt na www.wateraid.org. Pro rurální oblasti se jednoznačně osvědčila výstavba latrín (suchých WC). Dále se osvědčilo i další využití obsahu jímek po úpravě jako hnojiva (po vyzrání a smísení s popelem, zeminou, rostlinným odpadem). Výsledkem je pak vedle výrazného snížení nemocnosti a úmrtnosti obyvatel i vyšší výnos zemědělských produktů. V evropských poměrech je možnost následného využití lidských exkrementů velmi omezena legislativou. V rozvojových zemích může mít při dodržování základních pravidel vysoký ekonomický přínos pro komunitu. V rozvojovém světě je řada oblastí, kde se tento způsob již tradičně využívá. Obr. 1: Schéma konstrukce latríny Způsob provedení jednoduché latríny s dvokomorovou jímkou je uveden na obrázku č. 1 (podle www.tilz.tearfund.org). Výstavba latrín není složitá ani náročná na technické a materiálové vybavení. Jako jímky lze využít buď různé průmyslově vyráběné nádrže nebo je možno vybudovat jímky zděné či železobetonové. Důležitý je návrh konstrukce ve vztahu ke konkrétním podmínkám lokality, kdy je nutno brát ohled zejména na propustnost podloží, pozici objektu ve vztahu k možným okolním využívaným zdrojům vody (studny) a úroveň hladiny podzemní vody. WaterAid uvádí postup výstavby latrín v jednotlivých krocích následovně: 1. Na každou latrínu je potřeba 300 kg cementu. Pro vyztužení podlahy jsou využity kovové pruty. 2. Vytyčí se prostor o výměře cca 3 x 2 m. 3. Ve vytyčeném prostoru je následně vykopána jáma do hloubky 3 metry. 4. Z cementu a říčního písku se připraví zdící bloky, které po složení vytvoří kružnici. Bloky se před použitím nechají jeden týden vyschnout. 2
5. Připraví se malta a zahájí se zdění jímky. 6. Vytvoří se krycí železobetonová deska opatřená vstupním otvorem, otvorem pro odvětrání a otvorem pro vybírání (odčerpání) kalu. 7. Deska se nasune na vyzděnou jímku. 8. Konečná úprava výstavba nadzemní části toalety. Obr. 2: Postup vybudování suchého WC (podle WaterAid) Příklad konkrétního objektu suchého WC pro školu a komunitní centrum v Keni (Rusinga Island) je uveden na obrázku č. 3. Obr. 3: Suché WC pro objekt školy a komunitního centra na Rusinga Island v Keni (foto K. Kubíková) 3. Města, chudinské čtvrti Řada velkoměst se dosud potýká s problémem nevyhovujícího způsobu likvidace odpadních vod. Často jsou vody bez jakéhokoli čištění vypouštěny do řek, otevřených rýh, volně na povrch terénu. Na obrázku č.4 je záběr z vyústění odpadní kanalizace pod milionovým městem v semi- 3
aridní oblasti v severním Iráku (pro představu se jedná o cca 2000 l/s, které jsou takto vypouštěny). Níže je tato odpadní voda využívána k přímým závlahám zemědělsky využívaných pozemků, což následně přináší vysoký výskyt závažných infekčních onemocnění obyvatel. Obr. 4: Nevyhovující způsob likvidace odpadních vod a jejich následné využití (severní Irák, foto K. Kubíková) Řešení takových případů vyžaduje náročná technicko-ekonomická řešení. S rychle rostoucím počtem obyvatel měst v rozvojových zemích však dochází k prudkému rozšiřování chudinských čtvrtí. Tyto tzv. slumy se rychle rozrůstají na okraji stávající obytné zástavby a to bez předem vybudované infrastruktury. Počet toalet je naprosto nedostačující a vzhledem k husté koncentraci chatrčí, ve kterých lidé žijí, často ani Obr. 5: Slum Kibera v keňském Nairobi (foto K. Kubíková) 4
není místo pro výstavbu objektů. V největším keňském slumu Kibera v Nairobi, který obývá přes 1 milion lidí, je dosud častý jev tzv. flying toilets (člověk vykoná potřebu do plastikového sáčku a ten potom odhodí co nejdále). Uličky mezi chatrčemi jsou pokryty odpadky, včetně lidských výkalů, v lepším případě je alespoň po straně komunikace vybudován žlábek či dokonce potrubí, které pak odvádí veškerý odpad do otevřené stoky (viz obrázek č.5). Obdobná situace je v mnoha dalších chudinských čtvrtích. V posledních letech se rozvíjí řada projektů, které přispívají k řešení této neutěšené situace v největším keňském slumu. Projekty, které již byly úspěšně realizovány, mohou být inspirací pro další lokality s obdobnými problémy. Organizace Umande Trust vyvinula "koncept biocenter. Jedná se o blok latrín, který generuje bioplyn. Projekt je veden členy komunity. Technologie může být aplikována kdekoli a je vhodná zejména ve slumech. Odpad je likvidován přímo v místě bez nutnosti zvláštní infrastruktury. Technologii lze zjednodušeně popsat takto: Fekální odpad je smíchán s vodou v anaerobních podmínkách a vytváří se bioplyn. Tekutina, která zbude, je z 90 % zbavena patogenních organismů a na místě je filtrována. Vzniklý bioplyn se využívá k vaření, např. v rámci programů pro výživu dětí ze slumů. Tímto způsobem jsou omezeny emise uhlíku jednak přeměnou methanu na CO2 a vodu a dále v důsledku omezení spotřeby jiných paliv. Součástí projektu je objekt umýváren a kiosek pro prodej pitné vody. Biocentrum může být většinou vybudováno z lokálně dostupných materiálů, bez zvláštních požadavků na kvalifikaci stavebních dělníků, obsluha a údržba je minimální a jednoduchá. V roce 2008 byly rozestavěny 4 takováto centra, na rok 2009 se plánovala výstavba dalších 3 biocenter. Schématický plán biocentra a fotografie z jeho výstavby jsou na obrázcích č. 6 a 7 (materiály Umande Trust). Obr. 6: Biocentrum ve slumu Kibera v Nairobi - plán 5
Obr. 7: Biocentrum ve slumu Kibera v Nairobi - výstavba 4. Odpadní vody V případě, že vznikají na místě odpadní vody, je nutno tyto vody ošetřit tak, nezpůsobovaly devastaci životního prostředí v okolí, nebyly příčinou kontaminace povrchových a podzemních vod a v důsledku toho nevedly ke zvýšení výskytu infekčních onemocnění okolní populace. Nejjednodušším způsobem čištění odpadních vod jsou vícekomorové biologické septiky, které plní funkci mechanicko-biologického předčištění odpadních splaškových vod. Zpravidla se používá tří komorový septik, v jednotlivých komorách dochází k oddělení a sedimentaci nerozpuštěných látek, ke stabilizaci kalu a zachycení plovoucích nečistot. Doporučuje se provádět pravidelně vizuální kontrolu a jedenkrát za rok (či dle potřeby) odstraňovat kal. Pro chod zařízení nejsou potřeba energetické vstupy. Pro dosažení vyššího účinku čištění odpadních vod je vhodné za septik dosadit další čistící stupeň, kterým je zemní filtr. Přečištěné vody je pak zpravidla možné vypouštět přímo do vodoteče, použít k závlahám nebo zasakovat do podloží. Jedná se v podstatě o nádrže vyplněné pískem či vhodnou zeminou. Filtr je vybaven nátokovým a odtokovým drenážním potrubím. Životnost filtrační náplně se uvádí až 20 let, filtry nevyžadují zvláštní obsluhu. Jiným vhodným způsobem čištění jsou tzv. kořenové čistírny odpadních vod. Tyto čistírny jsou založeny na principu horizontálního průtoku odpadní vody propustným substrátem, který je osázen mokřadními rostlinami. Při průchodu odpadní vody filtrační vrstvou dochází k postupnému odstraňování znečištění v důsledku kombinace fyzikálních, chemických a biologických procesů. Při využití kořenových čistíren v tropických oblastech s výskytem malárie je však nutno navrhnou čistírnu tak, aby nebyly umožněny podmínky pro množení moskytů. V našich podmínkách vyžaduje kořenová čistírna pro 500 obyvatel plochu kolem 2500 m2. V případě využití v rozvojových zemích je nutno přistupovat k návrhu individuálně vzhledem k odlišným podmínkám a výrazně nižší spotřebě vody na osobu. 6
Další způsoby čištění odpadních vod, které jsou náročné z technického, ekonomického i provozního hlediska v tomto souhrnu záměrně neuvádíme. Obecně v odlehlých venkovských oblastech využití těchto náročnějších technologií není příliš vhodné a to zejména z hlediska udržitelnosti chodu zařízení. 5. Závěr Na závěr je nutné zdůraznit důležitou roli osvěty širší komunity při realizaci projektů. V již realizovaných projektech se osvědčilo, že vhodným postupem je systém pilotních projektů. Pilotní fungující projekt, na kterém se obyvatelé seznámí se zcela zjevnými pozitivními dopady na konkrétní rodinu či komunitu, je inspirací i pro ostatní. Předpokladem udržitelnosti je využití jednoduchých, snadno pochopitelných postupů, které nevyžadují náročnou údržbu a nákladné provozní prostředky, a aktivní účast komunity při realizaci záměru. Odkaz na informace: www.wateraid.org www.umande.org Toaleta VIP (Ventilated Improved Pit) ve venkovském zdravotním středisku v Masuku, Zambie 7