NyrdenCore & Likvidace odpadních vod

V objektech pro bydlení, služby nebo administrativu vzniká v důsledku lidské činnosti celá řada odpadů, které je potřeba efektivně zlikvidovat. Odpady lze členit podle různých kritérií, ale v zásadě existují dvě hlavní skupiny – odpad komunální a odpadní vody. Komunální odpad zahrnuje odpad tříděný a odpad směsný, přičemž první z nich se průmyslově zpracovává a recykluje, druhý se převážně ukládá na skládky. V lepším ale bohužel minoritním případě se z něj ve spalovnách vyrábí teplo a elektřina. Snahou je podíl směsné části co nejvíce zmenšit, a proto se sortiment tříděného odpadu stále rozšiřuje. Vedle tradičních nádob na papír, plasty a sklo tak přibyly nově nádoby na bio odpad. Název druhé hlavní skupiny – odpadní vody – vychází ze skutečnosti, že její významnou část tvoří znečištěná voda. Odpadní vody se běžně odvádějí z objektu kanalizačním systémem, anebo se ukládají ve speciálních jímkách, ze kterých se cyklicky vyvážejí do čistíren odpadních vod. V této oblasti se pokrok omezuje pouze na nové způsoby odkanalizování a vývoj čistírenských technologií, snaha o omezení produkce odpadů zůstává pouze v proklamační rovině.

Třídění komunálního odpadu

V této oblasti nevymýšlíme nic nového, pouze napomáháme důslednému třídění odpadu tím, že objekty automaticky vybavujeme sadou barevně odlišených nádob. Skutečnost, že v provozu domu se s nimi počítá již v projekční fázi, mají proto logické a nerušící umístění, a uživatel jim nemusí místo dodatečně vymýšlet, má pro reálné třídění odpadu v domácnosti větší význam, než jakékoliv motivační kroky, ke kterým se místní samosprávy ve snaze třídění zpopularizovat uchylují.


Obrázek č. 1: Příklad odpadkového koše na tříděný komunální odpad

Autonomní řešení

Obdobně, jako je NyrdenCore plně nezávislý a soběstačný při zajišťování pitné vody, je tomu tak i při likvidaci vod splaškových. Jejich produkce je díky zvoleným technologiím značně omezena, takže objekt nepotřebuje ani kanalizační přípojku, ani decentralizovanou čistírnu odpadních vod. Veškeré splašky se na místě přetvářejí v kompost, který je obyvateli dále využíván, čímž je systém bezodpadový. Aby mohl celý proces na tomto principu bezvadně fungovat, je ovšem nutné od základů změnit hospodaření s vodou v domácnosti. Voda se v maximální míře recykluje, a proto zatímco z běžných domů odchází kanalizací do ČOV zbytečně obrovské množství vody a v něm nepatrný podíl exkrementů, v případě NyrdenCore je poměr tekutých a tuhých částic zcela opačný. Například voda na splachování slouží pouze k oplachu toalety, nikoliv jako transportní prostředek, jak je tomu u tradičních řešení. Potom je možné splašky likvidovat v relativně malém zařízení umístěném uvnitř domu.

Kompostér

K likvidaci odpadních vod v systému slouží profesionální kompostér dimenzovaný pro rezidenční bydlení s obsazeností 4 až 6 osob. Je vybaven patentovanou technologií a jako jeden z mála výrobků ve své kategorii splňuje přísné podmínky certifikace NSF. Vyžaduje minimální nároky na provoz, malý servomotor v pravidelném intervalu otáčí vnitřním bubnem a z násypky se šnekovým dopravníkem dávkuje do pracovního prostoru směs pilin a rašeliny (cca ¼ litru na osobu a den), která je potřebná pro zdárný průběh rozkladného procesu. Ten probíhá díky kolonii aerobních bakterií, které ke své činnosti vyžadují kromě organického materiálu a vlhkosti především dostatek kyslíku a vyšší teplotu vzduchu. Provzdušňování obsahu zajišťují otočný buben a odtahový ventilátor vytvářející v jednotce podtlak, zásluhou kterého je nasáván čerstvý vzduch z okolního prostředí. Optimální vlhkost mezi 40 – 60 % se udržuje i zásluhou redukované spotřeby vody v objektu. Tekutina, kterou nezpracují při své činnosti bakterie, se zásluhou vyšší teploty a proudícího vzduchu odpaří.

Správnou teplotu lze dosáhnout pomocí elektrického ohřevu v případě, že by ji nedokázali zajistit sami mikrobi, s čímž se ale při umístění kompostéru ve vytápěném prostoru nepočítá. Naopak lze očekávat, že kompostér bude do tepelné bilance objektu ještě přispívat. Energetická spotřeba zařízení tak odpovídá spotřebě ventilátoru. Ten má příkon 30 W a běží nepřetržitě, takže jeho provozní nároky činí 263 kWh. Kontejner se vyprazdňuje zhruba dvakrát až čtyřikrát do roka, v závislosti na obsazenosti a provozu v domě, přičemž výsledným produktem je kvalitní kompost s využitím coby hnojivo, anebo surovina pro domácí výrobu palivových bio briket.
Vedle exkrementů končí v kompostéru ještě odpad z úpravny vody, ve kterém se koncentrují veškeré příměsy a znečištění, jež voda před vyčištěním obsahovala. A dále biologický odpad z kuchyně a popel z krbové vložky. Ty se do kompostéru vhazují ručně dvířky v horní části zařízení.

Jediným „novým“ požadavkem na uživatele je nutnost pravidelné péče o kompostér a lapol. Do násypky nad kompostérem je třeba dodávat směs pilin a rašeliny a několikrát do roka vyprázdnit šuplíkový zásobník s vytvořeným kompostem. Jedná se o velice snadné a fyzicky nenáročné činnosti. Díky důmyslné konstrukci kompostéru je navíc vyloučeno, že by uživatel přišel do kontaktu s dosud nezpracovaným odpadem. Dále je třeba kontrolovat obsah lapolu umístěného v kuchyňské lince, který zachytává mastnotu vzniklou při vaření a mytí nádobí. Nashromážděný tuk lze odevzdat ve sběrných místech firem zajišťujících komunální služby. Upomínku na provedení všech uvedených úkonů lze rovněž začlenit do elektronického informačního systému domu.

Spojením vakuové toalety s kompostérem odpadá starost ohledně šíření zápachu, která je odůvodnitelná u levnějších kompostovacích toalet. Vlastní klozetová mísa je od zbytku systému hermeticky oddělena a z kompostéru pachy unikat nemohou, neboť je nepřetržitě podtlakově větrán. Navíc při dodržení elementárních pravidel provozu probíhá v zařízení aerobní rozklad, při kterém nepříjemné pachy nevznikají.

Vakuová toaleta

Exkrementy a moč z vakuové toalety či pisoáru jsou dopravovány do kompostéru pomocí pneumatického splachovacího mechanismu s čerpadlem. Ten vytváří v potrubí mezi zařizovacími předměty a čerpadlem vakuum, prostřednictvím kterého jsou odpadní látky včetně vody na oplach toalety nasáty do zařízení, kde se vytváří suspenze, které se poté čerpá výtlačným potrubím do kompostéru. Na spláchnutí toalety přitom stačí 1,2 litru vody, u pisoáru 0,6 litrů. Ve srovnání s tradičním způsobem (6 litrů plné spláchnutí, 3 litry redukované) se ušetří 4,8 litrů při každém použití toalety a 2,4 litrů u pisoáru, tedy celých 80 % běžného objemu. Budeme-li uvažovat průměrnou spotřebu vody na splachování ve výši 24 litrů na osobu a den, potom čtyřčlenná rodina může při celoročním provozu spotřebovat buďto 35 040 litrů s tradičními technologiemi nebo pouze 7 008 litrů s technologií vakuovou. Potenciál roční úspory je 28 m3 vody. Na rozdíl od gravitační kanalizace vyžaduje vakuová alternativa elektrickou energii. Při každém spláchnutí se zhruba na 30 sekund rozeběhne čerpadlo s příkonem 1,1 kW, roční spotřeba elektřiny tak činí cca 73 kWh.

Vakuová toaleta vypadá na první pohled jako běžný designový kloset, ale kromě toho, že je estetická, vyznačuje se i příkladnými užitnými vlastnostmi a ergonomií. Při použití toalety není nutné užívat speciální toaletní papíry, jak tomu bývá u jiných produktů, pouze platí úměra, že čím je papíru více, tím déle se rozkládá.

Využití kompostu

Přestože kompost s výhřevností od 7 do 11 MJ/kg, v závislosti na vlhkosti vzorku, nepatří mezi paliva se závratně vysokým obsahem energie, a to především díky vyššímu obsahu balastních složek bez kalorické hodnoty, může být zajímavou alternativou při výrobě tepla v krbu. Zvlášť při prakticky nulových nákladech na vstupní surovinu a proces domácí výroby briket. Kompost produkovaný kompostérem obsahuje vedle odpadního biologického materiálu také podíl rašeliny a pilin, což jeho užitnou hodnotu zvyšuje, na druhou stranu čerstvá hmota má vysoký obsah vody, takže ji nelze přímo spalovat. Řešením je nasypat vlhkou hlínu do forem, zhutnit ji a nechat přirozeně vyschnout na chráněném venkovním místě. Za několik týdnů tak získáme pevné brikety s malým obsahem vody a výhřevností na horní hranici uvedeného rozsahu. Roční produkce kompostu sice nemůže v tepelné bilanci objektu plně nahradit dřevo, ale jako způsob likvidace odpadu se jeví velice sympaticky. Určitou nevýhodou oproti dřevu je vyšší produkce popela (kolem 30 % hmotnosti paliva), ale ten se následně vrací zpět do kompostéru, takže nevzniká problém s jeho ukládáním.

Druhou tradičnější možností zužitkování vyrobeného kompostu je jeho využití ve formě organického hnojiva. Můžeme jím snadno a ekologicky vylepšovat parametry půdy v okolí domu, což se vrátí v kvalitě a množství produkce zemědělských plodin.


Obrázek č. 2: Příklad palivové brikety vyrobené slisováním biomasy

Závěr

NyrdenCore zcela mění pohled na likvidaci odpadních vod. Autonomní provoz nejenže umožňuje trvale bydlet i v místech, kde není vybudována technická infrastruktura a schází vůle nebo prostředky na investování do nákladné kanalizační sítě ke každému domu, navíc popsané řešení v konečném důsledku přispívá i ke snižování kapacitních nároků na již existující ČOV tím, že výrazně redukuje produkci odpadních vod. Je energeticky méně náročný než systémy tlakových a podtlakových kanalizací a na rozdíl od kořenových čistíren není náročný na prostor a má celoročně stabilní účinnost. Je zcela bezodpadní – produktem je biologicky nezávadný kompost využitelný v zemědělství i při výrobě tepla.

Systém šetří drahocennou vodu – na splachování vakuové toalety je zapotřebí pouhá pětina vody ve srovnání s běžnými úspornými variantami, a je to nakonec jediná voda, která není po nezbytné recyklaci v systému hospodaření s vodou opětovně využívána.

Pozitivní dopad systému NyrdenCore na životní prostředí ještě umocňuje skutečnost, že pomáhá vychovávat uživatele v environmentální oblasti - je názorným příkladem, že ekologické řešení nutně neznamená dražší.