Odprowadzanie ścieków z miejsc zagrożonych zalewaniem, bez odpływu grawitacyjnego

Wraz z urbanizacją terenów oraz modernizacją budynków wzrasta potrzeba stosowania przepompowni odprowadzających pod ciśnieniem ścieki z obiektów do sieci kanalizacyjnej. Są to nie tylko obiekty zagłębione, jak np. metro i przejścia podziemne czy tunele oraz hale przemysłowe, ale także obiekty mieszkaniowe, użyteczności publicznej i komercyjne, w tym wielokondygnacyjne, gdzie na poziomach podziemnych zlokalizowane są parkingi i pomieszczenia techniczne.

Dzięki rozwojowi technologii i konstrukcji pomp z elementami rozdrabniającymi umożliwiającymi pompowanie ścieków bez wysokiego ryzyka awarii z powodu zawartości ciał stałych oraz zastosowaniu polimerów do budowy zbiorników wzrósł zakres zastosowania takich przepompowni.

Zagęszczanie zabudowy i tym samym uszczelnianie powierzchni zwiększa ryzyko jej zalania wodami opadowymi oraz cofaniem się ścieków. W klasycznym przypadku cofki wody opadowe trafiające do kanalizacji powodują zalanie kondygnacji znajdującej się poniżej poziomu gruntu lub poziomu zalewania – najczęściej piwnic lub garaży. W piwnicach lokowane są często pomieszczenia gospodarcze, np. pralnie, którym towarzyszą urządzenia sanitarne. O ile w normalnych warunkach ścieki spływają grawitacyjnie do kanalizacji, w przypadku gwałtownych opadów poziom ścieków w kanałach zbiorczych rośnie tak wysoko, że przez przyłącza kanalizacyjne wypływają one do budynków, a przez studzienki kanalizacyjne na powierzchnie ulic.

Cofaniu się ścieków do budynków i zalewaniu niżej położonych kondygnacji zapobiegają zawory zwrotne kanalizacyjne. Z uwagi na rodzaj ścieków wyróżniamy zawory (zasuwy) do ścieków zawierających i niezawierających fekaliów. Mogą to być zwykłe zawory mechaniczne działające pod naporem cofającej się cieczy lub wspomagane siłownikami. Standardowo wyposaża się je w dwie klapy dla zwiększenia poziomu skuteczności zabezpieczenia. Klapy mogą być także zamykane ręcznie i pełnią wówczas funkcję zaworu awaryjnego.

Zawory zwrotne są obowiązkowym elementem przepompowni przydomowych oraz przepompowni montowanych w budynkach, służących do podnoszenia ścieków z poziomów znajdujących się poniżej linii odpływu grawitacyjnego. Powinny być też stosowane w budynkach, z których instalacje kanalizacyjne prowadzone są grawitacyjnie do studzienki i kolektora kanalizacyjnego, ale znajdują się poniżej poziomu ryzyka zalania, wyznaczanego najczęściej przez poziom ulicy, w której znajduje się kanalizacja (rys. 1).

Wymagania prawne

Jedynie zawory zwrotne oraz przepompownie i przepompownie hybrydowe wyposażone w takie zawory zapewniają pewną ochronę przed cofaniem się ścieków i wody opadowej do budynków mieszkalnych. Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych wymaga zastosowania niezawodnej ochrony przeciwzalewowej w budynkach. Reguluje to § 124 WT:

Instalacja kanalizacyjna grawitacyjna w pomieszczeniach budynku, z których krótkotrwale nie jest możliwy grawitacyjny spływ ścieków, może być wykonana pod warunkiem zainstalowania zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym ścieków z sieci kanalizacyjnej przez zastosowanie przepompowni ścieków, zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej projektowania przepompowni ścieków w kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków lub urządzenia przeciwzalewowego zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej urządzeń przeciwzalewowych w budynkach.

Załącznik nr 1 z wykazem przywołanych przez rozporządzenie norm do obowiązkowego stosowania dla § 124 wymienia normę PN-EN 12056-4:2002 Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 4: Pompownie ścieków. Projektowanie układu i obliczenia (w zakresie pkt 4–6), która zaleca, aby miejsca odpływu poniżej poziomu cofania wody z kanalizacji chronić poprzez montowanie zasuw zwrotnych zgodnych z normą PN-EN 13564-1:2004 Urządzenia przeciwzalewowe w budynkach. Część 1: Wymagania. Norma PN-EN 12056 mówi też o tym, że poziom zalewania, czyli cofki, o ile nie określono tego lokalnie dla danego miejsca, należy wyznaczać na poziomie górnej krawędzi (krawężnika) ulicy w miejscu połączenia przykanalika z siecią kanalizacyjną. Innymi słowy: należy przyjąć, że jeśli nie zostało zastosowane zabezpieczenie przed cofką, wszystkie pomieszczenia poniżej tego poziomu mogą zostać zalane.

Może Cię zainteresuje: Systemy kanalizacji od WiPlast

Zabezpieczenia przeciwzalewowe w budynkach powinny uwzględniać też § 126 ust. 2 WT, który stanowi, że: Przewody odprowadzające wody opadowe przez wnętrze budynku w przypadku przyłączenia budynku do sieci kanalizacji ogólnospławnej należy łączyć z instalacją kanalizacyjną poza budynkiem. Nieprzestrzeganie tego wymogu jest częstą przyczyną zalewania budynków przez wody opadowe podczas ulewnych deszczy.

Zawór zwrotny powinien zabezpieczać odprowadzenie nieczystości tylko z urządzeń sanitarnych strefy zalewowej, czyli z kondygnacji zlokalizowanych poniżej poziomu zalewania czy gruntu (patrz rys. 2). Instalacja kanalizacyjna odprowadzająca ścieki z wyższych kondygnacji powinna mieć wyprowadzenie niezależne, niezablokowane zaworem zwrotnym. W przeciwnym razie kiedy zasuwa się zamknie, blokując napór ścieków od strony sieci kanalizacyjnej, nie będzie możliwe odprowadzenie ścieków z odcinków kanalizacji położonych wyżej. Ścieki z urządzeń sanitarnych, w tym ze spłuczek sedesów, wypłyną poprzez kratki i urządzenia kanalizacyjne na najniższej kondygnacji powyżej poziomu zalewnia – najczęściej na parterze.

Szkody i odpowiedzialność

W przypadku wystąpienia szkód z powodu zalania pomieszczeń budynków przez cofające się ścieki firmy ubezpieczeniowe z reguły nie wypłacają odszkodowania, jeśli nie zainstalowano ochrony przed cofką lub jest ona niewystarczająca dla danego przypadku. Tym samym na projektantach instalacji oraz instalatorach ciąży duża odpowiedzialność za fachowe przygotowanie projektu, wykonanie instalacji kanalizacyjnej oraz doradztwo. W przypadku przeglądu technicznego lub serwisu instalacji wod-kan w obiektach zalecenia takie warto nawet zawrzeć na piśmie, z potwierdzeniem zapoznania się z nimi przez zarządcę budynku, aby uchronić się przed ewentualnym roszczeniem w przypadku szkody.

Urządzenia

Do zabezpieczenia budynku przed cofaniem się ścieków służą zwykłe zawory zwrotne, a także mechaniczne przepompownie ścieków oraz urządzenia hybrydowe. Dostępne są przepompownie o różnych wydajnościach, od małych w tzw. wykonaniu podpodłogowym, po duże urządzenia zewnętrzne montowane w głębokich studzienkach (szybach) przy budynku. Wybór rozwiązania zależy od lokalnych warunków. Pierwszym kryterium jest to, czy zabezpieczenia wymaga instalacja odprowadzająca ścieki szare, czy też zawierające fekalia. Kolejnym jest wielkość potencjalnych szkód z powodu cofnięcia się ścieków oraz napływu wód opadowych. Możliwość wykonania w pełni prawidłowej instalacji dotyczy zwykle budynku nowego albo gruntownie modernizowanego. Jeśli w budynkach już istniejących, np. z powodu zmian w przebiegu sieci kanalizacyjnej, pojawia się zagrożenie cofania się ścieków dotychczas bez problemu odprowadzanych grawitacyjnie, optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie zaworu zwrotnego i zwykłej pompy lub profesjonalnej pompowni podnoszącej ścieki powyżej poziomu zalewania. O wyborze decyduje wielkość potencjalnych szkód.

Zawory zwrotne (zasuwy zwrotne, zasuwy burzowe) to urządzenia z dwiema klapami mocowanymi na zasadzie wahadła, które zamykają się pod naporem przepływu ścieków od strony sieci kanalizacyjnej, czyli tzw. cofki. W normalnym trybie pracy klapy są otwarte, a w przypadku cofki dociśnięte i szczelnie zamknięte. Zgodnie z normą PN-EN 12056-4 warunki ich zastosowania jako zasuwy zwrotnej w kanalizacji są następujące: a) spadek do kanału w kierunku sieci kanalizacyjnej, b) ochraniane pomieszczenia wykorzystywane są tylko w ograniczonym zakresie, c) grupa użytkowników systemu kanalizacji jest na tej kondygnacji mała, d) dostępna jest dodatkowa toaleta powyżej poziomu cofki, e) w razie cofki można zrezygnować z zastosowania punktu odwadniającego na tym poziomie. W przypadku ścieków zawierających fekalia za najskuteczniejsze uważane są zasuwy zwrotne ze wspomaganiem siłowników. W urządzeniach tych klapy są całkowicie otwarte podczas normalnej pracy, a w sytuacji cofania się ścieków wyzwalany jest alarm akustyczny oraz sygnał uruchamiający siłowniki, które zamykają klapy. Niezawodność działania siłowników zapewnia awaryjne zasilanie bateryjne.

Przepompownia ścieków jest wymagana wtedy, gdy punkt odpływu ścieków w budynku znajduje się poniżej poziomu kanalizacji i nie ma możliwości odpływu grawitacyjnego. Przepompownia gromadzi ścieki w zbiorniku i gdy osiągną one określony poziom, tłoczy je do kanalizacji. Przewód odprowadzający pod ciśnieniem ścieki do kanalizacji powinien być zabezpieczony lewarem (pętlą przeciwcofkową), aby całkowicie wyeliminować ryzyko cofnięcia się ścieków. Lewar jest konieczny, gdyż cofnięcie ścieków występuje zwłaszcza w przypadku burz i obfitych opadów, a tym towarzyszą często przerwy w dostawach energii elektrycznej koniecznej do przepompowywania ścieków.

Przepompownie są prefabrykowane i fabrycznie wyposażane w zatapialną pompę z rozdrabniaczem i wirnikiem o swobodnym przepływie. Mają komplet orurowania i armatury, w tym zawór zwrotny i odcinający oraz pływaki, hydrosondę, a także sterownik pracy pomp i ewentualnie sygnalizację awaryjną. Wybór urządzeń jest bardzo szeroki – od zastosowań dla małych domów jednorodzinnych, poprzez budynki wielorodzinne i użyteczności publicznej, po pompy dla dużych obiektów handlowych i przemysłowych.

Przepompownie hybrydowe stosuje się nawet wtedy, gdy występuje swobodny spadek do kanału ściekowego i teoretycznie można by się ograniczyć do zastosowania tylko klasycznej zasuwy zwrotnej i ewentualnie pomp zatapialnych. Rozwiązanie to umożliwia skuteczne zabezpieczenie przed ryzykiem szkód z powodu zalania obiektu przez ścieki i wody opadowe. W czasie normalnych warunków pracy, czyli gdy ścieki mogą grawitacyjnie odpływać do kanalizacji, przepompownia jedynie czuwa. Uruchamia się, gdy wystąpi cofanie ścieków, i pompuje je z obiektu do kanalizacji, zapobiegając jego zalaniu. Ponieważ przepompownie hybrydowe pracują tylko w razie potrzeby, są to rozwiązania trwałe, niewymagające bieżącej konserwacji i niezużywające wiele energii. Na rynku dostępne są przepompownie hybrydowe o różnej wydajności, w tym do obiektów wielorodzinnych i komercyjnych.

Takie zabezpieczenia stosuje się w wielu obiektach, nawet przy niewielkim ryzyku wysokich szkód z powodu cofnięcia się ścieków lub napływu wód opadowych. Na poziomach zagrożonych zalaniem znajdują się bowiem miejsca postojowe i istotne instalacje – wentylacyjne, dźwigowe itp. A jak wskazuje praktyka, koszty usuwania skutków zalania, czyli awaryjnego pompowania, osuszania, malowania, a zwłaszcza naprawy lub wymiany elementów wykonawczych i sterujących instalacjami wielokrotnie przekraczają koszt inwestycji w przepompownie.

Eksploatacja

Skuteczność działania urządzeń przeciwzalewowych i podnoszących ścieki wymaga profesjonalnych wykonawców oraz obsługi eksploatacyjnej. Wykonawca powinien przekazać inwestorowi lub zarządcy budynku niezbędne instrukcje obsługi i konserwacji. Norma PN-EN 13564-1 zaleca, aby zasuwy zwrotne do ścieków zawierających fekalia były serwisowane przez fachowca z odpowiednim przeszkoleniem (np. firmowym) przynajmniej dwa razy w roku. Z kolei zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym ścieków niezawierających fekaliów mogą być kontrolowane przez przeszkolony personel obsługi budynku – także co najmniej dwukrotnie w ciągu roku.

Czynności serwisowe to m.in. usunięcie osadów, sprawdzenie uszczelek i powierzchni uszczelniających lub ich wymiana, kontrola mechaniki ruchomych elementów i test szczelności działania według specyfikacji producenta.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690, z późn. zm.)

2. PN-B-01707:1992 Instalacje kanalizacyjne. Wymagania w projektowaniu

3. PN-EN 12056-4:2002 Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 4: Pompownie ścieków. Projektowanie układu i obliczenia

4. PN-EN 13564-1:2004 Urządzenia przeciwzalewowe w budynkach. Część 1: Wymagania

5. Priller Roland, Projektowanie przepompowni ścieków, Zasady i zalecenia praktyczne dotyczące projektowania i wykonania, „Rynek Instalacyjny” 5/2008, www.rynekinstalacyjny.pl

6. Joniec Waldemar, Zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym w kanalizacji, „Rynek Instalacyjny” 11/2008, www.rynekinstalacyjny.pl

7. Materiały techniczne firm: Kessel, Wilo

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!