Slovenská agentúra životného prostredia Banská Bystrica

1. Slovenská agentúra životného prostredia Banská Bystrica Centrum pre revitalizáciu zaťažených oblastí Prievidza Stredisko Nitra Vyhodnotenie územia SR z hľadiska vhodnosti umiestnenia vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd 2004

2. Úvod Vegetačné čistiarne odpadových vôd sú vodné ekologické stavby, ktoré využívajú samočistiace procesy prebiehajúce v pôdnom, vodnom a mokraďnom prostredí. Predstavujú alternatívu čistenia odpadových vôd zvlášť pre menších znečisťovateľov. Od roku 1952, kedy K. Seidel uskutočnil prvý pokus s čistením odpadových vôd pomocou umelých mokradí, sa vegetačné čistiarne odpadových vôd rozšírili do celého sveta. V Európe je v súčasnosti 60 000 vegetačných čistiarní, v Českej republike je asi 160. Prvé koreňové čistiarne sa na Slovensku začínajú realizovať v roku 1993, no dodnes nenašli veľké uplatnenie. Cieľom prezentácie je priniesť informácie o priebehu čistenia odpadových vôd vo vegetačných čistiarňach, o ich  výhodách a nevýhodách, o skúsenostiach  s ich budovaním v zahraničí, o situácií na Slovensku a o lokalitách spĺňajúcich vybrané kritéria pre vybudovanie obecných vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd v jednotlivých krajoch Slovenska. Prezentácia je súčasťou úlohy „Vyhodnotenie územia SR z hľadiska vhodnosti umiestnenia vegetačných čistiarní odpadových vôd“ vypracovanej v rámci PHÚ na rok 2004 v Slovenskej agentúre životného prostredia Banská Bystrica, Centrum pre revitalizáciu zaťažených oblastí Prievidza, stredisko Nitra.

3. Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Vegetačné čistiarne odpadových vôd sú definované ako  umelé mokrade vytvorené  komplexom zvodneného alebo plytko  zaplaveného  lôžka  so skupinou  emerzných, submerzných  alebo plávajúcich  rastlín, živočíchov a  samozrejme (odpadovej)  vody, ktoré  napodobňujú  prirodzené mokrade používané pre praktické využitie pri čistení znečisťujúcich látok. Vegetačné koreňové čistiarne nachádzajú uplatnenie hlavne pri: • čistení splaškových odpadových vôd jednotlivých domov, • čistení splaškových odpadových vôd hotelov, rekreačných zariadení a letných táborov, • čistení a dočistení splaškových vôd menších obcí, • dočistení odpadových vôd pri ich situovaní za malými mechanicko-biologickými čistiarňami, • čistení odpadových vôd zo školských zariadení, rôznych sociálnych ústavov a pod., • čistení odpadových vôd z malých priemyselných závodov, • dočistení znečistených povrchových vôd, • čistení filtrátu vody zo skládok komunálneho odpadu, • čistení organických nízkozaťažených poľnohospodárskych odpadových vôd. Podmienečne vhodné sú pre obce s počtom obyvateľov nad 1500 EO, v ktorých je zastúpená  priemyselná  a  živnostenská  sféra  výrazne ovplyvňujúca skladbu odpadových vôd z obce. Vegetačné koreňové čistiarne sú nevhodné resp. nepoužiteľné pri: • vysokom obsahu organického znečistenia a zvýšenom výskyte amoniaku, tukov a olejov, toxických látok, • extrémne kyslých, zásaditých a silne mineralizovaných odpadových vodách, • nedostatku vhodných plôch a v klimatických nevhodných polohách, • čistení odpadových vôd zo stredných a veľkých obcí.

4. Halva. J,, Stevicova. L., 2004 Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Vegetačná koreňová čistiareň je vlastne sústava zariadení, pozostávajúca z viacerých vedľajších zariadení, ktoré tvoria mechanické predčistenie, v prípade potreby lapač tukov a olejov, zariadení na prívod, rozvod a odvod vody a pod. Hlavný čistiaci stupeň tvorí jeden alebo viacej koreňových  polí. Koreňové pole je tvorené pôdou, ale dnes už takmer výlučne triedeným štrkom alebo kamenivom a s nasadenými močiarnymi rastlinami. Od okolitej pôdy a podzemnej vody je oddelený nepriepustnou pevnou fóliou. Odpadová voda preteká koreňovým poľom pomocou systému drenážnych rúr rôznym spôsobom. Drenážne rúry sú vyvedené vždy nad povrch terénu, čím zabezpečujú prívod dostatku kyslíka pre mikroorganizmy.

5. Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Rozdelenie vegetačných čistiarní odpadových vôd: • vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd s makrofytmi: • s horizontálnym prúdením odpadovej vody • s vertikálnym prúdením odpadovej vody • s radiálnym prúdením odpadovej vody • prietočné nádrže s plávajúcimi rastlinami • prietočné kanály a žľaby s koreňovými a splývavými makrofytmi • preronové plochy na čistenie odpadových vôd vegetáciou • závlahy odpadovými vodami – povrchové alebo podpovrchové nízko alebo vysokozaťažované pôdne filtre s vegetáciou • biologické rybníky na čistenie odpadových vôd. Horizontálne pretekané VKČOV Horizontálne pretekané zariadenia si získali obľubu najmä kvôli ich jednoduchosti. Po usadení mechanických nečistôt sa voda rozdeľuje potrubiami a hrubozrnným materiálom na celú nátokovú časť. Pri prietoku substrátom s jemnejším zrnom sa uskutočňuje biologické čistenie. V odtokovej časti sa voda zhromažďuje a odteká na ďalší stupeň čistiarne alebo priamo do recipientu. Vertikálne pretekané VKČOV     Pri týchto zariadeniach je predčistená voda dávkovaná na povrch poľa pomocou drenážnych rúrok alebo prúdom vody. Po prechode vody celým profilom je nasledovne odvádzaná drenážou umiestnenou na dne celej plochy.

6. www.bodenfilter.de www.bodenfilter.de Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Horizontálne pretekané VKČOV Vertikálne pretekané VKČOV

7. Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Rastliny vhodné pre koreňové čistiarne sú predovšetkým trstiny, či iné močiarne druhy, ktoré majú svoje prirodzené prostredie v plytčinách vôd, či na brehoch tokov a nádrží. Najčastejšie je to trstina, šáchor, pálka, kosatec žltý a iné. Po prívode odpadových vôd majú väčšinou dobrý rast. Úloha rastlín pri vegetačných koreňových čistiarňach: príprava vhodných podmienok pre mikroorganizmy v pôde vyrovnanie teploty v záhone zatienením povrchu rastlinné zvyšky tvoria v zime izoláciu proti mrazu prekorenením pôdy udržujú  zemný substrát priepustným ekologicky pôsobia na okolie výpar – napr. u pálky či trstiny až 600 mm/rok (15 – 20 mm/deň) zásobovanie Vhodné rastlíny pre vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd: Trsť obyčajný (Phragnites australis) Chastica trsteníkovitá (Phalaris ´Baldingera arundinacea) Pálka úzkolistá (Typha angustifolia), pálka širokolistá (Typha latifolia) Škripinec jazerný (Scripus = Schoenoplectus lacustris) Steblovka vodná (Glyceria maxima = Glyceria aquatica)

8. Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd (VKČOV) Vegetačné koreňové čistiarne majú uplatnenie v malých obciach z nasledujúcich dôvodov: Stavebná nenáročnosť. Koreňové čistiarne neobsahujú žiadne technologické celky. Základom pre ich výstavbu je výkop zemnej jamy. To vo vidieckych pomeroch to spravidla nie je problém. Ďalej je potrebné jamu zaizolovať, čo sa dá pomerne širokou ponukou rôznych, dnes už cenovo dostupných fólií. Nasleduje výplň objemu koreňovej čistiarne. Materiál sa vo väčšine obcí dá zaobstarať. Vhodné sú riečne štrky, drvené kamenivo alebo aj recyklované stavebné materiály – napr. betón. Mokraďové rastliny podpestovať a vysadiť tiež nie je problémom. Nízke prevádzkové náklady. Koreňová čistiareň nemá takmer žiadne prevádzkové náklady. Kontrola spočíva výlučne len v preverení funkčnosti rozdeľovacích a kontrolných šácht, prípadne ich drobných opravách. Na to stačí mesačne pár hodín. Nevzniká čistiarenský kal. Problémom mnohých obcí je kal, jeho spracovanie alebo doprava do najbližšej mestskej čistiarne, kde sa bude spracovávať. Koreňové čistiarne pracujú bez vzniku kalu, a tak aj táto časť finančných nákladov odpadá. Dlhodobá funkčnosť. VNemecku, vPoľsku i vČechách už pracujú takéto čistiarne nepretržite od začiatku ich realizácie bez potreby opráv či rekonštrukcií, čo o „technických“ čistiarňach nedá tvrdiť. Potreba nákladov na opravu ich čerpadiel, dúchadiel, miešadiel a pod. je pomerne vysoká už po piatich rokoch prevádzky. Dlhodobá investícia. Možnosť využitia koreňovej čistiarne po zmene environmentálnych požiadaviek, ako terciálneho stupňa, prípadne pri dostatku miesta možnosť budovať biologické rybníky ako terciálny stupeň čistenia. Investícia zostane vkaždom prípade zachovaná po dlhé roky. Možnosť rozširovania. Po zmodernizovaní je možnérozšíriť výkon čistiarne o dokonalé odstraňovanie výživných látok, ako napr. N, P. Odstraňovanie ťažkých kovov je plne zabezpečené vodomilnými rastlinami. Výsledky našich pokusov dokazujú, že sú schopné eliminovať aj nárazové niekoľkonásobné zvýšenie koncentrácií. Redukcia znečistenia toku pred obcou. Koreňová čistiareň odpadových vôd pred obcou (za obcou sa budujú na čistenie odpadových vôd) umožníredukovať, prípadne odstrániť plošné znečistenie zokolitej poľnohospodárskej krajiny a zabezpečiť kvalitnú povrchovú vodu vobci. Zabezpečenie pôvodného rázu toku. Vzmysle novej Rámcovej smernice EU o vodách je na mnohých miestach možné týmto spôsobom zabezpečiť pôvodný ráz toku, pretože výskyt malých či väčších mokradí vnivách potokov bol na Slovensku veľmi častý a je ešte vstarých katastrálnych mapách zachytený. Zvýšenie povedomia občanov. Vybudovanie zariadenia čistiarne odpadových vôd vlastnými silami zvýši povedomie občanov a motivuje ich k znižovaniu množstva odpadových vôd. Podiel obce ako investora na výstavbe. Samotná výstavba vegetačnej koreňovej čistiarne je postupnosť určitých prác, ktoré vedú ku zriadeniu funkčného diela. Ich rozsah, náročnosť a dôležitosť je rôzna, preto je možné niektoré pracovné operácie vykonávať zaškolenými alebo poučenými pracovníkmi, niektoré vyžadujú pracovníkov spraxou alebo sosvedčením.

9. Existujúce Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd na Slovensku Na Slovensku sa koreňové čistiarne začínajú realizovať od roku 1993. Na celom území sme zaevidovali 9 funkčných a 5 nefunkčných VKČOV. Najviac ich je situovaných v Prešovskom kraji, kde sú 3 funkčné (Nižné Repaše, Kružlov, Sačurov), 1 vo výstavbe (Krásna Lúka). Základné údaje boli zistené pracovníkmi SAŽP prostredníctvom obvodných úradov životného prostredia, obecných úradov, OZ Ľudia a voda, Vodárenskej spoločnosti Vranov nad Topľou a v spolupráci so Slovenskou poľnohospodárskou univerzitou v Nitre – Katedrou krajinného inžinierstva. Pri monitoringu sme sa zamerali na zisťovanie charakteristík existujúcich VKČOV, a to: veľkosť koreňových čistiarní druh odpadovej vody použitý stupeň čistenia vegetáciu investičné náklady účinnosť čistenia situovanie z hľadiska klimatických podmienok situovanie z hľadiska ochrany kultúrnych pamiatok, ochrany prírody a krajiny a ochrany vodných zdrojov recipient hodnotenie prevádzkovateľa v prípade nefunkčnosti aj dôvod Všetky zistené údaje boli následne spracované do tabuľkových a mapových výstupov. Prílohou v práci sú i fotografie z niektorých VKČOV zhotovené pracovníkmi SAŽP a SPU.

10. Existujúce Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd na Slovensku Prehľadná tabuľka funkčných VKČOV na Slovensku

11. Existujúce Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd na Slovensku Prehľadná tabuľka nefunkčných VKČOV na Slovensku Ďalej sú v práci postupne uvedené i podrobné údaje o každej vegtačnej koreňových čistiarni odpadových vôd jednotlivo, tak ako boli zistené priamo u prevádzkovateľa.

12. Existujúce Vegetačné koreňové čistiarne odpadových vôd na Slovensku

13. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Možnosti rozširovania vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd na Slovensku Všeobecné kritéria pre návrh vhodných lokalít je veľmi náročné určiť. Každá lokalita sa musí posudzovať osobitne. S VKČOV sa stretneme v severských krajinách s drsnými klimatickými podmienkami ako aj v južných krajinách s veľmi teplou klímou. V práci sme určili nasledovné kritériá: • Nadmorská Výška Pre výber vhodných lokalít sme si zvolili optimálnu nadmorskú výšku do 600 m n. m. • Počet obyvateľov VKČOV sú zrealizované pre niekoľko desiatok EO, ale aj niekoľko tisíc, čo si vyžaduje primerané nároky na plochu. Európsky a svetový trend sú VKČOV pre 500 EO. Nakoľko na Slovensku existuje množstvo obcí do 500 obyvateľov bez verejnej kanalizácie, ako ďalšie kritérium výberu lokalít sme si zvolili obce do 500 obyvateľov. • Prítomnosť recipientu Posledné kritérium, ktoré sme brali do úvahy, je prítomnosť recipientu – vodného toku v území, ktorý predstavuje najjednoduchší spôsob odvádzania odpadových vôd. Vhodné lokality spĺňajúce dané kritériá boli spracované do mapových výstupov.

14. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Bratislavský kraj

15. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Trnavský kraj

16. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Trenčiansky kraj

17. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Nitriansky kraj

18. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Žilinský kraj

19. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Banskobystrický kraj

20. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Prešovský kraj

21. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Košický kraj

22. Vhodné lokality pre budovanie VKČOV na Slovensku Zhodnotenie územia SR z hľadiska vybraných kritérií Hodnotili sa lokality podľa vyššie uvedených kritérií • nadmorská výška: najvhodnejšie kraje: Bratislavský, Trnavský, Nitriansky, Banskobystrický (južná časť), Prešovský a Košický (východná časť). • počet obyvateľov: nedá sa jednoznačne určiť najvhodnejšia oblasť, nakoľko malé obce sa nachádzajúroztrúsene po celom území Slovenska. • prístupnosť recipientu: spĺňajú všetky vhodné obce posudzované z hľadiska nadmorskejvýšky i počtu obyvateľov. Celkovo sa dá určiť akonajvhodnejšie územie pre budovanie VKČOV podľa daných kritérií územie Prešovského, Banskobystrického a Nitrianskeho kraja, v ktorých cca 25 – 30 % územia tvoria obce spĺňajúce súčasne kritériá nadmorskej výšky pod 600 m n. m. a počtu obyvateľstva pod 500. Najvhodnejšie sú okresy Medzilaborce, Stropkov, Svidník, Snina (PO), Rimavská Sobota, Lučenec, Revúca, Poltár, Veľký Krtíš, Krupina (BB), Levice (NR). Územie Trenčianskeho a Košického kraja predstavuje asi 15 % vhodnosť z hľadiska uvedených kritéríí (najvhodnejší je okres Sobrance (KE) a Bánovce nad Bebravou (TN)). Žilinský kraj je z hľadiska uvedených kritérií najmenej vhodný, kritéria spĺňa cca 5 % územia (najvhodnejší je okres Turčianske Teplice).

23. Vegetačné koreňové čistiarne v zahraničí  Koreňové čistiarne sa v zahraničí stavajú od začiatku sedemdesiatych rokov. V niektorých krajinách (USA, Veľká Británia, Dánsko, Nemecko) sú považované za rovnocennú alternatívu klasických čistiarenských spôsobov a ich použitie je bežne povoľované vodohospodárskymi organizáciami. Prvé „klasické“ koreňové čističky vznikali v Spolkovej republike Nemecko v sedemdesiatych rokoch.Ďalšími krajinami, ktoré prevzali túto technológiu čistenia odpadových vôd, boli v druhej polovici 80 - tych rokov Anglicko a Dánsko. Koncom 80 – tych a začiatkom 90 – tych rokov nastal veľký rozvoj tejto technológie čistenia odpadových vôd rakticky po celom svete. Postupne je v práci rozpísná história, vývoj a skúsenosti s vegetačnými koreňovými čistiarňami odpadových vôd v nasledovných krajinách: Anglicko, Austrália, Belgicko, Brazília, Česká republika, Dánsko, Egypt, Franzúzsko, India, Izrael, Juhoafrická republika, Nemecko, Holandsko, Nórsko, Nový Zéland, Poľsko, Rakúsko, Slovinsko, Spojené Štáty Americké, Švédsko, Švajčiarsko.

24. Súvisiace zákony, nariadenia a normy Práca je doplnená i prehľadom doteraz platných zákonov, nariadení a noriem súvisiacich s návrhom, výstavbou a prevádzkou vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd. Postupne sú v tejto časti uvedené všetky legislatívne nástroje, a to nielen Slovenské, ale i Európskej únii. Zoznam použitej literatúry a zdroje informácií Samozrejmosťou v práci je uvedenie prehľadu použitej literatúry a zdrojov informácií, ktoré boli použité pri spracovaní úlohy.

25. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Krásna Lúka

26. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Kružlov

27. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Repaše

28. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Sačurov

29. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Hontianske Moravce

30. Fotografie vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku Horský hotel Poľana

31. Autorský kolektív Slovenská agentúra životného prostredia Banská Bystrica Centrum pre revitalizáciu zaťažených oblastí Prievidza Stredisko Nitra Ďurkova 19 949 01 NITRA Interná spolupráca: Ing. Števicová Ľudmila - CRZO Prievidza, Stredisko Nitra - gestor úlohy Ing. Lazorišak Vladimír- CRZO Prievidza, Stredisko Nitra - odborná spolupráca Ing. Halva Jozef - CRZO Prievidza, Stredisko Nitra - odborná spolupráca, spracovanie na PC Kuklová Monika - CRZO Prievidza, Stredisko Nitra - technická pomoc Ing. arch. Hýroššová Kristína - CRZO Prievidza - monitoring v TN kraji Mgr. Dugasová Janett - CER Košice - monitoring v KE kraji Mgr. Kučeravcová Alena - CER Košice - monitoring v KE kraji Ležáková Mária - CER Košice - monitoring v KE kraji Ing. Durbáková Zuzana - CKEP Prešov - monitoring v PO kraji Ing. Králik Alexander - CTK Banská Bystrica - monitoring v BB kraji Mgr. Rošťanská Zuzana - CISK Bratislava - monitoring v BA kraji Externá spolupráca Ing. Ľuboš Jurík, PhD. -  SPU v Nitre, FZKI, KKI- odborná spolupráca