GRADBENI VESTNIK GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE IN MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE Poštnina plačana pri pošti 1102 Ljubljana Izdajatelj: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Karlovška cesta 3, 1000 Ljubljana, telefon 01 52 40 200; faks 01 52 40 199 v sodelovanju z Matično sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije (MSG IZS), ob podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani, Fakultete za gradbeništvo Univerze v Mariboru in Zavoda za gradbeništvo Slovenije Izdajateljski svet: ZDGITS: mag. Andrej Kerin, predsednik Dušan Jukić prof. dr. Matjaž Mikoš IZS MSG: Gorazd Humar Mojca Ravnikar Turk dr. Branko Zadnik UL FGG: izr. prof. dr. Sebastjan Bratina UM FG: doc. dr. Milan Kuhta ZAG: doc. dr. Matija Gams Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez Duhovnik Lektor: Jan Grabnar Lektorica angleških povzetkov: Romana Hudin Tajnica: Eva Okorn Oblikovalska zasnova: Mateja Goršič Tehnično urejanje, prelom in tisk: Kočevski tisk Naklada: 500 tiskanih izvodov 3000 naročnikov elektronske verzije Podatki o objavah v reviji so navedeni v bibliografskih bazah COBISS in ICONDA (The Int. Construction Database) ter na http://www.zveza-dgits.si. Letno izide 12 številk. Letna naročnina za individualne naročnike znaša 23,16 EUR; za študente in upokojence 9,27 EUR; za družbe, ustanove in samostojne podjetnike 171,36 EUR za en izvod revije; za naročnike iz tujine 80,00 EUR. V ceni je vštet DDV. Poslovni račun ZDGITS pri NLB Ljubljana: SI56 0201 7001 5398 955 Gradbeni vestnik•GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE in MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE UDK-UDC 05 : 625; ISSN 0017-2774 Ljubljana, avgust 2015, letnik 64, str. 181-200 Navodila avtorjem za pripravo člankov in drugih prispevkov 1. Uredništvo sprejema v objavo znanstvene in strokovne članke s področja gradbeništva in druge prispevke, pomembne in zanimive za gradbeno stroko. 2. Znanstvene in strokovne članke pred objavo pregleda najmanj en anonimen recenzent, ki ga določi glavni in odgovorni urednik. 3. Članki (razen angleških povzetkov) in prispevki morajo biti napisani v slovenščini. 4. Besedilo mora biti zapisano z znaki velikosti 12 točk in z dvojnim presledkom med vrsti­cami. 5. Prispevki morajo vsebovati naslov, imena in priimke avtorjev z nazivi in naslovi ter be­sedilo. 6. Članki morajo obvezno vsebovati: naslov članka v slovenščini (velike črke); naslov članka v angleščini (velike črke); znanstveni naziv, imena in priimke avtorjev, strokovni naziv, navadni in elektronski naslov; oznako, ali je članek strokoven ali znanstven; naslov PO­VZETEK in povzetek v slovenščini; ključne besede v slovenščini; naslov SUMMARY in povzetek v angleščini; ključne besede (key words) v angleščini; naslov UVOD in besedilo uvoda; naslov naslednjega poglavja (velike črke) in besedilo poglavja; naslov razdelka in besedilo razdelka (neobvezno); ... naslov SKLEP in besedilo sklepa; naslov ZAHVALA in besedilo zahvale (neobvezno); naslov LITERATURA in seznam literature; naslov DODATEK in besedilo dodatka (neobvezno). Če je dodatkov več, so ti označeni še z A, B, C itn. 7. Poglavja in razdelki so lahko oštevilčeni. Poglavja se oštevilčijo brez končnih pik. Denimo: 1 UVOD; 2 GRADNJA AVTOCESTNEGA ODSEKA; 2.1 Avtocestni odsek … 3 …; 3.1 … itd. 8. Slike (risbe in fotografije s primerno ločljivostjo) in preglednice morajo biti razporejene in omenjene po vrstnem redu v besedilu prispevka, oštevilčene in opremljene s podnapisi, ki pojasnjujejo njihovo vsebino. 9. Enačbe morajo biti na desnem robu označene z zaporedno številko v okroglem oklepaju. 10. Kot decimalno ločilo je treba uporabljati vejico. 11. Uporabljena in citirana dela morajo biti navedena med besedilom prispevka z oznako v obliki oglatih oklepajev: [priimek prvega avtorja ali kratica ustanove, leto objave]. V istem letu objavljena dela istega avtorja ali ustanove morajo biti označena še z oznakami a, b, c itn. 12. V poglavju LITERATURA so uporabljena in citirana dela razvrščena po abecednem redu priimkov pr vih avtorjev ali kraticah ustanov in opisana z naslednjimi podatki: priimek ali kratica ustanove, začetnica imena pr vega avtorja ali naziv ustanove, priimki in začetnice imen drugih avtorjev, naslov dela, način objave, leto objave. 13. Način objave je opisan s podatki: knjige: založba; revije: ime revije, založba, letnik , številka, strani od do; zborniki: naziv sestanka, organizator, kraj in datum sestanka, strani od do; raziskovalna poročila: vrsta poročila, naročnik , oznaka pogodbe; za druge vrste virov: kratek opis, npr. v zasebnem pogovoru. 14. Prispevke je treba poslati v elektronski obliki v formatu MS WORD glavnemu in odgovor­nemu uredniku na e-naslov: janez.duhovnik@fgg.uni-lj.si. V sporočilu mora avtor napisati, kakšna je po njegovem mnenju vsebina članka (pretežno znanstvena, pretežno stro­kovna) oziroma za katero rubriko je po njegovem mnenju prispevek primeren. Uredništvo Vsebina•Contents Članki•Papers stran 182 Ervin Struna, univ. dipl. inž. grad. Danilo Malnar, univ. dipl. inž. grad. GRADNJA SOVPREŽNE PREKLADNE KONSTRUKCIJE NADVOZA NAD ŽELEZNIŠKO PROGO CONSTRUCTION OF STEEL-CONCRETE COMPOSITE OVERPASS DECK OVER RAILWAY stran 189 prof. dr. Mitja Rismal, univ. dipl. inž. grad. ALTERNATIVNI MODEL ZA DIMENZIONIRANJE ČISTILNIH NAPRAV ALTERNATIVE MODEL FOR THE DESIGN OF WASTE WATER TREATMENT PLANT Obvestila ZDGITS stran 200 PRIPRAVLJALNI SEMINAR ZA STROKOVNE IZPITE stran 198 POROČILO S SKUPŠČINE ZDGITS Novi diplomanti Eva Okorn Koledar prireditev Slika na naslovnici: Gradbišče HE Brežice, foto: arhiv HESS Eva Okorn GRADNJA SOVPREŽNE PREKLADNE KONSTRUKCIJE NADVOZA NAD ŽELEZNIŠKO PROGO CONSTRUCTION OF STEEL-CONCRETE COMPOSITE OVERPASS DECK OVER RAILWAY Ervin Struna, univ. dipl. inž. grad. Strokovni članek ervin.struna@cgp.si UDK 624.01/.07:625.1(497.4) Danilo Malnar, univ. dipl. inž. grad. danilo.malnar@cgp.si CGP, d. d., Ljubljanska cesta 36, 8000 Novo mesto Povzetek l V članku je predstavljena gradnja sovprežnega dela prek­ladne konstrukcije nadvoza 4-01 nad železniško progo Ljubljana–Zidani most v km GC 9,0 + 95,49 do 9,2 + 60,10 v okviru projekta Preložitev ceste G2-108/1182 Ribče–Litija ob naselju Zgornji Log pri Litiji od km 8,740 do km 10,140. Sovprežni del prekladne konstrukcije je iz AB-plošče, izdelane v dveh fazah, in iz dveh jeklenih nosilcev. V prvi fazi se je na jeklenih nosilcih izvedel prvi del AB-plošče, ki je služila za opaž drugi fazi betoniranja. Prva faza se je izvedla na delovnem platoju še pred montažo jeklenih nosilcev na njun končni položaj. Po končani prvi fazi sta se jek­lena nosilca z že izvedeno opažno AB-ploščo postavila na njuno končno mesto, na začasne podpore ob stebrih nadvoza. Sočasno z izvedbo monolitne armiranobeton­ske prekladne konstrukcije se je izvedla navezava s sovprežnim delom prekladne konstrukcije in dobetonirala se je sovprežna betonska plošča do njene končne višine. Ključne besede: gradnja nad železnico, sovprežna konstrukcija Summar y l This paper presents the construction of the steel-concrete composite deck of overpass 4-01 over the railway line Ljubljana – Zidani most from km 9.0+95.49 to km 9.2+60.10 within the project Deviation of road G2-108/1182 Ribče-Litija near the settlement Zgornji Log pri Litiji from km 8,740 to km 10,140. The composite overpass deck is made of steel-concrete slab built in two phases and of two steel box girders. In the first phase the concrete slab was built on steel box girders which served as formwork for concrete slab in the second phase. The first phase of the construction was carried out at the working platform before the main box girders were set to their final position. When the first phase was completed, both of box girders with formwork concrete slab were set on their final position on temporary supports near the pillars of overpass. At the same time, when a monolith reinforced concrete deck was built, a connection with steel-concrete composite deck was made and the concrete slab of the second phase was concreted to its final height. Key words: construction over railway, composite structure 182 Podjetje CGP, d. d., je bilo na podlagi javnega naročila izbrano za izvedbo projekta Preložitev ceste G2-108/1182 Ribče–Litija ob naselju Zgornji Log pri Litiji od km 8,740 do km 10,140. Ureditev zunaj nivojskega križanja je bila načr tovana z izvedbo nadvo­za, katerega prekladna konstrukcija je bila v območju nad elektrificirano železniško progo projektirana kot sovprežna konstrukcija, ki je omogočala gradnjo z minimalnim vplivom na vodenje železniškega prometa (slika 1). Izvedba sovprežne konstrukcije je bila načrtovana kot montažna gradnja, pri kateri se je betoniranje prvega dela sovprežne plošče na jeklenih nosilcih, izdelanih v proizvodnji, iz­vedlo na delovnem platoju ob železniški progi. Nato je sledil posamični dvig obeh nosilcev (v nadaljevanju članka se beseda nosilec nanaša na jekleni nosilec z že izvedenim prvim delom sovprežne AB-plošče) z avto­dvigalom na začasno podporno konstrukcijo ob že izvedenih stebrih nadvoza. Nazadnje je sledila izvedba drugega dela sovprežne plošče sočasno z izvedbo preostalega dela monolitne prekladne konstrukcije. Objekt: Nadvoz 4-01 nad železnico v km GC 9,0 + 95,49 do 9,2 + 60,10 Investitor: DRSC, Tržaška cesta 19, 1000 Ljubljana Projektant: PNZ, svetovanje projektiranje, d. o. o., Vojkova cesta 65, 1113 Ljubljana [PNZ, 2013] Odgovorni projektant: mag. Samo Križaj, univ. dipl. inž. grad. Izvajalec: CGP, d. d., Ljubljanska cesta 36, 8000 Novo mesto Vodja projekta: Jure Jesih, univ. dipl. inž. grad. Odgovorni vodja del: Tilen Klemenc, univ. dipl. inž. grad. Nadzor: Razvojni center Inženiringi Celje, d. o. o., Teharska 40, 3000 Celje Odgovorni nadzornik: Milan Mrovlje, univ. dipl. inž. grad. Nadvoz nad železniško progo je zasnovan izdelana v dveh različnih tehnologijah, in sicer preko sedmih polj z razponi 20,0 + 23,0 kot sovprežna konstrukcija in kot monolitna + 23,0 + 30,0 + 23,0 + 23,0 + 20,0 = konstrukcija iz prednapetega betona, grajena 162,0 m (164,6 m med dilatacijama). Pre-simetrično na nepomičnem odru (polje za kladna konstrukcija je široka 11,27 m in je poljem od sredine proti krajnim opornikom). Os v vzdolžnem prerezu poteka v vertikalni zaokrožitvi R = 2000 m, os objekta v tlorisu pa je delno v prehodnici A = 132,58 m (od stacionaže 9,086 do 9,174), v nadaljevanju pa v krožnem loku z radijem R = 200 m. Prečni sklon se spreminja od 2,20 % do 6,25 % in je konstanten v območju krožnega loka. Prekladna konstrukcija je podprta z dvema krajnima opornikoma in šestimi vmesnimi podporami. Na krajnih opornikih in obeh skraj­nih vmesnih podporah so na vrhu pomična ležišča, preostale štiri vmesne podpore pa so polno vpete v prekladno konstrukcijo. Kon­strukcija je zaradi nehomogenih temeljnih tal globoko temeljena na uvrtanih AB-kolih. Monolitna konstrukcija ima prečni prerez z dvema AB-nosilcema. Statična višina AB-no­silca je 1,40 m, z izjemo na mestu vmesnih podpor ob železnici, kjer zaradi vute začne naraščati in doseže višino 1,90 m ob stebru. AB-nosilca sta prednapeta in med seboj po­vezana s tlačno ploščo, katere višina se spreminja med 0,25 in 0,35 m. Pri sovprežni konstrukciji sta uporabljena dva jeklena nosilca dolžine 27,0 m (jeklo kvalitete S 355 J2 + N), pri čemer ima prvih in zadnjih 1,50 m nosilca obliko prečnega prereza U in je odprt. Na tem delu se izvede povezava z monolitnim betonskim delom prekladne kon­strukcije. Jeklena nosilca sta zrakotesni jekleni škatli iz pločevin debeline 15, 20 in 30 mm, na katerih je v dveh fazah izvedena sovprežna betonska plošča. 3.1 Prva faza izvedbe Jeklene nosilce sovprežnega dela prekladne konstrukcije je izdelalo podjetje Magma, d. o. o., iz Požege na Hrvaškem. Za transport jeklenih nosilcev iz delavnice na gradbišče je bilo treba pripraviti načrt transporta in premikov, ki je bil del tehnološkega elabo­rata montaže jeklenih nosilcev [CGP, 2014a]. Dobava nosilcev do gradbišča je potekala po predhodno določeni poti: Požega–mejni prehod Bregana/Obrežje–Ljubljana–Dol pri Ljubljani–Zg. Log pri Litiji. Zaradi dolžine in teže jeklenih nosilcev je transport potekal z vlačilcem in štiriosno specialno prikolico za prevoz dolgega tovora z nosilnostjo 32.100 kg. Transport po gradbišču je potekal po pred­hodno natančno načrtovani poti, narejeni iz utrjenega tamponskega nasutja. Na gradbišču sta se jeklena nosilca razložila na predhodno pripravljene AB- in lesene pod­stavke na delovnem platoju iz utrjenega tam­ponskega nasutja v enakem medsebojnem položaju, kot sta sedaj po končani montaži. Za njuno razložitev in točno pozicioniranje sta se uporabili dve avtodvigali z nosilnostjo 1000 kN. Po razložitvi so se preverili geodetski podatki (višina, osi) in se je zagotovila stabil­nost jeklenih nosilcev z izvedbo začasnega podpiranja. Sledila je izvedba prvega dela sovprežne plošče, tako imenovane opažne plošče, ki je služila za opaž drugi fazi betoniranja. Opažna plošča se je izvedla pred montažo jeklenih nosilcev na njun končni položaj. Čeprav je bila betonska plošča prve faze ločena za vsak nosilec posebej, je bila betonirana na skupnem opažu za oba nosilca. Razlog za skupni opaž je bila zahteva po točnem med-sebojnem prilagajanju betonske plošče prve nanjega roba stojine segata 1,75 m proti faze tudi po dvigu v končni položaj. Opažni zunanji strani nosilcev (proti robnim vencem plošči imata spremenljivo debelino, in sicer v karakterističnem prerezu) in 1,79 m proti 15 cm ob robu jeklenega nosilca in 10 cm notranji strani (proti stiku med obema nosil­na koncih obeh konzol. Konzoli preko zu-cema v končnem položaju). Slika 6•Načrt razložitve jeklenih nosilcev in postavitev na začasne podpore Skupaj z izvedbo opaža so se v opaž pritrdila sidra konzole, preko katerih so se na opažno ploščo pred dvigom obeh ele mentov names-tile konzole opaža robnega venca. S tem se je zmanjšal obseg dela nad železniško progo, zmanjšalo se je motenje železniškega prometa in povečala se je varnost dela. Ker je železniška proga elektrificirana, so se ozemljili vse konzole, oba jeklena nosilca in podporna konstrukcija jeklenih nosilcev. Zaradi ukrivljene osi jeklenega nosilca je pro­jektant moral natančno določiti njegovo težišče in na podlagi tega tudi mesta, kamor so se pri­varila ušesa za dvig (ekscentrična postavitev ušes za dvig elementov je razvidna s slike 7). Izjemna natančnost pri določanju težišča je bila potrebna zato, da je element tudi po dvigu ostal v popolnoma ravnem položaju in da se je obtežba elementa enakomerno porazdelila na vse štiri vrvi. Zaradi torzijsko zelo toge konstrukcije se v primeru, da ušesa ne bi bila pravilno nameščena, obtežitev ne bi enakomerno porazdelila na štiri enake kompo­nente, kar bi predstavljalo preobremenitev za dvižne vrvi kot tudi za ušesa za dvig. 3.2 Začasne podpore Načrt začasnih podpor, nosilne konstrukcije in opaža prekladne konstrukcije je pripravilo podjetje PERI, oplate i skele, d. o. o., podjetje Gravitas, d. o. o., pa je izdelalo statični račun opažne konstrukcije. Projekt opaža in nosil­nega odra je bil izveden v skladu z Uredbo o zagotavljanju varnosti in zdravja pri delu na začasnih in premičnih gradbiščih (nosilni odri) ter skladno s standardi za projektiranje konstrukcij: • SIST EN 1990 (osnove projektiranja), • SIST EN 1991-1-6 (vplivi med gradnjo), • SIST EN 1993 (projektiranje jeklenih kon­strukcij), • SIST EN 1995 (projektiranje lesenih kon­strukcij), • SIST EN 13670 (izvajanje betonskih kon­strukcij). Izvedba začasnih podpor, nosilne konstrukcije in opaža prekladne konstrukcije je potekala po zaporedju, prikazanem na sliki 8. Za začasno podpiranje prvega dela sovprežne prekladne plošče sta se ob stebrih na vsaki strani železniške proge postavila nosilna grad­bena odra, sestavljena iz navpičnih nosil­nih stolpov, jeklenih profilov ter profilnih in vozliščnih diagonal. V prečnem prerezu je bil gradbeni oder sestavljen iz dveh samostoj­nih nosilnih stolpov, postavljenih simetrično glede na os objekta. Nosilni elementi nosil­nega gradbenega odra so se v vertikalni in horizontalni smeri povezali s cevmi cevnega odra, da sta se s tem zagotovili togost nosilnih stolpov in zmožnost prevzema horizontalnih obremenitev zaradi vertikalne zakrivljenosti jeklenih nosilcev (slika 9). Jekleni nosilec se je zaradi neravne spodnje ploskve naslanjal na jekleni profil HEB 360 preko lesenih zagozd. Obtežbo enega nosilca na gradbeni oder kaže preglednica 1. Obtežba se je preko jeklenih HEB-nosilcev razporedila na nosilne stolpe (4 na vsaki strani enega nosilca) in preko temeljne bla­zine stebrov, na kateri je stala podporna konstrukcija, v utrjena temeljna tla. 3.3 Montaža prvega dela sovprežne prekladne plošče Po projektu za izvedbo je bila predvidena montaža nosilcev z dvema avtodvigaloma nosilnosti 130 in 500 ton, pri čemer sta bili planirani dve dveurni zapori za montažo v dveh različnih terminih (npr. v soboto in nedeljo). Teža posameznega nosilca je bila ocenjena na 730 kN, kar pomeni, da bi breme za eno avtodvigalo znašalo 365 kN. Avto­dvigalo z večjo nosilnostjo bi bilo postavljeno ob začasni podpori na drugi strani železniške proge, avtodvigalo z manjšo nosilnostjo pa bi bilo postavljeno ob začasni podpori čim bližje obema nosilcema. Obe avtodvigali bi tako skupaj (sinhrono) montirali najprej nosilec 1 in nato nosilec 2. Pri pripravi tehnološkega elaborata [CGP, 2014b] smo v sodelovanju z izbranim izva­jalcem za montažo nosilcev na opaž Prangl, d. o. o., uporabili le eno avtodvigalo z nosil­nostjo 5000 kN (slika 11). Tega je bilo treba zaradi zahtevane nosilnosti avtodvigala v Teža jeklenega nosilca 280 kN Teža opažne AB-plošče (24,0 m × 0,125 m × 5,25 m) × 25 kN/m3 = 400 kN Teža konzol za opaž robnega venca 33 × 0,6 kN = 20 kN Teža betona v U-prerezu na koncu nosilca (1,35 m × 1,50 m × 1,70 m) × 26 kN/m3 = 90 kN Skupaj na eno podporo (280 + 400 + 20) / 2 + 90 = 440 kN Preglednica 1•Račun obtežbe začasne podpore sovprežne konstrukcije radiju montaže natančno pozicionirati tako podporne konstrukcije je moralo stati, je raz­ob začasni podporni konstrukciji kot tudi ob vidno s slike 12. Na sliki je razvidno, kako blizu obeh elementih. Kako natančno je bilo treba sta si bila začasna podporna konstrukcija in pozicionirati avtodvigalo in kako blizu začasne protiutež avtodvigala. Slika 12•Protiutež avtodvigala ob začasni podporni konstrukciji Razlog za uporabo enega avtodvigala je bil predvsem čas trajanja zapore železniškega prometa. Pri montaži enega nosilca z dve­ma avtodvigaloma je bila predvidena za­pora železniškega prometa za dve uri, pri montaži z enim avtodvigalom pa smo pred­videli le enourno zaporo, pri čemer je dejanska montaža posameznega nosilca trajala okoli 40 minut. Zaradi časovnega prihranka smo iz­vedli montažo obeh nosilcev v enem dnevu. Montaža nosilcev je potekala 5. julija 2014 po naslednjem urniku: • 900–1000: zapora železniškega prometa in montaža prvega nosilca • 1000–1100: sprostitev železniškega prometa • 1100–1200: zapora železniškega prometa in montaža drugega nosilca Pred začetkom montaže nosilcev je bilo treba izklljučiti napetost v voznem omrežju. Vsa dela montaže so bila pod tehničnim nadzorom in v prisotnosti varnostnega čuvaja Slovenskih železnic (slika 13). 3.4 Kontrola kakovosti vgrajenega betona Vzporedno z gradnjo nadvoza se je skladno z navodili Projekta izvajanja betonske kon­strukcije in s priloženim Planom odvzema vzorcev betona za preizkušanje svežega in strjenega betona po konstrukcijskih elementih izvajala kontrola vgrajenega betona. Rezultati preizkusov tlačne trdnosti betona prvega in drugega dela sovprežne prekladne plošče so prikazani na sliki 14. Preizkus je pokazal, da je bila tlačna trdnost 28 dni starega vgra­jenega betona v povprečju za 34 % višja od predpisane. 3.5 Druga faza izvedbe Po končani montaži sta se oba nosilca togo vpela v začasne podpore in v že izvedene stebre nadvoza ob začasnih podporah. Sle­dila je postavitev nosilnega odra in opaža monolitnega dela prekladne konstrukcije ter njena izvedba. Betoniranje monolitnega dela prekladne konstrukcije je potekalo v treh fazah (slika 15) simetrično na sredinski sovprežni del prekladne plošče in v odvisnosti od dispozicije kablov za prednapenjanje. V prvi fazi sta se izvedli polji levo (polje 3) in desno (polje 5) od sredinskega sovprežnega dela prekladne plošče (polje 4), nato njuni sosednji polji (polji 2 in 6) in na koncu še krajni polji (polji 1 in 7). Med prvo in drugo fazo izvedbe monolitnega dela prekladne konstrukcije se je dobetonirala sovprežna betonska plošča do njene končne debeline. Začasna podporna konstrukcija, na kateri sta bila začasno postavljena oba nosilca sovprežne prekladne konstrukcije, se je odstra­nila 23. septembra 2014, in sicer po izvedbi prednapetja polja 3 in 5 ter po dobetoniranju sovprežne betonske plošče do njene končne debeline. To pomeni, da sta bila nosilca podprta z začasno podporno konstrukcijo približno dva meseca in pol. Slika 15•Postopna izvedba prekladne konstrukcije nadvoza Slika 16•Sovprežna prekladna plošča nad železniško progo Opisana tehnologija izvedbe sovprežne pre­kladne konstrukcije nad železniško progo prinaša v proces gradnje nadvoza številne prednosti pa tudi določene pomanjkljivosti. Prednosti so zmanjšanje vplivov na vodenje železniškega prometa, manjše število zapor železniškega prometa, železniški promet je bil med gradnjo vseskozi neoviran, le z zmanjšano hitrostjo v območju gradbišča. Večina vseh del, ki se tičejo gradnje prekladne konstrukcije nad železniško progo, je bila opravljena v enem dopoldnevu. Pomanjkljivost te tehnologije pa je daljša izpostavljenost na začasnih podporah postavljene sovprežne prekladne konstrukcije negativnim zunanjim vplivom (vreme, človeški dejavnik itd.), ki bi lahko v skrajnem primeru pripeljali do njenega rušenja. Inženirske konstrukcije, kjer je pri gradnji upora­bljena zahtevna tehnologija izvedbe, za htevajo natančno načrtovanje tako v fazi projektiranja (PGD, PZI) kot tudi v fazi priprave na izvedbo (tehnološki elaborati). Za njihovo iz delavo je bilo treba upoštevati številne zahteve in potrebe različnih področij – gradnja v območju železniške proge, načrtovanje dostave nosil­cev, tehnologija montaže idr. Premišljeno načrtovanje izvedbe posamezne faze v času gradnje lahko prispeva k racionalizaciji na mnogih področjih (časovno, stroškovno) kot tudi k novim rešitvam in tehnologijam izvedbe. Pri tem je ključno sodelovanje med projektan­tom, nadzornikom in izvajalci ter strokovnimi službami. Pomembno je, da se zagotavlja sprotno preverjanje vseh procesov, kajti tako se ugotovljene motnje in napake lahko nemu­doma odpravijo. Že manjši spodrsljaj lahko povzroči katastrofo. CGP, d. d., Tehnološko ekonomski elaborat za izvedbo jeklenih montažnih nosilcev nadvoza 4-01 čez železnico, št. 01-TS/3/68-14, april 2014a. CGP, d. d., Tehnološko ekonomski elaborat za izvedbo prekladne konstrukcije nadvoza 4-01 čez železnico, št. 01-TS/3/59-14, maj 2014b. PNZ, svetovanje projektiranje, d. o. o., Preložitev ceste G2-108 Ribče-Litija ob naselju Zgornji Log pri Litiji od km 8 740 do km 10 140, PZI projekt št. 12-1423, januar 2013. ALTERNATIVNI MODEL ZA DIMENZIONIRANJE ČISTILNIH NAPRAV ALTERNATIVE MODEL FOR THE DESIGN OF WASTE WATER TREATMENT PLANT prof. dr. Mitja Rismal, univ. dipl. inž. grad. Strokovni članek Barjanska 68, Ljubljana UDK 626:628.32 Povzetek l Članek obravnava dimenzioniranje čistilnih naprav po alternativnem, dopolnjenem modelu glede na model po smernici ATV–A–3. Model vključuje presojo stopnje aerobne stabilizacije in možne proizvodnje bioplina iz razgradljivega primarnega in aerobnega, aktivnega dela biološkega blata v odvisnosti od starosti blata. Obravnavani sta aerobna in anaerobna obdelava blata z energetsko bilanco možnega pridobivanja bioplin a in električne energije. Podana je ocena energetske bilance čistilnih naprav v kWh/PE, brez sedimentacije in s primarno sedimentacijo, za različne starosti in specifične obremenitve biološkega blata. Ključne besede: primarno aktivirano blato, stabilizacija blata, energija biološkega plina Summary l The paper considers an alternative model for waste water treatment plant design to the model in the directive ATV – A – 3. The model includes the assessment of possible biogas production from the biodegradable organic part of the primary and aerobic activated sludge, depending on its age. By differentiation of degradable and un­degradable part of the organic aerobic sludge, the possible biogas, electric energy produc­tion is evaluated. An assessment of WWTP energy balance, in terms of kWh/PE for with different sludge age and specific load, with and without primary sedimentation, by different age and specific load of the activated sludge, is given. Key words: primary activated sludge, stabilisation of sludge, biogas energy Obravnavani predlog za dimenzioniranje čistilnih naprav se razlikuje od metode ATV–A–3 ([Imhoff, 1999], [Imhoff, 2007]), da namesto pred­postavljenega razmerja 0,60.XTSS = XnbVSS + XiTSS [Walder,2011] uporabi v odpadni vodi ločeno meritev usedljivih mineralnih in inertnih organskih delcev z BPK5, kot je predstavljeno na sliki 1. Z uporabo koeficienta Xd (1/d) [Eckenfelder,1989] pa za razliko od ATV omogoča tudi presojo stopnje aerobne stabilizacije blata v kgO2/kgVSS.d, presojo količine bioplina in energije iz anaerobne presnove Xv. proizvedenega razgradljivega organskega dela odvečnega biološkega blata. Rezultati obravnavanega modela so primerjani z ATV–A–3 [Im­hoff,2007] in s podatki empiričnih meritev na čistilnih napravah [Ulrich,2001]. Model je zasnovan na podatkih (preglednica 1) o lastnostih surove asimilaciji in disimilaciji organskega onesnaženja v organsko maso odpadne vode [Imhoff, 2007] in na shematsko predstavljeni biokemični heterotrofov (slika 1). 189 Model obravnava le oksidacijo organskega ogljika, ne pa členov za nitrifikacijo, denitrifikacijo in defosfatizacije efluenta: =0,8 0,75.0zc Vv((m.tn.f.-dem.tn.f.) = Bnitrifikacije in N03 1-Vv/VrorBPKs 2,9 Vror, ki jih je mogoče v model vključiti. min. org. skupaj BPK5 (g/m3) Usedljive snovi 100 150 250 100 Neusedljive lebdeče snovi 25 50 75 50 Raztopljene snovi 375 250 625 150 Skupaj 500 450 950 300 Preglednica 1•Sestava odpadnih voda [Imhoff, 1999] V aerobnem reaktorju čistilne naprave. (preglednica 1) brez primarnega usedalnika postane 100 g/m3 usedljivih mineralnih in 25 g/m3 lebdečih inertnih snovi iz odpadne vode del proizvedene mase biološkega blata. Organsko onesnaženje 450 g/m3, izraženo s 300 g BPK5 (porabo kisika v 5 dneh), pa se asimilira kot drugi, biološko aktivni del celotne mase biološkega blata. Koncentracija (slika 1) nerazgradljivega anorganskega in inertnega organskega onesnaženja odpadne vode je označena s Ciin. Organski del CiBPK5, ki se, kot rečeno, z eksogeno respiracijo asimilira v organsko maso heterotrofov s koncentracijo X.=0 (slika 1), v fazi . (dni) pa se z endogeno respiracijo zmanjša na X. kgVSS/m3) heterotrofov s koncen­tracijo biološko razgradljivega dela Xv. in nerazgradljivega Xn.. V nadaljevanju pomeni: CTOT (kgSS/m3) koncentracija skupnega organskega in inert­ nega mineralnega onesnaženja odpadne vode Ciin (kg/m3) koncentracija inertnega organskega in mine­ralnega onesnaženja odpadne vode Ci (kgBPK5/m3) organsko, biološko razgradljivo onesnaženje surove odpadne vode C (kgBPK5/m3) koncentracija BPK5 očiščene odpadne vode Y = 0,6 (kgVSS/kgBPK5) koeficient prirasta organske mase heterotrofov biološkega blata v procesu sinteze X. = 0 (kgVSS/kgBPK5) koncentracija v sintezi proizvedene mase heterotrofov biološkega blata X/d = 0,8 (kgXV.=0/kgX.=0) razgradljivi del v sintezi proizvedene celotne organske mase heterotrofov biološkega blata XV.=0 (kgVSS/m3) koncentracija v sintezi proizvedene razgrad­ljive organske mase biološkega blata XV. (kgVSS/m3) koncentracija biološko razgradljive mase biološkega blata po endogeni respiraciji .c dni Xn.=0 (kgVSS/m3) koncentracija inertne mase heterotrofov v sin­tezi proizvedene organske mase biološkega blata X/ n = 0,2 (kgXn.=0/kgX.=0) nerazgradljivi del X.=0 v sintezi proizvedene organske mase biološkega blata Xd del razgradljivega organskega blata po endo­geni respiraciji Xn. (kgVSS/m3) koncentracija nerazgradljivega dela v organskem X. (kgSS/m3) blatu po endogeni respiraciji koncentracija razgradljivega in nerazgradlji vega biološkega blata po endogeni respiraciji pri starosti blata . dni. Xiin (kgSS/m3) koncentracija mineralnih in biološko nerazgrad ljivih snovi v biološkem blatu XTSS (kg/m3) totalna količina suspendiranih snovi v odpadni vodi Xn. (kgVSS/m3) XiTSS (kg/m3) na vtoku v čistilno napravo inertne organske snovi heterotrofov nad 0,45 µm koncentracija iner tne mineralne snovi nad 0,45 µm . (dni) starost biološkega blata kd = 0,08 (1/d) koeficient razgradnje v endogeni respiraciji, v ekso­ geni respiraciji – sintezi proizvedenega razgrad­ ljivega in nerazgradljivega organskega dela F = 1,072(T-15) biološkega blata temperaturni koeficient korekcije poteka reakcij T (Co) temperatura vode v aerobnem reaktorju O2C (kgO2/d) VTOT (m3) VN (m3) VD (m3) poraba kisika za oksidacijo organskega ogljika prostornina aerobnega reaktorja prostornina aerobnega reaktorja za nitrifi kacijo prostornina reaktorja za denitrifikacijo W. kgSS količina celotne mase biološkega blata v reaktorju Slika 1•Shema količine (obarvane površine) in koncentracij (X) asimiliranega onesnaženja odpadne vode v fazah biokemične sinteze in endogene respiracije biološkega blata v aerobnem reaktorju pri starosti blata . (dni) Pri starosti biološkega blata v aerobnem reaktorju . (dni) se iz odpadne vode v biološkem blatu akumulira vsa količina nerazgradljivih organskih in mineralnih snovi s koncentracijo Xiin,.=0. Koncentracija razgradljivega dela iz organskega onesnaženja asimi­lirane organske mase heterotrofov X.=0 pa se med endogeno respiracijo zmanjša na Xv., koncentracija celotne organske mase heterotrofov pa na X.. Koeficient zmanjšanja Xd [Eckenfeler,1989] je določen po enačbah 1, 2 in 3: X/ *X = X *X (1) n , =0 =0n Xc/ +X./ = 1 ; Xd.+Xn.=1 ; Xn. = 1- Xd. (2) X / / .=0 / X * X = X * X ››› X = X ››› X · X - k · X · X .. .F = X .X n .=0 n . . n n .=0 d d d . C n . X. / Xd X = (kgVSSc/kgVSS) (3) d / 1+ kd * X n *.C *F Masna bilanca heterotrofov – organskega dela biološkega blata – pri obremenitvi aerobnega reaktorja L (kgBPK5/kgVSS.d) je določena po enačbah od 3 do 6 in po enačbi 7: dX. V * = .* Y * L - kd * Xd * X.V * V * F (4) dt / Neto prirast asimilacija in disimilacija heterotrofov dX..V 1 L kd * Xd / * F = = Y *.* - / (6) dt.V.X . V.X 1+ kd * X *.* F . v. n Lsv = L specifična obremenitev organske mase iz enačbe 6 pa: V.X v. 1+ kd *.* F L sv = / (kgBPK5 / kgVSS ) (7) .*Y *.*(1+ kd *X n *.* F) Prirast Yobsv organske mase biološkega blata – heterotrofov – pri starosti biološkega blata . iz zgornje enačbe 7 pa je: 1 .*Y *(1+ kd *X/ n *. *F) Y == (kgSS / kgBPK ) (8) vobs org 5 L sv *. 1+ kd *. *F Pri dnevni obremenitvi aerobnega reaktorja L = .* Q * C (kgBPK / d) (9) TOT i 5 Pri specifični obremenitvi LSV organskega dela biološkega blata s sta rostjo . (dni) in koncentracijo X. (slika 1) znaša celotna masa W. (kgVSS) biološko aktivnega blata heterotrofov v reaktorju: W. = LTOT (kgVSS) s koncentracijo organskega dela blata – heterotrofov: (10) L sv 3 X. = W./V (kgVSS/m) (11) Celotna akumulirana količina inertnega onesnaženja mineralnega WTOT = W.V+ Wiin (kgSS) = Q*Ci /Lsv +.* Q* Cin (kgSS) (14) izvora v reaktorju v . dneh je: Specifična obremenitev biološkega blata LTOT (organskega in mineral-Wiin =.*Q*Cin s koncentracijo: (12) nega dela) z upoštevanjem enačb 7, 10, 12 , 13 in 14 pa: Xiin = Wiin/V (kg/m3) inertnega onesnaženja (13) LTOT 1 L == (kgBPK / kgSS) (15) STOT 5 1 C WTOT + . iin Skupna masa organskih in mineralnih snovi biološkega blata v reaktorju LSV Ci pa je: Skupni prirast organske in anorganske mase biološkega blata YTOT Vrednosti YTOT v preglednicah 3 in 4 alternativnega modela in ATV–A–3­določimo z enačbo: modela za proizvodnjo odvečnega blata pri enaki starosti biološkega blata . dni in enaki obremenitvi biološkega blata v reaktorju LSTOT (kg­ 1 BPK5/kgSS.d) so praktično enaki. YTOT = (kgSS/kgBPK5.d) (16) .* LSTOT YTOT (kgSS/kgBPK5) 0,6.(XTS,ZB/CBSB5) Ciin/Ci (dni) starost biol. blata 4 8 10 15 20 25 0,24 0,75 0,69 0,67 0,62 0,59 0,56 0,36 0,85 0,79 0,77 0,72 0,69 0,66 0,48 0,97 0,91 0,89 0,84 0,81 0,78 0,6 1,09 1,03 1,01 0,96 0,93 0,90 0,72 1,21 1,15 1,13 1,08 1,05 1,02 YTOT (kgSS/kgBPK5) XTS,ZB/CBSB5 (dni) starost biološkega blata 4 8 10 15 20 25 0,24 0,79 0,69 0,65 0,59 0,56 0,53 0,36 0,91 0,81 0,77 0,71 0,68 0,65 0,48 1,03 0,93 0,89 0,83 0,80 0,77 0,6 1,15 1,05 1,01 0,95 0,92 0,89 0,72 1,27 1,17 1,13 1,07 1,04 1,01 Preglednica 3•Prirast biološkega blata YTOT po alternativni metodi Preglednica 4•Prirast biološkega blata YTOT po AT V-A-3 (Imhoff,2007) Po enačbi 17 je za enako obremenitev reaktorja LTOT = 1000 kg BPK5/d z enako izbrano koncentracijo blata XTOT, = 5,0 (kgSS/m3), kot kaže preglednica 5, tudi prostornina aerobnega reaktorja po obeh metodah praktično enaka. Potrebna velikost reaktorja, to je aeracijskega bazena, pa je: LTOT V = (m 3 ) (17) L *X STOT TOT Starost b.b. V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) .c ATV =1,2XTS/kgBPK5 ATV =1,0XTS/BPK5 ATV =0,8XTS/BPK5 ATV =0,6XTS/BPK5 ATV =0,4XTS/BPK5 dni Ciin/Ci =0,72 Ciin/Ci = 0,6 Ciin/Ci = 0,48 Ciin/Ci = 0,36 Ciin/Ci = 0,24 4 762 690 618 546 474 8 1.404 1.260 1.116 972 828 10 1.695 1.515 1.335 1.155 975 15 2.408 2.138 1.868 1.598 1.328 20 3.120 2.760 2.400 2.040 1.680 25 3.788 3.338 2.888 2.438 1.988 Preglednica 5•Velikost aerobnih reaktorjev V(m3) po AT V za XTS/BPK5 pri obremenitvi aeracijskega reaktorja z 10.000 PE (600 kgBPK5/d) in koncentraciji biološkega blata 5,00 kgSS/m3 s pripadajočimi vrednostmi odpadne vode Ciin/Ci Starost b.b. V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) .c ATV =1,2XTS/BPK5 ATV =1,0XTS/kgBPK5 ATV =0,8XTS/BPK5 ATV =0,6XTS/BPK5 ATV =0,4XTS/BPK5 dni Ciin/Ci =0,72 Ciin/Ci = 0,6 Ciin/Ci = 0,48 Ciin/Ci = 0,36 Ciin/Ci = 0,24 4 724 652 580 508 436 8 1.378 1.234 1.090 946 802 10 1.688 1.508 1.328 1.148 968 15 2.432 2.162 1.892 1.622 1.352 20 3.144 2.784 2.424 2.064 1.704 25 3.836 3.386 2.936 2.486 2.036 Preglednica 6•Velikost aerobnega reaktorja V(m3), po alternativni metodi, za Ciin/Ci, pri obremenitvi aeracijskega reaktorja z 10.000 PE (600 kgBPK5/d) in koncentraciji biološkega blata 4,00 kgSS/m3 s pripadajočimi vrednostmi odpadne vode po ATV za XTS/BPK5 Skupna poraba kisika za eksogeno in endogeno respiracijo biološkega blata na enoto eliminiranega onesnaženja odpadne vode .L = kgBPK5/d pa znaša: O O2 b * Y * X/ *.* F 2C d = = a + (kgO / kgBPK ) (18) / 25 .* LTOT 1+ kd * X .* F LTOT n V preglednicah 3 do 9 podani rezultati enačb obravnavanega modela 1 do 26 za temperaturo 10 °C v aerobnem reaktorju se praktično ujemajo s podatki za specifično proizvodnjo odvečnega blata (kgSS/kgBPK5) ATV–A–3 preglednici štev. 29 [Imhoff, 2007] pri temperaturi vode 10 ° do 12 °C. Pri tem upoštevamo, da je v alternativnem modelu pod Ciin upoštevana v surovi odpadni vodi skupna koncentracija usedljivih nerazgradljivih organskih in mineralnih snovi proti po ATV določenih (XTS,ZB/CBSB) na membranskem filtru 0,45 mm zadržanih snovi: Ciin/Ci = 0,6. (XTS,ZB/CBSB). Ocena možne pridobitve bioplina po obravnavanem modelu v pre­glednici 8 je znotraj z meritvami ugotovljenih vrednosti v preglednici 9. Enako s podatki [Imhoff,2007 ] na strani 331. Razlike v porabi kisika v preglednicah 8 in 9 niso velike. Nastanejo pa, ker alternativni model upošteva le porabo kisika od razgradljivega dela, ne pa od celotne organske mase heterotrofov v proizvedenem odvečnem blatu aerobnega reaktorja. temperatura . (dni) starost biol. blata T °C 4 8 10 15 20 25 10 0,75 0,85 0,93 0,99 1,13 1,23 12 0,78 0,88 9,97 1,04 1,18 1,27 15 0,83 0,94 1,03 1,11 1,25 1,34 18 0,89 1,01 1,10 1,18 1,32 1,41 20 0,93 1,05 1,15 1,23 1,36 1,45 Preglednica 8•Poraba kgO2/BPK5 po ATV – A – 3 Temperatura . (dni) starost biol. blata T °C 4 8 10 15 20 25 10 0,85 0,99 1,04 1,13 1,13 1,22 12 0,78 0,88 0,97 1,04 1,18 1,24 15 0,83 0,94 1,03 1,11 1,25 1,27 8 0,89 1,01 1,10 1,18 1,32 1,30 20 0,93 1,05 1,15 1,23 1,36 1,32 Preglednica 9•Poraba kg O2/kgBPK5 po alternativni metodi Poraba kisika za endogeno respiracijo na enoto teže razgradljivega dela organskega dela biološkega blata Xv. je (slika 1): O2 = X * b * F(kgO / kgVSSd) (19) v . 2 Stopnja aerobne stabilizacije blata, izražena s porabo kgO2/kgVSS -(X. sliki 1) – organskega dela blata (slika 1), ki naj bo manjša od 0,1kgO2/kgVSS [Imhoff, 2007], je odvisna od starosti in temperature blata . dni) po enačbi: O2/X. = X.V.b.F/X. (kgO2/kgVSS.d) . 0,1(kg O2/kgSS) (20) Poraba kisika v preglednici 7 kaže na vpliv temperature, ki se med letom spreminja, na stabilizacijo aerobnega blata. Endogena respiracija blata kot merilo za doseženo stabilnost je bolj odvisna od temperature kot od specifične obremenitve oziroma starosti blata. Uspešno in ceneno dodatno stabilizacijo in higienizacijo blata za sezon­sko uporabo blata na poljih je mogoče doseči že v enostavnih depojskih bazenih. To je pred leti, poleg drugih primerov, z analizami aerobnega in na depojskem bazenu stabiliziranega blata na čistilni napravi Žalca v Kasazah potrdil tudi prof. dr. Amon. To je za načrtovanje čistilnih naprav, kjer je dovolj kmetijskih površin, primerna rešitev. . kgO2/kgVSS kgO2/kgVSS kgO2/kgVSS dni T = 10 °C T = 15 °C T = 20 °C 1 0,13 0,19 0,27 4 0,13 0,18 0,25 6 0,13 0,18 0,24 8 0,12 0,17 0,23 10 0,12 0,17 0,22 15 0,12 0,15 0,20 20 0,11 0,15 0,19 25 0,11 0,14 0,17 35 0,10 0,12 0,15 40 0,09 0,12 0,14 50 0,09 0,11 0,13 Preglednica 7•Poraba kisika na 1 kg organskega dela aerobnega biološkega blata pri starosti blata . dni 9•BIOPLIN IZ ANAEROBNEGA REAKTORJA IN ELEKTRIČNA ENERGIJA 9•ČISTILNE NAPRAVE BREZ PRIMARNE SEDIMENTACIJE ODPADNE VODE 9•IN Z NJO Oceno proizvodnje bioplina v anaerobnem reaktorju iz odvečnega biološko razgradljivega blata aerobnega reaktorja v preglednici 11 smo opravili za 3 primere: – za čistilno napravo brez primernega usedalnika, – za čistilno naprave z velikim usedalnikom, zaradi katerega odpade od 60 g BPK5/PE na aeracijski reaktor le 35 g BPK5/PE onesnaženja, 25 g BPK5/PE pa odpade na anaerobni reaktor in – aerobni reaktor prevzame 48 g BPK5/PE, 12 g BPK5/PE pa odpade na anaerobni reaktor. 1. Ocena bioplina iz odvečnega razgradljivega organskega dela blata aerobnega reaktorja Na populacijsko enoto 1 PE (60 g BPK5) odpadne vode se asimilira 0,060.Xd kgVSS Lsv PE razgradljive organske mase odvečnega aerobnega blata Xv. (slika 1). Pri poenostavitvi za 1,0 kgVSS = 1,0 kgCH2O z molekularno maso 30 g/mol nastane za 22,4 l/mol pri anaerobni razgradnji iz 1 kgVSS 745 l (CH4 + CO2) in na 1 PE: kgVSSdlina 0,06 kgBPK5 *Xd kgVSS *746,667 l biop l (bioplina)PE kgVSS =(21) PE.d Lsv( kgVSS kgBPK 5)*8(d) 2. Ocena proizvodnje bioplina v anaerobnem reaktorju iz blata pri­marnega usedalnika z obremenitvijo 35 g BPK5/PE (pri velikem primernem usedalniku) in 12 g BPK5/PE (pri manjšem usedalniku). Količino proizvedenega bioplina za obe obremenitvi smo ocenili po naslednjih relacijah: Enota onesnaženja BPK5 (mgO2/l) odpadne vode je le 68,4 % po­rabe kisika BPK (mgO2/l) za razgradnjo celotnega organskega onesnaženja: CH2O + O2 = CO2 + H2O O2 = = BPK(mgO2/l) = 1,46 BPK5 (mgO2/l) CH2O (molov) = O2(molov) BPK = 1,46 BPK5 (22) Po navedenih relacijah med BPK5, BPK in CH2O z molekularno težo 30 g/mol Iz anaerobnega reaktorja je mogoče po poenostavljeni oceni prido­biti na 1 PE naslednje količine bioplina: – pri obremenitvi reaktorja s 35 % kgBPK5 od celotne obremenitve čistilne naprave: (60-25)/60*1,46*22,4 = 19,08 l/PE bioplina (CH4+CO2) (23) – če je reaktor obremenjen z 12 % kgBPK5 celotne obremenitve čistilne naprave: (60-48)/60*1,46*22,4 = 6,54 l/PE bioplina (CH4+CO2) (24) Rezultati proizvedenega bioplina in energije s poenostavitvijo organske­ga onesnaženja z CH2O so podani v preglednici 10. Po izračunu količine bioplina na 1 PE sta prostornini CH4, in CO2 iz odvečnega aerobnega blata v anaerobnih reaktorjih in iz primarnega usedalnika enaki. Organski del blata v anaerobnih reaktorjih so kompleksni polimeri z drugačnim razmerjem med ogljikom C in vodikom H od v računu privzetega razmerja 50 % : 50 %. To raz­merje je 70 % : 30 %. Zato smo v računu upoštevali energetsko moč pridobljenega bioplina le 5,0 kWh/m3, kar ustreza izmerjeni vrednosti bioplina 7,0 kWh/m3 s ca. 70 % metana in ca. 30 % CO2. starost biol. blata 60 g (BPK5/PEd) v aerobni reaktor 25 g(BPK5/PEd) v aerobni reaktor 35 g (BPK5/PEd) v primarni usedalnik 48 g(BPK5/PE v aerobni reaktor 12 g (BPK5/PEd) v primarni usedalnik . (dni kgVSS/ kgBPK5.d bioplin iz l/PE.d kWh/PEd bioplin aerob. blata bioplin prim. blata bioplin skupaj kWh/PE.d bioplin aerob. blata bioplin prim. blata bioplin skupaj kWh/PE.d 1 0,43 19,34 0,039 8,06 19,08 27,13 0,054 15,47 6,54 22,01 0,044 4 0,37 16,66 0,033 6,94 19,08 26,02 0,052 13,33 6,54 19,87 0,040 6 0,34 15,26 0,031 6,36 19,08 25,43 0,051 12,20 6,54 18,75 0,037 8 0,31 14,07 0,028 5,86 19,08 24,94 0,050 11,25 6,54 17,80 0,036 10 0,29 13,05 0,026 5,44 19,08 24,52 0,049 10,44 6,54 16,98 0,034 15 0,25 11,06 0,022 4,61 19,08 23,68 0,047 8,85 6,54 15,39 0,031 20 0,21 9,59 0,019 4,00 19,08 23,07 0,046 7,67 6,54 14,21 0,028 25 0,19 8,47 0,017 3,53 19,08 22,61 0,045 6,77 6,54 13,31 0,027 35 0,15 6,86 0,014 2,86 19,08 21,94 0,044 5,49 6,54 12,03 0,024 40 0,14 6,27 0,013 2,61 19,08 21,69 0,043 5,01 6,54 11,55 0,023 50 0,12 5,34 0,011 2,23 19,08 21,30 0,043 4,27 6,54 10,81 0,022 Preglednica 10•Proizvodnja organskega biološkega blata s proizvodnjo bioplina v (l/PE) in električne energije v kWh/PE Na čistilni napravi 100.000 PE z nitrifikacijo in denitrifikacijo je mogoče pridobiti 2000 m3 bioplina s 170 kW električne moči [Imhoff, 2007]. Po obravnavanem modelu pa (pri starosti aerobnega blata 15 dni) 19,08 l/ PE*100.000PE = 1908 m3 bioplina in z 0,047 kWh/PE*100.000/24 = 169 kW električne moči. Po podatku [Imhoff, 2007], da potrebujejo čistilne naprave z nitrifik­cijo in denitrifikacijo na 2,5 kW/1.000 PE ali 0,06 kWh/PE, je mogoča po obeh preglednicah 10 in 11 presoditi možno stopnjo energetske samooskrbe čistilnih naprav s primerno sedimentacijo in brez nje pri različnih specifičnih obremenitvah aerobnih reaktorjev oziroma pri različnih starostih biološkega blata. V preglednici 10 so rezultati obravnavanega modela o možni pridobitvi bioplina na čistilnih napravah brez primarnih usedalnikov in z njimi za aerobno čiščenje za ilustracijo s starostmi biološkega blata od 1 do 50 dni. Za naprave z nitrifikacijo in denitrifikacijo efluenta, ki se danes gradijo, so aktualne, odvisno od razmerja N/BPK5 v odpadni vodi, predvsem naprave s starostjo biološkega blata med 8 do 25 dni. Ekstremne količine v preglednici 11 po meritvah pridobljenega bioplina na takšnih čistilnih napravah se praktično ujemajo z izračunanimi re­zultati obravnavanega modela. To je razumljivo, ker model obravnava teoretično popolno konverzijo organskega C v metan. Približno za 30 % manjša količina bioplina je izmerjena le pri napravah brez primerne sedimentacije. Vzrok je lahko manjše število opazovanih čistilnih naprav ali – kot je vidno iz preglednice 10 – da delujejo pri večji starosti biološkega blata. Način čiščenja odpadne vode . (dni) starost biol. blata Obremenitev biološkega reaktorja z BPK5/PE,dan (l/PE,dan) biol. plin po alternat. modelu Proizvodnja biol. plina (l/PE,dan) po Ulrich Loll 1 Predčiščenje v velikem primarnem usedalniku (Nitrifikacija poleti z delno denitrifikacijo) 8 35 24,94 16,5–25 20,7 2 Predčiščenje v velikem primarnem usedalniku Nitrifikacija in denitrifikacija 15 35 23,68 14,5–22 18,3 3 Predčiščenje v manjšem primarnem usedalniku Nitrifikacija, denitrifikacija 15 48 15,39 10,5–15,9 13,2 4 Brez primarnega usedalnika 15 60 11,06 6,2–9,4 7,8 5 Aerobna stabilizacija brez primarnega usedalnika 25 60 8,47 3,5–5,3 4,4 Preglednica 11•Primerjava alternativnega modela s potencialom biološkega plina iz blata čistilnih naprav [Loll, 2001 ] Na sliki 1 je podana shema procesov čiščena v alternativnem modelu upoštevanih procesov čiščenja na bioloških čistilnih napravah za od­padne vode. V preglednicah 2 do 10 je primerjava med rezultati obravnavanega in alternativnega modela, ki so glede določitve dimenzij in drugih tehnološko relevantnih parametrov čistilne narave praktično enaki. Predstavljeni alternativni model se razlikuje od modela ATV–A–3 v tem, da ločeno obravnava količino mineralnega in inertnega organ­skega onesnaženja, ki se v procesu čiščenja akumulira v aerobnem blatu čistilne naprave, in da z uvedbo koeficienta Xd [Eckenfelder, 1989] določi koncentracije Xv. biološko razgradljivega dela in celotne koncentracije biološko aktivnega dela blata X. heterotrofov (biološko razgradljivi in inertni del heterotrofov). S tem so podane in opisane možnosti za določeno starost biološkega blata . (dni), za kvantitativne presoje aerobne stabilizacije proizvedenega blata v kg O2/kgVSS in za v anaerobnem reaktorju pridobljeni bioplin in električno energijo na populacijsko enoto ter njen pomen za energetsko bilanco in energetsko samooskrbo čistilnih naprav. Obravnavani alternativni model se razlikuje od modela ATV–A–3 v naslednjem: 1. obravnava tudi razgradljive organske delce nad 0,45 µm v okviru izmerjene obremenitve čistilne naprave z BPK5. Nerazgradljive organ­ske in mineralne delce s koncentracijo Ciin pa kot obremenitev čistilne naprave z inertnimi snovmi. 2. Z uvedbo člena Xd določi v proizvedeni organski masi biološkega blata koncentracijo razgradljivih XV. in Xn. nerazgradljivih snovi. – Določitev XV. omogoča določitev: – porabe kisika aerobnem reaktorju, – stopnje stabilizacije biološkega blata v mgO2/X.(kgSSv/m3) hete­ rotrofov, – organskega dela biološkega blata pri starostih biološkega blata . – v reaktorjih pridobljene količine bioplina in energije iz primarnega blata usedalnikov in iz odvečnega aktivnega blata W.v in koncen­tracije X.v. Po drugih za dimenzioniranje aerobnega reaktorja relevantnih podat­kih pa so rezultati alternativnega modela praktično pokrivajo z modelom ATV–A–3: 1. po potrebni velikosti aerobnega biološkega reaktorja pri enaki obre­menitvi čistilne naprave (preglednica 5), 2. po prirastu biološkega blata (preglednici 6 in 7), 3. po porabi kisika (preglednici 6 in 7), s tem da je poraba po alternativ­ni metodi nekoliko nižja, ker je v endogeni respiraciji blata upoštevan le biološko razgradljivi del heterotrofov organskega dela blata. Eckenfelder, W. W., Industrial Water Pollution Control, McGraw-Hill, New York, 1989. Imhoff, K., Imhof, K. R., Taschenbuch der Stadtentwasserung, 29. Auflage, 1999. Imhoff, K., Imhof, K. R., Taschenbuch der Stadtentwasserung, 30. Auflage, 2007. Loll, U., Biogaspotenziale im Klaerschlamm und anderen biogenen Abfaellen, Wasserwirtschaft, Abwasser-Abfalle, 48 Jahrgang,10, 2001. Rismal, M., Zapiski predavanj, IZH-FGG, Ljubljana, 1979–1998. Walder, C., Lindtner, S., Proesl, A., Klegraf, F., Vasanthakumar, T., Weissenbacher, N., Adaptation of WWTP design parameters to warm climates using mass balancing of a full scale plant, 11th IWA Specialised Conference Design, Operation and Economics of Large Waste Water Treatment Plants, Budapest, 2011. POROČILO S SKUPŠČINE ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE (ZDGITS) 4. junija 2015 je bila redna letna skupščina Zveze društev gradbenih inženirjev in teh­nikov Slovenije (ZDGITS), ki so ji prisostvovali predstavniki in pooblaščenci regionalnih in specializiranih društev GIT, nekateri vabljeni funkcionarji zveze in častni gostje. Zbrane je najprej pozdravil predsednik ZDGITS doc. dr. Andrej Kryžanowski in se v uvod­nem nagovoru spomnil dveh pomembnih, v letu 2014 preminulih članov zveze, g. Boruta Gostiča, dolgoletnega predsednika Nadzornega odbora ZDGITS, in prof. dr. Borisa Kompareta, člana Izvršnega odbora ZDGITS ter predsednika Slovenskega društva za zaščito voda. Prisotni so se jima v zna­menju spoštovanja in spomina poklonili z minuto molka. V nadaljevanju je skupščina pregledala in ocenila delo ZDGITS v preteklem letu ter sprejela in potrdila bilanco z izkazom poslovnega izida za leto 2014. Zveza je v večjem delu izpolnila načrtovani program aktivnosti. Obe osnovni dejavnosti, izdajanje strokovno-znanstvene publikacije Gradbeni vestnik in organizacija pripravljal­nih seminarjev za strokovne izpite iz grad-bene stroke, sta bili uspešno izpeljani. Za vsebine Gradbenega vestnika je skrbel dolgoletni glavni in odgovorni urednik revije prof. dr. Janez Duhovnik. Revija je izhajala v skladu z letnim načrtom, izdanih je bilo 12 številk na skupaj 300 straneh, s povprečno mesečno naklado 3558 izvodov. Objavljenih je bilo 18 člankov s pretežno znanstveno vsebino in 9 člankov s pretežno strokovno vsebino, vsi članki so bili recenzirani. Poleg strokovnih in znanstvenih vsebin je bilo v reviji najti tudi redni rubriki Novi diplomanti in Koledar strokovnih prireditev, objavljenih je bilo nekaj društvenih novic in obvestil, prispev­kov Matične sekcije gradbenih inženirjev pri IZS in nekrologov. Za sodelovanje, pomoč in finančno pod­poro pri izdajanju revije so se zbrani za­hvalili dolgoletnim partnerjem zveze: Javni agenciji Republike Slovenije za raziskovalno dejavnost, Zavodu za gradbeništvo Slovenije, Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo Uni­verze v Ljubljani, Fakulteti za gradbeništvo Univerze v Mariboru in še posebno Matični sekciji gradbenih inženirjev Inženirske zbor­nice Slovenije (MSG IZS), s katero zveza sodeluje tudi pri organizaciji pripravljalnih seminarjev za strokovne izpite. Po začrtanem planu sta bila izvedena tudi dva pripravljalna seminarja za strokovne izpite iz gradbene stroke, ki jima je prisost­vovalo 126 udeležencev, kar je za 16,66 % več kot leto poprej. Za tekočo organizacijo, zagotavljanje ustreznega učnega gradiva in predavateljev je zaslužen podpredsednik ZDGITS doc. dr. Janez Reflak, ki že dolga leta bdi nad pripravo in izvajanjem seminarjev. V duhu svojega poslanstva je zveza v pre­teklem letu pričela aktivnejše vključevanje v procese urejanja razmer v gradbeništvu. Tako je bila ena izmed pobudnic formiranja Zbora za oživitev in razvoj slovenskega gradbeništva (ZORG), v katerem je svoje moči združilo več predstavnic stroke, (med drugim SIZ, IZS, ZDGITS, UL FGG, UM FG, ZAG, ZAPS, GZS - ZGIGM, OZS, ZZGS), ki so se prvič povezale in skupno nastopile z namenom opozoriti politične stranke in vlado na nujnost spre­memb. Svojo odločnost so na ustanovnem zboru, ki je bil 3. julija 2014 na Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo v Ljubljani, potrdile tudi s podpisom memoranduma. V na daljevanju akcije je ZORG 30. oktobra 2014 v Državnem svetu RS orga niziral po­svet na temo revitalizacije in razvoja slo­venskega gradbeništva, 23. decembra 2014 pa je na tiskovni konferenci v IZS predstavil tudi predlog programa dela (za katerega izdelavo se je zavezal ob podpisu memoran­duma), v katerem je poleg svojih pričakovanj oziroma zahtev do države predstavil tudi ustrezne ukrepe, pri njihovi realizaciji pa je pripravljen aktivno sodelovati. Program je bil naslovljen na predsednika vlade RS, g. dr. Mira Cerarja, hkrati s pozivom, naj vlada ZORG prizna in zagotovi medsebojni stalni dialog in sodelovanje. Marca letos so se pred­stavniki odbora ZORG sestali s predstavniki mini strstva za infrastrukturo (MZI) in mini­strstva za gospodarstvo, razvoj in tehnologijo (MGRT) ter jim predstavili operativni načrt za leto 2015. V načrtu so poleg aktivnosti, ki jih bo izpeljal ZORG, zapisane tudi tiste, ki bi jih morali izvesti državni orga ni – ena izmed prioritetnih zahtev ZORG je ustanovitev direk­torata za gradbeništvo v MGRT. Dane pobude in zahteve za odgovor in oprijemljiva dejanja od vladnih institucij še čakajo. Zbrani na skupščini ZDGITS so v diskusiji, ki je sledila, pozitivno ocenili aktivnosti zveze ter njeno delovanje v okviru ZORG pozdravili in podprli. Na skupščini sta bila sprejeta tudi program aktiv nosti in finančni načrt za leto 2015. ZDGITS v letu 2015 načrtuje: – izdajo dvanajstih številk Gradbenega vest­nika, – izvedbo dveh seminarjev za strokovne izpite za gradbeno stroko, – sodelovanje z Matično sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije pri izdajanju Gradbenega vestnika in izvedbi pripravljalnih seminarjev za strokovne izpite, – aktivnosti v zvezi z oživitvijo ljubljanske­ga društva GIT ter pomoč pri delovanju in oživitvi sodelovanja med obstoječimi društvi, – sodelovanje s sorodnimi strokovnimi zveza­mi in društvi v okviru Slovenske inženirske zveze v skupnih pobudah in akcijah za pro­mocijo vloge inženirstva v gospodarskem razvoju države ter vključevanje v procese pri urejanju razmer v gradbeništvu ozi­roma nadaljevanje akcij v okviru programa ZORG, – spremljanje javnih razpisov za NVO, – sodelovanje s Hrvaško zvezo gradbenih inženirjev (HSGI), – nadaljevanje sodelovanja in izmenjave re­vij z nekaterimi tujimi uredništvi (Društvo za ispitivanje i istraživanje materiala i konstrukcije Srbije, Sveučilište u Zagrebu – Građevinski fakultet). Ker je bila skupščina volilna, je razrešila stare in izvolila nove člane organov zveze. Novoizvoljeni člani organov so: Predsednik: doc. dr. Andrej Kryžanowski Podpredsednik: doc. dr. Janez Reflak Člani izvršnega odbora: Marija Rataj, izr. prof.dr. Jože Lopatič, Stane Breznik, Stipan Mudražija, dr. Meta Levstek, Saša Lipužič, Mladen Kutnjak, Jože Preskar, Boris Pečenko, Viktor Markelj, Slavko Meso­jedec, Miro Vrbek. Člani nadzornega odbora: Bojan Čelofiga, Milena Kukovec Bajec, Igor Gorjup, Marjeta Saje Lukšič, Roman Kra mer. Člani častnega razsodišča: Stane Petrič, Jože Barič, Jurček Kristovič, dr. Drago Saje, Janja Divjak. V sklepnem delu je skupščina v znak za­hvale za dolgoletno požrtvovalno in vest-no društveno delo ter prispevke k razvoju društev podelila še priznanja z nazivom zaslužni član ZDGITS in častni član ZDGITS. Priznanja z nazivom zaslužni član ZDGITS so prejeli: Miro Benčina (DGIT Novo mesto), Stanislav Udovč (DGIT Novo mesto), Natalija Eršte (DGIT Novo mesto), Danilo Malnar (DGIT Novo mesto), Alojz Rovan (DGIT Celje) in Branko Skutnik (DGIT Celje), priznanje z nazivom častni član ZDGITS pa je prejel Jože Lukan (DGIT Novo mesto). Eva Okorn, poslovna sekretarka ZDGITS Dobitniki priznanj (od leve proti desni) Danilo Malnar, Stanislav Udovč, Miro Benčina, Jože Lukan, Natalija Eršte, skupaj s predsednikom ZDGITS doc. dr. Andrejem Kryžanowskim, poslovno sekretarko ZDGITS Evo Okorn in Stanetom Petričem, članom DGIT Celje. S E M I N A R I Z P I T Osnovni in dopolnilni Revidiranje 5.–7. 10. 25. 11. (po potrebi še 24. 11.) 20. 10. NOVI DIPLOMANTI UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Aleksander Šabić, Učinki spremembe prometnega režima na Slovenski cesti s posebnim poudarkom na javnem potniškem prometu, mentor doc. dr. Tomaž Maher UNIVERZITETNI ŠTUDIJ VODARSTVA IN KOMUNAL­ NEGA INŽENIRSTVA Nejc Gačnik, Tehnične in tehnološke osnove za zasnovo malega namakalnega sistema, mentorica doc. dr. Mojca Šraj, somento­ rica Marina Pintar Rok Korošec, Modeliranje vodnega ekosistema Cerkniškega je­zera s programskim orodjem Aquatox, mentor izr. prof. dr. Jože Panjan, somentor asist. dr. Mario Krzyk Damir Heco, Določanje parametra CN za manjše porečje, mento­rica doc. dr. Mojca Šraj, somentor asist. Nejc Bezak I. STOPNJA – VISOKOŠOLSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM OPERATIVNO GRADBENIŠTVO Armin Hodžić, Analiza poteka sanacije stavbe Vila Bianca, men­torica izr. prof. dr. Jana Šelih, somentor asist. dr. Matej Kušar Jošt Kozelj, Polna opeka normalnega formata, proizvedena s starim postopkom žganja, mentorica prof. dr. Violeta Bokan-Bosiljkov Julija Gruden, Razvoj orodja za spremljanje sprememb na nepremični kulturni dediščini, mentor prof. dr. Roko Žarnić, so­mentorica mag. Barbara Vodopivec Matej Ogrinec, Večkriterijska primerjava variantnih rešitev pri sanaciji samostana v Mali Loki, mentorica izr. prof. dr. Jana Šelih, somentor asist. dr. Matej Kušar Matija Urbanček, Pristop k sanaciji objekta kulturne dediščine cerkve Sv. Kancijana, mentorica izr. prof. dr. Jana Šelih, somentorja asist. dr. Matej Kušar in mag. Barbara Vodopivec Sandi Kaltak, Megaprojekti, analiza izbranih primerov, mentorica izr. prof. dr. Jana Šelih, somentor viš. pred. dr. Aleksander Srdić I. STOPNJA – UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM GRADBENIŠTVO Eva Klemen, Modeli za zagotavljanje strižne odpornosti armirano­betonskih elementov pri obremenitvi s prečno silo, mentor izr. prof. dr. Jože Lopatič Neža Rus, Preveritev zasnove prizidku Plezalnega centra Ljubljana z vidika osončenosti in osvetljenosti, mentor doc. dr. Mitja Košir, somentorica doc. dr. Mateja Dovjak Uroš Živadinov Štebe, Analiza obstoječega stanja mostu čez Poljansko Soro v Gorenji vasi, mentorica izr. prof. dr. Jana Šelih II. STOPNJA – MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM OKOLJSKO GRADBENIŠTVO Mateja Klun, Uporaba metode odzivnih ploskev pri analizi hidrotehničnih objektov, mentor izr. prof. dr. Simon Schnabl, so-mentor doc. dr. Andrej Kryžanowski DOKTORSKI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Urška Bajc, Uklonska nosilnost armiranobetonskih okvirjev med požarom, mentor prof. dr. Igor Planinc, somentor izr. prof. dr. Sebastjan Bratina VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Matevž Germadnik, Zasnova nizkoenergijske hiše v Celju, mento­rica doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar Jernej Kuhar, Izgradnja kanalizacije na območju poslovno sta­novanjskega objekta Gorica v Velenju, mentor viš. pred. Matjaž Nekrep Perc, somentorica asist. Blanka Grajfoner I. STOPNJA – VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Luka Bizjak, Predlog sanacije in utrditev palače Longo v Kopru, men­tor izr. prof. dr. Andrej Štrukelj, somentor doc. dr. Mojmir Uranjek KOLEDAR PRIREDITEV http://concrete.fsv.cvut.cz/fc2015/ Christchurch, Nova Zelandija www.6icege.com 15. kolokvij o asfaltih in bitumnih, ZAS Bled, Slovenija Berlin, Nemčija www.zdruzenje-zas.si/ www.ndt-ce2015.net/home Istanbul, Turčija Dunaj, Avstrija www.shc2015.org/home.html http://concreep10.conf.tuwien.ac.at/home/ Ženeva, Švica www.iabse.org/Geneva2015 16th International Symposium of Macedonian Association of Structural Engineers (MASE 2015) Ohrid, Makedonija http://mase.gf.ukim.edu.mk/index.php?lang=en .net/home International Conference on Urban Planning and Architectural Design for Sustainable Development Lecce, Italija www.ierek.com/conferences/ International Conference Vibroengineering 2015 Katowice Katovice, Poljska www.jveconferences.com Geotechnical and Structural Engineering Congress Phoenix, Arizona, ZDA www.geo-structures.org/ IABSE Conference Guangzhou 2016 Bridges and Structures Sustainability-Seeking Intelligent Solutions Guangzhou, Kitajska www.iabse.org/Guangzhou2016 1st European and Mediterranean Structural Engineering and Construction Conference Istanbul, Turčija www.isec-society.org/EURO_MED_SEC_01/ 2. CESB16 Central Europe towards Sustainable Building 2016 Praga, Češka 21. simpozij Vodni dnevi 2015 www.cesb.cz Podčetrtek, Slovenija www.vodnidnevi.si/index.php/si/ 35th International Conference on Coastal Engineering Istanbul, Turčija 5. posvet društva za ceste severovzhodne Slovenije http://icce2016.com/en/ Kako nadoknaditi izgubljeni čas med 2010 in 2015 Prevalje, Slovenija www.dcm-svs.si 3rd International Conference on Structures and Architecture Guimaraes, Portugalska www.icsa2016.arquitectura.uminho.pt/ www.ice-bim.com