Menu

Sieci kanalizacyjne nadciśnieniowe

Tekst na podstawie opracowania Politechniki Wrocławskiej "Wybrane zagadnienia z kanalizacji I"

Budowa

Kanalizacja nadciśnieniowa, zwana potocznie ciśnieniową, składa się z:
1. Wewnętrznych instalacji kanalizacyjnych (w budynkach, obiektach),
2.
Urządzeń zbiornikowo-tłocznych (typu: pneumatycznego bądź hydraulicznego),
3.
Ciśnieniowych przyłączy domowych i przewodów sieci zewnętrznych,
4.
Pneumatycznych stacji do płukania i przewietrzania przewodów (PSP),
5. Oczyszczalni ścieków.
  

Rys. Schematy ideowe kanalizacji ciśnieniowej z urządzeniami zbiornikowo-tłocznymi typu: hydraulicznego - pompowego (po lewej) i pneumatycznego (po prawej) a) sytuacje terenowe; b) profile podłużne  

Ad.1 Wewnętrzne instalacje kanalizacyjne budowane są analogicznie jak w przypadku konwencjonalnej kanalizacji grawitacyjnej (piony i poziomy, podłączenia instalacji: wpusty podłogowe, natryski, wanny, w-c, umywalki, zlewozmywaki, …).
Elementem dodatkowym jest czasami osobny przewód wentylacyjny, wyprowadzony ponad połać dachową, służący do na- i odpowietrzania urządzenia zbiornikowo-tłocznego zlokalizowanego np. w piwnicy
  

Ad 2. Urządzenia zbiornikowo-tłoczne pełnią funkcję małych pompowni ścieków, co umożliwia ich stosowanie w pojedynczych obiektach – np. budynkach jednorodzinnych. Produkowane obecnie zblokowane urządzenia zbiornikowo-tłoczne mają rozmaite
rozwiązania konstrukcyjne, spośród których można wyróżnić dwa zasadnicze typy:

- pneumatyczne - oparte na zasadzie wytłaczania ścieków sprężonym powietrzem z ciśnieniowego zbiornika zamkniętego - najwcześniej wprowadzone do użytku w Europie zachodniej (w latach 70-tych XX wieku);

Rys. Urządzenie pneumatyczne do przetłaczania ścieków zastosowane w kanalizacji Olsztyna.


- hydrauliczne (pompowe) - wyposażone w pompę śrubową, sprzęgniętą wspólnym wałem z rozdrabniarką, umieszczone w zbiorniku bezciśnieniowym - zastosowane po raz pierwszy w USA (w latach 80-tych XX wieku).
Niezależnie od konstrukcji, urządzenia zbiornikowo-tłoczne umieszcza się poniżej wylotu kanału z wewnętrznych instalacji dla umożliwienia ich
grawitacyjnego napełniania się. Mogą być instalowane zarówno w piwnicach budynków, jak i na zewnątrz obiektów. Urządzenia te działają okresowo, a czynnikiem sterującym jest poziom ścieków w zbiorniku wyrównawczym  

Rys. Schemat urządzenia zbiornikowo-tłocznego typu hydraulicznego
- z pompą śrubową sprzęgniętą z rozdrabniarką (FAREL GP210)
  

Małe pompownie ścieków - budowane według klasycznych schematów - wyposażone są w pompy zatopione w ściekach o konstrukcji odpornej na zapychanie się (wirniki odpowiedniego kształtu, kraty bądź kosze na zanieczyszczenia na dopływie) bądź też pompy wyposażone w rozdrabniarki (maceratory). Ostatnio coraz częściej wykonywane sa przydomowe tłocznie ścieków z ppmpa zamontowana na mokro z czujnikiem poziomu. 

Studnie zbiorcze pompowni czy też tłoczni ścieków powinny mieć odpowiednią objętość retencyjną:
- użytkową (Vu) do sterowania pracą pomp - cykle włączeń i wyłączeń,
- buforową (Vb) na wypadek zaniku zasilania elektrycznego czy awarii pomp.
Wg wytycznych ATV A-116 pojemność buforowa wynosić powinna co najmniej
30 dm3 na dobę i mieszkańca.  

Rys. Po lewej - graficzne przedstawienie wymaganej pojemności w przepompowni ścieków.

 

Rys. Przykładowa przepompownia ścieków fekalnych.

W obiektach pompowni wymagana jest sygnalizacja awarii: akustyczna i optyczna - z powiadomieniem służb eksploatacyjnych. Zawory zwrotne - jako klapy zwrotne lub kulowe zawory zwrotne lokalizować się powinno na pionowych przewodach tłocznych - większa pewność działania.  

Ad 3. Ciśnieniowe przyłącza domowe i przewody sieci zewnętrznych
Zasadą jest prowadzenie przewodów ciśnieniowych poniżej granicy przemarzania gruntów, z zapewnieniem możliwości ich odwodnienia i odpowietrzenia. Uzbrojenie sieci stanowią:
- zawory zwrotne i odcinające - na przyłączach domowych,
- zasuwy działowe, odwodnienia i odpowietrzenia w węzłach sieci zewnętrznej,
- rewizje do płukania sieci - umieszczone na końcówkach sieci i na trasie przewodów w odległościach do 300 m.
Sieci kanalizacyjne systemu ciśnieniowego
są zawsze rozgałęźne. Na schematach upodobniają się często do układów „obwodowych - pierścieniowych” - umożliwiając jedynie okresową zmianę kierunku przepływu ścieków. Takie pseudo „pierścieniowe” układy zwiększają niezawodność działania systemu. Zmiany kierunku przepływu ścieków w przewodach odbywają się okresowo w punktach węzłowych, poprzez zamykanie i otwieranie odpowiednich zasuw działowych. Tak więc z
pozoru
sieć „pierścieniowa” jest tutaj nadal siecią rozgałęźną - sterowaną. Z dotychczasowych doświadczeń w zakresie projektowania, budowy i eksploatacji kanalizacji ciśnieniowej wynika, że kanalizacja niskiego ciśnienia - do 2,5 Bara (0,25 MPa
czyli ok. 25 m H
2O) zasilana przez pompy zanurzone w ściekach jest tańsza, od kanalizacji wysokiego ciśnienia - do 4 Barów (ok. 40 m H2O) zasilanej przez urządzenia pneumatyczne, zarówno ze względu na koszt samych urządzeń jak i na zużycie energii.  

Z dotychczasowych doświadczeń w zakresie projektowania, budowy i eksploatacji kanalizacji ciśnieniowej wynika, że kanalizacja niskiego ciśnienia - do 2,5 Bara (0,25 MPa czyli ok. 25 m H2O) zasilana przez pompy zanurzone w ściekach jest tańsza, od kanalizacji wysokiego ciśnienia - do 4 Barów (ok. 40 m H2O) zasilanej przez urządzenia pneumatyczne, zarówno ze względu na koszt samych urządzeń jak i na zużycie energii. Zewnętrzne przewody kanalizacji ciśnieniowej buduje się zwykle z ciśnieniowych rur tworzywowych (tj. podobnie jak przewodów wodociągowych): o PCV-U – o ciśnieniu nominalnym do 16 Barów (PN16), o PE-HD – do 10 Barów (PN10), o GPR (żywice poliestrowe wzmacniane włóknem szklanym) – do 6 Barów (PN6),
projektowanych na żywotność ok. 50 lat eksploatacji. Jednakże, ze względu na podwyższoną temperaturę ścieków - do +35ºC, w stosunku do wody +20ºC, najczęściej stosuje się armaturę i rurociągi tworzywowe (z PCV-U lub PE-HD) o ciśnieniu nominalnym
PN10 - przy wymaganym obniżonym ciśnieniu działania - do 6 Barów (PN6).  

 Średnice nominalne ciśnieniowych przyłączy domowych - z pompowni do sieci zewnętrznych należy przyjmować:   Ø80 mm (Qmin = 4,0 dm3/s) dla pomp bez rozdrabniarek ścieków,  Ø65 mm (Qmin = 2,5 dm3/s) dla pomp z rozdrabniarkami.
Gwarantuje to samooczyszczanie się – płukanie przewodów tłocznych pomp (υ ≥ 0,7 m/s).
Średnice nominalne przewodów ulicznych – najczęściej nie mniejsze niż Ø100 mm, tylko wyjątkowo Ø80 mm - na końcówkach sieci rozgałęźnych (maksymalnie do 300 m), gdyż mniejsze przekroje są podatne na zapychanie się. Hydranty płuczące z zasuwami odcinającymi rozmieszcza się w węzłach sieci i na odcinkach o długości do 300 m.
 

Ad. 4. Pneumatyczne stacje płuczące (PSP).


Doświadczenia eksploatacyjne wskazują na celowość instalowania na końcówkach sieci (bądź w tzw. węzłach newralgicznych) urządzeń płuczących – zwykle przedmuchujących sieć sprężonym powietrzem - kilka razy w ciągu doby (szczególnie w godzinach nocnych – przy małych strumieniach przepływu ścieków). Przedmuchiwanie, które trwa zwykle od 5 do 10 minut, poza tym, że usuwa odłożone
osady oraz skraca czas przebywania ścieków w sieci, natlenia je i usuwa H
2S i siarczki.
PSP wyposażone są w sprężarki (kompresory) ze zbiornikami powietrza. Lokalizuje się je
pod ziemią bądź w budynkach wolnostojących.
  
Dopuszczalna wartość imisji hałasu wynosi 36 dB - dla terenów mieszkaniowych w UE.   
 
 
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});