Gromadzenie i wykorzystanie wody deszczowej do nawadniania ogrodu

Woda jest prostą kombinacją atomów wodoru i tlenu – H₂O - czystą substancją, bez której życie na ziemi nie byłoby możliwe. Jest bezcennym zasobem, koniecznym do życia wszelkich istot żywych, dlatego musimy go chronić i umiejętnie wykorzystywać.    

W Polsce zapotrzebowanie na wodę pokrywane jest w coraz większym stopniu w oparciu o wody  podziemne, a wyraźnie spada pobór wód z ujęć powierzchniowych. Pomimo stale zmniejszającego się zużycia wody, nadal jest ono wysokie w przeliczeniu na jednego mieszkańca. Woda dostarczana do Polskich domów musi spełniać określone wymagania odnośnie jakości. Ta, którą używamy do picia, wykorzystywana jest powszechnie również do innych celów gospodarczych, takich jak podlewanie ogrodów, mycie samochodów, pranie czy spłukiwanie toalet, gdzie tak wysoka jakość nie jest konieczna.

W sytuacjach, gdzie nie jest wymagana jakość wody pitnej, rozsądne wydaje się wykorzystanie wody deszczowej, którą można zebrać z powierzchni dachów i tarasów, a następnie gromadzenie jej w podziemnych zbiornikach w celu późniejszego jej wykorzystania.

Zasoby wodne w Polsce

Dla większości z nas swobodny dostęp do wody jest czymś oczywistym. Odkręcamy kran i woda płynie. Świadomość, że ten życiodajny płyn pokrywa ponad 70 % powierzchni, powoduje, że traktujemy go jako dobro nieograniczone i ogólnodostępne. Nic bardziej mylnego! Aż 97,5 % wody nie nadaje się do użytku ze względu na zasolenie. Pozostałe 2,5 % to wprawdzie wody słodkie, ale znaczna ich część jest związana w lodowcach, lądolodach lub w głębi Ziemi, ponadto część z tej dostępnej jest zanieczyszczona. Ostatecznie mniej niż 1 % to woda zdatna do picia.

 Ponadto woda pitna jest nierównomiernie rozmieszczona. Są obszary, w których występuje pod dostatkiem, ale istnieją też miejsca dotknięte umiarkowanym bądź ostrym jej niedoborem. Ponad 1/3 ludności świata żyje w rejonach o ograniczonych zasobach wodnych.

Można by pomyśleć, że ten problem nie dotyczy Polski. Niestety to nieprawda. Polska jest jednym z najuboższych w wodę krajów europejskich. Pod względem zasobów wodnych nasz kraj często porównywany jest do pustynnego Egiptu. 

W ostatnich latach, koszt wody wodociągowej wzrósł znacznie bardziej niż koszty jakiejkolwiek innej energii. Wynika to z dwóch kwestii: rosnących kosztów wydobycia i uzdatnienia wody oraz coraz kosztowniejszych procesów oczyszczania ścieków. Prawdopodobnie ta tendencja będzie się utrzymywać w przyszłości. Zapewnienie czystej wody wodociągowej wymaga znacznej ilości energii, a co za tym idzie, zwiększonych kosztów.

Biorąc więc pod uwagę opłaty za zużywanie wody oraz za usługi kanalizacyjne, nie pozwalajmy, aby woda nadająca się do wykorzystania spływała z Naszych dachów prosto do kanalizacji.

Deficyt zasobów wodnych, a także rosnące koszty wody wodociągowej wpływają na coraz większe zainteresowanie możliwościami wykorzystania wód opadowych.  Obniżenie kosztów zaopatrzenia w wodę pojedynczych odbiorców wody wodociągowej nie jest jedynym pozytywnym wynikiem wykorzystania wód opadowych. Systemy zagospodarowania wód opadowych pozwalają ograniczyć ilość ścieków deszczowych poprzez ich okresową retencję w instalacjach indywidualnych, co  daje możliwość do ograniczenia kosztów związanych z rozbudową i modernizacją systemów kanalizacyjnych, stacji uzdatniania wody oraz może wpłynąć pozytywnie na stan jakości wód odbiorników, do których doprowadzane są wody opadowe.

Korzyści wynikające z używania wody deszczowej to:

• Oszczędzamy pieniądze zużywając mniej wody wodociągowej, przez co jesteśmy bardziej niezależni od dostawców wody i nie narażamy się na systematyczne wzrosty cen

• Pranie odzieży jest bardziej efektywne i pozwala na zmniejszenie ilości używanego proszku nawet do 50%, zapobieganie odkładaniu się kamienia w pralkach, a także zapobieganie odkładaniu się kamienia w toaletach

• Miękka deszczówka zawiera mniej kamienia i jest szczególnie korzystna dla roślin

• Aktywnie przyczyniamy się do ochrony środowiska i oszczędzamy cenne zapasy wody podziemnej

• Unikasz opłat związanych z odprowadzaniem niewykorzystanej deszczówki do sieci kanalizacyjnej

• Dzięki gromadzeniu deszczówki na miejscu - do ponownego jej wykorzystania – mniej obciążony jest system kanalizacyjny; deszczówka nie jest odprowadzana bezpośrednio do kanalizacji, co pomaga zredukować miejscowe podtopienia.

Pojęcie opadu atmosferycznego

Opad atmosferyczny jest to wtórny produkt kondensacji pary wodnej,  przyjmujący stan stały  (śnieg, grad) lub stan ciekły (deszcz) docierając następnie do powierzchni ziemi. Opady „są grupą zjawisk meteorologicznych, związanych z obecnością wody w stanie ciekłym lub stałym; opadają lub unoszą się w powietrzu, są porywane z powierzchni ziemi lub osadzają się na przedmiotach znajdujących się na ziemi lub w atmosferze. Wyróżnia się wśród nich opady, osady i mgły.”

Opady atmosferyczne charakteryzuje się według:

• postaci opadów,
• ilości wody uzyskanej z opadu bądź ze śniegu lub gradu,
• natężenia oraz czasu trwania opadu.

Ilość opadu określa się na podstawie wysokości warstwy wody, jaka powstałaby na poziomej powierzchni, bez uwzględnienia procesu parowania, wsiąkania oraz spływu. Jednostką miarodajną opadu jest milimetr, standardowo pomiary wykonywane są z dokładnością 0,1 mm.

Ze względu na czas trwania opady dzieli się na:

• opady przelotne – krótkotrwałe, cechuje je zmienne natężenie oraz lokalne występowanie. (ulewy i deszcze nawalne),
• opady z przerwami – charakteryzuje je małe natężenie,
• opady ciągłe – przebieg jednostajny, charakteryzuje je długi czas trwania – kilka, kilkanaście dni.

 Wielkość opadu

Na większości terytorium Polski (tereny nizinne) roczny opad kształtuje się na poziomie 500-600 mm, jedynie w terenach wyżynnych i górskich ilość ta zwiększa się aż do 1200-1300 mm; w terenach nadmorskich deszczu spada rocznie ok. 800-900 mm. Powyższe ilości wskazują, iż Polska należy do krajów posiadających niedobór wody opadowej. Wzrasta deficyt wody czystej, a zwiększające się zanieczyszczenie środowisko sprawia, iż koszty jej uzdatniania wzrastają z roku na rok. Staje się więc pewne, iż w latach kolejnych ceny wody będą systematycznie rosły, a co za tym idzie poszukiwanie nowych sposobów jej oszczędzania, oraz wykorzystania deszczówki staje się tematem naglącym.

Możliwości wykorzystania deszczówki

W gospodarstwie domowym, z dziennego zużycia wody kształtującego się na poziomie 150 litrów na osobę, ponad 40 litrów zużywa się na spłukiwanie miski ustępowej (woda ta jest oczyszczona i przygotowana do celów spożywczych!). Pozostałe 110 litrów wykorzystuje się na takie aplikacje jak: higiena osobista – 50 litrów, mycie naczyń – 12 litrów, cele spożywcze – 5 litrów oraz cele takie jak: pranie, mycie samochodu i porządki w domu i ogrodzie (wszystkie one zużywają resztę, czyli ponad 40 litrów). Podsumowując więc widać wyraźnie, iż z dziennego zużycia około połowę wody można zastąpić wodą nie mającą jakości spożywczej czy deszczówką!

Rodzaje systemów gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej

Poprawnie zaprojektowany i wykonany z odpowiednich elementów system gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej będzie bezproblemowo funkcjonował przez wiele lat. Dostarczy on wodę o jakości odpowiedniej do większości zastosowań domowych. Jej jakoś przewyższać będzie określoną w normach jakość wód w jeziorach

Ze względu na przeznaczenie wody, systemy gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej podzielić można na dwa główne rodzaje:

- Systemy ogrodowe

W ramach systemach deszczówka może być wykorzystywana do podlewania zieleni w ogrodzie, zmywania powierzchni zewnętrznych np. tarasów lub podjazdów do garaży, a także do mycia samochodów. Coraz popularniejszym kierunkiem zastosowania tych systemów jest połączenie ich z automatycznym systemem nawadniającym wykorzystującym np. zraszacze wynurzane.

- Systemy domowe (lub domowo-ogrodowe)

Systemy te służą do gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej do zasilania spłuczek, pisuarów, a także pralek w budynkach. W wielu przypadkach systemy te obsługują również podlewanie trawników (w powiązaniu z automatycznymi systemami nawadniającymi) i prac na zewnątrz budynku. Systemy nazywane domowymi mogą być również stosowane w budynkach hotelowych, przemysłowych i biurowych. gdyż na rynku dostępne są elementy systemowe (filtry, centrale deszczowe) umożliwiające obsługę również i takich obiektów. Zasada działania systemów domowych stosowanych w obiektach większych jest jednak identyczna jak tych stosowanych w domach jednorodzinnych.

Systemy ogrodowe

W ramach systemów ogrodowych można wyróżnić kilka rodzajów. Jako kryterium podziału stosować można: --- - materiał, kształt i wielkość zbiornika,

- zastosowany rodzaj filtracji (filtry przepływowe, gdy nadmiar wody odprowadzany jest do kanalizacji lub roku, lub filtry zbierające, gdy przelew ze zbiornika połączony jest z układem rozsączającym wodę do gruntu),

- lokalizacja filtra (wewnątrz lub na zewnątrz zbiornika),

- kierunek odprowadzenie nadmiaru deszczówki,

- lokalizacja pompy,

- oraz sposób dystrybucji wody.

Ze względu na lokalizację systemu pompowego możemy rozróżnić dwa podstawowe rodzaje systemu:

- system wyposażony w pompę samozasysającą umieszczoną na powierzchni terenu

- oraz system wyposażony w automatyczna pompę zatapialną umieszczona w zbiorniku.

Schemat 1. System z pompą samozasysającą

Schemat 2. System z automatyczną pompą zatapialną

Systemy domowe

W ramach systemów domowych można wyróżnić kilka ich rodzajów. Jako kryterium podziału stosować można: - materiał, kształt i wielkość zbiornika,

- zastosowany rodzaj filtracji (filtry przepływowe lub zbierające),

- lokalizacja filtra (wewnętrzne lub zewnętrzne)

- kierunek odprowadzenie nadmiaru deszczówki,

- rodzaj i lokalizacja systemu pompowego,

- oraz rodzaj zastosowanego systemu uzupełniania systemu wodą wodociągową w okresach braku opadów.

Rozpatrując kryterium lokalizacji systemu pompowego oraz elementów uzupełniania wodą wodociągową możemy rozróżnić dwa główne systemy:

- zawierające centralę deszczową ze zintegrowanym uzupełnianiem wodą wodociągową, zlokalizowaną wewnątrz budynku

- oraz zawierające pompę zatapialną umieszczoną w zbiorniku i systemu uzupełniania umieszczony w budynku.

Schemat 3. System wyposażony w centralę deszczową

Schemat 4. System wyposażony w pompe zatapialną

Uwarunkowania prawne

Podstawowym  aktem prawnym regulującym gospodarowanie z wodami jest Ustawa Prawo Wodne. W myśl tej Ustawy korzystanie z wód polega na ich używaniu na potrzeby ludności oraz gospodarki. Korzystanie z wód nie może powodować pogorszenia stanu ekologicznego wód i ekosystemów od nich zależnych. 

Zgodnie z obowiązującymi wymaganiami, zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie: „działka budowlana, na której sytuowane są budynki, powinna być wyposażona w kanalizację umożliwiającą odprowadzenie wód opadowych do sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej. W razie braku możliwości przyłączenia do kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej, dopuszcza się odprowadzenie wód opadowych na własny teren nieutwardzony, do dołów chłonnych lub do zbiorników retencyjnych.” (Dz.U. Nr 75, poz 690).

W cytowanym rozporządzeniu nie wskazano, czy i w jaki dokładnie sposób ma być zagospodarowana woda opadowa odprowadzana do dołów chłonnych lub zbiorników retencyjnych.

Podsumowanie

Zbieranie i wykorzystywanie wody deszczowej staje się powoli koniecznością. Rosnące ceny za wodę pitną, wchodząca na terenie całego kraju opłata za odprowadzenie deszczówki do kanalizacji deszczowej (wynikająca z wielkości powierzchni dachu i innych powierzchni utwardzonych), a także aspekty ekologiczne ukierunkowują nasze myślenie na sięganie po systemy wykorzystania wody deszczowej.

W kolejnych wydaniach skupimy się między innymi na rodzajach systemów, następnie na doborze pojemności zbiornika retencyjnego, a także dotkniemy aspektów związanych z różnymi rodzajami systemów filtracyjnych i systemów pompowych do wód deszczowych.

mgr inż. Mariusz Piasny