Recyklace šedých vod a systémy pro jejich využití

Žijeme ve vyspělém a civilizovaném světě s dostupnými technologiemi a je důležité, abychom se chovali odpovědně, především jde-li o zdroje nutné k životu. Jednou z možností, jak uspořit pitnou vodu, je recyklace použité vody. Zajímavou a realizovatelnou aplikací této myšlenky je recyklace šedých vod v rodinných domech.

V článku se budeme snažit vysvětlit základní pojmy týkající se recyklace šedých vod, tedy jak vše funguje, možnosti a výhody použitých aplikací atp.

Co je šedá voda?

Šedá voda dostala svoje pojmenování podle nezaměnitelného zbarvení a zahrnuje splaškové odpadní vody neobsahující fekálie a moč, které odtékají z umyvadel, praček, van, sprch, dřezů apod. [2, 3]. Šedá voda je odpadní voda z domácností a dalších rezidenčních budov mimo průmyslu, která neobsahuje moč ani fekálie. Jde o odpadní vodu, která pochází z umyvadel, sprch, van, praček, myček na nádobí a kuchyňských dřezů.

Přesnou definici všech typů odpadních vod definují normy ČSN 75 6760 nebo ČSN EN 12056-1 a také Zákon č. 254/2001 Sb.

Definice jednotlivých typů vod:

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

• Černá voda - Je veškerá odpadní voda z domácnosti včetně vody z WC obsahující moč a výkaly.
• Hnědá voda - Část černé odpadní vody obsahující fekálie.
• Žlutá voda - Část černé odpadní vody obsahující moč.
• Šedá voda - Část černé odpadní vody pocházející z koupelen, praček a kuchyní.
• Světle šedá voda - Odpadní voda z umyvadel, sprch, van a praček. Vhodná pro recyklaci.
• Tmavě šedá voda - Odpadní voda z kuchyňských dřezů a myček nádobí. Nevhodná pro recyklaci.
• Bílá voda - Vzniká z šedé vody po přečištění a hygienizaci. Bílá voda je využitelná pro provozní účely v domácnosti.
• Dešťová voda - Je voda sesbíraná z odvodňovaných střešních ploch.

Šedá voda je stejným zdrojem vody, jako jsou v případě podzemní vody studny, nebo v případě povrchové vody nádrže apod. Šedá voda však pochází zevnitř budov - téměř veškeré množství pochází ze sprch a prádelen. tělocvičny, sportovní areály, wellness centra, plavecké areály apod.

Šedou vodu nelze považovat a zaměňovat za dešťovou vodu, i když i tu lze uvnitř budovy využít. Rozdíl spočívá v tom, že šedá voda vzniká uvnitř budovy, zatímco dešťová voda pochází zvenčí. V tomto dochází k častým omylům.

Šedé vody se také liší od tzv. černých vod - na rozdíl od nich šedé vody obsahují méně koliformních bakterií pocházejících z lidského trávicího traktu a mají nižší organické zatížení (vyjádřeno parametrem BSK5). Voda z kuchyní je někde na pomezí - díky zbytkům potravin apod., a tedy vyššímu BSK5, bývají někdy tyto vody klasifikovány jako tzv. černé.

Možnosti využití šedé vody

Pokud v domácnosti dokážeme od veškeré vypouštěné odpadní vody (tzv. černá voda) separovat šedou odpadní vodu, nabízí se možnost tuto vodu recyklovat. Z šedé odpadní vody po přečištění vzniká tzv. bílá voda. Na opakované využití se hodí odpadní voda použitá na tělesnou hygienu, tedy z koupelen a případně i z praní prádla. Odpadní voda z pračky může obsahovat vyšší podíl chemického znečištění a vlákna. Odpadní voda z kuchyní obsahuje značné biologické znečištění, tuky, koloidní a plovoucí látky, které způsobují komplikace při úpravě této vody.

Šedá voda (po přečištění bílá voda) může být znovu využita pro většinu užitkových účelů v domácnosti - na mytí podlah, mytí auta nebo na splachování WC. V domácnostech bývá průměrná denní spotřeba vody v koupelnách v rovnováze se spotřebou vody na splachování WC. Využití šedé vody pro zavlažování zahrady také přichází do úvahy, avšak tento způsob recyklace šedé vody podléhá povolení vodoprávním úřadem. Šedá voda může být zachycována v podzemní nádrži a zpracována podobným způsobem, jako dešťová voda.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Recyklovanou šedou vodu (zejména z koupele) je možné po úpravě využívat jako vodu provozní (tzv. bílá voda) např. pro splachování záchodů, pisoárů a zalévání zahrad.

Stejně jako jakýkoli jiný zdroj vody, i šedá voda může být čištěna v takovém rozsahu, aby vyhovovala požadovanému konečnému využití. Např. pro závlahu zahrady by bylo možné používat i surovou šedou vodu, avšak pouze v případě, že by byla využita velmi rychle (tj. dle mnohých předpisů do 24 hodin od zachycení). Organické zatížení rostlinám neškodí, naopak jim může dodávat živiny.

Šedou vodu je třeba upravovat, pokud ji chceme využívat pro splachování toalet, praní nebo úklid vč. mytí aut. Existuje celá řada technologií, díky kterým lze šedou vodu upravit tak, aby byla bezpečně použitelná pro zmíněné varianty koncového využití.

Recyklace tepelné energie

Recyklovat můžeme nejen samotnou šedou vodu, ale také její tepelnou energii. Odpadní voda použitá v domácnosti na koupání nebo sprchování může průchodem přes výměník tepla sloužit jako předehřev nově natékající teplé vodě. Na využití tepla z odpadní vody můžete získat až 50 000 Kč dotaci z programu Nová zelená úsporám.

Znečištění šedé vody a jeho složky

Šedá voda obsahuje nerozpuštěné látky v pevné nebo kapalné podobě, které se projevují tvorbou emulzí a povlaků. Nerozpuštěné látky mohou být lehčí než voda, pak způsobují povlak plovoucí na hladině, který může zamezovat přívodu kyslíku do vody. Příkladem plovoucích látek jsou tuky nebo pyl. Znečištění těžší než voda klesá ke dnu retenční nádrže, může se jednat například o písek. Látky o podobné hustotě jako voda tvoří zákal, který se může či nemusí usazovat (sedimentovat). Znečištění, které je rozpuštěné ve vodě nelze odstranit sedimentací. Tyto látky mají vliv na kvalitativní parametry vody, můžou způsobovat zápach či její vyšší kyselost. Rozpuštěné látky při svém rozkladu mohou z vody odebírat kyslík.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Z hlediska původu znečištění můžeme látky rozdělit na:

• Organické, což jsou složitější sloučeniny na bázi uhlíku (sacharidy, tuky, alkaloidy, uhlovodíky, vitamíny, antibiotika).
• Anorganické, což jsou látky složené z molekul na bázi kovů nebo jednoduché oxidy uhlíku.

Podle rozložitelnosti látek rozlišujeme znečištění:

• Biologicky rozložitelné (hnojiva, živiny, zbytky potravin, papír, oleje, detergenty).
• Biologicky nerozložitelné (intertní látky jako písek, jíl, uhelné odpady, plasty, těžké kovy, kyseliny, zásady, organofosfáty).

U biodegradability měříme stupeň rozkladu a jeho rychlost, sledujeme v čase poměry biochemické (BSK5) a chemické spotřeby kyslíku (CHSKCr).

Úprava šedé vody a vznik bílé vody

Šedou vodu kvůli jejímu znečištění nelze v domácnosti využívat ihned po jejím zachycení v retenční nádrži. Bílá voda je jiné označení pro užitkovou (provozní) vodu. Bílá voda vzniká přečištěním určité části tzv. šedé vody z domácností, ubytoven nebo hotelů. Z šedé vody se na přečištění na bílou vodu hodí odpady z koupelen a praček.

Nepotřebujeme z odpadní šedé vody vyrábět pitnou vodu, výroba bílé vody je proto poměrně jednoduchá a efektivní. Je založena na biologických aerobních procesech odbourání nečistot a několika stupních mechanické filtrace v biofiltru.

Biofiltr

Biologickým filtrem prochází voda při nátoku šedé vody z domácnosti před vstupem do retenční nádrže. Zde proběhne hrubé čištění od pevných a plovoucích nečistot. Voda je z podzemní retenční nádrže kalovým čerpadlem pravidelně pumpována do horní komory biofiltru, kde se okysličuje na drážkovém rozprašovači. Následně padá na horní komoru, která je rozdělená na dvě samostatné části. Větší část je naplněna dřevěnou štěpkou, která funguje jako nosič biofilmu - kolonie mikroorganismů, které vodu čistí tím, že si z ní berou živiny pro svůj růst. V horní komoře je také druhá, menší část naplněná drceným vápencem. Z horní komory padá voda do spodní komory na plovoucí dřevěné uhlí, které funguje jako aktivní adsorpční filtr. Dřevěné uhlí (obdoba aktivního uhlí) má pórovitý povrch s miliardami mikro-komor, které svém povrchu zachytávají molekuly chemických látek ve vodě rozpuštěných.

Filtrace a dezinfekce

U recyklace šedé vody je nezbytná výstupní filtrace vody pomocí kartušového filtru a její následná dezinfekce, kterou nejsnáze zajistíme pomocí průchodu upravené vody UV-C lampou. Jako indikátor mikrobiologické kvality vody se používá skupina bakterií Escherichia coli (E.Coli). E.coli patří do skupiny termotolerantních koliformních bakterií. Jedná se o typ mikroorganismu, který roste ve střevě teplokrevných živočichů (včetně lidí). Výskyt E. Coli v šedé vodě naznačuje riziko přítomnosti patogenů, a tedy riziko nákazy nebo infekce při kontaktu s vodou.

Pokud bychom skladovali nijak neupravenou šedou vodu, stane se zdrojem nepříjemného zápachu a bude živnou půdou pro množení mikroorganismů. Koliformní bakterie se během prvních 24 až 48 hodin skladování množí 10krát až 100krát. Tento problém řeší právě biofiltr, protože přes něj celé množství uskladněné vody upravujeme ve 24hodinových intervalech.

Dezinfekce pomocí UV-C lampy je maximálně ekologická, protože díky ní nemusíte do vody přisypávat žádnou jedovatou chemii. Záření nezanechává ve vodě žádné stopy ani kontaminaci. Vysokoenergetické UVC záření vyvolává v buňkách fotochemickou reakci.

Realizace systému recyklace šedé vody

Pro recyklaci šedé vody v domácnosti nebo v ubytovacím zařízení je klíčem oddělení zdrojů světle šedé odpadní vody do samostatného odpadního potrubí. Potřebujeme do retenční nádrže svést vodu přicházející od odpadů umyvadel, sprchových koutů a van v koupelnách. Můžeme recyklovat odpadní vodu z automatických praček. Potřebujeme také samostatné oddělené vedení bílé vody (přečištěné šedé vody) směrem od nádrže k WC, které touto vodou budeme splachovat. Šedá resp.

Potřeba samostatných rozvodů šedé i bílé vody znamená určité technické a stavební požadavky, které je možné poměrně snadno a efektivně splnit u novostaveb. U splachování WC nesmíme zapomenout na to, že voda v retenční nádrži nesmí nikdy klesnout pod určitou hranici. Jinak by mohlo docházet k situacím, kdy nebudete mít v domě čím splachovat. Pokud chcete využívat šedou vodu a zároveň dešťovou vodu, pak pro každý typ vody byste měli mít oddělenou nádrž. To celkové řešení pochopitelně prodraží. Uskladněnou šedou vodu je třeba upravovat každodenní cirkulací přes biofiltr. Sestava je tedy dražší o biofiltr a provozní náklady vyšší o elektřinu na chod čerpadla (cca 0,15 Kč/m³/den).

Úspěch projektu vychází z dobré přípravy z přesně navrženého a spočítaného prováděcího projektu. Množství vypouštěné šedé vody (z koupelny či praní prádla) přímo závisí na počtu osob trvale žijících v domácnosti. Šedá voda má velkou výhodu v tom, že je spolehlivějším zdrojem vody, než dešťová voda.

Dotace na systémy recyklace šedé vody

Na pořízení recyklačního systému na šedou vodu můžete získat dotaci z programu Nová zelená úsporám, část Dešťovka. Dotace rentabilitu vaší investice zásadním způsobem vylepší.

Výše dotací:

• Majitelé rodinných domů mohou získat paušálně 60 tis. Kč na systém recyklace pouze šedé vody a až 105 tis. Kč na společnou recyklaci šedé a dešťové vody (70 tis.
• Majitelé bytových domů mohou získat 70 tis. Kč a 3 500 Kč za každou připojenou jednotku na systém recyklace šedé vody a 90 tis.

Ekonomické aspekty recyklace šedé vody

Systémy na recyklaci šedé vody jsou komplikovanější a technicky náročnější, než zpracování dešťové vody. Z toho plyne i jejich vyšší pořizovací cena. Vyšší pořizovací náklady zhoršují rentabilitu investice. Díky recyklaci šedé vody na splachování WC eventuálně na zavlažování ušetříte náklady na nákup pitné vody z vodovodního řadu. Další úspory dosáhnete tím, že snížíte množství vypouštěného odpadu a ušetříte tak na stočném. Na straně nákladů stojí cena elektřiny spotřebované na pravidelné přečerpávání šedé vody přes biofiltr.

Je třeba bez zastírání uvést, že prostá finanční návratnost řešení na využití šedé vody je diskutabilní. To je dáno hlavně relativně nízkou cenou, za kterou dnes nakupujeme pitnou vodu a vysokými pořizovacími a provozními náklady celého systému. Situace se však může radikálně změnit, pokud by pitné vody byl dočasný či trvalý nedostatek a její cena by šla prudce nahoru.

Splachování WC pomocí recyklované vody má velký smysl u novostaveb, kde je získání dotace podmíněna právě tím, že se voda musí využívat na splachování všech WC v domě.

Legislativa a budoucí trendy

V některých oblastech se stává recyklace šedé vody závazným požadavkem při výstavbě nových budov o určité velikosti. Lze očekávat, že se časem tento trend rozšíří i do oblastí, které jsou náchylné k nedostatku pitné vody, nebo by nedostatečná kapacita ČOV bránila ekonomickému růstu.

Česká legislativa bohužel zatím dostatečně nepodporuje využití šedých vod, ale díky lidem a firmám jako ASIO vznikla celá řada zajímavých projektů, na kterých se dá stavět a realizovaných projektů každým rokem přibývá.

V České republice podrobnější předpis pro využití šedých vod chybí. Prozatím lze využít zahraničních předpisů, např. britskou normu BS 8525-1, kde jsou vedle technických požadavků uvedeny i požadavky na ukazatele jakosti provozní (bílé) vody týkající se zdravotních rizik.

Recyklace šedé vody může snížit poptávku po vnějším zásobování vodou dokonce i o více než 40 %, což je opravdu vysoké číslo, zvlášť když uvážíme, že tímto množstvím vody lze výrazně snížit a zmírnit nedostatek vody např. v suchem postižených oblastech.

Technologie čištění šedé vody

V dnešní době již existuje široká nabídka technologií, které jsou schopny upravit šedé vody. Při jejich správném použití může všechno fungovat skvěle. Jako u většiny věcí, tak i u různých typů čištění je důležité znát jak výhody, tak i omezení jednotlivých variant, abychom se ujistili, že jsme pro danou aplikaci vybrali tu nejlepší a nejoptimálnější technologii.

Šedá voda, která má být používána uvnitř budovy a nezpůsobovat v průběhu času problémy, musí být ošetřena tak, aby v ní nedocházelo k znatelnému biologickému růstu. V USA je jedním z měřítek, zda systém bez problémů dosáhne požadovaného stupně čištění, certifikace podle normy NSF 350. NLcelk. Ve vodě upravené na požadovanou úroveň kvality nebude docházet k opětovnému růstu bakterií, které by jinak mohly způsobovat problémy ve vodovodním potrubí nebo vytvářet zdravotní rizika. Norma NSF 350 navíc požaduje, aby průměrných hodnot bylo dosaženo v průběhu 26 týdnů (6 měsíců) provozu, přičemž v té době není povolen žádný lidský zásah (tj. údržba). Dosažení certifikace je tedy mj. zárukou provozní spolehlivosti. Splnění požadované kvality vody při zkoušce trvající 6 měsíců je něco naprosto odlišného od krátkodobého testování. Vysoká provozní spolehlivost je přesně to, co ocení např. správci budov, kteří i tak mají spoustu práce s jinými zařízeními, která vyžadují pravidelnou (např.

Základní typy čištění šedé vody:

1. Přímé použití - spočívá v tom, že se nahromaděná šedá voda využívá téměř okamžitě. Proto je takové použití velmi ojedinělé např. u větších komerčních aplikací. Lze ho však mnohdy využít u rodinných domů, např. pro závlahu rostlin (v USA tuto techniku označují jako Laundry-to-landscape, tj. Místní předpisy mohou na tento typ využití nahlížet různě, a to právě z důvodu relativně vysoké BSK a E. Coli.
2. Filtrace - existuje mnoho systémů, které využívají filtrace sedimentu pouze v těch aplikacích, kde je voda spotřebována v rámci 24 hodin. Běžně se využívají tkaninové filtry, někdy kombinované s filtry s různými náplněmi. Hrubost filtrů může být různá, od 100 do 5 mikronů, což se projeví jak na kvalitě vyčištěné vody, tak na četnosti údržby filtru. Volíme tedy mezi kvalitnější vodou za cenu nutnosti časté údržby a nižší kvalitou vody s nižšími požadavky na údržbu filtru. Hlavní využití těchto systémů spočívá opět ve venkovním zavlažování.
3. Filtrace a desinfekce - některé systémy využívají ke snížení množství bakterií přidání desinfekce. Nejčastěji se k tomuto účelu využívá chlor, ozon nebo kombinace obojího. Po chloru i ozonu zůstávají ve vodě residua, která pomáhají zabránit nárůstu biofilmu v potrubí. Pokud není voda skladována příliš dlouho, nebývá problém s množstvím bakterií ve vodě. Pokud se pravidelně provádí údržba a kontrola systému, výstražná zařízení jsou na svém místě a plně funkční, lze tyto systémy využít i pro vnitřní instalaci rozvodů, např. Jen je třeba dávat pozor na úroveň BSK, aby v případě dlouhodobého výkyvu nedocházelo k biologickému nárůstu v potrubí.
4. Biologické čistění s filtrací - nejběžnějším procesem v této kategorii je membránový bioreaktor (MBR). Také lze do procesu čistění zapojit desinfekci, ale není to nutné vždy. Ať už s nebo bez dodatečné desinfekce, tyto procesy obvykle bez potíží splňují normy týkající se kvality vyčištěné vody. MBR proces se skládá z biologického stupně využívajícího aerace, který výrazně snižuje BSK, následně voda prochází membránovou filtrací o velikosti pórů 0,2 mikronů nebo menší. Vzhledem k tomu, že velikost 0,2 mikronů je menší než velikost bakterií, je tento proces výhodný právě z hlediska výrazného snížení počtu bakterií ve vyčištěné vodě. Prakticky tedy nehrozí, jako např.

MBR technologie je nenáročná na údržbu a vyžaduje menší kontrolu než ostatní systémy.

Kvalita vyčištěné šedé vody

Níže uvedená tabulka ukazuje, že v souvislosti s E. Coli a BSK se kvalita zpracované šedé vody blíží spíše vodě pitné, než šedé. Ve skutečnosti bylo prokázáno, že kvalitně vyčištěnou vodu lze bez znatelného zhoršení kvality skladovat po dobu až několika týdnů.

Poznámky ke srovnání rekreační vody a ošetřené šedé vody nebo dešťové vody:

1. Jak vyčištěné šedé, tak surová dešťová voda vykazují z hlediska přítomnosti E. Coli nižší hodnoty než rekreační voda, která jde dle EPA bezpečná pro plavání. To znamená, že by mělo být možné tyto vody použít prakticky pro jakékoli účely, kde není vyloženě nutná pitná voda, tj. např.
2. Surová dešťová voda i bez čištění splňuje NSF normu pro kvalitu vody pro trvalá sídla. To znamená, že dešťová voda by pro použití uvnitř budov neměla vyžadovat jakoukoli další úpravu, stejně tak pro dlouhodobé skladování, a že tedy může být desinfekce pomocí UV nebo chlorování plýtvání penězi.
3. Šedá voda vyčištěná pomocí MBR technologie dosahuje v parametrech E. Coli a BSK5 hodnot blížících se dle standardů EPA pitné vodě.

Čištění vody pomocí MBR technologie má vyšší pořizovací náklady než ostatní metody čistění, ale je pravdou, že v současné době jsou již vyvíjeny některé další varianty, které budou cenově více konkurenceschopné.

Jak se šíří povědomí o šedých vodách a možnostech jejich použití, mění se (pomalu) i předpisy tak, aby reflektovaly požadavky na kvalitu vody a nakonec i potřeby koncového využití. Představa jednoduchého zachycení, filtrace a využití do 24 hodin pro zavlažování dává stejný smysl jako využití šedé vody uvnitř budov (dle normy NSF 350). V některých oblastech se již dokonce stává recyklace šedé vody závazným požadavkem při výstavbě nových budov o určité velikosti. Lze očekávat, že se časem tento trend rozšíří i do oblastí, které jsou náchylné k nedostatku vody, kde by mohlo váznout zásobování pitnou vodou nebo tam, kde by např.

Je naší profesionální povinností nabízet bezpečné, spolehlivé a cenově efektivní systémy, kterým budou lidé důvěřovat a rozumět. Stejně tak je třeba neustrnout ve vývoji a neustále inovovat výrobky tak, aby co nejvíce vyhovovaly prioritám koncových uživatelů. Aktuálně je totiž výhodou právě to, že není nařízeno využití jednoho konkrétního výrobku, ale jakéhokoli, pokud splňuje požadavky na kvalitu vody pro dané koncové využití. Díky tomu jde vývoj rychle dopředu a vznikají tak výrobky, které jsou levnější, spolehlivější po dlouhou dobu, méně náročné na údržbu atp.

tags: #recyklace #šedých #vod #systémy

Oblíbené příspěvky:

• Přírodní rekonstrukce domu: návod
• Směrnice EU o biologických odpadech
• Nejistoty v modelování mraků
• Kam s bioodpadem?
• Přírodní látky a udržitelnost