Sposoby wykorzystania wód opadowych

Streszczenie

Artykuł przedstawia najczęściej spotykane możliwości wykorzystywania wody opadowej (deszczowej) w życiu codziennym. Głównym tematem jest przybliżenie informacji związanych z codziennym zużyciem wody oraz przedstawienie sposobów na jego ograniczenie wykorzystując wody opadowe. Opisane zostały również korzyści płynące z tego zabiegu, a także podstawowe rozwiązania stosowane w gospodarstwach domowych, z których może skorzystać każdy.

Słowa kluczowe: deszczówka, woda opadowa, wykorzystanie wody deszczowej

inż. Sylwia Madej, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

mgr inż. Sebastian Kawa, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki w Krakowie

Woda na cele sanitarne oraz spożywcze często pochodzi z jednego z dwóch źródeł – czyli wodociągu lub własnej studni głębinowej (niekiedy źródła), jednak realne wymagania co do ich jakości są znacząco różne. Deficyt zasobów wodnych, a także rosnące w zdumiewającym tempie koszty wody wodociągowej rzutują na zwiększone zainteresowanie możliwościami wykorzystania wód opadowych. Zróżnicowanie źródła wody może przyczynić się do sporej oszczędności cennych zasobów wody pitnej, jednocześnie ograniczając nasze rachunki oraz pozwalając na sprytne zagospodarowanie wód opadowych. Systemy wód deszczowych skutkują nie tylko redukcją ilości odprowadzanych do środowiska wód opadowych poprzez ich okresową retencję w instalacjach indywidualnych, mają także pozytywny wpływ na inne aspekty życia domowego. Wody opadowe mają również spore zastosowanie w przemyśle o czym większość z nas zapomina.

Wody opadowe naturalnie są wodami czystymi, ich zanieczyszczenie następuje dopiero w momencie kontaktu opadu z zabrudzoną powierzchnią lub powłoką. Niekiedy w okresie głównie zimowym, w momencie występowania smogu mogą również być zanieczyszczone drobinkami zaabsorbowanymi z powietrza. Z powyższego wynika zatem, że bezpośrednio zebrane wody opadowe można z powodzeniem wykorzystać w wielu procesach niewymagających wody specjalnie oczyszczonej i uzdatnionej do picia (wodociągi).

Istnieje wiele sposobów wykorzystania deszczówki, należą do nich m.in.:

1. Zbiornik na deszczówkę zewnętrzny

Jest to najprostszy sposób zagospodarowania wody opadowej. Jego koszt jest niewielki, nie wymaga absorbujących prac instalacyjnych, a jedynie podłączenia do rynny. Woda zgromadzona w zbiorniku może z powodzeniem być wykorzystana w dowolnym czasie do takich czynności jak np. podlewania ogródka, mycia samochodu czy prac porządkowych.

2. Powierzchnie przepuszczalne

Działanie powierzchni przepuszczalnych polega na infiltracji wód opadowych w głąb gruntu poprzez nawierzchnie wykonane z surowca charakteryzującego się dużą przepuszczalnością. Układane na gruncie rodzimym odciążają kanalizację deszczową, poprawiając jednocześnie retencję wód. Omawiane powierzchnie powstają najczęściej ze żwiru, pospółki czy kamienia łamanego przez co wykorzystywane są głównie jako aleje, ścieżki spacerowe, miejsca postojowe czy podjazdy.

3. Cele bytowe

Bardzo szerokie zastosowanie wody opadowe znajdują również w gospodarstwach domowych. Do większości czynności nie jest wymagana woda pochodząca z wodociągów, a wręcz więcej korzyści przynosi deszczówka. Tego typu rozwiązanie wykorzystuje wodę spływającą z dachu, która trafiając do zbiorników na poddaszu lub pod ziemnych, gdzie zostaje przefiltrowana, a następnie za pomocą pompy elektrycznej wprowadzana do instalacji wewnętrznej. Najczęściej wykorzystywana jest do spłukiwania toalet lub podłączana do systemu pralki. Warto tutaj wspomnieć o tym, że wody opadowe wolne są od związków wapnia, dzięki czemu brak jest tu negatywnego wpływu na poszczególne elementy pralek oraz problemu osadzania się na nich kamienia.

4. Ogrody deszczowe

Można je wykorzystać zarówno na obszernej, publicznej przestrzeni, jak i na mniejszą skalę np. we własnym ogródku. Ogrody deszczowe są zbiorem hydrofitowych (lubiących wodę) roślin, które posiadają zdolność dużo wyższej absorpcji wody, dzięki czemu chłoną wodę opadową nawet o 40% lepiej niż klasyczny trawnik. Ważny jest fakt, że rośliny mają zdolność oczyszczania deszczówki i gleby z metali ciężkich. Ogrodom deszczowym można nadawać różne kształty i przystosować je do własnych potrzeb. Chcąc samodzielnie wykonać taki ogród warto zwrócić uwagę na takie rośliny jak: knieć błotną, krwawnicę pospolitą czy strzałkę wodną.

5. Zielona elewacja

Coraz częściej można spotkać się z żywymi elementami osadzonymi na fasadach i ścianach rozmaitych budynków zarówno w mieście, jak i zabudowaniach jednorodzinnych. Takie nowoczesne rozwiązania przynoszą podwójną korzyść – wzbogacają (zwłaszcza miejskie) powietrze w tlen oraz chłoną wodę, opóźniając w ten sposób jej odpływ do kanalizacji, która w międzyczasie także częściowo odparowuje. Oba te zjawiska przyczyniają się do odciążenia sieci kanalizacji deszczowej w szczytowych momentach. Idąc o krok dalej – rozwiązanie sprawdza się również na innych miejskich obiektach, takich jak przystanki autobusowe czy tramwajowe. Wiaty obsadzone odporną na niekorzystne warunki atmosferyczne roślinnością potrafią zatrzymać nawet do 90% deszczówki jaka spadnie na nią w przeciągu roku. Woda opadowa może być też wykorzystywana do nawadniania roślin wokół przystanków.

6. Muldy chłonne

Nazwa obejmuje porośnięte roślinnością zagłębienie terenu służące retencji wód opadowych. System spowalnia przepływ wody, umożliwia jej infiltrację do wód gruntowych oraz działa jako naturalny filtr zanieczyszczeń deszczówki. Takie rozwiązania stosowane są najczęściej wzdłuż dróg lokalnych, chodników, placów i parkingów czy między chodnikiem a jezdnią. Szacuje się, że tereny te mogą przyjąć nawet do 450,00 [litrów wody deszczowej/m²], co zależne jest od budowy geologicznej terenu.

7. Przemysł

Ogromną zaletą retencji jest wykorzystywanie wody deszczowej w zakładach zużywających ponadprzeciętne ilości wody. Idealnym tego przykładem jest myjnia samochodowa, która charakteryzuje się dużą powierzchnią zlewni, dzięki czemu możliwe jest zmagazynowanie sporych ilości wód opadowych w zbiorniku, co z kolei prowadzi do obniżenia kosztów zużycia wody. Coraz częściej pojawiające się na rynku rozwiązania to wykorzystanie deszczówki również w procesach technologicznych, w celach chłodniczych oraz zabezpieczenia na wodę do produkcji. Takie rozwiązania wymagają wstępnego oczyszczenia wód opadowych, lecz wkład pracy jest nieporównywalnie niski z otrzymanymi efektami.

Możliwości wykorzystania deszczówki w domu

Szacuje się, że w gospodarstwach domowych wodą deszczową można zastąpić nawet 50% wody pochodzącej z wodociągów.

Jak przedstawia powyższy wykres z dobowego zużycia wody kształtującego się na poziomie 130 litrów na osobę, około 35 litrów wody przeznaczana jest na spłukiwanie toalet (warto przypomnieć, że jest do woda oczyszczona i przygotowana do celów spożywczych), kolejne 14 litrów zużywane jest w celu prania, a następne 16 litrów – wykorzystane w ogrodzie oraz na cele porządkowe. Pozostałe zużycie wody wodociągowej jest bezsprzecznie konieczne, lecz analizując powyższy wykres stwierdzić można, że z dobowego zużycia około połowę wody można zastąpić wodą niemającą jakości spożywczej, czyli wodą opadową (deszczówką).

Systemy zagospodarowania wody deszczowej dają możliwość podłączenia ich do istniejącej już w budynku instalacji wodociągowej, a w przypadku deficytu wody deszczowej będzie ona uzupełniana woda wodociągową. Dzięki takim rozwiązaniom możliwe jest wykorzystanie wody opadowej do spłukiwania toalet lub prania. Takie rozwiązanie niesie za sobą więcej korzyści, ponieważ woda deszczowa jest wodą miękką, przez co ma pozytywny wpływ na jakość prania oraz żywotność urządzenia (brak osadów kamienia). Dodatkowo woda deszczowa lepiej przyswaja używane w procesie prania detergenty, co skutkuje mniejszym ich zużyciem, a to z kolei równoznaczne jest z ograniczeniem wprowadzania ich do środowiska.

Zbiorniki retencyjne wraz z wykorzystaniem deszczówki znajdują także rozwiązanie w codziennych pracach porządkowych. Wody opadowe z powodzeniem mogą być wykorzystane do mycia powierzchni płaskich – podłóg, klatek schodowych oraz mycia pojazdów. Dotyczy to nie tylko domów jednorodzinnych, ale także obiektów wielomieszkaniowych czy nawet hal technicznych.

W obawie przed przedostaniem się zanieczyszczeń do instalacji wodociągowej wystarczające jest zastosowanie filtrów mechanicznych, które pozwalają na wcześniejsze wyłapanie i zatrzymanie niepożądanych obiektów jak piasek czy liście. Możliwe jest również zainstalowanie filtrów węglowych, które zdecydowanie poprawią jakość wody deszczowej. Należy jednak pamiętać, że nawet tak oczyszczone wody opadowe nie nadają się do celów spożywczych.

Wykorzystanie wody deszczowej w ogrodzie

Zaletą wykorzystania wody deszczowej w ogrodach jest jej korzystny wpływ na rośliny zarówno te ogrodowe, jak i doniczkowe. Woda opadowa jako roztwór słabych kwasów charakteryzuje się niskim odczynem pH, dzięki czemu świetnie wpasowuje się w wymagania wszystkich roślin, nawet tych kwasolubnych. Dodatkowo woda deszczowa bogata jest w substancje odżywcze, których brak jest w wodzie pochodzącej z wodociągów. Nie zawiera również szkodliwych pierwiastków jak chlor i fluor, które czasem prowadzą do uszkodzenia roślin i sprawiają, że woda taka jest dla nich słabiej przyswajalna, a jednocześnie do wody wodociągowej są dodawane w celu usunięcia bakterii chorobotwórczych. Plusem gromadzenia wody w zbiorniku retencyjnym jest możliwość jej późniejszego wykorzystania, zwłaszcza w czasach możliwej suszy, która przypada na okres wegetacyjny roślin.

Jak magazynować wodę deszczową?

1. Naziemne zbiorniki na wodę deszczową

Możliwe jest tu bezpośrednie łapanie wody opadowej prosto z rynny za pomocą zbieracza wody, który przekierowuje ją bezpośrednio do zbiornika. Zbiorniki naziemne produkowane są najczęściej z tworzyw sztucznych jak polietylen PE czy polipropylen PP, ale spotkać można również takie wykonane z drewna lub metalu. Na rynku dostępny jest ogromny wybór kształtów, kolorów i pojemności zbiorników, więc bez problemu można wybrać i dopasować zbiornik do własnych potrzeb. W celu uzyskania większych pojemności, zbiorniki można łączyć w baterie. Woda jest do nich doprowadzana z rur spustowych systemów rynnowych za pomocą zbieraczy i filtrów. Zbiorniki naziemne mogą być umiejscowione zarówno na zewnątrz budynków tworząc np. dekorację kwiatową lub ogrodową, jak i w ich wnętrzach np. w piwnicach.

2. Podziemne zbiorniki na wodę deszczową

Jak sama nazwa wskazuje, zbiorniki podziemne są posadowione w gruncie. Przed montażem ww. zbiorników konieczne jest odpowiednie przygotowanie terenu oraz rozplanowanie rozmieszczenia całej instalacji. Pomysł ten cieszy się dużą popularnością wśród osób mających w planach budowę domu. Podziemne zbiorniki posiadają niewątpliwie jedną bardzo ważną zaletę – ze względu na swój rozmiar (pojemność rozpoczynającą się od 1000 l) są w stanie zmagazynować nawet kilkanaście razy więcej wody opadowej niż zbiorniki naziemne.

3. Skrzynki rozsączające

Rozwiązanie to spotykane jest najczęściej na publicznych obszarach otwartych, rzadziej na prywatnych posesjach. Podstawową funkcją skrzynek jest rozsączanie wody w gruncie, jednak mogą one również magazynować wodę opadową. Są idealną alternatywą w porównaniu do rozwiązań wykorzystujących żwir lub rury drenażowe. Moduły wykonane z tworzyw sztucznych są lekkie i łatwe w transporcie, a odpowiednio głęboko wkopane wytrzymują obciążenia samochodów osobowych czy nawet ciężarowych.

Jakość wody deszczowej

Jakość magazynowanej wody opadowej zależna jest od kilku czynników:

• Rodzaj pokrycia terenu, z którego jest odprowadzana;
• Systemu odprowadzającego i filtrującego wodę opadową;
• częstotliwość konserwacji i czyszczenia systemu filtracyjnego;
• głębokości posadowienia zbiornika;
• materiału, z którego wykonany jest zbiornik.

Filtry mechaniczne usuwają większe zanieczyszczenia, które mogą wystąpić w deszczówce, jak np. żwir, piasek czy liście. Jednak ze względu na gęstość sita filtra niewielkie zanieczyszczenia, w tym organiczne, mogą osadzić się w zbiorniku.

W powstającej w ten sposób zawiesinie obecna jest materia organiczna (pyłki roślin, fragmenty owadów), lecz warunki, jakie panują w zbiorniku magazynującym wodę – stabilna temperatura, b rak dostępu do światła słonecznego, skutecznie hamują lub wręcz eliminują procesy biologiczne. Magazynowana woda opadowa pozostaje klarowna i bezwonna przez długi czas. Dodatkowo przepełnienie i przelewanie zbiornika, które może mieć miejsce podczas obfitych opadów, powoduje usunięcie zawiesiny jednocześnie natleniając magazynowaną wodę.

Wymagania dla instalacji odzysku wody deszczowej

Wykorzystanie deszczówki wymaga zastosowania odpowiedniego kilkuetapowego systemu umożliwiającego jej zbieranie, oczyszczanie, magazynowanie i transport do punktów poboru. Wykorzystanie deszczówki poza domem, nie wiąże się większymi przygotowaniami. W przypadku wykorzystywania wody opadowej wewnątrz budynku konieczne jest wykonanie równoległej instalacji wodociągowej. Warto wówczas zwrócić uwagę na dobór elementów i uważnie zaprojektować jej przebieg.

Uwarunkowania prawne dotyczące wykorzystania wody deszczowej

Dla systemu do podlewania ogrodu

• Brak konieczności zgłoszenia czy uzyskania pozwolenia.

Dla systemów domowych

• Wymagane zgłoszenie w Starostwie Powiatowym lub Urzędzie Miasta wg. procedury jak dla przydomowej oczyszczalni ścieków oraz zakładzie wodociągowym jeśli budynek posiada podłączenie do sieci wodociągowej;
• Brak konieczności zgłoszenia w zakładzie wodociągowym w przypadku posiadania na posesji przydomowej oczyszczalni ścieków.

Dobór rozwiązań

• Brak norm i wytycznych krajowych określających projekt systemów.

Lokalizacja i zgłoszenia

Jak dotąd brak jest w Polsce jednoznacznych uwarunkować określających systemy wykorzystujące wody opadowe. Najczęściej zbiorniki retencyjne służące do magazynowania wód deszczowych rozpatrywane są jako zbiorniki przydomowych oczyszczalni ścieków, dlatego też najczęściej systemy dostosowuje się warunków określonych dla przydomowych oczyszczalni ścieków.

Podsumowanie

Magazynowanie i wykorzystywanie wody deszczowej staje się coraz bardziej popularne, dla niektórych staje się wręcz koniecznością. Spowodowane jest to nie tylko aspektem ekologicznym (niskie zasoby wody pitnej, ochrona środowiska), ale również aspektem ekonomicznym (nieustanny wzrost cen za wodę pitną, wprowadzany na coraz szerszą skalę „podatek deszczowy”). Powyższe powody ukierunkowują społeczeństwo w stronę coraz częstszych rozwiązań wykorzystujących deszczówkę.

Korzyści wynikające z używania wody deszczowej:

• niezależność od dostawców wody i występujących awarii;
• zmniejszony wpływ na wzrost cen wody;
• oszczędność uwarunkowana zmniejszonym poborem wody oraz zmniejszonymi opłatami związanymi z odprowadzaniem deszczówki do kanalizacji;
• efektywniejsze pranie odzieży – spadek zużycia środków piorących oraz lepsza konserwacja urządzeń;
• korzystny wpływ na florę;
• aktywny wpływ na ochronę środowiska, zmniejszenie presji na wody podziemne.

Firma Zaprojektuj i Wybuduj Sp. z o.o. opiera swoją pracę oraz działania na wiedzy ekspertów z zakresu gospodarowania wód opadowych. Rzetelna oraz dokładna analiza obszaru objętego retencją powoduje duże oszczędności zarówno dla przeciętnego Kowalskiego jak i dużego przedsiębiorstwa produkcyjnego. Jako eksperci w tej dziedzinie stale udoskonalamy naszą wiedzę oraz unowocześniamy metody gospodarowania wodami w trosce o środowisko naturalne. Z nami zaprojektujesz oraz wybudujesz swoją własną, prywatną inwestycję retencjonującą wody opadowe. Wykonamy dla Ciebie koncepcję instalacji sieci kanalizacji deszczowej, projekt budowlany, operat wodnoprawny wraz z uzyskaniem pozwolenia wodnoprawnego oraz w razie potrzeby uzyskamy decyzję środowiskową na podstawie Karty Informacyjnej Przedsięwzięcia lub Raportu Oddziaływania na Środowisko w zależności od potrzeb. U nas wszystkie procedury masz zagwarantowane w jednej firmie bez podwykonawców! Przeprowadzamy również szkolenia z zakresu gospodarowania wodami opadowymi oraz powierzchniowymi oraz z procedur pozwoleń wodnoprawnych i środowiskowych.

Bibliografia:

• https://www.bioekowy.pl/
• https://inzynieria.com/
• https://www.graf-online.de/
• http://www.instsani.pl/
• https://ekofabryka.com.pl/
• https://aquatechnika.com.pl/
• https://aquai.pl/
• https://mpi.com.pl/
• https://www.rheinzink.pl/
• http://www.rynekinstalacyjny.pl/
• https://www.instalacjebudowlane.pl/