Водозабір атмосферних опадів

.Використання дощової води в заміських будинках 

Все більш широке використання атмосферних опадів, що має місце в багатьох європейських країнах, може стати ефективним оперативним вирішенням проблеми водопостачання об'єктів цивільного призначення.

Сьогодні більш помірне і відповідне реальним потребам користування водними ресурсами означає, по-перше, визнання фундаментального значення, які ці дорогоцінні ресурси мають для життя взагалі. Крім того, це стає конкретним виразом принципу, відповідно до якого всякий природний ресурс необхідний не тільки людям, а значить, не повинен витрачатися невиправдано і марнотратно. 

І, нарешті, тут є реальна можливість істотно скоротити витрати як окремих користувачів, так і суспільства в цілому, практично відразу, як тільки реальні потреби в питній воді будуть відокремлені від потреб у воді більш низької якості або непитної. 

Завдяки використанню дощової води Ви можете економити дорогоцінну питну воду, яка через грабіжницького освоєння природи піддається все більшій небезпеці. Тут ми покажемо, на що вам слід звернути увагу при обладнанні установки для дощової води для домашніх і садових потреб, щоб в результаті Вам сподобалося стояти під дощем.

.

Природні водні ресурси

.Відомо, що залежно від джерела вода часто містить небажані речовини. 

Зокрема, дощова вода містить менше речовин в порівнянні з водами з усіх інших джерел у силу того, що вона не стикається з грунтом, гірськими породами, не розчиняє солі і мінерали і схильна до дії різних забруднюючих речовин, часто присутніх в породі або грунті. 

За умови здійснення мінімальної коригуючої обробки таку воду цілком можна використовувати для задоволення більшої частини потреб житлового сектора.

Солідний досвід німців в області збору та використання атмосферних опадів дає в розпорядження фахівців безліч новинок, що стосуються принципів організації систем, здатних успішно вирішувати специфічні проблеми водопостачання, а також методик щодо економії коштів, потрібних на обслуговування таких систем.

.

Інженерна система

Незалежно від розмірів, система збору та використання дощової води, як правило, має таку схему:

- Ділянка збору води;
- Система переводу води з ділянки збору в накопичувач; 
- Вузол обробки (очищення) води;
- Накопичувальний резервуар;
- Мережа розподілу очищеної води.

збільшити зображення

Рис. 1. Приклад організації системи, в якій для потреб, не вимагають питну воду, подається дощова вода 

1. Фільтр
2. Подача фільтрованної води на малій швидкості 
3. Погружний електронасос 
4. Автоклав
5. Пульт управління
6. Датчик тиску
7. Ультразвукові сенсори
8. Соленоїдний клапан перемикання на питну воду
9. Мікрометричний фільтр 
10. Водозлив
11. Підключення питної води
12. Подача питної води

.

Ділянка збору води

Ділянка збору води - це поверхня, куди ллється дощ, з якої буде зібрано воду. 

Вона може являти собою звичайну мощенну поверхню, проте, найкращою в якісному відношенні і містить менше забруднюючих речовин вважається вода, що стікає з даху будівлі. 

У зв'язку з цим слід підкреслити, що матеріал покрівлі в чималій мірі впливає на ступінь забруднення збираючої води та її подальшого очищення. Отже, перевага віддається дахам, виконаних з інертних матеріалів з низьким рівнем виділення часток і шкідливих речовин (глиняна черепиця, шифер, цемент, по можливості без штучних барвників). Категорично неприпустимо збирати воду зі старої покрівлі, для виготовлення якої застосовувалися матеріали, що містять азбест або свинець. З певною обережністю слід ставитися також до мідної покрівлі.

 .

Система транспортування води

.

Рис. 2. Система попереднього очищення дощової води здатна видаляти великі плаваючі і зважені частки 


Система транспортування води - це водозливний комплекс, за допомогою якого зібрана з даху вода транспортується на очисний вузол і потім у накопичувальний резервуар. 
Тут також дуже пильну увагу слід приділити матеріалам, з яких виконані зливи. Абсолютно непридатними вважаються водозливи старого типу, виконані з свинцю або що містять свинець в тій чи іншій пропорції. 
Сучасні матеріали для водозливів (ПВХ, оцинкована сталь тощо) не створюють жодних проблем, за винятком, мабуть, тільки міді. 

.

Очисні споруди

Легко уявити, що вода буде забруднюватися всім тим, що буде накопичуватися на даху. Отже, перед тим як злити воду в накопичувальний резервуар, її необхідно належним чином очистити. Хоча методика, яка утвердилася в Німеччині, цього прямо не передбачає, рекомендується першу дощову воду повністю зливати в каналізацію, оскільки в силу особливостей початкового змиву така вода виходить дуже брудною. 

Це неважко організувати за допомогою спеціального пристрою, що зветься "roof washer" (англ. - мийник покрівлі), або - ще простіше - за допомогою вертикальних трубопроводів відповідного перетину (в розрахунок беруться, як правило, 0,38 м 2 на кожні 300 м 2 поверхні водозбору), вбудованих в водозлив і оснащених внизу зливним клапаном і клапаном видалення твердих відкладень.

Очевидно, що ступінь подальшої очищення визначається, головним чином, призначенням води. Якщо її застосування обмежується просто доповненням ресурсів непитної води, перша і найпростіше очищення здійснюється шляхом установки в водозливу крупноячєїстих фільтруючих сіток, що затримують тверді найбільш великі частки (листя та ін.). Більш дрібні сітки встановлюються внизу водозливів, щоб на очисний вузол не потрапляли матеріали, звичайно накопичуються всередині зливних труб. 
 
Для вирішення важливої проблеми обслуговування і очищення цих перевалочних вузлів сучасний ринок будматеріалів пропонує різні системи попередньої фільтрації, які встановлюються на поверхні землі біля основи колектора дощової води і видаляють з води великі плаваючі частки і виробляють непогану мікрометричну фільтрацію (до 200 мм). Зібрана таким чином вода, як правило, залишається досить каламутною з огляду на безліч наявних зважених часток невеликих розмірів, таких як глина, мул, органічні речовини. Тому необхідна подальша тонка механічна очистка (до 5 мікрон) і освітлення на обладнанні багатошарового типу. 

Періодично рекомендується проводити дезінфекцію освітлювального фільтра, щоб нейтралізувати бактеріальні відкладення, неминуче накопичуючих на фільтрувальній подушці. 

.

Накопичувальний резервуар

.
Рис. 3. Типологія компактного резервуара-моноблока, оснащеного системою фільтрації води


Цей агрегат являє собою один з найбільш дорогих компонентів системи, і тому слід уважно поставитися до його вибору. Що стосується розташування резервуара, його можна встановлювати як під відкритим небом, так і в грунті.
У першому випадку заощаджуються витрати на земляні роботи і істотно полегшується обслуговування резервуара. Зате вкопаний в грунт резервуар природним чином охолоджується, що значною мірою сповільнює розростання водоростей і бактерій, якому, навпаки, сприяє нагрівання води під відкритим сонцем. 
Для цих цілей добре підходять резервуари з бетону, оцинкованої сталі, поліетилену, скловолокна тощо, тобто з матеріалів, які не змінюють властивості з часом і сумісних з якістю акумулюючої води. 
З огляду на низьку вартість і простоту установки на сучасному ринку утвердилися поліетиленові резервуари-моноблоки, спеціально розроблені для даного типу застосування, з попередньо встановленими вузлами кріплення і в комплекті з аксесуарами, що значно спрощує монтажні роботи. 

Горловина цистерни і її кришка повинні щільно закривати резервуар і не допускати розмноження комарів, проникнення всередину комах, гризунів та інших дрібних тварин.
Обсяг цистерни визначається декількома факторами, наприклад, частотою дощів в регіоні, розмірами ділянки збору води, потребами водопостачання. 

Критерій, цілком задовольняє загальним вимогам, виражається таким відношенням:

V = 0,5 +0,05-P a,

де
V - загальний обсяг цистерни (м 3);
P a - річний обсяг опадів у вигляді дощу (м 3).

У свою чергу:

P a = SH p-C d,

де
S - площа горизонтальної проекції ділянки збору води (м 2);
H p - річний рівень опадів у вигляді дощу (м) - (інформацію можна отримати в місцевому Гідрометеобюро);
C d - коефіцієнт стікання, що дорівнює:
- 0,80 для покрівлі з глини, шиферу;
- 0,60 для покриттів з кругляка і гравію;
- 0,40 для підвісних садів.

.

Розподіл

.
Рис. 4. Автоматичний пристрій управління системою збору води за допомогою погружного насоса в цистерні

1. Автоматичний контроль тиску
2. Мікрометричний фільтр 
3. Подача питної води
4. Пульт управління та контролю
5. Погружной насос з плаваючим фільтром на всмоктуванні


Якщо цистерна знаходиться на достатній висоті над обслуговуючою спорудою, подача води може здійснюватись природним шляхом. Однак, у більшості випадків це не так, і доводиться вдаватися до допомоги відповідних насосних агрегатів. 
З урахуванням природи циркулюючої рідини (очищена дощова вода з накопичувального резервуара - це практично дистильована вода, а така вода особливо агресивна по відношенню до металевих матеріалів), насосний агрегат повинен бути виконаний з нержавіючої сталі або іншого стійкого до агресивного впливу матеріалу. 

Водопровідні труби, що ведуть від цистерни, також повинні вибиратися з урахуванням даного фактора, і якщо ця система встановлюється для будинку, обладнаного металевими трубами, рекомендується щоб уникнути корозії додавати у воду фосфо-силікати, що утворюють захисну плівку, яка не дає стикатися воді та металу. 

Для правильної експлуатації системи пропонуються відповідні пульти управління та контролю, виконані у вигляді єдиного вузла і забезпечують коректне розподіл води з накопичувального резервуара і її інтеграцію з водою з водопроводу.

..

Висновок

Якщо взяти до уваги, що понад 50% середньої щоденної потреби води - а це 132 л на людину - складає непитна частина, яку можна замінити дощовою водою, обробленою описаним вище способом, можна уявити, що технічні системи збору атмосферних опадів, реалізовані в індивідуальному порядку або навіть для неширокого колективного користування, забезпечують істотну економію коштів, при цьому початкові вкладення з урахуванням наявних на ринку пропозицій представляються досить помірними.

Насправді скорочення середнього рівня щоденного споживання води до 60 л на людину, як підкреслюється в доповіді "Гідротехнологіі 2010", представленому на ISH 1999 року у Франкфурті, дозволить значною мірою зменшити водозабір поверхневих і підземних вод і, отже, запобігти осідання грунту.

Гігієнічні проблеми: Вживання дощової води передбачає попереднє її фільтрування з тим, щоб такі частки бруду як пил, сажа або листя, не проникли в систему. Ці фільтри, як і водостічні жолоби, необхідно регулярно перевіряти і чистити. Якість самої води - це найменша з проблем. Незважаючи на кислотні дощі (до речі, останнім часом значення рН навіть трохи зросло), дощову воду можна вільно застосовувати для саду і для туалету. А вже в пральній машині і без того використовується стільки всякої хімії, що легка кислота води залишиться непоміченою. Тут мала ступінь жорсткості води навіть грає позитивну роль, що допомагає обходитися меншою кількістю прального порошку і тим зменшити шкоду, що завдається навколишньому середовищу. Але через забруднень виділеннями тварин, як, наприклад, пташиний помет, можуть виникнути гігієнічні проблеми, якщо вживати дощову воду для прання або вмивання. Справа в тому, що деякі паростки можуть при невисоких температурах без шкоди для себе витримати процес прання. Навіть якщо проводяться до сих пір дослідження вважають дану небезпеку незначною, Федеральне Управління Охорони Здоров'я вже висловлювало раніше сумніви щодо використання дощової води для пральної машини.  

Впровадження даної технології, безумовно, було б особливо корисно в нашій країні, де обсяги поверхневих і підземних вод незабруднених постійно скорочуються і все виразніше екологічний дисбаланс, зумовлений таким управлінням природними ресурсами, у якого мало спільного з принципами захисту навколишнього середовища.