1

I/1 ЧАС

- КАНАЛИСАЊЕ НАСЕЉА 2.1. Отпадна каналска вода

Еквивалентни становник (за отпадне воде) је .........................................

Еквивалент становник Е.С. ЗА ОТПАДНЕ ВОДЕ 1 Е.С. (један еквивалентни становник) је органско биоразградиво оптерећење које има петодневну биохемијску потрошњу кисеоника (БПК5) од 60 грама кисеоника на дан. Директива савета 91/271/ЕЕЦ од 21. маја 1991. која се односи на пречишћавање урбаних отпадних вода Еквивалент становник (ЕС) Техноекономска анализа често показује да је оправдано заједнички одводити и пречишћавати комуналну и индустријску отпадну воду, те се због тога уводи појам еквивалент становника, којим се оптерећења индустријских отпадних вода изражавају одговорајућим еквивалентним бројем становника чиме се прорачуни поједностављују (усваја се да сваки становник прикључен на канализациону мрежу уноси 60 г БПК5 у отпадну воду). Др Дејан Љубисављевић, Мр Александар Ђукић, Мр Бранислав Бабић, (2004), Пречишћавање отпадних вода, Грађевински факултет Универзитета у Београду

Отпадне воде настају од воде за пиће употребљене у насељима и индустријској

производњи или отицањем атмосферских падавина са површине земљишта, насеља и

комплекса индустрије. Оне се при томе обогате различитим примесама у знатно већој

мери него што се то догађа у природним условима. Отпадне воде такође учествују у

кружењу воде.

2

Отпадне воде треба што брже и што краћим путем одвести из насеља и после

пречишћавања упустити их у водопријемник. За ту сврху служи канализациони систем.

Основни задатак канализационог система је потпуна хидротехничка санитација

урбаних простора. По правилу, канализациони систем је у уској вези са системом за

снабдевање насеља водом са којим представља функционалну целину. Због тога се овај

систем мора развијати упоредо са развојем система водоснабдевања. Развој кишне

канализације има задатак да заштити урбанизоване површине унутар насеља и

индустријских комплекса од плављења атмосферским водама. Како је први талас

кишних вода обично веома загађен, то је потребно у што већем степену обезбедити у

разним системима каналисања одвођење ових вода на заједничке уређаје за

пречишћавање отпадних вода.

У основи отпаднa водa садржи:

- минералне и органске материје, и то: у раствору, у колоидном облику и у

суспензији;

- живе организме.

Свежа каналска вода настаје одмах по мешању са чврстим отпадним материјама.

Садржи различите количине и врсте пливајућег материјала, чврсте излучине, делове

хране, смеће, хартију и друге материје створене у животном процесу једног насеља.

Она садржи растворени кисеоник у количини коју је садржавала и вода за пиће, и остаје

свежа све док постоји довољно кисеоника да се одржи аеробна декомпозиција

органских чврстих материја у каналској води. Таква вода је мутна, са чврстим

материјама у суспензији или које пливају на површини воде, сиве је боје и има мирис

који није непријатан. После извесног времена боја се постепено мења од сиве у црну,

развија се непријатан мирис и чврсте отпадне материје испливавају на површину

течности, што је знак да је отпадна вода прешла у септичко стање. То је каналска вода

из које је утрошен растворени кисеоник услед чега долази до анаеробног разлагања

чврстих материја уз стварање сумпор-водоника и других гасова. На крају процеса

имамо стабилну каналску воду, у којој је извршено разлагање чврстих материја.

Растворени кисеоник, који је настао апсорпцијом из атмосфере, поново је присутан у

каналској води. Ова вода има слаб мирис или га нема, и врло мало суспендованих

материја.

Отпадне воде, кад се испусте у природну средину, због свог неповољног састава

у знатној мери мењају особине те средине, услове за живот у њој и услове за њено

коришћење.

2.1.1 Порекло отпадних вода и њихов утицај на животну средину Према свом пореклу отпадне воде се могу поделити на:

1. Комуналну отпадну воду – употребљена отпадна вода из домаћинстава,

установа, школа, болница, угоститељства, и дг.

2. Индустријску отпадну воду – употребљена вода из индустријских погона.

3. Атмосферску (метеорску) отпадну воду – падавине које са површине терена

насељених места спирају и односе различите материје.

У модерно уређеним насељима у којима постоји јавни водовод из кога се свако

домаћинство снабдева водом под притиском доведеном у сваки стан, постоје две врсте

употребљених вода.

3

У прву врсту убраја се вода која је служила за припрему хране и прање судова,

из купатила и перионица, за одржавање чистоће стана, из клозета и писоара (и шталске

воде понекад). Оваква употребљена вода назива се домаћа употребљена вода. Понекад

се посебно издваја вода из клозета и сл. и она се назива фекална вода.

У другу врсту убраја се вода која излази из разних индустријских објеката, која

је служила било за прање сировина, било за хлађење, било за прераду или транспорт

материјала, итд. Она се назива индустријска отпадна вода.

Поред набројаних, у насељима има и друге воде која може неповољно утицати

на квалитет становања. Кишница која падне на земљу мора се брзо одвести са

површине насеља или комплекса индустрије ради избегавања поплаве и претераног

влажења земљишта, као и вода од прања улица. Поред атмосферске, као штетна може

се квалификовати и подземна вода, чији висок ниво може изазвати влажење кућа, са

штетним последицама по здравље људи.

2.1.1.1. Састав отпадне каналске воде

У састав каналског садржаја улазе таложљиве и неталожљиве материје,

минералног и органског порекла и микроорганизми.

Типичан састав отпадне воде из домаћинства у g/m3 (mg/l) дат је у табели 2.3.1.,

број бактерија у домаћој употребљеној води у милијардама бактерија по становнику на

дан, дат је у табели 2.3.2., а средње вредности састава кишнице у сепарационом

систему у табели 2.3.3.

Табела 2.3.1.

Састојак Концентрација

јака средња слаба

Укупни суви остатак 1200 720 350

Укупни растворени остатак 850 500 250

- минерални 525 300 145

- волатилни 325 200 105

Укупне суспендоване материје 350 220 100

- минералне 75 55 20

- волатилне 275 165 80

Таложљиве материје (ml/l) 20 10 5

BPK5 400 220 110

Укупни органски угљеник 290 160 80

НРК 1000 500 250

Табела 2.3.1. (наставак)

Састојак Концентрација

јака средња слаба

Азот, N 85 40 20

- органски 35 15 8

- NH4 50 25 12

4

- NO2 0 0 0

- NO3 0 0 0

Фосфор, Р 15 8 4

- органски 5 3 1

- неоргански 10 5 3

Хлориди(*

) 100 50 30

Алкалност (као CaCO3) 200 100 50

Масти и уља 150 100 50 (*

) вредности се повећавају за вредност из воде за пиће

Табела 2.3.2.

Сезона

109 бактерија/становнику на дан

на желатину на 20оС

после 48h

на агару на 37оС

после 24h

В.coli

Лето 17.050 21.350 380

Зима 4.100 2.600 125

Годишња средња

вредност 12.240 12.680 249

Табела 2.3.3.

Врста коришћења

земљишта

Остатак на филтру (mg/l) HPK

(mg/l)

BPK5

(mg/l) укупно губитак при

жарењу

Лака индустрија 2052 296 110 13

Стамбено занатска

зона 169-2080 48-218 45-116 8-28

Стамбена зона 84-332 28-96 42-138 8-18

Аеродром 89 24 45 8

Игралиште за голф 445 206 53 11

Чврсте отпадне материје у каналској води

Каналска вода се састоји од течности и чврстих материја које могу бити у

раствореном или суспендованом стању. Количина чврстих материја у каналској води је

врло мала, обично испод 0,1% по тежини, али су чврсте материје део каналске воде који

представља главни проблем у њиховој адекватној обради и диспозицији. Ове материје

могу бити растворене, суспендоване или пливајуће.

Чврсте отпадне материје могу се поделити у две опште групе у зависности од

њиховог састава или њиховог физичког стања. Према томе, имамо органске и

неорганске чврсте материје које могу бити наизменично суспендоване и растворене

чврсте материје.

Органске чврсте материје, су углавном, материје животињског или биљног

порекла укључујући и отпадне продукте животиња и биља, мртве животиње и биљке

као и синтетичка органска једињења. То су супстанције које садрже угљеник, водоник и

кисеоник, а неке још и комбиновано азот, сумпор или фосфор. Главне групе су

протеини, угљени хидрати и масти заједно са продуктима њиховог распадања, који

настају активношћу бактерија и других живих организама.

5

Минералне (неорганске) чврсте материје, су инертне супстанције које нису

подложне распадању. Изузетак чине минералне соли, као што су сулфати, који под

извесним условима могу бити разграђени у простије супстанције, на пример

редукцијом у сулфиде. У минералне чврсте материје спадају песак, шљунак, муљ и

минералне соли које дају тврдоћу води.

Количина ових чврстих материја, органских и минералних, у каналској води

одређује њен квалитет. Нестабилне каналске воде су оне које садрже велику количину

чврстих материја, нарочито органских, док се каналска вода са мало органских чврстих

материја може окарактерисати као стабилна.

2.2.6. TRETMAN VODE U ZAVISNOSTI OD POREKLA I VELIČINE ČESTICA

6

Veličina čestica organskih materija u otpadnoj vodi varira u određenim granicama,

reda veličine nekoliko desetina nanometara, kada se radi o rastvorenim materijama, do

nekoliko stotina mikrona, kada se radi o suspendovanim česticama.

Najveći deo ovih materija se može ukloniti taloženjem. Brzina taloženja čestica

koloidno dispregovanih materijala, kao što su masne materije u razblaženom mleku, je vrlo

mala, tako da se one na ovaj način ne mogu efikasno ukloniti.

Do uklanjanja može doći posle ukrupnjavanja. Do ukrupnjavanja i taloženja dolazi tek

posle destabilizacije čestica, što se postiže procesima koagulacije i flokulacije.

Suspendovne materije se odvajaju:

a) ceđenjem, odnosno zadržavanjem na rešetkama,

b) taloženjem ili

c) flotacijom.

Koloidne čestice prolaze kroz filter te se pri udaljavanju iz vode moraju ukrupniti ili

koagulisati zbog čega se koriste soli koje u vodi hidlolizuju. Proces hidlolize i koagulacije

zavisi od temparature.

Koloidne čestice i pravi rastvori organskog porekla iz vode se uklanjaju biološkom

oksidacijom13

.

U Tabeli 3. Prikazani su osnovni postupci za odstranjivanje sastojaka iz vode u

zavisnosti od njihove veličine.

Tabela 3. Opseg primene osnovnih postupaka za odstranjivanje sastojaka iz vode

13

10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 (mm)

PRAVI

RASTVOR KOLOIDNE

SUSPENZIJE SUSPENDOVANE I PLIVAJUĆE MATERIJE

Hemijska percipitacija

(neorganske materije) Zadržavanje na rešetki

Prenos gasova Taloženje - flotacija

Adsorbcija Filtrovanje- mikro sita

Hemijska koagulacija (neorganske materije) Biološka oksidacija (organska materija)

Dezinfekcija 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 (mm)

7

Суспендоване чврсте материје, су оне које могу бити уклоњене из каналске воде

физичким или механичким путем као, на пример, таложењем или филтрацијом. Ту

спадају пливајуће честице, песак, шљунак, глина, чврсте излучине, хартија, делови

вуне, делови хране и сл. Суспендоване чврсте материје састоје се од таложљивих и

колоидних чврстих материја. Садрже око 70% органских и око 30% неорганских

чврстих материја (углавном песка и шљунка).

Колоидне материје, су оне које се не могу уклонити физичким или

механичким средствима.

Оне обухватају отприлике 2/3 органских и 1/3 неорганских материја. Подложне

су брзом труљењу и играју веома важну улогу у третирању и диспозицији каналске

воде. Садрже око 40% укупне количине суспендованих материја.

Од укупне количине растворљивих чврстих материја око 90% су у правом

раствору, а око 10% у колоидном стању. Растворљиве чврсте материје, у целини,

садрже око 40% органских и око 60% неорганских чврстих материја.

У обичној домаћој отпадној води, којој одговара потрошња воде за пиће од 350

lit/dan, има око 50% органских и око 50% неорганских чврстих материја, од чега је око

2/3 у раствору и 1/3 у суспензији. Додатком атмосферске воде и инфилтриране

подземне воде, као и мешањем са индустријском отпадном водом, знатно се може

променити однос чврстих материја у каналској води.

Растворени гасови

Каналска вода садржи у себи и растворене гасове различитих концентрација.

Најважнији је кисеоник који се налази растворен у водоводској води и такав доспева у

каналску воду. Извесна количина овог гаса добија се и из ваздуха у додиру ваздуха са

површином каналске воде, као и фотосинтезом. Поред раствореног кисеоника, каналска

вода може садржати и друге гасове: угљен-диоксид, који настаје разлагањем органских

материја у каналској води, затим азот из атмосфере, сумпор-водоник, који настаје

разлагањем органских и неких неорганских сумпорних једињења. Ови гасови, мада се

налазе у малим количинама, играју веома важну улогу у разлагању и третирању

чврстих материја у каналској води. Поред гасова, каналска вода може садржати и

испарљиве течности (које кључају на температури нижој од 100оС).

Биолошки састав каналске воде

Каналска вода такође садржи велики број живих организама од којих су већина

микроскопски мали. Присуство ових организама као природни живи део органских

материја у каналској води игра најважнију улогу јер је то један од разлога

8

пречишћавања каналске воде, а поред тога од њихових активности (разлагања) зависи и

успех пречишћавања.

Бактерије су једноћелијски живи организми микроскопских величина, слични

биљкама у функцији и животним процесима. Могу бити покретне и непокретне. Као и

свим живим организмима, бактеријама је потребна храна, кисеоник и вода, и могу

егзистирати само у средини која им то обезбеђује. Бактерије делују на органску

материју у колоидном стању. Ако се она не налази у таквом облику оне је најпре

дејством ензима доводе у такав облик. Велики молекули (нпр. беланчевине) најпре се

разлажу на простије молекуле посредством егзоензима, па се потом апсорбују кроз

ћелијску опну и даље разлажу посредством ендоензима. Бактерије се могу разврстати у

две главне групе: паразите и сапрофите.

Паразити су оне бактерије које нормално живе на рачун других живих организама – домаћина. Ове бактерије доспевају у каналску воду преко људских и

животињских излучевина. Међу паразитним бактеријама издвајају се посебни типови

који за време њиховог развоја у телу домаћина проузрокују патолошка стања. Ово су

тзв. патогене бактерије. Болести које оне могу проузроковати код човека су: тифус,

дизентерија, колера, друге цревне и остале инфекције. Могућност присуства ових

микроорганизама у каналској води је један од главних разлога што каналска вода мора

бити пажљиво сакупљана, адекватно пречишћавана и диспонирана на безбедан начин.

Сапрофитне бактерије (битне за биолошку разградњу) су оне које се хране на мртвој органској материји. У свом животном процесу оне стварају отпадне супстанце које се састоје и од органских и од неорганских чврстих материја. Због

ове активности оне су такође од огромне важности у процесу пречишћавања отпадних

вода. У њиховом одсуству разлагање органских материја у каналској води неби било

могуће.

Све бактерије паразити и сапрофити захтевају, поред хране, и кисеоник. Неке од

њих могу користити само кисеоник растворен у води. Ови организми се зову аеробне

бактерије, а процес деградације органских чврстих материја који оне обављају зове се

аеробно разлагање. Овај тип разлагања, у присуству раствореног кисеоника, обавља се

без стварања непријатног мириса или лошег изгледа каналске воде. Други тип

бактерија не може да опстане у присуству раствореног кисеоника у води, него захтева

кисеоник који се добија разлагањем органских и неких неорганских чврстих материја.

То су тзв. анаеробне бактерије, а сам процес разлагања чврстих материја зове се

анаеробно разлагање, тј. разлагање без присуства раствореног кисеоника, услед чега

долази до стварања непријатног мириса и лошег изгледа каналске воде.

Да би се могле одржати у животу, сапрофитним бактеријама, поред хране и

кисеоника, потребна је влага и одговарајућа температура. Највећи део сапрофитних

бактерија најбоље успева између 20 и 40 оС.

Уколико бактерије имају храну, кисеоник, влагу и температуру у оптималним

количинама, онда ће се и разлагање чврстих материја у каналској води одвијати

правилно.

Гљиве такође учествују у процесу разграђивања органских материја. Оне су

стриктни аероби, а производи њиховог метаболизма су исти као и код аеробних

бактерија.

Протозое су такође стриктни аероби. Енергију добијају оксидацијом уз

присуство раствореног молекуларног кисеоника, а органска материја коју разлажу

служи им за синтезу протоплазме исто као и код бактерија. Већина протозоа се храни

9

увлачећи у себе чврсте делиће (отпатке хране, делове угинулих организама, бактерије и

сл.) и тамо их разлажу својим ензимима, а производе тазлагања враћају у течност.

Више животиње – rotifere, krustacee, црви, ларве инсеката и рибе су стриктни

аероби, изузев неких црва који су познати индикатори загађења и живе у муљу на дну.

Ови организми се хране комадићима органских отпадака или живим организмима. Они

могу да живе само у водама које садрже неколико милиграма кисеоника у једном литру.

Поред поменутих организама у водама се јављају још алге и више биљке.

Већина алги имају хлорофил и способне су да од минералних материја које су настале

процесима разлагања, које спроводе бактерије, стварају органску материју, тј.

протоплазму и ћелијске опне. Исти процес спроводе и више биљке, које синтетишу уз

помоћ сунчеве енергије уз ослобађање молекуларног кисеоника који се раствара у води.

У каналској води постоји још једна форма живота – вируси. Они су по величини

мањи од било којих микроорганизама и могу се видети само помоћу електронског

микроскопа. Они не играју значајну улогу у процесу пречишћавања каналских вода,

али су важни, као и патогене бактерије, јер могу проузроковати разне болести код људи

(нпр. хепатитис).

2.1.2. Количина воде којa се одводи каналима и њене промене

Количина воде која се одводи каналима зависи од величине подручја које је

покривено канализацијом, од броја становника који су прикључени на канализацију, од

њихове специфичне потрошње воде из водовода и од система каналисања. При томе се

узимају у обзир све наведене врсте отпадне воде.

Величина подручја које је каналисано, утиче на више начина. Од величине

подручја зависи количина кишне воде и подземне воде, а такође и домаће и

индустријске употребљене воде, јер од њега зависи и број становника и индустрија који

се стварно канализацијом служе. Најчешће величина подручја коју опслужује неки

каналски систем расте временом и може бити ограничена природним границама

сливног подручја.

Код пројектовања канализационог система, нарочито треба водити рачуна да су

проширења и реконструкције теже изводљиви него код водовода, па је потребно

рачунати са дужим пројектним периодом – и до 50 година.

2.1.2.1. Домаћа употребљена вода

Готово цела количина воде за пиће која се потроши у домаћинствима претвара

се, са мањим или већим задоцњењем, у употребљену воду. Слично томе вода која се из

водовода троши за комуналне потребе, као што су прање улица и пијаца, прање возила

и сл. долази у канале са малим задоцњењем у готово непромењеној количини. Вода која

се троши за гашење пожара углавном испари, а вода којом се заливају паркови већим

делом испарава или понире у земљу, тако да ће количина воде која одлази у

канализацију бити мања од оне која се троши из водовода.

Са којом ће се количином рачунати у датом случају може се одлучити тек на

основу детаљне студије. На пример, када заједнички водовод не обезбеђује сву воду

која се троши у насељу него се становништво снабдева и из појединачних бунара,

количина воде која долази у канализацију може бити већа од оне која се троши из

10

водовода. Као оријентација количина домаћих употребљених вода, може да послужи

таблица која следи.

Потрошач воде lit/кориснику/дан

виле и мање стамбене зграде 150

веће стамбене зграде – солитери 200

хотели без купатила уз собе 150

хотели са купатилима уз собе 200

ресторани – по госту (WC и кухиња) 20 – 30

кампови са централним купатилом 120

школе 50

болнице 400 – 600 и више

јавна купатила, базени за пливање 30 – 35

биоскопи, позоришта – по посетиоцу 15 – 18

аеродроми – по путнику 12 – 18

сервисне станице – по возилу 40

Употребљена вода не тече кроз канале непрекидно и у непромењеној количини.

Протицај се мења слично као и у водоводу. Промене протицаја зависе од величине и

врсте насеља, оне нису исте чак ни у свим деловима једног истог насеља јер зависе од

величине слива узводно од посматране тачке. У сваком случају врхови протицаја у

каналској мрежи су мањи него у водоводној мрежи услед дејства акумулирања воде у

каналима, као и услед одоцњења.

За наше поднебље се уобичајено усваја да је количина воде која се у једном дану

потроши из водовода 1,5 пута већа од просечне дневне потрошње, па се ова вредност

узима и за прорачун канализације. Међутим овај коефицијент неравномерности

протицаја зависи од величине и карактера насеља и мора се кориговати у зависности од

тога да ли се ради о узводним или низводним деловима мреже.

За насеља са бројем становника мањим од 1.000 и за поједине усамљене куће,

дотицање утоку ноћи је једнако нули односно нема самоиспирања, па се

димензионисање канала врши тако да брзине у каналима буду довољне бар у часовима

максимума, како би талог био однет.

Као меродавни протицаји за пројектовање канала за употребљену воду, за

почетак и крај пројектног периода, користе се следећи протицаји: екстремни минимум,

минимум за 24 часа, средњи дневни протицај, максимум за 24 часа и тренутни врх.

2.1.2.2. Индустријска отпадна вода

Количина воде коју испушта индустрија такође приближно одговара количини

воде за пиће која се троши. При томе треба имати у виду да индустрија понекад не

троши воду само из водовода него и из посебних изворишта, или само из посебних

изворишта, а да све те воде може испуштати у канализацију насеља. Отпадна вода

11

неких индустрија се због свог састава не сме упуштати директно у канализациону

мрежу, већ се пре тога мора пречистити до прописаног степена.

У свим важним индустријским процесима стварају се течни отпаци, који веома

варирају у количини и у погледу фактора загађења. У наставку су дати оријентациони

подаци за неке индустријске погоне.

Индустрије у којима настају отпаци који троше кисеоник (велика БПК): прерада

шећерне репе, пиваре, индустрија конзерви, млекаре, дестилације, перионице рубља,

кланице, кожаре, производња текстила.

Индустрије у којима настају отпаци са високим садржајем суспендованих

чврстих материја: пиваре, индустрија конзерви, коксаре, фабрике хартије, кожаре.

Индустрије у којима настају отпаци са високим садржајем растворених чврстих

материја: хемијска индустрија, кожаре, уређају за омекшавање воде.

Индустрије у којима настају отпаци који садрже масти и уља: перионице рубља,

налазишта нафте, кланице, рафинерије нафте, кожаре, обрада вуне.

Индустрије у којима настају обојени отпаци: фабрика хартије, кожаре, погон за

бојење текстила.

Индустрије у којима настају отпаци који имају мирис и укус: хемијска

индустрија, коксаре, рафинерија нафте.

Индустрије у којима настају токсични отпаци: нуклеарне електране, производња

атомског оружја, хемијска индустрија, кожаре.

Индустрије у којима настају кисели отпаци (низак рН): хемијска индустрија,

обрада гвожђа и челика.

Индустрије у којима настају алкални отпаци (висок рН): хемијска индустрија,

перионица рубља, кожаре, производња текстила.

Индустрије у којима настају отпаци високе температуре: постројења за прање

боца (млекаре, пиваре), перионице рубља, погонска постројења у свим индустријама,

текстилна индустрија

Болнице и санаторијуми

Отпадне воде из општих болница и опоравилишта није потребно посебно

третирати и могу се упуштати у канализацију са или без претходног пречишћавања, у

зависности од величине и карактера реципијента. Отпадне воде из инфективних

одељења и анатомско-патолошких одељења, као и отпадне воде из санаторијума за

туберколозне болеснике треба каналисати одвојено и дезинфиковати. Испитивања су

показала да је отпадна вода преносилац вируса дечје парализе (poliomijelitisa).

Бацили паратифуса могу у минерализованом муљу да живе и после 45 дана, а у неминерализованом и осушеном и после 180 дана.

2.1.2.3. Подземна вода

Процену количине подземне воде која ће продирати у канализацију тешко је

унапред извршити. Ова количина зависи од састава земљишта, од висина нивоа

подземне воде, од дубине укопавања канала, од квалитета спојева пијединих делова

12

канала, од размака канала. Извесна мерења су показала да у канале за употребљену

воду или за атмосферску воду, може продирати 30 до 160 m3/дан/km подземне воде,

кроз неисправне спојеве цеви, пукотине, неисправне кућне спојеве и сл, у зависности од

нивоа подземне воде изнад канала.

2.1.2.4. Атмосферска вода

Протицаји у каналима који потичу од атмосферских вода веома су променљиви

у току године. У току суше протицај атмосферске воде једнак је нули, док за време

кише он може нагло толико да порасте да премаши запремину осталих отпадних вода

до сто пута.

Кише се карактеришу:

1. трајањем,

2. интензитетом и

3. учесталошћу, а поред тога још и

4. распоредом интензитета у току трајања и

5. по површини коју захватају,

6. правцем кретања и

7. добом године у коме се јављају.

Прве три карактеристике су најзначајније и оне се најчешће узимају за прорачун.

По трајању кише могу бити врло различите, од неколико минута до неколико

часова. Између трајања и јачине (интензитета) кише не постоји функционална

зависност, па тако кише истог трајања могу имати врло различите јачине. Запажено је

међутим, да се кише подједнаког трајања а различитих интензитета јављају са више-

мање правилном учесталошћу. Кише већег интензитета јављају се при томе ређе него

кише слабијег интензитета. Обрадом великог броја подтака о падавинама долази се до

статистичке зависности између трајања, јачине и учесталости кише, које се могу

приказати било у виду дијаграма било у виду једначина. Ако се прикажу као криве са

учесталошћу као параметаром (слика 2124) онда се ове криве називају редови

подједнако економичних рачунских киша.

За конструкцију наведених кривих користе се подаци непосредног мерења

јачине кише који се добијају уређајем – омбрографом. Добијени подаци се класирају

према дужини трајања и јачини кише, па се најзад одреди средња годишња учесталост

сваке класе. Добијене вредности се нанесу на дијаграм који као апсцису има трајање

кише у минутима, а као ординату јачину кише. Тачке са подједнаком учесталошћу

споје се кривим линијама које представљају редове подједнако економичних рачунских

киша.

13

Из целог низа киша које су се јавиле у току посматраног периода времена, за

пројектовање мреже за одвођење метеорске воде одабира се само једна меродавна за

одређивање капацитета канала. За димензионисање се бира нека слабија киша, која се

чешће јавља, с тим да се дозвољава да се кишница при јачим кишама задржава на

терену извесно време пре него што би канали били у стању да је приме и одведу. Ово

задржавање кишнице може да изазове понекад и штете у насељу, да поплави подруме,

магацине, ниске куће и да омета саобраћај. Одабир најаче кише за прорачун би захтевао канале огромних димензија (дакле врло скупе канале) чији би се пун капацитет кристио само једном у 10 или 20 година. Код

канализације по општем систему (поглавље 2.2.1), постоји и додатни критеријум, јер

преоптерећење канала не представља само опасност од повременог краткотрајног

плављења површине насеља него постоји и могућност да се каналска вода излива у

ниско положеним становима из изливника за отпадне воде, као и да се каналска вода

излива из канала на улице.

2.1.2.4.1. Отицање атмосферске воде

14

Пошто се део падавина задржи на биљном покривачу, прво се засити

површински слој земљишта водом, па онда настаје понирање воде које траје све док

пада киша и док вода тече површином. Почетно површинско задржавање воде најпре

испуњава депресије на терену а затим се ствара слој воде потребан за отицање по

површини. Сличне се појаве одигравају и на крововима и на улицама. Најзад кишница

долази до олука поред ивичњака, испуњава и њих и одлази до сливника кроз које

доспева у каналску мрежу. У каналима кишница се најпре задржава да би испунила

њихове профиле до висине потребне за транспорт након чега протицај постепено расте.

Кад киша престане слична појава се одиграва али у супротном смислу – настаје

оцеђивање акумулиране воде.

Сва количина воде која падне на површину насеља не отиче у канализацију,

услед испаравања и понирања. Коефицијент отицања Ψ представља размеру између

количине кише која отиче кроз канале и оне која пада на површину терена. Његова се

вредност мења у току кише, она зависи и од тога да ли је земљиште већ било засићено

водом пре него што је посматрана киша почела да пада или није (од неке претходне

кише), а ако је земљиште замрзнуто његова вредност је већа од просечне.

Средње вредности коефицијента отицања Ψ за различите површине:

Кровови покривени лимом или шкриљцем 0,95

кровови покривени црепом или кровном лепенком 0,90

асфалтне површине 0,85 – 0,90

калдрма 0,80 – 0,85

макадам 0,25 – 0,45

пошљунчане стазе 0,15 – 0,30

баште, ливаде, њиве 0,05 – 0,25

шуме 0,01 – 0,02

Постоје и таблице средњих вредности коефицијента отицања за комбиноване

градске површине, које зависе од густине насељености, односно од начина грађења у

појединим блоковима, и рачунају се полазећи од познатих површина (рi) покривених

одређеним материјалом коме одговара неки коефицијент отицања (Ψi). Тада је средња

вредност коефицијента отицања

Ψsr = Σ pi × ΨI / Σ pi

Средње вредности коефицијента отицања Ψsr за различите типове насеља:

Тип насеља или дела насеља Ψsr

врло густа изградња 0,7 – 0,9

затворена изградња (кућа до куће) 0,5 – 0,7

отворена изградња 0,3 – 0,5

предградђа богата вртовима 0,2 – 0,3

неизграђено земљиште, спортска игралишта 0,1 – 0,2

паркови 0,0 – 0,1

15

За прорачун протицаја кишнице меродавних за прорачун канализације за

кишницу има више метода. Код нас се најчешће примењује рационална метода, за

урбанизоване сливове од око 15 km2. Према овој методи, укупна количина кишнице

која може да се слије са површине F износи:

q (lit/s) = Ψ × ϕ × i × F

где је:

- Ψ - коефицијент отицања;

- ϕ - коефицијент средњег интензитета кише, који зависи од ширине и дужине

слива;

- i - јачина кише, који зависи од времена трајања кише;

- F - површина слива.

У атмосферске воде може се убројати још и вода која настаје топљењем снега.

Код нас се користе емпиријски обрасци за случај наглог топљења снега у зависности од

површине сливног подручја, добијени на основу мерења у Русији. Овако добијене

количине отицања могу се упоредити по величини са јаким кишама, па према томе о

овим количинама воде понекад треба водити рачуна.