Koncepce nakládání s odpadními vodami

Řešení problematiky odvádění a likvidace odpadních vod v sídelních celcích nabízí řadu možností, které je však možné rozdělit do dvou základních kategorií:

• řešení lokálními prostředky
• centralizované řešení

Současně provozované způsoby nevyhovují požadavkům plynoucím z vládního nařízení 401/2015 Sb.

b) centrální řešení pomocí nové oddílné kanalizační sítě a čistírny odpadních vod

c) centrální řešení pomocí nové čistírny odpadních vod a rekonstruované a dostavěné kanalizační sítě

d) centrální řešení pomocí výstavby či dostavby nové kanalizační sítě s napojením města či obce na čistírnu odpadních vod sousední obce

Řešení lokálními prostředky

Vybavení obce malými čistírnami odpadních s případnou dostavbou kanalizační sítě

Každé stavení v obci je v tomto uspořádání vybaveno samostatnou malou domovní čistírnou. Toto řešení bude aplikováno u obcí, u nichž neexistuje žádné omezení (specifické ekologické zájmy, využívání zdrojů v obci či v blízkosti obce pro zásobování pitnou vodou, vyšší nároky na ochranu recipientu aj.) a které mají v současnosti poměrně vysoké procento obyvatel napojených na veřejnou či dešťovou kanalizační síť event. kteří vypouštějí odpadní vody přímo do recipientu. V rámci vybavení veškerých objektů malými čistírnami může být realizována i dostavba kanalizační sítě. Pod pojmem malé čistírny nejsou uvažovány pouze moderní kompaktní aktivační čistírny či čistírny s biokontaktory, pro čištění lze použít i provozně méně náročné a v našich podmínkách prozatím méně používané čistírny s biologickými filtry nebo vícekomorové septiky s dočištěním na zemních filtrech, popílkových čistírnách nebo vhodných nádržích.

Mezi výhody tohoto řešení patří nízké finanční náklady (odpadá výstavba nebo rekonstrukce kanalizační sítě), jednoduchá a nenáročná údržba při vysokém efektu čištění odpadních vod, minimální problémy s dotčenými majetkovými právy.

Vyčištěné odpadní vody jsou vypouštěny přímo do místních vodotečí, za určitých podmínek je možné likvidovat tyto vody vsakováním. Vyprodukovaný kal je pravidelně odvážen k likvidaci na čistírnu odpadních vod, případně na jinou kalovou koncovku – bioplynová stanice, kompostárna apod. Je nutné upřednostňovat skupinové ČOV před individuálními DČOV u jednotlivých nemovitostí. V případě, že by výstavba těchto čistíren byla hrazena ze státních prostředků, mohla by se tato skutečnost projevit i ve výši nákladů na likvidaci odpadních vod (odpisy). Součástí těchto nákladů budou i poplatky za provedené kontrolní odběry s následným vyhodnocením účinnosti čištění odpadních vod.

Za určitých podmínek (vyhovující výsledky inženýrsko-geologického a hydrogeologického průzkumu) je však možné připustit i zasakování takto vyčištěných odpadních vod.

Vybavení obce kombinovaným systémem malých čistíren v kombinaci s bezodtokými jímkami

Toto řešení je kombinací obou předcházejících variant. I v tomto případě bude aplikováno u obcí, u nichž neexistuje žádné omezení (specifické ekologické zájmy, využívání zdrojů v obci či v blízkosti obce pro zásobování pitnou vodou, vyšší nároky na ochranu recipientu aj.). Na rozdíl od předcházející varianty, mají obce v současnosti poměrně nízké procento obyvatel napojených na veřejnou či dešťovou kanalizační síť event. vypouštějících odpadní vody přímo do recipientu. Dostavba kanalizační sítě (s ohledem na zajištění odvodu vyčištění odpadních vod do místních povrchových vod) je investičně náročná. Část objektů bude napojena na malé čistírny odpadních vod – tzv. domovní mikročistírny, zbývající obytné či rekreační objekty budou vybaveny bezodtokými jímkami, v nichž budou odpadní vody akumulovány

Mezi výhody tohoto řešení patří nízké finanční náklady (odpadá dostavba nebo rekonstrukce kanalizační sítě). V odhadu investičních nákladů jsou započítány investice na výstavbu malých čistíren odpadních vod a nových bezodtokých jímek. Klady i zápory tohoto řešení již byly popsány v předcházející části této kapitoly.

úplné vybavení obce bezodtokými jímkami

Jedná se o řešení, které je nejčastěji aplikované u malých obcí. Základním předpokladem tohoto řešení je vybavení každého domu (eventuálně menší skupiny domů) samostatnou jímkou. Pro tento způsob řešení problému likvidace odpadních vod jsou charakteristické velké objemy (i přes nižší hodnotu specifické produkce odpadních vod), které je třeba převážet fekálními vozy. V rámci tohoto řešení je uvažováno s výstavbou nových – výjimečně rekonstrukcí stávajících – odpadních jímek, které budou svým provedením i provozováním plně odpovídat požadavkům. Veškeré odpadní vody budou sváženy k čištění na některou z okolních čistíren odpadních vod.

Řešení centrálním způsobem

V novém nařízení vlády č.401/2015 Sb. je prohlášeno celé území ČR za ekologicky citlivé a jsou v něm uvedeny tyto požadavky na jakost vyčištěné vody.

Vysvětlivky:

1. Rozumí se kategorie čistírny odpadních vod vyjádřená v počtu ekvivalentních obyvatel. Ekvivalentní obyvatel (EO) je definovaný produkcí znečištění 60 g BSK5 za den. Zatížení vyjádřené v počtu ekvivalentních obyvatel se vypočítává z maximálního průměrného týdenního zatížení vstupu do čistírny odpadních vod během roku, s výjimkou neobvyklých situací, jako jsou např. silné deště a povodně
2. Celkový dusík znamená sumu všech forem dusíku, tj. dusíku stanoveného Kjeldahlovou metodou (organický a amoniakální dusík), dusičnanového a dusitanového dusíku.

3) Uváděné přípustné koncentrace „p“ nejsou roční aritmetické průměry a mohou být v překročeny v povolené míře podle hodnot v příloze č. 5 k nařízení vlády 401/2015. Stanovení se provede typem vzorku A nebo B nebo C podle poznámky 3) k tabulce 1 přílohy č. 4 k uvedenému nařízení vlády

4) Uváděné maximální koncentrace „m“ jsou nepřekročitelné. Vodoprávní úřad stanoví typ vzorku uvedený v tabulce 1 přílohy č. 4 k tomuto nařízení v souladu se stanovením hodnoty „p“.

Centrální řešení pomocí nové oddílné kanalizační sítě a čistírny odpadních vod

Toto řešení patří v současnosti mezi nejčastěji používané způsoby řešící problematiku odkanalizování a likvidace odpadních vod v sídelních celcích všech velikostí. Jediným omezením tohoto řešení je nutný výskyt vyhovujícího recipientu, do kterého jsou vypouštěny vyčištěné odpadní vody.

Při výstavbě nových kanalizačních systémů preferujeme převážně výstavbu oddílné kanalizace odvádějící gravitačně pouze splaškové vody. Výjimečně je navržen systém tlakové kanalizace, příp. systém kombinovaný.

V městech a v obcích, v nichž uvažujeme s výstavbou nové čistírny odpadních vod, předpokládáme využívání provozně již ověřených a spolehlivých čistíren. V nejmenších velikostních kategoriích jsou navrhovány veškeré osvědčené typy mechanicko-biologických čistíren odpadních vod – aktivační čistírny, čistírny s biokontaktory či biodisky, zemní filtry, vegetační čistírny aj.

V obcích či aglomeracích s produkcí odpadních vod, resp. znečištění přesahující populační ekvivalent 2000 EO jsou navrhovány technologie čištění odpadních vod charakterizovatelné jako nízkozatěžovaný aktivační proces s aerobní stabilizací kalu (v dokumentaci popisovaný jako aktivační s nitrifikací eventuálně doplněnou o denitrifikaci). Ve větších městech (s počtem obyvatel přesahujícím 10 000 obyvatel) je tento systém doplněn o eliminaci nutrientů s použitím jednoduchého D–N systému s možným simultánním srážením fosforu.

Jak již bylo konstatováno v úvodu tohoto bloku, jedná se o nejčastěji navrhovaný způsob nakládání s odpadními vodami. I toto řešení však může vyvolat řadu problémů – mj. s udržením stočného na ekonomicky únosné výši.

V menších městech a obcích vyžaduje výstavba nové čistírny odpadních vod, a hlavně kanalizační sítě značné finanční prostředky, které přestože jsou zčásti kryty ze státních prostředků – Státního fondu životního prostředí ČR nebo Ministerstva zemědělství ČR – zatěžují částku stočného značně vysokým podílem odpisů či splátek poskytnutých úvěrů. Jejich zajištění je při chronickém nedostatku financí – ať už způsobených nízkými příjmy obecních úřadů nebo omezenými dotačními možnostmi Ministerstva zemědělství ČR, Státního fondu Životního prostředí ČR – pro převážnou část obcí problémem, který realizaci takovéto investice časově pozdrží případně zablokuje úplně.

V případě, že se výstavbu kanalizační sítě a čistírny odpadních vod podaří realizovat, výše stočného se potom blíží hodnotám desítek korun za 1 m3 vyčištěných odpadních vod, které následně negativně ovlivňuje výši stočeného i v celém regionu.

Z hlediska ochrany životného prostředí se teoreticky jedná o nejkvalitnější způsob likvidace odpadních vod. V praxi však velice často tento předpoklad není naplněn. Faktorů, které podporují toto tvrzení je několik – některé z nich uvádíme v následujícím přehledu:

• obec postaví (částečně za státní prostředky) kvalitní čistírnu, vlivem vysokých provozních nákladů (tím i stočného) začne šetřit na provozu čistírny, případně na jejím doplňujícím vybavení
• pro obec je v projektu navržena čistírna vybavená spolehlivými, provozně osvědčenými technologickými celky (které jsou schopny alespoň částečně ovlivnit ekonomiku provozu), vlivem nedostatku finančních prostředků v průběhu realizace (nedostatečně odhadnuté investiční náklady v projektové dokumentaci, nedostatečně provedené přípravné a průzkumné práce aj.) dochází k hledání náhradních - nejlevnějších - řešení; v provozu se tato skutečnost velice často projeví nenaplněním projektovaných parametrů
• komplikovaná technologie čištění odpadních vod s vysokým čistícím účinkem vyžaduje odborně způsobilou obsluhu, ve skutečnosti se však o provoz čistírny stará provozovatel, který není schopen plně využít možnosti složité čistírenské technologie
• opakem je snaha investora – obce – o takovou čistírnu odpadních vod, o jejíž provoz se nikdo nemusí starat (z důvodu nedostatku kvalitního obslužného personálu). Tato situace potom láká řadu firem s méně seriózními záměry, jejichž nesolidní nabídky není investor včas schopen odhalit. Skutečnost potom „pokulhává“ za kvalitou odtoku, prezentovanou na začátku přípravných prací
• zástupci obce nejsou schopni zajistit po uvedení čistírny do provozu odstavení stávajících septiků, na čistírnu odpadních vod potom přitékají odpadní vody, v nichž už došlo k určité redukci některých ukazatelů znečištění. Čistírna odpadních vod již potom není schopna zajistit vysokou účinnost čištění odpadních vod v dalších ukazatelích. Složitá technologie potom opět není schopná zajistit účinnost předpokládanou v projektové dokumentaci.

Obecně je možné prohlásit, že velice často se v menších obcích projevuje více těchto faktorů paralelně.

Centrální řešení pomocí nové či intenzifikované stávající čistírny odpadních vod a rekonstruované a dostavěné kanalizační sítě

V zásadě se jedná o řešení podobné předcházející variantě.

Zásadní rozdíl je v typu kanalizační sítě – v této variantě je uvažováno s využitím stávající kanalizační sítě, nejčastěji jednotné, odvádějící odpadní vody. Tato stávající kanalizační síť je rozšířena navrhovanou dostavbou na dosud neodkanalizované ploše sídelního celku. S ohledem na nevyhovující technický stav stávající kanalizace je v některých případech navržena rekonstrukce této kanalizace.

Dostavba nové nebo rekonstrukce stávající kanalizace je navrhována převážně ve větších městech či obcích, v nichž je již v současnosti část kanalizační sítě vybudována. Tato kanalizace je zpravidla ukončena na provozované čistírně, jejíž kapacitní parametry však ne vždy zaručují, že veškeré odpadní vody z tohoto sídelního celku bude možno likvidovat na této čistírně po napojení zbývající části města či obce. V první fázi je proto navrhována dostavba kanalizační sítě s případnou souběžně probíhající rekonstrukcí či intenzifikací stávající nebo s výstavbou nové čistírny. Teprve po dokončení této investice bude zahájena rekonstrukce stávající kanalizace.

I toto řešení má však svá úskalí. Výše potřebných investičních nákladů na dostavbu kanalizace bývá velice často nižší než ve variantě uvažující s kompletní výstavbou nové splaškové kanalizace (viz předcházející varianta). Nižší investiční náklady se zároveň promítnou i nižším zatížením stočného menšími odpisy. Zpravidla je však toto řešení pouze částečným vyřešením problému odkanalizování. Stávající jednotnou kanalizací, provedením připomínající spíše dešťovou kanalizaci, jsou totiž odváděny z obce velké objemy balastních vod - spodních vod prosáklých do kanalizace, přebytečné množství vody z místních vodních zdrojů (přepady studní zaústěné do kanalizace), vod přiváděných do této kanalizace z odvodňovacích zařízení atd. Výsledkem tohoto polovičatého řešení jsou opět velmi vysoké provozní náklady čistíren odpadních vod, nedostatečně dimenzované objemy čistírenských nádrží, hydraulické přetížení a z toho plynoucí krátká doba zdržení v aktivačních nádržích.

Obec je potom velice brzy donucena k rekonstrukci, resp. výstavbě nové kanalizační sítě v místech, v nichž předpokládala, že bude využívat stávající kanalizační rozvody. Investičně je potom tyto rekonstrukce obec nucena hradit již ze svých skromných finančních prostředků. Celková výše investičních nákladů a tím i hodnota odpisů hmotného majetku zahrnutých do stočného dosáhne později velice často vyšších hodnot než v případě výstavby nové oddílné kanalizace.

Pokud je pro vyčištění odpadních vod navržena moderní technologie využívající například jemnobublinné aerace s jednoduchým D-N systémem (nitrifikace s předřazenou denitrifikací), je účinnost takovéto čistírny výrazně nižší oproti předpokladům. Mnohdy však je jako čistírna navržen některý z typů využívajících „přírodních“ čistírenských postupů – stabilizační nádrž, vegetační čistírna, zemní filtr. Tyto typy čistíren nejsou rozhodně žádným zázračným laciným řešením, vhodným pro jakoukoliv lokalitu a jakékoliv odpadní vody. Je však pravdou, že není vhodné tyto typy čistíren ze zásady odmítat. Jejich vhodnost se s určitou nadsázkou projevuje zejména u menších obcí s počtem obyvatel pohybujícím se maximálně okolo 200 obyvatel. V obcích této velikosti je však nutné posoudit ekonomickou efektivnost, resp. únosnost nákladů vynaložených na dostavbu kanalizační sítě, rekonstrukce stávající sítě a na výstavbu čistírny odpadních vod tohoto typu. Vhodným řešením je umístění rybníku, bazénu, nádrže za tímto systémem, který navíc může hrát roli terciálního stupně čištěn. Ve vodohospodářsky citlivých oblastech je vhodné tyto nádrže odizolovat např. geotextilí nebo jiným nepropustným podložím od okolního prostředí.

Dále pak ve věci odlehčovacích komor u jednotných kanalizací zejména u větších sídel, je vhodné přetoky na oddělovačích na stokách konstruovat, rekonstruovat tak, aby bylo možné ve vhodném místě oddělovací komory umístit zařízení na externí srážení fosforu, případně ještě za oddělovačem, za jeho přetokem, doplnit retenční nádrž pro předčištění odpadních vod před jejich vlastním vypuštěním do recipientu (např. forma malého biologického rybníku) dle lokální situace.

Dále se doporučuje budovat, rekonstruovat kanalizační sítě nebo jejich části tak, aby atmosférické srážky byly odděleny od odpadních splaškových vod kdekoliv je to technicky možné. Tedy formou zbudováním oddílné kanalizace v dané lokalitě, nikoliv rekonstrukce jednotné. Účelem je snížení podílu balastních vod a zlepšení funkce technologie ČOV, eliminace přetoků v odlehčovacích komorách atd.

Jak vyplývá z uvedeného přehledu možností řešících problematiku odkanalizování a čištění odpadních vod v malých městech a obcích, má tato problematika svá specifika zcela odlišná od klasických postupů aplikovaných u měst s řádově desítkami tisíc obyvatel. Zatímco u těchto větších sídelních celků je navrhované řešení převážně technickým problémem, u menších celků je nezbytné klást prioritu především na ekonomickou stránku řešení. Nevhodně zvolené řešení je schopně vyhnat výši stočného až na hodnoty, které nebudou ekonomicky únosné pro obyvatele řešeného regionu. Formulovat jakoukoliv šablonu automaticky použitelnou pro řešení tohoto problému u všech menších sídelních celků je nesprávným řešením. Při návrhu řešení u jednotlivých měst a obcí je proto nezbytné posuzovat celou škálu faktorů a vzít v úvahu i specifičnost jednotlivých obcí.

V našem případě jsme použili k vyřešení této problematiky značně širokou škálu ze všech zmiňovaných možností.

Centrální řešení pomocí nové či dostavěné kanalizační sítě s následným napojením na ČOV sousedního města či obce

Likvidace odpadních vod z více měst a obcí na jediné centrální čistírně je jedním z řešení, které je využíváno zejména v ekologicky i ekonomicky vyspělých zemích. U těchto centrálních čistíren jsou k čištění odpadních vod používány moderní, vysoce účinné technologie zajišťující vysokou kvalitu odtoku z této čistírny. Další výhodou tohoto řešení je výrazně vyšší schopnost této čistírny vyrovnat se s hydraulickými či látkovými nárazy z jednotlivých sídelních celků v průběhu celého roku příp. i dne (rekreační oblasti, sezónní výroba – tj. sezónní produkce odpadních vod, srážky aj.). Nevýhodou tohoto řešení jsou rozsáhlé kanalizační systémy, jejichž provozování může působit určité problémy. Kladem jsou naopak nízké provozní náklady čistírny odpadních vod a její případná intenzifikace s relativně nízkými náklady při vysokém dopadu do množství čištěných odpadních vod.

Toto řešení je v této dokumentaci nejčastěji aplikováno u větších obcí event. měst v jejichž blízkosti se nevyskytuje vyhovující recipient.

Další možností je propojení sídelních celků (bez ohledu na jejich velikost), jejichž vzájemná vzdálenost zaručí ekonomicky i ekologicky výhodnější likvidaci odpadních vod na společné čistírně ve srovnání s jakýmkoliv jiným řešením (např. připojení administrativních částí na příslušná města či obce).