Bosna i Hercegovina Босна и Херцегoвина BRČKO DISTRIKT БРЧКО ДИСТРИКТ BOSNE i HERCEGOVINE БОСНЕ и ХЕРЦЕГОВИНЕ Internacionalni univerzitet Интернационални универзитет Brčko Брчко FAKULTET ZA MENADŽMENT 0PŠTE GRAĐEVINARSTVO = OSNOVNI STUDIJ = DIPLOMSKI RAD TEMA: PRIPREMA, TRANSPORT I DISTRIBUCIJA VODE U NASELJA PREDMET: Komunalna hidrotehnika KANDIDAT: Ishak Kovačević MENTOR: ......................................... BROJ INDEKSA: OFM 1752/19 BRČKO, 2023. GODINE Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika INTERNACIONALNI UNIVERZITET BRČKO DISTRIKT BOSNE I HERCEGOVINE FAKULTET ZA MENADŽMENT 0PŠTE GRAĐEVINARSTVO OSNOVNI STUDIJ DIPLOMSKI RAD TEMA: PRIPREMA, TRANSPORT I DISTRIBUCIJA VODE U NASELJA PREDMET: Komunalna hidrotehnika KANDIDAT: Ishak Kovačević MENTOR: ......................................... BROJ INDEKSA: OFM 1752/19 BRČKO, 2023. GODINE Ishak Kovačević 2 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika SADRŽAJ 1 UVOD ....................................................................................................................... 6 2 VODOVODNI SISTEMI ......................................................................................... 7 3 POTREBE ZA VODOM .......................................................................................... 9 3.1 Uticajni faktori ......................................................................................... 9 3.2 Planski rokovi i obim izgradnje.............................................................. 10 3.3 Potrošači vode ........................................................................................ 11 3.3.1 3.4 5 Normativi potrošnje vode ....................................................................... 12 3.4.1 Domaćinstva ........................................................................................... 12 3.4.2 Industrija i zanatstvo .............................................................................. 13 3.4.3 Javne potrebe .......................................................................................... 13 3.4.4 Potrebe vode za gašenje požara .............................................................. 14 3.4.5 Vlastita potrošnja vodovoda i gubici vode ............................................. 14 3.5 4 Stanovništvo ........................................................................................... 11 Proračun mjerodavnih količina vode...................................................... 14 3.5.1 Pritisak u mreži i visinske zone .............................................................. 16 3.5.2 Zahtjevi u pogledu kvaliteta vode .......................................................... 17 IZVORIŠTA VODE ............................................................................................... 19 4.1 Izbor izvorišta......................................................................................... 19 4.2 Atmosferske vode (kišnica) .................................................................... 19 4.3 Podzemne vode ...................................................................................... 20 4.4 Površinske vode...................................................................................... 21 4.5 Istražni radovi ......................................................................................... 21 VODOZAHVATI ................................................................................................... 23 5.1 Cisterne za kišnicu ................................................................................. 23 5.2 Kaptaža izvorske vode ........................................................................... 24 5.3 Vodozahvati podzemnih voda ................................................................ 25 Ishak Kovačević 3 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 6 5.3.1 Vertikalni vodozahvati ........................................................................... 25 5.3.2 Horizontalni vodozahvati ....................................................................... 28 5.4 Vodozahvati površinske vode ................................................................ 29 5.5 Zaštita vodozahvata i izvorišta ............................................................... 31 PRIPREMA VODE ZA PIĆE ................................................................................ 32 6.1 6.1.1 Predtretman ............................................................................................ 33 6.1.2 Taloženje ................................................................................................ 35 6.1.3 Flotacija .................................................................................................. 36 6.1.4 Filtriranje ................................................................................................ 37 6.1.5 Dezinfekcija ........................................................................................... 39 6.2 7 Procesi i operacije kondicioniranja vode ............................................... 32 Dopunski tretmani .................................................................................. 40 6.2.1 Oksidacija ............................................................................................... 40 6.2.2 Sorpcija................................................................................................... 41 6.2.3 Odstranjivanje željeza i mangana ........................................................... 41 6.2.4 Odstranjivanje amonijaka ....................................................................... 41 6.2.5 Omekšavanje .......................................................................................... 41 6.2.6 Stabilizacija ............................................................................................ 42 6.2.7 Obrada mulja .......................................................................................... 42 TRANSPORT I DISTRIBUCIJA VODE ............................................................... 43 7.1 Dovodi i distribuciona mreža ................................................................. 43 7.2 Vodovodna mreža .................................................................................. 44 7.3 Cijevni materijal i prateći dijelovi .......................................................... 45 7.3.1 Liveno-željezne cijevi ............................................................................ 46 7.3.2 Duktil cijevi ............................................................................................ 46 7.3.3 Čelične cijevi .......................................................................................... 47 7.3.4 Plastične (polietilen) cijevi ..................................................................... 47 Ishak Kovačević 4 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 7.4 Konstruisanje vodovodne mreže ............................................................ 48 7.5 Ispitivanje i dezinfekcija mreže.............................................................. 49 7.6 Rezervoari .............................................................................................. 49 7.7 Pumpne stanice ....................................................................................... 52 8 ZAKLJUČAK ......................................................................................................... 55 9 LITERATURA ....................................................................................................... 56 Ishak Kovačević 5 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 1 UVOD Snabdijevanje vodom (vodosnabdijevanje) je najvažniji dio vodoprivrede. Bavi se pitanjima planiranja, projektovanja, građenja i eksploatacije hidrotehničkih objekata,uređaja i postrojenja za pripremu vode za piće, za sanitarne, komunalne, javne, industrijske i druge potrebe. Besprijekorno sanitarno snabdijevanje nekog područja vodom (gradova i sela) za pićei ostale potrebe može se postići samo putem centralizovanih vodovodnih sistema. Time su zadovoljeni uslovi svih potrošača kvalitetnom vodom u dovoljnim količinama sa željenim stepenom higijenskih prilika. Puni značaj centralizovanog vodosnabdijevanja postiže se paralelnom organizacijom evakuacija i dispozicija sa prečišćavanjem zagađenih voda i adekvatnim tretmanom čvrstog otpada. Slika 1 Sistem vodosnabdijevanja Ishak Kovačević 6 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 2 VODOVODNI SISTEMI Savremeni vodovodni sistem (vodovod) sastoji se iz više funkcionalnih elemenatakao što su: - izvorišta vode (prirodna ili vještačka), - vodozahvatni objekti, - objekti za kondicioniranje vode, - transportni i distribucioni objekti, - rezervoari, - pumpne stanice. Po načinu transporta vode, vodovodi se dijele na: - gravitacione i - vodovode za pumpanje Slika 2 Gravitacioni vodovodni sistem Ishak Kovačević 7 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Slika 3 Pumpni vodovodni sistem Po značaju vodovodi mogu biti: - individualni, - seoski, - gradski ili komunalni, - industrijski, - protupožarni, - specijalnih namjena (željeznički, vojni, poljoprivredni). Centralizovani ili javni vodovodi ako teritorijalni pokrivaju prostor potrošača preko 10 km nazivaju se grupni, a ako je prečnik prostora potrošača preko 50 km onda su toregionalni vodovodi.Ako vodovod povezuje više opština naziva se međuregionalni. Sve ove podjele zavise još i od broja stanovnika koje opslužuju, administrativnih granica, položaja u slivu itd. Pošto obezbjeđivanje kvalitetnog izvorišta vode često predstavlja problem, praktikujese izgradnja grupnih i regionalnih vodovoda, kojim se lakše rješava problem vodosnabdijevanja. Ishak Kovačević 8 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 3 POTREBE ZA VODOM Utvrđivanje potreba za vodom nekog potrošača zahtijeva planiranje vodovodnog sistema. To podrazumijeva pripremnu fazu realizacije projekta vodosnabdijevanja određenog grada i obuhvata definisanje tehničkih, ekonomskih, pravnih i drugih faktora bitnih za kvalitetno rješenje. Proučavaju se slijedeći mjerodavni faktori: - sanitarno-higijenski, vodoprivredni, urbani, regionalni, komunalni i zaštita čovjekove sredine, - rokovi izvršenja plana, obim izgradnje i globalno vrijeme dejsta sistema (planski period), - potrošači koji će biti priključeni na sistem, - potrebne količine vode i potreban kvalitet, - pritisak u mreži i visinske zone, - obim projektovanja i građenja i - koštanje vodovoda. 3.1 Uticajni faktori Sanitarni problemi područja koje treba obuhvatit centralizovanim vodosnabdijevanjem predstavljaju osnovne razloge zbog kojih se pristupa planiranju vodovoda. Vodoprivredni faktori su važan parametar planiranja vodovoda jer od uspješnosti rješenja uređenja vodnog režima i zaštite voda od zagađivanja zavisi i uspješnost korištenja voda, odnosno kvalitet vodosnabdijevanja. To podrazumijeva usklađenost planiranja vodosnabdijevanja sa vodoprivrednim planovima sila u kome egzistiraju potrošači vodovoda, a posebno sa vodoprivrednom osnovom. Uspješno planiranje vodovoda nezamislivo je bez uvažavanja urbanih, regionalnih i komunalnih faktora. To znači da se vodovodno planiranje mora obavezno bazirati na urbanističke planove i na planove prostornog uređenja šireg područja. Iz tih planova dobijaju se podaci o broju postojećih i budućih potrošača vode, kako za stanovništvo, tako i za industriju te druge oblasti privrede, uključivo i za komunalne potrebe. Ishak Kovačević 9 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Urbanistički i prostorni planovi definišu i planske rokove kod realizacije vodovoda i pružaju podatke o mogućem organizovanju grupnih ili regionalnih vodovoda. S druge strane planeri vodovoda, kao i inače vodoprivrede, sugerišu shodno režimu voda i potrebama vode, da se blagovremeno kroz urbanističke i prostorne planove organizira zaštita izvorišta vode i uspostave zaštitne zone i izvrši rezervacija zemljišta za pojedine objekte vodovoda (rezervoare, pumpne stanice i izvoriša). U okviru urbanističkog plana treba definisati položaj svakog pojedinačnog objekta vodovoda, uključivo i položaj glavnog vodovoda, glavnog ili potisnog cjevovoda i vodovodne mreže u okviru uličnih i drugih saobraćajnih koridora, a sve zbog izbjegavanja mogućih kolizija sa drugim infrastrukturnim sistemima (kanalizacija, PTT, elektro mreže, toplovodi i dr.). Aspekt zaštite čovjekove okoline podrazumjeva prije svega organizaciju zaštite izvorišta od zagađenja, kao i stalni stanitarni nadzor nad svim objektima vodovoda. U isto vrijeme objekti vodovoda moraju biti locirani na takvim terenima, koji u geološkom i geomehaničkom pogledu treba da pruže maksimalnu sigurnost za okolinu, od eventualnih pucanja rezervoara ili cjevovoda, gdje bi došlo do plavljenja okolnog sadražaja i do velikih šteta. 3.2 Planski rokovi i obim izgradnje Razlikujemo dva planska roka: - rok ispunjenja plana, - rok dejstva vodovodnog sistema. Kod roka ispunjenja plana definiše se vrijeme za izradu plana, vrijeme izgradnje vodovoda, faze i etape realizacije. Za izgradnju vodovoda, u zavisnosti od složenosti sistema obično se planira 3 – 5 godina, a nekada i više. Za rok dejstva sistema uzima se 15 – 30 godina. U tom roku izgrađen sistem treba da ima kapacitet i kvalitet koji odgovara postavljenom zadatku, tj. krajnjem broju potrošača. Ishak Kovačević 10 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 3.3 Potrošači vode Potrošači vode mogu biti opšti i posebni. U opšte potrošače ubrajamo: domaćinstva, zaposleni u privredi i javnim službama, javne i komunalne službe i sam vodovod. Posebne potrošače predstavljaju: veliki turistički objekti, industrija, građevinarstvo, poljoprivreda i dr. Stanovnici u domaćinstvima spadaju u „sitne“ potrošače vode. Vodu troše za piće, pranje, kuhanje, održavanje lične i stambene higijene, za zalijevanje vrtova i bašta i pranje automobila. U ruralnim naseljima voda se koristi i za napajanje domaćih životinja, održavanje higijene gospodarskih objekata i sl. Zaposleni u privredi i javnim službama vodu koriste za piće, kuhanje i održavanje higijene radnih prostorija i lične higijene. 3.3.1 Stanovništvo Broj stanovnika je najvažniji podatak za utvrđivanje potrebne količine vode za usvojeni planski period. Ako ne postoje podaci iz urbanističkog plana ili iz statističkog zavoda, najjednostavnija formula za proračun budućeg broja stanovnika je: 𝟏 + 𝒌𝑷 𝑺𝒃 = 𝑺𝒑 × ( )×𝒏 ̅̅̅̅̅̅ 𝟏𝟎𝑶 Gdje je: Sb – budući broj stanovnika, Sp – postojeći broj stanovnika, kp – koeficijent prirasta stanovništva, n – planski period izražen u broju godina. Koeficijent prirasta (kp) uzima se od 1 – 3 %, a nekada i 4 %. Ovaj koeficijent zavisiod veličine i značaja naselja, razvijenosti privrede i javnih službi, turizma i sl. Ishak Kovačević 11 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 3.4 Normativi potrošnje vode Da bi se odredila potrebna količina vode za pojedine potrošače, koriste se norme potrošnje vode. One podrazumjevaju da se za svaku vrstu potrošača odrede količine vode, uzimajući u obzir i lokalne uslove kao što su broj stanovnika, standard življenja, geografski položaj područja sabdijevanja, značaj potrošača, stanje razvijenosti privrede i javnih službi, uređenost naselja, ekonomska moć sredine, itd. 3.4.1 Domaćinstva Potrošnja vode u domaćinstvima podložna je stalnim promjenama u zavisnosti od standarda i sanitarno - tehničke uređenosti stana, pa norme potrošnje treba češće revidirati. POTROŠNJA ZA POJEDINE SVRHE ( l/st/d ) Piće, kuhanje, pranje 30 Ručno pranje veša 15 Mašinsko pranje veša 34 Ispiranje WC-a 10 Kupanje u kadi 350 Kupanje pod tušem 50 Tabela 1 Potrošnja vode u domaćinstvu Udio krupnih potrošača u ukupnoj potrošnji ima opseg od 0 – 80 %, a u prosjeku je to35 – 50 %. Normalno u vanrednim prilikama (rat, zemljotres, ekstremna suša i sl.) minimalne količine se računaju prema slijedećem: - odrasli za piće i kuhanje 3 l/d, - odrasli za ličnu higijenu 17,5 l/d, - djeca 10 l/d, - WC ispiranje 10 l/d itd. U bezvodnim terenima i kod lokalnog snabdijevanja vodom količine mogu biti imanje od uobičajenih, ali ne bi trebalo da su ispod vrijednosti datih u tabeli 2. Ishak Kovačević 12 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika NAČIN SNABDIJEVANJA VODOM POTREBE ( l/st/t ) Putem cisterni (kišnica) 20 Bunari 40 Izvori i javne česme 80 Lokalni i kućni vodovodi 100 Javni vodovodi 150 i više Tabela 2 Minimalne potrebe u vodi u zavisnosti od značaja vodovoda 3.4.2 Industrija i zanatstvo Potrebna količina vode za industriju i zanatstvo se određuje u zavisnosti od tehnološkog procesa, odnosno djelatnosti – prema komadu, metru, težini i sl. VRSTE POTROŠAČA POTREBE ( l/d ) Pivare, za hl piva 1000 – 2000 Mljekare , za hl mlijeka 400 – 800 Vešeraj, za kg veša 30 – 70 Klaonica, za krupno grlo 300 – 400 Gostionice, po gostu 15 – 20 Hoteli, po krevetu 100 – 200 Autopraonice, po autu 200 - 300 Tabela 3 Potrebe u vodi kod nekih industrija i zanatstva 3.4.3 Javne potrebe Za javne potrebe kao što su škole, kasarne, bolnice i sl., koriste se posebni normativiprema tabeli 4. POTROŠAČI POTREBE ( l/d ) Škole, po učeniku 10 - 50 Kasarne, po vojniku 200 – 500 Bolnice, po krevetu 500 – 1500 Kupatila, po kupaču 300 – 500 Tržnice, po m2 15 – 20 Pranje ulica, po m2 0,1 - 2 Tabela 4 Javne potrebe u vodi Ishak Kovačević 13 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 3.4.4 Potrebe vode za gašenje požara Prilikom analize potrošnje vode treba utvrditi i vatrogasne potrebe, u zavisnosti od veličine naselja, odnosno broja stanovnika, karaktera izgradnje, različitosti nastankapožara i sl. U tabeli 5. date su orijentacione količine vode za gašenje požara. Potrebna količina vode za gašenje Broj Broj Broj hidranata u stanovnika jednovremenih radu u '000 požara 2 3 3 3 4 5 5 do 5 10 25 50 100 200 300 1 1 2 2 2 3 3 jednog požara ( l/s ) Zgrade od dva sprata Zgrada od 3 sprata i 5 10 10 15 20 20 25 više 10 15 15 20 30 40 50 Trajanje požara (h ) 2 2 2 3 3 3 3 Tabela 5 Količine vode za gašenje požara 3.4.5 Vlastita potrošnja vodovoda i gubici vode Svaki vodovod troši vodu za povremeno pranje rezervoara, vodozahvata, pumpnih stanica, najviše za pranje postrojenja za pripremu vode (kondicioniranje), za ispiranje vodovodne mreže i sl. Ova potrošnja iznosi 5 – 10 % od ukupne dnevne potrošnje. Gubici vode redovna su pojava u okviru svakog vodovoda (prskanje cijevi, loše urađeni spojevi, propuštanje rezervoara, stara mreža i sl.) i iznose 5 – 8 %. Treba računati u prosjeku 8 – 15 % od godišnje isporučene vode potrošačima, kad je u pitanju novi ili rekonstruisani vodovod, a kod starih sistema to ide do 50 %, što semora postepeno sanirati 3.5 Proračun mjerodavnih količina vode Potrošnja vode iz jednog vodovodnog sistema tokom vremena je neujednačena. Za toje kolebanje potrošnje tokom godine, sezone, mjeseca, dana, sata veoma važan element pri definisanju količine vode. Ishak Kovačević 14 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Neravnomjernost potrošnje vode izražava se koeficijentom neravnomjernosti (kd)različitim za svaki tip naselja. U prosjeku može se uzeti da je: - kd – koeficijent dnevne neravnomjernosti 1,5, - kh – koeficijent satne neravnomjernosti 1,7. Veću neravnomjernost tokom godine imaju manja mjesta sa manjim brojemstanovnika i industrije i većim kolebanjem sezonskih temperatura. Za dimenzionisanje objekata vodovoda i za određivanje godišnjih troškova radasistema koriste se tri karakteristične vrijednosti: - Srednja dnevna potrošnja vode (𝑸𝒅)s - je količina vode koju prosječno, svakog dana tokom godine, potroši korisnik vodovoda. Njena vrijednost se računa prema broju potrošača i prema odgovarajućoj specifičnoj potrošnji vode, tj. normi vode potrebnoj za svaku vrstu korisnika: Qds = q1 ∙ S1 + q2 ∙ S2 +...+ qn ∙ Sn [m3/d] Gdje su: - q1, q2,...qn – srednja dnevna potreba vode odgovarajućeg potrošača, S1, S2,...Sn – računski broj ekvivalentnih potrošača. Da bi se odredili godišnji izdaci rada vodovoda računa se godišnja potrošnjavode (Qg): Qg = 365 ∙ Qds [m3/g] s Srednja dnevna potrošnja vode predstavlja i kapacitet vodovoda za krajnjiračunski period. Odnos stvarnog kapaciteta (Qs) prema računskom (Qds) predstavlja koeficijent korisnog dejstva vodovoda i kreće se od 0,75 – 0,85. 𝑲𝒅𝒗 = Ishak Kovačević 𝑸𝒔 <𝟏 𝑸𝒅𝒔 15 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika - Maksimalna dnevna potrošnja vode (Qdmax) je količina vode koja se trošigodišnje u danima maksimalnih potreba: 𝑸𝒅𝒎𝒂𝒙 = 𝑸𝒅𝒔 × 𝒌𝒅 Ovo je osnovna veličina za dimenzionisanje vodozahvata, glavnog dovoda, postrojenja za kondicioniranje vode, crpne stanice, potisnog cjevovoda i rezervoara. - Maksimalna satna potrošnja vode (Qhmax) je količina vode koja se tokom dana troši najviše sat - dva. Ova se dimenzija koristi za dimenzionisanje glavnog cjevovoda od rezervoara do mjesta potrošnje, kao i distribucione mreže. Računa se po formuli: 𝑸𝒉𝑴𝒂𝒙 = − 3.5.1 𝑸𝒉 𝒎𝒂𝒙 𝟐𝟒 ⋅ 𝑲𝒉 [m3/h] Pritisak u mreži i visinske zone U distribucionoj mreži razlikuje se radni (slobodni) pritisak potreban za normalno snabdijevanje vodom objekata i pritisak vezan za gašenje požara. Visina pritiska potrebnog za snabdijevanje pojedinih objekata vodom mora biti prinajvećoj potrošnji još uvijek za 6 – 8 m iznad najvišeg potrošačkog mjesta. Veći radni pritisak od 6 bara nije poželjan, jer se povećava opasnost od prskanja cijeviu mreži uslijed naglog zatvaranja zatvarača i hidranata, a povećavaju se i gubici vode. Novi veliki sistemi projektuju se svega sa 2 bara radnog pritiska. Naročito se teži damagistralni vodovi budu pod manjim pritiskom. Potreban pritisak za gašenje požara treba da je jednak visini zgrade plus minimum 2bara, kad se uzima voda direktno sa požarnog hidranta, a minimalno 1 – 1,5 bara u slučaju korištenja vatrogasne auto cisterne koja ima svoje pumpe. Ishak Kovačević 16 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 3.5.2 Zahtjevi u pogledu kvaliteta vode Osnovni pokazatelji koji određuju pogodnost neke vode su njen sastav i koncentracija sadržanih primjesa. Kocentracija sadržanih primjesa u vodi po SI sistemu izražava se sa mol/m3. U zavisnosti od potreba raznih korisnika, voda se klasificira prema njenoj primjeni: - voda za piće i proizvodnju životnih namirnica, - voda za korištenje u poljoprivredi, - voda za hlađenje, - voda za tehničke svrhe. Voda za piće i proizvodnju namirnica ne smije biti štetna po zdravlje čovjeka. Morada posjeduje dobre organoleptičke osobine i da je pogodna za životne aktivnosti. Parametri kvaliteta vode su njene osobine: - fizičke (temperatura, boja, mutnoća, ukus, miris, pH vrijednost, elektrolitičkaprovodljivost, ukupan suhi ostatak), - hemijske (hemijska jedinjena i joni rastvoreni u vodi, bojni otrovi, pesticidi iradiološke osobine vode), - mikrobiološke (bakterije, virusi, alge, gljive). Zahtjevi u pogledu kvaliteta vode za piće regulišu se na bazi preporuka svjetske zdravstvene organizacije (WHO) i domaćih zdravstveno – higijenskih organa ovlaštenih za tu aktivnost. Opšti zahtjevi u vezi vode za piće su da voda mora biti bez mirisa i ukusa, bez mutnoće, sa pH vrijednošću od 6,8 – 8,5, temperature 7 – 12°C. Ukupna tvrdoća vode treba da je u relacijama 8 – 12 njemačkih stepeni, ne smije biti agresivna niti sadržavati otrovne materije (olovo, cink, bakar, arsen, živa i dr.). Vodu u poljoprivredi koriste različiti potrošači. Za napajanje stoke potrebno je da voda odgovara kvalitetu vode za piće, izuzev u pogledu boje, mutnoće i mirisa. Vodaza navodnjavanje ne smije da sadrži soli iznad 1,5 gr/l, jer zasoljenost izaziva neplodnost tla. Ishak Kovačević 17 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Voda za hlađenje obično se uzima neprerađena, a treba da ima što nižu temperaturu,što manji sadržaj suspendovanih materija, što manju tvrdoću i da ne djeluje korozivno na uređaje. Voda za tehničke svrhe može biti različita po kvalitetu npr. voda za proizvodnju pare treba da ima što manju ukupnu i stalnu tvrdoću, tkaonice svile zahtjevaju potpuno odsustvo željeza iz vode, industrija kože traži meku vodu, voda za pivare ne smije sadržavati CaSO4. Ishak Kovačević 18 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 4 IZVORIŠTA VODE Za potrebe vodosnabdjevanja koriste se svi oblici voda: atmosferske (kiša), podzemne i površinske vode. Osnovni pokazatelji vrijednosti izvorišta su kvalitet i količina vode. Ako izvorište u prirodnom stanju ne odgovara zahtjevanom kvalitetuvoda se mora kondicionirati, a ako ne odgovara količina vode formiraju se vještački izvori bogatiji vodom. 4.1 Izbor izvorišta Izbor izvorišta je najdelikatniji zadatak pri planiranju vodovoda jer od tipa izvorištazavisi karakter ostalih elemenata sistema. Kod jednog vodovodamože biti i više izvorišta, ali se uvijek daje prednost izvorištu podzemne vode. Cijena 1 m3 vode iz površinskog izvora sa kondicioniranjem košta 3 – 5 puta višenego 1 m3 vode sa izvorišta podzemnih voda bez kondicioniranja. Kod konačnog izbora veoma važan parametar je dužina transporta (dovoda vode),potrošnja elektične energije i način upravljanja. 4.2 Atmosferske vode (kišnica) Kišne vode kao izvorišta za vodosnabdijevanje danas se koriste uglavnom u područjima koja su oskudna sa drugim oblicima voda (krš ili karst). Van urbanih i inustrijskih zona kišnica je čista ali i bljutava voda za piće. Slika 4 Sistem korištenja kišnice Ishak Kovačević 19 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 4.3 Podzemne vode Zbog svog kvaliteta one predstavljaju najinteresantnija izvorišta vode. Bakteriološki su čiste, imaju bolji ukus od površinskih voda, zbog sadržaja minerala i zbog postojane temperature tokom godine. Stepen kondicioniranja je mnogo manji nego kod površinskih voda, što i po tom osnovu daje prednost podzemnim vodama, jer se štedi u troškovima prerade vode. Za vodosnabdijevanje interesantne su podzemne vode samo iz zone saturacije i to, kako sa slobodnim nivoom, tako i arteške i subarteške, te prirodni izvori. U pogledu kvaliteta vode najviše odgovaraju arteške i subarteške podzemne vode, jer su najbolje zaštićene od eventualnog zagađenja, ali i zbog eksploatacije, koja je je zbog visokog pritiska dosta jeftinija u odnosu na druge podzemne vode. Što se tiče prirodnih izvora prednost imaju više uzlazni nego silazni izvori, jer su stabilniji po kapacitetu, a i sigurniji u pogledu kvaliteta vode. Za vrijeme jeseni, poslije sušnog ljeta izdašnost izvora se znatno smanjuje, a poslijedugotrajnih kiša izdašnost se povećava. Odnos između maksimalne i minimalne izdašnosti (Qmax/Qmin) nekog izvora „K“ daje njegovu karakteristiku. Ako je: • K=1–2 izvor je stabilnog kapaciteta, • K = 2 – 10 izvor je srednje stalnosti, • K = 10 – 50 izvor je promjenjivog kapaciteta, • K = 50 i više izvor je veoma promjenljiv. Slika 5 Podzemne vode Ishak Kovačević 20 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 4.4 Površinske vode Česta je praksa korištenja riječne vode kao izvorišta, kad je nedostatak podzemnih voda. Kad se radi o velikim i srednjim rijekama, onda su to veoma pouzdana izvorišta, ali što se tiče kvaliteta ta voda se uvijek mora kondicionirati. Prinedovoljnim količinama vode vrši se regulisanje riječnog oticaja putem akumulacija.Jezera mogu biti veoma kvalitetna izvorišta, naročito ako su planinskog porijekla. Kao izvorišta se mogu koristiti i vještački kanali različitih tipova – odvodni i zanavodnjavanje. U bakteriološkom smislu rijeke su najviše zagađene, a najmanje jezera. Na njihov sastav utiče sveukupni biljni i životinjski svijet koji se u njima nalazi, a prije svega plankton u supendovanom stanju i bentos na dnu korita vodotoka. Svemu ovom i sam čovjek daje vlastiti uticaj nekontrolisanim izbacivanjem i tečnog i čvrstog zagađenja direktno u površinske vode. Slika 7 Površinske vode – jezera Slika 6. Površinske vode – rijeka 4.5 Istražni radovi Istražni radovi su jedan od najvažnijih poslova u okviru rješavanja vodosnabdijevanja. Oni obuhvataju ispitivanje izvorišta u pogledu svojstva vode, njenog kapaciteta i načina zahvatanja. Po utvrđenom programu istraživanja trebaju se riješiti pitanja tehničkog, sanitarnog i ekonomskog značaja. Hidrološkim istraživanjima utvrđuju se raspoložive količine vode i njihove promjene uvremenu (izdašnost, protok, oscilacije, nanos i dr.). Geološka istraživanja su specijalna istraživanja koja se odnose na hidrogeologiju, inženjersku geologiju i geomehaniku. Ishak Kovačević 21 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Za potrebe geoloških istraživanja koriste se osnovne (sedimentološke, petrografske, paleontološke, tektonske) i pomoćne (daljinska detekcija, geomorfološka istraživanja,speleološke, geofizičke, izotopske, hidrohemijske) metode. U nezaobilazne metode spadaju istražni objekti kao što su bušotine, potkopi, usjeci izasjeci. Slika 8 Istražni objekti Sa aspekta vodosnabdijevanja najvažniji su hidrogeološki istražni radovi, prije svegageofizički radovi i istražno bušenje. Hidrogeološkim bušenjem dobijaju se jasni pokazatelji vodonosne sredine, na bazi kojihse vrši opredjeljenje izbora izvorišta i vodozahvatnog objekta. Paralelno sa kvantitativnim istraživanjima vrši se uzimanje uzoraka vode i njihovo kvalitatiivno ispitivanje i to skraćena hemijska i bakteriološka analiza, a kasnije i kompletna hemijska i sanitarna analiza vode. Analiza vode obuhvata fizička, hemijska,mikrobiološka, toksikološka i radiološka istraživanja. Najčešći faktori koji ocjenjuju kvalitet vode su: temperatura, boja, miris, ukus,prozirnost, mutnoća, rezidualne čvrstoće materije i provodljivost. Bakteriološka istraživanja vode se sastoje u brojanju koliformnih bakterija Escherihia coli. Ekonomska istraživanja podrazumjevaju analizu načina mogućeg finansiranja kakoistražnih tako i ostalih radova vodovodnog sistema. Ishak Kovačević 22 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 5 VODOZAHVATI Vodozahvati objekta su prvi i najvažniji elementi vodovodnog sistema. Od hidrauličkih i konstruktivnih osobina vodozahvata, njegovog položaja i kvaliteta rada zavisi i rad samog sistema. Projektovan i izveden vodozahvat, na bazi rezultata istražnih radova treba u svim hidrološkim uslovima da obezbjeđuje potrebne količine vode vodovodnom sistemu. Projekat zahvata mora da sadrži i rješenje zona sanitarne zaštite i drugu prateću dokumentaciju. Najvažnije vrste vodozahvatnih objekata su: - cisterne za kišnicu, - kaptaže za izvorske vode, - vodozahvati podzemnih voda, - vodozahvati površinske vode. 5.1 Cisterne za kišnicu U krajevima gdje nije moguće dobiti ni podzemnu ni površinsku vodu, vrši se zahvatanje kišnice. Vodozahvatni objekti zovu se cisterne (čatrnje). Mogu biti zajedno domaćinstvo ili za više njih, tj.naselje Slika 9 Čatrnja Ishak Kovačević 23 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Cisterne se grade od kamena, betona ili armiranog betona. Oblik može da bude kružni, kvadratni ili pravougaoni. Sastavni dijelovi cisterne su: sabirna površina kišnice, rezervoar (bazen), filter i bunar sa pumpom. Temperaura vode u cisterni ne smije da ima velike promjene, pa je najviša dubina vode H = 1,5 – 3,0 m. Unutrašnji prostor cisterne, koja je ukopana, zamračen je i dobro ventiliran. Zidovi i dno cisterne moraju biti vodonepropusni. Jednom godišnje cisternu treba prazniti, očistiti, dezinfikovati, po potrebi oprati, promijeniti filterski materijal te prekonrolisati rad pumpe. Slika 10 Sistem za korištenje kišnice 5.2 Kaptaža izvorske vode Objekti za zahvatanje izvorske vode su kaptaže, koje su različite u odnosu na vrstuizvora. Slika 11 Kaptaža izvora Ishak Kovačević 24 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Kod oba slučaja veoma je važno da se ne formira prepreka prirodnom toku vode, jermože doći do njenog gubljenja. Svaki kaptažni objekat treba da ima: - dovoljno otkriven i zahvaćen izvor po površini i dubini, - zaštitu od površinskog zagađenja, - mjere za sprečavanje rasipanja vode, - ventilaciju. Voda iz vodne komore preko usisne korpe otiče cjevovodom preko zatvaračke komore. Pored odvodnog cjevovoda moraju još da budu preliv, ispust, vodomjer i penjalice. Slično kaptaži silaznog izvora rade se i kaptaže tzv. prelivnih izvora s timšto se sabirna galerija uzima odvojeno od kaptaže. U kršu su česti vodozahvati tipa potkopa. 5.3 Vodozahvati podzemnih voda U zavisnosti od geoloških i hidrogeoloških uslova, zatim hidroloških i sanitarnih,zahvatanje podzemnih voda vrši se: - vertikalnim, - horizontalnim, - infiltracionim objektima (vodozahvatima). 5.3.1 Vertikalni vodozahvati Razlikuju se slijedeći vertikalni vodozahvati: - Nortonov ili pobijeni bunar, - kopani bunari, - bušeni bunari. 5.3.1.1 Nortonov bunar Nortonov bunar je najjednostavniji tip vertikalnog vodozahvata podzemne vode.Naziva se još absinski ili pobijeni bunar. Izvodi se pobijanjem bunarske cijevi Ø 32 – 50 mm, na dubinu 5 – 10 m pjeskovito- šljunkovitom materijalu. Bunarska cijev na kraju ima jak šiljak, iznad kojeg je filterska cijev. Ishak Kovačević 25 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Pri probijanju cijevi dešava se da se filterski otvori 3 – 4 mm zapuše, paje mnogo bolje da se prethodno izbuši bunar većeg prečnika, pa u njega ubaci cijev sa filterom. Slika 12 Pobijeni bunar 5.3.1.2 Kopani bunari Kopani bunari su vertikalni vodozahvati, prečnika 1 – 3 m i dubine 20 – 30 m. Koriste se kao i prethodnom slučaju za individualno vodosnabdijevanje većeg broja potrošača. Zahvata se podzemna voda sa slobodnim nivoom ili pod manjim pritiskom. Izvođenje bunara najčešće se vrši kopanjem bunarske jame ili se potkopavanjem vrši spuštanje prefabrikovanih betonskih ili armirano – betonskih cijevi. Inače, zidovi bunara mogu biti od kamena, cigle, nabijenog ili armiranog betona (dubine preko 20 m). Poprečni presjek bunara je kružnog ili četvrtastog oblika. Prikaz jednog kopanog bunara vidljiv je na slici 14., gdje je vodoprijemni dio samo sa bočnih strana bunarskog zida. Kad voda u bunar dolazi sa dna, prijemni dio mora imati pješčano – šljunačni filter. Slika 13 Kopani bunar Ishak Kovačević 26 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 5.3.1.3 Bušeni bunari Bušeni bunari predstavljaju najkvalitetnije vodozahvate podzemnih voda omogućavaju veliku izdašnost i pružaju najbolje sanitarne uslove. Konstrukcija bunara zavisi od hidrogeoloških uslova, litoloških karakteristika probušenih slojeva, dubine vodonosnih sredina, prečnika bunara i metode bušenja. Bunari mogu biti potpuni i nepotpuni. Bušeni bunar se sastoji iz: bunarske cijevi, bunarske glave, vodoprijemnog dijela i taložnika. Slika 14 Bušeni bunar Iznad bunarske glave radi se šaht ili šaht sa kućicom, gdje se vrši smještaj armature imjernih uređaja. Bunarske cijevi su najčešće od čelika i postavljaju se odmah iznad filterske cijevi. Filterske cijevi ugrađuju se gotovo uvijek, jer preko njih dolazi podzemna voda u bunar, i moraju biti od dobrog materijala. Dužina im je 2 m, spajaju se posebnim spojevima. Taložnik je najniži dio bunarske konstrukcije, dužinedo 1 m. Filterski šljunak se postavlja između filtarske cijevi i zida bušotine, radi zadržavanja krupnijeg materijala i smanjenja ulaznih brzina u bunar. Debljina filtera je 100 – 150 mm, prečnika zrna 12 – 35 mm. Proračun bušenih bunara, podrazumijeva određivanje optimalnog kapaciteta (Q)bunara i sniženje nivoa podzemnih voda. 𝑸= Ishak Kovačević 𝟐, 𝟕𝟑 ⋅ 𝒌𝒇 ⋅ 𝒎 ⋅ 𝑺 𝒍𝒐𝒈 𝑹 ∕ 𝒓 27 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika U principu izloženost svakog bunara se određuje probnim pumpanjem, sa najmanjetri sniženja i tri različite vrijednosti količine crpljenja, kako bi se konstruisala „kriva zavisnosti kapaciteta bunara od sniženja nivoa vode“. Samo bušenje bunara vrši se specijalnim bušaćim garniturama putem dvije metode: - udarna, - rotaciona sa modifikacijom reverznog bušenja. 5.3.2 Horizontalni vodozahvati Najčešći objekti horizontalnih vodozahvata podzemnih voda su: - drenovi, - vodosabirne galerije, koji se postavljau u vodonosne slojeve manjih debljina. Horizontalni vodzahvati razlikuju se od vertikalnih vodozahvata, ne samo po načinupostavljanja u vodonosnu sredinu i po konstrukciji, nego i time da se kod njih zahvatanje vode vrši gravitacionim putem do centralnig sabirnog šahta, što ove vodozahvate čini u eksploataciji jeftinjijm od vertikalnih. Horizontalni vodozahvati se sastoje od vodoprijemnog i vodotransportnog dijela, kontrolnih i ventilacionih šahtova i sabirnog šahta. Slika 15 Horizontalni vodozahvat Proračun horizontalnih vodozahvata sastoji se u tome da se odredi količina vode,nepohodna dužina drena, odnosno galerije, i njihov poprečni presjek. Poseban tip horizontalnih vodozahvata su tzv. lepezasti vodozahvati od kojih su najpoznatiji RENI bunari. Ishak Kovačević 28 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Slika 16 RENI bunar Ovi objekti se grade kad se imaju moćniji vodonosni slojevi (15 – 20 m) mada idu i kod slojeva debljine i do 5 m. Iz vertikalnog okna utiskuju se horizontalni drenovi 5 –80 m, ∅ do 500 mm oblika lepeze. Dubina bunara ide od 5, 10, 15, pa do 30 m. Ovi objekti su dosta skupi, mada zauzimaju manje površine za građenje nego pojedinačni bušeni bunari. 5.4 Vodozahvati površinske vode U zavisnosti od vrste izvorišta površinske vode, razlikuju se vodozahvati iz rijeka, jezera, akumulacija, kanala i mora. Pošto su površinske vode izložene raznovrsnimzagađenjima od velike važnosti je izbor lokacije i vrste vodozahvatnog objekta. Vodozahvat površinske vode obično ima: - vodoprijemni dio, - sabirno okno (šaht), - pumpnu stanicu, - sistem spojnih cjevovoda. Vodozahvatom se rješava i predtretman sirove vode korištenjem rešetki, sita i taložnika. Zahvat treba postaviti tamo gdje je voda najčistija i gdje se ne primjećuje intenzivno taloženje nanosa. Ishak Kovačević 29 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Slika 17 Površinski vodozahvati Kod jezera i akumulacija treba izbjegavati površinske slojeve vode sa velikim temperaturnim razlikama i bogatom organskom supstancom. Za zahvatanje veće količine vode koriste se zahvati oblika tornja, inače kod manjih količina jednako jekao kod rijeka i kanala. Slika 18 Tornjevi za Ishak Kovačević zahvate veće količine vode 30 5.5 Zaštita vodozahvata i izvorišta Da bi se količina i kvalitet vode zaštitili od zagađenja treba uspostaviti zone sanitarnezaštite. To su zaštitne mjere kojima se vodozahvati i područje izvorišta štite od mogućeg zagađenja, time što se neposredno na vodozahvatu i okolnom zemljištu definišu tri zone: 1. zona strogog režima, 2. zona ograničenja, 3. zona osmatranja. 5.5.1.1 Zona strogog režima Zona strogog režima obuhvata teritoriju vodozahvata, izvorišta vode, pumpnih stanica, rezervoara, postrojenja za kondicioniranje i sl. Kod rijeka kao izvorišta u prvu zonu ulazi potez 300 – 500 m uzvodno od vodozavata i 100 – 300 m nizvodno od njega, kao i 100 – 500 m bočno od obale. Svaki vodovodni objekat kao i prva zona zaštite trebaju biti ograđeni i u njih je strogo zabranjen ulaz nezaposlenim. 5.5.1.2 Zona ograničenja Zona ograničenja kod površinskog izvorišta obuhvata kompletan sliv rijeke kad suone manje, odnosno dio sliva kod velikih rijeka u prečniku i do 50 km. U ovoj zoninije dozvoljeno graditi smetljišta, ispuštati zagađene vode i sl. 5.5.1.3 Zona osmatranja Zona osmatranja služi da se na određenim mjestima prati kvalitet vode i preduzimaju blagovremeno mjere zaštite, odnosno vrši likvidacija izvora zagađivanja. Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 6 PRIPREMA VODE ZA PIĆE Kao što je već navedeno, osnovni pokazatelji koji određuju pogodnost neke vode za korištenje su njen sastav i koncentracija sadržanih primjesa. Ukoliko sastav vode i koncentracija sadržanih primjesa ne ispunjava zakonom propisane zahtjeve o kvaliteti vode, neophodno je izvršiti prečišćavanje (kondicioniranje) vode. Vrste i broj operacija kondicioniranja se određuje na osnovu rezultata dobivenih analizom vode sa izvorišta. 6.1 Procesi i operacije kondicioniranja vode Kondiconiranje vode za piće vrši se pomoću različitih operacija i procesa zasnovanihna fizičkim, hemijskim i biološkim dejstvima. Osnovne operacije i procese kondicioniranja vode čine: - miješanje, - aeracija, - koagulacija i flokulacija, - taloženje (sedimentacija), - flotacija, - filtracija, - dezinfekcija. Kao dopunski procesi kondicioniranja koriste se: - oksidacija, - sorpcija, - odstranjivanje željeza i mangana, - odstranjivanje amonijaka, - omekšavanje, - stabilizacija vode. Ishak Kovačević 32 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika U zavisnosti od kvaliteta „sirove vode“ kombinacije procesa i operacija mogu biti: - dezinfekcija, - flokulacija, filtracija, dezinfekcija, - flokulacija, taloženje, filtracija, dezinfekcija, - flokulacija, flotacija, filtracija, dezinfekcija. Kod izuzetno lošeg kvaliteta vode dodatno se uključuju: aeracija, oksidacija, sorpcijaili neki od ostalih dopunskih procesa kondicioniranja. Sastavni dio procesa kondicioniranja je obrada i odstranjivanje mulja sa postrojenja. 6.1.1 Predtretman Miješanje, aeracija, koagulacija i flokulacija spadaju u kategoriju predtretmana vode.Ukoliko se radi o jako zagađenim površinskim vodama, predtretman uključuje i korištenje finih rešetki i raznih tipova sita, širine otvora 0,1 – 1 mm, sa ručnim ili automatskim čišćenjem. 6.1.1.1 Miješanje Osnovna svrha miješanja je ravnomjeran raspored dodatnih hemikalija po cjelokupnoj zapremini vode i njihovog bržeg rastvaranja. Koriste se različite tehnike miješanja: mlaznicama i injektorima, kruženjem vode, mehaničkim miješanjem (elisama, lopaticama ili turbinama), hidrauličkim miješanjem turbulencijom (suženja, pragovi, denivelacije, itd.). 6.1.1.2 Aeracija Aeracija je proces dovođenja vode u dodir sa vazduhom ili čistim kisikom. Primjenom aeracije vode vrši se uklanjanje rastvorenih gasova (metan CH 4, vodonik sulfid H2S i ugljen dioksid CO2) i povećanje sadržaja rastvorenog kisika u vodi. Aeracija vode se najčešće vrši na slijedeća dva načina: 1. Obrazovanjem vodenog filma velike površine izložene kontaktu sa vazduhomšto se ostvaruje rasprskavanjem vode u vidu mlaza, prevođenjem vode preko neutralnog materijala velike površine ili obrazovanjem višestepenog pada – kaskade, Ishak Kovačević 33 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 2. Uvođenjem vazduha ili kisika u vodu vrši se pomoću difuzora postavljenih na dno komore ili putem turbina na površini vode. Slika 19 Aeracija pomoću kaskada 6.1.1.3 Koagulacija i flokulacija Koagulacija i flokulacija su procesi pripreme vode uz primjenu hemikalija, kojima senerastvorene i koloidne materije pretvaraju u krupniji oblik, koji se onda sa 95-99% odstranjuje iz vode putem: - taloženja i filtracije, - flotacije i filtracije, - direktnom filtracijom. Kao koagulanti se najčešće koriste soli aluminijuma i željeza, a kao flokulanti aktivnisilicijum dioksid i polimerni elektroliti. Najčešće upotrebljavan koagulant je aluminijumsulfat koji se proizvodi u čvrstom i tečnom stanju [Al2(SO4)3 · 18H2O]. Doziranje se vrši gravitaciono ili pomoću dozer pumpi. Flokulanti su pomoćna koagulaciona sredstva, čijom primjenom poboljšavamodjelovanje koagulanta tako što se obrazuju krupnije i jače flokule. Ishak Kovačević 34 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Proces koagulacije i flokulacije se odvija u posebnim komoramaflokulatorima, koje su pregradama razdjeljene na bar tri dijela, gdje se voda miješa sa dodatnim hemikalijama i zadržava 15-30 minuta. Slika 20 Koagulacija Slika 21 Flokulacija 6.1.2 Taloženje Nakon faze predtretmana voda odlazi na bistrenje, koje se najčešće ostvaruje taloženjem, a rjeđe plutem flotacije. Objekti u kojima se vrši taloženje nazivaju se taložnici, koji mogu biti različitog oblika: pravougaoni, kružni, cijevni, lamelni. Ishak Kovačević 35 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Taložnici rade na bazi gravitacionog izdvajanja čestica, gdje je brzina taloženja definirana Stoksovim zakonom: Osnovni projektni kriterijumi za proces bistrenja vode su: - vrijeme zadržavanja vode, - površinsko opterećenje, - ukupna površina taložnika. Slika 22 Bistrenje taloženjem Primjenom flokulanata postiže se značajno poboljšanje kvaliteta bistrenja vode. Zbogtoga se u praksi najčešće koristi lamelni taložnik sa recirkulacijom i zgrušavanjem mulja, uz obaveznu upotrebu flokulanata. 6.1.3 Flotacija Proces flotacije vazduhom izvodi se uvođenjem vazduha u vidu malih mjehurića u flokulisanu vodu, pri čemu se mjehurići vazduha vezuju u flokule, čine ih lakšim odvode i zajedno isplivavaju na površinu. Flotacija vazduhom, umjesto taloženja primjenjuje se kad se u sirovoj vodi nerastvorene materije sastoje pretežno od algi, asadržaj mineralnih nerastvorenih materija je zanemarljiv. Ishak Kovačević 36 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Slika 23 Flotacija 6.1.4 Filtriranje Filtriranje je proces kojim se vrši uklanjanje nerastvorenih materija iz vode prolaskom vode kroz sloj granulisanog materijala postavljenog na neku podlogu. Ovisno od vrste filterske ispune, odnosno njenim pogodnim izborom, pri filtraciji se mogu odvijati i drugi procesi kao što su: biološka oksidacija amonijaka, katalitičko uklanjanje mangana, sorpcija teških metala, zadržavanje bakterija i virusa, itd. Zavisno od tehnike filtracije razlikuje se: - filtracija sa kontrolisanim uslovima: spora i brza filtracija, - filtracija sa prirodnim uslovima: obalna infiltracija i korištenje infiltracionihbazena. Slika 24 Filtracija Filtracija se odvija u filtracionim jedinicama, koje se sastoje od posude (beton ili čelik)na čijem se dnu postavlja drenažni sistem preko kojeg se skuplja profiltrirana voda i izvodi iz filterske jedinice. Ishak Kovačević 37 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Kod gravitacione filtracije primjenjene u sporim i brzim otvorenim filterima, pogonska sila filtriranja je razlika pritisaka koja se ostvaruje visinom vodenog stuba od nivoa vode u filtru do ose cijevi drenažnog sistema. Kod filtera pod pritiskom u vidu zatvorene posude pogonska sila se ostvaruje pomoću pumpi. Sastavni elementi filterske jedinice su dovodne i odvodne cijevi za sirovu i profiltriranu vodu, za vodu radi pranja filtera i za odvod vode (filtrata) od pranja filtera, zatvarači i oprema za upravljanje radom filtera. Danas se najviše koriste brzi filteri, međutim sve češće se koriste spori filtri za dodatno poboljšanje kvaliteta vode iza tretmana taloženja i brze filtracije. Brzina filtracije kod sporih filtera je 0,1 – 0,4 m/h, a kod brzih je 4 – 15 m/h. Filterska ispuna kod sporih filtra je sitnija nego kod brzih. Zadržavanje vode kod sporih filtera je 3 – 15 h, a kod brzih 10 – 20 minuta. Spori filtri na gornjem dijelu formiraju tzv. biološku opnu od organskih supstanci (alge, protozoe, bakterije, itd.) koja učestvuje u kondicioniranju vode i uklanjanju: amonijaka, fenola, deterdženata, bakterija i sl., dok kod brzih filtera ova biološka opna ne postoji, i u procesu filtracije angažovana je veća dubina filterske ispune. Slika 25 Vrste filtera Od velike važnosti je redovno čišćenje, odnosno pranje filterske ispune. Čišćenje kodsporih filtera se vrši skidanjem gornjeg sloja filterske ispune debljine 1 – 2 cm. Brzi filtri se čiste pranjem vodom i vazduhom pod pritiskom u obrnutom smjeru od pravca filtracije. Filterska ispuna može biti jednoslojna, dvoslojna i troslojna. Ishak Kovačević 38 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Materijal ispune je kvarcni pijesak, antracit i aktivni ugalj. Potrebna površina filteraračuna se prema formuli: v-brzina filtracije [m/d] ili [m/h] 6.1.5 Dezinfekcija Dezinfekcija vode podrazumijeva uništavanje bakterija, virusa i protozoa u ciljusprečavanja prenosa zaraznih bolesti putem vode. Također se uništavaju i alge i drugi živi organizmi u vodi. Za dezinfekciju vode se koriste slijedeće metode: - fizičke metode: prokuhavanje, UV-zračenje, porculanski filtri, - hemijske metode: hlorisanje, ozonizacija, dezinfekcija jodom, elektroličkim srebrom, - biološke metode Slika 26 Gasni hlorator Ishak Kovačević 39 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika U praksi se najviše koriste hemijske metode. Kao dezinfekciono sredstvo se koriste: hlor, hlordioksid i ozon. Kontinuirano doziranje dezinfekcionog sredstva se vrši pomoću uređaja koji se zovu hlorinatori. Ukoliko se kao dezinfekciono sredstvo koristi hlor – gas upotrebljava se uređaj naziva gasni hlorator, koji se koristi u većim vodovodima Q > 15 l/s, a kada se koriste rastvori hlornih preparata doziranje se vrši pomoću uređaja – hipohlorinatora. Uređaji za hlorinaciju nalaze se u posebnim prostorijama – hlornim stanicama. Načindjelovanja hlornog preparata vidljiv je iz relacije: Cl2 + H2O ↔ HOCl + HCl Teoretska doza hlora za dezinfekciju vode predstavlja vrijednost aktivnog hlora [mg/l] koju voda utroši za sopstvenu upotrebu, uvećanu za potrebu tzv. rezidualnog, koja mora ostati neutrošena kao višak, radi reakcije ako bi došlo do naknadnog zagađenja. Vrijednost reziduala je obično 0,5 mg/l. Vrijeme kontakta je minimalno 30 minuta. Na koncentraciju dezinfekcionog sredstva i vrijeme kontakta utiču: - vrsta dezinfekcionog sredstva, - vrsta mikroorganizama u vodi, - hemijski karakter i temperatura vode. Mnogo jače dezinfekciono sredstvo od hlora, koje je sve češće u upotrebi, je hlordioksid (ClO2). Vrijeme kontakta je mnogo kraće nego kod hlora i iznosi oko 15 minuta. Jedno od najjačih dezinfekcionih sredstava je ozon (O 3), ali zbog jako skupe prizvodnje, rjeđe je u upotrebi. Vrijeme kontakta je svega 5 minuta. U posljednje vrijeme se također sve češće koristi fizička metoda dezinfekcije putem UV-uređaja sa ultravioletnim zracima. 6.2 Dopunski tretmani 6.2.1 Oksidacija Oksidacija je postupak koji se koristi radi odstranjivanja neorganskih i organskih materija. Oksidaciona sredstva su: kisik, hlor, hlordioksid, ozon, kalijum- permanganat. Ishak Kovačević 40 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Oksidaciona sredstva se dodaju na početku i u toku procesa.Dodavanje u početku procesa ima za cilj poboljšavanje efekta rada postrojenja i djelimičnu dezinfekciju vode. 6.2.2 Sorpcija Sorpcija je postupak uklanjanja rastvorenih materija iz vode, posebno kada bi one mogle imati veći uticaj na pogoršanje organoleptičkih osobina vode (okus, miris, bojai pretjerano pjenušanje). Sorpcijom se uklanjaju i pesticidi, hlor-organska jedinjenja, policiklični aromati, organski rastvarači i metali. Najčešće korišteni sorbent je aktivniugalj, koji se koristi kao granulisani ili u prahu. Prvi oblik se koristi kada se radi o trajnom pogoršanju kvaliteta vode, a drugi kada su u pitanju kraći periodi od dva mjeseca. 6.2.3 Odstranjivanje željeza i mangana Voda sadrži željezo i mangan u rastvorenom ili nerastvorenom obliku, pri čemu se u rastvorenom obliku nalazi u podzemnim vodama, a u nerastvorenom u površinskim. Željezo i mangan u vidu hidrokarbonata jednostavno se i efikasno oksidiše aeracijom vode, međutim ako su vezani u komplekse, onda se primjenjuju jača oksidaciona sredstva. 6.2.4 Odstranjivanje amonijaka U površinskim i podzemnim vodama primjetan je porast sadržaja azotnih jedinjenja, posebno amonijaka. Izvori azotnih jedinjenja su: zagađena vode naselja i industrije, vještačka đubriva koja se spiraju sa poljoprivrednih zemljišta, deponije smeća i otpaci sa stočnih farmi. Amonijak se može ukloniti iz vode na više načina: aeracijom, elektrodijalizom, jonskom izmjenom, oksidacijom sa hlorom i biološkom nitrifikacijom. 6.2.5 Omekšavanje Omekšavanje je proces smanjenja sadržaja soli kalcijuma i magnezijuma u vodi. Ciljomekšavanja je da se zaštite kućne instalacije od inkrustacije (naslage taloga), a u industriji parni kotlovi. Za omekšavanje se koristi kalcijum hidroksid i natrijum karbonat, odvojeno ili zajedno. Ishak Kovačević 41 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Omekšavanje vode se vrši u objektima identičnim onima za bistrenje vode: brzo miješanje, flokulacija i taloženje. 6.2.6 Stabilizacija Stabilnom vodom smatramo onu vodu koja ne izaziva koroziju površine s kojom je udodiru i ako na tim površinama ne dolazi do taloženja kalcijum karbonata. Agresivna svojstva vode najčešće potiču od sadržaja kisika i ugljene kiseline. Utjecaj agresivnosti na vodu ovisi od pH vrijednosti i od karbonatne prolazne čvrstoće vode.Agresivna CO2 odstranjuje se mehaničkim putem (aeracijom i sl.) ili hemijskim putem (vezivanjem s mramorom, krečom, itd.). 6.2.7 Obrada mulja Prilikom procesa kondicioniranja vode, mulj nastaje pri bistrenju i omekšavanju vode. Skuplja se u taložniku 95-99% od ukupne količine, a ostatak na filterima. Mulj iz procesa bistrenja sastoji se od suspendovanih materija sirove vode i hemikalija kojesu primjenjene kod koagulacije i flokulacije. Mulj iz procesa omekšavanja sadrži nerastvorene soli kalcija i magnezija i dio dodatnih hemikalija. Obje vrste mulja sadrže još organske materije, alge i druge nečistoće iz vode. U praksi se koriste dva načina obrade mulja: - odlaganje mulja na polja za sušenje, - koncentrisanje mulja u zgušnjivačima i njegovo mehaničko ocjeđivanje. Na kraju oba načina obrade dobiju se muljni kolači ili pogače koji se odlažu na deponije smeća, gdje služe kao inertni materijal. Ishak Kovačević 42 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 7 TRANSPORT I DISTRIBUCIJA VODE Transport i distribucija vode u vodovodnom sistemu vrši se putem različitih objekata, a to su: - dovodi, - distribuciona (razvodna) mreža, - rezervoari, - pumpne stanice. Na razvodnu mrežu vrši se priključenje potrošača i voda distribuira kućniminstalacijama do svakog izlivnog mjesta. 7.1 Dovodi i distribuciona mreža Dovodi vode su objekti koji se nalaze između vodozahvata, pumpne stanice, postrojenja za kondicioniranje i područja vodosnabdijevanja. Njihova propusna moć zavisi od količine vode i položaja rezervoara. U odosu na visinski položaj vodozahvata, voda se do mjesta potrošnje transportuje cjevovodima: - gravitaciono, - pumpanjem, - kombinovano Slika 27 Vrste dovoda u zavisnosti od položaja vodozahvata Ishak Kovačević 43 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Dovodi sirove vode mogu biti gravitacioni kanali, ukopani tuneli sa slobodnim nivoom tečenja ili cijevi pod pritiskom. Pri dovodu vode pod pritiskom isključivo se koriste cijevi kružnog poprečnog presjeka, koje su izrađene od raznih materijala. Trasu dovoda je najbolje polagati sa strane ili u neposrednoj blizini puteva, radi lakšekontrole cjevovoda i pogodnijeg izvođenja radova. Kod gravitacionog vodovoda trasu treba projektovati u kontinuiranom padu, a kod potisnog u kontinuiranom usponu. Slika 28 Dovodi za transport vode Na mjestima promjene pravca postavljaju se „koljena“ – lukovi, a kod manjih skretanja do 3°, cjevovod može da leži u blagoj krivini. Na najnižim mjestima dovoda stavljaju se muljni ispusti (MI) radi ispuštanja vode i taloga, a na najvišim mjestima vazdušni ventil (VV) radi ispuštanja vazhuha iz cijevi i za upuštanje istog u slučaju pražnjenja. Optimalno rastojanje između dva vazdušna ventila je cca 2 km, isto kao što se na svakih 2 km dovoda postavljaju i tzv. sekcioni zatvarači (SZ) koji služe za zatvaranje pojedinih dionica kod popravljanja kvara ili nekih drugih razloga. Dovodi se ukopavaju na dubinu veću od 0,5 m od dubine smrzavanja. Kod gravitacionih dovoda, gdje je izvorište iznad rezervoara ili mjesta potrošnje više od 100 m, rade setzv. prekidne komore (komore za umanjenje pritiska). 7.2 Vodovodna mreža Razvođenje vode u području korištenja (naselje, grad, industrijska zona, itd.) vrši se putem cijevne distribucione mreže i to magistralne i sekundarne. Ishak Kovačević 44 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Kada je rezervoar udaljen od mjesta potrošnje, između rezervoara i distribucione mreže postavlja se glavni cjevovod, koji pripada distribucionoj mreži, jer se i na njemu mogu raditi priključci za potrošače što se ne čini sa glavnog dovoda. Razlikujemo slijedeće oblikedistribucione mreže: - granata, - prestenasta ili cirkularna. Slika 29 Oblici distribucionih mreža Najbolja shema raspodjele vode je prstenasta mreža. Veoma je sigurna u pogonu, alije skuplja od granate, gradi se kod većih naselja. Granata mreža gradi se u manjim naseljima i u novim dijelovima većeg naselja. Vremenom se granata transformiše u prstenastu mrežu. Profili cijevi u mreži treba da budu min. Ø 100 – 150 mm, a max. Ø 1200 mm. Cijevnamreža jednog vodovodnog sistema košta 50 – 70 % ukupnog investicionog ulaganja za vodovod. Cijevna mreža naselja obično se polaže ispod trotoara, krajem ivice u profilu ulice ili u zelenom pojasu. 7.3 Cijevni materijal i prateći dijelovi U dovodnim cjevovodima i distribucionoj mreži koriste se: čelične, duktil, plastične iliveno – željezne cijevi. Spajanje cijevi se vrši spojnicama, koje moraju biti vodonepropusne, s tim da su spojevi kod čeličnih i plastičnih cijevi zavareni. Ishak Kovačević 45 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 7.3.1 Liveno-željezne cijevi Liveno-željezne cijevi se izvode sa vanjskim prečnikom Ø 50 – 1200 mm, dužine 1,5 – 7 m, za različite pritiske do 1500 kPa. Na površinu ovih cijevi se nanosi antikorozivna masa, za zaštitu od korozije. Najčešće se koriste u distribucionoj mreži, a rjeđe za dovode. Prednost ovih cijevi je dug vijek trajanja, a nedostatak slaba otpornost na dinamičke uticaje. Slika 30 Liveno – željezne cijevi 7.3.2 Duktil cijevi Duktil cijevi su izrađene od nove vrste livenog željeza koje ima osobine čelika u pogledu otpornosti, a livenog željeza u pogledu zaštite od korozije. Vanjski prečnik ovih cijevi je Ø 100 – 400 mm za veće pritiske od 1600 kPa. Slika 31 Duktil cijevi Ishak Kovačević 46 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 7.3.3 Čelične cijevi Čelične cijevi najveću primjenu imaju kod izgradnje glavnih dovoda i potisnih cjevovoda u pumpnim sistemima. Odlikuju se velikom otpornošću i podnose velike pritiske, a glavni nedostatak im je slaba otpornost na koroziju. Zbog toga se kod ovih cijevi mora izvršiti tzv. katodana antikorozivna zaštita. Ove cijevi mogu biti bez šava kod vanjskih prečnika Ø 40 – 600 mm i sa šavom do 2600 mm. Slika 32 Čelične cijevi 7.3.4 Plastične (polietilen) cijevi Plastične (polietilen) cijevi se sve više primjenjuju u praksi, zahvaljujući svojimhidrauličkim i mehaničkim karakeristikama. Slika 33. Polietilen Ishak Kovačević cijevi 47 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Za pravilno funkcionisanje cijevnog sistema, neophodna je ugradnja raznih armatura(zatvarači, hidranti, povratni ventili, reducir ventili, muljni ispusti, itd.) i fazonski komadi (specijalni djelovi kad se spajaju različiti prečnici cijevi, promjena pravca trase, itd.). Slika 34 Primjeri armatura i fazonskih komada 7.4 Konstruisanje vodovodne mreže Vodovodna mreža se polaže u iskopane rovove minimalne dubine 1,5 m od gornjepovršine cijevi i širine od 0,60 – 1,50 m, što zavisi od prečnika cijevi i uslova za montažu spojnica. Na čvrsto tlo u iskopanom rovu se prvo stavlja pijesak debljine sloja d = 15 cm. Posebnu pažnju treba posvetiti osiguranju cijevovoda od uticaja saobraćaja, nestabilnog terena ili bilo kakvih drugih pojava koje mogu narušiti normalno funkcionisanje cijevovoda. Ukoliko se vodovodna mreža nalazi na istoj dubini kao i kanalizaciona mreža, mora se odvojiti min. 1,5 – 3,0 m, ali praksa je da sevodovodna mreža uvijek izvodi iznad kanalizacione mreže. Vodovodna mreža se u projektima prikazuje „planom razvodne mreže“, pri čemu magistralni i glavni cjevovodi, kao i glavni dovod, moraju imati i uzdužne profile sapodacima kao što su: kote terena, kote dna rova, dubine iskopa, odstojanja, kilometražu, mjesta hidranata, šibera, zatvarača, katastar ostalih instalacija, kao i podaci o vrstama cijevi, prečnicima i dužinama. Ishak Kovačević 48 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Ugradnja cjevovoda na posebnim mjestima kao što je ukrštanje sa prugom, rijekom, kanalom i sl. vrši se uz posebna osiguranja, vodeći računa o zaštiti na radu i drugim mjerama sigurnosti. Slika 35 Plan razvodne mreže 7.5 Ispitivanje i dezinfekcija mreže Nakon montiranja cjevovoda vrši se kontrola istog, odnosno njegovih dionica na vodonepruposnost i kvalitet urađenih spojeva pomoću probnog pritiska. Za ispitivanje se koristi pritisak koji je za 500 kPa veći od maksimalnog radnog, a dužinedionica za ispitivanje se kreću od 300 – 500 m. Po završetku ispitivanja i sastavljanja zapisnika, vrši se zatrpavanje cjevovoda. Prije puštanja vodovoda u pogon vrši se dezinfekcija mreže i objekata u sistemu. Dezinfekcija se vrši tečnim hlorom, hlornimkrečom, kalijumhipermanganom, itd. Hlorna voda ostaje u cijevima 24 sata, poslije čega se ispušta, a kompletna mreža ispire čistom vodom i pušta u pogon. 7.6 Rezervoari Rezervoari su objekti za uskladištenje vode i u okviru vodovodnog sistema imaju više zadataka: služe za izravnanje neizbježnog kolebanja potrošnje vode, održavajuravnomjeran pritisak u distribucionoj mreži, snabdijevaju potrošače vodom za vrijeme prekida dovoda vode, čuvaju rezervu vode kod pumpnog sistema, itd. Ishak Kovačević 49 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Razlikujemo slijedeće vrste rezervoara: - visinski rezervoari, - niski rezervoari, - rezervoari za gašenje požara, - hidroforski rezervoari. Visinski rezervoari su najviše zastupljeni u vodovodskoj praksi, i kod njih je nivovode uvijek na većoj visini od mjesta potrošnje, tako da voda gravitaciono otiče udistribucionu mrežu. Po načinu građenja visinski rezervoari mogu biti: ukopani rezervoari i kule (tornjevi za vodu) u ravničarskim područjima. Slika 36 Visinski ukopani rezervoar Niski rezervoari su rezervoari kod kojih je nivo vode niži nego pritisak u mreži(crpni bazeni, bazeni za prerađenu vodu u okviru postrojenja, itd.). Rezervoari za gašenje požara rade se u slučajevima kada nema visinskog rezervoaraili kada mu zapremina ne obuhvata protupožarnu količinu. Hidroforski rezervoari imaju najmanju zapreminu i koriste se gdje nema dovoljnopritiska (uvijek je uz njih pumpna stanica) ili je neekonomično graditi visinski rezervoar. Zapremina rezervoara se određuje u zavisnosti od perioda za koji se želi izvršiti izravnanje kolebanja potrošnje, kao i od ravnomjernosti doticaja vode. Obično se vršidnevno izravnanje. Potrebna zapremina određuje se računski ili grafički. Ishak Kovačević 50 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Određivanje zapremine se može izvršiti, u zavisnosti od maksimalne dnevne količinevode (% od Qdmax) na osnovu slijedećih preporuka: - Kod gravitacionog vodovoda 33%, - Kod vodovoda sa pumpanjem: − za rad pumpi 20 h 22%, − za rad pumpi 16 h 35%, − za rad pumpi 14 h 43%, itd. Položaj rezervoara treba da bude što bliže području snabdijevanja i na uzvišenju dovoljne visine. Pri maksimalnoj potrošnji pritisak u najnepovoljnijoj tačci mrežetreba da bude minimalno 25 – 30 m. U zavisnosti od položaja rezervoara u odnosu na mjesto vodozahvata i područjasnabdijevanja, visinski rezervoari mogu biti: - protočni, - težišni (centralni), - kontrarezervoari. Slika 37 Tipovi visokih Svaki rezervoar se sastoji iz dva dijela: 1. komore za vodu, 2. zatvaračnicu (komoru za cijevi i armature) – posjeduje cijevnu mrežu za dovod i odvod vode, preljev i ispust. Ishak Kovačević 51 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Slika 38 Dijelovi rezervoara Svaki cjevovod snabdjeven je zatvaračima i po potrebi povratnom klapnom. Dovodvode u rezervoar može biti dvojak, s gornje i donje strane. Kod kontrarezervoara dovodna cijev je istovremeno i odvodna. Oblik rezervoara se određuje u ovisnosti od materijala od kojeg je izgrađen (armiranibeton, prednapregnuti beton, montažni elementi, itd.) i raspoložive lokacije (površina zemljišta, geomehanički uslovi, mogućnost proširenja, i dr.). Dubina vode u rezervoaru zavisi od usvojene konstrukcije i zapremine rezervoara. Obično se uzima 2,5 – 9,0 m. Od velikog značaja kod rezervoara je dobra hidrizolacija, kao i termoizolacija, posebno kod kula (tornjeva za vodu). 7.7 Pumpne stanice Pumpne stanice su objekti sa pumpama i pratećom opremom, čiji je zadatak povećanje energije vode koja protiče kroz stanicu. Dobijena energija vode koristi se za prebacivanje vode sa niže na višu kotu kao i za povećanje pritiska. Pumpna stanica dobija energiju iz spoljnih izvora, najčešće iz elektro – mreže, i posredstvom motora tu enrgiju pretvara u mehaničku. Mehanička energija se prenosi na vodu preko pumpi različitih vrsta i principa rada. Najčešće se koriste dinamičke – centrifugalne pumpe sa lopaticama. Ishak Kovačević 52 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Pumpne stanice po svom mjestu u vodovodnom sisitemu mogu biti: - regionalne, - distribucijske, - vodozahvatne, - stanice za pojačanje pritiska u mreži, - stanice u okviru postrojenja za kondicioniranje, - hidroforske stanice u zgradama. Prema načinu upravljanja razlikujemo slijedeće: - pumpne stanice sa posadom, - stanice sa daljinskim komandovanjem, - stanice sa lokalnom automatskom kontrolom. U zavisnosti od načina ugradnje postoje tri osnovna tipa pumpa: - centrifugalna pumpa sa horizontalnom osovinom, - centrifugalna pumpa sa vertikalnom osovinom, - podvodna (bunarska) pumpa. Slika 39 Vrste pumpa u zavisnosti od načina ugradnje U pumpnoj stanici potrebno je kod svakog agregata na potisnom vodu ugraditi povratnu klapnu i zatvarač. Kod dugačkih potisnih vodova i većih visina potiskivanja treba predvidjeti uređaj, radi paralisanja hidrauličkog udara koji se javlja kod zaustavljanja rada pumpi. Ishak Kovačević 53 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika Da bi rad pumpnog agregata bio što sigurniji,treba svaka pumpa da ima svoj posebni usisni dio. Dužina usisnog dijela treba da je što kraća i sa što manje spojeva kako bi mogućnostuvlačenja spoljnog vazduha bila svedena na minimum. Za kontrolu rada pumpe potrebno je na potisnom vodu ugraditi manometar. U pumpnoj stanici uvijek se ugrađuje minimalno dvije pumpe, radna i rezervna. Na donjem dijelu usisne cijevi ugrađuje se podnožni ventil sa usisnom korpom, koja treba da je pri najnižem vodostaju uronjena minimalno 0,50 m. Osnovni elementi pumpne stanice su: - pumpe sa motorom, - usisni vod sa bezenom, - potisni cjevovod, - uređaji za regulaciju rada pumpne stanice, - sistem napajanja energijom, - uređaj za zaštitu od hidrauličkog udara, - pomoćne instalacije i oprema. Osnovni parametri pumpi su: - kapacitet (protok) pumpe Q [l/s], - radni pritisak H - broj obrtaja n [o/min], - snaga koju pumpa dobija od pogonskog motora P [kW], - koeficijent korisnog dejstva pumpe η. Ishak Kovačević [m], 54 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 8 ZAKLJUČAK U ovom radu smo obraditi kako i na koje sve načine se voda priprema, transportuje i distribuira u naselja, te koja je uloga pojedinog dijela u cjelokupnom sistemu. Voda je hemijski spoj dva atoma vodika i jednoga atoma kisika i jedan od osnovnih uvjeta života. Kemijska formula vode je H2O. Voda je najrasprostranjenija tekućina na Zemlji (obujma ~1500 x 109 km3) i najvažnije (polarno) otapalo koje otapa tekućine, plinove i mnogobrojne krutine. Voda zbog polarnosti posjeduje izvrstan kapacitet da otapa različite vrste tvari. Pod utjecajem sunčeva zračenja površinska voda neprekidno se isparuje u atmosferu (tzv. kruženje vode u prirodi), gdje se kondenzira (stvarajući kišne ili snježne oblake u atmosferi) i u obliku oborina (kiša, snijeg, tuča, rosa, inje i magla) vraća na Zemlju, prenoseći tako velike mase vode na kontinente, i to zovemo globalni hidrološki ciklus, pa zbog toga utječe na klimu. Najjednostavnija podjela vode jest podjela na slatke (~4% na Zemlji) i slane. Većina je voda na Zemlji slana (mora, oceani). Dobro je poznata i podjela vode na tekućice (rijeke, potoci) i stajaćice (npr. jezera, bare, močvare). Ledenjaci pak zauzimaju posebno mjesto gdje je voda u krutome obliku. Voda je bitan sastojak živih organizama i nužna je za život svih živih organizama. Znanstvenici tvrde da se živa bića najvećim dijelom sastoje od vode i da ona čini tri četvrtine ukupne površine Zemlje. Na snimkama Zemlje iz Svemira može se uočiti da je velik dio Zemljine površine pokriven vodom, oko 70%. Količine pitke vode na zemlji nažalost su smanjene. Poznato je da bez vode nema života. Ta bezbojna tekućina znači život kako za ljude tako i za biljni i životinjski svijet. Starogrčki filozofi smatrali su vodu počelom svega. Stoga nije pretjerano reći da je voda sam život i zato nema cijenu. Ponekad ni sami nismo svjesni vrijednosti toga blaga, ali i mnoštva čimbenika koji sutra to blago mogu pretvoriti u bezvrijednu tekućinu ako ne budemo dovoljno odgovorni i razumni. Ne postoji ništa što je može zamijeniti. Ona je transportni medij, sredstvo za proizvodnju energije, roba, lijek, ali je istovremeno i granica između država, regija i kultura. Svjetski dan voda obilježava se svake godine 22. marta. Ishak Kovačević 55 Diplomski rad iz predmeta/kolegija: Komunalna hidrotehnika 9 LITERATURA 1. Miloje M., (1990.), „Snabdijevanje vodom i kanalisanje naselja“, Građevinski fakultet i Naučna knjiga, Beograd 2. Tadić A., Ivica, (1996.), „Snabdijevanje vodom – kako doći do vode“, Tuzla 3. Munir J., (2006.), „Komunalna infrastruktura“ , Tuzla 4. Radonić M., (2003.), „Vodovod i kanalizacija u zgradama“, Zagreb 5. Živko V., (1994.), „Osnove hidrotehnike“, prva knjiga, Zagreb 6. Živko V., (1995.), „Osnove hidrotehnike“, druga knjiga, Zagreb 7. Goran S., Ivana Ć., (2015.), „Komunalna hidrotehnika“, Građevinski fakultet, Crna Gora Ishak Kovačević 56