07_gjetvaj

8 267

8SEKUNDARNO KORITENJE UPOTRIJEBLJENIH VODA ZA

NAVODNJAVANJE

Prof.dr.sc. Goran GjetvajGraevinski fakultet Sveuilita u Zagrebu

David Rajko, dipl. in. gra.Graevinski fakultet Sveuilita u Rijeci

1. UVOD 12. PRISTUPI RECIKLIRANJU OTPADNIH VODA 13. POSTOJEI STUPANJ KORITENJA RECIKLIRANE

VODE U SVIJETU 13.1 Stanje u Sredozemlju 1

4. PRIMJER PRORAUNA KORITENJA OTPADNIHVODA ZA POTREBE NAVODNJAVANJA U ISTRI 14.1. Osnovne znaajke prostora 14.2. Odreivanje potrebe vinove loze za vodom 14.3. Prikupljanje i akumuliranje upotrebljenih i oborinskih voda 1

4.3.1. Mjerodavne koliine otpadnih sanitarnih voda 14.3.2. Oborine 14.3.3. Proiavanje voda 14.3.4. Akumulacijski objekt 14.3.5. Sustav za navodnjavanje 1

5. ZAKLJUAK 16. DOKUMENTACIJA 1

1. UVOD

Toan poetak kontroliranog navodnjavanja nije poznat, no nagaa seda je to bilo prije 5.000-6.000 g. u podrujima Egipta i Mezopotamije.Razvoj tehnike je omoguio poveanje povrina koje se navodnjavaju, ali sezbog trenda smanjenja koliine kvalitetne vode, pojavljuje potreba zanjenom tednjom. Osim toga, kvalitetna voda nije ravnomjerno rasporee-na te postoje podruja u kojima je izraziti manjak pitke vode. Iz navedenihrazloga se sve ee ponovno koristi ve jednom upotrebljena i proienavoda to se naziva recikliranjem vode.

268 8

Pojam recikliranja se uobiajeno vee uz metale, staklo i papir. Valjaistaknuti da se i voda moe reciklirati. Kroz prirodni hidroloki ciklus, zeml-ja je reciklirala i ponovno koristila vodu milionima godina. Pod sekundarn-im koritenjem upotrebljenih voda se podrazumijevaju projekti za ubrzanjetih prirodnih procesa.

Recikliranje vode je ponovno koritenje proienih otpadnih voda zanavodnjavanje poljoprivrednih ili zelenih povrina (parkova, golf igralita,groblja) industrijske procese (rashladna voda), ispiranje toaleta, pranjeulica, gaenje poara ili prihranjivanje vodonosnih slojeva.

Pitka voda je ogranieni prirodni resurs. Globalno poveanje brojastanovnitva kao i nagli razvoj drutva namee poveanu potranju za sani-tarno ispravnom vodom. Koritenjem reciklirane vode se smanjuje potrebaza sanitarno ispravnom vodom a smanjuje se i koliina hranjivih tvari kojese unose u vodotoke (recipiente) ime se titi okoli. Previe hranjivih tvariu vodi moe tetiti okoliu ali pogoduje navodnjavanju poljoprivrednihpovrina. Koritenje reciklirane vode je esto financijski znatno povoljnijeod koritenja sanitarno ispravne vode.

Prirunik za hidrotehnike melioracije III - 3

Slika 1. Primjer koritenja upotrebljenih voda za navodnjavanje

Kada se promatra upotreba otpadnih voda u navodnjavanju treba raz-motriti prednosti, mane i mogue rizike. U tablici 1 su navedene prednos-ti, mane i mogui rizici te utjecaj raznih supstanci iz vode na tlo.

8 269

Reciklirana voda moe zadovoljiti veinu potreba za vodom, ako jeodgovarajue tretirana i zadovoljava kriterije za odabranu vrstu upotrebe.Reciklirane vode nisu prikladne za konzumiranje, zadovoljavanje higijen-skih potreba, punjenje bazena i u drugim sluajevima kad mogu biti izravnounesene u ljudski organizam.

2. Pristupi recikliranju otpadnih voda

U mnogim se nerazvijenim ruralnim dijelovima Azije, Afrike i LatinskeAmerike, (npr. Pakistan, Gana, Vijetnam, Meksiko...) za navodnjavanjekoriste netretirane otpadne vode prikupljene sustavom kanalizacije.Otpadne vode su esto puta jedini izvor vode za navodnjavanje u timpodrujima. ak i u podrujima u kojima postoji javna vodoopskrba, malipoljoprivrednici esto preferiraju koritenje otpadnih voda za navodnjavan-je jer time izbjegavaju trokove za kupovinu umjetnih gnojiva.

U spomenutom nainu koritenja otpadnih voda se javlja veliki problemzatite ljudskog zdravlja.

SEKUNDARNO KORITENJE UPOTRIJEBLJENIH VODA ZA NAVODNJAVANJE

Prednosti Mane Rizici -poveanje ekonomske uinkovitosti u podruju isputanja otpadnih voda i navodnjavanja -ouvanje izvora iste vode - prihranjivanje vodonosnika infiltracijom vode

- otpadne vode nastaju kontinuirano tijekom cijele godine, dok je navodnjavanje potrebno samo u vegetacijskom periodu

Potencijalna opasnost za podzemnu vodu zbog postojanja tekih metala, nitrata i organske tvari

Koritenje hranjivih tvari iz otpadne vode se: - smanjuje koritenje umjetnih gnojiva - poboljavaju karakteristike tla

Neke tvari mogu u otpadnoj vodi biti u koncentracijama koje su tetne (otrovne) za biljke ili mogu izazvati tetu u okoliu.

Postoji opasnost po ljudsko zdravlje zbog irenja patogenih organizama

Smanjenje trokova proiavanja otpadnih voda

Postoji opasnost za tlo zbog nakupljanja tekih metala

Smanjenje utjecaja otpadnih voda na okoli (npr. smanjenje eutrofikacije)

Tablica 1. Prednosti, mane i potencijalni rizici od recikliranja otpadne vode

270 8

U razvijenim zemljama su uobiajeni sljedei naini koritenja recikli-ranih voda ovisno o stupnju proiavanja:a) u sluaju da otpadne vode prou samo prvi stupanj proiavanja

(reetke i taloenje) se ne predvia njihovo sekundarno koritenjeb) u sluajevima kad se na otpadne vode primjeni drugi stupanj proia-

vanja (bioloki tretman i dezinfekcija), reciklirane vode se mogu koristi-ti za povrinsko navodnjavanje vinograda i vonjaka, navodnjavanje veg-etacija koji ne slue za ishranu, navodnjavanje zelenih povrina, prihran-jivanje vodonosnika iz kojih se ne crplji voda za vodoopskrbu stanovnit-va, prihranjivanje movara te kao industrijske rashladne vode.

c) u sluaju da su prikupljene vode tercijarno proiene mogu se koristitiza zalijevanje golf terena, ispiranje toaleta, pranje vozila, navodnjavanjeprehrambenih kultura te prihranjivanje vodonosnika iz kojih se crpi vodaza potrebe vodoopskrbe stanovnitva. Reciklirana voda se moe koristi-ti i za umjetnu infiltraciju na mjestima gdje treba sprijeiti zaslanjivanjevoda koje slue za vodoopskrbu.U pojedinim razvijenim zemljama je pravnom regulativom definirana

potrebna kvaliteta reciklirane vode koja se koristi za navodnjavanje.

3. Postojei stupanj koritenja reciklirane vode u svijetu

Sekundarno koritenje upotrebljenih voda je relativno malo u odnosu naukupnu upotrebu voda ali je u stalnom porastu. Najvee je (i ima najveutendenciju rasta) u podrujima koja oskudijevaju vodom. U 2000. godini jeu SAD-u reciklirana voda podmirivala oko 1,5% ukupne potranje zavodom, u Tunisu 4,6 % a u Izraelu 15%. Udio otpadnih voda u navodnja-vanju je oko 7% u Tunisu, 8% u Jordanu, 24% u Izraelu i 32% u Kuvajtu.

Recikliranje vode je na Floridi postalo integralni dio gospodaranje


Slika 2. Koritenje otpadnih voda za navodnjavanje u Vietnamu (lijevo) i kanal kojidovodi kanalizacionu vodu iz grada na poljoprivrednu povrinu u Pakistanu (desno)

8 271

otpadnim vodama kao i raspolaganja vodnim resursima. Na Floridi je 2001.godine dnevno koriteno 2,6*106 m3 reciklirane vode. Najvei potroai sutereni za igranje golfa (419 igralita) koji koriste 501 000 m3/dan ili oko 20%reciklirane vode.

Reciklirana voda se ve niz godina koristi u Californiji za navodnjavanjevinograda, a veliina povrina koje se navodnjavaju na taj nain su u stal-nom porastu. Nedavno su vinarije Gallo dovrile sustav navodnjavanja 140hektara sa recikliranom vodom.


Slika 3. Primjer akumulacije za prikupljanje reciklirane vode za navodnjavanje golfigralita na Havajima (Koele Golf Course)

U Francuskoj pokrajini Clermont-Ferrand se od 1997.godine navodnja-va preko 700 hektara kukuruza sa oko 10. 000 m3/dan proiene otpadnevode. U Italiji se sa recikliranom vodom navodnjava vie od 4000 hektararaznih kultura.

U svijetu se esto (u okviru projektiranja racionalnih stambenih objeka-ta) koristi prikupljanje i koritenje proienih otpadnih voda i na nivoujednog stambenog objekta. Tada se najee koriste sive i oborinske vode zapotrebe navodnjavanja okunice.

Slika 4.Primjer koritenja recikliranevode u okviru jednog objekta

272 8

3.1 Stanje u Sredozemlju

Vrua i suha ljeta te blage zime u kojima padne veina godinjih obori-na karakteriziraju mediteransku klimu.

U Sredozemlju se sekundarno koritenje otpadnih voda prakticira oddoba staro Grke i Rimske civilizacije. Upotreba otpadnih voda za navodn-javanje je stara i uestala praksa koja je tokom vremena prolazila kroz raznestupnjeve razvoja, poznavanja procesa, tehnologija proiavanja te razvojapravne regulative.

Zemlje sa postojeom pravnom regulativom ili smjernicama za koriten-je otpadnih voda na Sredozemlju su Cipar, Francuska, Izrael, Italija,Monaco, panjolska, Tunis, Turska, dok je u Aliru, Egiptu, Grkoj,Libanonu, Libiji, Malti, Maroku, Siriji odgovarajua pravna regulativa uizradi ili razmatranju.

Hrvatska spada uz Albaniju, Bosnu i Hercegovinu i Sloveniju u jedinezemlje na Sredozemlju koje nemaju smjernice za sekundarno koritenjevode niti znaajnije kapacitete za recikliranje.

Smjernice za koritenje otpadnih voda su nune za planiranje i sigurnuimplementaciju sustava za sekundarno koritenje otpadnih voda.

4. Primjer prorauna koritenja otpadnih voda za potrebenavodnjavanja u Istri

Mogunost koritenja proienih voda u sustavu navodnjavanja e bitiprikazana na primjeru tri ruralna naselja u opini Barban (Istra). Prikazaniprimjer opisuje mogunost navodnjavanja vinove loze iz prikupljenih sani-tarnih i oborinskih voda na vlastitom slivu.

Natapna voda najpotrebnija je u vegetacijskom periodu tj. ljeti kad se ucijeloj Istri nalazi povei broj turista. U vodoopskrbi, turizam svakako imaprioritet u odnosu na poljoprivredu te postoji velika vjerojatnost da e uvegetacijskom periodu doi do prekida vodoopskrbe za potrebepoljoprivrede. Trokovi navodnjavanja sakupljenom vlastitom recikliranomvodom su manji nego trokovi navodnjavanja iz sustava za vodoopskrbustanovnitva jer se ne zahtijeva tako visok stupanj proiavanja a i trokovitransporta vode su obino manji.

4.1. Osnovne znaajke prostora

Opina Barban je smjetena u istonom dijelu Istarske upanije, zapad-no od rijeke Rae i sjeverozapadno od Rakog zaljeva (slika 5.). Kroz pro-matrano podruje ne prolaze glavni cestovni pravci koji spajaju Istarskuupaniju i ostatak Hrvatske.


8 273

Na podruju ruralnih naselja Rajki, Rojnii, Valii i Troti su nastanjena43 objekta te se moe pretpostaviti da u svakom od njih ive po etiri osobeto znai da su na slivnom podruju nastanjene 172 osobe. Budui da se natom podruju razvija agro-turizam usvojiti e se i poveanje broja stanovni-ka za 30 % koliko se predvia kapacitet privatnog smjetaja, za potrebe pro-rauna otpadne sanitarne vode je usvojeno ukupno 224 osobe.

Na promatranom podruju se nalazi klimatska postaja Barban kojaraspolae samo sa podacima za oborine. Podaci o mjesenim koliinamaoborina su usvajeni na osnovu obrade kontinuiranog niza mjerenja od 1961.g. do 1990.g. Pri odreivanju temperature i vlanosti zraka te brzine vjetrakoritene su izmjerene vrijednosti na klimatskih postaja u Pazinu i Rovinju.Za odreivanje osunanja (insolacije) koriteni su rezultati opaanja na kli-matskim postajama u Puli i Poreu.

Cijela opina Barban, te samim time i promatrano podruje je pokrive-na sustavom javne vodoopskrbe zasnovanom na zahvatima vode u dolinirijeke Rae, posebice izvora Rakonek.

Kako na promatranom podruju nema organiziranog sistema odvodnje,namee se potreba njegove izgradnje. Prostornim planom se planira izgrad-nja postrojenja za proiavanje sanitarne otpadne vode ija sposobnostproienja iznosi minimalno 95%.

Za potrebe navodnjavanja se osim koritenja otpadnih voda iz domain-stava, predvia i prikupljanje oborinska voda sa krovnih i asfaltiranihpovrina te sa zemljita. Zbog uestalijeg prometa na upanijskoj cesti kojaspaja gradove Barban i minj, prikupljena oborinska voda sa te promet-nice sadri znatnije koliine tetnih supstanci (ulja, masti, komadia


Slika 5.Poloaj vinograda za koje se razmatranavodnjavanje recikliranim vodama

274 8

guma,...) te se stoga taj dio oborinskih voda sa prometnice mora odvojenoprikupiti u poseban sustav odvodnje i sprovesti prema ureaju za proia-vanje prije no to se upusti u akumulaciju.

4.2. Odreivanje potrebe vinove loze za vodom

Prvi korak u procesu projektiranja sustava za navodnjavanje je odrei-vanje potrebne koliine vode za navodnjavanje. U ovom radu je opisanamogunost navodnjavanja vinove loze obzirom da je to kultura koja setradicionalno uzgaja u razmatranom podruju.

Odreivanje potrebe vinove loze za vodom se provodi pomou rau-nalnog programa CropWAT. Program CropWAT se temelji na Penman-ovoj formuli za evapotranspiraciju:

ETo = C [ W x Rn (1- W) x fu (Ra - Rd)] ... (1)

pri emu je:

ETo - referentna evapotranspiracija [mm/dan]C - faktor korekcije radi izravnavanja dnevnih i nonih meteo-

rolokih uvjetaW - faktor ponderacije o utjecaju temperatureRn - neto radijacija kao ekvivalent isparavanja [mm/dan]fu - utjecaj vjetraRa-Rd - razlika tlaka saturirane vodene pare pri srednjoj temperaturi

zraka i stvarno prosjenom tlaku vodene pare [mbar]

Za dobivanje evapotranspiracije potrebni su podaci o vrsta tla, nadmors-ka visina, geografska irina i geografska duina, te mjeseni podaci o tem-peraturi, relativnoj vlazi,. U tablici 2. je prikazan rezultat prorauna refer-entne evapotranspiracije.


Mjesec Max temp. Min

temp. Vlaga Vjetar Osunanje Radijacija ETo [C] [C] [%] [km/dan] [sati] [MJ/m/dan] [mm/dan]

Sijeanj 8,7 -0,6 80 121 3,5 5,3 0,6 Veljaa 9,9 -0,1 77 138 4,4 8,0 1,0 Oujak 12,8 2,1 74 164 5,5 12,3 1,8 Travanj 16,6 5,6 73 173 6,9 17,0 2,7 Svibanj 21,3 9,5 75 156 8,7 21,5 3,6 Lipanj 25,0 13,0 74 147 9,7 23,6 4,4 Srpanj 28,1 14,9 70 147 11,0 24,9 5,0

Kolovoz 27,9 14,5 73 130 10,3 22,0 4,4 Rujan 24,3 11,8 78 130 8,1 16,1 3,0

Listopad 19,6 7,9 79 138 5,8 10,3 1,8 Studeni 13,9 4,0 80 138 3,6 5,8 1,0 Prosinac 9,9 0,6 79 130 3,4 4,7 0,7 Godinje 18,2 6,9 76 143 6,7 14,3 916

Tablica 2. Prikaz referentne evapotranspiracije ETo za klimatsku postaju Rajki

8 275

Iz tablice 2 se moe oitati da su prosjene dnevne vrijednosti evapotran-spiracije od minimalnih 0,6 mm/dan u sijenju, do maksimalnih 5,0 mm/danu srpnju, dok ukupna godinja vrijednost iznosi 916 mm.

Kod izraunavanja efektivnih oborina potrebno je uzeti u obzir gubitkena otjecanje i duboko poniranje. Za potrebe ovog rada uzela se u obzir naj-jednostavnija metoda odreivanja efektivnih oborina, a ta je preko fiksnogpostotka a (gdje vrijednost fiksnog postotka iznosi a =0,8). Podaci o pros-jenim koliinama oborinama su izraunati za niz od 1961 god. do 1990.god.


Mjesec Eto [mm/mj.] Oborine [mm/mj.]

Efektivne oborine [mm/mj.]

Sijeanj 18,6 112,6 90,1 Veljaa 28,0 98,2 78,6 Oujak 55,8 99,4 79,5 Travanj 81,0 99,2 79,4 Svibanj 111,6 84,6 67,7 Lipanj 132,0 85,9 68,7 Srpanj 155,0 59,0 47,2

Kolovoz 136,4 95,7 76,6 Rujan 90,0 106,9 85,5

Listopad 558,0 125,8 100,6 Studeni 30,0 152,0 121,6 Prosinac 21,7 105,8 84,6 Godinje 915,9 1225,1 980,1 Efektivna oborina je 80% oborina

Razvojna faza Jed. mjere Poetna Razvojna Sredinja Kasna Ukupno

Trajanje faze dana 30 60 40 80 210 Koeficijent kulture; Kc [1] 0,30 0,70 0,45 Dubina zakorijenjivanja [m] 1,20 1,20 1,20 Snienje vlage; p [1] 0,45 0,45 0,45 Faktor prinosa; Ky [1] 0,00 0,00 0,00 0,00 0,85

Tablica 3. Proraun efektivnih oborina za klimatsku postaju Barban

Osim proraunavanja efektivnih oborina potrebno je definirati podatkeo vegetaciji za vinovu lozu. Spomenuti podaci su podijeljeni po fazama veg-etacijskog ciklusa. Svakoj fazi potrebno je pridruiti trajanje faze u danima,koeficijent kulture Kc, dubinu zakorijenjivanja, dopustivo snienje vlage utlu te faktor smanjenja prinosa Ky (tablica 4.).

Tablica 4. Podaci o vegetaciji vinove loze

276 8

Za datum sadnje (odnosno pupanja) se iz iskustva na promatranojpoljoprivrednoj povrini odabire 15-ti oujka. Na osnovu usvojenih pret-postavaka se dobiva potreba vinove loze za vodom u razvojnim fazama(tablica 5.).


Slika 6.Prikaz sadanjeg stanjanasada vinove loze naodabranom poljoprivred-nom podruju

Klimatska postaja: Rajki Kultura: Vinova loza Datum sjetve: 15. oujak

ETcrop ETcrop Peff IR Req IR Req Mjesec Dekada Faza Kc [mm/dan] [mm/dek] [mm/dek] [mm/dan] [mm/dek] Oujak 3 poetna 0,30 0,63 6,3 26,5 0,00 0,0 Travanj 1 poetna 0,30 0,72 7,2 26,5 0,00 0,0 Travanj 2 poetna 0,30 0,81 8,1 26,5 0,00 0,0 Travanj 3 razvojna 0,33 1,00 10,0 25,2 0,00 0,0 Svibanj 1 razvojna 0,40 1,32 13,2 23,9 0,00 0,0 Svibanj 2 razvojna 0,47 1,68 16,8 22,6 0,00 0,0 Svibanj 3 razvojna 0,53 2,06 20,6 22,7 0,00 0,0 Lipanj 1 razvojna 0,60 1,48 24,8 22,8 0,20 2,0 Lipanj 2 razvojna 0,67 1,93 29,3 22,9 0,64 6,4 Lipanj 3 sredinja 0,70 3,22 32,2 20,5 1,17 11,7 Srpanj 1 sredinja 0,70 3,41 34,1 16,8 1,73 17,3 Srpanj 2 sredinja 0,70 3,57 35,7 13,7 2,20 22,0 Srpanj 3 sredinja 0,70 3,41 34,1 17,7 1,64 16,4

Kolovoz 1 kasna 0,68 3,15 31,5 21,6 0,99 9,9 Kolovoz 2 kasna 0,65 2,87 28,7 25,5 0,32 3,2 Kolovoz 3 kasna 0,62 2,45 24,5 26,5 0,00 0,0 Rujan 1 kasna 0,59 2,05 20,5 27,5 0,00 0,0 Rujan 2 kasna 0,56 1,68 16,8 28,5 0,00 0,0 Rujan 3 kasna 0,53 1,37 13,7 30,2 0,00 0,0

Listopad 1 kasna 0,50 1,09 10,9 31,9 0,00 0,0 Listopad 2 kasna 0,47 0,84 8,4 33,5 0,00 0,0 Ukupno 427,4 513,3 88,9

Tablica 5. Prikaz potrebe vinove loze za vodom

8 277

Iz tablice 5. se moe oitati koliina stvarne evapotranspiracije vinoveloze ETcrop te se vidi da maksimalna vrijednost iznosi 3,57 mm/dan u dru-goj dekadi mjeseca srpnja. U istoj tablici prikazani su podaci o efektivnimoborinama Peff. Potreba vinove loze za vodom (IR Req ) se dobiva pomoujednadbe:

IR Req = ETcrop - Peff ... (2)Po podjeli prema osjetljivosti kultura na nedostatak vode, vinova loza

spada u skupinu nisko-srednjih podlonih kultura, te je za nju vano osigu-rati vodu prvenstveno u poetnoj fazi, dok kultura pupa i cvijeta.

Kad su izraunate potrebe biljke za vodom kree se u izraunavanje ras-poreda natapanja. Za raspored natapanja potrebno je usvojiti podatke oevapotranspiraciji, oborinama i o vinovoj lozi te podatke o tlu na tompoljoprivrednom podruju. Za tip tla je usvojena crvenica, kao ukupnisadraj fizioloke aktivne vode u tlu je usvojeno 140 mm/dan, maksimalnabrzina infiltracije je usvojena sa 40 mm/dan, maksimalnu dubina zakorijen-jivanja sa vrijednou 900 cm, poetni sadraj vode u tlu je 50% te poetnaraspoloiva koliina vlage u tlu 70 mm/m.

U ovom primjeru je predvieno natapanje sa fiksnim turnusima svakih10 dana u periodu od 1. travnja do 21. listopada sa normom natapanja od30 mm. Uz usvojene pretpostavke se moe izraunati bruto obrok natapan-ja od 41,7 mm.

Iz podatka da je bruto obrok natapanja 41,7 mm se moe izraunativolumen vode potreban za jedan obrok navodnjavanja hektara nasadavinove loze (V = 417 m3). Kako je potrebno navodnjavati kroz 8 dekadaukupna godinja potreba za vodom po hektaru vinograda je 3.336 m3. Valjanapomenuti da su drugi autori, usvajajui drugaije pretpostavke, izraunalida je za navodnjavanje vinove loze u Istri, ovisno o lokaciji, potrebnoizmeu 1500 i 2500 m3 vode. U ovom radu usvojene vrijednosti su na stranisigurnosti.

Hidraulikim proraunom je potrebno provjeriti veliinu akumulacijekako bi se osigurala traena koliina vode za svaki turnus natapanja tokomitave vegetacijske sezone.

4.3. Prikupljanje i akumuliranje upotrebljenih i oborinskih voda

U ovom primjeru je pretpostavljeno je da se sva oborinska i sanitarnaotpadna voda koja se nalazi unutar slivnih granica koristi za navodnjavanje.

Sanitarne otpadne vode odnose se na vodu koja potjee iz domainsta-va, ugostiteljstava, poslovnih prostora i dr. Oborinske vode se odnose na diooborina koje nakon isparivanja i procjeivanja otjeu po povrini sliva u sus-tav javne odvodnje.

U ovom primjeru je odabran razdjelni tip kanalizacije to znai da sesvaka vrsta vode odvodi zasebnim sustavom kanala. Time se dobivaju manjitrokovi tretmana vode, te manji promjeri cijevi. Valja rei da se odabiromrazdjelnog tipa kanalizacije povisuju ukupni trokovi izgradnje za 40 %


278 8

naspram izgradnje mjeovitog tipa kanalizacije.


Slika 7. Situacijski plan razdjelne kanalizacije i slivnog podruja

Kan

al

O1

Kan

al O

1Ka

na

l F1

Kanal F1

Kanal O2

Kanal O2

Kanal O2

Kanal F1

Kana

l O5

Kana

l F4

Kana

l F5

Kanal F6

Kanal O7

Kanal O2

Kanal F1

Kanal F1

Kanal O2

Kana

l O6

Kana

l F5Kana

l O6

Kanal F5Kanal O6

Kanal F5Kan

al F5Kanal O6

Kan

al

O1

Kanal O3

Kanal F2

Kanal O4

Kanal F3

Kanal O4

Kanal F3

Kanal F1

Slivno podrucje

Kanal O1-O6 Fekalna kanalizacija

Kanal O1-O7 Oborinska kanalizacija

Promatrano podruje je s vrlo razvijenim reljefom te se paljivim projek-tiranjem postiglo gravitacijsko teenje u svim kanalima do ureaja zaproiavanje i akumulacije.

Proraun mjerodavnih koliina voda je proveden odvojeno za sanitarnekanale (kojima otjeu sanitarne otpadne), te za oborinske kanale (kojimaotjeu oborinske vode). Sam hidrauliki proraun ima dva osnovna cilja: a)odreivanje potrebnih promjera cjevovoda kako bi se mogla dimenzioniratikanalizaciona mrea i b) odreivanje ukupnog godinjeg dotoka u akumu-laciju kako bi se mogao provjeriti bilans voda.

Uobiajenim hidraulikim proraunom su odreeni potrebni promjericijevi kako sanitarne kanalizacione mree tako i oborinske mree.Dimenzioniranje oborinske kanalizacije je provedeno pomou raunalnogprograma Canalis zasnovanom na racionalnoj (Lloyd-Daveis) metodi.Kako podruje na kojem se projektira sustav nema klimatsku postaju, tesamim time ni odreenu ITP-krivulju, kao mjerodavna je usvojena ITPkrivulja definirana za grad Pazin. Oborinska kanalizacija je projektirana napovratni period od 5 godina i trajanje padalina od 10 minuta (intenzitetoborina iznosi 297 l/s/ha).

U ovom radu je prikazan rezultat hidraulikog prorauna bilansa vodakoji je posluio za odreivanje potrebnog volumena akumulacije imogunost navodnjavanja.

8 279

4.3.1. Mjerodavne koliine otpadnih sanitarnih voda

Koliina sanitarne otpadne vode ovisi o broju stanovnika, stupnju razvo-ja te njihovim navikama. Prilikom provedbe hidraulikog prorauna je usvo-jeno da na promatranom podruju obitavaju 224 osobe. Specifina potron-ja vode se moe usvojiti sa qspec,st = 220 l/potroa/dan, dok je zbog usvo-jenog koeficijenta umanjenja koliine otpadnih voda (kum = 0.8) specifi-na potronja vode koja utjee u kanal qspec,st,R = 220 x 0.8= 176[l/potroa/dan]. Godinji dotok je tada Qgod = qspec,st,R x 224 stanovnika x365 dana = 14.4 x 103 [ m3/god ].

4.3.2. OborineZa odreivanje koliina vode koje se mogu akumulirati za potrebe

navodnjavanja prikupljanjem oborina potrebne su mjesene koliine padali-na koje se usvajaju na osnovu podataka sa klimatske postaje Barban. Naosnovu prikupljenih meteorolokih podataka je izraunata srednja godinjaoborina hobo = 1225 mm. Ti podaci mnoe se sa povrinom pripadajuegsliva AUkupno = 101.000 m2 i srednjim koeficijentom otjecanja (Csre = 0,346)te se dobiva volumen palih oborina Vobo = 42,8 x 103 m3/god.

Osim oborina koje se kanalizacionom mreom prikupe sa slivnih povri-na treba nadodati i oborine koje padnu na povrinu akumulacije (Voboak)koje se mogu dobiti kao umnoak povrine akumulacije Aak = 8000 m2,oborina hobo = 1225 mm i koeficijenta otjecanja Cak = 1 te se dobiva vo-lumen oborina koje padnu na povrinu akumulacije Voboak = 9,8 x 103m3/god.

Ukupno se godinje u akumulaciju slijeva 67 x 103 m3/god. a svaki hek-tar vinove loze je potrebno navodnjavati sa 3336 m3 te proizlazi da se raspo-loivom vodom moe navodnjavati 20,1 ha. Bilans voda po mjesecima jeprikazan u tablica 6.


Prosjene oborine

Dotok oborinskih

voda Oborine na akumulaciju

Dotok sanitarnih

Ukupan dotok Natapanje Razlika

Mjesec [mm] [m3] [m3] [m3] [m3] [m3] [m3] I 112,6 3935 901 1200 6036 0 6036 II 98,2 3432 786 1200 5417 0 5417 III 99,4 3472 795 1200 5467 0 5467 IV 99,2 3468 794 1200 5462 0 5462 V 84,6 2956 677 1200 4833 0 4833 VI 85,9 3002 687 1200 4889 25120 -20231 VII 59,0 2062 472 1200 3734 25120 -21386 VIII 95,7 3344 766 1200 5310 16746 -11436 IX 106,9 3736 855 1200 5791 0 5791 X 125,8 4396 1006 1200 6603 0 6603 XI 152,0 5312 1216 1200 7728 0 7728 XII 105,8 3697 846 1200 5744 0 5744

Ukupno 1225,1 42812 9801 14400 67013 66986

Tablica 6 Prikaz ulaza i izlaza iz akumulacije po mjesecima

280 8

Na osnovu analize dinamike dotoka vode u akumulaciju po mjesecimakao i podataka o potronji vode za navodnjavanje u vegetativnom razdobljuizraunat je potreban minimalan volumen akumulacije od 53.100 m3.

4.3.3. Proiavanje voda

Sva otpadna voda u ovom primjeru gravitacijski otjee razdjelnim sus-tavom kanalizacije prema akumulaciji u kojoj nema znaajne izmjene vode.Opadne vode sadre hranjive tvari duik i fosfor, koje i u maloj koncen-traciji mogu uzrokovati pojavu eutrofikacije. Pojavu eutrofikacije treba podsvaku cijenu izbjei, tako da je prikupljenu vodu prije uputanja u akumu-laciju potrebno proistiti.

Projektom se predvia ugradnja tipskog postrojenja za aeracijski tret-man otpadnih voda sa sitnomjehuriastim prozraivanjem. Odabranopostrojenje ima kapacitet za 1000 stanovnika te moe proistiti do 150 m3

otpadne vode na dan te ima i mogunost aerobne i anaerobne pripremetaloga koji se moe upotrebljavati za gnojidbu vinove loze. Da bi se izbjeglapojava eutrofikacije u akumulacionom jezeru proiena otpadna voda semora podvrgnuti tercijajarnom proiavanju.

Za tercijarno tretiranje otpadnih voda se predlae izgradnja biljnih ure-aja koji imaju visok stupanj proiavanja, niske trokove gradnje, jednos-tavno i jeftino odravanje, te malu (ili nikakvu) potrebu za koritenjemelektrine energije. Odravani biljni ureaji se dobro uklapaju u krajolik, neire neugodne mirise niti potstiu okupljanje i razmnoavanje insekata.

U Hrvatskoj se biljni ureaji relativno malo koriste, iako su rezultati ispi-tivanja na pilot modelu biljnog ureaja Hrvatskih voda na lokaciji Hruicadali vrlo dobre rezultate u proiavanju otpadnih voda.


Slika 8.Pilot model biljnog proiivaaHrvatskih voda na lokacijiHruica

8 281

4.3.4. Akumulacijski objekt

U akumulaciji se tokom cijele godine sakupljaju proiene sanitarne ioborinske vode te oborine koje padnu direktno na povrinu same akumu-lacije. Pretpostavljeno je da se sva akumulirana voda upotrebljava zapotrebe navodnjavanja vinove loze u vegetacijskoj sezoni.


Slika 9.AkumulacijaButoniga

Da bi se smanjila evaporacija i onemoguio ulaz sunevoj svjetlosti, imese onemoguuje razvoj velikog dijela algi koje su tetne i za akumulaciju i zasustav za navodnjavanja, predvia se polaganje zatitne folije na vodnupovrinu.

Tlo na kojem se formira akumulacija je djelomino propusno, te bi gubi-ci otjecanjem bili znatni. Da bi se ovi gubici izbjegli, potrebno je projektiratii izvesti oblogu dna akumulacije. Vodonepropusnost akumulacije se moepostii ugradnjom nepropusne folije (geomembrana i netkani tekstil) naizravnavajui sloj pijeska.

U projektu je predvien i preljev koji slui u sluaju da razina vode uakumulaciji dosegne razinu koja bi mogla uzrokovati prelijevanje prekokrune nasipa to bi moglo ugroziti stabilnost nasipa koji formira akumu-laciju.

4.3.5. Sustav za navodnjavanje

Glavni dijelovi sustava za navodnjavanje su crpka, tlani cjevovod, i sus-tav za distribuciju vode.

Crpkom se formira tlana visina potrebna za distribuciju vode do mjestanavodnjavanja (biljaka). Uz crpku se po potrebi treba ugraditi zrani kotlikako bi se izbjegla pojava vodnog udara prilikom ulaska ili izlaska crke izpogona.

282 8

U ovom radu je pretpostavljeno navodnjavanje kapanjem koje moepostii visok stupanj efikasnosti iskoritenja vode (ak do 95%).

Osim spomenute crpke, tlanog cjevovoda i kapaljki u sustav za navodn-javanje treba ugraditi i niz cijevi, filtera, fertilizatora, ventila i drugog prib-ora te raunala i odgovarajuih raunalnih programa za optimaliziranjerada sustava.


Slika 10.Kompletni digitalni sustav nadzoranavodnjavanja nasada vinove loze

Za prikupljanje podataka o potrebnim koliinama vode za navodnjavan-je te upravljanja sustavom navodnjavanja se najee koriste male klimatskestanice koje imaju senzore za mjerenje vlage tla, smjera i brzine vjetra, tem-perature, insolacije, koliine oborina te vlage zraka.

5. ZAKLJUAK

Kroz prirodni hidroloki ciklus, zemlja je reciklirala i ponovno koristilavodu milionima godina. Pod sekundarnim koritenjem upotrebljenih vodase podrazumijevaju projekti za ubrzanje tih prirodnih procesa.

Pitka voda je ogranieni prirodni resurs. Globalno poveanje brojastanovnika kao i nagli razvoj drutva nameu poveanu potranju za sani-tarno ispravnom vodom. Koritenjem reciklirane vode se smanjuje potre-ba za sanitarno ispravnom vodom a smanjuje se i koliina hranjivih tvarikoje se unose u vodotoke (recipijente) ime se titi okoli. Previe hranjivihtvari u vodi moe tetiti okoliu ali pogoduje navodnjavanju poljoprivrednih

8 283

povrina. Koritenje reciklirane vode je esto financijski znatno povoljnijeod koritenja sanitarno ispravne vode.

Reciklirana voda treba biti uzeta u obzir kod koncipiranja odrivoggospodarenja vodama. Sekundarno koritenje upotrebljenih voda se svevie ukljuuje (integrira) u planiranje i razvoj sustava vodoopskrbeMediteranskih zemalja, posebno za potrebe navodnjavanja poljoprivrednihi zelenih povrina.

U radu je prikazano idejno rjeenje navodnjavanja nasada vinove loze naprimjeru tri ruralna naselja u centralnoj Istri. Proraun je pokazao da jemogue projektirati i izgraditi sustav koji u svakom trenutku vegetativnograzdoblja biljkama osigurava dovoljnu koliinu natapne vode iz vlastitihvodnih resursa a ne iziskuje znaajna dodatna sredstva u odnosnu nauobiajene sustave odvodnje i proiavanja otpadnih voda i sustavenavodnjavanja.

U prikazanom primjeru je hidrauliki proraun zasnovan na pretpostavcida se razdjelnim sustavom kanalizacije prikupljaju oborinske i sanitarneotpadne vode te se proiavaju i akumuliraju. Akumulirana voda se uzpomo crpke i tlanog sustava distribuira u nasad vinove loze gdje je pred-vieno navodnjavanje kapanjem. Prikupljanjem sanitarnih i oborinskihvoda u promatrana tri naselja sa 224 itelja se moe navodnjavati 20 havinograda.

Trenutno se na Sredozemlju (Izrael, Francuska, Tunis i Cipar) realizira-ju znaajni projekti za recikliranje vode koji su u skladu sa nacionalnimsmjernicama za sekundarno koritenje otpadnih voda. Valja istaknutinunost postojanja spomenutih smjernica. One pomau u zatiti ljudskogzdravlja, poveavaju koliinu raspoloivih voda i smanjenju zagaivanja pri-obalnog mora. Ujednaavanje kriterija za recikliranje otpadnih voda naSredozemlju e pridonijeti zatiti sredozemnog mora te pospjeiti ekonom-ski razvoj i turizam.

Sve zemlje Sredozemlja, osim Hrvatske, Albanije, Bosne i Hercegovinete Slovenije imaju ili izrauju smjernice za koritenje otpadnih vode.Smjernice za koritenje otpadnih voda su nune za planiranje i sigurnuimplementaciju sustava za sekundarno koritenje otpadnih voda te treba toprije pristupiti njihovoj izradi.


284 8

6. DOKUMENTACIJA

[01] Agroskin, I. I. i dr.; Hidraulika; Tehnika knjiga, Zagreb; 1969.[02] Bai, F. i dr.; Konzervacijsko djelovanje na tlima izloenim djelovanju

erozije; Zagreb; Hrvatske vode, 8(2000)33[03] Brouwer, C. i dr.; Irrigation water management: Irrigation Scheduling,

Training manual no. 4;http://www.fao.org/docrep/T7202E/T7202E00.htm

[04] Guidelines for Water Reuse.US EPA Office of Technology Transferand Regulatory Support. EPA/625/R-92/004, September 1992

[05] Kos, Z.; Hidrotehnike melioracije tla, Navodnjavanje; kolska knjiga,Zagreb; 1987.

[06] Kos, Z.; Vodoprivreda u budunosti, II dio; Zagreb; Hrvatske vode,1(1993)3

[07] Kos, Z. i dr.; Graevinski Godinjak '97; Topgraf, Velika Gorica, 1997.[08] Kos, Z. i dr.; CROPWAT, Raunalni program za odreivanje potrebe

vode za natapanje, Graevinski Godinjak '97; Topgraf, Velika Gorica,1997.

[09] Ericsson, Calle; Impeller, Control the flow with reliable communica-tion; 64/2004.

[10] Flyght Systems Enginering; Design Recommendations, PumpingStations With Large Submersible Centrifugal Pumps; Sweden; 1998.

[11] Kontoi, D.; Barban i barbantina - Biser i oaza unutranjosti Istre;Elaborat o proglaenju Barbana i opine Barban turistikim mjestom;oujak, 2003.

[12] Marasovi, J.; Hidromelioracijsko ureenje imanja (rudine) Rainovcakod Nina; Hrvatska Vodoprivreda, 108/2001.

[13] Margeta, J.; Kanalizacija naselja; Split, Osijek; 1998.[14] Mileta, M.; Sua u 2003. godini; Hrvatska Vodoprivreda,134/2004.[15] Muman,J. i dr.; Snadbevanje vodom, Prirunik; Graevinska knjiga,

Beograd; 1962.[16] Nathanson, J. A.; Basic environmental technology, water supply, waste

management and pollution control, Prentice Hall, Upper saddle river,New Jersey Columbus; Ohio, 1997.

[17] Petrein, E.; Vodovod I; NIO Poslovna politika, Zemun, 1989.[18] Petrein, E.; Vodovod II; NIO Poslovna politika, Zemun, 1989.[19] Prostorni Plan opine Barban[20] Radojkovi, M. i dr.; Raunari u komunalnoj hidrotehnici; Graevinska

knjiga, Beograd; 1989.


8 285

[21] Radoni, M.; Vodovod i kanalizacija, Obnovljeno izdanje;Croatiaknjiga, Zagreb; 2003.

[22] Romi, D. i dr.; Prirunik za hidrotehnike melioracije, II/5; Sveuilinaknjinica Rijeka, Rijeka; 1995.

[23] Simovi, V.; Leksikon graevinarstva; Masmedia, Zagreb; 2002.[24] tafa, Z., i dr.; Kvantitativna svojstva domaeg kultivara engleskog ljul-

ja (Lolium perenne L.) u odnosu na strane; Sjemenarstvo 22(2005)3-4[25] prof.dr. Tomi, F., i dr.; Prirunik za hidrotehnike melioracije, II/7;

Rijeka, 1999.[26] Unger, P.; Tabellen zur hydraulischen Dimensionierung von

Abwasserkanlen und -leitungen aus HOBAS Rohren; Standard ATV110; West Germany; 1994.

[27] Vukovi, .; Osnove hidrotehnike; Prvi dio-Prva knjiga; Akvamarine,Zagreb; 1994.

[28] Vukovi, .; Osnove hidrotehnike; Prvi dio-Druga knjiga; Akvamarine,Zagreb; 1994.

[29] Walski, T. M., i dr.; Water Distribution Modeling, First Edition;Haestad Methods, Waterbury, USA; 2001.

[30] Fortex AGS; Proiiva otpadnih voda sa sitnomjehuriastim prozrai-vanjem; eka

[31] StudioARS; Canalis 5.0, Prirunik za Situaciju; Rijeka[32] www.agr.gc.ca[33] www.fao.org [34] www.library.thinkquest.org[35] www.netafim.com[36] www.wikipedia.com[37] www.israel-mfa.gov.il/mfa/[38] www.spray.com


286 8


07_gjetvaj

Documents