Ochrona przed przepływem zwrotnym w kanalizacji

Ścieki cofają się do pomieszczeń budynków z powodu niedrożności instalacji kanalizacyjnej lub przykanalików oraz w wyniku wzrostu poziomu ścieków w sieci kanalizacyjnej na skutek powodzi lub gwałtownych opadów. Ale sporo przypadków cofania się ścieków do instalacji kanalizacyjnej w budynku ma miejsce także w przypadku, gdy wody deszczowe z dachów i tarasów odprowadzane są nieprawidłowo do kanalizacji ogólnospławnej.

Największe ryzyko zalania pomieszczeń budynków w wyniku cofnięcia się ścieków występuje, gdy urządzenia takie jak umywalki, toalety, prysznice, wanny czy pralki umieszczone są w piwnicy lub suterenie poniżej poziomu zalewania, a wody odpadowe z działki i budynku odpływają przez naturalny spadek do kanalizacji ogólnospławnej. Poziom zalewania to najwyższy poziom, do którego może się podnieść woda w instalacji odwadniającej. W przypadku terenu płaskiego jest to najczęściej powierzchnia drogi łącznie z chodnikami i poboczami, a w przypadku terenu nachylonego górna krawędź najbliższej podłączonej studzienki.

Zagrożenie zalaniem pomieszczeń w budynkach w wyniku krótkiego, ale intensywnego opadu występuje szczególnie na płaskich terenach z kanalizacją ogólnospławną, na których poziom zalewania leży często na wysokości górnej krawędzi ulicy. Ryzyko powstania cofki z przepełnionej kanalizacji zwiększa się zwłaszcza w czasie gwałtownych opadów po okresach suchych, gdy w niektórych odcinkach sieci kanalizacyjnej dochodzi do nagromadzenia osadów i zanieczyszczeń. Brak ochrony przed przepływem zwrotnym sprawia, że mieszanina wody opadowej i ścieków z sieci kanalizacyjnej cofa się do budynku i zalewa pomieszczenia położone poniżej poziomu zalewania.

Przepisy i rozwiązania techniczne

Przepisy zawarte w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych [1] wymagają, aby działka budowlana, na której sytuowane są budynki, miała kanalizację umożliwiającą odprowadzenie wód opadowych do sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej (§ 28 ust. 1). W przypadku budynków niskich lub takich, których nie można przyłączyć do sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej, przepisy dopuszczają odprowadzenie wód opadowych na własny teren nieutwardzony, do dołów chłonnych lub zbiorników retencyjnych (§ 28 ust. 2). Ustawa o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (tj. DzU 2019, poz. 1437) zakazuje wprowadzania wód opadowych i roztopowych oraz drenażowych do kanalizacji sanitarnej. Za złamanie tego zakazu grozi kara ograniczenia wolności albo grzywny do 10 tys. zł (art. 28 ust. 4a).

Instalacja kanalizacyjna (układ przyborów, wpustów i przewodów do pierwszej studzienki) powinna umożliwiać odprowadzanie ścieków, a także wód opadowych z budynku, jeżeli nie są one odprowadzane na teren działki, oraz spełniać wybrane wymagania norm PN-EN 12056-1:2002 cz. 1–5 i PN-EN 12109:2003. Zakresy tych wymagań określa załącznik nr 1 do WT.

Czytaj też: Zagospodarowanie i odzysk wody deszczowej i szarej >>

Przepisy zawarte w WT (§ 124) zezwalają na budowę instalacji kanalizacyjnej grawitacyjnej w pomieszczeniach budynku, z których krótkotrwale nie jest możliwy grawitacyjny spływ ścieków, pod warunkiem zainstalowania zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym ścieków z sieci kanalizacyjnej poprzez zastosowanie przepompowni ścieków, zgodnie z wymaganiami normy dotyczącej projektowania przepompowni ścieków w kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków, tj. ­PN-EN 12056-4:2002 (w zakresie pkt 4–6), lub urządzenia przeciwzalewowego zgodnie z wymaganiami normy dotyczącej urządzeń przeciwzalewowych w budynkach, tj. PN-EN 13564-1:2004. Norma ta wyróżnia sześć rodzajów urządzeń przeciwzalewowych:

• typ 0 – urządzenia z tylko jednym samoczynnym mechanizmem zamykania do stosowania na przewodach poziomych,
• typ 1 – urządzenia do stosowania na przewodach poziomych z jednym samoczynnym mechanizmem zamykania i jednym mechanizmem zamykania awaryjnego, które mogą być łączone,
• typ 2 – urządzenia do stosowania na przewodach poziomych z dwoma samoczynnymi mechanizmami zamykania i jednym zamykaniem awaryjnym, zamykanie awaryjne może być łączone z jednym z mechanizmów zamknięcia samoczynnego,
• typ 3 – urządzenia do stosowania na przewodach poziomych z mechanizmem zamykania poruszanym za pomocą energii zewnętrznej (np. elektrycznej, pneumatycznej) oraz z mechanizmem zamykania awaryjnego, który działa niezależnie od zamknięcia samoczynnego,
• typ 4 – urządzenia, które montowane są w kształtkach lub we wpustach podłogowych, z jednym lub dwoma samoczynnymi mechanizmami zamykania i jednym mechanizmem zamykania awaryjnego, który może być łączony z zamykaniem samoczynnym,
• typ 5 – wpusty podłogowe z jednym samoczynnym mechanizmem zamykania i mechanizmem zamykania awaryjnego.

Dobór optymalnego urządzenia przeciwzalewowego powinien uwzględniać przeznaczenie budynku, prowadzenie instalacji i umiejscowienie przyborów sanitarnych, rodzaj ścieków oraz lokalizację sieci kanalizacyjnej. Warto wziąć też pod uwagę, czy urządzenie może być zabudowane w płycie podłogowej lub na przewodzie swobodnym, czy ścieki są z fekaliami czy bez i czy mamy chronić jeden odpływ, np. pralki, czy też powinno to być zabezpieczenie centralne dla wielu przyborów, w tym na ścieki z fekaliami? Czy ścieki mają być pompowane także przy przepływie zwrotnym, czy urządzenie ma służyć do użytku przemysłowego, czy domowego?

Do ochrony przez cofnięciem się ścieków szarych w wielu wypadkach wystarczy zabezpieczenie wpustu w podłodze piwnicy albo pojedynczego urządzenia ze ściekami szarymi, np. umywalki lub pralki w piwnicy za pomocą odpływów wyposażonych w dwie samoczynne zasuwy zwrotne i uruchamianie ręczne (rys. 1). Kiedy instalacja kanalizacyjna jest rozbudowana i trzeba chronić całe kondygnacje oraz gdy przewody mają większe średnice, stosuje się zawory (zasuwy) na przewodach poziomych. Przepuszczają one ścieki tylko w jedną stronę i zamykają się samoczynnie pod wpływem naporu cofających się ścieków na klapę zwrotną.

Montaż zwykłych mechanicznych zasuw burzowych ze swobodnie zawieszonymi klapami jest wskazany w przypadku przepływu wyłącznie wody deszczowej i ścieków szarych – z pralek, umywalek, wanien. W przypadku przewodów odprowadzających ścieki zawierające fekalia zaleca się stosowanie zaworów zwrotnych ze wspomaganiem mechanizmu zamknięcia – np. z napędem elektrycznym lub pneumatycznym. W tego typu urządzeniach w normalnym trybie klapy zwrotne są zawsze otwarte, dzięki czemu ścieki mogą swobodnie przepływać przez urządzenie. W momencie wystąpienia przepływu zwrotnego klapy zamykają się za pomocą siłownika sterowanego sondą umieszczoną w kanale. Siłownik pokonuje ewentualne opory wywołane zanieczyszczeniami i skutecznie zamyka przepływ. Po ustąpieniu przepływu zwrotnego ścieków klapy są otwierane automatycznie. Dostępne są też urządzenia, które w wersji podstawowej wyposażone są tylko w klapy mechaniczne i w dowolnym momencie mogą zostać przezbrojone na urządzenia automatyczne.

Jeśli przybory sanitarne znajdują się poniżej poziomu zalewania, są często wykorzystywane i zawierają ścieki z fekaliami, do zapobiegania przepływom zwrotnym zalecane jest zastosowanie urządzeń pompowych. Urządzenia takie pozwalają na korzystanie z przyborów sanitarnych, w tym toalet, nawet przy przepływie zwrotnym, a kiedy on ustaje, ścieki spływają grawitacyjnie.

Czytaj też: Usuwanie nadmiaru wody z powierzchni utwardzonych w budynkach >>

Dostępne są też rozwiązania pozwalające na montaż urządzeń przeciwzalewowych poza budynkiem (rys. 3). Wybór opiera się często na kompromisie pomiędzy pewnością zabezpieczenia a kosztami inwestycyjnymi – ale rolą projektanta jest zwracanie uwagi inwestorowi na potencjalne ryzyko.

W przypadku miejsc, z których nie ma możliwości grawitacyjnego odprowadzania ścieków szarych i z fekaliami, stosuje się urządzenia kompaktowe z pomporozdrabniaczami, tłoczącymi ścieki na odległość kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu metrów i na wysokość 5–7 m. Urządzenie takie podaje ścieki do miejsca, z którego grawitacyjne płyną dalej instalacją kanalizacyjną poza budynek, do studzienki kanalizacyjnej i sieci. Gdy nie ma odpływu grawitacyjnego i ścieki trzeba przetłoczyć poza budynek, stosuje się wewnętrzne przepompownie z niewielką pojemnością retencyjną, z pompami z rozdrabniaczem i układem sterującym. Urządzeń przeciwzalewowych nie stosuje się w instalacjach bez grawitacyjnego odprowadzania ścieków. Wody opadowe z dachów i tarasów, a także z zagłębień przy ścianach budynków powinny mieć odprowadzenie do wyodrębnionej kanalizacji deszczowej lub kanalizacji ogólnospławnej, a w przypadku braku takiej możliwości odprowadzenie na własny teren nieutwardzony, do dołów chłonnych lub zbiorników retencyjnych (§ 126 ust. 1). Przepisy wyraźnie nakazują, aby przewody odprowadzające wody opadowe przez wnętrze budynku w przypadku przyłączenia budynku do sieci kanalizacji ogólnospławnej były łączone z instalacją kanalizacyjną poza budynkiem (§ 126 ust. 2). Nieprzestrzeganie tego wymogu jest przyczyną zalewania pomieszczeń wodami opadowymi podczas intensywnych opadów. Jednym z błędów jest montaż urządzenia przeciwzalewowego za ujściem przewodu odprowadzającego wody opadowe z dachu.

Dla prawidłowego działania urządzeń przeciwzalewowych istotne znaczenie ma także eksploatacja, czyli regularny dozór urządzeń. Żeby to było możliwe, konieczny jest dostęp do urządzenia w celu przeprowadzania okresowych przeglądów i ewentualnego czyszczenia przynajmniej raz na pół roku.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU 2002, 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. Cz. 4: Pompownie ścieków. Projektowanie układu i obliczenia.
4. PN-EN 13564-1:2004 Urządzenia przeciwzalewowe w budynkach. Cz. 1: Wymagania.
5. Materiały firm: ACO, Pentair Jung Pumpen, Karmat, Kessel, Viega, Wilo.