• Like
  • Save
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

119683412 prirucnik-biljni-uredjaji

on

  • 910 views

 

Statistics

Views

Total Views
910
Views on SlideShare
910
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
24
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    119683412 prirucnik-biljni-uredjaji 119683412 prirucnik-biljni-uredjaji Document Transcript

    • CEE-PROJECT, FLEMISH GOVERNMENT KRO/001/06 Davor Malus Dražen VoukPRIRUČNIKza učinkovitu primjenubiljnih uređaja za pročišćavanjesanitarnih otpadnih voda
    • CEE-PROJECT, FLEMISH GOVERNMENT KRO/001/06PRIRUČNIK ZA UČINKOVITU PRIMJENU BILJNIH UREĐAJA ZA PROČIŠĆAVANJE SANITARNIH OTPADNIH VODA
    • Naziv projekta: CEE-PROJECT, FLEMISH GOVERNMENT KRO/001/06 Izdavač: SVEUČILIŠTE U ZAGREBU, GRAĐEVINSKI FAKULTET Kačićeva 26, ZagrebMeđunarodna suradnja: FLAMANSKA VLADA Belgija KATHOLIEKE HOGESCHOOL KEMPEN Kleinhoefstraat 4, 2440 Geel, Belgija SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GRAĐEVINSKI FAKULTET Kačićeva 26, Zagreb HRVATSKE VODE Ulica grada Vukovara 220, Zagreb Autori: prof. dr. sc. DAVOR MALUS, dipl. ing. građ. dr. sc. DRAŽEN VOUK, dipl. ing. građ.Međunarodna recenzija: Professor ROB V DEUN, Ph.D. (KHK GEEL, Belgija) AN Professor MIA V DYCK, Ph.D. (KHK GEEL, Belgija) AN Lektor: SANDA SLIVAC, prof. hrv. jez. i knjiž. Otisnuto u studenom 2012. CIP zapis dostupan u računalnome katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 821966 ISBN 978-953-6272-52-5
    • Davor Malus, Dražen Vouk PRIRUČNIKza učinkovitu primjenu biljnih uređaja za pročišćavanje sanitarnih otpadnih voda Zagreb, 2012.
    • SADRŽAJ1.  UVOD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   72.  OPIS BILJNIH UREĐAJA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   9 2.1  Općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   9 2.2  Tipovi biljnih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2.1  Biljni uređaji sa slobodnim vodnim licem – BUSV. . . . . . . . . . . 11 2.2.2  Biljni uređaji s podpovršinskim tokom – BUPT. . . . . . . . . . . . . 12 2.2.2.1  Biljni uređaj s vertikalnim podpovršinskim tokom – BUVPT . . . 13 2.2.2.2  Biljni uređaj s horizontalnim podpovršinskim         tokom – BUHPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3  Močvarna vegetacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.  PLANIRANJE I PROJEKTIRANJE BILJNIH UREĐAJA . . . . . . . . . . . . 19 3.1  Planiranje izgradnje biljnog uređaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1.1  Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1.1.1  Konsenzus između dionika o potrebi i prihvatljivosti izgradnje biljnog uređaja te planiranja njegove izgradnje . . . . . 21 3.1.1.1  Definiranje postojećeg stanja vezanog uz primjenu biljnih uređaja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1.2.1  Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1.2.2  Politički i pravni okviri . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1.2.3  Analiza lokalnih prilika . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1.1.2.4  Postojeći planovi odvodnje i pročišćavanja otpadnih voda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5
    • 3.1.1.2.5  Raspoloživost slobodnog prostora za izgradnju biljnih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1.1.2.6  Procjena hidrauličkog opterećenja sustava . . . . . . . 25 3.1.1.2.7  Procjena opterećenja sustava otpadnom tvari . . . . . . 27 3.1.1.2.8  Ekonomski aspekt biljnih uređaja . . . . . . . . . . . 28 3.2  Područja primjene biljnih uređaja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3  Oblikovanje i dimenzioniranje biljnih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.1  Predtretman otpadnih voda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.1.1  Općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.1.2  Septički tank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.1.2.1  Oblikovanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3.1.2.2  Dimenzioniranje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.3.1.2.3  Pražnjenje septičkog tanka . . . . . . . . . . . . . . 37 3.3.2  Biljni uređaj. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.3.2.1  Općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.3.2.2  Oblikovanje i dimenzioniranje BUHPT . . . . . . . . . . . . . 43 3.3.2.3  Oblikovanje i dimenzioniranje BUVPT. . . . . . . . . . . . . 494.  IZGRADNJA BILJNIH UREĐAJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.1  Općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.2  Uljevni dio i distribucijski cjevovodi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.3  Izljevni dio, drenažni i izljevni cjevovodi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.4  Osiguranje vodonepropusnosti biljnih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.5  Nabava, doprema i sadnja vegetacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.6  Kronološki tijek izgradnje tijela biljnih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.6.1  Biljni uređaji s horizontalnim podpovršinskim tokom. . . . . . . . . . 65 4.6.2  Biljni uređaji s vertikalnim podpovršinskim tokom. . . . . . . . . . . 665.  ODRŽAVANJE BILJNIH UREĐAJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69    LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73    KRATICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 756
    • 1 UVODOVAJ PRIRUČNIK u sažetom obliku opisuje “dobru praksu” primjene biljnihuređaja koji predstavljaju alternativno tehnološko rješenje za pročišćava-nje sanitarnih otpadnih voda. Pojam “dobra praksa” može se definirati kao preuzimanje dosad za-bilježenih pozitivnih iskustava pri vođenju budućih projekata. U kon-kretnom slučaju, preuzeta su pozitivna iskustva prikupljena na velikombroju biljnih uređaja koji uspješno funkcioniraju diljem svijeta. Ovim pri-ručnikom istaknut će se brojna pozitivna iskustva te prezentirati u oblikuodgovarajućih smjernica. Cilj je smjernica izbjeći ponavljanje negativnihiskustava u projektiranju, građenju, pogonu i održavanju biljnih uređaja. Ovaj je priručnik namijenjen svim dionicima, koji u bilo kojem se-gmentu imaju doticaj s biljnim uređajima (projektantima, predstavnicimanadležnih tijela državne uprave, predstavnicima lokalne uprave i samou-prave, krajnjim korisnicima i dr.). Koncept priručnika temelji se na njegovoj podjeli u četiri osnovne cje-line. Prvi dio (Poglavlje 2), radi boljeg razumijevanja cjelokupne proble-matike biljnih uređaja, sadrži opis općih karakteristika razmatranog teh-nološkog rješenja, uz podjelu biljnih uređaja na tipove, prikaz osnovnihelemenata od kojih se pojedini tip biljnog uređaja sastoji i opis njihovograda. 7
    • U drugom su dijelu (Poglavlje 3) sadržani određeni aspekti vezani uzplaniranje izgradnje BU te oblikovanje i dimenzioniranje pojedinih ele-menata od kojih se sastoje. Treći dio (Poglavlje 4) sadrži osnovne aspekte vezane uz izgradnjubiljnih uređaja uz prikaz kronologije građenja za svaki od karakterističnihtipova biljnih uređaja. U posljednjem, četvrtom dijelu, (Poglavlje 5) dane su preporuke veza-ne uz pogon i održavanje izgrađenih biljnih uređaja.8
    • 2 OPIS BILJNIH UREĐAJA2.1  OPĆENITOBiljni uređaji (BU) umjetno su oblikovane močvare s ciljem stvaranja uvje-ta kojima se pospješuje pročišćavanje otpadnih voda koje kroz njih pro-tječu. Odražavajući procese koji se odvijaju u prirodnim vodnim sustavima,biljni uređaji predstavljaju složen integriran sustav u kojemu uz interakci-ju vode, biljaka, životinja, mikroorganizama i okolišnih faktora dolazi dopoboljšanja kvalitete vode. Kombinacijom fizikalnih, bioloških i kemijskihprocesa unutar biljnog uređaja odvija se uklanjanje otpadne tvari iz siroveotpadne vode. Slika 2–1:  BILJNI UREĐAJ – ESTETSKI PRIHVATLJIVO RJEŠENJE 9
    • Jednostavan rad, visoka učinkovitost pročišćavanja i relativno niskitroškovi izgradnje, pogona i održavanja u odnosu na konvencionalnetehnologije pročišćavanja, karakteriziraju BU kao kvalitetna i prihvatljivarješenja pročišćavanja otpadnih voda. Njihovoj atraktivnosti dodatno pri-donose estetske i ekološke vrijednosti (biološke i krajobrazne raznolikostimočvarnih staništa). BU koriste se prvenstveno za pročišćavanje kućanskih (sanitarnih)otpadnih voda manjih naselja udaljenih od urbanih sredina. Uspješnose primjenjuju i na obradu industrijskih otpadnih voda s farmi, klaonica,procjednih voda iz rasadnika i oborinskih dotoka s prometnica. U ovomće se priručniku razmatrati isključivo uloga BU u pročišćavanju sanitarnihotpadnih voda.2.2  TIPOVI BILJNIH UREĐAJADva su osnovna tipa biljnih uređaja, koja se razlikuju u odnosu na tip te-čenja otpadne vode kroz njih: •  biljni uređaji sa slobodnim vodnim licem •  biljni uređaji s podpovršinskim tokom. Kod oba je tipa izuzetno važno osigurati prethodno pročišćavanje si-rove otpadne vode. Pri tome je u sklopu predtretmana važno postići štoučinkovitije uklanjanje suspendirane tvari te ulja i masti. U slučajevima ukojima nije osiguran predtretman, javljaju se brojne poteškoće u radu bilj-nih uređaja (učestalo začepljenje, smanjena učinkovitost pročišćavanja,pojava neugodnih mirisa i dr.), a često dolazi i do potpunog prekida radabiljnog uređaja. Predtretman je sirove otpadne vode stoga standardnapraksa vezana uz primjenu biljnih uređaja, najčešće u obliku prethodnogtaloženja u višekomornim septičkim tankovima (karakteristična praksa zamanje uređaje) ili prethodnim taložnicima (karakteristična praksa za većeuređaje). Osnovne karakteristike i smjernice za dimenzioniranje i obliko-vanje objekata za predtretman otpadne vode dane su u Poglavlju 3.3.1. Zbog opasnosti od gubitka vode procjeđivanjem u tlo, a time u nekimslučajevima i do onečišćenja podzemnih voda, dno biljnih uređaja trebabiti nepropusno ili slabo propusno. Taj se cilj može postići korištenjemslabo propusnih glina ili korištenjem vodonepropusnih obloga od sintet-skih materijala (geomembrane od PE ili EPDM). Može se reći da se danasgotovo isključivo koriste obloge od sintetskih materijala.10
    • 2.2.1  Biljni uređaji sa slobodnim vodnim licem – BUSVSastoje se od relativno plitkih močvarnih bazena ili kanala kroz koje ot-padna voda slobodnim tokom teče prema ispustu, a površina vode direk-tno je izložena utjecaju atmosfere (SLIKA 2–2). Izgledom nalikuju prirodnimmočvarama. Slika 2–2:  SHEMATSKI PRIKAZ BUSV Močvarna vegetacija Površina vodnog lica Distribucijska cijev Mulj Izljevna cijev Zona korijena Dno i pokosi bazena ili kanala oblažu se vodonepropusnim materija-lom kako bi se spriječilo procjeđivanje nepročišćene vode u podzemlje, alise istovremeno nasipavanjem dodatnog sloja zemlje na nepropusnu po-vršinu mora omogućiti adekvatno zakorjenjivanje močvarne vegetacije. Određeni je dio površine BUSV prekriven močvarnom vegetacijom(SLIKA 2–3), koja ima važnu ulogu u procesima pročišćavanja i funkcionira-nju uređaja. Slika 2–3:  IZVEDENI BUSV 11
    • Dotjecanje prethodno izbistrene otpadne vode u BUSV može biti slo-bodno kad je distribucijski cjevovod položen iznad površine vodnog licai potopljen kad je distribucijski cjevovod položen unutar vodnog stup-ca. U oba je slučaja potrebno osigurati ravnomjerno dotjecanje otpadnevode po čitavom presjeku BUSV kako bi se izbjeglo stvaranje tzv. mrtvihzona, koje ne sudjeluju u pročišćavanju ili sudjeluju sa smanjenim djelo-vanjem, što u konačnici rezultira smanjenom učinkovitošću pročišćavanjacjelokup­ og uređaja. n U današnjoj se praksi BUSV znatno rjeđe koristi kao samostalan ure-đaj, češće kao posljednji (polirajući) bazen kod izvedbe biljnih uređaja unizu. Ne preporučuje se primjena BUSV-a kao samostalnog uređaja, većisključivo pri izgradnji tzv. hibridnih biljnih uređaja s više serijski poveza-nih bazena kod kojih se BUSV izvodi posljednji u nizu i preuzima funkci-ju polirajućeg bazena.2.2.2  Biljni uređaji s podpovršinskim tokom – BUPTBUPT su plitki kanali ili bazeni, obloženi vodonepropusnim materijalomi ispunjeni poroznom ispunom (supstratom). Različiti materijali mogu sekoristiti kao supstrat, iako se najčešće primjenjuju pijesak, šljunak i kamenodgovarajuće granulacije. Tečenjem otpadne vode kroz supstrat dolazi douklanjanja otpadne tvari procesima filtracije, sorpcije, taloženja i biološkerazgradnje organske tvari. BUPT se u odnosu na smjer tečenja otpadne vode kroz supstrat mogupodijeliti na: •  biljni uređaj s vertikalnim podpovršinskim tokom (SLIKA 2–4) •  biljni uređaj s horizontalnim podpovršinskim tokom (SLIKA 2–5). Prema tome, oblikom i načinom rada BUPT djeluju kao horizontalniili vertikalni prokapnici s mikroorganizmima pričvršćenima na supstrat. Oba je tipa BUPT potrebno u potpunosti obložiti vodonepropusnimmaterijalom, koji se preporučuje dodatno zaštiti geotekstilom kada se pri-mjenjuju sintetske obloge.12
    • 2.2.2.1  Biljni uređaj s vertikalnim podpovršinskim tokom – BUVPTPromatrano od površine prema dnu BUVPT se sastoji od triju karakteri-stičnih slojeva odgovarajuće debljine i karakteristika supstrata (SLIKA 2–4): •  površinski sloj sa supstratom od krupnog šljunka •  središnji filtarski sloj sa supstratom od pijeska (srednje do krupne granulacije) •  pridneni drenažni sloj sa supstratom od krupnog šljunka Slika 2–4:  SHEMATSKI PRIKAZ BUVPT (VAN DEUN ET AL., 2006) Močvarna vegetacija Distribucijski cjevovod Pijesak Obloga vodonepropusnom geomembranom Izljevna cijev Ulazna crpna stanica Kod BUVPT se prethodno izbistrena otpadna voda distribuira rav-nomjerno po čitavoj površini uređaja kroz mrežu distribucijskih cijevikoje mogu biti položene na površinu supstrata (rjeđe se koristi u praksi)ili unutar samog površinskog sloja (češće se koristi u praksi i ujedno sepreporučuje). Distribucijski cjevovodi polažu se na način da ravnomjer-no pokriju cjelokupnu površinu BUVPT, čime se osigurava ravnomjernaraspodjela otpadne vode unutar uređaja, što je neophodno za njegovuspješan rad. Istjecanje otpadne vode iz distribucijskih cijevi osigurano jekroz male otvore koji se buše na odgovarajućim razmacima. Nakon togaotpadna voda pod djelovanjem gravitacije vertikalno se procjeđuje krozčitavo tijelo biljnog uređaja i na tom se putu odvija njezino pročišćavanje. Središnji je filtarski sloj najaktivniji u procesu pročišćavanja otpadnihvoda u BUVPT-u i stoga je znatno deblji od površinskog i pridnenog sloja. 13
    • Pridneni drenažni sloj ima funkciju dreniranja procijeđene i pročišće-ne vode te se unutar njega polažu drenažni odvodni cjevovodi, kroz kojepročišćena voda otječe iz BUVPT do kontrolnog okna. Pridneni drenažnisloj s površinske strane oblaže se filtarskom tkaninom (geotekstilom), čijaje funkcija sprječavanje ispiranja supstrata iz središnjeg filtarskog sloja. Unormalnim pogonskim uvjetima poželjno je osigurati konstantnu poto-pljenost pridnenog sloja u iznosu 90–100% njegove visine. Kod BUVPT iznimno je važno osigurati isprekidano dotjecanje otpad-ne vode, pri čemu se čitava površina uređaja potapa otpadnom vodomnekoliko puta na dan. Kod BUVPT se stoga u sklopu objekata prethod-nog tretmana instalira manja crpka, kojom se izbistrena otpadna voda uodređenim vremenskim intervalima tlači kroz distribucijske cjevovode napovršinu BUVPT. U periodu mirovanja između d va dotjecanja otpadnevode na površinu BUVPT omogućeno je prozračivanje središnjeg filtar-skog sloja (prodor zraka u pore ispune), što je važno za održavanje ae-robnih uvjeta razgradnje organske tvari i postizanje potpune nitrifikacije.2.2.2.2  Biljni uređaj s horizontalnim podpovršinskim tokom – BUHPTBUHPT su građevine kod kojih otpadna voda teče horizontalno od uljev-nog dijela prema izljevnom i pri tome se tečenje odvija ispod površine,unutar porozne ispune (supstrata). Samo tijelo BUHPT može se podijeliti u tri karakteristične zone (pro-matrano od uljevnog prema izljevnom dijelu) odgovarajuće debljine i ka-rakteristika supstrata (SLIKA 2–5): •  uljevni dio sa supstratom krupnije granulacije (krupnim šljunkom, kamenom) •  glavni središnji filtarski dio sa supstratom od šljunka •  izljevni drenažni dio sa supstratom krupnije granulacije (krupnim šljunkom, kamenom) Kod BUHPT prethodno izbistrena otpadna voda distribuira se unutaruljevnog dijela uređaja. Distribucijski cjevovod ugrađuje se plitko ispodpovršine uljevnog dijela uređaja, rjeđe na samu površinu, a najbolje umali humak iznad uljevnog dijela uređaja. Dotjecanje otpadne vode doBUHPT može biti kontinuirano i isprekidano, ovisno o terenskim prili-kama i mogućnostima konfiguriranja cjelokupnog uređaja. Neovisno onačinu dotjecanja, važno je osigurati ravnomjernu raspodjelu otpadnevode iz distribucijskih cijevi po čitavoj širini BUHPT, što je neophodnoza njegov uspješan rad. Istjecanje otpadne vode iz distribucijskih cijevi14
    • Slika 2–5:  SHEMATSKI PRIKAZ BUHPT (EPA, 1988) Procjedni (dovodni) kanal Močvarna vegetacija Porozni medij za raspršivanje Izljevna građevina dotoka Šljunak ili pijesak Zona korijenja Vodonepropusna membranaosigurano je kroz male otvore koji se buše na odgovarajućim razmacima.Nakon istjecanja otpadne vode iz distribucijskih cijevi, ona se prvo pro-cjeđuje kroz supstrat krupnije granulacije, čime se dodatno potpomažeravnomjerna distribucija vode po čitavoj širini uređaja. Tečenje se nastavlja kroz glavni središnji porozni dio tijela uređaja odšljunka. Horizontalno tečenje potpomognuto je malim uzdužnim padomdna uređaja. Središnji je dio najaktivniji u procesu pročišćavanja otpad-nih voda u BUHPT, stoga zauzima gotovo čitavo tijelo uređaja. Pročišćena se voda nakon procjeđivanja kroz središnji dio uređajaprikuplja u izljevnom drenažnom dijelu koji je ispunjen supstratom kru-pnije granulacije. Pri dnu izljevnog dijela ugrađuje se drenažni cjevovodpo cijeloj širini, koji drenira i prikuplja pročišćenu vodu. Na drenažni secjevovod pomoću oblikovnih T- komada spajaju izljevne cijevi koje izlazeizvan tijela uređaja i završavaju u kontrolnim oknima koja se ugrađuju uzsamo tijelo BUHPT. Visinom polaganja krajnjeg dijela izljevnog cjevovodaunutar kontrolnog okna kontrolira se razina vode unutar tijela BUHPT.Isplivavanje vode na površinu BUHPT smatra se nepoželjnim te ga je po-trebno izbjeći pod svaku cijenu. Pročišćena voda iz kontrolnog okna istječe prema konačnom recipi-jentu. Hibridni biljni uređaji (HBU) sustavi su koje karakteriziraju dva iliviše serijski povezanih bazena s različitim tipovima biljnih uređaja. Kom-binacijom različitih tipova biljnih uređaja koriste se prednosti svakog odprimijenjenih tipova te se ostvaruje veća učinkovitost pročišćavanja ot-padnih voda, osobito pri uklanjanju dušika te patogenih mikroorganiza-ma (bakterija i virusa). 15
    • BUVPT su se zbog održanja aerobnih uvjeta pokazali pouzdanima upostizanju potpune nitrifikacije te se kod HBU najčešće primjenjuju kaoprvi u nizu (na početku sustava). Zbog stalne potopljenosti kod BUHPT većim dijelom vladaju anae-robni uvjeti (bez prisustva kisika), dok se aerobni uvjeti javljaju djelomič-no uz samo korijenje močvarne vegetacije kroz koje je osiguran prijenoskisika. Anaerobni uvjeti omogućuju odvijanje procesa denitrifikacije, akoje tomu prethodila nitrifikacija. S obzirom da je za proces denitrifikacijepotreban izvor nitrata, BUHPT se u sklopu HBU najčešće ugrađuju nakonBUVPT. Kod HBU česta je i kombinacija BUSV i BUPT. U tom su slučaju BUSVposljednji u nizu i preuzimaju funkciju završnog poliranja pročišćenevode. Različitim oblikovanjem i dimenzioniranjem HBU, moguće je kreiratisustave sa znatno većim stupnjem uklanjanja otpadne tvari, čak i za pri-mjenu BU u osjetljivim područjima. Primjena HBU također omogućavaizgradnju sustava iz kojih nema otjecanja. Slika 2–6:  HIBRIDNI BILJNI UREĐAJI (VAN DEUN ET AL., 2012) BUHPT BUVPT BUSV BUHPT Stabilizacijska bara16
    • 2.3  MOČVARNA VEGETACIJAVažnu ulogu u radu svih tipova BU, posebno BUPT, ima močvarna vege-tacija. Dio tijela BUPT prekriven je biljkama čije stabljike i korijenje rastukroz supstrat, a dio stabljike s listovima raste iznad površine. Biljke koje se najčešće sade i siju u sklopu močvarnih sustava za pro-čišćavanje otpadnih voda su trska (lat. Phragmites australis), rogoz (lat.Typha latifolia), uspravni ježinac (lat. Sparganium erectum), obični oblić (lat.Scirpus lacustris), žuta perunika (lat. Iris pseudacorus), šaš (lat. Carex sp.),blještac (lat. Phalaris arundinacea) i dr. Glavne su karakteristike navedenogabilja njihova široka rasprostranjenost i prilagođenost različitim uvjetima,uključujući i relativno niske temperature (ispod 0°C). Preporučuje se oda-bir autohtone močvarne vegetacije. Uloga je močvarne vegetacije višestruka: •  sustav korijenja sa stabljikom povećava površinu raspoloživu za razvoj mikroorganizama, •  struktura biljaka je takva da je omogućen prijenos kisika preko listova i stabljike do korijenja, odnosno, vrši se prijenos kisika u zonu korijenja, •  vegetacija na sebe veže i dio otpadnih tvari iz otpadne vode (dušik i fosfor), pridonoseći visokoj učinkovitosti pročišćavanja otpadnih voda, •  stabljike se pod utjecajem vjetra njišu i na taj način rahle supstrat održavajući hidrauličku provodljivost. Time se ujedno sprječava mogućnost začepljenja tijela ispune, a dodatno se osigurava i prije- nos kisika unutar ispune otapanjem iz atmosfere, •  uginula vegetacija osigurava hranjivo za rast i razvoj mikroorgani- zama koji sudjeluju u pročišćavanju otpadne vode, •  tijekom zimskih mjeseci močvarna vegetacija djeluje kao toplinski izolator koji sprječava značajnije sniženje temperature vode unu- tar ispune i njezino smrzavanje, što se pozitivno odražava na odvi- janje bioloških procesa razgradnje organske tvari, •  vegetacija pridonosi povećanju estetske vrijednosti biljnih uređaja. 17
    • 3 PLANIRANJE I PROJEKTIRANJE BILJNIH UREĐAJAPLANIRANJE I PROJEKTIRANJE BU najvažniji je i najzahtjevniji dio vezan uznjihovu primjenu. Da bi došlo do faze projektiranja BU, koja podrazumi-jeva njegovo oblikovanje i dimenzioniranje svakog pojedinog elementa,potrebno je prvo donijeti odluku o odabiru BU kao optimalnog tehnološ-kog rješenja za pročišćavanje otpadnih voda na konkretnoj lokaciji. Na-kon toga potrebno je pomno razmotriti i definirati sve faze daljnje pripre-me i izrade potrebne dokumentacije, prikupljanja potrebnih dozvola zagrađenje, samog građenja i kasnijeg pogona i održavanja BU. Nadalje, oblikovanju i dimenzioniranju biljnih uređaja prethodi oda-bir optimalnog koncepta sustava u cijelosti, što podrazumijeva odabir op-timalnog tipa biljnog uređaja (BUVPT, BUHPT) ili optimalne kombinacijerazličitih tipova kod hibridnih sustava. Navedeno zahtijeva provođenjepreliminarnih analiza, od kojih su temeljne opisane u Poglavlju 3.1. Početna faza analize vezana uz svaku potencijalnu primjenu biljnihuređaja obuhvaća razmatranje i definiranje potrebnog stupnja pročišća-vanja i tražene učinkovitosti pročišćavanja cjelovitog sustava, odnosnomaksimalnih dopuštenih vrijednosti koncentracija ključnih parametarakakvoće vode efluenta. Tražena kakvoća pročišćene vode u pravilu ovisio odredbama iz relevantne zakonske regulative te eventualnim dodatnimzahtjevima lokalne zajednice u skladu s odredbama iz relevantne prostor-no – planske dokumentacije. Nakon toga, već u početnim fazama analizeproblema potrebno je odlučiti koji je oblik biljnog uređaja prihvatljiviji– protočni, kod kojega se javlja efluent iz uređaja, ili neprotočni, kod koje-ga je količina efluenta jednaka nuli, odnosno cjelokupni se dotok otpad-ne vode zadržava u uređaju i gubi kroz evapotranspiraciju. Pri tomu su 19
    • terenske karakteristike (klima, topografija, tlo, geologija, hidrogeologija idr.) važni čimbenici vezani uz izgradnju protočnih BU, ali od presudnogznačaja za uspješno funkcioniranje neprotočnih BU. Različiti aspekti, koji mogu u potpunosti ili djelomično ograničiti pri-mjenu pojedinih tipova biljnih uređaja, trebaju biti pomno analizirani. Tuse prije svega ubrajaju ekonomski, institucionalni, politički, socio-kultu-ralni, klimatski, okolišni i mnogi drugi aspekti, među kojima se posebnoizdvaja raspoloživost slobodnog prostora za izgradnju BU. Imajući u vidu sve relevantne čimbenike, poželjno je provesti analizuisplativosti pojedinih varijantnih rješenja, a sve s ciljem odabira optimal-nog rješenja. Planiranjem izgradnje BU (Poglavlje 3.1) olakšava se odabir optimal-nog konceptualnog rješenja, a u Poglavlju 3.3 su opisani određeni aspektivezani uz oblikovanje i dimenzioniranje BU.3.1  PLANIRANJE IZGRADNJE BILJNOG UREĐAJA3.1.1  UvodProces planiranja izgradnje BU nije jednosmjeran. Dosadašnja iskustvapokazuju da proces planiranja rijetko završava provođenjem prvotno de-finiranog plana, već se često u pojedinim koracima njegovog provođenjajavljaju potrebe za revidiranjem, izmjenama i dopunama, čak i povratkuna korake koji su prethodno odrađeni. Učinkovita primjena biljnih uređaja ovisi o dosljednosti i kvalitetiprovođenja sljedećih stavki cjelovitog procesa planiranja:   1.  Uspostavi konsenzusa između dionika o potrebi i prihvatljivosti izgradnje BU te planiranja njegove izgradnje.   2.  Detaljnoj preliminarnoj analizi uz identifikaciju svih čimbenika koji mogu u bilo kojem obliku ograničiti primjenu BU na konkret- noj lokaciji te prepoznavanju mogućih problema vezanih uz sam proces planiranja, projektiranja, izgradnje i održavanja BU.   3.  Iznalaženju najprihvatljivijih načina rješavanja prethodno defini- ranih problema.   4.  Odabiru kriterija za oblikovanje i dimenzioniranje predmetnog BU.20
    •   5.  Odabiru optimalnog koncepta BU (jedan ili više serijski i/ili para- lelno povezanih bazena, tip BU, protočni ili neprotočni BU, i dr.).   6.  Oblikovanju i dimenzioniranju svih karakterističnih elemenata za odabrani koncept i tip BU primjenjujući pozitivna iskustva priku- pljena na postojećim BU i preuzeta iz objavljenih recentnih znan- stvenih istraživanja ili ustupljena od strane angažiranih konzulta- nata.   7.  Definiranju plana izgradnje BU, uz detaljan opis načina izvođenja pojedinih radova, osobito onih koji su se na temelju dosadašnjih iskustava pokazali kritičnima.   8.  Pripremi operativnog plana rada BU te definiranju plana i progra- ma njegovog održavanja.   9.  Definiranju programa praćenja rada BU.3.1.1.1  Konsenzus između dionika o potrebi i prihvatljivosti izgradnje biljnog uređaja te planiranja njegove izgradnjePotrebno je prvo definirati dionike: projektante, konzultante, krajnje ko-risnike, predstavnike lokalne uprave i samouprave, Hrvatskih voda, nad-ležnog komunalnog poduzeća te ostalih institucija ili agencija koje su di-rektno ili indirektno uključene u projekt pročišćavanja otpadnih voda nakonkretnoj lokaciji. Važno je usmeno preko javnih tribina, stručnih skupova i sl., ili putempubliciranih materijala (priručnika, brošura, promo-letaka) upoznati svedionike sa svim prednostima BU kao alternativnih postupaka pročišćava-nja otpadnih voda te ukazati na njihovu opću prihvatljivost u hrvatskojpraksi, ne samo s ekonomskog, već i s tehničko-tehnološkog, socijalnog iaspekta održivosti. Neovisno o tome koliko je kvalitetan plan izgradnje BU, do njegoverealizacije, odnosno izgradnje BU, neće doći ukoliko tijela koja sudjeluju udonošenju konačne odluke o implementaciji takvog tehnološkog rješenjane prepoznaju BU kao optimalno rješenje za pročišćavanje otpadnih vodana konkretnoj lokaciji. U početnoj je fazi procesa planiranja stoga neop-hodno razmotriti osobne stavove, potrebe i interes svih dionika uključe-nih u odabir BU kao optimalnog rješenja. Najučinkovitiji način dobivanjareprezentativnih informacija je odabrati nekoliko osoba iz svake grupedionika, koji u istima imaju različite pozicije. Zatim je poželjno izdvojitione koji posjeduju najviše informacija vezanih uz primjenu BU i spremni 21
    • su vlastito mišljenje javno iznijeti. Potrebno je također imati u vidu da jevećina izjava od strane dionika subjektivnog karaktera te pojedini podacimogu biti nepotpuni, stoga je izuzetno važno već u prvim fazama plani-ranja izgradnje BU u cjelokupni proces uključiti i kvalitetne konzultante,koji u bilo kojem trenutku mogu dati brz i kvalitetan odgovor na bilo kojiupit ili nedoumicu vezanu uz primjenu BU.3.1.1.1  Definiranje postojećeg stanja vezanog uz primjenu biljnih uređaja3.1.1.2.1  UvodDetaljno poznavanje postojećeg stanja iznimno je važno s aspekta prepo-znavanja realnih problema koji se mogu pojaviti vezano uz primjenu BUna konkretnoj lokaciji i definiranja načina njihovog rješavanja. U prvom koraku preporučuje se prikupljanje što većeg broja relevan-tnih informacija koje definiraju postojeće uvjete te ostalih relevantnihčimbenika i odnosa koji ih povezuju u cilju rješavanja problema odvodnjei pročišćavanja otpadnih voda na razmatranom području. Prikupljanje tehničkih informacija koje su neupotrebljive u prvim fa-zama odlučivanja i planiranja izgradnje BU često rezultira gubitkom vre-mena i novca.3.1.1.2.2  Politički i pravni okviriZa sve dionike koji sudjeluju u procesu planiranja izgradnje BU iznimnoje važno poznavati različite političke i pravne okvire već u prvim koraci-ma analize cjelokupne problematike odvodnje i pročišćavanja otpadnihvoda. Tu se prije svega podrazumijeva poznavanje političke strukture iadministrativnog sustava te načina na koji isti sudjeluju, ne samo u do-nošenju odluke o načinu odvodnje i pročišćavanja otpadnih voda, već i ukasnijem tijeku pripreme (otkupu zemljišta, projektiranju i dr.), građenja ikasnijeg održavanja sustava. Drugi je važan čimbenik vezan uz pravne okvire poznavanje zakon-ske regulative koja se odnosi na zahtijevani standard ispuštanja pročišće-nih voda te mjere zaštite okoliša i ljudskog zdravlja, koje je potrebno ade-kvatno primijeniti u svim fazama realizacije, od pripremnih faza izgradnjeuređaja, same izgradnje do njegovog konačnog korištenja.22
    • 3.1.1.2.3  Analiza lokalnih prilikaPoznavanje lokalnih prilika određenog područja iznimno je važno s as-pekta uspješnog rješavanja problema pročišćavanja otpadnih voda. Lo-kalne prilike najčešće definiraju ograničenja (okvir) unutar kojih je uopćemoguća primjena pojedinih tehnoloških rješenja pročišćavanja, ili, u slu-čaju primjene BU, koji je tip uopće moguće primijeniti na promatranompodručju. Svi dionici koji sudjeluju u procesu planiranja trebali bi raspolagatikvalitetnom bazom podataka o relevantnim lokalnim prilikama kako bibili u mogućnosti procijeniti mogućnost i opravdanost primjene BU, doni-jeti odluku o optimalnom tipu BU te razmotriti eventualne probleme kojise mogu pojaviti u bilo kojoj od faza realizacije (izgradnje BU i njegovogkorištenja). Pod relevantnim lokalnim prilikama podrazumijevaju se sljedeće: •  TERENSKE KARAKTERISTIKE •  Podrazumijevaju poznavanje topografije, klime, geologije, hidro- geologije, osjetljivosti područja i dr.. Svi navedeni faktori također su važni i pri oblikovanju i dimenzioniranju BU. •  STANDARD I KULTURA ŽIVLJENJA •  Ukazuju na mogućnost i volju lokalnog stanovništva za plaćanjem određenog tehnološkog rješenja pročišćavanja otpadnih voda. Ta- kođer, ukazuju i na stupanj prihvaćenosti BU od strane lokalnog stanovništva. Važan je segment i mogućnost zapošljavanja visoko obrazovanog stručnog kadra na planiranom uređaju, ukoliko bi se razmišljalo o primjeni sofisticiranog tehnološkog rješenja s većim udjelom elektrostrojarske opreme. Naime, biljni uređaji funkcio- niraju na principu “crne kutije”, sadržavaju neznatan udio elek- trostrojarske opreme (eventualno manju crpnu stanicu) i iznimno su jednostavni u pogonu i održavanju, te je kod njih dostatno ho- norarno zapošljavanje osoblja srednje stručne spreme na održava- nju, što pridonosi smanjenju ukupnih troškova poslovanja. Podaci vezani uz zdravstvene prilike mogu ukazivati na eventualne pro- bleme koji su u postojećem stanju prisutni u području odvodnje i pročišćavanja te na nužnost njihovog uspješnog rješavanja. 23
    • •  POSTOJEĆE STANJE IZGRAĐENOSTI I UPRAVLJANJA SUSTAVOM ODVODNJE OTPADNIH VODA •  Sustavi javne odvodnje oborinskih i sanitarnih otpadnih voda te pružanje različitih komunalnih usluga, kojima je cilj zaštita ljud- skog zdravlja i okoliša, u nadležnosti su javnih komunalnih po- duzeća koja se nalaze u vlasništvu jedinica lokalne uprave i sa- mouprave. Ta su poduzeća odgovorna za upravljanje izgrađenim sustavima, odnosno za njihovo adekvatno održavanje. Pri odabiru optimalnog sustava odvodnje i pročišćavanja otpadnih voda kori- sno je znati kojim se sve djelatnostima nadležno komunalno podu- zeće bavi, kako je organizirano, koja je tehnička jedinica odgovor- na za obavljanje pojedinih vrsta komunalnih usluga, raspoloživost ljudskih i financijskih resursa, tehničku opremljenost i dr. Korisno je raspolagati podacima o postojećem stanju izgrađenosti sustava javne odvodnje te načinu konačnog zbrinjavanja otpadnih voda.3.1.1.2.4  Postojeći planovi odvodnje i pročišćavanja otpadnih vodaPojedine jedinice lokalne uprave i samouprave raspolažu gotovim i usvo-jenim planovima odvodnje otpadnih voda, koji uključuju i prethodanodabir tehnološkog rješenja pročišćavanja, uz često neargumentirano fa-voriziranje konvencionalnih rješenja. Izmjene i dopune postojećih plano-va vremenski su i financijski zahtjevne te se Investitori često opiru njiho-vim promjenama. Pri donošenju novog plana, u sklopu kojega se planira izgradnja BU,svakako je korisno uzeti u obzir razmatranja iz postojeće tehničke doku-mentacije.3.1.1.2.5  Raspoloživost slobodnog prostora za izgradnju biljnih uređajaIzgradnja BU zahtijeva znatno više slobodnog prostora u odnosu na kon-vencionalna tehnološka rješenja pročišćavanja otpadnih voda, stoga jekorisno već u početnim fazama planiranja izgradnje BU sagledati raspo-loživost slobodnog prostora na predviđenoj lokaciji za izgradnju uređaja.Pri tome treba razmotriti je li predviđena parcela za izgradnju uređajadovoljno velika za izgradnju BU odgovarajućeg kapaciteta, te ako nije,ispitati je li okolno zemljište pogodno za eventualan otkup (primjerice,šumsko je područje teško prenamijeniti za izgradnju uređaja) i jesu li vla-snici okolnog zemljišta voljni prodati zemljište.24
    • Također se predlaže ispitati mogućnost promjene lokacije za izgrad-nju uređaja u odnosu na prvotno odabranu i planiranu u prostorno –planskoj dokumentaciji. Pri analizi potencijalne lokacije za izgradnju BU potrebno je voditiračuna o brojnim faktorima koji u određenoj mjeri mogu ograničiti ispla-tivost i ekološku opravdanost primjene. Tu se prije svega podrazumijevapristup lokaciji uređaja, mogućnost širenja neugodnih mirisa (isključivokod BUSV) te mogućnosti konačne dispozicije pročišćene vode. U nastav-ku se ističu kriteriji prema kojima je važno vrjednovati potencijalne loka-cije za izgradnju BU: •  povezivanje uređaja na sustav javne odvodnje (poželjno je osigurati što kraći dovodni cjevovod od najnizvodnijeg priključenog korisnika do lokacije uređaja za pročišćavanje), •  mjerodavna količina otpadnih voda, •  udaljenost lokacije uređaja od priključka na sustav javne opskrbe električnom energijom, •  pristup lokaciji uređaja, •  udaljenost lokacije uređaja od centra naselja, •  struktura i tekstura tla na lokaciji uređaja, •  blizina površinskog vodnog sustava, kao potencijalnog prijemnika pročišćenih voda, •  osjetljivost potencijalnog prijemnika pročišćenih voda, •  imovinsko-pravni odnosi na lokaciji uređaja, kao i na prostoru predviđenom za pristupni put i dr.3.1.1.2.6  Procjena hidrauličkog opterećenja sustavaOsnova je provođenja procjene hidrauličkog opterećenja sustava defini-ranje specifičnog dotoka otpadnih voda (qspec = l / stanovnik · d) na uređajza pročišćavanje i kretanja broja priključenih stanovnika unutar razma-tranog planskog razdoblja. Vrijednost specifičnog dotoka otpadnih vodačesto se definira u odnosu na poznate podatke o potrošnji vode, ukolikosu raspoloživi. Međutim, s obzirom da se svaki uređaj za pročišćavanjeotpadnih voda dimenzionira za odabrano ili propisano konačno planskorazdoblje (20 do 30 godina), potrebno je razmotriti brojne čimbenike kojimogu utjecati na povećanje ili smanjenje qspec. Kao primjer navodi se oče-kivano povećanje cijene vode u budućnosti, što će zasigurno rezultirati 25
    • smanjenjem potrošnje vode, a time i dotoka otpadnih voda. Isto tako, teh-nološki razvoj uređaja koji troše vodu (perilica rublja, perilica suđa, vodo-kotlića i dr.) usmjeren je prema ostvarenju što veće uštede vode. Pogrešnom praksom smatra se preuzimanje podataka o veličini doto-ka otpadnih voda iz projektne dokumentacije sustava odvodnje. Naime,brojni su slučajevi kod kojih je u prethodno izrađenoj dokumentaciji oda-brana neracionalno visoka vrijednost qspec, a time i mjerodavnog dotokaotpadne vode na uređaj. U slučaju kada je na uređaj predviđeno tlačnodotjecanje pomoću crpne stanice, kao sastavnog dijela sustava odvodnje,mjerodavni dotok otpadne vode na uređaj jednak je kapacitetu crpnestanice. Poželjnom praksom ocjenjuje se ispitivanje krajnjih korisnika onjihovom dosadašnjem, ali i planiranom načinu korištenja vode. Pri tomese preporučuje odabrati statistički reprezentativan uzorak kućanstava teprovesti anketno ispitivanje. Pri procjeni hidrauličkog opterećenja, uz definiranje qspec, iznimno jevažno sagledati i procijeniti kretanje broja priključenih stanovnika unu-tar razmatranog planskog razdoblja. Potrebno je detaljnije sagledati po-stojeća kretanja broja stanovnika na konkretnom području, te analiziratičimbenike koji utječu na daljnji porast ili smanjenje broja stanovnika. Uzdefiniranje mjerodavnog broja stanovnika, važan je element i progno-za priključenosti stanovništva na izgrađeni sustav odvodnje. S obziromda je primjena BU prvenstveno vezana uz ruralna naselja, pogrešnomse drži pretpostavka 100%-tne priključenosti stanovnika na sustav javneodvodnje. Dosadašnja iskustava u radu brojnih BU ukazuju na problematikuvezanu uz njihovu predimenzioniranost, osobito u područjima s toplomljetnom klimom i intenzivnom evapotranspiracijom. U slučaju predimen-zioniranosti BU i dužeg vremena zadržavanja vode od potrebnog, što jeprvenstveno posljedica pogrešne procjene hidrauličkog opterećenja, BUtijekom ljetnih mjeseci može presušiti, što rezultira odumiranjem močvar-ne vegetacije i dugoročnim smanjenjem učinkovitosti rada uređaja. Mo-gućnost nadoknađivanja vlage podzemnom vodom ne preporučuje se.Razlog je tome moguća promjena režima tečenja podzemnih voda. Preliminarna procjena hidrauličkog opterećenja sustava može tako-đer biti od presudne važnosti pri odabiru optimalnog koncepta i tipa BU,a u određenim okolnostima može čak rezultirati i eliminacijom BU kaooptimalnog tehnološkog rješenja pročišćavanja. Kao rezime dosadašnjih razmatranja, procjena hidrauličkog optereće-nja podrazumijeva prikupljanje i definiranje sljedećih parametara:26
    • •  prikupljanje i obradu meteoroloških podataka (oborine, broj sušnih dana, evapotranspiracija i dr.), •  definiranje mjerodavnog broja stanovnika za konačno plansko razdoblje, uz procjenu kretanja broja stanovnika za svakih 5 do 10 godina od sadašnjeg trenutka do kraja planskog razdoblja, •  definiranje potrebnog kapaciteta BU (ekvivalent stanovnika – ES) •  definiranje srednjeg3 dnevnog dotoka sanitarnih otpadnih voda na uređaj (Qsr,dn – m /d, m /h), 3 •  definiranje tuđih voda (m3/d, m3/h, l/s), •  maksimalni satni dotok otpadnih voda na uređaj (qmax,h –m3/h, l/s), •  minimalni satni dotok otpadnih voda na uređaj (qmin,h –m3/h, l/s).3.1.1.2.7  Procjena opterećenja sustava otpadnom tvariPoznavanje pojedinih pokazatelja kakvoće otpadnih voda preduvjet jeza kvalitetan odabir konceptualnog rješenja te pravilno oblikovanje i di-menzioniranje BU, stoga je analiza ili procjena kakvoće otpadne vode kojadotječe na planirani BU iznimno važan element u postupku planiranja irealizacije izgradnje BU. Ukoliko je sustav odvodnje već izgrađen, poželjnom praksom smatrase uzorkovanje otpadne vode na krajnjem dijelu sustava te analiza osnov-nih parametara kakvoće vode. Pri tome se preporučuje mjerenje vrijedno-sti sljedećih parametara: •  temperature otpadne vode (°C), •  pH vrijednosti (–), •  električne provodljivosti (µS/cm), •  ukupne raspršene tvari (mg/l), •  taloživih krutina (mg/l), •  BPK5 (mg/l), •  KPK (mg/l), •  amonijaka – NH4 (mg/l), •  ukupnog dušika – TN (mg/l), •  ukupnog fosfora – TP (mg/l). 27
    • Dodatno se preporučuje analizirati i sljedeće parametre, osobito akosu na sustav priključeni gospodarski subjekti (industrijsko postrojenje, re-storani, hoteli, sale za svadbu i dr.): •  ulja i masti, •  teške metale (kadmij, krom, olovo, živa, cink i dr.), •  ostale metale (aluminij, bakar, željezo i dr.), •  ostale parametre (nitriti, nitrati, sulfidi, sulfati i dr.). Ukoliko se sustav odvodnje planira graditi paralelno s uređajem zapročišćavanje, tada je potrebno izvršiti procjenu kakvoće otpadne vode.Procjena kakvoće vode sanitarnih otpadnih voda iz kućanstava vrši se natemelju karakterističnih jediničnih vrijednosti koncentracija pojedinihpokazatelja izraženih po ES. Potrebno je također voditi računa o specifič-nostima konkretnog sustava u smislu eventualnog priključenja na sustavrazličitih gospodarskih te javnih i uslužnih djelatnosti (od manjeg obrtnič-kog poduzetništva do manjih industrijskih postrojenja, restorana, hotela,sala za svadbu, škola i dr.). Procjenu kakvoće otpadne vode potrebno jeizvršiti za svaku od potencijalnih gospodarskih djelatnosti koju se planirapovezati na zajednički sustav odvodnje. Pri procjeni opterećenja planiranog biljnog uređaja otpadnom tvarineophodno je definirati sljedeće karakteristike sirove otpadne vode: •  maseni dotok organske tvari (kg BPK5/d, kg KPK/d) – pri tome je poželjno razdvojiti udio opterećenja od stanovništva i gospodar- skih djelatnosti, •  koncentraciju organske tvari (mg BPK5/l, mg KPK/l), •  maseni dotok raspršene tvari (kg TSS/d), •  koncentraciju raspršene tvari (mg TSS/l), Ovisno o osjetljivosti prijemnika i traženog stupnja pročišćavanja,prema potrebi treba definirati sljedeće karakteristike sirove otpadne vode: •  maseni dotok ukupnog dušika (kg TN/d), •  koncentraciju ukupnog dušika (mg TN/l), •  maseni dotok ukupnog fosfora (kg TP/d), •  koncentraciju ukupnog fosfora (mg TP/l).3.1.1.2.8  Ekonomski aspekt biljnih uređajaPri planiranju izgradnje biljnog uređaja, važno je realno sagledati očeki-vane troškove izgradnje, pogona i održavanja. Raspoloživa financijska28
    • sredstva za izgradnju uređaja za pročišćavanje, način financiranja izgrad-nje, ograničenja vezana uz rashode (raspoloživa financijska sredstva zapogon i održavanje uređaja) i brojni drugi ekonomski aspekti trebali bise neizostavno analizirati pri planiranju izgradnje BU. Ukupni troškoviizgradnje, pogona i održavanja mogu značajno varirati među pojedinimlokacijama, ovisno o dostupnosti pojedinih materijala, troškovima građe-nja, cijeni energije, uvjetima zaštite i dr. Ekonomske analize BU trebale bi uključivati sljedeće: •  troškove planiranja, projektiranja i ishođenja potrebnih dozvola, •  vrijednost zemljišta namijenjenog za izgradnju BU, •  troškove izgradnje BU (uključujući pripremne radove, zemljane radove, nabavu, dopremu i ugradnju vodonepropusne geomem- brane, supstrata, cijevnog materijala, izgradnju objekta predtre- tmana, nabavu, dopremu i sadnju močvarne vegetacije, mjere zaštite od erozije na pokosima nasipa tijekom i nakon izgradnje, uređenje okoliša uz postavljanje zaštitne ograde duž granice par- cele uređaja, uslugu nadzora za vrijeme izgradnje i dr.), •  troškove pogona i održavanja, •  troškove praćenja učinkovitosti rada uređaja (monitoring). Vezano uz troškove pogona i održavanja BU, ekonomske analize tre-bale bi uključivati sljedeće: •  potrošnju energije, vode i ostalih resursa, •  trošak osoblja koje radi na održavanju BU (redovno održavanje i hitne intervencije), •  troškove amortizacije za građevine i elektrostrojarsku opremu (najčešće se uzima kao postotna vrijednost od ukupne vrijednosti troškova izgradnje), •  troškove transporta i odlaganja otpadne tvari koja se generira na BU-u (ispražnjeni sadržaj iz septičkog tanka, pokošena močvarna vegetacija), •  troškove laboratorijskih analiza i dr. Relevantna zakonska regulativa te odredbe lokalne zajednice i nad-ležnog komunalnog poduzeća vezane uz naplatu usluge pročišćavanjaotpadnih voda također se trebaju uzeti u razmatranje. 29
    • 3.2  PODRUČJA PRIMJENE BILJNIH UREĐAJAVelika je prednost BU prilagodljivost različitim terenskim uvjetima. Ne-ovisno o toj konstataciji, u dosadašnjoj su se praksi određena područjapokazala iznimno pogodnima za razliku od nekih drugih. Tako se, naprimjer, područja koja su u prošlosti bila zamočvarena (trajno presušenamočvarna tla) ili pak područja uz prirodne močvare smatraju izuzetnopogodnima za izgradnju BU. Općenito se može izdvojiti nekoliko faktorakoji direktno mogu utjecati na ukupne troškove izgradnje, pogona i odr-žavanja te učinkovitost pročišćavanja. Preporučuje se izbjegavati smještajBU u depresije u terenu.TOPOGRAFSKE KARAKTERISTIKE. Izgradnji BU pogoduju ravni tereni bezizraženih vertikalnih lomova. BUSV se izvode s ravnim do blago nagnu-tim dnom, za razliku od BUHPT, gdje se dno izvodi pod nagibom od 0,5–1,0%. Iako se uslijed nepovoljne konfiguracije terena dopuštaju i većinagibi, obujam zemljanih radova direktno utječe na ukupne troškove iz-gradnje sustava. Kod BUVPT dno bazena izvodi se u horizontalnoj ravni-ni (bez nagiba). Preporučuje se izbjegavanje primjene BU na području spadom terena većim od 5,0%.TLO. Karakteristike tla nisu faktor koji direktno ograničava primjenu BU,niti utječe na rad BU i njegovu učinkovitost. U dosadašnjoj su se praksi BUpokazali jednako uspješnim i pouzdanim u radu kod tala s međuzrnatom,kao i pukotinskom poroznošću. Kod svakog BU potrebno je onemogućitiprocjeđivanje nepročišćene vode u tlo, stoga se tijelo (bazen) svih tipovaBU obvezno oblaže vodonepropusnim materijalom (geomembranom ilislabo propusnom glinom) odgovarajućih karakteristika (debljine i sastavaotpornog na otpadne tvari iz otpadne vode). Neovisno o strukturi i tek-sturi tla, predlažu se jednaki kriteriji osiguranja vodonepropusnosti BU. Međutim, u određenim okolnostima karakteristike tla (razina podze-mnih voda i sl.) mogu ograničiti isplativost BU u odnosu na potencijalnatehnološka rješenja. Isto tako, kod primjene BU sva je poplavna područjau pravilu potrebno izbjegavati. U suprotnome, zahtijeva se izgradnja za-štitnih građevina, čime se povećavaju ukupni troškovi izgradnje, pogonai održavanja.KLIMA. Dosadašnja je praksa pokazala da se BU mogu uspješno primjenji-vati i u hladnijim klimatskim uvjetima. Ipak, tamo gdje se očekuju relativ-no niske temperature treba biti oprezan, jer se uklanjanje otpadnih tvaritemelji uglavnom na biološkim postupcima pročišćavanja, čija dinamikaovisi o temperaturi vode. U slučaju da se uslijed niskih temperatura ne30
    • može ostvariti tražena učinkovitost, potrebno je predvidjeti duže vrijemezadržavanja vode u močvari tijekom zimskih mjeseci i izbjegavati košenjevegetacije u jesenskom periodu.3.3  OBLIKOVANJE I DIMENZIONIRANJE BILJNIH UREĐAJAU ovom poglavlju izdvajaju se najznačajniji aspekti vezani uz oblikovanjei dimenzioniranje BU, uz zasebnu analizu karakterističnih elemenata su-stava. Ovaj priručnik nije zamišljen kao definiranje jednoznačnih smjer-nica i tehničkih specifikacija kojih se neophodno pridržavati. Navedeniaspekti vezani uz oblikovanje i dimenzioniranje BU više su usmjereni naizbjegavanje pogrešaka koje se pojavljuju u praksi. Neovisno o konceptualnom oblikovanju biljnog uređaja, svaki se bilj-ni uređaj sastoji od najmanje dva karakteristična elementa: •  objekta predtretmana, •  tijela (bazena) biljnog uređaja. U nastavku će se zasebno razmotriti svaki od prethodno navedenihelemenata.3.3.1  Predtretman otpadnih voda3.3.1.1  OpćenitoPredtretman otpadnih voda ima funkciju prethodnog bistrenja sirove ot-padne vode, odnosno izdvajanja čestica raspršene tvari, ulja i masti, prijedotjecanja otpadne vode do BU. Drugim riječima, prije dotjecanja otpad-ne vode do BU potrebno je osigurati I. stupanj pročišćavanja. Ispuštanjesirove otpadne vode u BU, bez prethodnog tretmana, rezultiralo bi učesta-lim začepljenjem ispune i smanjenom učinkovitosti pročišćavanja. Učinkovit predtretman otpadnih voda jedan je od osnovnih predu-vjeta uspješnog funkcioniranja BU i postizanja zadovoljavajućeg stupnjapročišćavanja, uz minimalne napore vezane uz njegovo održavanje. BUPTje tip koji je osobito osjetljiv na učinkovitost predtretmana sirove otpad-ne vode. Naime, kod BUPT bazen je ispunjen poroznom ispunom (sup-stratom). Dosadašnja iskustva pokazuju da u slučajevima kod kojih nijeosiguran kvalitetan predtretman otpadne vode vrlo brzo dolazi do sma-njenja hidrauličke provodljivosti pa čak i do potpunog začepljenja ispune.Smanjenje hidrauličke provodljivosti rezultira stvaranjem novih obilaznihpravaca kojima voda protječe, smanjujući pri tome korisnu površinu ure-đaja. Često u tim slučajevima dolazi i do isplivavanja nepročišćene vode 31
    • na površinu terena što je neophodno izbjeći. Razmatrajući pojedine tipo-ve BUPT, može se istaknuti da su BUVPT još osjetljiviji na učinkovitostpredtretmana jer se radi o supstratima sitnije granulacije (pijesak). Postoje različita tehnička rješenja predretmana otpadnih voda, kojase u okviru svjetske prakse uspješno primjenjuju. U okviru primjene BUu funkciji pročišćavanja otpadnih voda iz ruralnih naselja (manjeg kapa-citeta), ističu se Imhofov taložnik i septički tank kao dva tehnička rješenjakoja se najčešće koriste i prostorno se smještaju uz sam BU. S obzirom dase kod BU općenito koristi neznatan udio elektrostrojarske opreme, tre-balo bi i kod predtretmana opremu izbjegavati, osim u slučajevima gdjepostoji potpuna opravdanost primjene takvih rješenja, odnosno, gdje nijemoguće ostvariti traženu učinkovitost predtretmana bez primjene elek-trostrojarske opreme. Isto tako, Imhofov taložnik drži se slabijim rješe-njem. U slučaju primjene tlačne kanalizacije (kod koje se kućni priključakizvodi sa septičkim tankom) ili gravitacijske kanalizacije malih profila ufunkciji odvodnje otpadnih voda do BU, nije potrebno osigurati dodatnipredtretman na BU (uz pretpostavku kvalitetnog održavanja i kontrolerada septičkih tankova kod kućnih priključaka), već se voda iz sustavaodvodnje tog tipa ulijeva direktno u BU. Svaki oblik predtretmana sirove otpadne vode uz visoki će stupanjuklanjanja raspršene tvari, čestica ulja i masti, osigurati i djelomično ukla-njanje ostalih otpadnih tvari (organske tvari, ukupnog fosfora i dušika).Učinkovitost uklanjanja pojedine otpadne tvari nije jednoznačno odre-đena odabirom tipa predtretmana i ovisi o brojnim faktorima. Primjerice,dužim vremenom zadržavanja otpadne vode u septičkom tanku, više ćese ukloniti organsko onečišćenje. Navedeno je također potrebno uzeti urazmatranje pri oblikovanju i dimenzioniranju BU.3.3.1.2  Septički tankSeptički tank preporučuje se izvesti kao zatvoren višekomorni spremnik(s dvije ili tri komore) u koji se iz sustava javne odvodnje ulijeva sirovaotpadna voda. Duljim zadržavanjem otpadne vode u septičkom tanku omogućavase taloženje krutih čestica (težih od vode) koje se kao mulj nakupljaju nadnu tanka. Istovremeno dolazi i do isplivavanja čestica lakših od vode(ulja i masti) koje se nakupljaju na površini. Time se osigurava značajnouklanjanje ukupne suspendirane tvari te čestica ulja i masti. Uz navedeno, u septičkom tanku odvijaju se i biološki procesi raz-gradnje organske tvari. Zbog nedostatka kisika u tanku odvijaju se anae-robni procesi razgradnje. Biološka aktivnost mikroorganizama izražena je32
    • po čitavoj dubini tanka, uključujući i pridneni sloj istaloženoga mulja. Kaoposljedica anaerobne razgradnje mulja na dnu tanka, njegova se količinasmanji i do četiri puta i on poprima crnu boju. Dodatno taloženje i pročišćavanje događa se u drugoj i trećoj komori,koje su povezane na način koji sprječava odnošenje isplivanog i istalože-nog materijala iz komore u komoru. S obzirom na neujednačeno dotjecanje otpadne vode, septički tanksluži i kao spremnik za ujednačavanje dotoka. Anaerobnom razgradnjom vrši se mineralizacija organske tvari u ot-padnoj vodi i ona se bistri. Izbistrena se voda dalje ulijeva u crpni bazen(crpno okno) iz kojega se najčešće pomoću crpke transportira dalje krozsustav u smjeru tijela BU. Učinkovitost pročišćavanja otpadne vode u septičkom tanku različitaje za pojedine pokazatelje kakvoće vode. Pravilnim oblikovanjem, dimen-zioniranjem i izvođenjem septičkog tanka mogu se postići sljedeće učin-kovitosti pročišćavanja: •  BPK5: 25–50%, •  TSS: 50–70%, •  TN: 10%, •  TP: 10%, •  ulja i masti: 70%.3.3.1.2.1  Oblikovanje Septički tank izvodi se kao višekomorni spremnik koji ima svoj uljev,otvor za povremeno pražnjenje (revizijski otvor), uronjene pregrade zazadržavanje mulja i kore, te otvore ili proreze. Izvedba septičkih tankovakao višekomornih objekata pokazala se u praksi potpuno opravdanom zaosiguranje učinkovitog rada i manjim naporima vezanim uz održavanje.Komore unutar tanka serijski su povezane na način da otpadna voda tečeiz uljevne prema izljevnoj komori. Sirova otpadna voda se u septički tank ulijeva u njegovu prvu ko-moru. Dotjecanje u tank može biti slobodno ili uronjeno. Preporučuje seuronjeno dotjecanje kod kojega se koristi oblikovni T-komad (SLIKA 3–1) kojije s donje strane uronjen u središnji sloj vode, a s gornje strane slobodanzbog lakšeg održavanja (u slučaju začepljenja lakše se čisti). 33
    • Uronjeno dotjecanje unutar središnjeg dijela vodnog stupca u prvojkomori septičkog tanka, kao i promjena smjera toka otpadne vode (naoblikovnom T-komadu), rezultira smanjenjem brzine dotjecanja i ne uz-burkava sadržaj prve komore tanka, koja je ujedno najviše opterećenaotpadnom tvari i s najintenzivnijim taloženjem. Isto tako, kako se sirovaotpadna voda ulijeva u tank u zoni bistrenja, kraći je put taloženja i ispli-vavanja čestica, čime se povećava učinkovitost septičkog tanka. Minimal-na veličina cijevnog profila kod oblikovnog T-komada je DN 150. Slika 3–1:  ULJEVNI DIO SEPTIČKOG TANKA Rezervni volumen Zona pjene Zona bistrenja Zona mulja Komore septičkog tanka međusobno su razdvojene pregradama. Pre-grade se obično izrađuju od istog materijala kao i sam septički tank: armi-ranog betona, poliestera, PEHD i dr.. Kroz pregrade je moguće ostvarenjetečenja iz jedne u drugu komoru na dva načina. Prvi je način uz izvedbuproreza na pregradama (SLIKA 3–2). Drugi je način postavljanje H-cijevneveze (SLIKA 3–3). Pri tome veličina cijevnog profila ne bi trebala biti manjaod DN 150. Cijevi su s donje strane uronjene u zonu bistrenja, dok su sgornje slobodne kako bi omogućile lakše održavanje (čišćenje). Prorezi iliH-cijevne veze uvijek se izvode u nasuprotnim uglovima poprečnih zido-va tanka kako bi se izbjeglo tečenje prečacem i produžila duljina taloženja.Sve pregrade unutar septičkog tanka s gornje strane trebaju biti otvorene,kako bi se duž cjelokupne površine tanka omogućilo strujanje zraka iznadpovršine vode, a samim time osiguralo adekvatno prozračivanje septičkogtanka.34
    • Slika 3–2:  URONJENA PREGRADA S PROREZIMA Izbistrena i djelomično pročišćena otpadna voda iz septičkog tankatransportira se do BU. Ovisno o terenskim prilikama i konceptu cjelo-kupnog uređaja za pročišćavanje, istjecanje iz septičkog tanka može bitigravitacijsko i tlačno. U potonjem slučaju, u posljednju komoru septičkogtanka ugrađuju se crpke pomoću kojih se otpadna voda tlači do BU. Uztom slučaju septički tank (osobito kod sustava većeg kapaciteta) može seoblikovati i s četiri komore, gdje je posljednja komora u funkciji crpnogbazena i u nju se ugrađuju crpke. Pri tome se kod povezivanja posljednjekomore s prethodnom preporučuje ostvarivanje veze pomoću oblikovnogT-komada (slično kao kod uljevnog dijela), što je prikazano na SLICI 3–4.Veličina cijevnog profila ne bi trebala biti manja od DN 150. Slika 3–3:  URONJENA PREGRADA Slika 3–4:  POVEZIVANJE POSLJEDNJE KO- S H-CIJEVNIM PRELJEVOM MORE (CRPNOG BAZENA) S PRET- IZMEĐU DVIJE KOMORE HODNOM (VAN DEUN ET AL., 2010) 35
    • 3.3.1.2.2  DimenzioniranjeIspravno dimenzioniran septički tank jamstvo je njegova uspješnog funk-cioniranja. Drugim riječima, tank mora osigurati određenu učinkovitostpročišćavanja, odnosno istjecanje izbistrene vode, oslobođene krutih i pli-vajućih čestica i dijela organskog opterećenja. U septičkom tanku moraju se osigurati dovoljno male brzine kretanjavode kako bi taloženje bilo što učinkovitije, a istaložene čestice se nećeispirati iz tanka. Zbog toga se septički tank dimenzionira u odnosu namjerodavni dotok koji čini srednji dnevni dotok otpadnih voda iz kućan-stava i privrede – Qsr,dn, uvećan za tuđe vode i vrijeme zadržavanja ot-padne vode u tanku. Potrebni korisni volumen tanka (dio kojega zatvarapovršina vodnog lica u tanku sa zidovima i dnom tanka) proračunava sepomoću sljedećeg izraza: Vpotr (m3) = [Qsr,dn,stan (m3/d) + Qsr, dn, privreda (m3/d) + Qtuđe (m3/d)] · t (d) Neovisno o veličini utvrđenoj pomoću navedenog izraza, korisni vo-lumen tanka ne bi smio biti manji od 0,3 m3/ES. Prema nekim autorima,idealna veličina septičkog tanka iznosi 0,6 m3/ES. Kod manjih sustava (narazini jednog ili više povezanih kućanstava) minimalni korisni volumentanka iznosi 3,0 m3. Ukupni volumen tanka proračunava se na način da se prethodnoizračunatom korisnom volumenu dodaje 15–30% slobodnog prostora, kojiomogućava adekvatno prozračivanje tanka, a ujedno kao rezervni volu-men služi i za ujednačavanje dotoka. Duže vrijeme zadržavanja otpadne vode u tanku rezultira boljimučinkom pročišćavanja, ali zahtijeva veći volumen što znači povećanuukupnu investiciju. Potrebno je stoga pronaći optimalan odnos izmeđuučinkovitosti pročišćavanja i troškova izvedbe. Septički se tank obično di-menzionira za vrijeme zadržavanja 2–4 dana. Vrijeme zadržavanja od 2dana preporučuje se uzeti kao mjerodavno kod uređaja većeg kapaciteta(nekoliko stotina ekvivalent stanovnika), dok je odabir vremena zadrža-vanja od 4 dana karakterističan za manje sustave. Kod septičkih tankova s većim brojem komora pogrešno je dimenzi-onirati sve komore jednakih volumena. Isto tako, ne postoji jedinstvenaformula za dimenzioniranje komora, koja je primjenjiva za sve potenci-jalne oblike. Na temelju dosadašnjih iskustava u radu dvokomornih sep-tičkih tankova, optimalnim se pokazao odabir volumena prve (uljevne)komore u iznosu 75% od prethodno proračunatog i usvojenog ukupnog36
    • volumena septičkog tanka. Kod trokomornih septičkih tankova volumenprve komore odabire se unutar raspona 50–60% od ukupnog volumenaseptičkog tanka, a preostale dvije komore su jednakih kapaciteta, 20–25%od ukupnog volumena septičkog tanka. U pogledu definiranja dubine vode u septičkom tanku, minimalnapotrebna dubina, neovisno o veličini tanka, iznosi 1,5 m. Također, ne pre-poručuju se dubine veće od 3,0 m. Odabir optimalne dubine vode u tankuovisi o brojnim faktorima, među kojima se ističu ukupni kapacitet tanka(što je veći tank, poželjne su veće dubine vode), terenske prilike (geološkii hidrogeološki uvjeti) i dr. Dimenzioniranje septičkog tanka uključuje i definiranje njegove du-žine i širine. Kako bi se osigurao što duži put vode kroz septički tank,a samim time i veća učinkovitost izdvajanja otpadne tvari, septički tankoblikuje se kao izdužena građevina. Pri tome je dužina tanka višestrukoveća u odnosu na širinu. Optimalni odnos dužine i širine je 3:1. Uz utvrđivanje dimenzija septičkog tanka, kojima će se osigurati tra-žena učinkovitost, dimenzioniranje podrazumijeva i izradu statičkog pro-računa kojemu je cilj utvrđivanje potrebne debljine armiranobetonskogdna, vanjskih zidova, unutrašnjih pregrada, pokrovne ploče, zidova revi-zijskih okana i dr. S obzirom da se septički tankovi izvode kao podzemnegrađevine veće dubine, za potrebe izrade statičkog proračuna potrebno jena mikrolokaciji provesti geomehaničke istražne radove. Često se u praksitijekom izvođenja dubljih podzemnih građevina i njihovog korištenja po-javljuju problemi s visokom razinom podzemnih voda i uzgonom. Septič-ki je tank specifična građevina koja je u normalnim pogonskim uvjetimavećim dijelom ispunjena vodom (70–85% ispunjenosti) i sile uzgona kojedjeluju na dno septičkog tanka su male. Međutim, za potrebe redovnogodržavanja, septički tank povremeno se prazni (Poglavlje 3.3.1.2.3). U slu-čaju pražnjenja septičkog tanka pri pojavi visoke razine podzemnih voda,sile uzgona mogu narušiti stabilnost građevine, stoga se pri izradi statič-kog proračuna (osobito u slučaju izgradnje septičkih tankova na područjusa sezonski visokim razinama podzemnih voda) kao mjerodavan scenarijuzima razina podzemnih voda u razini s površinom terena.3.3.1.2.3  Pražnjenje septičkog tankaUslijed taloženja i isplivavanja s vremenom se povećavaju količine muljai pjene, stoga je potrebno povremeno prazniti tank. Vremenski period iz-među dvaju pražnjenja ovisi o kapacitetu tanka, odnosno broju priključe-nih stanovnika. Vremenski interval pražnjenja tanka treba biti u granica-ma prihvatljivosti, što znači da je potrebno naći optimalan odnos između 37
    • funkcionalnosti (vremena potrebnog za truljenje mulja) i ekonomičnosti(učestalosti pražnjenja tanka). Naime, septički tankovi u kojima bi se ot-padna voda pročišćavala do netruljivosti bili bi neekonomični jer zahti-jevaju relativno duga vremena zadržavanja vode. Učestala pražnjenjaseptičkih tankova imala bi za posljedicu povećanje troškova održavanja.Ovisnost vremenskih intervala pražnjenja o broju priključenih stanovni-ka i kapacitetu tanka prikazana je u TABLICI 3–1. Tablica 3–1:  VREMENSKI INTERVAL PRAŽNJENJA SEPTIČKOG TANKA (VAN DEUN ET AL., 2006) Prosječna veličina kućanstava (broj stanovnika po kućanstvu) 1 2 3 4 5 6 7 8 9+ Veličina septičkog Vremenski period između dva pražnjenja septičkog tanka (godina) tanka (l) 2.000 5,8 2,6 1,5 1,0 0,7 0,4 0,3 0,2 0,1 3.000 9,1 4,2 2,6 1,8 1,3 1,0 0,7 0,6 0,4 3.500 11,0 5,2 3,3 2,3 1,7 1,3 1,0 0,8 0,7 4.000 12,4 5,9 3,7 2,6 2,0 1,5 1,2 1,0 0,8 4.700 15,6 7,5 4,8 3,4 2,6 2,0 1,7 1,4 1,2 5.500 18,9 9,1 5,9 4,2 3,3 2,6 2,1 1,8 1,5 6.500 22,1 10,7 6,9 5,0 3,9 3,1 2,6 2,2 1,9 7.500 25,4 12,4 8,1 5,9 4,5 3,7 3,1 2,6 2,2 8.500 28,6 14,0 9,1 6,7 5,2 4,2 3,5 3,0 2,9 9.500 31,9 15,6 10,2 7,5 5,9 4,8 4,0 3,5 3,038
    • 3.3.2  Biljni uređaj3.3.2.1  OpćenitoSmjernice za oblikovanje i dimenzioniranje BU razvijaju se dugi niz godi-na. Iako su razvoju prethodila brojna laboratorijska i terenska ispitivanja,do danas nisu usvojene jedinstvene smjernice za dimenzioniranje. Poje-dine zemlje svijeta usvojile su različite smjernice za određivanje pojedinihparametara, odnosno oblikovanja i dimenzioniranja pojedinih elemenataBU (Vymazal et al., 2008). Razvoj novih smjernica vezanih za oblikovanjei dimenzioniranje, kojima se usavršava njihov rad s ciljem postizanja većeučinkovitosti i veće pouzdanosti u radu, traje i danas. Oblikovanje i dimenzioniranje BU prije svega ovisi o odabiru tipaBU. Za svaki tip (BUSV, BUVPT, BUHPT, HBU) u praksi se koriste različitesmjernice za oblikovanje i dimenzioniranje. Isto tako, smjernice za oblikovanje i dimenzioniranje pojedinih tipovaBU nisu jednoznačne. Pod tim se naglašava prisutnost brojnih utjecajnihčimbenika koje je potrebno sagledati i vrjednovati te u odnosu na njihizabrati odgovarajuće smjernice koje su se u dosadašnjoj praksi pokazalepouzdanima. Primjerice, razlikuju se smjernice kod dimenzioniranja BU uhladnijim i toplijim klimatskim predjelima. Također su različite smjerniceza dimenzioniranje BU kod kojih se želi ostvariti II. ili III. stupanj čišćenja.Smjernice za dimenzioniranje BU mogu se razlikovati i u odnosu na ka-kvoću sirove otpadne vode. Analizirajući dosadašnju praksu, uočava se potencijalni problem kojiproizlazi iz bojazni projektanata da poddimenzioniraju tijelo BU te su če-sto predimenzionirani u odnosu na realne potrebe (Kadlec and Wallace,2009). Nepotrebnim povećanjem površine BU povećavaju se negativniučinci smrzavanja vode u uređaju tijekom zimskog perioda, a evapotran-spiracija i gubitak vode u uređaju tijekom ljetnog perioda. Izgradnja BU-HPT s prevelikim omjerom duljine i širine povećava hidrauličko optere-ćenje i opterećenje otpadnom tvari poprečnog presjeka, što može dovestido začepljenja supstrata. Povećanjem dubine tijela BU, uz istu veličinupovršine, povećava se vrijeme zadržavanja vode u uređaju koje, zbogdjelovanja evapotranspiracije, može rezultirati gubitkom vode u uređaju,odumiranjem vegetacije i smanjenim učinkom pročišćavanja. Veliki broj različitih smjernica za dimenzioniranje BU sažet je u broj-nim radovima: Cooper (2005), Vymazal et al. (2008), Kadlec and Wallace(2009) i dr. Često su smjernice definirane u pojednostavljenom obliku kao“jednostavna pravila” (eng. “rule of thumb”). Često se događa da projektan-ti u nedostatku znanja ili volje za provođenjem detaljnijih analiza odabiru 39
    • upravo ta jednostavna pravila pri dimenzioniranju uređaja nevodeći pritome računa o utjecaju različitih faktora i primjerenosti tih pravila na kon-kretnom slučaju. Primjerice, Brix i Johansen (2004) kod utvrđivanja po-trebne površine BUVPT definirali su jednostavno pravilo prema kojem sepovršina uređaja A (m2), računa kao trostruki umnožak broja ekvivalentstanovnika s isključivim ciljem postizanja 95%-tnog uklanjanja BPK5 i tokod primjene BUVPT u umjerenom klimatskom pojasu. Prema njemač-kim smjernicama (DWA, 2006) potrebna površina BUVPT izračuna se iz: A (m2) = 4 · ES (ekvivalent stanovnik),neovisno o utjecajnim čimbenicima. Važno je imati u vidu činjenicu da subrojna jednostavna pravila definirana na temelju prikupljenih iskustavau radu postojećih BU, za koja su karakteristične odgovarajuće klimatskeprilike i za koje je tražena odgovarajuća kakvoća pročišćene vode. Stogase projektantima savjetuje velika doza opreza pri korištenju jednostavnihpravila za dimenzioniranje BU. Uz jednostavna pravila, pri dimenzioniranju BUHPT koriste se i odre-đeni empirijski izrazi (jednadžbe). Njihovom korištenju treba pristupitivrlo oprezno jer nisu svi izrazi u jednakoj mjeri primjenjivi u svim uvjeti-ma primjene BUHPT i ne moraju odgovarati specifičnostima primjene nakonkretnoj lokaciji. Jedan je od najčešće korištenih izraza jednadžba pr-vog reda za klipno tečenje (eng. “first-order plug-flow model”), prema Kad-lec i Knight (1996). Osobito se preporučuje oprez pri odabiru konstantepovršinske reakcije jer vrijednost iste u značajnoj mjeri utječe na potrebnuveličinu površine BUHPT te postoji veliki rizik od predimenzioniranja ilipoddimenzioniranja. S obzirom da temperatura vode utječe na dinami-ku bioloških procesa razgradnje, vrijednost konstante površinske reakcijeovisna je o temperaturi vode. Također je dokazano da vrijednost konstan-te površinske reakcije raste s porastom hidrauličkog opterećenja te opte-rećenja otpadnom tvari. U ovom priručniku neće se izdvajati ni jedno jednostavno pravilo zadimenzioniranje BU, jer primjerenost njihove primjene ovisi o brojnimčimbenicima (klimi, kakvoći sirove otpadne vode, kakvoći pročišćenevode, tipu prijemnika, osjetljivosti područja i dr.). Isto tako, neće se izdvo-jiti ni jedan izraz (jednadžba), jer se u njima pojavljuju parametri u oblikukonstanti, koeficijenata i eksponenata čije vrijednosti ovise o klimatskimprilikama (temperatura i dr.), ulaznom opterećenju i dr. Sve utjecajne čimbenike potrebno je uzeti u razmatranje i u odnosu nanjih projektirati BU. Ovaj priručnik sadrži opće smjernice kojih se poželj-no pridržavati kao preporuku autora, neovisno o utjecajnim čimbenicima.40
    • Oblikovanju i dimenzioniranju BU prethodi odabir optimalnog tipaBU (BUSV, BUVPT, BUHPT, HBU). Nakon odabira tipa BU, slijedi njegovooblikovanje i dimenzioniranje. U prvoj fazi projektiranja BU potrebno je imati u vidu kakvoću siroveotpadne vode te zahtijevani stupanj pročišćavanja i nastojanje za postiza-njem odgovarajuće kakvoće pročišćene vode (efluenta). Ukoliko postojiinteres za ponovnim korištenjem efluenta, potrebno je definirati za kojunamjenu će se efluent koristiti, dinamiku korištenja efluenta (tijekom ci-jele godine ili samo pojedinih godišnjih razdoblja i dr.). Navedeni faktoriveć u početku mogu ograničiti primjenu pojedinih tipova BU ili moguukazivati na prednosti pojedinih tipova. Važnim segmentom smatra se i raspoloživost slobodnog prostora zaizgradnju BU. Vezano uz terenske prilike koje mogu ograničiti isplativosti opravdanost primjene pojedinih tipova BU izdvaja se konfiguracija tere-na (horizontalno položena parcela ili pod nagibom) i mogućnost povezi-vanja na distribucijski sustav električne energije. Pojedine konfiguracije BU (npr. hibridni sustavi) s većim udjelomelektrostrojarske opreme mogu zahtijevati nešto veću stručnost u pogle-du kontrole rada i održavanja sustava. Pri tome se preporučuje savjetovatis investitorom i pravnim tijelom koje će upravljati izgrađenim BU, vezanouz željeni način rada i održavanje. Osnovu projektiranja svakog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda,pa tako i BU predstavlja definiranje potrebnog kapaciteta. Pri tome je odiznimne važnosti izvršiti procjenu broja priključenih korisnika i dinamikenjihovog priključivanja unutar odabranog projektnog razdoblja. Pri definiranju hidrauličkog opterećenja važno je predvidjeti i dina-miku dotoka otpadne vode na uređaj. Primjerice, kod BUVPT je važnoosigurati isprekidano dotjecanje otpadne vode i stoga je s ciljem optimal-nog dimenzioniranja distribucijske mreže, uključujući i pripadne elek-trostrojarske opreme, važno poznavati i dinamiku dotoka otpadne vode.Uz definiranje koncentracija ulaznog opterećenja, potrebno je definirati imasene dotoke za ključne pokazatelje kakvoće vode (BPK5, KPK, ukupnidušik, ukupni fosfor) ili neke druge pokazatelje koji se žele ukloniti. Pridefiniranju ulaznog opterećenja otpadnom tvari, važno je imati u vidui učinkovitost uklanjanja pojedinih parametara u sklopu predtretmana(septički tank). Nakon definiranja ulaznih opterećenja, preporučuje se pregled lite-rature, odnosno istraživanje rezultata recentnih znanstvenih i stručnihistraživanja na BU koji su približno jednako opterećeni otpadnom tvari ikoji su izgrađeni u istim klimatskim prilikama. 41
    • Poželjnim se smatra oblikovanje i dimenzioniranje BU koji će u pogo-nu imati minimalne energetske zahtjeve, ako je moguće, bez elektrostro-jarske opreme i potrebe za izvorom električne energije. Potrebno je raspolagati meteorološkim podacima s najbliže postaje uodnosu na lokaciju planiranog uređaja. Podaci o vjetru (smjer i jačina),temperaturi, oborinama, važni su parametri pri odabiru debljine supstra-ta, oblikovanja i dimenzioniranja distribucijskih elemenata i izljevnog di-jela, prostornog smještaja uređaja s ciljem sprječavanja širenja neugodnihmirisa prema zoni stanovanja i dr.. Kod sustava većeg kapaciteta (nekoliko stotina ES) preporučuje seizbjegavati izgradnju BU s jednim bazenom velike površine. U tom se slu-čaju preporučuje izvođenje većeg broja manjih bazena koji će biti pove-zani serijski ili paralelno. Povećanjem površine bazena BU, povećava sesloženost njegove izgradnje, pogona i održavanja. Međutim, u pojedinimslučajevima terenske prilike mogu ograničiti mogućnost izvedbe većegbroja manjih bazena. Ograničavajući faktor mogu biti i karakteristike ot-padnih voda (hidrauličko opterećenje – veličina i dinamika dotjecanja).Također, kod izvedbe BU s većim brojem paralelno povezanih bazena,znatno je složeniji sustav raspodjele i distribucije dotoka otpadne vode.Potrebno je osigurati ravnomjernu raspodjelu dotoka u svaki bazen BU,što zahtijeva konstantno provođenje kvalitetnije kontrole rada i održava-nja BU. Namjera je pojedinih investitora imati što jednostavniji uređaj,vezano za njegov pogon i održavanje. Ukoliko se BU oblikuje s više serijski ili paralelno povezanih bazena,potrebno je voditi računa da se između pojedinih bazena ostvari dovoljnoslobodnog prostora za neometan pristup zaposlenicima svim dijelovimauređaja, a vezano uz uzorkovanje, redovito održavanje svih dijelova ure-đaja ili eventualno uklanjanje kvarova. Iako su s aspekta pogona i održavanja BU iznimno jednostavna teh-nološka rješenja pročišćavanja otpadnih voda, njihovo oblikovanje i di-menzioniranje iznimno je zahtjevno i potreban je visok stupanj stručnosti(teoretske i praktične) da bi se izradio kvalitetan projekt. U suprotnome,velik je rizik da BU neće funkcionirati na željen način. Dosadašnja je prak-sa pokazala da izgrađeni BU, koji su projektirani od strane projektanatabez iskustva, često u početku izgledaju divno i postižu odgovarajuće re-zultate. Međutim, nakon nekog vremena (već u prvih nekoliko godina)počinju se sve intenzivnije javljati problemi (začepljenje ispune, ispliva-vanja nepročišćene vode na površinu terena, odumiranje močvarne ve-getacije, širenje neugodnih mirisa i dr.), što u konačnici rezultira manjimučinkom pročišćavanja od onog koji je zahtijevan. Takvom praksom širise negativna slika o primjeni BU među dionicima i navodi na pogrešnezaključke da BU treba izbjegavati.42
    • Također, pogrešan je dojam da bi BU trebao projektirati isključivostručni kadar iz područja građevinarstva. U odnosu na složenost brojnihfizikalnih, bioloških i kemijskih procesa koji sudjeluju u procesu pročišća-vanja otpadne vode unutar tijela BU, uz istovremenu interakciju močvar-ne vegetacije i nastojanja za što boljim estetskim uklapanjem u okoliš, prioblikovanju i dimenzioniranju BU preporučuje se multidisciplinaran pri-stup, koji bi povezao veći broj stručnjaka iz različitih područja (građevi-narstva, kemijskog inženjerstva i tehnologije, biologije, uređenja okoliša).3.3.2.2  Oblikovanje i dimenzioniranje BUHPTBUHPT se može podijeliti u tri karakteristične zone – uljevni dio, središnjifiltarski dio i izljevni dio (SLIKA 3–5). Sve tri zone zajedno čine tijelo BUHPT. Oblikovanje i dimenzioniranje tijela BUHPT prije svega podrazumi-jeva definiranje njegove površine te njegovih dimenzija – duljine, širine,dubine, uzdužnog pada dna. Prethodno je u Poglavlju 3.3.2.1 istaknuto dautvrđivanje veličine površine nije jednostavan i jednoznačan proces, već se Slika 3–5:  SHEMATSKI PRIKAZ BUHPT S KARAKTERISTIČNIM ELEMENTIMA (VAN DEUN ET AL., 2012) Središnji Uljevni dio Vegetacija filtarski dio Izljevni dio (šljunčana ispuna) Kontrolno izljevno okno Vodonepropusna geomembrana Odzračna cijev Drenažna cijev Revizijski otvor Distribucijski cjevovod Izljevni cjevovod 43
    • zahtijeva dobro poznavanje svih utjecajnih čimbenika i dobro poznavanjeproblematike vezane uz biljne uređaje. Također, preporučuje se pregledrecentnih znanstvenih i stručnih istraživanja. Često je i utvrđivanje potreb-ne površine BUHPT iteracijski proces gdje se početno odabrana veličinapovršine povećava ili smanjuje u odnosu na kasniji tijek dimenzioniranja(utvrđivanja potrebne duljine, širine i dubine uređaja. U svakom slučaju,nakon utvrđivanja veličine površine, slijedi odabir dužine i širine BUHPT. Odnos dužine i širine (L/B) može se kretati unutar raspona 1:3 do 5:1.Korektnost odabranog odnosa L/B može se provjeriti korištenjem Darcye-ve jednadžbe, koja definira maksimalno dopušteno hidrauličko optereće-nje za koje je omogućena normalna protočnost kroz poroznu ispunu i kodkojega ne dolazi do isplivavanja vode na površinu terena. Minimalna dužina BUHPT, neovisno o njegovom kapacitetu, iznosi6,0 m. Maksimalna dopuštena širina nije propisana, ali nalazi se u funkcijihidrauličkog opterećenja i uvjeta ravnomjerne distribucije vode po čitavojširini BUHPT. Potrebna dubina vode kod BUHPT, uvjetovana je različitim faktorima,među kojima najveći utjecaj ima dubina prodiranja korijenja odabrane ve-getacije. Tako se, primjerice, kod primjene određenih vrsta močvarne ve-getacije, poput trske s mjerodavnom dubinom prodiranja korijenja većomod 0,6 m, odabiru dubine u rasponu (0,6–0,9 m). Minimalne dubine BU-HPT koje se koriste u praksi iznose 0,3 m i svojstvene su vegetaciji plitkograsta korijenja poput rogoza i dr. Definiranje potrebne dubine močvarepočinje od njezinog uljevnog dijela. Naime, dubina BUHPT je promje-njiva veličina, s obzirom da se BUHPT izvodi s uzdužnim padom dna oduljeva prema izljevu. Uzdužni pad dna BUHPT najčešće se odabire unutar raspona 0,5–1,0%. Vrijeme zadržavanja vode u BUHPT također je važan faktor kojiutječe na ispravnost rada cijelog sustava i postizanje tražene učinkovito-sti pročišćavanja. Optimalno vrijeme zadržavanja vode u BUHPT ovisi obrojnim faktorima, ali najčešće se kreće unutar raspona od 4 do 5 dana.Uljevni (distribucijski) dioOblikovanje i dimenzioniranje uljevnog dijela u sklopu kojega se pret-hodno izbistrena otpadna voda distribuira u tijelo BUHPT, podrazumi-jeva odabir profila distribucijske cijevi, broja otvora kroz koje se otpadnavoda izljeva u tijelo BUHPT, veličine otvora (perforacija) i međusobnograzmaka otvora. Važan je faktor pri oblikovanju i dimenzioniranju uljev-nog dijela i način dotjecanja otpadne vode nakon predtretmana – tlačnoili gravitacijsko.44
    • Slika 3–6:  OBLIKOVANJE ULJEVNOG (DISTRIBUCIJSKOG) DIJELA KOD BUHPT TLOCRT PRESJEK Distribucijski cjevovod Kamena ispuna Šljunak Svi navedeni parametri definiraju se u sklopu hidrauličkog proračunana način da se prije svega osigura ravnomjerna raspodjela dotoka otpad-ne vode po čitavoj širini BUHPT. Distribucijski se cjevovod preporučujepoložiti horizontalno, iako je moguće i njegovo polaganje s uzdužnim pa-dom prema krajevima. Distribucijski cjevovod polaže se u površinski dio uljevnog dijela. Va­žno je pri oblikovanju distribucijskog cjevovoda voditi računa i o ugradnjirevizijskih otvora. Revizijski otvori postavljaju se na odgovarajućim raz-macima na način da se kroz njih omogući pristup distribucijskom cjevo-vodu i njegovo adekvatno održavanje. S obzirom da otpadna voda nakonpredtretmana nije u potpunosti oslobođena suspendirane tvari, mogućeje povremeno začepljenje pojedinih otvora na distribucijskom cjevovodu,što rezultira nejednolikom raspodjelom dotoka po čitavoj širini BUHPT.Sve je otvore na distribucijskom cjevovodu potrebno konstantno održa-vati slobodnima, te izbjeći njihovo dugotrajno začepljenje. Nepoželjnimse također smatra i taloženje suspendirane tvari u distribucijskom cjevo-vodu, stoga je preko revizijskih otvora omogućen jednostavan pristup ičišćenje distribucijskog cjevovoda. Veličina profila revizijskih otvora najčešće je jednaka profilu distribu-cijskog cjevovoda na koji se priključuju. Revizijski otvori s gornje se stranezatvaraju kapama. Uz distribucijski cjevovod s revizijskim otvorima uljevni dio karak-terizira porozna ispuna od krupnog šljunka ili kamena. Dužina uljevnogdijela s ispunom krupnije granulacije ovisi o ukupnoj veličini (prije svega 45
    • dužini) BUHPT. Što je BUHPT veći, odabire se veća duljina uljevnog dije-la. Minimalna duljina uljevnog dijela iznosi 1,0 m. Distribucijski cjevovodi preporučuju se nasipati u sloju od minimalno20 cm iznad tjemena cijevi. Slika 3–7:  DODATNI ELEMENTI ULJEVNOG (DISTRIBUCIJSKOG) DIJELA KOD BUHPT (VAN DEUN ET AL., 2012) Revizijski otvor Distribucijski cjevovod Distribucijski cjevovod Revizijski otvor46
    • Izljevni (drenažni) dioOblikovanje i dimenzioniranje izljevnog dijela u sklopu kojega se proči-šćena voda drenira i odvodi iz tijela BUHPT, podrazumijeva odabir profiladrenažnih i izljevnih cijevi te cijevi za prozračivanje. Potrebno je takođerdimenzionirati i kontrolno izljevno okno. Drenažne cijevi polažu se pri dnu izljevnog dijela BUHPT, i to hori-zontalno, bez uzdužnih padova. Minimalna veličina profila drenažnih iizljevnih cijevi je DN 100. Važno je pri oblikovanju izljevnog dijela voditi računa i o ugradnji ci-jevi za prozračivanje, koje se ugrađuju na drenažni cjevovod. Uloga cijeviza prozračivanje je da se kroz njih osigura dodatno prozračivanje ispune.Cijevi za prozračivanje obvezno se ugrađuju u produžetku drenažne cije-vi s njezina oba kraja, a prema potrebi ugrađuju se i duž drenažne cijevi(okomito na njih i uz pokos nasipa do iznad površine) na odgovarajućimrazmacima, ovisno o ukupnoj dužini drenažne cijevi. Cijevi za prozrači-vanje izvode se od jednakog profila kao i drenažna cijev na koju se pri-ključuju. Cijevi za prozračivanje s gornje se strane zatvaraju perforiranimkapama. Na drenažni cjevovod, koji se polaže po čitavoj širini dna BUHPT,spaja se izljevni cjevovod koji pročišćenu vodu odvodi iz tijela BUHPTdo kontrolnog izljevnog okna. Kod BUHPT veće širine, moguće je na dre-nažni cjevovod spojiti veći broj izljevnih cijevi, pri čemu se preporučujeda svaki izljevni cjevovod bude priključen na vlastito kontrolno izljevnookno. Kod BUHPT potrebno je osigurati potpunu kontrolu razine vode unu-tar bazena BU. Time se osigurava zadržavanje razine vode ispod površineterena, a moguće je i prilagođavati razinu vode u uređaju u odnosu naklimatske prilike i dr., a sve s ciljem postizanja maksimalne učinkovitostiuređaja. Kontrola razine vode u BUHPT omogućava se posebnim obliko-vanjem izljevnog dijela uređaja. Pri tome se izljevna cijev iz bazena BUprodužuje do kontrolnog okna i u oknu se na izljevni cjevovod ugrađujeluk (koljeno) pod kutom od 90°. Na luk se dalje nastavlja cijevni elementodgovarajuće visine. Rotiranjem završne cijevi oko luka omogućava sekontrola razine vode u BU. Moguća su još dva rješenja izljevnog dijela. Naluk se umjesto jednog dužeg cijevnog komada može povezati više kraćihcijevnih elemenata koji se na naglavak povezuju jedan na drugi. Skida-njem i ugradnjom pojedinih cijevnih elemenata mijenja se visina izljevai time kontrolira razina vode u BU. Drugo je rješenje ugradnja fleksibilneplastične cijevi na luk na koju će se s gornje (izljevne) strane omotati lanacpreko kojega će se i bez ulaska radnog osoblja u kontrolno okno moći po-dešavati visina izljeva. 47
    • Slika 3–8:  IZLJEVNI DIO BUHPT Razina vode u uređaju kontrolira se promjenom visine izljevnog cjevovoda Razina vode Kontrolno izljevno okno Drenažna cijev Izljevna cijev Uz drenažne, izljevne i cijevi za prozračivanje, izljevni dio BUHPT ka-rakterizira porozna ispuna od krupnog šljunka ili kamena. Dužina izljev-nog dijela s ispunom krupnije granulacije ovisi o ukupnoj veličini (prijesvega dužini) BUHPT. Što je BUHPT veći, odabire se veća duljina izljev-nog dijela. Minimalna duljina izljevnog iznosi 0,5 m kod manjih uređaja i1,0 m kod većih uređaja.48
    • Slika 3–9:  DODATNI ELEMENTI IZLJEVNOG (DRENAŽNOG) DIJELA KOD BUHPT (VAN DEUN ET AL., 2012) Cijev za prozračivanje Porozna ispuna krupnije granulacije Drenažna cijev Izljevna cijev Perforirana kapa na cijevi za Cijev za prozračivanje prozračivanje Drenažna cijev Izljevna cijev Kontrolno izljevno okno3.3.2.3  Oblikovanje i dimenzioniranje BUVPTBUVPT se sastoji od tri karakteristična sloja – površinskog sloja sa sup-stratom krupnije granulacije (krupnim šljunkom ili kamenom), središnjegfiltarskog sloja sa supstratom sitnije granulacije (pijeskom) i pridnenogdrenažnog sloja sa supstratom krupnije granulacije (krupnim šljunkomili kamenom), što je prikazano na SLICI 3–10. Sva tri sloja zajedno čine tijeloBUVPT. Oblikovanje i dimenzioniranje tijela BUVPT prije svega podrazumi-jeva definiranje njegove površine te njegovih dimenzija – duljine, širinei dubine. Potrebna površina BUVPT se u skladu s dosadašnjom praksomkreće unutar raspona od 3 do 5 m2/ES. Međutim, u određenim okolnosti-ma prihvatljivije su veličine površine BUVPT koje se nalaze izvan pret-hodno istaknutih granica. Pri definiranju potrebne površine BUVPT va­žno je voditi računa i o vrijednosti površinskog hidrauličkog opterećenja.Minimalna dopuštena vrijednost površinskog hidrauličkog opterećenja 49
    • Slika 3–10:  SHEMATSKI PRIKAZ BUHPT S KARAKTERISTIČNIM ELEMENTIMA   (VAN DEUN ET AL., 2012) Središnji filtarski Distribucijski cjevovod Vegetacija sloj od pijeska Revizijski otvor Površinski distribucijski sloj s ispunom krupnije granuilacije Kontrolno izljevno okno Septički tank Vodopropusni geotekstil Pridneni drenažni sloj s ispunom krupnije granulacije Vodonepropusna Crpno okno geomembrana Cijev za prozračivanje Drenažna cijeviznosi 25 l/m2 · d. Maksimalna dopuštena vrijednost površinskog hidrau-ličkog opterećenja iznosi 60 l/m2 · d. Ove vrijednosti odnose se isključivona pročišćavanje sanitarnih otpadnih voda. Površina BUVPT može se izvesti kao kvadratna ili pravokutna. Odabiroptimalnog odnosa dužine i širine (L/B) ovisi prvenstveno o načinu pola-ganja distribucijskih cijevi, a sve s ciljem osiguranja ravnomjerne raspo-djele dotoka po čitavoj površini BUVPT. Nakon što se utvrdi potrebna površina BUVPT, slijedi definiranje du-bine uređaja i to na način da se za svaki od tri karakteristična sloja definira Slika 3–11:  RASPORED I DEBLJINA SLOJEVA KOD BUVPT Vegetacija Distribucijski cjevovod Površinski distribucijski sloj od šljunka – 20 cm Središnji filtarski sloj od pijeska – 80 cm Drenažna cijev Pridneni drenažni sloj od šljunka – 20 cm50
    • odgovarajuća dubina. Minimalna debljina središnjeg filtarskog sloja (pje-ščane ispune) BUVPT iznosi 60 cm. U većini slučajeva optimalna je dubinapješčane ispune 80 cm. Površinski (distribucijski) sloj koji se izvodi od kru-pnog šljunka ili kamena dubine je 20–30 cm. Pridneni (drenažni) sloj naj-češće se izvodi od istog supstrata i iste debljine kao i površinski sloj. Prematome, minimalna potrebna dubina BUVPT iznosi 1,0 m (0,2 + 0,6 + 0,2 m).Najčešće se BUVPT izvode prema SLICI 3–11. Bočne stranice tijela BUVPT potrebno je izvesti pod nagibom koji bitrebao biti veći od 1:1. Preporuka je da nagib bude unutar raspona 2:1 do5:1. BUVPT se najčešće izvode s horizontalnim dnom, ali moguća je iizvedba dna pod manjim nagibom. U odnosu na BUHPT, vrijeme zadržavanja vode u BUVPT nije rele-vantan faktor pri dimenzioniranju uređaja. Naime, BUVPT djeluje kaoprokapnik (procjedno tijelo) i vrijeme zadržavanja vode ovisi isključivo ohidrauličkoj provodljivosti supstrata i dubini uređaja. Pridneni drenažni sloj (šljunak) se s površinske strane oblaže tkanimgeotekstilom (filterska tkanina) s veličinom pora 180–360 µm. Uloga je ge-otekstila sprječavanje ispiranja pješčane ispune iz središnjeg sloja.Uljevni (distribucijski) dioOblikovanje i dimenzioniranje uljevnog dijela, u sklopu kojega se pret-hodno izbistrena otpadna voda distribuira u tijelo BUVPT, podrazumijeva: •  odabir profila distribucijskih cijevi, •  određivanje načina polaganja (rasporeda) distribucijskih cijevi u prostoru, •  određivanje broja otvora kroz koje se iz distribucijskih cjevovoda otpadna voda izljeva u površinskom dijelu BUVPT, •  određivanje veličine otvora (perforacija) na distribucijskim cijevi- ma, •  određivanje međusobnog razmaka otvora, •  određivanje mjerodavnog kapaciteta crpne stanice s pripadnim tlačnim cjevovodom, kojim se otpadna voda dovodi do BUVTP . Pri tome je važno definirati broj ciklusa u kojima otpadna voda dotječe do BUVPT, mjerodavni protok po ciklusu te vrijeme traja- nja jednog ciklusa dotjecanja. 51
    • Slika 3–12:  OBLIKOVANJE ULJEVNOG (DISTRIBUCIJSKOG) DIJELA (VAN DEUN ET AL., 2012) Distribucijski Cijev za cjevovodi prozračivanje Cijevi za prozračivanje Crpna stanica s pripadnim tlačnim sustavom Revizijski otvor Distribucijski cjevovodi Cijev za prozračivanje Sve prethodno izdvojeno definira se u sklopu hidrauličkog proraču-na na način da se prvenstveno osigura ravnomjerna raspodjela dotokaotpadne vode po čitavoj površini BUVPT. Naime, svaki od prethodno iz-dvojenih elemenata utječe na raspodjelu dotoka otpadne vode duž distri-bucijskih cijevi. U odnosu na BUHPT, kod kojih je moguće primijeniti tlačno ili gra-vitacijsko dotjecanje otpadne vode do tijela uređaja, kod BUVPT se zbogpotrebe za isprekidanim dotokom otpadne vode preporučuje primijenitiisključivo tlačno dotjecanje, uz interpolaciju manjih crpnih stanica nakonpredtretmana ili kao njegov sastavni dio. Distribucijske cjevovode preporučuje se položiti horizontalno, iako jemoguće i polaganje s uzdužnim padom.52
    • Distribucijski cjevovod polaže se u površinski sloj sa supstratom kru-pnije granulacije. Preporuka je da se distribucijske cijevi polože ispod po-vršine, unutar samog površinskog sloja. Važno je pri oblikovanju distribu-cijskog sustava voditi računa i o ugradnji revizijskih otvora. Revizijski seotvori najčešće postavljaju u produžetku distribucijskih cijevi (kod manjihsustava), uz dodatne revizijske otvore duž distribucijskih cijevi (kod ve-ćih sustava). Kroz revizijske otvore omogućen je pristup distribucijskimcijevima i njegovo adekvatno održavanje. Navedeno podrazumijeva po-vremeno čišćenje unutrašnjosti distribucijskih cijevi te na taj način spr-ječavanje začepljenja otvora, odnosno sprječavanje pojave nejednolikeraspodjele dotoka otpadne vode po površini BUVPT. Sve otvore na distri-bucijskim cijevima potrebno je neprestano održavati slobodnima te izbjećipojavu njihovog dugotrajnog začepljenja. Nepoželjnim se također smatrai taloženje suspendirane tvari u distribucijskim cijevima. Veličina profila revizijskih otvora najčešće je jednaka kao i kod distri-bucijskih cijevi na koje se priključuju. Revizijski otvori s gornje se stranezatvaraju kapama. Kapacitet crpki kojima se otpadna voda nakon predtretmana potisku-je do BUVPT definira se u odnosu na potrebnu veličinu protoka i ma-nometarsku visinu dizanja, kojima će se ostvariti ravnomjerna raspodjeladotoka po površini BUVPT. Količina vode koja istječe iz distribucijskog su-stava uvjetovana je veličinom istjecanja na svakom otvoru distribucijskogcjevovoda, koja je u funkciji raspoloživog tlaka unutar distribucijskog su-stava. S druge strane, tlak unutar distribucijskog sustava ovisi o njegovomvisinskom položaju te o gubitcima koji se javljaju unutar tlačnog i distri-bucijskog sustava (od crpne stanice do svakog pojedinog otvora). Prematome, potrebna veličina protoka ovisi o mjerodavnoj količini istjecanja naotvoru distribucijskog cjevovoda (uz pojavu odgovarajućeg tlaka). Kod BUVPT iznimno je važno osigurati isprekidano dotjecanje ot-padne vode. Navedeno također utječe na definiranje kapaciteta crpki ipripadnog tlačnog i distribucijskog sustava. Pri tome se preporučuje daučestalost dotjecanja bude unutar raspona od 2 do 4 puta u danu. Pre-poruka je također da volumen vode koji se potiskuje u jednom ciklusubude minimalno tri puta veći od volumena tlačnih i distribucijskih cijevi(kod uređaja veličine do 15 ES), odnosno minimalno pet puta veći od vo-lumena tlačnih i distribucijskih cijevi (kod uređaja veličine veće od 15 ES).Preporučeno vrijeme trajanja rada crpki u jednom ciklusu iznosi 5 do 15minuta, ovisno o veličini površine BUVPT. 53
    • Izljevni (drenažni) dioOblikovanje i dimenzioniranje izljevnog dijela, u sklopu kojega se proči-šćena voda drenira i odvodi iz tijela BUVPT, podrazumijeva definiranjerasporeda drenažnih cijevi u prostoru (utvrđivanje broja paralelno po-loženih drenažnih cijevi i njihovog međusobnog razmaka), zatim odabirprofila drenažnih i izljevnih cijevi te cijevi za prozračivanje. Potrebno jetakođer dimenzionirati i kontrolno izljevno okno. Slika 3–13:  IZLJEVNI DIO BUVPT (VAN DEUN ET AL., 2006) Kontrolno okno Drenažne plastične cijevi Drenažne cijevi polažu se pri dnu izljevnog dijela BUVPT (unutarpridnenog sloja s ispunom krupnije granulacije) i to horizontalno, bez uz-dužnih padova. Minimalna je veličina profila drenažnih i izljevnih cijeviDN 80. Važno je pri oblikovanju izljevnog dijela voditi računa i o ugradnjicijevi za prozračivanje, koje se ugrađuju na drenažni cjevovod (SLIKA 3–14).Uloga je cijevi za prozračivanje da se kroz njih osigura dodatno prozrači-vanje svih slojeva ispune. Cijevi za prozračivanje obvezno se ugrađuju uprodužetku drenažne cijevi s njezina uzvodnog kraja (kod manjih susta-va), a prema potrebi se ugrađuju i duž drenažne cijevi, na odgovarajućimrazmacima i ovisno o ukupnoj dužini drenažne cijevi (kod većih susta-va). Cijevi za prozračivanje izvode se s veličinom profila jednakom kao idrenažna cijev na koju se priključuju. Cijevi za prozračivanje s gornje sestrane zatvaraju perforiranim kapama (SLIKA 3–14). Na drenažne cjevovode, koji pokrivaju čitavu površinu BUVPT, pove-zuju se izljevni cjevovodi koji pročišćenu vodu odvode iz tijela BUVPT dokontrolnog izljevnog okna. Kod BUVPT veće površine moguće je na dre-nažne cjevovode spojiti veći broj izljevnih cijevi, pri čemu se preporučuje dasvaki izljevni cjevovod bude priključen na vlastito kontrolno izljevno okno.54
    • Kontrolno izljevno okno oblikuje se na sličan način kao i kod BUHPT.U kontrolnom se oknu, uz specifično oblikovanje izljevnog dijela, omo-gućava potpuna kontrola razine vode unutar tijela BUVPT. Time je omo-gućeno prilagođavanje razine vode u uređaju prema realnim potrebama.Primjerice, u početnim fazama rada sustava, za vrijeme prilagodbe i rastamočvarne vegetacije, potrebno je razinu vode držati visokom, te s vre-menom spuštati da bi se u normalnim pogonskim uvjetima razina vodeu BUVPT održavala u razini pridnenog drenažnog sloja. Kontrola razinevode u BUVPT omogućava se posebnim oblikovanjem izljevnog dijelauređaja. Pri tome se izljevna cijev iz bazena BU produžuje do kontrolnogokna i u oknu se na izljevni cjevovod ugrađuje luk pod kutom od 90°(SLIKA 3–13). Na luk se dalje nastavlja cijevni element odgovarajuće visine.Rotiranjem završne cijevi oko luka omogućava se kontrola razine vode uBUVPT. Moguća su još dva rješenja izljevnog dijela, što je prethodno opi-sano u Poglavlju 3.3.2.2. Uz drenažne, izljevne i cijevi za prozračivanje, izljevni dio BUVPTkarakterizira porozna ispuna od krupnog šljunka ili kamena minimalnedebljine 20 cm. Površinski dio drenažnog sloja s ispunom krupnije granu-lacije oblaže se vodopropusnim geotekstilom (filterskom tkaninom). Slika 3–14:  DODATNI ELEMENTI IZLJEVNOG (DRENAŽNOG) DIJELA KOD BUVPT   (VAN DEUN ET AL., 2012) Izljevne cijevi Drenažne cijevi Cijevi za prozračivanje Perforirana kapa na odzračnoj cijevi 55
    • Odabir supstrataOdabir supstrata kao porozne ispune kroz koju se procjeđuje otpadnavoda jedan je od ključnih elemenata pri projektiranju BUPT, neovisnoo tome radi li se o BUHPT ili BUVPT. Supstrat čini samo tijelo BUPT iima izuzetno važnu ulogu u procesu pročišćavanja otpadnih voda, kao iu osiguranju povoljnih pogonskih karakteristika sustava i njegovog du-gog vijeka trajanja, stoga se odabiru supstrata pridaje posebna važnost priprojektiranju BUPT. Do danas su razvijene brojne smjernice za odabir supstrata, među ko-jima se ističu sljedeće literaturne reference (TVA, 1993.; ATV, 1998.; IWA,2000.; USEPA, 2000.; Cooper, 2005.; ÖNORM, 2005.; Brix and Johansen,2004.; Wallace and Knight, 2006.; Vymazal, 2008., Kadlec and Wallace,2009.; Van Deun and Van Dyk; 2012. i dr.). Odabir optimalne granulacije supstrata ovisi o brojnim utjecajnimfaktorima. Pri tome se ističu kakvoća otpadne vode, tip predtretmana injegova učinkovitost, klimatske karakteristike, zahtijevana učinkovitostpročišćavanja i dr.. Prema tome, odabir optimalne granulacije supstratanije jednostavan postupak i zahtijeva visok stupanj stručnosti i iskustva uradu BU. Pri odabiru supstrata preporučuje se pregled literature, odnosnoistraživanje rezultata recentnih znanstvenih i stručnih istraživanja na bilj-nim uređajima koji su približno jednako opterećeni otpadnom tvari i kojisu izgrađeni u istim klimatskim prilikama. U nastavku izdvojit će se opće smjernice vezane za odabir supstratakod BUPT, koje na temelju dosadašnjeg iskustva i pregleda raspoloživeliterature proizlaze kao preporuka autora. Supstrat je potrebno odabrati uz uvjet njegove lake dostupnosti (bli-zina lokacije uređaja koji se planira izgraditi) i niske nabavne cijene. Uukupnim troškovima izgradnje BUPT, supstrat sudjeluje s udjelom 25–35%, što se ocjenjuje značajnim. Odabir supstrata koji se doprema s većihudaljenosti ili se uvozi iz inozemstva, može značajnije povisiti troškoveizgradnje uređaja, stoga je pri odabiru supstrata poželjno napraviti i kom-parativnu ekonomsku analizu za različite granulacije. Kod BUPT se kao supstrat uglavnom koristi šljunak (krupan i srednjekrupan), pijesak (krupan, srednje krupan i fini), lomljeni kamen i komerci-jalni agregati male težine (eng. “light weight aggregates”). Lomljeni vapnen-ci gube, a naročito fine granulacije, nisu dozvoljeni jer se intenzivno trošei prijete brzom začepljenju supstrata. Svakako je potrebno da supstrat kojise koristi bude gladak, kemijski stabilan, otporan na trošenje i bez oštrihrubova. Drugim riječima, preporuka je ugradnja supstrata sa zaobljenimglatkim zrnom, kako bi se osigurala bolja hidraulička provodljivost i sma-njila vjerojatnost začepljenja ispune.56
    • Neovisno o tome što se kao ispuna BUPT na velikom broju izgrađenihuređaja koristilo i tlo, ono se kao ispuna BUPT ne preporuča zbog velikogrizika od začepljenja. Također, sadržaj teških metala, hranjivih tvari i osta-lih otpadnih tvari u tlu, može nakon miješanja s otpadnom vodom pove-ćati pozadinske koncentracije otpadne tvari unutar same ispune, što senegativno odražava na rad uređaja i njegovu učinkovitost pročišćavanja. U brojnim literaturnim referencama naglašava se mogućnost korište-nja recikliranog otpadnog materijala u funkciji supstrata. Pri tome trebabiti iznimno oprezan i dobro poznavati karakteristike takvoga materijala.U suprotnome, prisutnost teških metala, toksičnih tvari, većeg udjela če-stica gline, kalcija, pa čak i kancerogenih tvari, mogu u međudjelovanjus otpadnom vodom imati izrazito negativan utjecaj na stanje vode u pri-jemniku ili na poljoprivredno tlo i kulture u slučaju korištenja pročišćenevode za navodnjavanje. Pri odabiru supstrata, poželjno je raspolagati sljedećim podacima: fi-zikalno-kemijskim karakteristikama, veličinom zrna (d10 i d60), koeficijen-tom homogenosti (d60/d10), poroznosti, hidrauličkom provodljivosti, par-tikularnom i nasipnom gustoćom. Ukoliko navedene karakteristike nijemoguće dobiti od proizvođača, poželjno je provesti vlastite analize prijeugradnje supstrata. Prethodno izdvojene karakteristike supstrata poželj-no je usporediti s literaturnim vrijednostima koje odgovaraju odabranomtipu BUPT, njegovoj funkciji i ostalim utjecajnim faktorima. Preporuka je da se kod BUVPT u površinskom (distribucijskom) ipridnenom (drenažnom) sloju kao supstrat koristiti krupni šljunak gra-nulacije 8/16 i 8/32. Središnji filtarski sloj preporučuje se izvesti od srednjekrupnog i krupnog pijeska sa sljedećim karakteristikama: •  d10 = 0,25 – 1,2 mm •  d60 = 1,0 – 4,0 mm •  koeficijent homogenosti (d60/d10) < 3 •  udio čestica gline i prašina (s veličinom zrna manjom od 0.125 mm) < 0,5%. U pojedinim slučajevima, gdje se BUVPT izvodi u funkciji prve fazeobrade vode u sklopu hibridnih sustava, poželjno je središnji filtarski slojizvesti od šljunka. Preporuka je da se kod BUHPT u središnjem filtarskom sloju kao sup-strat koristiti šljunak granulacije od 2/12 do 4/14. Odabir optimalne gra-nulacije šljunka unutar prethodno izdvojenog raspona ovisi o brojnimutjecajnim faktorima i samim karakteristikama supstrata, među kojima se 57
    • ističe hidraulička provodljivost. Razvoj močvarne vegetacije uz rast sta-bljike i korijenja s vremenom povećava hidrauličku provodljivost, dok sdruge strane taloženje suspendirane tvari i razvoj biofilma istovremenosmanjuju hidrauličku provodljivost ispune. Smanjenje hidrauličke pro-vodljivosti osobito je izraženo u uljevnom dijelu BUHPT i početnom dije-lu ispune sa supstratom od šljunka, stoga je preporuka da se kod BUHPTu uljevnom (distribucijskom) i izljevnom (drenažnom) dijelu kao supstratkoristiti krupni šljunak granulacije 8/32 ili kamen granulacije 32/64, 40/60ili 40/80. Supstrat koji se ugrađuje u BUPT potrebno je dobro isprati prije njego-ve ugradnje, kako bi se spriječilo naknadno začepljenje uređaja česticama(sitnije granulacije – pijeska, gline, prašine) koje su zaostale u supstratu. Tijekom transporta supstrata do mjesta ugradnje moguće je da uslijedvibracija prouzrokovanih kretnjom prijevoznog sredstva dođe do naku-pljanja većih količina manjih čestica na dnu. Zbog toga može doći do ne-ujednačene raspodjele veličina čestica unutar ispune BUPT, stoga se prijeugradnje supstrata uz njegovo ispiranje predlaže i istovremeno miješanje. Pri utvrđivanju potrebne količine odabranog supstrata, potrebno jevoditi računa da gustoća pojedine čestice ne odgovara nasipnoj gustoćisupstrata koja predstavlja odnos mase suhog supstrata po jedinici volu-mena u nasutom obliku, što uključuje i pore ispunjene zrakom. Kako bi seodredila potrebna količina supstrata, preporučuje se služiti istim mjernimjedinicama kao i proizvođač od kojeg se naručuje (t, m3). Za vrijeme ugradnje supstrata strogo se zabranjuje ulazak teške me-hanizacije i strojeva u tijelo BUPT. Naime, kretanje teže mehanizacije istrojeva po nasutom supstratu povećalo bi njegovu kompaktnost što bidovelo do smanjenja hidrauličke provodljivosti i vjerojatnog začepljenjaispune ubrzo nakon puštanja sustava u pogon. Pri ugradnji supstrata utijelo BUPT se stoga preporučuje korištenje mehanizacije koja će supstratnabacivati u tijelo BUPT, krećući se izvan njega, a razastiranje supstrataunutar tijela BUPT obavljati ručno. Ukoliko je funkcija BUPT i uklanjanje fosfora, potrebno je odabratisupstrat koji sadrži veći udio kalcija, magnezija i željeza. Pri tome trebaimati u vidu da je kapacitet adsorpcije fosfora na supstrat ograničen, te daje, ovisno o tipu supstrata i njegovim karakteristikama, nakon određenogvremena potrebna zamjena supstrata.58
    • 4 IZGRADNJA BILJNIH UREĐAJA4.1  OPĆENITOU odnosu na izgradnju konvencionalnih uređaja za pročišćavanje ot-padnih voda, izgradnja BU iznimno je jednostavna i brza. U normalnimokolnostima (povoljne vremenske prilike) vrijeme potrebno za izgradnjuBUPT veličine do 1.000 ES iznosi jedan do dva mjeseca. Neovisno o karakteristikama jednostavne i brze izgradnje BU, strogoje potrebno pridržavati se zakonske regulative, pravila struke i odgovara-jućih smjernica vezanih za njihovu izgradnju. U nastavku se iznose odre-đeni aspekti koji se ocjenjuju kritičnim, a jednako su važni kod primjenesvih tipova BU. 59
    • 4.2  ULJEVNI DIO I DISTRIBUCIJSKI CJEVOVODIDistribucijski cjevovodi, uključujući i revizijske otvore, izvode se uglav-nom od plastičnih materijala (PEHD, PVC, PP). Nakon polaganja distribucijskih cjevovoda, a prije njihovog zatrpava-nja (nasipavanja ispune) potrebno je izvršiti probu s puštanjem čiste vode(ili vode iz obližnjeg vodotoka ili jezera) kroz distribucijski sustav, kakobi se provjerilo je li raspodjela dotoka jednolika po čitavoj dužini distri-bucijskih cjevovoda. Ukoliko se uoče bilo kakve nepravilnosti, potrebnoih je uz primjenu odgovarajućih tehničkih rješenja ukloniti. Nakon što sepotvrdi učinkovito funkcioniranje distribucijskog sustava, može se prijećina sljedeću fazu izvođenja radova. Otvori kroz koje otpadna voda istječe iz distribucijskih cijevi buše sena odgovarajućim razmacima (u skladu s projektnim rješenjem) i to nasamom mjestu ugradnje. U odnosu na položaj distribucijskih cijevi, otvorise kod oba tipa BUPT (BUHPT i BUVPT) buše na dnu. Ispuna uljevnog dijela kod BUHPT može se ugraditi na dva načina– slaganjem u mreže ili nabačajem (ručnim razastiranjem). U slučaju na-bačaja ispune, nizvodna bočna stranica izvodi se s nagibom. Optimalnaveličina nagiba ovisi o širini BUHPT i granulaciji ispune. Ispuna uljevnogdijela kod BUVPT ugrađuje se isključivo nabačajem i ručnim razastira-njem. Pri ugradnji distribucijskih cijevi važno je najprije položiti cjevovodkroz bočnu stranicu uljevnog dijela, a nakon toga obložiti pokos geomem-branom i izvršiti brtvljenje spoja geomembrane i cijevi (SLIKA 4–1). Slika 4–1:  UGRADNJA DISTRIBUCIJSKOG CJEVOVODA (VAN DEUN ET AL., 2006)60
    • 4.3  IZLJEVNI DIO, DRENAŽNI I IZLJEVNI CJEVOVODIDrenažni i izljevni cjevovodi, uključujući i cijevi za prozračivanje, izvodese uglavnom od plastičnih materijala (PEHD, PVC, PP). Drenažne cijevi ugrađuju se kao gotov tvornički proizvod, bez dodat-nog bušenja otvora na mjestu ugradnje. Ispuna izljevnog dijela ugrađuje se na sličan način kao kod uljevnogdijela (Poglavlje 4.2). U slučaju nabačaja (ručnog razastiranja) ispuna iz-ljevnog dijela kod BUHPT na uzvodnoj se bočnoj strani ugrađuje s nagi-bom. Optimalna veličina nagiba ovisi o širini BUHPT i granulaciji ispune. Pri ugradnji izljevnih cijevi važno je prvo položiti cjevovod kroz boč-nu stranicu izljevnog dijela uređaja, a nakon toga obložiti pokos geomem-branom i izvršiti brtvljenje spoja geomembrane i cijevi (SLIKA 4–4). Slika 4–2:  UGRADNJA IZLJEVNOG CJEVOVODA (VAN DEUN ET AL., 2006) 61
    • 4.4  OSIGURANJE VODONEPROPUSNOSTI BILJNIH UREĐAJAOsiguranje vodonepropusnosti BU podrazumijeva nabavu, dopremu iugradnju vodonepropusnog materijala (geomembrane) kojim se oblažečitava površina BU, uključujući i pokose nasipa te okolni zaštitni pojas okotijela BU. Moguća je ugradnja nabijenog sloja slabo propusne gline, ali jetakav materijal u principu teško i skupo dobaviti i ugraditi. Odabir vodonepropusne geomembrane ovisi o brojnim faktorimameđu kojima se ističu terenske prilike (topografija, geologija, hidrogeolo-gija, razina podzemnih voda), kakvoća podzemnih voda, veličina površi-ne koja se oblaže, karakteristike močvarne vegetacije (dubina prodiranjakorijena, oblik i jačina korijena i sl.), dostupnost materijala na tržištu, cije-na nabave i dopreme i dr.. Vodonepropusna geomembrana mora udovoljiti traženim zahtjevimau pogledu otpornosti i čvrstoće. Geomembrana mora biti otporna na agre-sivno djelovanje otpadne vode, smrzavanje, UV zračenje, moguća ošte-ćenja supstratom i prodiranjem korijenja vegetacije, moguća oštećenja iprobijanje od strane glodavaca. Također je važna mogućnost jednostavnemanipulacije (raznošenje na gradilištu i ugradnja), brzog i učinkovitogspajanja (ljepljenjem i zavarivanjem), uz osiguranje trajnog vodonepro-pusnog spoja. Najčešće se koriste geomembrane od plastičnih materijala (PEHD,PELD, PVC) i EPDM gume s debljinama u rasponu 0,5–2,0 mm. Preporu-čuje se PEHD geomembrana minimalne debljine 1,5 mm. S ciljem osigu-ranja dodatne zaštite geomembrane i dugoročne vodonepropusnosti BU,preporučuje se da se geomembrana s obje strane (gornja i donja) obložijednim slojem geotekstila minimalne gustoće 200 g/m2. Tijekom izvođenja radova potrebno je posebnu pažnju posvetiti za-štiti geomembrane i spriječiti njezino oštećenje. Kritična je faza ugradnjasupstrata, pri čemu se zabranjuje ulazak mehanizacije i težih strojeva utijelo BU. Supstrat se pomoću mehanizacije koja se kreće izvan površineprekrivene geomembranom pažljivo nabacuje u tijelo BU, a radno osobljega ručno razastire i ugrađuje u skladu s projektnim rješenjem. Kako bi se osigurala kvalitetna ugradnja geomembrane, uz bočne stra-nice BU (na udaljenosti 0,5–1,0 m, ovisno o terenskim karakteristikama iveličini uređaja) po čitavom opsegu potrebno je iskopati plitak i uzak rov(SLIKA 4–3). Geomembrana se nakon polaganja na dno BU u produžetku po-laže uz bočne stranice BU sve do rova koji se također oblaže i nakon togazatrpava. Time je osigurana stabilnost ugrađene geomembrane. Nakon polaganja geomembrane na dno i pokose BU, posebnu jepažnju potrebno posvetiti brtvljenju oko distribucijskih i izljevnih cijevi(SLIKA 4–4).62
    • Slika 4–3:  UGRADNJA VODONEPROPUSNE GEOMEMBRANE (VAN DEUN ET AL., 2006.; VAN DEUN ET AL., 2011)Slika 4–4:  BRTVLJENJE GEOMEMBRANE OKO DISTRIBUCIJSKE CIJEVI (VAN DEUN ET AL., 2006) 63
    • 4.5  NABAVA, DOPREMA I SADNJA VEGETACIJE Prilikom izgradnje BU, močvarna vegetacija može se uspostaviti naviše načina: •  presađivanjem korijenja biljke, •  presađivanjem podanka biljke, •  presađivanjem mladica biljaka iz rasadnika, •  presađivanjem izraslih biljaka iz okoliša, •  zasijavanjem. Najučinkovitiji i najčešći je slučaj direktna sadnja (presađivanje) mla-dica iz rasadnika. Kod presađivanja korijena, podanka i izraslih biljakaveći je rizik da se biljke neće priviknuti na novu okolinu i da će odumrijeti.Zasijavanje vegetacije predstavlja jeftinije, ali manje kvalitetno rješenjekod kojeg je potrebno duže vrijeme za potpunu uspostavu vegetacije. Potrebna gustoća sadnje biljaka (kod presađivanja) iznosi 4–8 biljakapo m2 površine BU, pri čemu se biljke sade ravnomjerno. Preporučuje sesaditi biljke s gustoćom 6–8 biljaka po m2 površine BU. Preporučuje se nadalje odabir autohtone močvarne vegetacije. Dru-gim riječima, močvarnu vegetaciju se preporučuje dopremiti iz što je mo-guće bližeg područja, identičnih klimatskih uvjeta. Poželjno je prije oda-bira močvarne vegetacije obići okolni teren i uočiti koji tip vegetacije senajbolje razvija u okolišu. Sva vegetacija koja se u bilo kojem obliku presađuje treba biti dopre-mljena i posađena unutar vremenskog perioda od maksimalno 36 sati.Kod presađivanja mladica iz rasadnika, preporučuje se i znatno kraće vri-jeme dopreme i sadnje. Biljke koje se najčešće sade i siju u sklopu BUPT su trska (lat. Phra-gmites australis), rogoz (lat. Typha latifolia) i obični oblić (lat. Scirpus lacu-stris), što ne isključuje primjenu i ostale močvarne vegetacije (Poglavlje2.3). Potrebno je izbjegavati primjenu egzotičnih biljnih vrsta, koje nisukarakteristične za konkretno podneblje. Pojedini tipovi egzotične močvar-ne vegetacije mogu se brzo i invazivno širiti na okolno područje (sjemenošeno, vjetrom, vodom i dr.) te izazvati neželjene posljedice u okolišu,onemogućujući razvoj autohtonoj flori. Prethodno izdvojeni tipovi močvarne vegetacije (prije svega trska)također su invazivni, a poznati su i po svojoj otpornosti na različite ne-povoljne utjecaje. Međutim, dosadašnja praksa ukazuje na njihovu osjet-64
    • ljivost tijekom transporta i u početnim fazama rasta nakon presađivanja,stoga je u sklopu izgradnje BU potrebno poduzeti odgovarajuće mjerekoje će u što je moguće većoj mjeri pospješiti prilagodbu presađene vege-tacije na novu okolinu i njihov daljnji rast. Nakon presađivanja vegetacije, preporučuje se tijelo BU u potpuno-sti ispuniti čistom vodom (iz obližnjeg površinskog ili podzemnog izvo-ra vode), do nekoliko centimetara iznad površine terena. Nikako se nepreporučuje u početnoj fazi ispuniti tijelo BU otpadnom vodom. Potpunaispunjenost vodom tijela BU onemogućit će rast i razvoj korova, dok ćese presađena močvarna vegetacija uspješno razvijati. Ukoliko navedenatehnika sprječavanja rasta korova ne da zadovoljavajuće rezultate, po-trebno je primijeniti drugu tehniku. Razinu vode u BU je u početnoj fazi(do nekoliko tjedana) potrebno održavati visokom, sve dok se vegetacijane prilagodi novoj okolini. Nakon toga, razinu je vode potrebno postupnosnižavati kako bi se usmjerio rast korijena u dubinu. U početnoj fazi prilagodbe vegetacije, poželjno je dodavati i tekućegnojivo.4.6  KRONOLOŠKI TIJEK IZGRADNJE TIJELA BILJNIH UREĐAJA4.6.1  Biljni uređaji s horizontalnim podpovršinskim tokom   1.  Obaviti pripremne terenske radove (organizacija gradilišta, izvo- đenje pristupnih putova, geodetsko snimanje i dr.).   2.  Obaviti zemljane radove (skidanje humusa; iskop tijela BU s pa- žljivim iskopom bočnih stranica te planiranjem dna, pokosa i nasi- pa; iskop rovova za polaganje distribucijskih i izljevnih cjevovoda koji prolaze kroz bočne stranice BU; iskop za ugradnju kontrolnih okana, iskop rovova oko tijela BU namijenjenih povećanju stabil- nosti geomembrane koja će se ugraditi u kasnijim fazama).   3.  Ugradnja kontrolnih izljevnih okana.   4.  Polaganje distribucijskih i izljevnih cijevi kroz bočne stranice BU.   5.  Pokrivanje dna, pokosa, nasipa i obodnih rovova oko BU geotek- stilom minimalne gustoće 200 g/m2.   6.  Nasipavanje tankog pješčanog sloja na površinu geotekstila, te planiranje uz ostvarenje uzdužnog pada dna BU (prema projek- tnom rješenju). 65
    •   7.  Polaganje geomembrane na dno, pokos, nasip i obodne rovove oko BU. Posebnu pažnju posvetiti brtvljenju geomembrane i dis- tribucijskih i izljevnih cijevi koje prolaze kroz bočne stranice BU.   8.  Pokrivanje dna, pokosa, nasipa i obodnih rovova oko BU drugim slojem geotekstila minimalne gustoće 200 g/m2.   9.  Zatrpavanje obodnih rovova oko BU materijalom iz iskopa. 10.  Polaganje drenažnih cijevi i ugradnja cijevi za prozračivanje. 11.  Zatrpavanje drenažnih cijevi supstratom krupnije granulacije (prema projektnom rješenju) – ugradnja izljevnog dijela. Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje. 12.  Ugradnja supstrata krupnije granulacije (prema projektnom rješe- nju) u uljevnom dijelu. Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje. 13.  Polaganje distribucijske cijevi i ugradnja revizijskih otvora. 14.  Zatrpavanje distribucijskih cijevi supstratom krupnije granulacije (prema projektnom rješenju). 15.  Ugradnja središnjeg filtarskog sloja od šljunka (granulacije pre- ma projektnom rješenju). Strogo se preporučuje ispiranje šljunka prije njegove ugradnje i voditi računa da je isti zaobljen i gladak. Površina ugrađenog središnjeg filtarskog sloja treba biti horizon- talna, bez uzdužnih i poprečnih padova. 16.  Puštanje čiste vode u tijelo BU (voda iz obližnjeg površinskog ili podzemnog izvora). 17.  Sadnja močvarne vegetacije (prema projektnom rješenju).4.6.2  Biljni uređaji s vertikalnim podpovršinskim tokom   1.  Obaviti pripremne terenske radove (organizacija gradilišta, izvo- đenje pristupnih putova, geodetsko snimanje i dr.).   2.  Obaviti zemljane radove (skidanje humusa; iskop tijela BU s pa- žljivim iskopom bočnih stranica te planiranjem dna, pokosa i nasi- pa; iskop rovova za polaganje distribucijskih i izljevnih cjevovoda koji prolaze kroz bočne stranice BU; iskop rovova oko tijela BU namijenjenih povećanju stabilnosti geomembrane koja će se ugra- diti u kasnijim fazama).   3.  Ugradnja kontrolnih izljevnih okana.66
    •   4.  Polaganje distribucijskih i izljevnih cijevi kroz bočne stranice BU.  5.  Pokrivanje dna, pokosa, nasipa i obodnih rovova oko BU geotek- stilom minimalne gustoće 200 g/m2.  6.  Polaganje geomembrane na dno, pokos, nasip i obodne rovove oko BU. Posebnu pažnju posvetiti brtvljenju geomembrane i dis- tribucijskih i izljevnih cijevi koje prolaze kroz bočne stranice BU.  7.  Pokrivanje dna, pokosa, nasipa i obodnih rovova oko BU drugim slojem geotekstila minimalne gustoće 200 g/m2.  8.  Zatrpavanje obodnih rovova oko BU materijalom iz iskopa.  9.  Polaganje drenažnih cijevi i ugradnja cijevi za prozračivanje.10.  Zatrpavanje drenažnih cijevi supstratom krupnije granulacije (prema projektnom rješenju) – ugradnja izljevnog sloja. Površina ugrađenog izljevnog sloja treba biti horizontalna, bez uzdužnih i poprečnih padova. Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje i voditi računa da je isti zaobljen i gladak.11.  Ugradnja filtarske tkanine (vodopropusnog geotekstila s veliči- nom otvora s veličinom pora 180–360 µm) s površinske strane iz- ljevnog sloja.12.  Ugradnja središnjeg filtarskog sloja od pijeska (granulacije prema projektnom rješenju). Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje i voditi računa da je isti zaobljen i gladak. Površina ugrađenog središnjeg filtarskog sloja treba biti horizon- talna, bez uzdužnih i poprečnih padova.13.  Ugradnja dijela supstrata krupnije granulacije (prema projektnom rješenju) u uljevnom površinskom dijelu. Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje i voditi računa da je isti zaobljen i gladak.14.  Polaganje distribucijskih cijevi i ugradnja revizijskih otvora.15.  Zatrpavanje distribucijskih cijevi preostalim supstratom krupnije granulacije (prema projektnom rješenju). Strogo se preporučuje ispiranje supstrata prije njegove ugradnje i voditi računa da je isti zaobljen i gladak. Površina ugrađenog središnjeg filtarskog sloja treba biti horizontalna, bez uzdužnih i poprečnih padova.16.  Upuštanje čiste vode u tijelo BU (voda iz obližnjeg površinskog ili podzemnog izvora).17.  Sadnja močvarne vegetacije (prema projektnom rješenju). 67
    • 5 ODRŽAVANJE BILJNIH UREĐAJASAMA IZGRADNJA BU ne znači istovremeno i trajno postizanje željene učin-kovitosti. Potrebno je određeno vrijeme za uspostavljanje biološke ravno-teže biljnih i životinjskih zajednica. Jedina garancija očuvanja te ravnote-že i postizanja visokog stupnja uklanjanja otpadnih tvari kvalitetno je iredovito održavanje. Prema tome, kvalitetan rad svakog uređaja za pročišćavanje otpadnihvoda, pa tako i BU, te njegov dugi vijek trajanja uz postizanje traženeučinkovitosti pročišćavanja, moguće je isključivo uz adekvatno i redovitoodržavanje. Zahtjevi za održavanje BU minimalni su, ali je neophodnopoštivati ih i provoditi redovito. Drugim riječima, kvaliteta održavanja BUdirektno utječe na pogon i učinkovitost pročišćavanja. Uređaji kod kojihje održavanje zanemareno i ne provodi se redovito, često imaju znatnomanju učinkovitost uz pojavu brojnih problema vezanih za njihov rad(začepljenje distribucijskih cijevi, začepljenje ispune, plavljenje površine,širenje neugodnih mirisa, nekontroliran rast vegetacije, intenzivan razvojneželjenih insekata i kukaca, prisutnost glodavaca i dr.). Iako nisu sve preporučene aktivnosti održavanja BU jednako važne,potrebno je imati u vidu da svaka aktivnost, makar i u maloj mjeri, prido-nosi uspješnom funkcioniranju BU. Učestalost i vrijeme provođenja pojedinih aktivnosti održavanja BU,prema Van Deun et al. (2010), prikazane su u TABLICI 5–1. Za potrebe redov-nog održavanja BU dostatan je jedan radnik niže stručne spreme s neko-liko radnih sati tjedno. 69
    • Aktivnosti redovnog održavanja BU uključuju sljedeće: •  kontrolu razine vode i istaloženog mulja u objektu predtretmana (septičkom tanku), •  redovito pražnjenje istaložene i plivajuće tvari u objektu predtre- tmana, •  kontrolu tečenja i dubine vode u močvari, •  redoviti pregled uljevnih (distribucijskih) i izljevnih (drenažnih) objekata i njihovo čišćenje, •  redovito košenje zelenih površina oko tijela BU i objekta predtre- tmana, pokosa bočnih stranica tijela BU i nasipa te, prema potrebi, močvarne vegetacije. U slučaju košenja močvarne vegetacije, po- trebno je unaprijed definirati vremenski plan i način košenja, •  kontrolu stabilnosti nasipa oko tijela BU, •  praćenje smanjenja, stagnacije ili porasta populacijskog broja odre- đenih životinjskih vrsta (npr. komaraca), •  praćenje učinkovitosti rada sustava. U sklopu redovnog održavanja provodi se kontrola općeg stanja BU.Pri tome je važno voditi dnevnik aktivnosti i opažanja poput opisa aktiv-nosti, datuma i vremena provođenja pojedine aktivnosti, razlog poduzi-manja aktivnosti (redovito održavanje ili hitna intervencija), vremenskihuvjeta i ostalih zapažanja. Tablica 5–1:  UČESTALOST I VRIJEME PROVOĐENJA AKTIVNOSTI ODRŽAVANJA SUSTAVA    ZA VELIČINU BU OD 500 ES (VAN DEUN ET AL.,2010.) Aktivnost Ukupno Učestalost Trajanje (sati/godišnje) Generalna kontrola rada BU: predtretman, 1 / tjedan 30 min 26 elektrostrojarska oprema, tijelo BU, okolni teren. Košenje zelenih površina oko tijela BU i objekta pred- 6 / godišnje 4 sata 24 tretmana, pokosa bočnih stranica tijela BU i nasipa. Pregled uljevnih (distribucijskih) i izljevnih 2 / godišnje 2 sata 4 (drenažnih) objekata i njihovo čišćenje. Košenje močvarne vegetacije i zbrinjavanje 1 / godišnje 24 sata 24 otpadnog materijala. Pražnjenje istaložene i plivajuće tvari u objektu * 8 sati – predtretmana.*  …učestalost pražnjenja sadržaja u objektu predtretmana ovisi o različitim utjecajnim čimbenicima (kapacitetu objekta predtretmana, karakteristikama sirove otpadne vode i dr.). Dosadašnja svjetska iskustva u radu velikog broja BU, pokazuju da je učestalost pražnjenja sadržaja u objektu predtre- tmana jedanput godišnje do jedanput u dvije godine.70
    • Potrebno je također voditi dnevnik pogonskih aktivnosti BU, štouključuje sljedeće: •  praćenje rada crpki i ostale elektrostrojarske opreme, •  kontrolu ravnomjerne distribucije vode po širini BUHPT i površini BUVPT, što uključuje uklanjanje uočenih nedostataka, •  kontrolu rasta vegetacije – razvoj vegetacije je već u prvoj godini nakon sadnje relativno ujednačen i brz te se vegetacija gusto i in- vazivno razvija. Ukoliko rast vegetacije nije ujednačen po čitavoj površini BU, to ukazuje na određen probleme u radu uređaja (za- čepljenje ispune i sl.). Također, sve biljne vrste, uključujući i mo- čvarnu vegetaciju, podložne su određenim bolestima i nametnici- ma koji mogu negativno utjecati na njihov rast i razvoj. Vizualnim pregledom vegetacije (listova i stabljika) moguće je uočiti pojavu odgovarajućih problema te pravovremeno djelovati primjenjujući ekološki prihvatljive mjere, •  kod BUVPT provoditi kontrolu nitrata i amonijaka u vodi koja se procijedila kroz središnji filtarski sloj. Učinkovit rad BUVPT re- zultira potpunom nitrifikacijom te većom koncentracijom nitrata i neznatnom koncentracijom amonijaka u pročišćenoj vodi. Svako sniženje koncentracije nitrata i povećanje koncentracije amonijaka ukazuje na probleme u radu uređaja (nedostatak kisika uslijed loše prozračenosti i hidrauličkog preopterećenja sustava). Koncentra- cija nitrata i amonijaka može se ustanoviti jednostavnim testom s papirnatim indikatorima. 71
    • LITERATURAATV, (1998.). Grundsätze für Bemessung, Bau und von Pflanzenbeeten für kommunales Abwasser bei Ausbaugrößen bis 1000 Einwohnern, Regelwerk ATV – Arbeitsblatt 262, St. Augustin, Germany.Brix, H., and Johansen, N.H., (2004.). Retningslinier for etablering af beplantede filteranlg op til 30 PE (Guidelines for vertical flow constructed wetland systems up to 30 PE). Økologisk Byfornyelse og Spildevandsrensning N. 52, Miljøstyrel- sen, Miljøministeriet (in Danish).Cooper P (2005.). The performance of vertical flow constructed wetland systems with .F., special reference to the significance of oxygen transfer and hydraulic loading rate. Water Science and Technology 51(9):81–90.DWA, (2006.). Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen mit beflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung kommunalen Abwassers, in German, Arbeitsblatt DWA-A 262, Deutsche Vereinigung für Wssserwirt- schaft, Abwasser und Abfall: Hennef, Germany.Kadlec R.H., Knight R.L., (1996.). Treatment Wetlands. First Edition, CRC Press: Boca Raton, Florida.Kadlec R. H., Wallace S. D., (2009.). Treatment Wetlands Second Edition. CRC Press: Boca Raton, Florida.ÖNORM B 2505, (2005.). Bepflanzte Bodenfilter (Pflanzenkläranlagen) – Anwendung, Bemessung, Bau und Betrieb (Subsurface-flow constructed wetlands – application, dimensioning, installation and operation). Österreichisches Normungsinstitut, Vienna, Austria (in German).USEPA, (2000.). Constructed wetlands treatment of municipal wastewaters, EPA 625R- 99/010, U.S. EPA Office of Research and Development: Washington D.C. 73
    • Van Deun, R., Van Dyk, M., (2006.). Constructed wetlands, Tokai Project, CEE-pro- ject, Flemish Government.Van Deun, R., Van Dyk, M., (2010.). Code of Good Practice – Constructed wetlands, Tisza-Tisa Project, CEE-project, Flemish Government – HON/002/07.Van Deun, R., Van Dyk, M., (2011.). Arbor Project – Tree Nursery Constructed wetland, http://www.constructedwetlands.net/arbor_pict.htmlVan Deun, R., Van Dyk, M., (2012.). Constructed wetlands, http://www.constructedwetlands.net/index.html.Vymazal, J., Kropfelova, L., (2008.). Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow, Springer Science + Business Media B.V.Wallace, S.D., and Knight, R.L., (2006.). Small Scale Constructed Wetland Treatment Systems. Feasibility, Design Criteria, and O&M Requirements, Water Environ. Res. Foundation, Alexandria, Virginia.74
    • KRATICEBPK5 petodnevna biokemijska potrošnja kisika (mg/l),BU biljni uređajBUHPT biljni uređaj s horizontalnim podpovršinskim tokomBUPT biljni uređaj s podpovršinskim tokomBUSV biljni uređaj sa slobodnim vodnim licemBUVPT biljni uređaj s vertikalnim podpovršinskim tokomEPDM etilen propilen dien monomerES ekvivalent stanovnikHBU hibridni biljni uređajKPK kemijska potrošnja kisikaPE polietilenPEHD polietilen visoke gustoćePELD polietilen niske gustoćePP propilenPVC polivinil kloridqmax,h maksimalni satni dotok otpadnih vodaqmin,h minimalni satni dotok otpadnih vodaqspec specifični dotok otpadnih vodaQsr,dn srednji dnevni dotok otpadnih vodaQsr,dn,privreda srednji dnevni dotok otpadnih voda od privredeQsr,dn,stan srednji dnevni dotok otpadnih voda od stanovništvaQtuđe tuđe vodeTN ukupni dušikTP ukupni fosforTSS ukupno raspršene tvariVpotr potrebni volumen 75
    • Izdavač: SVEUČILIŠTE U ZAGREBU, GRAĐEVINSKI FAKULTET Kačićeva 26, ZagrebGrafičko oblikovanje i prijelom: OCEANGRAF, Zagreb Tisak: GRAFOMARK, Zagreb
    • ISBN 978-953-6272-52-5