NyrdenCore & Hospodaření s vodou

Když hovoříme o hospodaření s vodou v objektech pro bydlení, služby a administrativu, máme na mysli procesy probíhající v úseku vymezeném vstupem do objektu (hlavním uzávěrem vody) a výstupem z objektu (revizní kanalizační šachtou). Zde se rozhoduje o míře hospodárnosti při provozním využívání vody. Záměrně neříkáme pitné vody, protože na vstupu do objektu voda nutně nemusí splňovat nejpřísnější hygienická kritéria, ta lze v případě off-grid řešení zajistit až zařízeními v rámci systému vnitřního vodovodu. Jeho součástí potom vedle domovních rozvodů a jednotlivých míst spotřeby budou i technologie úpravy a skladování vody, dimenzované na objem potřebný pro komfortní provoz fungující mimo dosah vodárenských sítí.

Kde a proč vodou šetřit?

Na tuto otázku existuje obligátní odpověď. Ušetřit se dá změnou dosavadních návyků (sprchování místo koupání ve vaně), nebo využíváním úspornějších technologií a procesů (mytí nádobí v myčce místo pod tekoucí vodou, instalace dvoutlačítkového splachovače nebo osazení perlátorů na umyvadlové baterie). Důvodem úsporného chování může být v případě napojení na veřejnou soustavu stále rostoucí cena vody, anebo postupně ubývající zásoby čistých sladkých vod v podzemí, pokud je zdrojem vlastní studna či vrt. Je však nabíledni, že potenciál uvedených úsporných opatření je poměrně záhy vyčerpatelný, aniž by to mělo zásadní pozitivní dopad na domácí rozpočet anebo stav vody ve studni. Zásluhu na tom má v prvním případě nepřímá úměra mezi roční spotřebou vody a cenou vodného a stočného účtovanou vodárenskými společnostmi, ve druhém potom skutečnost, že v celkové spotřebě vody hrají domácnosti ve srovnání se zemědělstvím nebo průmyslem naprosto marginální roli. Efektivitu úsporných opatření v oblasti bydlení to tak poněkud relativizuje.


Obrázek č. 1: Podíl jednotlivých činností na spotřebě pitné vody v domácnosti

Úplně jiná situace ovšem nastane, když množství vody na vstupu nemáme tak docela ve své moci, jako je tomu například u systému vyrábějícího pitnou vodu z dešťových srážek. Přestože bývá k dispozici zásobník vody dimenzovaný tak, aby ani delší období sucha nezpůsobilo problém při provozu objektu, stále musí mít jeho uživatelé na zřeteli, že zásoba vody není nekonečná a je třeba se k ní chovat zodpovědně. Žádné plané řeči o ochraně přírody nebo snaha o vylepšení rodinného rozpočtu, ale přirozené chování s vědomím, že spotřebovat mohu pouze to, co svým vlastním přičiněním z okolního prostředí získám. Nic navíc jako pomoc státu kvůli období sucha anebo nějaký dar shůry zde neexistuje. Toto je ta pravá motivace chovat se úsporně a hledat vedle výše nastíněných tradičních i další možnosti jak vodou šetřit.

V tomto směru přináší systém NyrdenCore kvalitativně pokročilejší řešení hospodaření s vodou, než na jaká jsme z běžného života zvyklí. Nejenže vychází z předpokladu, že i bez omezení vysokého životního standardu lze vystačit s tak skromným a nepravidelným zdrojem vody, jakým jsou dešťové srážky, a objekt tedy může postrádat vodovodní přípojku. Navíc rovněž bez jakýchkoliv kompromisů zpracovává veškeré tzv. odpadní vody bez připojení na veřejnou kanalizaci nebo nutnosti budovat septik či domácí čistírnu odpadních vod. Klíčem je efektivní využití každé do systému vstupující kapky vody. Při pohledu na obrázek č. 1 lze snadno identifikovat oblasti, kde budou úsporná opatření nejúčinnější – osobní hygiena, splachování toalety a praní prádla.

Úprava vody

Aby mohl NyrdenCore pracovat s alternativními zdroji vody (s dešťovou a s kondenzátem vzniklým při chlazení vzduchu, a většinu objemu navíc recyklovat), musí být součástí domovního vodovodu špičková technologie úpravy vody, v našem případě s certifikacemi od DVGW nebo NSF pracující na principu ultrafiltrace. Ta má schopnost odstraňovat z vody veškeré částice velikosti nad 10 nanometrů, tedy i mikroskopické úlomky plastů a bakterie nebo viry, jak je patrné z grafu na obrázku č. 2. Na rozdíl od reverzní osmózy naproti tomu ponechává ve vodě rozpuštěné minerály, které člověk ke svému životu potřebuje.

Spolu s procesem filtrace probíhá i sterilizace vody UV zářením a eliminace nežádoucích pachů a příchutí pomocí biofiltru s uhlíkovou náplní. Aktivní uhlí má navíc schopnost odstraňovat z vody pesticidy nebo farmaceutické látky. Výsledkem tohoto procesu je tzv. technologická voda představující ideální řešení pro osobní hygienu, praní prádla nebo pro myčku nádobí. Vyjma stupně mineralizace splňuje všechny nároky kladené na pitnou vodu. Nízký obsah minerálů je důsledek využívaní alternativních vodních zdrojů a řeší se kvalitativní úpravou v dalším stupni přípravy pitné vody. Pro technologické účely a stejně tak pro osobní hygienu je ale měkká voda výhodou, neboť snižuje spotřebu pracích a mycích prostředků a nevzniká problém s tvorbou vodního kamene. Produkovaná voda je nejvyšší kvality převyšující standard ve veřejných vodárenských sítích, a to bez použití jakékoliv chemie.

Obrázek č. 2: Filtrační rozsah ultrafiltrace

Voda určená ke konzumaci a vaření se během distribuce dále optimalizuje. Průtokem přes mineralizační patronu je obohacena o vápník, hořčík a další pro lidský organismus potřebné minerály, a nakonec probíhá ionizace, prostřednictvím které je možné měnit úroveň pH podle požadavků uživatelů. Zatímco alkalická voda má antioxidační účinek, který v konečném důsledku zvyšuje odolnost proti stresu, předchází zdravotním komplikacím a nemocem a celkově podporuje zdraví organismu a zpomaluje stárnutí, kyselá voda je vhodná pro péči o pokožku a lze ji rovněž využít v domácnosti jako desinfekci bez použití chemikálií. Nastavení pH v rozsahu od 1,8 do 12,1 se volí na výtokové baterii v kuchyni nebo koupelně.

Provoz filtrační jednotky je plně automatický včetně pravidelné regenerace zanesených filtrů. Při dosažení životnosti některého z nich upozorní jednotka uživatele na nutnost výměny. Poměr vyčištěné a odpadní vody je s poměrem přibližně 90:10 velice příznivý, což spolu s extrémně nízkou energetickou náročností a nesrovnatelnou kvalitou výstupu odlišuje ultrafiltraci od konkurenčních metod na bázi reverzní osmózy nebo chemické úpravy vody. Vzhledem ke své nízké účinnosti v modelových středoevropských klimatických podmínkách by ani reverzní osmóza nebyla schopná v autonomním systému pracujícím s dešťovou vodou fungovat, protože by nevycházela bilančně.

Recyklace pitné vody

Při osobní hygieně nedochází k zásadnímu znečištění vody bránícímu jejímu dalšímu využití. Odpadní voda z vany, sprchy a umyvadla obsahuje pouze příměsi, které systém ultrafiltrace naprosto spolehlivě odstraňuje, a proto se voda od těchto spotřebičů odvádí přes hrubé filtry a UV lampu zpět do nádrže neupravené vody, kde se doplňuje a mísí s předčištěnou vodou z akumulačního zásobníku, získanou z vnějších zdrojů. Po precizním vyčištění a dalších úpravách se z ní opětovně stává plnohodnotná technologická anebo pitná voda.

Díky recyklaci se dramaticky snižuje spotřeba vody v objektu na méně jak 20 % běžného objemu. Přestože bude její významný podíl používán opakovaně, není třeba se obávat, že bude mít horší kvalitu než voda z vodovodního řadu. Ta se vyrábí z různě kontaminované povrchové či podzemní vody a použité metody velkoúpravy na vodu pitnou bývají ve srovnání se zde použitou technologií na podstatně nižší úrovni.


Obrázek č. 3: Provozní schéma systému hospodaření s vodou

Odpadní voda ze dřezu, myčky a pračky obsahuje tuky, oleje nebo zbytky pracích a čisticích prostředků, a proto se nerecykluje, ale po odloučení tuků v lapolu a přefiltrování přes sestavu patron se ukládá do odpadní nádrže, aby se následně použila na splachování toalety či pisoáru. Souhrnná průměrná produkce odpadních vod z pračky, myčky a dřezu zhruba odpovídá průměrné potřebě splachovací vody, takže nehrozí, že by se v odpadní nádrži hromadila a bylo ji nutné likvidovat. Po druhotném využití ke splachování skončí v kompostéru. Celý proces hospodaření s vodou v systému NyrdenCore je patrný z obrázku č. 3.

Domovní rozvod

Z nádrže pitné vody je voda do soustavy distribuována vodárnou s membránovým čerpadlem a i proto s velice úsporným a tichým provozem. Ve srovnání s běžnými zařízeními používanými pro tento účel šetří až 75 % elektrické energie a s denní spotřebou elektřiny kolem 65 Wh má pozitivní přínos v oblasti hospodaření s elektřinou. Vodárna udržuje v rozvodech stabilní tlak, takže provoz je zcela identický se systémy napojenými na veřejný vodovod. Distribuce je provedena podle evropských norem pro pitnou vodu a splňuje nejpřísnější požadavky na bezpečnost. Obdobným způsobem je zajištěna i distribuce splachovací vody.

Závěr

Přestože cena vody dodávané vodárenskými společnostmi za posledních 30 let vzrostla bezmála o 8 000 % - počítáme-li pouze vodné a nikoliv i stočné, s ním ještě téměř o polovinu více - a její podíl na celkových provozních nákladech přestal být zdaleka druhořadým, veškeré seriózní snahy motivovat uživatele k úspornému chování často narážejí na námitku, že investice do úspor nemají návratnost. Samozřejmě, vedle ekonomického existuje i pohled ekologický, podle kterého je minimalizace plýtvání nezbytností, protože globální zdroje pitné vody jsou omezené a ubývají.

V systému jádra NyrdenCore množství vyrobené pitné vody a její průběžná recyklace umožňují komfortní život bez zásadních omezení. Každý člen čtyřčlenné rodiny si může dovolit v podstatě neomezené sprchování a koupání ve vaně, a přesto všichni dohromady spotřebují pouze 20 % objemu ve srovnání s běžnými domácnostmi. Mohou proto oprávněně tvrdit, že v tomto směru dělají pro ochranu přírody maximum. Navíc náklady na autonomní výrobu pitné vody v NyrdenCore jsou již nyní nižší, než při odběru vody z veřejných sítí. Vodárenské společnosti dál čeká nákladné řešení rostoucího problému ohledně obsahu pesticidů a mikroplastů v dodávané pitné vodě, takže cenové nůžky se budou dále rozevírat. Environmentální efekt jádra NyrdenCore je proto stejně významný, jako efekt ekonomický.