Systemy kanalizacji ciśnieniowych, podciśnieniowych
zakres stosowania.
Kanalizacja jest to system rur, koryt, kolektorów służący do odprowadzania ścieków sanitarnych (kanalizacja sanitarna), deszczowych (kanalizacja deszczowa) lub sanitarnych i deszczowych (kanalizacja ogólnospławna).
Polska podpisując Traktat Akcesyjny zobowiązała się wyposażyć wszystkie aglomeracje powyżej 2000 RLM w systemy kanalizacji zbiorczej i oczyszczalnie ścieków komunalnych do 31 grudnia 2015 roku, zgodnie z dyrektywą Rady nr 91/271/EWG z dnia 21 maja 1991 roku.
Zobowiązanie to wpłynęło znacząco na przyśpieszenie realizacji bardzo wielu inwestycji z zakresu ochrony środowiska. Dotyczy to również inwestycji z zakresu budowy zbiorczych systemów gromadzenia ścieków.
Realizowane są w Polsce zasadniczo 3 podstawowe systemy zbiorczego gromadzenia ścieków:
grawitacyjny;
ciśnieniowy;
podciśnieniowy.
Sprawa jak zawsze ma się znacznie lepiej w miastach a gorzej na wsiach. Jak podają uczeni , do końca 2004 roku bez kanalizacji było 87,6% polskich wsi. Z reguły w pierwszej kolejności realizowane są inwestycje, w których wybór kanalizacji grawitacyjnej jest oczywisty. Koncepcje kanalizacji niekonwencjonalnych zazwyczaj rodzą się w większych bólach. Wyboru najodpowiedniejszego systemu dla danego terenu dokonują inwestorzy bazując na opinii projektantów i dostawców poszczególnych technologii.
Kanalizacja grawitacyjna
Kanalizacja grawitacyjna zwana jest także w naszym kraju konwencjonalną i nie trzeba jej dodatkowo opisywać. „Gdy w danej zlewni ścieków spadki terenu wynoszą przynajmniej 3-5 ‰ i umożliwiają grawitacyjne sprowadzenie ścieków do tego samego miejsca, kanalizacja grawitacyjna jest bezkonkurencyjna w porównaniu z innymi systemami.”) Jednakże „często spotykanym błędem jest próba zaprojektowania za wszelką cenę klasycznej kanalizacji grawitacyjnej, nawet w terenie o wyjątkowo niekorzystnym ukształtowaniu.
W takich przypadkach system grawitacyjny jest doposażony w nadmierną liczbę pompowni, pompujących po kilka razy te same ścieki, co podnosi ogólne koszty funkcjonowania kanalizacji. U źródeł takiego postępowania leży brak rozeznania w istniejących rozwiązaniach alternatywnych.”
Kanalizacja ciśnieniowa
Transport ciśnieniowy jest opłacalnym rozwiązaniem gdy deniwelacje terenu wynoszą do kilkudziesięciu metrów, a transport ścieków odbywa się głównie w kierunku przeciwnym do spadków terenu. Niestety do wad tych systemów zaliczyć należy konieczność doprowadzenia energii elektrycznej do każdej pompy (od kilkunastu do kilkuset), pogorszenie właściwości ścieków poprzez ich rozdrobnienie i szybki transport a także zagniwanie i przykry zapach przy rozprężaniu. W niektórych przypadkach należy również stosować stacje płukania sprężonym powietrzem na niedociążonych odcinkach sieci, gdzie nie jest zachowana prędkość samooczyszczenia, co oczywiście podwyższa koszty.
Kanalizacja podciśnieniowa
Zastosowanie kanalizacji podciśnieniowej należy rozważyć gdy zachodzą następujące przesłanki:
teren ma małą deniwelację (do kilku metrów) lub jest płaski;
grunt jest mało zwięzły i/lub nawodniony;
grunt jest skalisty;
promień kanalizowanego terenu nie przekracza 4,5 km;
zabudowa jest rozproszona;
kanalizowany teren leży w strefie ochrony sanitarnej i/lub przyrodniczej;
teren ma rozbudowaną infrastrukturę podziemną;
infrastruktura podziemna nie jest zinwentaryzowana poprawnie;
ilość ścieków zmienia się sezonowo.
Podstawową zaletą tego systemu jest to, że jest on mało-średnicowy (90mm-280mm) a średnia głębokość posadowienia kolektorów odpowiada niemal normowej głębokości przemarzania gruntów . Powoduje to, że zakres robót ziemnych jest w znakomity sposób ograniczony. Wąsko-przestrzenne, płytkie wykopy, wykonywane zazwyczaj bez konieczności umacniania ścian przekładają się na spore oszczędności. Szczególnie zauważalne jest to gdy zachodzi wymóg wymiany gruntu, gdy grunt jest sypki, skalisty lub nawodniony. Prace ziemne wykonuje się mniejszym sprzętem bez konieczności zajmowania całego pasa jezdni. Przekłada się to na oszczędności przy robotach odtworzeniowych oraz nie wymusza konieczności organizowania większych objazdów. Właśnie ze względu na zmniejszone koszty robót ziemnych, jest to system korzystny w terenach o rozproszonej zabudowie. Powoduje to również znaczne skrócenie czasu budowy. Na rysunkach poniżej przedstawiono różnicę w realizacji przy użyciu kanalizacji grawitacyjnej i podciśnieniowej.
Drugą ważną zaletą jest to, że nie musi on się poddawać reżimowi spadków terenu a wręcz jest w stanie transportować ścieki „pod górę”. Technologia podciśnieniowa umożliwia pokonywanie niewielkich wzniesień oraz przeszkód naturalnych i infrastrukturalnych. Specjalny profil kolektorów (najczęściej „piłokształtny”) pozwala zaprojektować przejście pod torami, ominąć inny kolektor, zaprojektować przejście przez groblę czy most. Nawet na etapie realizacji w łatwy sposób można skorygować profil i umożliwić przejście kolektora nad nie zinwentaryzowaną przeszkodą.
Kanalizacja podciśnieniowa jest systemem, w którym zakłada się, że brak jest eksfiltracji ścieków do gruntu oraz infiltracji wody gruntowej do kolektorów. Technologia wymaga aby wszystkie rurociągi były w 100 procentach szczelne, w związku z tym nie zachodzi możliwość rozrzedzania ścieków wodami gruntowymi. Nie zachodzi też możliwość skażenia gruntu ściekami, co jest niezwykle istotne w strefach ochrony sanitarnej i przyrodniczej (parki, rezerwaty, uzdrowiska, tereny ujęć wodnych, etc.). Nawet w przypadku awarii, przerwania kolektora, panujące w rurociągu podciśnienie nie pozwoli zanieczyścić gleby. Woda i grunt będą zasysane do kolektora. Uważa się, że jest to system tak bezpieczny, że można rurociągi podciśnieniowe układać we wspólnym wykopie z rurami wody pitnej.
Inwestycję budowy kanalizacji podciśnieniowej można łatwo podzielić na etapy. Określając wielkość zlewni i ilość mieszkańców można system budować etapami. Również łatwo można uzupełniać istniejące już kolektory w nowe przyłącza. Kanalizacja podciśnieniowa może również współpracować z innymi systemami zbierania ścieków, grawitacyjnym i tłocznym.
Technologia wymusza bardzo dynamiczny przepływ mieszaniny powietrzno-ściekowej, przekracza ona prędkość samooczyszczenia, co można zaobserwować na załączonej animacji. Nie ma więc możliwości zatkania rurociągu ani nawet zmniejszenia jego przekroju. Nie ma też potrzeby czyszczenia kolektorów ani przez przedmuchiwanie ani przez płukanie.
Nowoczesne systemy kanalizacji podciśnieniowej wyposażone są w monitoring, który stanowi bardzo profesjonalne narzędzie kontrolno-pomiarowe, zarówno sieci jak i pompowni próżniowo-tłocznej. Otrzymane przy jego pomocy dane można łatwo analizować i przesyłać w dowolne miejsce (kablowo, radiowo, siecią internetową, siecią GPRS w postaci komunikatu sms, etc.).
Reasumując można stwierdzić, że kanalizacja podciśnieniowa to system nowoczesny, stanowiący dobrą alternatywę w stosunku do kanalizacji grawitacyjnej i ciśnieniowej. Warto z tym systemem zapoznać się bliżej, gdyż tereny , które można było w sposób prosty (grawitacyjnie) skanalizować są już skanalizowana lub wkrótce będą. Tereny trudne (ze złymi warunkami gruntowo-wodnymi, o niekorzystnym ukształtowaniu terenu, skomplikowane infrastrukturalnie, etc.) czekają na światłych inwestorów i projektantów.
Poniżej mapa z zaznaczonymi miejscami, w których zastosowano systemy kanalizacji podciśnieniowej w Polsce.
rys. Systemy kanalizacji podciśnieniowej w Polsce
Literatura:
Adam Szpindor - Zaopatrzenie w wodę i kanalizacja wsi
Marek Roman - Kanalizacja Tom I i II
1
Wyszukiwarka