Zapobieganie zagniwaniu ścieków

Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne takich rozwiązań nie są wysokie i powinny one zostać przewidziane przez projektanta i systematycznie wykorzystywane przez eksploatatora. Aby zapobiegać szkodliwemu dla kanalizacji i otoczenia zagniwaniu ścieków, nie trzeba stale nadzorować sieci i urządzeń. Wystarczy okresowy nadzór oraz użycie odpowiednich pomp i automatyki pompowni do natleniania ścieków. Niekiedy konieczne jest okresowe czyszczenie sprzętem specjalistycznym. Zatem zasadnicze znaczenie ma projekt sieci i dobór pompowni.

Z zebranych doświadczeń wynika, że już na etapie projektowania sieci kanalizacyjnej należy zwracać uwagę na ryzyko zagniwania ścieków. Specyfiką działania kanalizacji ciśnieniowej jest m.in. zmienna wydajność pomp bez względu na bieżący dopływ ścieków. Wynika to z liczby pompowni w systemie, pory dnia, liczby pompowni pracujących w danym czasie oraz ich usytuowania (tj. wzajemnego oddalenia). Zmienna wydajność pompowni wpływa na czas pracy, gdyż musi ona opróżnić daną objętość ścieków, zależną od wielkości pompowni i jej typu (np. kompaktowe mają objętość do 100 dm³) [2]. Ścieki mogą długo „wędrować”, zanim trafią do napowietrzonego odcinka grawitacyjnego. Ważna jest zatem wielkość obsługiwanego obszaru i liczba pompowni.

Sieć można projektować w postaci rozgałęzionej lub pierścieniowej. Ten drugi układ jest bardziej narażony na ryzyko zagniwania ścieków i tworzenia się osadów na odcinkach o małych przepływach [1]. Warto zwracać uwagę, czy ścieki trafiające do kanału grawitacyjnego przechodzą przez odpowiednią studnię rozprężną, jaka jest wielkość kanału i stopień wypełnienia ściekami już płynącymi grawitacyjnie na oczyszczalnię [2]. Studzienki rozprężne powinny mieć odpowiednią wentylację, co ma zapobiec wydostawaniu się odorów na zewnątrz. Przewody sieci kanalizacyjnej i zbiorniki pompowni powinny być wykonywane z materiałów odpornych na korozję siarczanową. Wysoką odporność chemiczną muszą mieć nawet układy sterowania, gdyż istnieje ryzyko przedostawania się do nich lotnych związków organicznych z pompowni. Dużą odporność mają zbiorniki z tworzyw sztucznych i to z nich wykonuje się pompownie małe i średnie. Dostępne są też duże pompownie z tworzyw ze specjalną konstrukcją odporną na ryzyko utraty przekroju kołowego pod wpływem nacisku bocznego gruntu. Duże pompownie do kanalizacji tłocznej wykonuje się przeważnie z polimerobetonu z powłoką ochronną.

Z uwagi na kulturę korzystania z instalacji kanalizacyjnych w budynkach i ryzyko wprowadzania do kanalizacji materiałów powodujących blokowanie pomp i zatykanie przewodów (wysokie koszty remontu pomp i udrażniania) zaleca się, by do jednej przydomowej pompowni ścieków podłączony był jeden budynek mieszkalny, choć względy ekonomiczne i techniczne wskazują, że korzystniej byłoby podłączyć kilka budynków [1]. Zbiornik pompowni przydomowej powinien mieć awaryjną objętość – min. 25% średniego dopływu dobowego. Objętość ta powinna się znajdować powyżej normalnego poziomu załączania pomp. W zbiornikach pompowni istnieje martwa przestrzeń retencyjna – do kilkudziesięciu cm – pompy nie mogą bowiem wypompować całości ścieków. W przestrzeni tej występuje ryzyko sedymentacji osadu, tworzenia się kożucha tłuszczy i tym samym zagniwania ścieków i emisji siarkowodoru. Odpowiedzią są rozwiązania zapobiegające zagniwaniu – np. taka praca pomp i konstrukcje wirników, aby maksymalnie wzburzyć ścieki na dnie i podnosić osad do stref pomp oraz mieszać ścieki. Automatyka pompowni może takie okresowe wzburzanie przeprowadzać zgodnie z ustalonym harmonogramem, co ma znaczenie w okresach zmniejszonego napływu ścieków. Oferowane są też różne rozwiązania konstrukcji części retencyjnej zbiorników – np. dno zbiornika retencyjnego o małej średnicy.

Emisji siarkowodoru, amoniaku i innych lotnych związków organicznych zapobiegają filtry kominkowe lub podwłazowe. Element ten dobrze się sprawdza przy prawidłowej eksploatacji. W dużych przepompowniach przepływ w module takich filtrów wymuszany jest za pomocą wentylatora. Żeby zapobiegać uwalnianiu się siarkowodoru, w kanalizacji ciśnieniowej stosuje się też preparaty chemiczne zapobiegające zagniwaniu ścieków, zwiększa to jednak koszty eksploatacyjne i powoduje ryzyko korozji betonu i metali przy bezpośrednim kontakcie (preparaty o niskim pH) lub wzrost zawartości azotu (problemy w oczyszczalni i eutrofizacja wód). Preparaty te wymagają odpowiednich dozowników – np. pomp dozujących, sterowanych załączeniem się pompy ściekowej lub pomiarem stężenia siarkowodoru.

Pompy zatapialne stosowane w kanalizacji ciśnieniowej powinny się charakteryzować stromą charakterystyką przepływu, czyli dużą wysokością podnoszenia, małą wydajnością przepływu i jak największą sprawnością [1]. Wirnik pompy powinien być dobierany do zawartości ścieków i tak, aby potrafił je w razie potrzeby rozdrobnić i miał odpowiednio duże przeloty. Zagniwaniu ścieków sprzyjają osady denne i kożuchy tłuszczu, a im z kolei zapobiega się, m.in. stosując pompy, które w momencie załączenia wzburzają osad – taką zawiesinę łatwo usunąć, gdy pompa przechodzi do podstawowej funkcji pompowania ścieków. Ponadto wraz z rozwojem elektroniki w pompowniach wykorzystywane są coraz bardziej rozbudowane sterowniki, pozwalające nawet na zdalny monitoring pracy. Mogą one np. dokonywać stałej diagnostyki pracy pompy oraz rejestrować zakłócenia w pracy i alarmować w przypadku: przeciążenia silnika, zaniku napięcia, osiągnięcia poziomu alarmowego ścieków, przegrzania stojana, błędu sygnału zwrotnego pompy czy awarii czujnika poziomu.

Doświadczenia eksploatacyjne wskazują, że warto zadbać o okresowy nadzór z niezbędnym sprzętem eksploatacyjnym, takim jak pompy do płukania, gdyż po pewnym czasie zbierający się na dnie pompowni piasek (np. z mycia warzyw) może być trudny do wzburzenia przez pompy i usunięcia. Do zagniwania przyczynia się też niższe od projektowego obciążenie ściekami i tym samym rzadkie załączanie pomp.

Literatura

1. Kalenik Marek, Kanalizacja ciśnieniowa – zasady projektowania, „Rynek Instalacyjny” 6/2019.
2. Chlipalski Jacek, Eksploatacja kanalizacji ciśnieniowej, „Rynek Instalacyjny” 11/2008.
3. Dąbrowski Wojciech, Projektowanie pompowni ścieków – wybrane zagadnienia, „Rynek Instalacyjny” 11/2013.