Spoľahlivé zásobovanie vodou

Existuje viacero štandardných aj alternatívnych spôsobov, ktorými možno zabezpečiť spoľahlivé zásobovanie vodou a predísť jej nedostatku. Aj keby sa zdroje spodnej vody dramaticky znížili alebo úplne zanikli, sú tu ešte trvalo udržateľné alternatívne možnosti. Skutočne nezanedbateľnú úlohu však v tomto prípade hrá aj šetrenie vodou.

EÚ sa snaží znížiť spotrebu pitnej vody zavedením niekoľkých opatrení. Usiluje sa o to prostredníctvom efektívnejšieho používania vody, čo čiastočne podporuje aj zavádzaním alternatívnych riešení v oblasti zásobovania vodou.

Odborníci súhlasia s Európskou komisiou, ktorá je presvedčená, že opatrenia na zefektívnenie spotreby vody je nevyhnutné uprednostniť pred prechodom na alternatívu odsoľovania morskej vody. Mnohé krajiny však už odsolenú vodu používajú ako doplnkový vodný zdroj. Aj iné alternatívne riešenia sa však tešia čoraz väčšej obľube.

Možné spôsoby zabezpečenia sladkej vody
Preberme si teda základné za a proti týkajúce sa niektorých najbežnejších spôsobov zabezpečenia sladkej vody.

Odsoľovanie (reverzná osmóza)
Táto špeciálna metóda úpravy slanej vody spočíva v odlučovaní rozpustených minerálnych látok a solí z morskej, sladkej, brakickej a zasolenej vody a v jej premene na sladkú vodu určenú najmä do domácností, na zavlažovanie alebo na priemyselné použitie.

Argumenty za
V regiónoch vyznačujúcich sa suchom je odsoľovanie spoľahlivým spôsobom získavania vody, ktorý nie je ovplyvnený kolísaním dažďových zrážok. Zabezpečenie dostatočného a spoľahlivého zásobovania vodou zároveň stimuluje celkový ekonomický rozvoj. 

Argumenty proti
Stanice na odsoľovanie vody vyžadujú značné množstvo energie. Ak táto energia pochádza zo spaľovania fosílnych palív, znamená to zvyšovanie emisií skleníkových plynov.

Ďalšie rozličné intenzívne negatívne vplyvy na životné prostredie sa v závislosti od miestnych podmienok prejavia na vodonosnej vrstve a prímorskom prostredí v dôsledku nakladania s koncentrovanou soľankou, procesov úpravy vody a činností spojených s údržbou stanice a prevádzkovou hlučnosťou. 

Ako to vyzerá v praxi
V Európe sa už niekoľko krajín zameralo na technológie získavania sladkej vody odsoľovaním morskej vody. Ide predovšetkým o južné oblasti viac postihnuté nedostatkom vody. Španielsko disponuje najväčšou odsoľovacou kapacitou v EÚ – nachádza sa tu viac ako 700 prevádzkovaných odsoľovacích staníc a výstavba 20 nových staníc sa chystá. Za Španielskom nasleduje Taliansko a Cyprus. Malta pokryje viac ako 45 % svojej celkovej potreby odsolenou vodou.
–>–>
Opakované využitie odpadových vôd
Opakované využívanie odpadových vôd môže byť cenným zdrojom vody v oblastiach, kde je jej množstvo obmedzené. Existujú dva druhy opakovaného využitia odpadových vôd:

• Priame opätovné využitie odpadovej vody spočíva v čerpaní vyčistenej odpadovej vody, ktorá nebola vypustená z čističky do prírodného recipientu (vodný tok, jazero, zásobáreň spodnej vody), do vodovodného systému. 
• Nepriame opätovné využitie odpadovej vody spočíva v zmiešavaní vyčistenej odpadovej vody s vodou z iného zdroja pred jej opätovným využitím. Zmiešavanie prichádza do úvahy napríklad vtedy, keď je spodná voda príliš zasolená a možno ju vylepšiť pridaním vyčistenej odpadovej vody.

Argumenty za 
Opätovné využívanie odpadovej vody znižuje požiadavky na zdroje sladkej vody, ale môže aj zredukovať znečistenie riek a spodnej vody živinami.

Túto technológiu možno aplikovať prakticky v akejkoľvek lokalite a využívať v širokej škále vodohospodárskych aplikácií v poľnohospodárstve, priemysle, rekreačnej oblasti a v domácnostiach.

Argumenty proti
Opätovné využívanie odpadovej vody vyžaduje prísnu kontrolu kvality z dôvodu minimalizácie rizika zamorenia životného prostredia a ohrozenia zdravia obyvateľstva infekčnými chorobami, ktoré sa šíria vodou. 

Dá sa očakávať nesúhlas širokej verejnosti alebo špecifických skupín s konzumáciou produktov spojených s opätovným využívaním odpadovej vody – tzv. faktor fuj. 

Ako to vyzerá v praxi
V Európe má technológia používania recyklovanej odpadovej vody najväčšiu podporu v Španielsku, kde sa každoročne využije viac ako 500 mil. m3 recyklovanej odpadovej vody. V Taliansku predstavuje toto číslo viac ako 250 mil. m3 za rok, čo je oveľa viac ako v krajinách porovnateľnej veľkosti (Nemecko, Francúzsko či Spojené kráľovstvo).

Zachytávanie dažďovej vody
Zachytávanie, odvádzanie a akumulácia dažďovej vody z určitej oblasti, najmä zo striech alebo z iného vyspádovaného povrchu, sa stretáva s čoraz väčším záujmom. Táto voda je určená na okamžité alebo budúce použitie. Ide o technológiu, ktorá umožňuje zásobovanie domácností a priemyslu potrebnou vodou.

Argumenty za
Znižujú sa náklady na vodu, ktoré musia znášať domácnosti alebo priemysel za dodávku vody z vodovodnej siete. Zároveň sa teda znižujú aj nároky na dodávku vody z vodovodnej siete. Menej prívalových dažďov v mestách (s miernejšími následkami) prináša menšie množstvo kontaminujúcich látok splachovaných do povrchových vôd, ktoré vyrovnávajú nízku hladinu spodnej vody. 

Argumenty proti
Ľudia majú obavy z nedostatočnej kvality vody a zo zdravotných rizík, ktoré z toho pramenia. Vyžadujú sa vysoké investičné náklady na relatívne veľké akumulačné nádrže pri nízkej miere dažďových zrážok.

Ako to vyzerá v praxi
Zachytávanie dažďovej vody sa využíva v celej Európe. Národná legislatíva v Belgicku napríklad vyžaduje, aby boli všetky nové stavby vybavené systémami na zachytávanie dažďovej vody na splachovanie toaliet a na vonkajšie použitie. Znižujú sa tak požiadavky na množstvo upravenej vody a rozširuje sa infraštruktúra na zásobovanie vodou. Zároveň sa eliminuje preťažovanie systémov na nakladanie s vodou z prívalových dažďov. V Nemecku sa ročne nainštaluje viac ako 500 000 systémov zachytávania dažďovej vody a predá sa ich 50 000.

Vyrovnávanie hladiny spodnej vody
Vyrovnávanie hladiny spodnej vody je hydrologický proces, pri ktorom sa voda dostáva presakovaním z povrchu terénu na úroveň hladiny spodnej vody a udržiava tak jej konštantný stav. Vyrovnávanie hladiny spodnej vody sa deje prirodzene, t. j. v rámci kolobehu vody v prírode a v dôsledku ľudskej činnosti, keď sa napríklad dažďová voda, povrchová voda alebo opakovane používaná voda odvádzajú pod povrch terénu. 

Argumenty za
Znižuje sa riziko prečerpania existujúcich vodonosných vrstiev a prieniku morskej vody do vodonosných vrstiev v lokalitách na morskom pobreží alebo blízko neho. Túto technológiu možno uplatniť prakticky v akejkoľvek lokalite a využívať v širokej škále vodohospodárskych aplikácií v poľnohospodárstve, priemysle, rekreačnej oblasti a v domácnostiach. 

Argumenty proti
Keďže voda, ktorou sa vyrovnáva hladina spodnej vody, je niekedy vyčistená odpadová vodu, vyžaduje tento spôsob prísnu kontrolu kvality na minimalizáciu rizika zamorenia životného prostredia a ohrozenia zdravia obyvateľstva.

Dá sa očakávať nesúhlas širokej verejnosti alebo špecifických skupín s konzumáciou produktov spojených s opätovným využívaním odpadovej vody – opäť tzv. faktor fuj.

Jeden príklad za všetky – lídrom je Belgicko Prísnejšie normy na efektívne využívanie vody nútia domácnosti, ako aj vlastníkov komerčných a priemyselných objektov, aby prehodnotili svoje správanie v oblasti hospodárenia s vodou. Výsledkom je, že v súčasnosti sa v Belgicku zavádzajú veľkokapacitné systémy na zachytávanie dažďovej vody. Koncepcia zachytávania dažďovej vody a jej akumulácia na neskoršie použitie je teraz záväzná pre všetky nové budovy vo Flámsku a stretáva sa s rastúcim záujmom vo Valónsku a v oblasti Bruselu, kde táto prax po zavedení spoľahlivých vodovodných systémov zväčša zanikla. Neustále rastúci dopyt po vode a následné negatívne vplyvy na miestne životné prostredie viedli k zvýšeniu ceny vody. To zvýšilo dopyt po systémoch recyklácie dažďovej vody – opakovala sa tak situácia, ktorá už skôr nastala v Nemecku. V domácnostiach tvorí používanie dažďovej vody 50 % celkovej spotreby vody a v komerčných budovách, kde sa kombinuje veľká kapacita striech s vysokou spotrebou úžitkovej vody, môže byť tento podiel viac ako 80 %. Týmito úspornými opatreniami sa šetrí energiou potrebnou na prečerpávanie vody vo vodovodnej sieti, ktorá činí odhadom 5,5 kWh na 1 m3. Celkovo sa úspora vody v projektoch komerčných budov prejaví priaznivo tak na životnom prostredí, ako aj vo finančnej oblasti.

Ako to vyzerá v praxi
V ostatných rokoch sa v Európe a vo svete zvýšil počet systémov určených na doplnenie hladiny spodnej vody a využívanie recyklovanej vody. Impulzom bol najmä rastúci dopyt po vode na uspokojenie potrieb poľnohospodárstva, priemyslu, ekológie a obcí. V južnej Európe je rozširovanie týchto vodohospodárskych systémov dané najmä potrebami poľnohospodárstva a obcí, zatiaľ čo v severnej Európe sa systémy na doplnenie spodnej vody nachádzajú najmä v husto osídlených oblastiach (napríklad Nemecko a Holandsko), kde sa spodná voda používa v domácnostiach.

Šetrenie je nevyhnutné – čaká aj Európu
Je zrejmé, že Európa plytvá vodou. Žije tu 13 % všetkých obyvateľov Zeme a nachádza sa tu aj 8 % svetovej zásoby vody. Až 97 % Európanov má zabezpečený prívod vody a rovnaké percento obyvateľov je pripojené na kanalizačnú sieť.

Aj keď sa Európa vo všeobecnosti považuje za svetadiel s dostatočnými vodnými zdrojmi, nedostatok vody sa stáva čoraz častejším fenoménom a odborníci tu predpovedajú ďalšie zhoršovanie vodohospodárskej situácie – najmä ak sa teploty budú naďalej zvyšovať. Voda už nie je problémom len niekoľkých regiónov, ale v súčasnosti sa dotýka všetkých 500 miliónov Európanov.

Oblasti Európy postihnuté nedostatkom vody
Južná Európa, najmä Cyprus, Francúzsko, Taliansko, Portugalsko a Španielsko, už celé desaťročia trpia krutými obdobiami sucha. Za ostatných päť rokov sa však problém nedostatku vody rozšíril už aj na krajiny severnej Európy.

Podľa výročnej správy Európskej komisie z roku 2007 vykazuje nedostatok vody 33 riečnych povodí Európy, na ktorých území sídli celkovo 82 miliónov ľudí, čiže 16,5 % celkovej populácie EÚ. Väčšina z nich sa nachádza v južnej Európe, kde sa sucho rieši intenzívnym spôsobom zavlažovania; iné pomery panujú v Anglicku, Belgicku, Holandsku, Dánsku alebo na Slovensku, predovšetkým v okolí husto zaľudnených mestských sídel.

Hrozby pre zásobovanie vodou v Európe
Poľnohospodárstvo
Poľnohospodárstvo predstavuje veľkú záťaž pre vodné zdroje Európy. V južnej Európe sa práve poľnohospodárstvo podieľa až na 80 % celkového odoberaného množstva vody, pričom odberné špičky sú tu zvyčajne v letných mesiacoch, keď sú zásoby vody najnižšie. V dôsledku toho sa zvyšuje pravdepodobnosť dramatického nedostatku vody v lete a z toho vyplýva znížená kvalita vody z dôvodu slabšieho zriedenia znečisťujúcich látok.

Zmena klímy
Zvyšujúce sa teploty postihujú alpskú klímu, čo predstavuje skutočnú hrozbu, keďže Alpy hrajú rozhodujúcu úlohu v zásobovaní svetadielu vodou. Podľa záverov medzivládnej konferencie o zmenách klímy sa bude nedostatok vody čoskoro týkať 1,1 až 3,2 miliardy ľudí na svete.

Zlé hospodárenie s vodnými zdrojmi
Cenová politika v oblasti zásobovania vodou vo všeobecnosti neodzrkadľuje citlivú stránku vodných zdrojov. Len zriedka sa uplatňuje princíp, že platí spotrebiteľ, a tento rozpor je príčinou zlého hospodárenia s vodnými zdrojmi.

Unikanie vody
Mnohé vodovodné siete v Európe sú zastarané a značne opotrebované. Niektoré potrubia sú staré až 150 rokov a už nemôžu uniesť požadovaný tlak. V dôsledku toho dochádza až k 70-percentným stratám pitnej vody, ktorá sa pre netesnosti potrubia nikdy nedostane ku koncovým spotrebiteľom.

Potenciál úspor
Podľa odhadov štúdie EÚ by sa efektívnosť hospodárenia s vodou dala zlepšiť až o približne 40 % výlučne technologickými inováciami a ďalšie úspory možno dosiahnuť zmenou správania ľudí k vode alebo zmenou výrobných procesov.

Jedna zo štúdií predpokladá, že ak sa zachová súčasný scenár nárokov na vodné zdroje, spotreba vody v domácnostiach, priemysle a poľnohospodárstve sa do roku 2030 zvýši o 16 %. V opačnom prípade by sa zavedením úsporných technológií a nových koncepcií zavlažovania v sektoroch priemyslu a poľnohospodárstva mohlo dosiahnuť zníženie nárokov na vodu až o 43 % a účinné opatrenia smerujúce k efektívnemu využívaniu vody by mohli znížiť plytvanie vodou až o jednu tretinu.

Veľký potenciál majú výškové budovy
V súvislosti s koncepciou trvalo udržateľného rozvoja sa v ostatných rokoch venuje mimoriadna pozornosť výškovým budovám. Ekonomické a ekologické výhody, ktoré prináša táto koncepcia, sú v rámci veľkokapacitných budov nesmierne a predstavujú jednu z kľúčových oblastí, na ktoré sa treba pri ochrane vody zamerať. 

Najvýznamnejšie spôsoby na zabezpečenie trvalo udržateľného rozvoja v rámci výškových budov sú:

•  filtrácia a čistenie splaškovej vody priamo na mieste,
• zachytávanie dažďovej vody prostredníctvom strešných záhrad a nádrží,
•   vymedzenie systémov a armatúr, ktoré šetria vodou (napríklad ohrievače vody bez nádrže, toalety s úsporným splachovaním),
• aplikácia moderných závesných stenových systémov, ktoré smerujú zrážkovú vodu do akumulačných nádrží,   
• používanie závesných stien na zachytávanie kondenzovanej vodnej pary v oblastiach so suchým podnebím,
• miestne čistenie odpadovej vody, 
• recyklácia pitnej vody,
• zvyšovanie počtu zón mechanickej úpravy vody a používanie čerpadiel s nižšou dopravnou výškou,
• používanie geotermálneho vykurovania a chladenia s cieľom zachovať iné zdroje energie a recyklácia vody na riadenie klímy späť do zeme alebo do nádrží.

Príklad realizácie budovy súdu v Antverpách
Budovu navrhol svetoznámy architekt Richard Rogers. Jej najpôsobivejším prvkom je nepochybne strecha, ktorá je ozajstným sochárskym dielom.

Čerpadlá a rozvodný systém vody sú navrhnuté tak, aby sa dosahovala maximálna úspora pitnej vody v objekte. Vnútro budovy je vybavené zariadeniami, ktoré vyhovujú všetkým požiadavkám na čerpanie v rámci systémov vykurovania, ventilácie a klimatizácie, odvádzania odpadových vôd, zvyšovania tlaku a požiarneho zabezpečenia. V budove sú aj dva systémy na využívanie dažďovej vody, ktoré obsluhujú obe jej strany.

Systém zachytávania dažďovej vody
Každý systém zachytávania dažďovej vody má päť hlavných a veľmi odlišných podsystémov: na zachytávanie, prečerpávanie, akumuláciu, rozvod a núdzový prívod vody z vodovodnej siete v prípade nedostatočného množstva dažďovej vody.

Podsystém prečerpávania a akumulácie
Strecha súdnej budovy v Antverpách má podobu plachiet, takže vlastne celá slúži ako systém na zachytávanie dažďovej vody. Dažďová voda dopadajúca na takúto strechu sa odvádza na zberné miesto, kde sa filtrom zachytia akékoľvek pevné nečistoty ešte pred privedením vody do akumulačnej nádrže. Tieto podzemné nádrže vytvárajú systém akumulácie.

Rozvodná sústava
Od tohto miesta sa svojej úlohy ujímajú čerpadlá, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou takmer všetkých systémov na zachytávanie dažďovej vody. V obytných domoch musí čerpadlo dažďovej vody odčerpávať dažďovú vodu z nádrže a dopravovať ju až na určené odberné miesto. V komerčných budovách však dodáva čerpadlo (umiestnené v nádrži na dažďovú vodu) vodu do vnútornej prerušovacej nádrže. Vertikálne viacstupňové čerpadlo v kompletnom nekorodujúcom vyhotovení s veľmi nízkou hodnotou NPSH (CRI 10-2) čerpá vodu z podzemnej akumulačnej nádrže dažďovej vody a dopravuje ju do vnútornej prerušovacej nádrže (20 000 litrov) vnútri budovy. Z prerušovacej nádrže odoberá dažďovú vodu tlaková stanica s otáčkovo regulovanými čerpadlami (Hydro Multi-E 3 CRIE 5 – 10) a dodáva ju pod tlakom na všetky odberné miesta vody na nepitné účely.

Záložný systém
V obdobiach bez dažďa a následným nedostatočným množstvom dažďovej vody v podzemnej akumulačnej nádrži nie je čerpadlo v prevádzke. Do vnútornej nádrže sa bude privádzať voda z verejnej vodovodnej siete až do chvíle, kým hladina v podzemnej nádrži dažďovej vody nedosiahne opäť určitú úroveň.

Systém v súdnej budove je navrhnutý tak, aby slúžil niekoľko týždňov bez dažďa, bez potreby prívodu vody z vodovodnej siete. Jeho jasnými výhodami sú pozitívne vplyvy na financie (dažďová voda je zadarmo) a životné prostredie (znížená spotreba pitnej vody a redukcia následkov prívalových dažďov).

(sf)
Článok vznikol z podkladov spoločnosti Grundfos

Foto: Grundfos BLUEPRINT

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.