Recikliranje otpadne sanitarne tople vode u objektima

Energetska efikasnost ima dva značenja: jedno se odnosi na poboljšanje mera za uvođenje energetski efikasnijih uređaja i opreme, a drugo na same mere i ponašanje sistema.

// Osnovne mere koje se odnose na uvođenje enegetski efikasnijih uređeja i opreme su: poboljšanje karakteristika samog objekta (izolacija fasadnih zidova, stolarija i dr.), unapređenja tehničkih sistema (toplotne pumpe, korišćenje obnovljivih izvora energije i dr.) i optimizacija eksploatacije tehničkih sistema. //

Pod merama i ponašanjima podrazumevamo, pre svega, međunarodni standard ISO 50001, koji predstavlja osnov za uspostavljanje sistema enegetske efikasnosti i uvođenje energetskog menadžmenta. Standardi ustanovljeni klasifikacijom i kategorizacijom su najčešće presudan faktor konkurentnosti objekata i njihove ukupne ponude. Standardom se definišu zahtevi za uspostavljanje, primenu, održavanje i unapređenje sistema upravljanja energijom, sa ciljem da se firmama koje ga uvode omogući da slede sistemski pristup u postizanju stalnog poboljšanja ener- getskih performansi. Pod energetskim performansama podrazumevamo korišćenje i potrošnju energije, merenje, izveštavanje i dokumentovanje, projektovanje i nabavku opreme, osoblje koje doprinosi energetskoj efikasnosti i drugo.

Povećanje energetske efikasnosti doprinosi smanjenju emisije CO₂, smanjuje se takozvani „ugljenični“ otisak kompanije. Sve veći broj firmi dokumentuju podatke vezane za upotrebu energije u svojim objektima, a samim tim i negativan uticaj kompanije na životnu sredinu što je sigurno i najbitniji doprinos povećanja energetske efikasnosti.

Energetski menadžment predstavlja deo celokupnog sistema menadžmenta životne sredine. Njegov cilj jeste kontinuirana težnja ka funkcionisanju kompanije na principima optimalne i efikasne upotrebe energije. Ovo podrazumeva stalno posmatranje i unapređenje svih delova sistema kako bi se primenile mere koje bi doprinele povećanju efikasnosti upotrebe energije u samoj kompaniji.

// Za kompanije dobar energetski menadžment znači i dobar poslovni rezultat zahvaljujći uštedama na računu za utrošenu energiju. Benefiti koji se ostvaruju povećanem energetske efikasnosti su višestruki. U osnovi poslovanja svakog privrednog subjekta je povećanje profita. Povećanje energetske efikasnosti direktno doprinosi smanjenju troškova vezanih za energiju, što implicira profit. //

Sistem unutrašnjih instalacija vodovoda, kanalizacije i grejanja, takođe je moguće unaprediti da bude isplativ, energetski efikasan, ekonomičan i ekološki. To možemo postići kako dobrim izborom modernih materijala, optimalnim dimenzinisanjem, načinom ugradnje, tako i novim projektnim rešenjima koja implementiraju recikliranje i iskorišćenje resursa i energije. Jedno od tih je i iskorišćenje energije protoka „sive“ otpadne vode u energetske svrhe i snabdevanje.

„SIVA VODA“ U OBJEKTIMA KAO ELEMENT ENERGETSKE EFIKASNOSTI

Prema savremenim klasifikacijama i standardima postoje sledeće vrste sanitarnih otpadnih voda u objektima:

• siva voda (grey water) – uslovno čista otpadna voda iz umivaonika, tuševa, kada, veš mašina i mašina za sudove;
• crna voda (black water) – jako zagađena otpadna voda iz toaleta i pisoara, koja sadrži fekalne otpadne materije i urin;
• čista/bela voda (clean/white water) – tehnološki čista voda koja se može koristiti za ispiranje toaleta, navodnjavanje, pranje…

U ovom konkretnom slučaju ostvarili smo uštedu na više nivoa: korišćenje toplote otpadne vode u sistemu grejanja, smanjenje potrebne količine čiste pitke vode korišćenjem „sive“ prerađene vode za ispiranje toaleta, smanjenje količine ukupne otpadne vode koja se kanališe iz objekta i rasterećenje spoljne dovodne i odvodne infrastrukture za objekat. Na ovaj način ostvarili smo boljitak kako za privatnog investitroa tako i za društvo.

PROJEKTOVANJE ENERGETSKI EFIKASNIH HIDROTEHNIČKIH INSTALACIJA I SISTEMA GREJANJA U OBJEKTIMA

Otpadna sanitarna voda iz objekata sadrži značajan energetski potencijal. Ona se sa tehničke, ekonomske i formalno-pravne strane može iskoristiti dvojako: iskorišćenjem toplotne energije otpadne sanitarne vode i preradom do nivoa tehničke vode i njenim ponovnim korišćenjem. Neefikasno korišćenje energije vodi ka sve većem rasipanju resursa i neefikasnom privrednom razvoju, čime se urušava koncept opravdanosti održivog razvoja.

Analizom primera upotrebe otpadne sive sanitarne vode kao izvora energije za toplotnu pumpu, a zatim njenog ponovnog korišćenja („re-use“), možemo zaključiti da je sistem efikasan u uslovima smanjenja emisije štetnih gasova u atmosferu i da se njegovim korišćenjem može uštedeti znatna količina energenata uz finansijski rast opravdanosti održivog razvoja. Moralni razlozi su najvažniji i upućuju nas na koncept održivosti. Danas je taj koncept postao široko prihvaćen kao uslov opstanka i napretka čovečanstva i u tom svetlu želimo da ga primenimo i implementiramo u nove projekte unutrašnjih instalacija grejanja, vodovoda i kanalizacije, kao i da preradimo instalacije u postojećim objektima kako bi njih učinili energetski efikasnijim.

SANITARNA TOPLA VODA KAO IZVOR OBNOVLJIVOG RESURSA I ENERGIJE

Recikliranje „sive“ vode u objektima

U projektima instalacija u objektima gde hoćemo da izvršimo odvajanje „sive“ i „crne“ vode, moramo voditi dve paralelene instalacije kroz objekat. Na prvi pogled se može učiniti da je ovo rešenje glomaznije i komplikovanije, ali je u suštini put vode do odvodnika je kraći, recipijenti su manjih dimenzija i celo rešenje je „čistije“, a vrednost povećanja investicije je zanemarljiva u odnosu na dobijene uštede. Takođe je olakšano održavanje i smanjena mogućnost od začepljenja i havarije u instalaciji.

Ako želimo da odredimo količinu sive vode, za to postoje računski pokazatelji, ali se tražene vrednosti mogu i izmeriti. S obzirom na promenljivost popunjenosti kapaciteta u nekim objektima, eventualno i sezonski karakter (npr. kod hotela), najbolje bi bilo na postojećim objektima ugraditi merač protoka sanitarne tople vode koji će nam dati sliku o utrošenoj toploj vodi. Ovakav merač protoka je najbolje ugraditi na instalaciji iza centralnog bojlera, gde možemo izmeriti količinu tople vode.

Vrlo bitan element u sistemu jeste uređaj za prečišćavanje „sive“ vode.

Takođe, nakon instalacije je moguće ugraditi merač protoka otpadne vode kojim možemo potvrditi računske i empirijske vrednosti sa kojima smo ušli u proračun i tako potvrditi opravdanost investicije i valorizovati vrednost uštede.

Bitan računski pokazatelj opravdanosti prikupljanja sive vode jeste:

Qsiva>Q24

Qsiva – dnevna proizvodnja „sive“ vode,

Q24 – dnevna proizvodnja „bele“ vode

// Ako je ovaj uslov zadovoljen, sistem je potencijalno povoljan za recikliranje količine „sive“ vode u „belu“ vodu.//

Siva“ voda kao izvor toplotne energije

Toplotna pumpa je termodinamički proces kojim je moguće da se uloženim radom u kružnom procesu oduzme energija jednog medijuma obično nižeg temperatrnog nivoa da bi se zatim na višem temperaturnom nivou predajom drugom medijumu ta energija iskoristila za grejanje. Toplotne pumpe predstavljaju mašine koje obezbeđuju prenos toplote od tela niže na telo više temperature. Za razliku od rashladnih uređaja (hladnjaka i zamrzivača), toplotne pumpe služe za grejanje nekog prostora ili materije (vazduha ili vode) na račun hlađenja neke okoline. Pri tome je količina toplote koja se dobila radom toplotne pumpe i koja se može iskoristiti za zagrevanje prostora, mnogostruko veća od toplotnog ekvivalenta utrošenog rada. Savremene toplotne pumpe imaju stepen iskorišćenja šest puta veći od energije uložene u njen rad.

Ukupna raspoloživa energija sastavljena je od toplote niske temperature koja dolazi od mediuma koji je u ovom slučaju sanitarna otpadna „siva„ voda, čija se energija koristi da se pomoću toplotne pumpe podigne na višu temperaturu i toplotnog ekvivalenta uloženog za kružni proces rada toplotne pumpe.

Dostupnost najekonomičnijeg i u svakom smislu nejefikasnijeg izvora energije je svakako osnov za visok stepen iskorišćenja toplotne pumpe. Budući da se ovde radi o sistemu VODA-VODA, koji koristi otpadnu sanitarnu vodu.

// Osnova za mogućnost iskorišćenja toplote iz otpadne sanitarne vode je razdvajane fekalnih sanitarnih voda („crne“ vode) od ostalih sanitarnih voda („sive“ vode). Ovakva voda ima veliki energetski potencijal i može da dostigne temperatru i do 30°C u odvodnim kanalizaionim cevima. //

UPOREDNA ANALIZA SISTEMA ZA GREJANJE SA EMISIJOM DIMNIH GASOVA

Izvršena je uporedna analiza sistema za grejanje sa emisijom dimnih gasova za tri sistema:

1. U I sistemu postoji centralna kotlarnica koja kao energent koristi mazut;
2. U II sistemu implementiran je sistem za prikupljanje sanitarne otpadne (sive) vode sa toplotnom pumpom;
3. U III sistemu prikazan je sistem sa direktnim prenosom električne energije u toplotnu putem elektro-kotlova.

// U Srbiji 71% energije dolazi iz termo elektrana, 28% iz hidro elektrana a samo 1% su ostali obnovljivi izvori. //

Za istu količinu utrošene energije za zagrevanje prostora imamo sasvim različite vrednosti u potrošnji O₂ i emisiji dimnih gasova u zavisnosti kako se ta energija koristi. Uočeno je da je II sistem koji koristi toplotnu pumpu (voda-voda) sa sanitarnom otpadnom vodom daleko najekonomičniji. Istovremeno korišćenjem toplotne pumpe čiji je medijum siva sanitarna voda postoji značajno smanjenje u potrošnji kiseonika u odnosu na ostala dva posmatrana sistema.

INSTALACIJE KAO ELEMENT „ZELENOG“ I „PLAVOG“ KONCEPTA GRADNJE

U današnje vreme objekti visokogradnje moraju da zadovolje i potpuno novo standarde u sferi ekologije – da budu „zelene“ a istovremeno ekonomski održive – da budu „plave“. Instalacije kao „venski sistem“ objekta su bitan element energetske efikasnosti i održivosti resura u okvirima koji ne smeju da zagađuju životnu sredinu.

// Zadatak projektanata je da pronađu nova rešenja koja će da zadovolje ova dva uslova maksimalne isplativnosti i ponovnog korišćenja uz implementaciju materijala koji u svom životnom ciklusu (LCA life cycle assessment) minimalno narušavaju životnu sredinu. //

Pred nama su novi izazovi koji će produbiti i proširiti sferu našeg poslovanja, oplemeniti i otvoriti nova poglavlja u projektnoj dokumentaciji i dati novi smisao našim zgradama. Da budu „žive“, izdržavaju same sebe i funkcionišu u skladu sa prirodom i okruženjem, napravljene po meri prirode i čoveka.

Autori teksta: DENISA ĐORĐEVIĆ, dipl.inž.građ., „PIPELIFE SERBIA“
DRAŽEN SARJANOVIĆ, dipl.inž.maš., „SADRA-MONT“