Srovnání přírodních koupališť a bazénů s upravovanou vodou

Krátce o historii vývoje koupání a vzniku veřejných koupališť.

Historie veřejného koupání pod širým nebem a zároveň vznik účelových zařízení (přístupy, mola, šatny apod.) se v našich oblastech zmiňuje poprvé na počátku 19. Století. Tehdy vznikají občanské a vojenské říční plovárny. Jako první vznikla pražská Plovárna pod Letnou 1809, vídeňská plovárna 1812 a berlínská plovárna 1817.

Poměrně bouřlivý rozvoj, se váže až ke vzniku samostatné republiky. Vzniká řada poříčních plováren v menších městech po celé republice. Masový rozvoj veřejného koupání je také úzce svázán se založením a rozvojem sportovních svazů. V 30. letech minulého století vznikají první účelové nádrže ke koupání u velkých ozdravných zařízení a také první městská koupaliště. V 60. letech minulého století začíná období masové výstavby nových koupališť v obcích a menších městech. Při pohledu zpět se nám mohou tyto stavby jevit architektonicky a technicky nedokonalé, ale byly plně poplatné své době i tehdejším znalostem a pojetí. Po celou dobu rozvoje veřejného koupání, byla souběžně využívána k veřejnému koupání řada přírodních vod (řeky, rybníky atd.) Také nově vybudované přehrady vykazovaly v prvních letech provozu velmi dobrou kvalitu vody. Zvyšování trofní úrovně vod jako důsledek vysokého zatížení prostředí (zemědělství, průmysl a odpadové hospodářství), téměř znemožnilo využívání přírodních, neupravených vod pro koupání při dodržení hygienických požadavků. Celý vývoj vyústil v jasně vymezené kategorie vod ke koupání:

1. Přírodní koupaliště využívající přírodních lokalit
2. Bazény s chemicky a fyzikálně upravovanou vodou - uměle vytvořené nádrže
3. Aquaparky - komplexnější obdoba předchozího
4. Přírodní koupaliště uměle vytvořené

V současné době jednoznačně dominují první tři kategorie. Každá z uvedených má své klady a zápory vyplývající z charakteru řešení.

Přírodní koupaliště využívající přírodních lokalit (i vytvořených)

Tato koupaliště vyžadují nejmenší investiční vstupy spojené většinou s úpravou břehů a vstupů, vybudování technického a hygienického zázemí včetně vodních atrakcí. Celkové možnosti ovlivňování kvality vody jsou omezené a zásadní význam mají spíše dlouhodobě cílené kroky na zlepšení kvality vodního zdroje. Kvalita vody je často ovlivňována starou zátěží v sedimentech, která zásadně ovlivňuje bilanci živin v nádrži a následně se projevuje často v kalamitním rozvoji řas a sinic. Příkladem jsou mnohé přehrady a rybníky.

Bazény s chemicky a fyzikálně upravovanou vodou

Uvedená kategorie koupališť je investičně velmi náročná. Vlastní bazén má většinou pravidelný tvar. Na stavbu jsou kladeny vysoké technické nároky jak z hlediska provedení vlastního korpusu nádrže, hydroizolací, bezpečných vstupů a dalších zajištění bezpečného provozu, tak v instalaci cirkulačních okruhů, dopouštění, filtrace a dalších způsobů ošetření vody. Vysoké nároky na kvalitu vody pro koupání, definované hygienickou normou, vyžadují pravidelnou obměnu vody, přesné dávkovací jednotky algicidů a dalších desinfekčních přípravků a také spolehlivou činnost ozonizačních a dalších zařízení. Veřejné bazény je nutno vybavit sociálním a technickým zázemím odpovídajícím kapacitě předpokládané návštěvnosti.

Aquaparky

Jsou investičně i provozně nejnáročnější variantou. Areál je většinou tvořen z více nádrží, účelově navržených pro děti, dospělé, plavecké dráhy atd. Předpokládá se plná vybavenost vodními atrakcemi, restaurační provoz a sportoviště. U většiny aquaparků je projektována krytá část s celoročním provozem.

Přírodní, uměle vytvořená koupaliště s uzavřeným systémem - biobazén

Jedná se o vývojově nejmladší variantu stavby veřejných a privátních koupališť. Vždy jsou to uzavřené systémy, které umožňují kontrolu kvality vody. Voda v nádrži nesmí být chemicky udržovaná z důvodů narušení biologické rovnováhy systému. Rychlý rozvoj staveb přírodních koupališť, byl podmíněn vývojem a výrobou kvalitních hydroizolačních materiálů s dlouhou trvanlivostí a splňující i mnoho dalších požadavků (mechanické, zdravotní atd.)

Nechci se blíže zabývat problematikou aquaparků a standardních bazénů (koupališť) s chemicky a fyzikálně upravovanou vodou, která je všeobecně známa. Mojí snahou je přiblížit princip a možnosti stavby přírodního koupaliště, které je investičně a provozně zajímavou variantou. Hlavní otázkou při rozhodování zda biobazén či chemický bazén je při volbě biobazénu nutnost přijmout skutečnost, že biobazén, je prostředí plné života, kde potkáte celou plejádu živočichů vázaných na vodní prostředí, kteří jsou také dobrými indikátory čistoty vody.

V zásadě jsou dvě možnosti výstavby přírodního koupaliště - biobazénu:

1. Stavba na zelené louce
2. Rekonstrukce již existující nádrže nebo bazénu

Stavba na zelené louce přináší více tvarové a prostorové svobody při návrhu nádrže. Nádrž biobazénu je navrhována tak, aby v maximální míře respektovala charakter krajiny i bezprostředního okolí. Cílem je co nejméně násilné včlenění do krajiny. Stejně tak velikost je nutné zvolit proporčně k prostoru a požadované kapacitě. Posouzení vychází povětšině z návrhové studie.

Při návrhu technického řešení vlastní nádrže je nutno se rozhodnout, jakým způsobem bude provedeno oddělení hlubokých a mělkých částí. Pro hlubokou část je vhodné uvažovat s hloubkou minimálně 3 m. U mělkých částí je zpravidla volena hloubka od 1,2 m a méně. Uvedená hloubka 3 až 4 m je výhodnou z hlediska biologické stability a provozních podmínek biobazénu. Způsob oddělení je možné řešit různými typy konstrukcí nebo přirozeným vysvahováním terénu. Každý ze zvolených způsobů má své výhody a nevýhody a stejně tak různou investiční náročnost. Nejméně investičně náročným je přirozené vysvahování. Nejnáročnější je kolmé provedení dělící stěny. Význam dělící stěny spočívá v ostrém a jasném oddělení mělkých a hlubokých částí biobazénu, což přispívá k snadnější následné údržbě. Spodní výpusť, ať už gravitační nebo nucená (s přečerpáváním) je nezbytností. Veřejný biobazén je navrhován jako jednokomorový-biologická filtrační část je situována po obvodu nádrže nebo jako dvoukomorový, kdy je biologická část oddělena od vlastní nádrže ke koupání a propojení je provedeno gravitačně nebo přečerpáváním. V případě dvoukomorového systému je veškerá vegetace umístěna v biologické části. Dvoukomorový systém je pro veřejné biobazény jednoznačně výhodnější. Podle zvoleného systému jsou navrženy cirkulační okruhy. Kapacita biobazénu se stanoví prostým výpočtem tak, aby na jednoho koupajícího připadlo 8 až 10 m² vodní plochy nádrže. Stanovení filtrační a vazebné kapacity biologické části je daleko složitější. Vychází z energetické bilance přístupných živin a schopnosti biologických zón tyto vázat a umožnit následně jejich vytěžení. U jednokomorových systémů je odstraňování vázaných živin z nádrže složitější. Biologická část musí vykazovat dostatečnou pružnost vzhledem k proměnlivé míře zatížení, tedy počtu koupajících, která je dána vhodnou kombinací makro a mikrovegetace s rozdílnou akcelerační schopností růstu. Kvalita (čistota) vody v biobazénech stojí na čtyřech pilířích:

1. Činnost mikroorganizmů
2. Činnost zooplanktonu
3. Mikro a makrovegetace
4. Fyzikální filtrace

Mikroorganizmy jsou nezbytnou součástí našeho života stejně, jako celého prostředí kolem nás. Vždy se jedná o širokou škálu mikroorganizmů, měnící se v závislosti na fyzikálně-chemických vlastnostech prostředí. Vykazují velmi rychlou reakční aktivitu na změny (hladina živin, kyslíkové poměry, teplota atd.) Mikroorganizmy stojí první v řadě v rámci potravního řetězce.

Zooplankton, jako přirozený filtrátor a konzument primární produkce jednobuněčných řas a sinic je obrovským pomocníkem při péči o vodu v biobazénech. Při optimální populační hustotě přefiltruje objem nádrže více jak jednou za den.

Mikro a makrovegetace je společenství vyšších a nižších rostlin, které umožňuje vyvázat a následně vytěžit dostupné živiny z vodního prostředí, které by jinak opětovně vstupovaly do koloběhu a podporovaly rozvoj primární produkce řas a sinic - zelenání vody a snížená průhlednost.

Fyzikální filtrace je spojená s cirkulačními okruhy a pomalým prostupem filtračními substráty. K používaným substrátům je vedena široká diskuze, ale téměř vždy se jedná o inertní materiály s dostatečným povrchem pro rozvoj mikroorganizmů. Cirkulační systémy mohou mít různou úroveň technických prvků. Základem jsou obvykle dva cirkulační okruhy. Okruh filtrace přes substráty a hladinové sběrače. Na cirkulační okruhy lze připojit také některé z vodních atrakcí.

Čtyři uvedené pilíře čistoty vody nikdy nepracují samostatně. Narušení jejich provázanosti a součinnosti přináší vždy komplikace.

Posuzování kvality vody je v biobazénu stanoveno vyhláškou č.135/2004 Sb.

Po krátkém přiblížení principu a funkce uměle vytvořeného přírodního koupaliště - biobazénu se pokusím o obecné srovnání biobazénu a bazénu s chemicky a fyzikálně upravovanou vodou.

Pro srovnání jsou použita následující hlediska:

• krajinotvorné
• zdravotní
• investiční
• provozní

Význam krajinotvorného zapojení stavby se může měnit s hlediska umístění stavby v zástavbě nebo ve volné krajině. Biobazén umožňuje daleko přirozenější začlenění do krajiny právě z důvodů kompoziční svobody při návrhu vlastní nádrže. Standardní bazén, vzhledem k technickému charakteru stavby, vytváří poměrně ostré přechody s obtížným navázáním na kompoziční prvky krajiny.

Zdravotní kriteria srovnávaných kategorií jsou zásadně odlišná.

Standardní bazén je vybaven sofistikovaným, chemicko-fyzikálním systémem úpravy vody, zahrnujícím desinfekci (fyzikální, chemickou), úpravu pH a mechanickou filtraci. Cirkulace vody je dimenzovaná na 5 až 10 hodin obrátky celkového objemu- tedy vysoké průtoky. Tyto jsou nezbytné pro udržení požadované kvality v celém objemu nádrže. Dávkování desinfekčních přípravků je plynulé a je tak dosahováno stabilní kvality vody bez možnosti rozvoje nežádoucích mikroorganizmů. Výsledkem je čistá leč mrtvá voda, kde při poklesu koncentrace algicidních a desinfekčních látek nebo jejich vysazení na konci sezóny, dochází k masovému rozvoji primární zelené produkce.

Koupání v chemicky upravované vodě sebou nese pro zdravého člověka jen minimum rizik. U lidí s atopickým ekzémem nebo citlivou kůží je však velmi často zaznamenáno zhoršení stavu nebo alergenní odezva. V případě chlórových přípravků se také často setkáváme s podrážděním sliznic dýchacích cest a očí.

Biobazén poskytuje zcela odlišnou kvalitu vody. Je určitým návratem na začátek. Tím je míněna cesta, kterou jsme v oblasti koupání urazili. Přes vysoce sofistikovaná zařízení na úpravu vody pro koupání se vracíme na začátek k úpravě vody pomocí základních biologických principů. Při správně nastaveném systému jsem se doposud nesetkal s alergenní odezvou nebo jinými zdravotními komplikacemi. Důležitou je také přirozená vůně vody, kterou je většina prvonávštěvníků překvapena. Pozoruhodnou je také rychlost, s jakou dokáže systém redukovat hladinu nežádoucích mikroorganizmů (E. coli, střevní enterokoky atd.) a to vše při poměrně malých průtocích recirkulace, kdy obrátka celého objemu nádrže se pohybuje od 3 do 6 dní.

Srovnání investičních nákladů.

Detailní srovnání investičních nákladů mezi standardním bazénem a biobazénem je v zásadě možné pouze mezi konkrétními stavbami. Snaha o srovnání investičních nákladů v obecné rovině je zatížena chybou, kterou přináší nemožnost pokrýt různost technologického a technického vybavení jednotlivých koupališť i jejich rozdílnou velikost a členění. Výsledkem je široké rozpětí poměrné částky na m². Při srovnání jsem vycházel s rekonstrukcí a novostaveb standardních bazénů a biobazénů realizovaných po r. 2000.

Investiční náklady vztažené na m²

Výsledný poměr 1 : 2 až 3 odráží technickou a technologickou náročnost každé kategorie.

Provozní náklady - denní

Srovnání zahrnuje: desinfekční a algicidní přípravky, el. energii, výměnu a doplňování vody, plavčík, obsluhu technologického zařízení a údržbu areálu. Při srovnání provozních nákladů se poměr výrazně posunuje ve prospěch biobazénů.

Na závěr bych chtěl zdůraznit, že standardní technologie jsou vhodným řešením pro velké aglomerace a aquaparky s velkým zatížením. Neúměrně přehnaná snaha moderní společnosti po sterilitě prostředí je však poměrně nákladnou a ne vždy a všude je pro naše zdraví tou nejlepší cestou.