2025. április 7. |
Apagyi Zsolt, Eördöghné dr. Miklós Mária |
|
0 |
A cikk egy forráshatékonyan működtethető lakópark víz- és energiahatékonyságot segítő megoldásait mutatja be és elemezi, a Pécsi Tudományegyetem létesítményenergetikai szakmérnök képzés szakdolgozatának tömörített és kiegészített változataként. A téma rendkívül fontos és aktuális, két legfontosabb erőforrásunk, a víz és az energia lakókörnyezetben felhasznált mennyiségének csökkentéséhez kedvező a közösségben gondolkodás, előnyösebb gazdasági mutatókat tudunk elérni, mint kisebb felhasználószám mellett. A cikkben a felvezető ismeretek személyes hangvétele is érzékelteti a főszerző téma iránti elkötelezettségét, a későbbi okfejtések a témában szerzett gyakorlatias ismereteit igazolják. Az elméleti fejtegetéseket a tapasztalati értékek táblázatos összefoglalása és annak elemzése teszi kerekké, az olvasók számára elgondolkodtatóvá és megfontolhatóvá az írást.
Az ENSZ szakértőinek fenyegető előrejelzése szerint évszázadunk végére az ivóvíz drágább lehet az aranynál. Ezen megállapítás hátterében számos ok húzódik, amelyek közül csak egy a felmelegedés. Sokkal komolyabb bajokozó a növekvő népesség és a meggondolatlan, szükségtelen túlfogyasztás.[1] A Föld felületének ugyan kétharmadát víz alkotja, de az élet fenntartásához nélkülözhetetlen édesvíz sok helyen már ma is kevés az ott élők számára. Tudnunk kell, hogy a Föld teljes vízkészletének mindössze 3%-a édesvíz, amelynek kétharmada jégben, hóban van, így csupán 1% a közvetlenül felhasználható. Számos országban már korlátozzák nyáron a vízfogyasztást, mert nincs elegendő mennyiségű csapadék.
A víznek két szempontból is nagy jelentősége van. Az egyik a közvetlen felhasználás ivóvízként, a másik a közvetett felhasználás, ami a termékek előállításához szükséges vizet jelenti.
A Föld vízfelhasználásának 69%-át a mezőgazdaság használja el az élelmiszer előállításához, 23%-át pedig az ipar az egyéb termékek előállításához és csak 8% az, amit az emberek a mindennapi életükhöz használnak.
1. ábra. A Föld vízfelhasználásának megoszlása (saját szerkesztés)
A vízfelhasználás magyarországi jellemzői
Magyarországon a háztartások jellemzően ivóvizet használnak mindenre az öntözésen kívül, de számos esetben az öntözést is ivóvízből oldják meg. Ez hosszú távon fenntarthatatlan, mert az édesvízkészletek fogynak, és egyre szennyezettebbé válnak.
Jelenleg egy átlagos 4-fős családot figyelembe véve a vízfogyasztás az 1. táblázat szerint alakul.
1. táblázat. Átlagos vízfogyasztás Magyarországon (saját szerkesztés)
Háztartások átlagos vízigénye
l/fő/nap
m³/ház/év
Fürdés
40
58,4
Kézmosás
5
7,3
Mosás
13
19,0
WC-használat
21
30,7
Takarítás
5
7,3
Mosogatás
10
14,6
Összesen
94
137,2
A vízfelhasználás jelentős részét csökkenteni lehetne, ha esővizet vagy szürke szennyvizet használnánk WC-öblítésre és takarításra. Szürke víznek nevezzük mindazon egyszer már használt vizet, amely nem tartalmaz zsiradékot vagy fekáliát. Így a fürdésből, kézmosásból, mosásból származó vizeket tisztítás után fel lehet használni WC-öblítésre és takarításra. Ezzel a módszerrel nemcsak a felhasznált ivóvíz mennyiségét lehet csökkenteni, de a kibocsátott szennyvíz mértéke is csökken.
A háztartásonként felhasznált ivóvíz (kék) és a keletkezett szürke (szürke) és fekete szennyvíz (antracit) mennyiségét a 2. táblázatban foglaltuk össze.
2. táblázat. A háztartásonként keletkezett szürke és fekete szennyvíz (saját szerkesztés)
Háztartások átlagos vízigénye
l/fő/nap
m³/ház/év
Σ m³/év
Fürdés
40
58,4
84,7
Kézmosás
5
7,3
Mosás
13
19,0
WC-használat
21
30,7
38,0
Takarítás
5
7,3
Mosogatás
10
14,6
14,6
Összesen
94
137,2
137,2
Ha összegezzük, mennyi szürke víz keletkezik a háztartásokban, akkor látjuk, hogy 84,7 m³ szürke szennyvíz keletkezik, amelyből 38,0 m³-t fel tudunk használni az épületben, és csak a maradék 46,7 m³ víz távozik a szennyvízrendszeren keresztül vagy felhasználhatjuk autómosásra, esetleg öntözésre. Láthatjuk, hogy a szürke víz használatával jelentősen csökkenthetjük a költségeinket. Ivóvizet, esővizet és szürke szennyvizet használó háztartás összehasonlítása látható a 2. ábrában.
Szürkeszennyvíz-újrahasznosítással 27,7%-kal tudjuk csökkenteni az ívóvíz-felhasználást és 61,7%-kal a keletkező szennyvíz mennyiségét, ha a felesleges szürke szennyvizet is felhasználjuk öntözésre.
Ha ezt a megtakarítást 456 Ft-os vízdíjjal és 617,2 Ft csatornadíjjal számoljuk, az éves költségek különböző vízfelhasználású háztartások esetén a 3. táblázat szerint alakulnak.
3. táblázat. Ivóvíz-felhasználás és keletkező szennyvíz összehasonlítása esővizet és szürke szennyvizet használó háztartás esetén (saját szerkesztés)
Vezetékes vizet
használó háztartás
Esővizet használó
háztartás
Szürke szennyvizet
használó háztartás
m³/év
Ft/év
m³/év
Ft/év
m³/év
Ft/év
Ivóvíz-felhasználás
137,2
62 563
99,3
45 281
99,3
45 281
Keletkező szennyvíz
137,2
84 683
137,2
84 663
52,6
32 466
Összesen
147 462
129 964
77 747
Jelen árak mellett 47,2%-kal lehet csökkenteni évente a költségeinket, ha a szürke szennyvizet újrahasznosítjuk a családi házban.
Önfenntartó lakópark vízellátó és szennyvíz elvezető rendszere
Vizsgáljuk meg egy lakópark vízfelhasználását is, amelyben 20 különálló családi ház helyezkedik el. A házak külön rendszerben gyűjtik a szürke szennyvizet: a fürdővizet, a kézmosó és a mosógép szennyvizét és külön gyűjtik a fekete szennyvizet: a WC és mosogató szennyvízét. Ne feledkezzünk el róla, hogy a szürke szennyvíz hőtartalmát is kinyerhetjük ülepítés és tisztítás előtt, amelyet későbbiekben tárgyalunk részletesebben. A megtisztított szürke szennyvizet egy külön csőrendszerben visszajuttatjuk a házakba WC-öblítésre és takarításra.
A 4. táblázatból látható, hogy 1693,6 m³ szürke szennyvíz keletkezik, amelyből 759,2 m³-t tudunk újrahasznosítani, a felesleges mennyiség hőtartalmának kinyerése után tovább tisztítjuk és az esővízgyűjtő rendszerbe engedjük. Így a lakópark vízfelhasználása egy hagyományos lakóparkhoz képest az 5. táblázat szerint alakul.
4. táblázat Önfenntartó lakópark vízszükséglete 20 ház esetén (saját szerkesztés)
Háztartások átlagos vízigénye
l/fő/nap
m³/ház/év
Σ lakópark m³/év
Keletkező szennyvíz
Vízszükséglet Σ lakópark m³/év
Fürdés
40
58,4
1168,0
1693,6
1985,6
Kézmosás
5
7,3
146,0
Mosás
13
19,0
379,6
Mosogatás
10
14,6
292,0
1051,2
WC-használat
21
30,7
613,2
759,2
Takarítás
5
7,3
146,0
Összesen
94
137,2
2744,8
2744,8
5. táblázat. Ivóvíz-felhasználás és keletkező szennyvíz összehasonlítása különálló házak és lakópark esetén (saját szerkesztés)
20 db különálló hagyományos ház
20 házas önfenntartó lakópark
Ivóvíz-felhasználás, m³/év
2744,8
1985,6
Keletkező szennyvíz, m³/év
2744,8
1051,2
Felesleges szürke szennyvíz / öntözővíz, m³/év
0
934,4
Összehasonlítva a lakópark ivóvízigényét és a keletkező szennyvíz mértékét 20 önálló hagyományos családi ház vízforgalmával, szembetűnő a különbség. A 2744,8 m³ ivóvíz helyett csak 1985,6 m³ ivóvíz fogy, ez körülbelül 27,7% ivóvíz-megtakarítást jelent és 1693,6 m³ szennyvízzel kevesebb keletkezik évente, mely óriási környezetterhelés-csökkenést jelentene. 456 Ft/m³ vízdíjjal és 617,2 Ft/m³ csatornadíjjal számolva a költségek 1%-os infláció mellett 20 éves időtávban 20 családi ház esetén a 6. táblázat szerint alakulnak.
6. táblázat. Ivóvíz és szennyvíz összköltsége 20 éves időtávban 20 családi ház és lakópark esetén (saját szerkesztés)
20 db különálló ház
Önfenntartó lakópark
Ivóvíz-felhasználás, m³/év
2 745
1 986
20 évre a vízdíj, Ft
27 561 628
19 940 762
Keletkező szennyvíz, m³/év
2 745
1 051
20 évre a szennyvízdíj, Ft
37 304 905
14 283 226
Összesen 20 évre, Ft
64 866 533
34 223 988
Jelentős különbség mutatkozik 20 éves időtávban a két rendszer között, a megtakarítás 30 642 545 Ft, ami 47,2%-ot jelent a hagyományos házakhoz képest. Ez a megtakarítás tovább növelhető, ha figyelembe vesszük, hogy a felesleges szürke szennyvizet öntözésre használtuk, így a lakóknak nem kell kifizetni az öntözésre megvásárolt ivóvizet.
Magyarországon jelenleg nem elterjedt az esővíz gyűjtése és hasznosítása, főleg túlzsúfoltan épült lakóparkok esetén, ahol a kocsibeállók mellett szinte alig található zöld felület. Elvétve lehet találni olyan házat, ahol felfogják az esővíz egy részét, ott is csak maximum 1 vagy 2 db 100 vagy 200 literes hordóba, amelyből a virágokat és a kerteket locsolják. Még az újonnan épült házak esetén is nagyon ritka, ha valaki telepít egy 5 m³-es esővíztartályt.
Önfenntartó lakópark esetén nem kell minden háznak saját esővízgyűjtőt kialakítani, hanem egyetlen közös zárt esővízgyűjtő rendszert lehet kialakítani. A háztetőkre érkező esővíz egy közös elkülönített csatornába érkezik, amelynek végén egy kerti tóként kialakított esővízgyűjtő található. Így az összegyűjtött esővíz nemcsak hasznos, hanem dekoratív módon van tárolva.
A Magyarországra érkező csapadékmennyiség meglehetősen széles tartományban oszlik meg, átlagosan körülbelül 600 mm/év esővíz érkezik. Ezzel a mennyiséggel számolva az önfenntartó lakóparkunkba a 7. táblázat szerinti mennyiségű esővizet lehet összegyűjteni a háztetőkről.
Ez az esővízhozam tovább növelhető, ha a járda- és úthálózatról is gyűjtjük a vizet, melyet egy mechanikai szűrőrendszeren keresztül vezetünk az esővíz-összegyűjtő tóba.
És most vizsgáljuk meg, mennyi öntözővízre van szüksége a lakóparknak, ha átlagosan 800 m² telek területekkel számolunk, amelyen 570 m² füves rész található, melyet öntöznek. A vizsgálat eredménye a 8. táblázatban látható.
A lakópark tetőfelületeiről 964 m³ esővíz érkezik, amelyhez hozzákevertethetjük a 934,4 m³ megtisztított szürke vizet, így összesen 1898,4 m³ vizet gyűjthetünk össze, az öntözéshez pedig 1140 m³ víz szükséges. Természetesen számolni kell a tárolás során bekövetkező jelentős párolgással is, de összességében elmondható, hogy a tetőkről összegyűjtött víz és a felesleges szürke szennyvíz elegendő az egész éves öntözésre. Ha az öntözésre használt vizet ivóvízből fedeznénk, éves szinten 519 840 Ft költsége lenne a 20 családnak, ami 20 év alatt 11 446 359 Ft költséget jelentene.
Összeségében elmondható, hogy a lakóparkok tervezésénél több szempontból is fontos a szürke szennyvíz újrahasznosítás. Nemcsak a természeti kincsünket védjük azzal, hogy jelentősen kevesebb ivóvizet használunk fel, hanem a környezeti terhelés is jelentősen csökken a keletkező szennyvíz drasztikus csökkenésével és a házak fenntartási költsége jelentősen kevesebb.
Mint ahogy már megismerhettük, szürke szennyvíz használatával nemcsak a felhasznált ivóvíz mennyiségét lehet lecsökkenteni, hanem a keletkező szennyvíz mennyiségét is jelentősen mérsékelhetjük. Még egy nagyon fontos jó tulajdonsága van a szürke szennyvíznek, az állandó hőmérséklete, amely lehetővé teszi, hogy felhasználjuk melegvíz-előállításra (9. táblázat).
9. táblázat. A szürke szennyvíz hőmérséklete (saját szerkesztés)
Keletkező szürke szennyvíz helye
m³/ház/év
Hőmérséklet [°C]
Fürdés
58,4
42
Kézmosás
7,3
35
Mosás
19,0
40
Összesen / átlag
84,7
40,9
Elmondható, hogy a szürke szennyvíz hőmérséklete közel állandó, évszaktól függetlenül. Családi házanként átlagosan 84,7 m³ keletkezik, amelynek átlagos hőmérséklete 40,9 °C. Amennyiben ez a szürke víz egy szigetelt csővezetéken keresztül érkezik a hőközpontba, várható hőmérséklete 28 °C körül lesz. Ennek a meleg szennyvíznek a hőjét hasznosíthatjuk.
Így a szürke szennyvízből kinyerhető hőmennyiség körülbelül 38 000 kWh évente. A jelenleg érvényben lévő építési előírásokban szabott korlátok alapján az újépítésű családi ház esetében a 20 házra vonatkoztatva a teljes energiaigény évente kb. 126 000 kWh lehet. Ez alapján a szürke szennyvízből kinyerhető hőmennyiség a teljes hőszükséglet közel 30%-át fedezi.
A szürke szennyvíz gyűjtése és újrahasznosítása nemcsak lakóparkok esetén célszerű, hanem társasházak esetén is. Az emberek vízfogyasztása hasonló a családi házban élőkéhez, de a rendszer kiépítése itt sokkal könnyebb és olcsóbb, valamint egy-egy lakás energiafelhasználása jóval kevesebb, mint egy családi házé, ezért a kinyerhető hő magasabb mértékben fedezi a társasház összes energiafelhasználását.
Következtetések
A fenntartható épületgépészeti megoldások elérésének fontos eszköze az ökológiai és ökonómiai, a természetvédelmi és gazdasági szempontok összehangolása. A természetből kivett erőforrás mennyiségének csökkentése és a természetbe kibocsátott szennyezőanyag mennyiség mérséklése képviseli a fenti példában a környezetvédelem szempontjait. A gazdasági előnyök abból is erednek, hogy a környezetbarát megoldások nagyobb számú felhasználó részére kerülnek kiépítésre, így a fajlagos költségek kisebbek, a megtérülés gyorsabb lehet.
Akkor lehet sikeres egy hatékonyságot növelő új megoldás bevezetése, ha az a felhasználók számára nem jár különösebb komfortcsökkenéssel – jelen helyzetünkben még megengedhetjük (?) magunknak ezt a gondolkodást. A fenti lakópark jó példa a környezetre gyakorolt terhelésünk mérséklésére, mindezt kedvező anyagi ráfordítások mellett.
