W Polsce coraz bardziej są widoczne efekty zmieniającego się klimatu. Częściej niż kiedyś doświadczamy niebezpiecznych zjawisk pogodowych, np. burz i nawalnych deszczów, albo suszy. Konsekwencją jest znaczące obniżenie się poziomu wód gruntowych i zmniejszenie zasobów wody słodkiej. Nie ma wątpliwości, że w pilnym trybie trzeba upowszechniać już dostępne technologie oszczędzające wodę i poszukiwać nowych rozwiązań.

Galopujące ceny i bezpieczeństwo wodne
Ziemia jest nazywana „błękitną planetą” z powodu mórz i oceanów, które pokrywają prawie ¾ naszego globu. Niestety, tylko 3% tych zasobów stanowi woda słodka, z czego 70% uwięzione jest w lodowcach. Zasoby wody słodkiej w Polsce są szczególnie małe. Jak wynika z danych Eurostatu, na jednego mieszkańca przypada zaledwie 1600 m³/rok (tyle samo co w Egipcie) odnawialnej wody słodkiej. To mniej niż w słonecznej Hiszpanii i we Włoszech, gdzie zasoby te wynoszą 2400 m³/rok. Polska znajduje się na końcu listy państw europejskich pod względem zasobności w wodę. Wielu pomyśli, jak to możliwe? Przecież mamy wiele rzek, kanałów, jezior, stawów… Otóż położenie naszego kraju w stosunku do oceanu wpływa m.in. na wielkość opadów, które maleją od oceanu w głąb kontynentu, z zachodu na wschód. Dlatego opady w Polsce są zdecydowanie mniejsze niż w większości krajów europejskich. Nie tylko w letnich miesiącach, ale i zimowych, gdy brakuje śniegu i zmagazynowanej w nim wody, która po roztopach mogłaby zasilić wody powierzchniowe i podziemne.

Uzdatnianie malejących zasobów zanieczyszczonej wody jest coraz trudniejsze i bardziej kosztowne. Fachowcy twierdzą, że m.in. z tego powodu w najbliższych latach ceny wody wodociągowej mogą wzrosnąć w Polsce nawet o kilkaset procent.

W polskich mediach o problemach z wodą mówi się zazwyczaj tylko przy okazji powodzi lub dotkliwych susz. W tym roku po kilku ulewnych deszczach w serwisach informacyjnych pojawiły się materiały obrazujące niewydolność systemów kanalizacyjnych, zalane ulice, dramat ludzi, którym woda wdarła się do domów i zniszczyła ich dobytek. To w dużej mierze efekt tzw. zabetonowania miast, zarówno terenów publicznych, jak i prywatnych posesji, które często na większości obszaru są pokryte słabo przepuszczalną lub nieprzepuszczalną nawierzchnią. Podczas deszczu woda szybko odpływa z takich terenów do kanałów deszczowych, a następnie do rzek i morza. Istotnie ograniczone jest jej przenikanie do gruntu i infiltracja, zakłócony jest naturalny obieg wody i spirala się nakręca, bo w efekcie zmniejszają się zasoby wodne. Paradoksem, z którym można się również spotkać, jest odprowadzanie wód opadowych do komunalnych oczyszczalni ścieków, co po pierwsze oznacza marnotrawstwo cennej wody, po drugie – chwilowe przeciążenia i wzrost kosztów pracy takiej oczyszczalni.

Po wielu latach zaczęto także zauważać narastający problem suszy, obniżenia się poziomu wód gruntowych, zbiorników wodnych i rzek, czego dotkliwym skutkiem może być m.in. niewydolność lokalnych ujęć wody pitnej. Latem tego roku doświadczyli tego m.in. mieszkańcy Skierniewic, gdy w mieście przez dwa dni brakowało wody pitnej. Niestety, wszystko wskazuje na to, że takie sytuacje mogą się powtarzać, także w większej skali. Jak temu zapobiec, jak zadbać o bezpieczeństwo wodne naszego kraju? – Zdaniem ekspertów, pilnie potrzebne są szeroko zakrojone działania systemowe, techniczne, prawne, organizacyjne i edukacyjne na poziomie centralnym oraz lokalnym. Najprostsze działania może jednak podjąć każdy z nas, modyfikując nieco swoje nawyki oraz korzystając z dostępnych na rynku rozwiązań oszczędzających wodę. Nawet przy minimalnym ograniczeniu zużycia wody zadziała wtedy efekt skali.

Zacznijmy od baterii
Domownicy mniej lub bardziej potrafią oszczędzać pobieraną wodę – dużo zależy od ich dobrych chęci, ale też od rodzaju i jakości armatury. Podczas trzyminutowego mycia zębów (gdy nie zakręci się kranu) traci się około 15-20 l wody. Strata wody to także strata pieniędzy, dlatego zwłaszcza w obiektach użyteczności publicznej (hotelach, restauracjach, publicznych toaletach) coraz częściej można spotkać baterie bezdotykowe. Dzięki nim zużycie wody zmniejsza się nawet o 60-80%. Tego typu baterie wyposażone są w czujnik podczerwieni. Dopiero gdy zakryje się go ręką, następuje otwarcie zaworu i woda wypływa z wylewki. Bez wątpienia jest to idealne rozwiązanie także dla rodzin z małymi dziećmi, które uwielbiają myć ręce, ale nie zawsze pamiętają, aby potem zakręcić kurek.

Innym, znacznie tańszym rozwiązaniem jest wykorzystanie perlatorów, zwanych też „wodooszczędną końcówką”. Można nabyć baterie łazienkowe lub kuchenne z już zamontowanym perlatorem lub dokupić go osobno. To podstawowy sposób oszczędzania wody, który nie obniża komfortu mycia, ponieważ dzięki napowietrzeniu wody strumień wydaje się bardziej intensywny, choć zużycie wody jest znacząco mniejsze (nawet o kilkadziesiąt procent). Dodatkowo, przy wyborze baterii, warto zwracać uwagę na wydajności przepływu. Niektórzy producenci podają na opakowaniu wprost ilość wypływającej wody [l/s], inni posługują się oznaczeniem klas. Podział klas przepływu wygląda następująco:
klasa Z ≤ 0,15 l/s,

• klasa A ≤ 0,25 l/s,
• klasa S ≤ 0,33 l/s,
• klasa B ≤ 0,42 l/s,
• klasa C ≤ 0,50 l/s,
• klasa D ≤ 0,63 l/s. 

Najbardziej oszczędne baterie klasy Z mają wypływ wody na poziomie do 0,15 l/s, czyli do około 9 l/min. Do tej grupy można zakwalifikować głównie baterie bezdotykowe oraz ze specjalnymi eko-przyciskami (wyłączają dopływ wody po określonym, ustawionym czasie). Oczywiście, ze względów praktycznych inne baterie (o innym wypływie) stosuje się do umywalek (zalecana klasa Z lub A), a inne np. przy wannie, ponieważ w tym przypadku chodzi o jak najszybsze jej napełnienie (klasa B lub C). W każdym razie oszczędność w gospodarowaniu wodą nie powinna utrudniać życia. Zdecydowanie łatwiej będzie oszczędzać wodę, gdy od początku dobierze się odpowiednią armaturę.

Mniej wody do obsługi WC
Kolejnym urządzeniem, które ma znaczący wpływ na zużycie wody w obiektach mieszkalnych, są systemy spłukujące WC. Oszczędność wody może być w tym wypadku realizowana poprzez:

• instalację nowoczesnych, oszczędnych systemów spłukujących,
• wykorzystanie do spłukiwania wody deszczowej lub oczyszczonych ścieków szarych. 

Producenci urządzeń sanitarnych proponują dziś wiele systemów spłukujących, które w znaczący sposób ograniczają zużycie wody. Przede wszystkim należałoby wymienić w toaletach starsze, jednoprzyciskowe systemy spłukujące na dwuprzyciskowe. Podstawowy system dwuprzyciskowy pozwala spłukać miskę WC już 3 l wody (lub 6 l). Jeśli system ma dodatkowo funkcję START/STOP, wypływ wody można zatrzymać w dowolnym momencie. Na rynku są jednak systemy, które potrzebują jeszcze mniej wody do spłukiwania miski. Przykładem mogą być spłuczki podtynkowe firmy Valsir (rys. 2), które umożliwiają łatwą regulację wypływu wody: od 6/3 l, poprzez 4,5/3 l, do 4/2 litra – wszystko zgodnie z filozofią Green Building.

W tabeli 1 przedstawiona jest symulacja oszczędności wody oraz pieniędzy przy zastosowaniu systemu spłukującego Valsir 4/2 l w porównaniu do tradycyjnego, dwuprzyciskowego systemu 6/3 l.

Oprócz typowych systemów podtynkowych czy kompaktowych oszczędzających wodę, na rynku spotkać można także oryginalne rozwiązania, jak np. system W+W firmy Roca, integrujący umywalkę i kompakt WC. Pozwala on wykorzystywać szarą, uzdatnioną wodę w zabudowanym obiegu hydraulicznym (rys. 3). Woda po umyciu rąk trafia z umywalki do wewnętrznego zbiornika, a następnie służy do spłukiwania toalety. Jej oczyszczanie realizowane jest dwuetapowo: najpierw poprzez system uzdatniający woda trafia do zbiornika, następnie zostaje tam poddana dezynfekcji.

Systemowe użytkowanie deszczówki
Właścicielom domów jednorodzinnych i innego typu niewielkich budynków, zarówno obecnym, jak i przyszłym, z pewnością warto rekomendować dodatkową inwestycję: wykonanie systemu zbierania i zagospodarowania wód deszczowych, np. instalacji do gromadzenia wody deszczowej w zewnętrznym, tworzywowym zbiorniku zlokalizowanym przy budynku (rys. 4). Przyniesie to wymierne korzyści i inwestorom, i środowisku.

W tradycyjnym rozwiązaniu woda z takiego zbiornika może być wykorzystywana tylko na zewnątrz – do podlewania terenów zielonych i mycia samochodów, ale gdy w systemie uwzględni się także centralę deszczową i dodatkową instalację w budynku, to zgromadzoną wodę można będzie użytkować również w domu (do spłukiwania WC czy prania). Centrala deszczowa pobiera wodę ze zbiornika i tłoczy ją do punktów poboru w budynku, a ponieważ pracuje w priorytecie wody deszczowej, to dopiero gdy zbiornik jest pusty, automatycznie przełącza się na pobór wody sieciowej. Jeśli deszczówka ma być wykorzystywana tylko na zewnątrz, do obsługi zbiornika wystarczy zwykła pompa zatapialna.

Obecnie są już dostępne również takie rozwiązania, które pozwalają na wykorzystywanie deszczówki do wszystkich celów w budynku. Irlandzka firma RainSafe ma w swojej ofercie system przygotowujący z wody deszczowej wysokiej jakości wodę pitną (rys. 5) – i to bez dodatku specjalistycznej chemii. W układzie wykorzystywane są dwazbiorniki: na zewnątrz budynku i wewnątrz. Woda, która trafia do zewnętrznego zbiornika jest wstępnie oczyszczana przy wykorzystaniu systemów filtracji. Następnie tłoczona jest za pomocą pompy do systemu oczyszczania zlokalizowanego wewnątrz budynku. Proces uzdatniana realizowany jest w kilku etapach: filtracja, promieniowanie UV oraz ozonowanie. Po pełnej „obrobce” woda jest transportowana do wewnętrznego zbiornika, a stamtąd do poszczególnych punktów poboru. Rozwiązanie jest polecane do budynków jednorodzinnych i obiektów komercyjnych.

Upowszechnienie działań związanych z gromadzeniem i wykorzystaniem deszczówki, w tym stosowania najprostszych i stosunkowo tanich rozwiązań przydomowych, powinno być obecnie jednym z priorytetów władz lokalnych. Ale to również wyzwanie dla producentów, projektantów i instalatorów. Gdyby na typowym osiedlu domów jednorodzinnych czy szeregowców każdy budynek miał indywidualny zbiornik na wodę deszczową, znacząco odciążyłoby to kanały deszczowe i pozwoliło pozyskiwać spory zasób wody. A gdyby w miastach i miasteczkach takich osiedli była większość… Warto odnotować, że konkretne działania w tym kierunku wykonały już niektóre miasta w Polsce, głównie Wrocław i Kraków. W czerwcu tego roku wrocławski magistrat uruchomił program „Złap deszcz”, potocznie nazywany programem „Beczka plus”. Zgodnie z jego zasadami, mieszkańcy, którzy zdecydują się wykonać indywidualny system zbierania i wykorzystania wody deszczowej na swojej posesji, mogą otrzymać nawet 5000 zł dotacji.

Działania na większą skalę
Choć zużycie wody w budynkach i przez mieszkańców ma duże znaczenie w bilansie wodnym, to wiadomo, że najwięcej zużywa jej przemysł i rolnictwo, ale także różnego rodzaju służby, m.in. zakłady wodociągów i kanalizacji, zakłady utrzymania miasta czy straż pożarna. W wielu przypadkach podmioty te również mogłyby wykorzystywać zebraną i ewentualnie odpowiednio uzdatnioną wodę deszczową. Niestety, choć temat retencji podejmowany jest przez wielu naukowców na konferencjach branżowych, przełożenie tego zagadnienia na realia jest w Polsce bardzo słabe.

Jednym z praktycznych rozwiązań w tym zakresie jest propozycja firmy Ecol-Unicon – montaż podziemnych zbiorników retencyjnych Hydrozone (rys. 6). Ich zastosowane w mniejszych miejscowościach lub miastach w dużym stopniu rozwiązałoby problem retencji. Zbiorniki te podczas deszczu nawalnego gromadzą nadmiar wody opadowej, odciążając kanalizację deszczową i nie dopuszczając do lokalnych zalań niżej położonych pomieszczeń. Wodę w nich zgromadzoną można później czerpać np. w celu płukania odcinków kanalizacyjnych, mycia ulic, na cele pożarowe czy też do nawadniania zieleni miejskiej, umożliwiając przy tym powolne jej przenikanie w głębsze warstwy gruntu.

Nie jest tajemnicą, że naukowcy od lat pracują nad rozwiązaniami, które pozwalałyby w stosunkowo ekonomiczny sposób uzdatniać wodę morską. Obecnie znane rozwiązania nie należą jednak do prostych i tanich. Podczas odsalania wody wykorzystuje się m.in. procesy odparowania, odwróconej osmozy czy techniki membranowe. Rozwiązania te są skuteczne, ale wymagają dostarczenia znacznej ilości energii, co zdecydowanie zwiększa ich koszt. Pomimo tego są już stosowane na świecie w miejscach, gdzie brakuje wody pitnej. Przykładem niech będzie Amagervaerket, elektrociepłownia w Danii, dostarczająca ciepło i energię elektryczną do 130 tys. domów w Kopenhadze, która korzysta z technologii uzdatniania wody słonej firmy BWT. System uzdatnia 2800 m³ wody dziennie, zapewniając nieprzerwany dostęp do wody najwyższej jakości, w tym wody ultraczystej do kotłów i turbin parowych.

Na koniec jeszcze kilka słów na temat wykorzystania ścieków oczyszczonych do celów rolniczych. Podjęły go niedawno instytucje Unii Europejskiej w celu ograniczenia ryzyka niedoboru wody pitnej. Zalecenia wpisują się w gospodarkę o obiegu zamkniętym. Zapewnienie wystarczającej ilości wody do nawadniania pól, w szczególności podczas fal upałów i poważnych susz, może, zdaniem urzędników UE, pomóc w zapobieganiu osłabienia upraw. Ponadto ponowne wykorzystanie wody w celach rolniczych to zdecydowanie lepsze rozwiązanie aniżeli tworzenie kolejnych ujęć wody, czerpanie z rzek czy też odsalanie wody. Projekt, który został przedstawiony, określa bardzo dokładnie, kiedy będzie można korzystać z takiego odzysku oraz jakie powinny być parametry odzyskiwanej wody, aby była ona bezpieczna dla ludzi, zwierząt i środowiska.

Literatura:
[1] Materiały techniczno-handlowe firm: Oras, Valsir, Roca, Rikutec, RainSafe, Ecol-Unicon
[2] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 14 stycznia 2002 r. w sprawie określenia przeciętnych norm zużycia wody, DzU 2002 nr 8, poz. 70
[3] Wody opadowe. Odprowadzanie, zagospodarowanie, podczyszczanie i wykorzystanie, J. Królikowska, A. Królikowski, Wyd. Seidel Przywecki
[4] Izba Gospodarcza Wodociągi Polskie, www.igwp.org.pl