Eksploatacja kanalizacji grawitacyjnej na terenach niezurbanizowanych

Eksploatacja kanalizacji grawitacyjnej polega na systematycznym kontrolowaniu drożności, usuwaniu powstałych zatorów, badaniu jakości odprowadzanych ścieków oraz przeprowadzaniu remontów i planowej konserwacji kanałów, kolektorów ściekowych i obiektów znajdujących się na sieci.

Powinny się nią zajmować specjalnie do tego celu powołane służby wyposażone w specjalistyczny sprzęt do badania stanu obiektów, kanałów i kolektorów ściekowych pod względem hydraulicznym i technicznym.

Służby zajmujące się eksploatacją kanalizacji powinny mieć do dyspozycji przynajmniej jeden samochód, tzw. karetkę pogotowia kanalizacyjnego (rys. 1), obsługiwaną przez pięć osób: kierowcę i czterech robotników kanałowych.

Karetka pogotowia kanalizacyjnego powinna być wyposażona w:

• kamerę z oprzyrządowaniem do monitoringu stanu kanałów i kolektorów ściekowych (rys. 2),
• zbiornik na wodę do płukania,
• zbiornik na osady,
• system odzysku wody użytej do płukania,
• pompę ssącą,
• pompę ciśnieniową,
• głowice do usuwania osadów i wycinania korzeni z kanałów i kolektorów ściekowych (rys. 3),
• węże ciśnieniowe.

Personel karetki pogotowia kanalizacyjnego powinien być wyposażony w narzędzia i sprzęt ochrony osobistej, lampy oświetleniowe i sygnalizatory gazu. Zadaniem karetki jest wykrywanie i udrażnianie zapchanych przykanalików, kanałów i kolektorów ściekowych.

W trakcie prowadzenia robót w kanałach i kolektorach ściekowych przestrzegane muszą być przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy [9]. Teren robót powinien być ogrodzony lub zabezpieczony zastawami ochronnymi, oznakowany i oświetlony w porze nocnej. Na wypadek przerwy w dostawie prądu należy przewidzieć oświetlenie zastępcze.

W czasie prowadzenia robót na ulicach i drogach stanowiska pracy należy zabezpieczyć przed dostępem osób niepowołanych i oznakować zgodnie z przepisami ruchu drogowego. Pracownicy wykonujący roboty na jezdni powinni być ubrani w kamizelki ochronne z barwami bezpieczeństwa w postaci elementów trwale z nimi połączonych o cechach zapewniających ich dobrą widoczność.

Zakład pracy powinien zapewnić pracownikom odpowiednie warunki higienicznosanitarne, czyli szatnię przepustową na odzież własną i roboczą, umywalnię z kabinami natryskowymi, suszarnię odzieży i obuwia, pomieszczenie do podgrzewania i spożywania posiłków oraz pomieszczenie ustępowe.

Pomieszczenie do spożywania posiłków i odpoczynku pracowników w chłodnej porze roku powinno być ogrzewane i wyposażone w stół i krzesła lub stołki. Stosowanie ław jest w tych pomieszczeniach zabronione.

W trakcie wykonywania robót z dala od zakładu pracy pracownicy powinni mieć dostęp do schroniska przewoźnego lub stałego oraz ubikacji. Schronisko powinno znajdować się nie dalej niż 500 m od najdalej położonego stanowiska pracy i zostać wyposażone w pomieszczenie ogrzewane w porze zimowej z miejscem do podgrzewania posiłków i suszenia odzieży, w urządzenia do mycia się i załatwiania potrzeb fizjologicznych oraz w apteczkę pierwszej pomocy.

W schronisku powinien znajdować się regulamin pracy, instrukcja dotycząca udzielania pierwszej pomocy w razie wypadku przy pracy, adresy i telefony pogotowia ratunkowego, straży pożarnej i policji. Posiłki powinny być spożywane tylko w okresie przerw ustalonych w regulaminie i w miejscach przeznaczonych na ten cel spełniających niezbędne warunki higienicznosanitarne.

Prace w kanałach i kolektorach ściekowych powinny być prowadzone z zastosowaniem niezbędnych środków techniczno-organizacyjnych zapewniających bezpieczeństwo i higienę pracy, przewidzianych w projekcie organizacji robót lub w instrukcji technologicznej. Wprowadzanie ludzi do kanału lub kolektora ściekowego o wysokości albo średnicy mniejszej niż 1 m jest zabronione.

Czyszczenie lub przeprowadzanie kontroli stanu technicznego kanałów i kolektorów ściekowych, których średnica jest mniejsza od 1 m, powinno odbywać się przy użyciu sprzętu specjalistycznego (np. robotów kanalizacyjnych).

Przed rozpoczęciem robót w kanale należy zabezpieczyć pracowników przed nagłym podniesieniem się poziomu ścieków lub przekroczeniem dopuszczalnych stężeń substancji szkodliwych i niebezpiecznych dla życia albo zdrowia. Terminy pracy w kanale lub kolektorze ściekowym powinny zostać uzgodnione z jego użytkownikami w formie pisemnej w celu ograniczenia albo wstrzymania odprowadzania ścieków w okresie trwania robót.

Brygada wyznaczona do pracy w kanale lub kolektorze ściekowym powinna składać się z co najmniej czterech osób, z których najwyżej dwie mogą pracować w kanale, a pozostałe powinny stanowić ich ubezpieczenie. Przy pracach w kanałach lub kolektorach ściekowych należy zapewnić stałą łączność pomiędzy robotnikami pracującymi wewnątrz a osobami ubezpieczającymi.

Otwarcie włazu studzienki kanalizacyjnej znajdującej się w jezdni lub chodniku może nastąpić po uprzednim zabezpieczeniu terenu robót z każdej strony ruchu. Otwór włazowy studzienki kanalizacyjnej należy zabezpieczyć kratką i oznaczyć go czerwoną chorągiewką ostrzegawczą. W porze nocnej i w miarę potrzeby trzeba stosować oświetlenie ostrzegawcze. Pokrywy studzienek kanalizacyjnych należy otwierać za pomocą haków lub podnośników wykonanych z materiałów nieiskrzących.

Do oświetlania kanałów lub kolektorów ściekowych należy używać hermetycznie zamkniętych elektrycznych lamp akumulatorowych o napięciu do 25 V albo bateryjnych latarek o konstrukcji przeciwwybuchowej.

Dopuszcza się używanie oświetlenia zasilanego z sieci elektrycznej o napięciu nieprzekraczającym 12 V. Odmrażanie pokryw włazowych studzienek kanalizacyjnych przy użyciu otwartego ognia oraz palenie tytoniu podczas otwierania włazu i pracy w kanale lub kolektorze ściekowym jest zabronione.

Przed wejściem do studzienki kanalizacyjnej należy przewietrzyć kanał, zdejmując pokrywy włazowe z co najmniej dwóch studzienek, po obydwu stronach studzienki kontrolowanej. Po zakończeniu wietrzenia kanału należy sprawdzić za pomocą analizatorów chemicznych albo lampy bezpieczeństwa, czy nie występują substancje szkodliwe lub niebezpieczne dla zdrowia.

Pokrywy włazowe studzienek kanalizacyjnych mocowane na zawiasach należy zabezpieczyć przed samoczynnym zamknięciem. Gdy wietrzenie naturalne okaże się nieskuteczne, należy przewietrzyć kanał lub kolektor ściekowy, stosując wentylację mechaniczną. Podczas schodzenia do kanału albo kolektora ściekowego należy sprawdzać stan techniczny stopni lub klamer włazowych.

Każde wejście do kanału lub kolektora ściekowego wymaga zastosowania przez pracowników odpowiednich środków ochrony dróg oddechowych. Pracownicy wykonujący roboty w kanałach lub kolektorach ściekowych powinni być ubrani w odzież i obuwie robocze (ochronne) i mieć ze sobą urządzenia do wykrywania i sygnalizacji obecności gazu.

Przy stanowisku pracy obok włazu studzienki kanalizacyjnej powinna się znajdować podręczna apteczka, zapasowe latarki elektryczne i odpowiedniej długości linka asekuracyjna zakończona zatrzaskami, chyba że projekt organizacji robót lub instrukcja technologiczna przewiduje inny sposób ewakuacji pracujących w kanale. Nad włazem powinno się znajdować urządzenie mechaniczne do wyciągania poszkodowanych w razie wystąpienia zagrożenia życia lub zdrowia.

Pracownicy czuwający nad bezpieczeństwem zatrudnionych w kanale powinni znać ich nazwiska, a w razie utraty łączności z nimi niezwłocznie przystąpić do akcji ratunkowej. Pracownikom czuwającym przy włazie studzienki kanalizacyjnej nie wolno opuszczać swojego stanowiska przez cały czas pracy w kanale lub kolektorze ściekowym.

W razie zbliżania się burzy lub ulewnego deszczu pracownicy czuwający przy włazach kanału albo kolektora ogólnospławnego lub burzowego powinni wezwać pracujących wewnątrz do opuszczenia go. Po zakończeniu pracy lub na czas przerw w pracy należy usunąć z kanału sprzęt, narzędzia i materiały, a teren robót uporządkować i usunąć zagrożenia dla życia i zdrowia pracowników i osób postronnych.

Transport zanieczyszczeń stałych wydobywanych z kanału lub kolektora ściekowego i usuwanych na zewnątrz nie powinien zagrażać bezpieczeństwu pracownika przebywającego w studzience kanalizacyjnej.

Czyszczenie mechaniczne lub hydrodynamiczne kanałów i wpustów ulicznych powinno się odbywać zgodnie z instrukcją opracowaną przez zakład eksploatujący daną sieć kanalizacyjną lub dokumentacją techniczno-ruchową urządzenia opracowaną przez jego producenta. Podczas płukania kanału lub kolektora ściekowego urządzeniem hydrodynamicznym obsługa urządzenia oraz inni pracownicy nie mogą się znajdować wewnątrz kanału lub kolektora ściekowego.

Metody zapobiegania zagniwaniu ścieków i konsekwencjom zagniwania

Odprowadzanie ścieków do oczyszczalni długimi rurociągami tłocznymi lub kanałami grawitacyjnymi powoduje nieuchronne ich zagniwanie objawiające się zanikiem tlenu w ściekach, występowaniem siarkowodoru i przykrym zapachem. Przy wyższych temperaturach ścieków całkowity zanik tlenu może nastąpić już po kilku godzinach, a zawartość siarkowodoru osiągnąć może kilka, a nawet kilkanaście mg  S^–2/dm³ [7].

Ujemne skutki doprowadzania do oczyszczalni zagniłych ścieków przejawiają się w ich korozyjnym oddziaływaniu na kanały betonowe i konstrukcje urządzeń w oczyszczalni, w szczególności urządzeń do wstępnego oczyszczania. W rezultacie doprowadzenie do oczyszczalni zagniłych ścieków zmniejsza efekt oczyszczania i utrudnia eksploatację oczyszczalni, a także zwiększa koszty eksploatacji.

Poza tym zagniłe ścieki wywołują nieprzyjemne zapachy, które mogą wydostawać się przez studzienki kanalizacyjne i przepompownie ścieków, a na terenie samej oczyszczalni i wokół niej stwarzają dużą uciążliwość dla ludzi pracujących przy eksploatacji lub znajdujących się w okolicy.

Przed wejściem do studzienki kanalizacyjnej należy przewietrzyć kanał, zdejmując pokrywy włazowe z co najmniej dwóch studzienek, po obydwu stronach studzienki kontrolowanej. Po zakończeniu wietrzenia kanału należy sprawdzić za pomocą analizatorów chemicznych albo lampy bezpieczeństwa, czy nie występują substancje szkodliwe lub niebezpieczne dla zdrowia.

Pokrywy włazowe studzienek kanalizacyjnych mocowane na zawiasach należy zabezpieczyć przed samoczynnym zamknięciem. Gdy wietrzenie naturalne okaże się nieskuteczne, należy przewietrzyć kanał lub kolektor ściekowy, stosując wentylację mechaniczną. Podczas schodzenia do kanału albo kolektora ściekowego należy sprawdzać stan techniczny stopni lub klamer włazowych.

Każde wejście do kanału lub kolektora ściekowego wymaga zastosowania przez pracowników odpowiednich środków ochrony dróg oddechowych. Pracownicy wykonujący roboty w kanałach lub kolektorach ściekowych powinni być ubrani w odzież i obuwie robocze (ochronne) i mieć ze sobą urządzenia do wykrywania i sygnalizacji obecności gazu.

Przy stanowisku pracy obok włazu studzienki kanalizacyjnej powinna się znajdować podręczna apteczka, zapasowe latarki elektryczne i odpowiedniej długości linka asekuracyjna zakończona zatrzaskami, chyba że projekt organizacji robót lub instrukcja technologiczna przewiduje inny sposób ewakuacji pracujących w kanale. Nad włazem powinno się znajdować urządzenie mechaniczne do wyciągania poszkodowanych w razie wystąpienia zagrożenia życia lub zdrowia.

Pracownicy czuwający nad bezpieczeństwem zatrudnionych w kanale powinni znać ich nazwiska, a w razie utraty łączności z nimi niezwłocznie przystąpić do akcji ratunkowej. Pracownikom czuwającym przy włazie studzienki kanalizacyjnej nie wolno opuszczać swojego stanowiska przez cały czas pracy w kanale lub kolektorze ściekowym.

W razie zbliżania się burzy lub ulewnego deszczu pracownicy czuwający przy włazach kanału albo kolektora ogólnospławnego lub burzowego powinni wezwać pracujących wewnątrz do opuszczenia go. Po zakończeniu pracy lub na czas przerw w pracy należy usunąć z kanału sprzęt, narzędzia i materiały, a teren robót uporządkować i usunąć zagrożenia dla życia i zdrowia pracowników i osób postronnych.

Transport zanieczyszczeń stałych wydobywanych z kanału lub kolektora ściekowego i usuwanych na zewnątrz nie powinien zagrażać bezpieczeństwu pracownika przebywającego w studzience kanalizacyjnej.

Czyszczenie mechaniczne lub hydrodynamiczne kanałów i wpustów ulicznych powinno się odbywać zgodnie z instrukcją opracowaną przez zakład eksploatujący daną sieć kanalizacyjną lub dokumentacją techniczno-ruchową urządzenia opracowaną przez jego producenta. Podczas płukania kanału lub kolektora ściekowego urządzeniem hydrodynamicznym obsługa urządzenia oraz inni pracownicy nie mogą się znajdować wewnątrz kanału lub kolektora ściekowego.

Metody zapobiegania zagniwaniu ścieków i konsekwencjom zagniwania

Odprowadzanie ścieków do oczyszczalni długimi rurociągami tłocznymi lub kanałami grawitacyjnymi powoduje nieuchronne ich zagniwanie objawiające się zanikiem tlenu w ściekach, występowaniem siarkowodoru i przykrym zapachem. Przy wyższych temperaturach ścieków całkowity zanik tlenu może nastąpić już po kilku godzinach, a zawartość siarkowodoru osiągnąć może kilka, a nawet kilkanaście mg  S^–2/dm³ [7].

Ujemne skutki doprowadzania do oczyszczalni zagniłych ścieków przejawiają się w ich korozyjnym oddziaływaniu na kanały betonowe i konstrukcje urządzeń w oczyszczalni, w szczególności urządzeń do wstępnego oczyszczania. W rezultacie doprowadzenie do oczyszczalni zagniłych ścieków zmniejsza efekt oczyszczania i utrudnia eksploatację oczyszczalni, a także zwiększa koszty eksploatacji.

Poza tym zagniłe ścieki wywołują nieprzyjemne zapachy, które mogą wydostawać się przez studzienki kanalizacyjne i przepompownie ścieków, a na terenie samej oczyszczalni i wokół niej stwarzają dużą uciążliwość dla ludzi pracujących przy eksploatacji lub znajdujących się w okolicy.

Za nieprzyjemny zapach ścieków odpowiada siarkowodór, który jest dla człowieka bardzo toksyczny (tabela 1) i stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia i życia pracowników obsługujących sieć kanalizacyjną oraz dla konstrukcji betonowych z uwagi na powstawanie tzw. korozji siarczanowej betonu (rys. 4).

Wartości podane w tabeli 1 pokazują, jak groźny potrafi być siarkowodór – dolna granica jego wyczuwania wynosi dla człowieka 0,13 ppm, a górna, powyżej której nie jest on już wyczuwalny, t_o  > 100 ppm [4]. Zatem w zakresie zagrażającym życiu człowiek nie wyczuwa już tego nieprzyjemnego zapachu.

Bardzo duży wpływ na ilość siarkowodoru w sieci ma odczyn ścieków (rys. 5). Im niższy odczyn, tym większy udział ma siarkowodór, a więc ścieki stają się niebezpieczne dla człowieka. Przy pH  <  5,5 całość związków S^–2 to H₂S. W literaturze podaje się, że tą granicą jest pH = 4,5 [6]. Wynika to stąd, że alkalizowanie ścieków może ograniczyć negatywne działanie związków siarki. Jednak przy wysokim odczynie pojawia się drugie zagrożenie, jakim jest wydzielanie się amoniaku.

W praktyce stosuje się różne sposoby przeciwdziałania zagniwaniu ścieków w długich rurociągach tłocznych, do których można zaliczyć natlenianie przy użyciu powietrza wtłaczanego do rurociągu, czystego tlenu, ozonu lub nadtlenku wodoru. Można także ścieki chlorować lub wapnować [7].

Natlenianie, które może być realizowane różnymi sposobami, ma na celu zapewnienie takiej końcowej zawartości tlenu, która umożliwi utrzymanie ścieków w stanie niezagniłym w momencie doprowadzenia do oczyszczalni. Każdy z wymienionych sposobów natleniania ma swoje niedogodności. Stosowanie powietrza może powodować zaburzenia w pracy rurociągu tłocznego. Dodawanie czystego tlenu pociąga za sobą z kolei konieczność jego wytwarzania lub zakupu.

Ozonowanie wymaga zainstalowania ozonatorów, a stosowanie nadtlenku wodoru wiąże się z koniecznością zakupu tego reagenta i budowy instalacji do jego magazynowania i dawkowania.

Pozytywnym efektem tych zabiegów jest utlenianie różnych substancji zawartych w ściekach i obniżenie BZT ścieków, a więc odciążenie w pewnym stopniu urządzeń do biologicznego oczyszczania ścieków. Obecnie na rynku można znaleźć także preparaty azotanowe, których rolą jest ograniczanie procesów beztlenowych przez wprowadzenie tlenu za pośrednictwem azotanów [12].

Chlorowanie powoduje częściowe utlenienie substancji organicznych zawartych w ściekach oraz zabijanie pewnej części mikroorganizmów i zahamowanie biochemicznych procesów zachodzących w ściekach w czasie ich przepływu przez rurociąg tłoczny. Mankamentem tego sposobu jest konieczność zorganizowania gospodarki chlorem jako elementu eksploatacji pompowni i przewodu tłocznego.

Wapnowanie ścieków, które przeprowadza się, dodając do ścieków wapno w postaci sproszkowanej lub mleka wapiennego, powoduje podwyższenie odczynu ścieków, co z kolei zapobiega procesom gnicia. Ujemną stroną tego sposobu jest konieczność prowadzenia kłopotliwej gospodarki wapnem i powstawanie zwiększonej ilości osadów.

Wszystkie przedstawione sposoby zapobiegania zagniwaniu ścieków przyczyniają się także do usuwania zapachów, a szczególnie eliminacji siarkowodoru. W tym drugim celu stosowane są również związki żelaza (głównie FeCl₃ i FeSO₄), których działanie polega głównie na wiązaniu siarkowodoru i jonów siarczkowych. Do tych rozwiązań można zaliczyć metody Ferrox, które polegają na dawkowaniu jonów Fe³⁺ wchodzących w reakcję z H_2­S oraz HS^- i tworzących czarny koloidalny osad siarczku żelaza [4].

Dużą efektywność usuwania nieprzyjemnych zapachów w systemach kanalizacji grawitacyjnej można osiągnąć, wykorzystując tzw. biofiltry ze specjalnym filtrującymi wkładami, których skład z reguły stanowi tajemnicę handlową producentów.

Jako wkłady filtracyjne można również wykorzystać korę drzew iglastych czy węgiel aktywny [8]. Zasada działania biofiltrów polega na tym, że we wkładzie filtracyjnym wytwarzają się mikroorganizmy (lub są one zaszczepiane), które rozkładają substancje powodujące nieprzyjemne zapachy. Biofiltry montuje się pod włazami studzienek kanalizacyjnych lub przepompowni ścieków (rys. 6).

Podsumowanie

Eksploatacja systemów kanalizacyjnych jest dość uciążliwa ze względu na trudne i niebezpieczne środowisko, w jakim muszą pracować ludzie. Szczególne niebezpieczne są gazy wydzielające się w procesie zagniwania ścieków. Gazy te przy braku odpowiedniej wentylacji mogą powodować różne dolegliwości i mieć negatywny wpływ na zdrowie ludzi – w zależności od stężenia. Dlatego przepisy bhp muszą być bezwzględnie przestrzegane przez osoby pracujące przy eksploatacji sieci kanalizacyjnych.

Szczególnie istotna jest liczebność brygady wyznaczonej do pracy w kanale ściekowym, która nie może być mniejsza niż cztery osoby [9]. W praktyce ze względu na oszczędności zdarza się, że ekipa ta ograniczana jest do dwóch osób, co jest niezgodne z przepisami bhp.

Czteroosobowy skład brygady jest najbardziej odpowiedni: żeby wydostać z kanału osobę, która zasłabła, potrzeba co najmniej dwóch osób, a wtedy, gdy ratowana jest osoba poszkodowana, czwarta osoba wzywa karetkę pogotowia, policję i przełożonych na miejsce wypadku.

Literatura

1. www.kanro.pl.
2. Klaczyński E., Technologie usuwania odorów z sieci kanalizacyjnej, www.e-czytelnia.abrys.pl.
3. Biofiltr do studzienek kanalizacyjnych, www.komunalny.pl/index.php?name=shop&id_cart=265&op=ltk.
4. Konieczny P., Ferrox – metody likwidacji odorów i innych zagrożeń powodowanych przez siarkowodór, „Forum Eksploatatora” nr 6/2006.
5. Kuliczkowski A., Lisowska J., Nieprawidłowości hydrauliczne w kanałach badanych techniką video, „Nowoczesne Techniki i Technologie Bezwykopowe” nr 3/2002.
6. Łomotowski J., Ograniczenia powstawania siarkowodoru w kanalizacji, „Wodociągi i Kanalizacja” nr 10/2010.
7. Roman M., Wąsowski J., Przeciwdziałanie zagniwaniu ścieków w rurociągach tłocznych, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” nr 4/1984.
8. Romold-Olejnik A., Zmodyfikowany węgiel aktywny do usuwania odorów z przepompowni ścieków, „Forum Eksploatatora” nr 6/2006.
9. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 1 października 1993 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy eksploatacji, remontach i konserwacji sieci kanalizacyjnych (DzU nr 96, poz. 437).
10. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DzU nr 217, poz. 1833, ze zm.).
11. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 16 grudnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DzU nr 274, poz. 1621).
12. Wons P., Suchański W., NutrioxÒ – skuteczne eliminowanie powstawania odorów w kanalizacji ściekowej, „Forum Eksploatatora” nr 2/2007.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!