NAKLADANIE SO ZRÁŽKOVOU VODOU PRECIPITATION WATER DISPOSAL. Viliam Bárek, Peter Halaj, Dušan Igaz. Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Transcription

1 NAKLADANIE SO ZRÁŽKOVOU VODOU PRECIPITATION WATER DISPOSAL Viliam Bárek, Peter Halaj, Dušan Igaz Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre Precipitation water is also one of outlet waste waters in present time. Its outlet and cleaning is connected with higher investment costs in process of sewerage system building and consequently during of high precipitation it finishes with sanitary water in recipients. Although the legislation in Slovakia directly unattaches split sewerage system building, disposal and liquidation of precipitation water in place of its origin would lead to money saving, increasing of cleaning quality of waste waters and next utilization of precipitation water. Kľúčové slová: zrážková voda, nakladanie so zrážkovou vodou 1. Úvod Príprava pitnej vody z vody podzemnej, alebo povrchovej je stále obtiažnejšia a drahšia. Hlavne v intenzívne poľnohospodársky využívaných oblastiach nadobúda zaťaženie dusičnanmi a pesticídmi hrozivých rozmerov. V priemyselných oblastiach sú to chlórované uhľovodíky, ktoré spôsobujú problémy. Kvalitná pitná voda je stále vzácnejšia, často privádzaná na veľké vzdialenosti z dosiaľ nezaťažených oblastí. Dôsledkom sú vysoké ceny a pokles hladiny podzemnej vody v oblastiach odberov. 2. Metodika riešenia Systém nakladania so zrážkovými odpadovými vodami na Slovensku vychádza z histórie budovania stokových sietí, keď prvoradou úlohou bolo odviesť zrážkové vody z ulíc miest do recipientu. To sa často dialo pred odvedením splaškových vôd. Z hľadiska technicko právnych noriem platných na Slovensku nie je o nakladaní s dažďovými vodami takmer žiadna konkrétna zmienka. Zákon o vodách 184/2002 Z. z., podobne ako aj nový zákon o verejných vodovodoch a verejných kanalizáciách č. 442/2002 Z. z. nazývajú zrážkovú vodu ako voda z povrchového odtoku. V zákone o vodách sa o tomto probléme v paragrafe 32 dozvieme vlastne málo, že vody z povrchového odtoku v prípade ich odvádzania je potrebné zbaviť ich mechanických alebo plávajúcich súčastí. Technicko právne normy platné v štátoch EÚ majú na problematiku zrážkových vôd odlišný pohľad. Rámcová smernica o vodách 2000/60/ES pre odvádzanie zrážkových vôd určuje len podmienku neohrozenia povrchových či podzemných vôd. V úvodnom článku 41 však pojednáva o prístupe k regulácii a zadržiavaniu vôd v zmysle zásad trvalej udržateľnosti. Najprecíznejšie má túto problematiku zvládnuté Bavorsko (SRN) aj so zapracovaním rámcovej smernice EÚ. Hovorí sa tu o zasakovaní zrážkových vôd na mieste vo všetkých obciach, mimo chránených vodohospodárskych oblastí a oblastí liečivých prameňov. 7

2 TECHNICKÉ MOŽNOSTI RIEŠENIA Zrážková voda zo spevnených plôch je na Slovensku spravidla odvádzaná priamo dažďovou kanalizáciou, alebo nepriamo jednotnou kanalizáciou cez ČOV do recipientu. Aké sú možnosti riešenia tohto problému : - priamy odvod zrážkovej vody do recipientu, - využívanie zrážkovej vody pre konkrétne účely, - zasakovanie na mieste. Priamy odvod zrážkovej vody do recipientu Je to stav popísaný so všetkými kladmi a zápormi v predchádzajúcich častiach, je to stav ktorý je potrebné riešiť. Využívanie zrážkovej vody pre konkrétne účely Ideálnym riešením je zúžitkovanie zrážkovej vody v domácnostiach. Okolo 50 % obyvateľov Slovenska žije v rodinných domoch, kde sú na to ideálne podmienky. Na obr. č. 1 je rozloženie dennej spotreby vody pre EO z európskych priemerov. Na Slovensku je podiel využiteľnej zrážkovej vody značne vyšší z dôvodu závlah trávnikov a záhrad. Splachovanie toalety 42 l = 30% Záhrada 7 l = 5% Práčka 18 l = 13% Pitná voda ktorú nie je možné nahradiť vodou dažďovou 73 l = 52% Obr.č.1 Rozložená denná spotreba vody v domácnosti na jedného EO Zisk zrážkovej vody Pre zisk zrážkovej vody zo striech rodinných domov odporúčame vzťah : ZV =,9.( S. α. Z ) [ l ] ( 1 ) 0 v kde ZV zisk zrážkovej vody ( l ) S pôdorysná odberná plocha ( m 2 ) α odtokový koeficient tab.č.1 Z v ročný zrážkový úhrn ( mm ) 0,9 koeficient strát pri filtrácii ( - ) Návrh veľkosti zásobníka na dažďovú vodu Základná filozofia návrhu objemu zásobnej nádrže vychádza z predpokladu, že bezzrážková perióda nepresahuje v našich zemepisných šírkach 3 týždne. Potom použijeme vzťah : 8

3 QN Qr.N = [ l ] ( 2 ) 365 Kde QN veľkosť zásobníka ( l ) Q r ročná spotreba vody v domácnosti ( l ) N doba zásobenia ( dni ) Druh strechy Plochá strecha - s pieskovým násypom - s ozelenením - s bitúmenovými strešnými pásmi - s kovovými pásmi Šikmá strecha - so strešnými pásmi - s bridlicou - s pálenými alebo betónovými škridľami - s ozelenením - s bitúmenovými strešnými pásmi - s kovovými pásmi Koeficient odtoku 0,60 0,20 0,70 0,70 0,75 0,75 0,25 Tab. č. 1 Koeficienty odtoku rôznych strešných konštrukcií Vhodnosť na zber dažďovej vody vhodná Vhodná Zasakovanie zrážkovej vody Je dobrá alternatíva likvidácie zrážkovej vody. Je k tomu ale potrebná dostatočná vsakovacia plocha a zloženie pôdy jej infiltračná schopnosť. Je to technická možnosť likvidácie prebytku zrážkovej vody zachytávanej v domovom zásobníku. K tejto alternatíve nás vedie aj cenové zrovnanie pri budovaní zrážkovej kanalizácie a zasakovania, pri ktorom sú náklady zhruba polovičné. Pre zasakovanie neexistuje viac technických možností (tab. č. 2). - plošné zasakovanie - zasakovanie pomocou priekop rôzneho prierezu - vsakovanie drenážou - zasakovanie pomocou šachiet a studní. Parametre Plošné Vsakovanie Vsakovanie Vsakovacie vsakovanie korytom drenážou studne Potreba plochy veľká stredná malá malá Nároky na zariadenie nízke nízke vysoké vysoké Požadovaná priepustnosť pre vodu veľká stredná stredná stredná Nároky na starostlivosť malé malé malé stredné Ceny nízke nízke vysoké vysoké Tab. č. 2 Porovnanie vlastností rôznych spôsobov vsakovania Plošné vsakovanie Pri tomto spôsobe musí byť zrážková voda rovnomerne privedená na zasakovaciu plochu, ktorá je približne 1/3 zbernej zrážkovej plochy. Pôda musí byť priepustná. Voda sa privádza na plochu otvoreným žľabom, vzdialenosť od stavieb min. 10 m. 9

4 Zasakovacie priekopy Zasakovacia priekopa musí predstavovať asi 10 % zrážkovej plochy. Tak ako pri plošnom vsakovaní je voda čistená v živej zóne pôdy prirodzenou cestou a preniká v dobrej kvalite do podložia. Priekopa má byť vodorovná s hĺbkou cm. Orientačný objem priekopy pre zrážkovú plochu 100 m 2 je pre hrubý piesok 2, 3, jemný piesok 3 m 3 a pre hlinitý piesok 4 m 3. Pokiaľ nie je navrhovaná plocha dostatočná, dá sa kombinovať so zasakovacou studňou, alebo drenážou. Drenážne zasakovanie Je to dobrá alternatíva pre odpad z domovej zásobnej nádrže. Kapacita drenážnych rúr sa dá zásadne zvýšiť vhodným objemom filtračného obsypu v ryhe. Zasakovacie šachty a studne V ostatných rokoch sú v širokom sortimente ponúkané rôznymi výrobcami. Umožňujú čiastočnú akumuláciu zrážkovej vody a jej postupné zasakovanie do okolitej zeminy. Vhodná priepustnosť zeminy je pri k f 10-5 m. s -1. Obr. č. 2 Približné hodnoty k f rôznzch drenážnzch materiálov 3. Výsledky Pre rodinný dom s pôdorysnou potrebou strechy 150 m, krytina pálená škridla, ročný zrážkový úhrn 600 mm, strata pri filtrovaní 10 % je zisk zrážkovej vody 65 m 3. rok -1. POTREBA ZRÁŽKOVEJ VODY Pre štvorčlennú rodinu, s priemernou spotrebou vody 140 l.deň -1 na EO pri zúžitkovaní zrážkovej vody na prevádzku domácnosti (podľa obr.č. 1) činí ročná spotreba zrážkovej vody 58,7 m 3.rok -1. NÁVRH VEĽKOSTI ZÁSOBNEJ NÁDRŽE Vychádzame zo vzťahu 2 Veľkosť zásobníka pre 14 dennú zásobu je 2,3 m 3 Veľkosť zásobníka pre 21 dennú zásobu je 3,4 m 3 10

5 Takýto prístup k návrhu zisku, spotreby a veľkosťi zásobnej nádrže je postačujúci pre rodinné domy. Pre širšie využívanie napr. v poľnohospodárstve v skleníkovom hospodárstve, prípade v zeleninárstve je potrebné počítať stupeň využitia zariadenia a hlavne pri návrhu zásobného objemu je potrebná dôkladná analýza bezzrážkových období a výdatnosť letných zrážok v kritických obdobiach. 4. Záver Vstupom Slovenska do EÚ sme sa zaviazali v rôznych časových horizontoch dosiahnuť v rôznych oblastiach životného prostredia európske štandardy. Hlavne v oblasti zásobovania obyvateľstva pitnou vodou, v čistení odpadových vôd a s tým súvisiacej kvalite podzemných a povrchových vôd, respektíve so stupňom ich znečistenia. Náš príspevok, pri nespornej ekonomickej efektívnosti budovania obdobných zariadení, pri stále rastúcej cene pitnej vody dáva dobrú alternatívu pre zúžitkovanie zrážkovej vody a v nie poslednom rade pre naplnenie smernice EÚ o vode a o povinnosti jej zasakovania na mieste vzniku. 5. Literatúra Bárek,V.: Prínos vegetačných striech pre zlepšenie životného prostredia. - 1 tab., lit In: ENVIRO Nitra : Medzinárodný seminár : Nitra Nitra :VŠP, s Klopček,A,Bárek,V.:Hydromechanika, 2. nezmenené vyd. - Nitra : Slovenská poľnohospodárskauniverzita, s. : Grafy, obr., tab., lit. 38. ISBN Konig,K.,W.: Regenwassernutzung von A bis Z, Mallbetov- Verlag, DS Pfohren, 5.Auflage, 2000, 13 Tausend,k, Gesamthersellung: W/O/G/E Druck GmbH, Karlsbad. ISBN Konig,K.,W.: Regenwasser in der Architektur Okologische Konzepte. Okobuch Verlag, Staufen Jurík Ľ.: Trvalo udržateľné vodné hospodárstvo a čistota vody. In : Využitie vodných zdrojov v poľnohospodárskej krajine a ich kvalita odborný seminár ÚKIS Bratislava, december 2000 Húska D., Jurík Ľ.: Technické opatrenia na zlepšenie kvality povrchových vôd metódami krajinného inžinierstva, In Hydromeliorácie Slovenska na prahu 21. stor., Bratislava, 1999 Antal, J., Igaz, D.: Aplikovaná agrohydrológia. 3. doplnené a upravené vydanie. SPU, Nitra, (ISBN ) Šútor, J.: Voda ako súčasť hydrologického cyklu. In: Vodohospodársky spravodajca, č.3, 1999, s Kontaktná adresa:ing.viliam.bárek,csc,, Ing.Peter Halaj,CSc, Ing.Dušan Igaz,PhD, Katedra krajinného inžinierstva, Katedra biometeorológie a hydrológie, Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Hospodárska 7, Nitra, tel.: , Viliam.Barek@uniag.sk., Peter.Halaj@unaig.sk, Dusan.Igaz@unaig.sk 11