„…v dnešním civilizovaném světě nenajdete čistou vodu, setkáte se jen s vodou s nedostatečným rozsahem analyzovaných látek a mezí stanovitelnosti.“ [1]
Obecně má řešení zneškodňování odpadních vod dvě hlavní varianty:
- centralizované
- decentralizované
Ani jeden systém není možno považovat za ten správný. Například v Německu vznikly velkolepé plány, že všechny komunální vody budou čištěny centrálně. Dnes byly nahrazeny řešeními, která vycházejí z ekonomických kalkulací pro jednotlivé varianty. Decentralizované zneškodňování odpadních vod se považuje za alternativou centralizovaného čištění. Záleží na optimalizaci řešení z ekologického a ekonomického pohledu. V poslední době se decentralizované odvádění a opětovné využití odpadních vod označuje akronymem DESAR (decentralized sanitation and reuse). Řešení spočívá v oddělení jednotlivých druhů odpadních vod podle znečistění, odděleném čištění, opětovném použití odpadních vod a na hospodaření s dešťovou vodou. Systémy umožňují uzavření vodního cyklu v objektech s následnou úsporou pitné vody a využitím zachycených látek a jejich zpracováním v místě jejich vzniku. V současné době prochází systém DESAR rychlým vývojem [2]. V současné době jsou na trhu zařízení, která dokážou dokonce vyrobit pitnou vodu z prasečí kejdy [3].
Šedá odpadní voda je mírně znečištěná odpadní voda, tj. voda neznečištěná fekáliemi odtékající z umyvadla, vany, sprchy a pračky. Za určitých podmínek se může znovu používat jako voda provozní.
Černá odpadní voda je odpadní voda jako směs žluté vody (moč) a hnědé vody (fekálie).
Oddělování odpadních vod podle druhu znečistění je prakticky možné pouze u nové výstavby nebo při kompletní rekonstrukci objektu. Problém oddělování odpadních vod vyžaduje složitější systém odvodnění a současně aktivní přístup uživatelů. Kromě poctivého využívání zařizovacích předmětů k předurčeným činnostem, je uživatel vázán k obsluze navržených zařízení.
Šedou odpadní vodou nazýváme podle normy [4] splaškové odpadní vody neobsahující fekálie a moč, které odtékají z umyvadel, van, sprch, dřezů apod. Šedou vodu, zejména z koupelen, je možné po úpravě využívat jako vodu provozní pro splachování záchodů, pisoárů a zalévání zahrad. Nejvýznamnější znečištění šedých vod způsobují detergenty z pracích prášků, šamponů, mýdel, zubních past a podobně. Problémem může být omývání silně znečistěných částí prádla.
Odpadní vody z kuchyňských umyvadel a z drtičů odpadů jsou vyjímány ze zdrojů šedé vody, protože mívají vysokou koncentraci znečištění.
![Obr. 1 Zařízení pro úpravu vody z vody srážkové [3]](/img/_/7373/image001.jpg "Obr. 1 Zařízení pro úpravu vody z vody srážkové [3]")
Obr. 1 Zařízení pro úpravu vody z vody srážkové [3]Žlutá odpadní voda, tedy moč, se skládá z vodného roztoku metabolických odpadů, hlavně močoviny, rozpuštěných solí, zejména chloridu sodného, a dalších organických látek. Obsahuje nutrienty, jedná se zejména o dusík (N), fosfor (P) a draslík (K), dále síru, bór a další prvky. Jejich skutečný obsah se liší v závislosti na stravě. Moč je obvykle dobře vyvážené hnojivo s podobným poměrem hlavních živin jako průmyslově vyráběné hnojivo NPK. Pro hnojení se ji doporučuje ředit v poměru 1 : 8 s vodou. Zachycování moči je možné u objektů typu restaurací a pivnic za předpokladu snadného použití v pro zemědělské použití.
Černá odpadní voda vzniká klasickým odváděním odpadních vod z toalet (hnědých a žlutých vod současně). Pokud dokážeme černé vody zadržovat oddělené od ostatních (budou tedy velice málo zředěné), můžeme je přeměnit na přírodní hnojivo, kterým budeme umět nahradit syntetické produkty.
Při využívání jednotlivých druhů vod existuje samozřejmě i hygienické riziko. Vždy se jedná o individuální řešení, ve kterém nesmí chybět hledisko hygieny a bezpečnosti.
DESAR jako decentralizované řešení nakládání s odpadními vodami v jednotlivých domech je princip založený na separaci znečištění u zdroje, na odděleném čištění odpadních vod, jejich opětovném použití a na efektivním hospodaření s dešťovou vodou. Jednotlivé DESAR koncepty nabízejí různé varianty dělení odpadních vod z domácností a jejich znovupoužití. Tyto systémy udržují jednotlivé druhy odpadních vod blízko místa vzniku a umožňují zkrácení a uzavření vodního cyklu v domácnostech. Úspory pitné vody a provozní náklady se musí pečlivě propočítat. Existují i projekty na využití tepelné energie z odpadních vod, které mohou významně zlepšit ekonomii provozu. Základní myšlenkou je netradiční zacházení a nakládání s odpadní vodou jako s cennou surovinou, kterou lze využít a zpracovat v místě jejího vzniku.
Výzkumný institut v České republice vyvinul zařízení, které je schopno upravit odpadní vodu na vodu pitnou a které dodává do světa. Jedná se o zařízení, které je schopno vyrobit pitnou nebo provozní vodu prakticky jakékoli odpadní vody s nejhorším představitelnou kvalitou (např. z kejdy) a zbavit ji i různých látek, které se vyskytují ve velmi nízké koncentraci [3].
Ve vstupním prostoru do objektu je instalováno funkční zařízení, které při příkonu cca 35 W vyrábí pitnou a provozní vodu pro potřeby celého objektu (obr. 2) z dešťové vody (cena tohoto zařízení byla asi 150 000 Kč). Nízký příkon je velmi výhodný pro napojení na solární energii. V objektu institutu probíhá výroba různých typů zařízení s různým výkonem podle přání a podmínek zákazníka.
Princip řešení spočívá ve fyzikálně mechanické úpravě vody. Systém není postaven na principu reverzní osmózy. Sestává v prvním stupni z odstranění hrubých nečistot a dále v sestavě filtrů s různou filtrační schopností včetně filtračních vrstev z nanočástic, které zajistí zadržení nežádoucích iontů z vody. Soustava je doplněna generátorem ozonu, generátorem kationtů a filtračním ložem, které zajistí potřebnou mineralizaci vody. Pro dokonalou kvalitu pitné vody se přirozenou filtrací doplňují potřebné minerály. Voda se soustavou dopravuje podtlakem pomocí vývěvy. Na obrázku 1 uvedené zařízení pro úpravu dešťové vody je v provozu několik let a dodává pitnou vodu pro cca 10 pracovníků v objektu a méně kvalitní vodu pro technologické účely ve výrobě. Podle výkonu zařízení a obsahu znečisťujících látek se zachycený odpadní materiál může buď kompostovat nebo spálit. Při úpravě kejdy je odpad odstraňován ve formě peletek, které se spalují v běžných kotlech.
Šedé vody lze upravit fyzikálně chemickými a biologickými metodami. Fyzikálně chemické metody využívají mikrofiltrace a ultrafiltrace (pískové filtry a membrány) a dezinfikují se UV zářením.
Biologické metody přispívají k rozkladu znečistění mikroorganizmy nebo používají membránové bioreaktory (např. aerobní biologické filtry) a následně se voda dezinfikuje. Šedé vody se čistí v několika stupních, nejdříve se hrubou filtrací odstraní hrubé nečistoty (různá vlákna, vlasy apod.), následuje filtrace s mechanicko-biologickým čištěním, kde se nežádoucí bakterie rozkládají pomocí mikroorganizmů za přístupu kyslíku (proces se může podle potřeby v určitých časových intervalech opakovat) a posledním stupněm je sedimentace, kde se zbytkové částice usazují a pak odvádějí do kanalizace.
Očištěná voda se dezinfikuje UV zářením a lze ji znovu používat v kvalitě na mytí i koupání. Upravená voda se shromažďuje v zásobníku, který musí být z nekorozivního, pevného materiálu, vodotěsný a přístupný pro kontrolu vody a čištění nádrže. Umístěný může být v budově nebo vně budovy v zemi a označený výstražnou tabulkou „provozní užitková voda“. Zásobník může sloužit společně pro akumulaci i dešťových vod za předpokladu, že bude opatřen uklidňovacím kusem proti víření vody v nádrži a případné sedimentaci drobných nečistot. Proti případnému unikání zápachu z kanalizace je nutné zabezpečit nádrž odvětráním. Podle normy [6] je rovněž třeba provést oddílné rozvody pro tuto upravenou vodu, aby voda nevnikla do rozvodného potrubí pitné vody.
Zdroj: Fotolia.com - Sergey Ryzhov
Jiný způsob jak ušetřit pitnou vodu je použití kompostovacích klozetů, ve kterých se nepoužívá voda pro splachování. Klozet vyžaduje podstatné provozní zásahy uživatelů. Tento typ zařízení je výhodné použít v málo využívaných rekreačních objektech. Podrobný popis těchto zařízení je uveden například v textu pod článkem [2].
Mohu konstatovat, že již umíme a můžeme přeměnit jakoukoli odpadní vodu na kvalitní pitnou vodu nebo ji upravit tak, aby mohla sloužit pro nepitné účely. Při úpravě lze odstranit i nepřípustné stopové látky, které v současné době zatěžují recipienty a přispívají k poškození vodní populace. Ekonomie řešení zatím porovnává pouze cenu pitné vody s náklady úpravu vody a čerpání vody do objektu. Suché období s nedostatkem pitné vody v některých místech ČR přispívá k dalšímu rozvoji a využívání technologie DESAR.
Je možné, že se oddělování všech odpadních vod ukáže jako neekonomická cesta. Kromě úpravy vody je nutno vyřešit jak rozumně a ekonomicky odstranit zachycené látky. V současné době se zdá nejvhodnějším způsobem spalování. V budoucnu se jistě najdou i způsoby recyklace některých látek ke zpětnému užití.
Zatím zůstává otázka, zda to vše již musíme dělat v současných ekonomických podmínkách. Loňské sucho může nahrávat tomu, že v některých oblastech naší republiky budeme muset o tomto způsobu úpravy vody uvažovat.
Co se týká legislativy, není u nás nakládání s oddělenými odpadními vodami řešeno. Proto je výklad úředníků různý. Někdo považuje moč za odpadní vodu, někdo za hnojivo.
Literatura
[1] Hrkal Zbyněk, Voda včera, dnes a zítra, Mladá fronta, a.s., Praha 2018
[2] Ing. Tatiana Mifková, Ing. Karel Plotěný, Pilotní projekt I. – DESAR, TZB-info 2011
[3] http://video.aktualne.cz/dvtv/pitna-voda-z-praseci-kejdy-otazka-vterin-tvrdi-odbornik/r~488bf2fae52211e4b8ba0025900fea04/
[4] ČSN EN 12056 Vnitřní kanalizace
[5] Ing. Zdeněk Žabička, Využití moderních trendů ve ZTI – můžeme, umíme nebo budeme muset?, Sanhyga 2015
[6] ČSN EN 1717 Ochrana proti znečištění pitné vody ve vnitřních vodovodech a všeobecné požadavky na zařízení na ochranu proti znečištění zpětným průtokem
Sdílet / hodnotit tento článek