V rámci projektu Jihomoravské agentury pro veřejné inovace JINAG "Konzept für innovatives Wassermanagement im geplanten Wohnviertel 'Smart Lichy' podpořeným německou nadací DBU navštívila skupina odborníků, politiků a zastupitelů mimo jiné zajímavé již „profláknuté“ lokality ve městech Hamburk a Lübeck. Cílem bylo přesvědčit se přímo na lokalitách o tom, jak fungují jednotlivé prvky a pak i celek založený zdrojovém přístupu k vodám.
Co si představit pod pojmem zdrojový přístup? Mimo jiné nový obor na TU Hamburk nebo také jednoduše dělení vod u zdroje na tzv. šedé vody (vody bez moči a exkrementů) a černé vody (vody z WC a pisoárů) a jejich následné využití jako recyklované vody, nebo jako živin, případně i zdroje tepla. Součásti je samozřejmě i optimální nakládání se srážkovými vodami.
Separace zdrojů v systémech infrastruktury městských odpadních vod
Nakládání s odpadními vodami se stalo nutností již v dobách vzniku prvých měst s vysokou hustotou obyvatel. Původně šlo především o zamezení epidemií odváděním výkalů pomocí vodních kanálů, posléze se však nakládání s odpadní vodou v průběhu 20. století postupně měnilo tak, jak rostly požadavky společnosti. Dnes čelí systémy na zpracování odpadních vod problémům souvisejícími s energetickou efektivitou, recyklací zdrojů a emisemi skleníkových plynů.
Možný přístup k těmto problémům představují separované systémy městských hygienických infrastruktur. Tyto systém oddělují odpadní vodu z domácností od vody dešťové a dělí odpadní vody z domácností na několik proudů pro jejich účinnější čištění.
Koncepce integrované separace je často zaměřena na oddělení odpadních vod z toalet (tzv. „černá“ voda) od potravinových odpadů a ostatních vod z domácnosti (tzv. „šedé“ vody). Při využívání oddělených proudů se zvyšují potenciální možnosti opakovaného užití odpadních vod, rekuperace energií i recyklace živných látek. Přestože se na venkově praktikuje separace zdrojů již velmi dlouho, je důležité si uvědomit, že venkovské a městské prostředí jsou zasazeny, z hlediska čištění odpadních vod, do zcela jiných rámců.
Na evropském venkově se separace zdrojů často zaměřuje na bezpečnou likvidaci odpadů, zatímco separace městských zdrojů v dané infrastruktuře, tak jak je o tom pojednáváno v tomto příspěvku, klade silnější důraz na regeneraci zdrojů v uzavřených cyklech u energií, živin i vody. A tak zatímco zájem na systémech pro separaci zdrojů v městských lokalitách byl v severní Evropě vysoký již v devadesátých letech dvacátého století, v dekádě po roce 2010 se tento zájem ještě více zvyšuje.
Nové projekty se zaměřují na separaci černé vody od vody šedé a zpracování obou těchto proudů v místních čističkách odpadních vod pro lepší regeneraci zdrojů. Efektivního využití zdrojů lze docílit produkcí bioplynu a dusíku v lokálních instalacích. Navíc, organický odpad z domácností lze zpracovávat v drtičkách potravinového odpadu, což ještě dále zvýší potenciál pro výrobu bioplynu a sníží potřebný počet dojížděk vozidel pro odvoz pevných odpadů. Mnoho z pilotních projektů na separaci zdrojů vyznačených na obr. 1 používá vakuovou technologii pro přepravu černých vod. Sběr pomocí vakuové technologie nezávisí na odtoku odpadní vody jako přepravního média, čímž se snižuje spotřeba čisté vody v domácnosti a upouští se od kombinovaných systémů náročných na přepravu odpadních vod.
Jiný pohled na sanitaci
Základní kritéria pro klasifikaci systémů zpracování odpadních vod (a také pro nakládání s potravinovým odpadem) se liší podle využití zdrojů (odstranění a recyklace) a hustoty osídlení (vesnické a městské prostředí). Princip takového výběru je znázorněn na obr. 1, kde je vyznačeno zaměření na městské systémy regenerace zdrojů. Pohled je především z hlediska nakládání s černou vodou.
Projekt „Chytré Líchy“ a možnost návštěvy lokalit s realizovanými projekty
V rámci projektu #DBU "Konzept für innovatives Wassermanagement im geplanten Wohnviertel 'Smart Lichy'" byly navštíveny vybrané lokality v Lübecku a Hamburku s cílem nasbírat co nejvíce konkrétních informací a následně je využít při navrhování těchto systému v Česku. V prvním kroku na lokalitě „Chytré Líchy“ v Židlochovicích.
Flintenbreite (Lübeck, Německo)
V ekologickém okolí lokality Flintenbreite se nachází oblast o rozloze cca 5,6 ha se 117 plánovanými obytnými jednotkami až pro 360 obyvatel. Výstavba v této lokalitě začala v roce 1999 a v rámci globálního vzorového projektu pro EXPO 2000 v Hannoveru. S výjimkou reaktoru pro čištění černých vod, je od roku 2002 v provozu vakuový systém pro přepravu černých vod a systém pro čištění šedých vod (SUSANA, 2009). Výstavba v této lokalitě pokračovala až do roku 2005 a ještě nyní je zde ještě dokončován jeden bytový dům. K tomu, aby bylo možné integrovat městskou infrastrukturu se separovanými zdroji společně se soukromě provozovanou společností, byla založena společnost Infranova GmbH zajišťující dodávky vody, tepla a elektřiny při současné likvidaci odpadních vod, odpadu z domácností a potravinového odpadu.
Zkráceně dojmy z realizace – díky komunitnímu uspořádání ušetří občané až 20% nákladů, na druhé straně se komunita musí starat o výchovu svých členů, srážková voda se dá vyřešit bez kanalizace a vegetační ČOV na šedé vody funguje bez problémů.
Jenfelder Au (Hamburk, Německo) https://www.youtube.com/watch?v=qMaKDKQb3Hg
“Jenfelder Au” je městská zástavba v lokalitě Wandsbek (Hamburk), kde byla koncepce oddělení městských zdrojů HAMBURGWATER Cycle®(HWC) již součástí územního plánu. Na této ploše o velikosti 42 ha dříve stála vojenská kasárna. Územní plán pro Jenfelder Au předpokládá výstavbu přitažlivého a udržitelného prostředí s rekreačními plochami a vodními útvary (viz obr. 5). HAMBURG WASSER, městská vodohospodářská společnost, vyvíjela HWC koncepci již od roku 2007 a bylo rozhodnuto ji realizovat právě v lokalitě Jenfelder Au s cílem splnit místní požadavky na ochranu životního prostředí. Tyto požadavky šly pak ruku v ruce celkovou koncepcí opatření proti klimatickým změnám v letech 2007 až 2012, kdy město Hamburk rozhodlo o cílech ve snižování emisí CO2.
Vizí pak bylo vytvoření klimaticky neutrálního územního plánu v dané lokalitě, s odpovídajícím standardem výstavby domů a vodohospodářské a energetické infrastruktury. Klíčovými prvky HWC v lokalitě Jenfelder Au je odběr černých vod pomocí vakuové kanalizace a proces anaerobního vyhnívání pro produkci bioplynu, dále pak oddělený odběr šedých vod spádovou kanalizační sítí a začlenění záchytných rybníků pro dešťovou vodu do celkové koncepce okrsku.
Plánované rozšíření odpadového hospodářství i na potravinové odpady přidávané do proudu odpadních vod nemohlo být realizováno z důvodu několika překážek, zejména legislativních. Nicméně městský organický odpad, jako je např. tráva z posekaných zelených ploch města či residuí z lapáků tuků jsou přidávány do procesu anaerobního vyhnívání.
Společné pro obě akce
Je zřejmé, že na obou pilotních lokalitách bylo potřebných několik kooperačních řešení k tomu, aby bylo možné vůbec překonat překážky týkající se legislativních omezení, nebo vypořádání ekonomických vztahů mezi jednotlivými společnostmi takové infrastruktury. Některá legislativní omezení se překonat nepovedlo, a tak některé nápady ještě čekají na realizaci.
Závěry
Je zajímavé sledovat nejen technická řešení, ale i motivaci a její vliv na výsledek. Zatímco hnacím motivačním faktorem u projektu v Lübecku byla spolupráce s universitami a ověření funkčnosti a přesvědčená komunita, tak u akce v Hamburku už to byl zájem vodárenské společnosti si „ohmatat“ nové technologie a přístupy. Akce, které se v současnosti realizují, jsou již realizovány s podporou ministerstev atd. s cílem ověřit a zpropagovat nový přístup. Posun od „amatérského“ pilotního projektu k profesionálnímu a systémovému řešení je možné pozorovat např. v Holandsku nebo Švédsku, kde se realizují nejnovější akce.
Komentáře