Optimizacija sistemov odvajanja in čiščenja odpadnih voda na območjih razpršene gradnje z uporabo modelnih pristopov pri njihovem načrtovanju in upravljanju

Stražar, Suzana (author), Banovec, Primož (mentor), Atanasova, Nataša (comentor)

Temeljna hipoteza sloni na predpostavki, da je mogoče z ustrezno uporabo modelnih orodij močno optimizirati stroške izvedbe in upravljanja s sistemi odvajanja in čiščenja komunalnih odpadnih voda v celotnem življenjskem ciklu komunalne javne infrastrukture. Navedena predpostavka je v obstoječi literaturi že dokazana (izvlečki nekaterih strokovnih člankov so povzeti v nalogi), vendar v primeru investicij v navedene sisteme na območju RS še ni bila sistemsko aplicirana, hkrati pa tudi še ni bil identificiran stroškovni razkorak med različnimi pristopi k realizaciji ciljnega stanja. Pomemben del hipoteze pri tem predstavlja dejstvo, da veliko območjih poselitve v RS lahko identificiramo kot območja razpršene poselitve, kjer je pričakovani razkorak med standardnim pristopom (zbirni kanalizacijski vodi, centralna čistilna naprava) in alternativnimi pristopi reševanja, še toliko večji. Ustrezno modelno orodje omogoča optimizacijo zasnove infrastrukture za odvajanje in čiščenje odpadnih voda, ter optimizacijo upravljanja in vzdrževanja infrastrukture po izgradnji. S stalnim izvajanjem monitoringa je na ustreznem modelnem orodju možno po potrebi ponastavljati robne pogoje in jih tudi prilagajati številnim spremembam zakonodaje na tem področju in posledično morebitnim strožjim pogojem, ki jih le ta prinaša. V pričujočem delu je predstavljen primer povezanih GIS pregledovalnikov in orodij z nagradnimi moduli, ter predstavljen ustrezen modelni pristop, ki omogoča optimizacijo. Torej za optimalno načrtovanje in modeliranje najustreznejšega sistema za odvajanje in čiščenje odpadne vode in nadalje optimizacijo vzdrževanja in upravljanja sistema, do izteka njegove življenjske dobe. Orodje ob ustreznem rokovanju in strokovnem poznavanju omogoča, da se ga stalno nadgrajuje – v skladu s potrebami naročnika in morebitnimi spremembami zakonodaje. Modelno orodje je tako zastavljeno, da je mogoče nadzorovati in obravnavati posamezni zaključeni del sistema ločeno, oziroma po želji združevati zaključene dele sistema v skupno celoto in upoštevati ustreznost interakcij med zaključenimi podsistemi. Naloga se bolj posveča omenjeni problematiki na območjih razpršene gradnje. Predpostavljamo namreč, da je v skladu s predpisanimi zakonskimi roki v Sloveniji sistem odvajanja v gosto poseljenih območjih, ki se navezuje na centralne čistilne naprave za večjo skupino naselij, v glavnem že urejen. Za demonstracijo je prikazana uporaba predlaganega modelnega orodja v gosto poseljenem območju na primeru izvedbe večjega kohezijskega projekta, ter predlog uporabe na območjih razpršene gradnje, ki bo v prihodnjem obdobju v Sloveniji precej aktualen. Vhodni podatki za modelno orodje pa so: opredelitev želenih robnih pogojev, izbor tehnologij čiščenja odpadnih voda in tehnologij transporta odvajanja odpadnih voda, opredelitev stroškovnega modela (s potrditvijo ustreznih sodil za razporejanje stroškov) in modeliranje posameznih zaključenih enot skupnega sistema za odvajanje in čiščenje v upravljanju istega izvajalca gospodarske javne službe, z upoštevanjem metod stroškov življenjskega cikla (LCA) in drugih smernic trajnostnega načrtovanja.

• Language: Slovenian
• Keywords: infrastruktura za odvajanje in čiščenje odpadne vode, kanalizacijski sistemi, komunalne čistilne naprave, optimizacija delovanja, optimizacija načrtovanja, optimizacija upravljanja, trajnostna gradnja, vzdrževanje in upravljanje infrastrukture za odvajanje in čiščenje odpadne vode, ekološka bilanca (LCA), stroški življenjskega cikla (LCC), analiza stroškov življenjskega cikla (LCCA)
• Work type: Master's thesis
• Typology: 2.09 - Master's Thesis
• Organization: FGG - Faculty of Civil and Geodetic Engineering
• Publisher: [S. Stražar]
• Year: 2016
• PID: 20.500.12556/RUL-85936
• UDC: 005:632.153:69.034.4(497.4)(043)
• COBISS.SI-ID: 7721313
• Publication date in RUL: 29.03.2017

Secondary language

• Language: English
• Title: Optimization of wastewater management systems on rural areas using model based design and control

Abstract

Modelling approach is necessary to set so that the system is designed as a comprehensive, with efficient design and optimal operation of the sewage system and wastewater treatment plants, taking into account the interactions between these segments and the corresponding outlet in the recipient. With the introduction of an appropriate database, for managing and managed systems can be retrofitted quite easily change as well as possible stricter requirements regarding the constantly changing legislation. The basic components of the modelling approach are: determine the effects of different cleaning technologies, wastewater treatment, cost model and modelling the quality of the water body. In addition to the design of the sewage system and waste water treatment plant, can be the proper mock-up approach to planning and management of these systems, constantly ensures monitoring and promptly corrected any anomalies that occur on the system and thus to protect water resources and ensures adequate ecological status of our water. Modelling approach is necessary to set so that the system is designed as a comprehensive, with efficient design and optimal operation of the sewage system and wastewater treatment plants, taking into account the interactions between these segments and the corresponding outlet in the recipient. With the introduction of appropriate GIS database for managing and operating infrastructure systems, it is possible to easily control the processes and also subsequently be changed any more stringent requirements with regard to the ever-changing legislation. The basic components of the modeling approach are the definition of the boundary conditions, selection of wastewater treatment technologies and transportation of waste water discharges, the cost model and modeling types of systems for collection and treatment methods taking into account the LCA and guidelines for sustainable design.

• Keywords: waste water management infrastructure, sewer waste water system, waste water treatment plant, process optimization, design optimisation, management optimization, sustainable construction, operating and maintaining waste water infrastructure, Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costs (LCC), Life Cycle Cost Analysis (LCCA)