Jednotná stoková síť

V menších sídelních útvarech a v nově odkanalizovaných lokalitách jsou splaškové odpadní vody odváděny převážně samostatnou splaškovou kanalizací na čistírnu odpadních vod. Ve větších sídelních útvarech jsou však historicky velmi často využívané jednotné stokové systémy – dešťové vody a splaškové vody jsou odváděny jedním kanalizačním potrubím. Část odváděných odpadních vod při větších dešťových srážkách je bez předčištění vypouštěno do recipientu přes odlehčovací komory – toto vypouštění může způsobit značné hydraulické zatížení vodních toků, změnu jakosti vody a říčního sedimentu a narušit ekologický stav vodního toku.

Charakteristika jednotné stokové sítě

Jednotná kanalizační síť odvádí společně splaškové a dešťové vody jednotnou stokovou sítí na čistírnu odpadních vod. Oproti splaškové kanalizaci jsou využívány výrazně větší profily kanalizačního potrubí. Návrh jednotné kanalizace je tedy investičně náročnější. I přes návrh větších profilů je však většinou nutné doplnění stokové soustavy o odlehčovací komory (dále „OK“). Ty při větších srážkách než návrhových slouží k oddělí část průtoku přímo do recipientu. Toto opatření sice zajistí, že větší, než návrhový déšť, hydraulicky nepřetíží kanalizační stoku, ale OK tak může významně (negativně) ovlivnit recipient.

Při rekonstrukci stávajících a výstavbě nových odlehčovacích komor se doporučuje navrhovat boční přelivy s vysokou přelivnou hranou za dodržení potřebných okrajových podmínek.

Hlavním návrhovým parametrem OK je ředící poměr – ten by měl být minimálně 1 : 4 až 1 : 7, tj. 5násobné až 8násobné zředění bezdeštného odtoku odpadních vod před odlehčením.

Způsob posouzení vlivu odlehčovacích komor na recipient

Posouzení vlivu odlehčovacích komor na recipient by mělo být součástí generelů kanalizace nebo obdobných posouzení. Posouzení odlehčovacích komor by mělo být provedeno dle emisních a imisních kritérií.

Emisní kritéria chrání recipient pře kumulujícím se znečištěním a jeho dlouhodobými účinky:

• poměr ředění
• míra odvádění znečištění na ČOV
• analýza dlouhodobé funkce oddělovačů

Imisní kritéria chrání recipienty před znečištěním, které má na vodní toky akutní účinky. Imise se posuzují pouze v případě, že vodními recipienty jsou vodní toky/vody tekoucí:

• hydraulické narušení
• toxicita amoniaku (jen rybné vody)
• deficit kyslíku
• nerozpuštěné látky

Dále z odlehčovacích komor jsou do povodí vodních nádrží vnášeny významné látkové toky celkového i fosforečnanového fosforu. V řádu jednotek až desítek kg na jednu srážkovou epizodu. Epizodní vnos fosforu se pak projevuje jako důležitý až rozhodující eutrofizační faktor pro vodní nádrže, zejména dojde-li k němu ve vegetační sezoně – projeví se masivním rozvojem sinic. Kromě toho jde o epizodní jev, takže vzniklá látková vlna není v naprosté většině případů zachycena ani provozním monitoringem správce povodí a není proto zahrnuta ani do standardních bilančních výpočtů.

Orientační přehled posouzení emisí a imisí uvádí ČSN 75 6262:

Způsob posouzení je rozdělen dle velikosti posuzované lokality, kdy za malou (jednoduchou) lokalitu se uvádí počet EO do 10 000 a za velkou lokalitu počet EO nad 10 000.

Návrh na zmírnění negativních vlivů odlehčovacích komor na recipient

Po provedeném posouzení odlehčovacích komor dle jednotlivých kritérií se navrhuje pro nevyhovující parametry příslušná opatření. Níže uvádíme jednotlivé možnosti, jakým způsobem je možné nevyhovující parametry zlepšit:

Poměr ředění

- Zvýšení škrceného odtoku (mezního průtoku), při kterém OK vstupuje do funkce

- Snížení nátoku balastních vod

Hydraulické narušení

- Hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaném povodí pro snížení množství špiček dešťového odtoku v urbanizovaném povodí snížením ploch nepropustných povrchů výměnou za povrchy propustné nebo jejich odpojením od stokové sítě a retencí a zasakováním dešťových vod, pokud možno v místě vzniku

- Retence dešťového odtoku ve stokové síti nebo dešťových nádržích, popřípadě doplněná o řízení odtoku ve stokové síti k optimalizaci využití retenčních prostor a rovnoměrnému využití kapacity ČOV

- Revitalizace koryta pro zvýšení jeho zatížitelnosti, příp. redukce tečného napětí přímo ve vodním toku, např. rozšířením koryta. Je nutno přezkoumat případná negativní působení změny morfologie toku (např. možnost zvýšené sedimentace nerozpuštěných látek)

Akutní toxicita amoniaku

- Retence splaškových vod a řízené vypouštění do kanalizace

- Zvýšení škrceného odtoku směrem na ČOV a zvětšení retenčního objemu ve stokové síti

- Předčištění oddělené vody (např. zemní filtr – z důvodu prostorové náročnosti omezeno zpravidla na málo urbanizovaná území)

- Zastínění toku přirozenou vegetací, které vede ke snížení teploty a kolísání pH ve vodním toku

Deficit kyslíku

- Redukce jiných zdrojů látkového zatížení vodních toku, než jsou OK (především trvalých, jako jsou plošné a difúzní zdroje nebo odtoky z ČOV)

- Redukce počtu přepadů a vnosu znečištění z odlehčovacích komor opatřeními v povodí a ve stokové síti

- Předčištění odlehčené vody (např. zemní filtr)

- Opatření ve vodním toku (zvýšení zastínění toku vegetací, zlepšení morfologie toku)

Nerozpuštěné látky

- Redukce počtu přepadů a vnosu znečištění z odlehčovacích komor opatřeními v povodí a ve stokové síti, zejména pravidelné čištění kanalizace v úsecích v malém sklonu

- Předčištění odlehčené vody (např. zemní filtr)

Hygienické znečištění

- Do vod ke koupání by nemělo docházet k vypouštění vod z OK nebo by alespoň měla být co nejvíce snížena jejich četnost

- Může být řešením i dočasný zákaz koupání

Estetické narušení

- Instalace česlí a sít v OK

- Osazení norných stěn

- Výstavba průtočných nádrží i při krátkých dobách dotoku povodí

- Osazení výrových separátorů se speciální ochrannou přelivné hrany síty

Manipulace na recipientu

Opatření na zmírnění negativních účinků jednotné kanalizace na vodní toky není nutné cílit jen na opatření, která se týkají kanalizačního systému nebo na pasivní opatření na recipientu typu úpravy morfologie terénu. U velkých sídel, kde jsou odlehčovací komory vyústěny do větších recipientů, je možné využít manipulaci na jezech a tím snížit efekt hydraulického stresu.

U velkých sídelních celků se v současné době u jednotné kanalizace nasazuje a využívá systém prediktivního řízení v reálném čase, který umožňuje maximalizaci využití retenčních kapacit stokové sítě (převážně se jedná o řízení napouštění a vypouštění retenčních nádrží za odlehčovací komorou). Pokud by do řízení stokového systému v reálném čase byla zapojena i dálková manipulace regulačních prvků na jezu, bylo by možné využít synergického efektu obou systémů ke snížení negativních vlivů vypouštění z OK. Manipulací na jezech je možné regulovat průtok vody v řece (v závislosti na možnostech retenčního objemu prostoru nad jezem) a je tak možné v případě nízkého průtoku vody v recipientu a predikovaných přepadů z OK upravit krátkodobě navýšení průtoků tak, že nebude docházet k efektům „hydraulického stresu“. Dále je možné vhodnou úpravou jezů zvýšit intenzivní provzdušňování recipientu a tím k podpoře samočistícího potenciálu řeky.

V Libereckém kraji je největším producentem odpadních vod ČOV Liberec. V roce 2017 došlo k nárůstu množství hrubě předčištěných vod z odlehčení před ČOV Liberec o 86 % a jedná se o nejvýznamnější vypouštění v celé územní působnosti státního podniku Povodí Labe. Vypouštění hrubě předčištěných vod má negativní vliv na kvalitu povrchových vod v Lužické Nise, která je využívána pro vodárenské účely v SRN. Pro zlepšení by bylo nutné upravit kanalizační systém ČOV Liberec, který je na mnoha místech přetěžován zaústěním srážkových vod, v některých místech jsou do něho svedeny i celé vodní toky – tento návrh je uveden i ve stávající kartě města Liberec. Kroky k eliminaci negativního vlivu odlehčovacích komor lze shrnout do následujících bodů.

• Potvrzení vlivu, cílený monitoring odlehčovací komory, v reakci na zaznamenanou srážku. Během srážkoodtokové události monitorovat množství odlehčované vody buď přímo v objektu odlehčovací komory, nebo nepřímo na základě průtoku v recipientu nad a pod odlehčovací komorou.
• Monitoring základných ukazatelů vypouštěných odlehčovací komorou, Pcelk, P-PO4, N-NH4, Ncelk, BSK5, nerozpuštěné látky. Monitoring musí probíhat sérií bodových vzorků po celou dobu srážkoodtokové události od počátku vypouštění OK až po jeho skončení. V časovém kroku maximálně 30 min.
• Je vhodné zaznamenat činnost OK při různých typech srážek, zejména postihnout srážku po delším období sucha, kdy se předpokládá maximální odnos znečištění nahromaděného v kanalizaci za bezdeštné období a pro porovnání srážku v krátkém období (např. 1 týden) po předchozí srážce.
• Analýza odtokových poměrů v povodí OK, zjistit hlavní příčiny neoptimálního provozu OK, přítomnost zpevněných ploch, ve vazbě na kmenové stoky a povodí OK, zaústění drobných vodních toků do jednotné kanalizace. Technický stav OK a poměr ředění.
• Návrh opatření k eliminaci negativního vlivu OK. Podle zjištěných závěrů lze upravit technické řešení odlehčovací komory, systematicky odpojovat zpevněné plochy od jednotné kanalizace, drobné vodní toky zaústěné do kanalizace řešit jiným způsobem, budovat retenční zařízení pro mezi odlehčovací komorou a recipientem.