Role mezinárodních norem ve vodním hospodářství

Společně s Českou agenturou pro standardizaci (ČAS) představujeme právě vydané normy a zajímavé systémy, které souvisejí s novými koncepty bydlení a stavebnictví. V tomto článku se zaměříme na mezinárodní normy ve vodním hospodářství.

Podle statistik WHO (Světová zdravotnická organizace) přibližně 40 % světové populace trpí nedostatkem vody. A tam, kde je vody relativně dostatek, je skutečným a vážným problémem její znečištění.

Ve městech žije více než polovina světové populace a v příštích desetiletích se bude urbanizace pravděpodobně dále zvyšovat. V souvislosti s tím se předpokládá, že do roku 2050 vzroste poptávka po vodě o 55 % (zdroj: OECD). Občané a městský průmysl stále více soutěží s ostatními uživateli vody o přístup k jejím zdrojům. Již dnes se velká města s milionem nebo více obyvateli potýkají s významnými výzvami při poskytování dostatku čisté vody pro své občany. Voda musí být často přivedena na velké vzdálenosti a města jsou stále více ohrožena suchem i záplavami. Difúzní znečištění může vést k nedostatečné kvalitěvody, což vede k dalším nákladům při zajištění přístupu k bezpečné vodě a řádné hygieně. V budoucnu budou možná muset města zvážit opětovné použití použité pitné vody pro sanitaci, aby se snížila celková spotřeba.

Lidé a zvířata mohou žít bez jídla po mnoho týdnů, ale jen pár dní bez vody. Každý den používáme velké množství čisté vody k pití, přípravě jídla, sprchování, čištění zubů, praní oblečení nebo rukou a splachování toalet.

Mimo náš domov se voda používá v zemědělství k zavlažování, napájení zvířat nebo k čištění a třídění plodin. Průmysl používá vodu ve výrobních procesech jako složku produktu, ale také pro chlazení, napařování a vaření, proplachování, čištění a úpravu surovin. Veřejné služby jako hasičské sbory, městské parky nebo bazény potřebují obrovské množství vody.

Technické normy nabízejí harmonizované technologie a terminologii, což umožňuje zemím sdílejícím stejné vodní zdroje účinnou spolupráci. Normy se zabývají téměř každou problematikou související s vodou, od potrubí a zavlažování až po kvalitu vody, hospodaření s vodou a hygienická opatření.

Voda je také mezinárodní surovinou a výzvou zároveň: řeky a jezera překračují státní hranice, následky sucha a změny klimatu dopadají na nás všechny. Voda je jednou z nejdůležitějších a nejcennějších komodit na světě. Je klíčovým prvkem pro udržitelnou budoucnost a je zásadní pro obnovitelné zdroje energie.

Normy představují konsenzus na praktických řešeních a postupech správných praxí pro udržitelné hospodaření s vodou a z jejich využívání mají prospěch všichni.

Průmysl: normy pomáhají podnikům různými způsoby; zahrnují nástroje pro měření spotřeby vody a metody pro optimalizaci její spotřeby, nabízejí postupy správné praxe pro úpravu a využívání odpadních vod, poskytování vodohospodářských služeb, zavlažování v zemědělství či použití vody ve výrobě a stavebnictví.

Regulační orgány se mohou spolehnout na technické normy jako na pevný základ při vytváření veřejných politik, které pomáhají řešit výzvy související s vodou, jako jsou dopady změny klimatu a hygienická opatření, aby tak plnily své národní a mezinárodní závazky v oblasti vodního hospodářství.

Spotřebitelé mají z norem prospěch, pokud je používá průmysl i úřady ke zlepšení kvality pitné vody, služeb dodávek vody, hygienických opatření, kvality vody obecně a využívání vody v potravinářství a zemědělství.

Mezinárodní normy ISO

Z celkového počtu více než 21 300 mezinárodních vydalo ISO více než 1 200 norem souvisejících s vodou, z nichž jsou za zřejmě nejdůležitější považovány tyto:

Kvalita vody

Normy zaměřené na kvalitu vody jsou zpracovávány v technické komisi ISO/TC 147, Kvalita vod.

ISO disponuje téměř 300 normami pro kvalitu vody, které lze aplikovat na vše od přípravků na ošetřování rostlin po přírodní minerální vody. Poskytují společnou terminologii, metody odběru vzorků vody a směrnice pro vykazování a monitorování široké škály vlastností vody a přítomnosti cizorodých látek, od obsahu minerálních látek po přítomnost bakterií a úrovně znečištění.

Vodní stopa

ISO 14046 byla vypracována technickou komisí ISO/TC 207/SC 5, Posuzování životního cyklu.

Norma stanoví základní požadavky na měření a vykazování „vodní stopy“, a je tak mezinárodním srovnávacím standardem ohledně využívání vody. Norma byla zavedena do soustavy ČSN překladem jako ČSN EN ISO 14046, Environmentální management – Vodní stopa – Zásady, požadavky a směrnice.

Hydrometrie

Normy pro hydrometrii vypracovává technická komise ISO/TC 113, Hydrometrie.

ISO disponuje cca 70 normami pro měření vody a sedimentů v otevřených korytech. Problematika zahrnuje pohyb a dostupnost podzemních vod. Tyto normy umožňují spolehlivá a přesná měření pro podporu plánování a ochrany vody.

Zemědělství a zavlažování

Normy ISO pro zavlažování jsou vypracovávány v ISO/TC 23/SC 18, Zavlažovací a drenážní zařízení a systémy.

Tyto normy mohou pomoci zemědělským podnikům k vyšší efektivitě, poskytují zkušební metody a měření výkonnosti. Zemědělství je rozhodující pro produkci potravin a představuje velkou část světové spotřeby sladké vody.

Soubor norem ISO 16075, Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects, který vypracovala ISO/TC 282, Opakované použití vod, poskytuje směrnice pro použití upravené odpadní vody v zavlažování. Kromě toho se v současné době ve spolupráci s Izraelskou normalizační institucí vypracovává dokument IWA 20 (International Workshop Agreement), který poskytuje informace k podpoře celosvětového využívání udržitelné metody kapkového zavlažování.

Infrastruktura

Normy pro průtok vody a měření jsou vypracovávány v rámci technické komise ISO/TC 30, Měření průtoku kapalin v uzavřených profilech.

Ochraně vod mohou napomoci normy pro měření průtoku kapalin, konkrétně soubor norem ISO 4064. Tento soubor stanovuje požadavky na vodoměry, kterými se měří spotřeby studené pitné vody i horké vody; normy se vztahují na veškeré související aspekty, včetně zkušebních metod, instalace atd.

Tento soubor norem byl vydán překladem jako ČSN EN ISO 4064, Vodoměry pro studenou pitnou vodu a teplou vodu, a obsahuje 5 částí.

Kaly – využití, recyklace, úprava a likvidace

Vypracované normy najdeme v ISO/TC 275, Využití, recyklace, úprava a likvidace kalů.

Technická komise ISO/TC 275, Využití, recyklace, úprava a likvidace kalů, vypracovává normy stanovující metody pro charakterizaci, kategorizaci, přípravu, úpravu, recyklaci a nakládání s kaly a produkty z městských systémů sběru odpadních vod, fekáliemi, dešťovou vodou, produkty z úpraven vody a čistíren městských a jim podobných průmyslových vod. Stěžejní norma ISO 17468: 2016 byla zavedena jako ČSN EN ISO 17468, Mikrobiologie potravinového řetězce – Technické požadavky a návod pro zavedení nebo revizi normalizované referenční metody.

Služby pro dodávku pitné vody a zneškodňování odpadních vod

Tyto normy jsou vypracovávány v ISO/TC 224, Služby v oblasti zásobování pitnou vodou a systémů zneškodňování odpadních vod – Kritéria kvality služeb a ukazatele výkonnosti.

Pro tuto technickou komisi jsou stěžejní tři normy – ISO 24510:2007, ISO 24511:2007 a ISO 24512:2007, Služby pro dodávku pitné vody a zneškodňování odpadních vod. Poskytují směrnice pro posuzování, zlepšování a management služeb. Normy mohou pomoci vodohospodářským úřadům a provozovatelům splnit očekávání spotřebitelů a zásady udržitelného rozvoje.

Tyto normy byly do soustavy ČSN zavedeny pod označením:

• ČSN ISO 24510, Služby pro dodávku pitné vody a zneškodňování odpadních vod – Směrnice pro posuzování a zlepšování služeb poskytovaných zákazníkům
• ČSN ISO 24511, Služby pro dodávku pitné vody a zneškodňování odpadních vod – Směrnice pro management subjektů poskytujících služby spojené s odváděním a zneškodňováním odpadních vod a pro posuzování těchto služeb
• ČSN ISO 24512, Služby pro dodávku pitné vody a zneškodňování odpadních vod – Směrnice pro management subjektů poskytujících služby spojené s dodávkou pitné vody a pro posuzování těchto služeb

Norma ISO 24518:2015, Activities relating to drinking water and wastewater services — Crisis management of water utilities, poskytuje obecný návod pro vývoj a implementaci systému krizového managementu ve vodohospodářských společnostech.

Kromě toho bylo vydáno několik dalších norem pro řešení krizí, které napomohou poskytovatelům vodohospodářských služeb připravit se na možné mimořádné situace. Patří mezi ně technická specifikace ISO/TS 24520:2017, Service activities relating to drinking water supply systems and wastewater systems — Crisis management — Good practice for technical aspects, která nabízí návod pro postupy správné praxe v technických aspektech systému krizového managementu, norma ISO 24527:2020, Service activities relating to drinking water supply, wastewater and stormwater systems — Guidelines on alternative drinking water service provision during a crisis, pro udržování dodávek vody v počáteční fázi krize a technická specifikace ISO/TS 24522:2019, Event detection process: Guidelines for water and wastewater utilities, která poskytuje subjektům poskytujícím služby spojené s dodávkou pitné vody a subjektům poskytujícím služby spojené s odváděním a zneškodňováním odpadních vod směrnice k detekci a klasifikaci událostí týkajících se kvality vody.

Další vypracovávané normy se týkají splachovacích produktů, managementu efektivity vodního hospodářství a ztrát vody v městských vodovodních zásobovacích sítích.

Potrubí a ventily

ISO/TC 138, Trubky, tvarovky a ventily z plastů pro dopravu kapalin

ISO/TC 5 / SC 2, Trubky a tvarovky z litiny a jejich spoje

ISO/TC 153, Armatury

Tyto normy zvyšují spolehlivost vodovodních zásobovacích sítí, čímž umožňují efektivní dodávání vody.

Mezinárodní normy IEC

V průběhu jímání, odsolování, používání vody a při úpravě kanalizačních vod hrají stále větší roli elektrické a elektronické systémy a zařízení. Díky tomu vzrostl význam mezinárodních norem IEC.

Jímání vody

Bez ohledu na to, zda je voda jímána z povrchových zdrojů, jako jsou řeky nebo jezera, nebo z podzemních zdrojů, důležitou roli při přesunu vody od zdroje ke spotřebiteli mají čerpadla. Odhaduje se, že čerpání sladké a odpadní vody představuje asi 10 % světové spotřeby elektrické energie. Většina čerpacích stanic, které dodávají vodu vodovodních sítí, závisí na elektřině. Všechna elektrická čerpadla jsou poháněna elektrickými motory, z nichž většina vyhovuje mezinárodním normám IEC 60034-30-1 a souboru IEC 61800. Někteří z nejvýznamnějších výrobců čerpadel zdůrazňují, že splňují požadavky vysoké energetické účinnosti podle IEC, což významně přispívá ke snižování spotřeby energie.

Norma IEC 60034-30-1:2014 byla do soustavy ČSN převzata pod označením ČSN EN 60034-30-1, Točivé elektrické stroje – Část 30-1: Třídy účinnosti střídavých motorů provozovaných ze sítě (IE kód). Soubor norem IEC 61800 byl převzat pod označením ČSN EN 61800, resp. ČSN EN IEC 61800, Systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí.

Přeprava vody

Voda je přepravována miliony kilometrů potrubí a regulována pomocí více než miliardy ventilů, které ovládají její průtok, tlak, teplotu a hladinu, to vše s pomocí senzorů a elektroniky. Ty jsou nezbytné při distribuci vody a zamezení úniků. Soubor norem IEC 60534, který vypracovala subkomise SC 65B, Měřicí a řídicí zařízení, poskytuje mimo jiné technický základ pro pneumatické ovládací ventily s elektronickými polohovadly. Tento soubor norem je považován za bibli pro průmysl zabývající se úpravou pitné vody a úpravou odpadních vod. Stejně jako při jímání vody jsou čerpadla nezbytná pro přepravu vody do rostoucího počtu výškových budov, které jsou nyní nedílnou součástí měst. Tato čerpadla zajistí, že dostatečný tlak vody je zachován i v 50. patře budovy. Podobně tak i mnoho průmyslových aplikací vyžaduje ke svému provozu silný tlak vody, který je vytvářen pomocí elektromotorů a čerpadel.

Tyto normy najdete od označením ČSN EN IEC 60534, resp. ČSN EN 60534, Regulační armatury pro průmyslové procesy.

Automatizace a řízení

Většina čerpacích stanic je automatizovaná a pro jejich ovládání a dohled se používá velké množství elektronických zařízení. Programovatelný logický automat (PLC) a vzdálené terminálové jednotky (RTU) jsou používány a integrovány do centralizovaných řídicích místností se systémy dohledového řízení a sběru dat (SCADA). Technická komise IEC/TC 65, Měření a řízení průmyslových procesů, a subkomise SC 65B, Měřicí a řídicí zařízení, vypracovaly mezinárodní normy pro tyto programovatelné logické automaty (např. IEC 61131) a společně s technickou komisí IEC/TC 57, Řízení elektrizačních soustav a výměna přidružených informací, vytvořily také mezinárodní normy pro SCADA (IEC 62361-2 a IEC 62734) a na senzory pro spínače (IEC 60947-5-2 a IEC 60947-5-6).

• ČSN EN 62361-2, Řízení elektrizačních soustav a přidružená výměna informací – Dlouhodobá interoperabilita – Část 2: Koncové kódy kvality pro SCADA systémy
• ČSN EN 62734, Průmyslové komunikační sítě – Bezdrátové komunikační sítě a komunikační profily – ISA 100.11a
• ČSN EN 60947-5-2 ed. 3, Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 5-2: Přístroje a spínací prvky řídicích obvodů – Bezdotykové spínače
• ČSN EN 60947-5-6, Spínací a řídicí přístroje nn – Část 5-6: Přístroje a spínací prvky řídicích obvodů – Stejnosměrné rozhraní pro bezdotykové snímače a spínací zesilovače (NAMUR)

Vodní elektrárny jsou součástí kritické městské infrastruktury. Pro zvýšení celkové bezpečnosti a kybernetické bezpečnosti jsou často kompatibilní s normou IEC 62443-2-4, která je zavedena jako ČSN EN IEC 62443-2-4, Bezpečnost systémů pro průmyslovou automatizaci a řízení – Část 2-4: Požadavky na program bezpečnosti pro poskytovatele služeb IACS.

Činnost zmíněné mezinárodní technické komise IEC/TC 65 a jejích subkomisí je zrcadlena v technické normalizační komisi TNK 56, Elektrické měřicí přístroje. Obdobně je v TNK 97, Elektroenergetika, zrcadlena činnost mezinárodní technické komise IEC/TC 57.

Jak je vidět, všechny výše uvedené mezinárodní normy IEC byly převzaty do soustavy evropských norem EN a Česká republika, jako platný člen CENELEC, má povinnost převzít tyto EN do své národní soustavy ČSN. Můžete je tak najít v systému ČSN Online (www.agentura-cas.cz/csn-online) jako ČSN EN 6XXXXX nebo ČSN EN IEC 6XXXX.

Text článku je založen na překladu části brožury „IEC role in water management“, kterou vydalo IEC v roce 2019, a publikaci „ISO and water“ z r. 2017. Článek je doplněn národními prvky.