1. Úvod

Historie stokování a čištění

Počátky nakládání s odpadními vodami se datují již do období před 5 000 lety.

Vykopávky v Pakistánské provincii Sindh dokládají důkazy o existenci vysoce rozvinuté městské kultury. Disponovala stokami, které byly provedeny z pálených cihel a usazovacími nádržemi , které bylo možno vyvážet.

V Athénách, Olympii, Samosu, Milétu a Alexandrii byly také vybudovány odvodňovací systémy.

Od dob, kdy se člověk naučil tavit bronz, měď, železo, olovo, cín a stříbro v oblastech babylónsko-asyrské kultury a starověkých států okolo Středozemního moře již nebyly produkovány pouze organické odpady. Metalurgie v té době využívala anorganické materiály jako byla síra, arzén, magnézium a olovo. Tyto odpady se samozřejmě dostávaly do řek.

Městem vody byl Starověký Řím. Zhruba 992 milionů – 1,3 miliard litrů čisté vody teklo denně přes 19 akvaduktů, 590 fontán a 700 bazénů, ze kterých místní obyvatelé mohli odebírat vodu (Hlavínek a kol., 2001).

Řekové a Římané měli vodu ve velké vážnosti.

O umění Řeků v oboru stokových staveb svědčí odvodnění paláce v Tyrinsu z doby asi 1300 před n.l., odvodnění města Agrigentu z 5 stol. před n.l., Smyrny a Alexandrie ze 4 stol. před n.l. Splašky byly z většiny domů vypouštěny strouhami na ulici, nebo na zahradu. V některých případech byly u domů zřizovány žumpy. Záchody se obvykle stavěly u kuchyně a sloužily k vylévání kuchyňských splašků. Kde nebyly záchody, používalo se nádob na fekálie, které byly vynášeny otroky (Nypl a Synáčková, 2001).

Nejvýznamnějším dílem Římanů je stoková síť Cloaca maxima v Římě, za starověku nesla jméno Venuše. Odvodňuje nejstarší část Říma, z doby po 3. stol. před n.l., později rozšiřované a doplňované stokami u kterých místo kamene byla klenba cihlová. V době bezdeštných průtoků docházelo k značnému usazování a zahnívání nečistot, což bylo způsobeno malým sklonem stoky. Nejhorší podmínky byly při vyústění hlavního sběrače do Tibery, kde se hromadily všechny zahnívající nečistoty z kanálů. Nad stokou nebo v její blízkosti byly vybudovány veřejné záchody. Soukromé záchody byly umístěny poblíž kuchyní, nebo byly používány zvláštní vázy, které byly odnášeny a prázdněny do kanálů a žump. Většina domů, záchodů nebyla napojena na kanalizaci, u domů byly žumpy.

V Paříži za doby Ludvíka XI. šlechta používala jako toaletu trůny, které byly přenášeny z místnosti do místnosti jejich sluhy. Šlechtici či dvorní dámy seděli uprostřed místnosti a nechali se obveselovat nebo diktovali poštu písařům. Lidé nebyli nijak úzkostliví, v 18. století služebné prázdnily své kbelíky přímo z okna s voláním: „Pozor voda“. V Paříži, která s 500 tisíci obyvateli byla největší v Evropě, byl problém natolik vážný, že dokonce Akademie věd začala hledat řešení. Již v roce 1790 válečný hygienik Jordán doporučil čištění vody přes pískové filtry.

Kanalizační systém v Paříži je spojen se jménem inženýra a geologa Eugena Belgranda. Výstavba kanalizační sítě začala uprostřed 19. století pod vedením Napoleona III. Dnes je dlouhá 2100 km a ústí do největší biologické čistírny v Evropě. Paříž nyní produkuje 2,1 mil. m3 odpadních vod za den (Hlavínek a kol., 2001).

Splachovací záchod byl objeven v Anglii v roce 1775. Na kontinentu byl poprvé použit v Hamburku v roce 1840.

Paradoxem je, že to byl právě splachovací záchod, ač je nazýván hygienickým, který přispěl k otravě vod v řekách a rozšířil asijskou choleru v roce 1841 spolu s její druhou vlnou v roce 1849.

Stokovými sítěmi bylo vyřešeno odvádění odpadní vody z měst. Stále se však nic neudělalo pro její čištění.

V 19. sol. byla Temže nejvíce znečištěná řeka tzv. „světová stoka“. Teprve v roce 1859 díky teplému létu přinutili obyvatele Londýna parlament, aby začal budovat čistírnu odpadních vod. Dnes patří Temže k nejčistším řekám v Evropě.

V Praze v době morové epidemie v r. 1585 bylo vydáno královské nařízení, zakazující vyhazování jakýchkoliv odpadků a nečistot na ulici, vypouštění splachů a krve řezníky, kydání hnoje na ulici a vypouštění prasat na ulici.

V roce 1621 byl v Praze ustanoven první odpovědný dozorce nad čistotou města.

V roce 1660 si vybudoval řád jezuitů vlastní klenutou stoku k odvodnění Klementina a bylo rozhodnuto o zřízení klenuté stoky od kostela sv. Jindřicha k městským hradbám.

V místech příkopů byla hluboká strouha, odvodňující oblast nynější Národní třídy, která ústila do Vltavy asi v místech nynějšího Národního divadla.

S výstavbou pražské kanalizace bylo započato koncem 18. století.

V letech 1816-1828 zásluhou nejvyššího městského purkrabího Chotka došlo k prudkému rozmachu výstavby kanalizace, bylo postaveno 44 km stok, které ústily 35 výustěmi do Vltavy.

Počátky úsilí o vybudování moderní stokové sítě v Praze spadají do konce 19. století.

Účel stokování

Současný rozvoj městského odvodnění se opírá o stále intenzivnější úsilí lidského rodu zabezpečit si trvale hospodářský růst při zachování nebo dokonce vylepšení životních podmínek na Zemi. Tuto myšlenku dnes již přijala pod názvem „trvale udržitelný rozvoj“ politická reprezentace všech hospodářsky vyspělých států.

V dnešní době narůstá potřeba rekonstrukcí kanalizačních systémů ve velkých městech, s přihlédnutím na jejich stáří a limitovanou schopnost hygienicky a hydraulicky bezpečně transportovat požadované množství produkovaných odpadních vod. Zejména množství dešťových odpadních vod, které vlivem rozšiřování ploch s malou infiltrační a evapotranspirační schopností v urbanizovaných povodích roste.

Klasická koncepce odvodnění

Cílem klasické koncepce odvodnění je úplné napojení a co nejrychlejší odvedení veškerých odpadních vod z městského povodí.

K odpadním vodám patří:

  • splaškové vody z domácností,
  • odpadní vody z průmyslu,
  • dešťový odtok,
  • tající sníh,
  • drenážní voda,
  • přepady z vodojemů do kanalizace,
  • napojené podzemní a povrchové vody bez ohledu na jejich množství a stupeň znečištění.

Klasická koncepce se v podstatě zaměřuje pouze na návrh jmenovité světlosti potrubí stokové sítě.

Využívají se jednoduché výpočtové metody, které neumožňují popsat nerovnoměrnost a dynamiku jevů ve stokové síti.

Nejsou zohledněny ekologické dopady sytému na životní prostředí.

Moderní koncepce odvodnění

Základní odlišností moderní koncepce odvodnění oproti klasické spočívá v komplexním posouzení vlivu urbanizace na životní prostředí, zejména na povrchové a podzemní vody.

Systém městského odvodnění je chápán jako integrovaný kanalizační systém.

Tři nejdůležitější komponenty integrovaného kanalizačního systému jsou:

  1. stoková síť,
  2. čistírna odpadních vod,
  3. recipient.

V klasické koncepci odvodnění jsou výše uvedené prvky integrovaného kanalizačního systému navrhovány a provozovány odděleně, přičemž stokové síti a čistírně odpadních vod bývá věnována větší pozornost než recipientu.

Při integrovaném přístupu k řešení problematiky se postupuje tak, že návrh a provoz jednotlivých částí zohledňuje a hodnotí vzájemné vazby a ovlivnění dílčích prvků systému.

Základní principy moderní koncepce odvodnění je možno řešit pomocí emisní nebo imisní strategie.

Emisní strategie – jedná se o stanovení jednotlivých limitů pro vypouštění vod z výustí stokového systému a čistírny odpadních vod bez ohledu na stav recipientu.

Imisní strategie – podstata spočívá ve stanovení podmínek pro vypouštění vod do recipientu na základě znalostí konkrétních místních podmínek v recipientu a širších ekologických souvislostí.

kanalizace

Představuje soubor zařízení :

  • umožňující neškodné odvádění dešťových, splaškových a průmyslových odpadních vod z urbanizovaného území, letišť, závodů, komunikací apod.
  • a jejich čištění na takovou míru , aby byla dodržena hospodářská hodnota vodních toků pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou, zásobování průmyslu užitkovou vodou a možnost rekreace.

Obor zabývající se navrhováním, výstavbou a provozem stokových sítí a objektů na nich se jmenuje stokování.

Navrhování, stavba a provoz objektů k čištění odpadních vod je obsahem oboru čištění odpadních vod.