Kvalita šedých vod a možnost jejich využití
Zavést systém využití šedých vod v budovách je vhodné nejen u budov nově vznikajících, ale také při rekonstrukci budov. Je však nutné spočítat si rentabilitu využití šedé vody v rámci konkrétní budovy.
Šedá voda je komunální voda bez fekálií a moče, tedy voda z van, sprch, umyvadel, kuchyňských výlevek, myček nádobí a praček. Po úpravě lze tuto vodu znovu použít např. pro splachování WC, mytí podlah, zalévání zahrad apod. Legislativní požadavky na kvalitu šedých vod nejsou u nás zatím přijaty, v zahraničí se však tyto vody běžně využívají a jsou tam již vydány normy zabývající se systémy šedých vod včetně doporučení zaměřených na kvalitu a monitorování těchto vod. V České republice je problematika využití šedých vod v budovách teprve v počátcích, i když první realizace již byla provedena v Praze.
Úvod
Ve světovém měřítku je využívání šedých vod v určitých oblastech zavedenou a běžnou praxí. Jedná se zejména o země, kde cena vody je vysoká nebo země s omezenými zdroji vody.
V České republice není zatím situace na takové úrovni, aby náklady spojené s přechodem na systém využití vyčištěné odpadní vody byly plně zdůvodnitelné, protože není akutní potřeba zabývat se odpadními vodami jako zdrojem z kvantitativního hlediska. Problémem je nejen technická stránka, ale také názor široké veřejnosti na znovu využívání vyčištěné odpadní vody. Opětovné využití vyčištěné odpadní vody tak v ČR neomezuje žádný zákon, vyhláška ani předpis. Pro konkrétní oblast využití by se taková voda zkoumala z hlediska ukazatelů kvality pitné vody, tedy podle vyhlášky č.252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody. Posouzení, zda je vhodné využít vyčištěnou odpadní vodu, by probíhalo individuálně se zohledněním požadavků na kvalitu vody v dané oblasti využití.
Chemicko-fyzikální vlastnosti šedých vod
Podle německé normy DIN 4045 je šedá voda komunální voda bez fekálií a moče. Jsou to např. vody z van, sprch, umyvadel a výlevek. Za komunální vody od obyvatelstva lze považovat i vody z hotelů, restaurací a obdobných ubytovacích zařízení a míst, kde se lidé shromažďují. Nabízí se rozdělit šedé vody podle toho, kde vznikly (nebo na co byly použity). Můžeme tedy provést rozdělení na 4 zdroje:
- neseparované šedé vody,
- šedé vody z kuchyní a myček,
- šedé vody z praček,
- šedé vody z umyvadel, van a sprch.
Podívejme se nyní na některé chemicko-fyzikální parametry šedých vod podle výše uvedených kategorií.
Teplota, pH
U komunálních vod se pH pohybuje v rozmezí 7 až 8, u vod šedých s podílem vod z praní je pH 9,3–10, u šedých vod z koupelen a kuchyní je pH 5–8,6, tedy spíše kyselé nebo mírně zásadité. Podobné hodnoty pH má i neseparovaná šedá voda.
Teplota šedých vod z praček kolísá mezi 28 až 32 °C, z van, sprch a umyvadel mezi 18 až 38 °C, neboť pro hygienické účely je používána teplá voda. Následkem vyšší teploty však dochází k rozvoji mikroorganismů.
Zákal, plovoucí látky
Co se týká barvy a zákalu šedých vod, jsou tyto hodnoty o něco vyšší u vod z koupelen než u vod z praček. Naopak šedé vody z praček vykazují vyšší množství plovoucích látek (např. vlákna) než vody z van, sprch a umyvadel (vlasy). Největší množství plovoucích látek lze zaznamenat u šedých vod z kuchyní a myček (viz tabulka 1). Je to tím, že se zde vyskytují zbytky jídla. Koloidy a plovoucí látky pak mohou být příčinou problémů při úpravě šedých vod.
| Zdroj šedé vody | Pračky | Vany, sprchy, umyvadla | Kuchyně, myčky |
|---|---|---|---|
| Plovoucí látky [mg/l] | 79–280 | 7–120 | 134–1 300 |
Chemická a biochemická spotřeba kyslíku
V tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty CHSK a BSK5, jejichž poměr je zpravidla 4:1. To ukazuje na vyšší podíl hůře odbouratelných organických látek. V klasických komunálních vodách je poměr obvykle 2:1.
| Zdroj šedé vody | Pračky | Vany, sprchy, umyvadla | Kuchyně, myčky | Neseparovaná šedá voda |
|---|---|---|---|---|
| BSK5[mg/l] | 48–682 | 19–200 | 669–756 | 41–194 |
| CHSK[mg/l] | 375 | 64–8 000 | 26–1 600 | 495–623 |
Lze konstatovat, že nejméně zatížené jsou vody ze sprch a mytí. Vody z kuchyní jsou díky vyšším obsahům zbytků hodně zatížené. Na základě těchto poznatků lze pak šedou vodu dělit na vhodnou pro recyklaci a podmíněně použitelnou pro recyklaci. Vhodná, tedy použitelná, je voda z umyvadel, van a sprch, podmíněně použitelná pak voda z kuchyňských dřezů a myček nádobí. Úpravou šedých vod vhodných k recyklaci lze získat kvalitní hygienicky nezávadnou užitkovou vodu s kvalitou blízkou pitné vodě. Takováto voda je pak nazývána bílou vodou a nachází uplatnění při splachování toalet, zalévání či praní. Je to krok ke snížení spotřeby pitné vody k těmto účelům.
Požadavky na kvalitu šedých vod
Jelikož u nás neexistuje žádná norma, která by se zabývala kvalitou šedých vod, je potřeba podívat se na situaci v této oblasti do zahraničí. Ve Velké Británii byla v roce 2010 vydána norma zabývající se systémy šedých vod (BS 8525), která obsahuje doporučení týkající se kvality šedých vod a jejího monitorování.
Podle této normy je nezbytné, aby systémy šedých vod byly navrženy tak, že bude zajištěna vhodná výroba vody pro daný účel a nevznikne žádné riziko na zdraví lidí. Není nutné časté testování vzorků vody, nicméně sledování kvality vody by mělo být prováděno během údržby, aby byl ověřen výkon systému šedých vod. Pokud systém nepracuje uspokojivě, měly by být zjištěny příčiny a případné problémy se spotřebou vody ze systému. Testování ihned po uvedení systému do provozu se nedoporučuje, protože systémy jsou obecně plněny z veřejného vodovodu, aby se usnadnilo testování příslušenství. Kvalita vody není tedy reprezentativní pro běžné šedé vody.
Kvalita vody by měla být měřena ve vztahu k hodnotám uvedeným v tabulce 3 pro parametry týkající se zdravotního rizika a v tabulce 4 pro parametry poskytující údaje o jakosti vody a týkající se provozu systému. Výsledky bakteriologického monitorování by měly být vykládány s odkazem na tabulku 5 a výsledky obecného monitorování s odkazem na tabulku 6.
| Parametr | Postřikové aplikace | Bezpostřikové aplikace | Testování | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tlakové mytí, zahradní rozstřikovač a mytí vozidel | Splachování WC | Zavlažování zahradA) | Praní | Postřikové aplikace | Bezpostřikové aplikace | |
| Escherichia coli [počet/ml] | Není zjištěno | 250 | 250 | Není zjištěno | BS EN ISO 9308-1 | BS EN ISO 9308-3 |
| Střevní enterokoky [počet/ml] | Není zjištěno | 100 | 100 | Není zjištěno | BS EN ISO 7899-1 nebo 7899-2 | BS EN ISO 7899-1 |
| Legionella pneumophila [počet/ml] | 10 | Nelze aplikovat | Nelze aplikovat | Nelze aplikovat | BS 6068-4.12 | Nelze aplikovat |
| Koliformní bakterie celkemB) [počet/ml] | 10 | 1000 | 1000 | 10 | Blue Book Method 223 D [N2] | BS EN ISO 9308-3 |
| A) Pokud ošetřené šedé vody byly použity v zelinářských zahradách, na domácí půdě, pak informace o růstu těchto plodin před spotřebou by měly být poskytovány pro uživatele v předávací dokumentaci. B) „Celková koliformní bakterie“ je ukazatelem provozního parametru pro interpretaci. Bakteriologické orientační hodnoty uvedené pro upravené šedé vody odráží potřebu kontrolovat kvalitu vyčištěné vody pro dodávky a užití. | ||||||
| ParametrC) | Postřikové aplikace | Bezpostřikové aplikace | Testování | Typ systému | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tlakové mytí, zahradní rozstřikovač a mytí vozidel | Splachování WC | Zavlažování zahradA) | Praní | |||
| Zákal [NTU] | < 10 | < 10 | Nelze aplikovat | < 10 | BS 1427 | Všechny systémy |
| pH | 5–9,5 | 5–9,5 | 5–9,5 | 5–9,5 | BS 1427 | Všechny systémy |
| Zbytkový chlor [mg/l] | < 2,0 | < 2,0 | < 0,5 | < 2,0 | BS EN ISO 7393-2 | Všechny systémy |
| Zbytkový brom [mg/l] | 0,0 | < 5,0 | 0,0 | < 5,0 | Blue Book 218, Method E10 [N3] | Všechny systémy |
| C) Kromě těchto parametrů by měly být všechny systémy kontrolovány na nerozpuštěné látky a barvu. Upravené šedé vody by měly být vizuálně čisté, bez plovoucích nečistot a nemá být problematická barva pro všechna použití. Barva je obzvláště důležitá pro automatické pračky. | ||||||
| Výsledek vzorkuD) | Stav | Výklad |
|---|---|---|
| < G | Zelená | Systém pod kontrolou |
| od G do 10×G | Žlutá | Převzorkování potvrdí výsledek, prozkoumání činnosti systému |
| > 10×G | Červená | Pozastavit používání šedých vod dokud není problém vyřešen |
| D) G = směrné hodnoty (viz tabulka 3) | ||
| Výsledek vzorkuF) | Stav | Výklad |
|---|---|---|
| < G | Zelená | Systém pod kontrolou |
| > G | Žlutá | Převzorkování potvrdí výsledek, prozkoumání činnosti systému |
| E) Systém je pod kontrolou, pokud parametry jsou v úrovních, které uvádí tabulka 4. Pokud jsou hodnoty mimo uvedený rozsah, je nutné odebrat další vzorky. V případě přítomnosti barvy nebo nerozpuštěných látek na nežádoucí úrovni je nutné prozkoumat fungování systému a případný problém vyřešit. F) G = směrné hodnoty (viz tabulka 4) | ||
![Obr. 1 Značení na místech používání nepitné vody [3]](/docu/clanky/0080/008097o1.jpg)
Obr. 1 Značení na místech používání nepitné vody [3]
Kvalita vody bude pravděpodobně kolísat podle toho, jak lidé různými způsoby používají vany a sprchy. Po použití povrchově aktivních látek tak šedé vody podléhají různé úrovni znečištění.
Sledování kvality vody by mělo být provedeno před zahájením jakékoliv údržby. Pokud je to možné, měl by být systém šedých vod vypuštěn a propláchnut čistou vodou, aby se snížilo riziko kontaminace personálu, který údržbu zajišťuje.
Místa použití systému šedých vod by měly být jasně označeny nápisem "Nepitná voda" nebo zákazovou značkou (viz obrázek 1) tak, aby uživatelé a personál údržby si byli vědomi, že zde není pitná voda. Tam, kde jsou k dispozici i další systémy s nepitnou vodou, by mělo být uvedeno "Nepitná voda: ŠEDÁ VODA".
Využití šedých vod
Využití upravených šedých vod je možné v rámci administrativních budov, hotelů, nemocnic, škol, areálů s bazény i rodinných domů. Především je vhodné v těchto objektech využít šedou vodu ke splachování WC, mytí podlah a v případě rodinných domů se zahradou, koupališť či školních zahrad i k zavlažování. Samozřejmě úprava šedých vod musí být provedena tak, aby nebylo ohroženo zdraví lidí.
Jestliže množství šedé vody v budovách není dostatečné, je možné je doplnit vodou dešťovou. Přestože je kvalita dešťové vody ovlivněna znečištěním vzduchu a druhem povrchu, po kterém odtéká, je vizuálně čistější než voda šedá. Jak voda šedá, tak i voda dešťová však nedosahují kvality pitné vody a to ani po úpravě, a proto veškerá potrubí s šedou či dešťovou vodou musí být označena tak, aby bylo zřejmé, že se nejedná o vodu pitnou.
Zavést systém využití šedých vod v budovách je vhodné nejen u budov nově vznikajících, ale také při rekonstrukci budov. Je však nutné spočítat si rentabilitu využití šedé vody v rámci konkrétní budovy.
První využití šedé vody v rámci budovy je v České republice provedeno v hotelu Mosaic House. Hotel vznikl přestavbou řadového funkcionalistického domu nedaleko Karlova náměstí v Praze a byl otevřen v červnu 2010. Při rekonstrukci bylo cílem vybudovat ekologický provoz hotelu. Kromě kvalitního zateplení a odhlučnění domu pracuje hotel s principem rekuperace tepla a především hospodaří s vodou. Voda z umyvadel a sprch se odvádí samostatným odpadním potrubím do filtračního zařízení v suterénu. Jde o nádrže s bakteriální filtrací, kde se voda pročistí a odděleným potrubím putuje zpět do systému užitkové vody. Tato voda se používá na splachování WC a úklid hotelu. Kvalitu bakteriální filtrace řídí odborná společnost z Německa. Výhodou tohoto hospodaření s vodou je úspora na vodném a stočném. Nevýhodou je nutnost vybudovat dva potrubní okruhy – pro vodu pitnou a vodu šedou.
Závěr
V současné době je využití šedých vod v naší republice teprve na samém počátku, zatímco v některých státech EU se touto problematikou již široce zabývají. Vzhledem k tomu, že se předpokládá nárůst ceny vody, bude znovu užití odpadních vod nabývat na důležitosti i u nás. Opětovné využívání šedých vod je dnes již technologicky možné a ekonomicky odůvodnitelné, zbývá jen vyjasnit všechny právní aspekty a zajistit přijatelnost takového využívání veřejností.
Literatura
- [1] ŠRÁMKOVÁ, Michaela; WANNER, Jiří. Opětovné využití vyčištěné odpadní vody. Sborník konference Pitná voda 2010. České Budějovice: W&ET Team, 2010, s. 259-264. ISBN 978-80-254-6854-8.
- [2] PLOTĚNÝ, Karel. Dělení vod, bílé a šedé vody – nové poznatky a možnosti využití. Sborník semináře Vodohospodářské chuťovky. Brno: Asio, s.r.o., 2011, s. 21–27.
- [3] British Standard BS 8525-1:2010. Greywater systems – Part 1: Code of practice. UK: BSI, 2010, 46 s.
- [4] VERNER, Martin. Mozaika nápadů a přístupů. Časopis Hotel & spa management. Praha: Economia, s.r.o., č. 1–2, 2011, s. 18–19.
Článek byl zpracován v rámci projektu "Využití šedé a dešťové vody v budovách" (TAČR TA 01020311).
Rozšíření k tématu:
Lokální systémy recyklace šedé vody jsou vhodnější pro rodinné domy, kde je průtok vody menší a zároveň investice jsou daleko menší než u centrálních systémů. Je to dáno jednoduchou konstrukcí těchto výměníků. U novostaveb je zabudování těchto výměníků velice jednoduché i investičně zajímavější. Při návrhu používáme počítačové modelování, u kterého je možno dostatečně vyladit tvar a ideální velikost teplosměnné plochy.
Centrální systémy odebírání tepla z odpadní vody jsou investičně náročnější, teploty, které lze dosáhnout, jsou však daleko vyšší a hodí se i pro provozní aplikace, jako jsou prádelny, bazény atd. Návrhy nádrží a výměníků jsou prováděny opět pomocí počítačového modelování a to především kvůli minimalizaci investičních nákladů a co největší účinnosti systému. První návrhy proběhly pro hotely ve Španělsku a Bulharsku.
Schemata a podrobnosti k oběma variantám.Gray water use system in buildings is not only suitable for new buildings, but also for buildings under reconstruction. However, it is necessary to calculate the profitability of gray water use for each building separately.