Opatření k ochraně podzemních a povrchových vod před ropnými látkami (lehkými kapalinami) podle ČSN EN 858-1 a 2 a podle ČSN 756551:2008

Datum: 8.8.2013
Při zpracování tohoto materiálu byly použity výše uvedené normy a dále německá DWA M153 a švýcarské předpisy pro navrhování odlučovačů.

1. Rozhodování

Aby se zabránilo jak nekontrolovatelnému úniku, tak i snížilo znečištění toku způsobené splachem z ploch doporučují se následující způsoby řešení – při tom se zpravidla rozhoduje podle následujícího rozhodovacího schématu. V případě potřeby (např. citlivá oblast, málo vodný tok) preciznějšího rozhodnutí o způsobu zacházení s dešťovými vodami je možno vycházet přímo z DWA M153, kde je podrobně popsáno použití a posouzení jednotlivých technických opatření ve vztahu ke konkrétním lokalitám podle expozice a vodnosti toku.

Obr. 1 Rozhodovací schéma

V případě rozhodování o vhodném řešení se nejprve rozhodne, zda voda odtéká bez znečištění (bagatelní hranice) a nehrozí v tomto případě riziko havárie nebo se jedná o vodu odpadní (tj. voda, která je znečištěná a vyžaduje kontinuální čištění, nebo voda vypouštěná do splaškové nebo jednotné kanalizace), a nebo se jedná o  srážkovou vodu kde existuje potenciální možnost znečištění daná místem z kterého voda odtéká.

Podle toho o jaký případ jde, se pak postupuje v případě návrhu jednotlivých objektů:

  • u odpadních vod - odlučovače lehkých kapalin,
  • u srážkových vod s potencionálním znečištěním – objekty havarijního zabezpečení,
  • u neznečištěných odpadních vod – opatření pro ekologicky orientované odvodňování sídlišť.

Příklady návrhu vhodného řešení jsou uvedeny v příloze viz Tab. 1 Použití jednotlivých technických řešení ve vztahu k místu znečištění.

2. Navrhování jednotlivých objektů

2.1 Navrhování odlučovačů lehkých kapalin

Provádí se podle ČSN EN 858-1 a ČSN EN 858-2.

Poznámka:  Z norem vyplývá, že se vždy provádí tak, aby minimálně celý směrodatný déšť byl převeden přes odlučovač. Obtok je povolen jen na množství, o které maximální déšť převyšuje směrodatný déšť. Retence před odlučovačem je možná, avšak musí být navržena tak, aby byl zachycen a následně předčištěn celý směrodatný déšť. Minimální objem kalového prostoru (lapáku kalu) se řídí podle tab. 5 v ČSN EN 858-2. Objemy lapáku kalu.

2.2 Navrhování objektů havarijního zabezpečení

V případě, že se použije jako havarijního objektu odlučovač podle ČSN EN 858-1 a 858-2 provádí se jeho návrh obdobně jako u znečištěných vod tj. pro odlučovač lehkých kapalin (viz předchozí odstavec). Jako havarijní objekt se doporučuje používat přednostně odlučovače podle ČSN 858-1 a 858 – 2 vzhledem k jejich prověření funkce při prokazování shody.

V případě použití jiného objektu než odlučovače lehkých kapalin je třeba navrhnout objekt tak, aby zabránil úniku lehkých kapalin minimálně v případě směrodatného deště (příp. maximálního uvažovaného deště).  Dále je třeba tento objekt navrhnout tak, aby v případě deště, na který je navržen, došlo k zachycení nerozpuštěných látek a následně nemohlo dojít k jejich odplavení, tj. minimálně musí být dodrženy objemy pro lapáky kalu viz Tab 5. ČSN EN 858-2 nebo odpovídajícím způsobem zabezpečena tomu odpovídající funkce.

2.3 Navrhování objektů pro zacházení s dešťovou vodou zatíženou bagatelním znečištěním

 tj. splňující podmínky pro vypouštění na terén a bez nebezpečí potencionálního znečištění*.

*Poznámka:

Bagatelní znečištění je takové znečištění srážkových vod, které zjevně neovlivní imisní hodnoty v toku tj. rozpuštěné těžké kovy ze střech apod. v nepatrném množství. Podrobněji např. Směrnice DWA-M 153 a  DWA- A 138.

Zásady:

-          málo znečištěnou vodu ze střech nechat zasakovat přes porostlou půdu,
-          výstavbu zpevněných přístupových komunikací omezit na minimum,
-          zřizovat pásy zeleně, vegetační plochy a provádět výsadbu dřevin za účelem zvýšení odparu a zásaku,
-          málo znečištěné plochy navrhovat jako propustné,
-          vodu z nepropustných ploch převést na propustné,
-          zřídit zasakovací objekty, pokud nepostačuje přirozený zásak,
-          pokud je to možné provádět sběr dešťové vody v zarostlých příkopech,
-          zadržovat dešťovou vodu pomocí akumulací, rybníků a případných retenčních objektů,
-          zadržovat dešťovou vodu pro její další  využití  např. pro zavlažovaní zahrad a veřejných prostranství.

Při tom by měly být dodrženy i obecné zásady pro hospodaření s dešťovými vodami:
-          pokud je to možné zasáknou vodu co nejblíže místu srážky,
-          pokud to není možné, odvést ji dešťovou kanalizací,
-          pokud to není možné, odvést ji jednotnou kanalizací.

3.3 Další objekty pro zacházení s dešťovou vodou

Podle zdrojové plochy, z které je srážková voda odváděna a podle způsobu řešení odvedení vod je možno vedle výše popsaných odlučovačů (zejména pro vody s bagtelním znečištěním) použít další objekty s cílem minimalizovat nebezpečí znečištění podzemních a povrchových vod, případně s cílem zpomalit odtok vod ze zájmového území. Zpomalení odtoku se provádí v případech, kdy není dostatečná k dispozici kapacita dešťové kanalizace nebo v případech, kdy by navýšení průtoku v toku vlivem vypouštění dešťové vody vedlo k odnášení sedimentů na dně toku

Podle možnosti se volí tzv. centrální a decentrální (necentrální) řešení. Necentrální se volí tam, kde jsou vhodné poměry pro zasakování (podrobněji např. viz  DWA-M 153), decentrální pak tam, kde není dostatek místa  a nebo vhodné poměry na zasakování (podrobněji např. viz DWA-A 138). Postup výpočtu ohrožení dna toku navýšením odtoku z území je uveden např. v DWA-A 138.

3. 3.1 Objekty založené na průchodem vody půdou

Při průchodu vrstvami půdy jsou fyzikálními, chemickými a případně také biologickými procesy zadržovány znečišťující látky z protékající dešťové vody a jsou ukládány nebo odbourávány (DWA-A 138). Rozhodující pro čisticí kapacitu jsou adsorpční kapacita a homogenita účinné půdní vrstvy jakož i biologická aktivita. Průchod porostlou svrchní půdou je podstatně účinnější než neporostlou půdní zónou. Porostlá svrchní půda se přirozeně svazuje v oblasti kořenů. Tam dochází ke zvýšenému odbourávání a adsorpci různých znečišťujících látek. Neporostlá nebo pouze mulčem pokrytá půda sama není dostačující ochranou spodní vody před zatíženým odtokem dešťové vody.

Pro decentrální průsak je obecně zapotřebí hodnota kf > 1.10-6 m/s, pro průsak prostorách sousedících se zpevněnými plochami hodnota kf > 2.10-5 m/s. Pro centrální průsaková zařízení by neměla být podkročena hodnota kf > 1.10-5 m/s.

Průsak přes porostlou svrchní vrstvu půdy je upřednostňovaným řešením. Hydraulickému zatížení lze čelit konstrukčními opatřeními. Porostlou svrchní vrstvu půdy lze mj. při širokoplošném průsaku do zelených ploch, u průsaku přes jamky a u průsakových nádrží zapracovat bez trvalého zadržování. Mohutnost nenasycené půdní vrstvy mezi horní úrovní svrchní vrstvy půdy a střední hladinou spodní vody má u plošného průsaku a průsaku přes jamky činit minimálně 1 m. Požadavek minimální vzdálenosti 1 m spodní vody od plochy, přes kterou dochází k průsaku, zajišťuje využití půdy coby filtru k úpravě dešťové vody.

Podzemní průsaková zařízení (průsak přes rigoly, trubky nebo šachty) mohou být tolerována pouze výjimečně (v omezených oblastech použití), např. u neproblematických střešních ploch v sídlištích s nízkým znečištěním ovzduší. Zadání pro minimální vzdálenost mezi dnem podzemních průsakových zařízení a hladinou podzemní vody jsou uvedena v DWA-A 138.

Mohutnost krycí vrstvy nad spodní vodou určuje bezpečnost provozu průsakového zařízení a dobu až do průlomu podílu znečišťujících látek stojícího za zmínku. Se zvyšující se propustností se zvyšuje potřeba mohutnosti krycí vrstvy, aby tato plnila svoji funkci po dostatečně dlouhou dobu.

Poznámka:

Výstavbou průsakových zařízení nesmí dojít k proražení zadržujících krycích vrstev (např. vytvořených jílových vrstev) chránících podzemní vodu .

3.3.2  Filtrační zařízení

Filtrační zařízení slouží k předúpravě a filtraci dešťové vody (kombinace nádrže na čištění dešťové vody a filtrační nádrže). Velmi nutné je odstranění usaditelných látek a vzplývavých látek v předřazeném sedimentačním zařízení. Filtrační zařízení odstraňuje v nejjednodušším případě látky ve formě částic. Díky filtračnímu materiálu, síle filtru a ovlivněním doby průtoku mohou být kromě látek ve formě částic pomocí biologických procesů a adsorpce navíc odstraněny rozpuštěné látky (půdní filtr). Kromě toho je retenčním účinkem filtračního zařízení voda hydraulicky odlehčena, snižuje se hydrobiologický stres a díky dlouhé době dotoku se navyšuje nízký odtok vody.

Filtrační zařízení jsou zpravidla realizována pomocí zemních prací. Dno je zaizolováno proti podloží a je u něj provedena drenáž. Odtok je škrcen. Nad drenáží leží filtrační vrstva, na které se zpravidla provede osázení zelení. Navíc je třeba počítat s retenčním prostorem. Pokyny k projektování, výstavbě a provozu retenčních zařízení s půdním filtrem obsahuje směrnice  DWA-M 178.

3.3.3 Sedimentační zařízení

Zařízení se sedimentačním prostorem, ve kterém poměry proudění umožňují, aby látky se specifickou hmotností vyšší než voda klesaly dolů a látky se specifickou hmotností nižší než voda vyplavaly nahoru, jsou zde označována jako sedimentační zařízení. Konstrukční pokyny jsou obsaženy ve směrnici ATV-A 166, příklady obsahuje instruktážní list  ATV - DVWK - M 176.

Zadržené látky nerozpustné ve vodě by se dle možností neměly znovu smíchat s jiným proudem odpadní vody (např. ne s komunální splaškovou vodou), aby se zabránilo šíření nakoncentrovaných látek nerozpustných ve vodě a tím také škodlivin v sedimentačním zařízení. Vhodnou specifickou úpravou je například odvodňování a třídění, jakož i následná likvidace nebo zužitkování látek nerozpustných ve vodě (srov. likvidace látek nerozpustných ve vodě při čištění kalových jímek nebo uličních odpadků/smetí). Vodohospodářsky a ekonomicky optimální řešení musí být v jednotlivém případě nalezeno se zohledněním místních poměrů.

Dešťové usazovací nádrže jsou pro ochranu vod obzvláště účinné, pokud jsou z velké části separovány také jemné frakce, než takto mechanicky předčištěná dešťová voda bude odtékat přes přepad vyčeřené vody. Usazený sediment by neměl být ani při velkém hydraulickém zatížení znovu rozvířen a smíchán s průtokem. Jen tak se zabrání výstupu přes přepad.

Dešťové usazovací nádrže bez trvalého zadržování (ATV-A 166) jsou po každém nadržení vyprázdněny a vyčištěny. K tomu je zapotřebí přechodně otevřené spojení k odpadnímu kanálu resp. kanálu jednotné stokové soustavy.

Dešťové usazovací nádrže s trvalým zadržováním (ATV 1995a, ATV-A 166) jsou vyprazdňovány ve velkých intervalech za účelem čištění a inspekce.

Rybníky jsou druhem dešťových usazovacích nádrží, které jsou svým způsobem provedení jako zemní nádrže blízké přírodě. Ovlivňují také biologické čištění. Účelným pro provoz je předřazený kalový lapák.

Hydrodynamické odlučovače jsou zvláštním druhem dešťových usazovacích nádrží bez trvalého zadržování v provedení masivních nádrží. Jedná se o kruhové nádrže s tangenciálním přítokem. Díky tomu se vytváří stabilní točivé proudění, které vede k čištění dna nádrže a shromažďování sedimentů v kalovém zásobníku umístěném ve středu nádrže. Hydrodynamické odlučovače jsou tak méně citlivé na resuspendaci usazených látek nerozpustných ve vodě než jiné druhy provedení dešťových usazovacích nádrží bez trvalého zadržování. Obzvláště vhodné jsou pro menší sběrná území.

Dešťová retenční zařízení (DWA-A 117) mohou ve formě nádrží při vhodném uspořádání přítoků a odtoků u většinou velkého specifického objemu vykazovat dobrý čisticí výkon, pokud je zabráněno vynášení s vyprázdněním. Zůstane-li po skončení deště trvale v části nádrže zadržená voda, pak mohou být plovoucí látky zadrženy nornou stěnou. U dešťových retenčních nádrží, které se po skončení deště zcela vyprazdňují, je možno plnit se škrceným odtokem nádrže následně napojený odlučovač.

Usazovací zařízení jsou účelově zřizovány před průsakovými jamkami („muldami“) a nádržemi, aby docházelo ke zredukování výskytu kalu na průsakových plochách a tím byla udržena co nejdelší provozuschopnost průsakových zařízení. Usazovací zařízení slouží k sedimentaci usaditelných látek s průměrem zrna zhruba nad 0,1 mm.

Tabulka 1. – použití jednotlivých technických řešení ve vztahu k místu vzniku znečištění

Tab. 2 Nejlepší dostupné technologie

Nejlepší dostupné technologie pro řešení odtoku dešťových vod s obsahem lehkých kapalin (odlučovače lehkých kapalin) nebo s potenciálním nebezpečím znečištění lehkými kapalinami (objekty pro havarijní zabezpečení před únikem lehkých kapalin) a pro „objekty pro ekologicky orientované odvodňování sídlišť“.

Ing. Oldřich Pírek

Tento článek byl již v plném znění publikován ve sborníku k seminářům ASIO, spol. s r.o. „Srážkové a šedé vody aneb „colors of water““ (leden, únor 2013).

 

Kontakty

ASIO, spol. s r.o.
Kšírova 552/45
619 00 Brno
ID datové schránky: 9nwzka6

ASIO NEW, spol. s r.o.
Kšírova 552/45
619 00 Brno
ID datové schránky: z9g8vaw

tel.: 548 428 111
e-mail: asio@asio.cz