Przepompownie mokre - wybrane wzory

Pod względem formalno-prawnym przepompownie ścieków można podzielić na dwie kategorie:

A. Prefabrykowane przepompownie stanowiące wyrób budowlany dopuszczone do obrotu ze znakiem CE
zwykle są to małe przepompownie przydomowe o sprecyzowanym typoszeregu na bazie zbiorników plastikowych oraz tłocznie, przepompownie suche i pneumatyczne z certyfikatem CE dotyczącym podstawowego wyposażenia technologicznego spełniającego kryteria wyrobu budowlanego.

B. Przepompownie wykonywane na zamówienie wg indywidualnego projektu budowlanego
są zaopatrzone w jednostkową deklarację producenta o zgodności z wyszczególnionymi w tej deklaracji normami, a więc nie będące wyrobem budowlanym. Generalnie są to wszystkie przepompowni mokre o charakterze sieciowym składane na placu budowy z certyfikowanych elementów. Gotowa przepompownia tego rodzaju podlega jedynie odbiorowi wg procedury opisanej w Specyfikacji Technicznej przygotowanej przez inwestora/zamawiającego.

Niniejszy artykuł odnosi się do przepompowni kategorii „B”. Jego celem jest przedstawienie interesujących rozwiązań architektury i konstrukcji przepompowni sieciowych mokrych w kontekście wymagań określonych w wytycznych branżowych i normach oraz w obowiązującym prawie.

Przepisy dotyczące budowy przepompowni

1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 1 października 1993 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy w oczyszczalniach ścieków (Rozdział 4. Przepompownie ścieków)

• Istotne zapisy:
  – zasuwy odcinające przepływ ścieków powinny być obsługiwane z poziomu terenu,
  – w zbiornikach czerpalnych o głębokości ponad 6 m należy stosować pomosty dodatkowe.

2. PN-EN 12050-1:2001. Przepompownie ścieków w budynkach i ich otoczeniu. Zasady budowy i badania.
Część 1: Przepompownie ścieków zawierające fekalia.

• Istotne zapisy:
  – zbiorniki retencyjne ścieków powinny być zamknięte, wodoszczelne i zabezpieczone przed wydzielaniem się zapachu,
  – przyłącza odpływowe w przepompowniach fekaliów bez urządzenia rozdrabniającego nie powinno być mniejsze niż DN80,
  – minimalny wymiar przewodu odpływowego w przepompowniach fekaliów z urządzeniem rozdrabniającym nie powinien być mniejszy niż DN32.

3. PN-EN 752-6:1998. Zewnętrzne systemy kanalizacyjne.
Część 6: Układy pompowe.

• Istotne zapisy:
  – projekt komory czerpalnej przepompowni winien uwzględniać możliwość zamknięcia dopływu, opróżnienia i oczyszczenia komory czerpalnej,
  – należy unikać martwych przestrzeni, w których może powstać sedymentacja

4. PN-EN 12255-10:2000. Oczyszczalnie ścieków.
Część 10: Zasady bezpieczeństwa.

• Istotne zapisy:
  – dostęp do komory czerpalnej nie jest konieczny gdy wyposażenie mechaniczne zapobiega odkładaniu się osadów lub jeśli czyszczenie i konserwacja mogą być wykonane skutecznie z bezpiecznego miejsca poza komorą,
  – projekt konstrukcyjny  powinien uwzględniać; spójność konstrukcyjną, wodoszczelność, przeciwdziałanie wypieraniu przez wodę  gruntową, zmiany spowodowane korozyjnym              działaniem ścieków.

5. PN-EN 1671:1997. Zewnętrzne systemy kanalizacji ciśnieniowej

• Istotne zapisy:
  – materiały konstrukcyjne stosowane w Systemach Kanalizacji Ciśnieniowej (SKC) winny być dopuszczone do kontaktu ze ściekami,
  – SKC nie powinien stwarzać zagrożenia dla ludzi w tym obsługi,
  – przewody ciśnieniowe powinny mieć średnicę wewnętrzną równą lub większą od średnicy wylotu z pompy,
  – nad przewodami i zbiornikami na ścieki nie należy budować innych obiektów

Należy podkreślić, że zgodnie z nowym podejściem normy nie są obowiązujące. To producent/dostawca bierze na siebie pełną odpowiedzialność za poprawne działanie przepompowni. W szczególności za to, że będzie ona bezpieczna w użytkowaniu i nieuciążliwa dla środowiska. Ważne jest, by konfigurując przepompownię zawsze ustosunkować się do problemu emisji odorantów. Zgodnie Kodeksem cywilnym Art.144 (Ustawa z 23 kwietnia 1964 r.) właściciel nieruchomości powinien powstrzymać się od działań, które zakłócałyby korzystanie z sąsiednich nieruchomości. Ponieważ przepompownia zlokalizowana jest zawsze na jakiejś nieruchomości, a zapis w KC jest na tyle szeroki, że może dotyczyć wszelkich niekorzystnych oddziaływań, przytaczany jest przez prawników również w odniesieniu uciążliwości odorowej przepompowni.

Przepompownia klasyczna 1 – zbiornikowa realizowana w wykopie otwartym

Przepompownia dla małych i średnich dopływów.

To najpopularniejszy rodzaj przepompowni, w którym retencja, pompy i armatura zamknięte są w jednym zbiorniku.
Wielkość zbiornika wynika raczej z gabarytów pomp i dostępu do armatury, niż z potrzeby retencjonowania ścieków, która jest ograniczana przez niewielką różnicę poziomów między załączeniem i wyłączeniem pompy oraz podwyższoną częstotliwość załączania C ≥ 10. Ten rodzaj przepompowni wymaga bardzo szczegółowego zaprojektowania detali w celu zapewnienia odpowiedniej funkcjonalności, a w szczególności dostosowania wymiaru włazu do wielkości pomp. Na dostęp serwisowy do armatury pozwala pomost roboczy zlokalizowany w odległości min. 1,8 m od stropu.

Wentylacja przepompowni typu oddechowego przy użyciu kominków z filtrami antyodorowymi o grawitacyjnym przepływie powietrza.

Wzór przepompowni jest stosowany przy niskim poziomie wody gruntowej lub przy posadowieniu w wykopie zabezpieczonym ścianką szczelną. Walorem rozwiązania jest możliwość zastosowania zbiornika z dowolnego materiału (beton, polimerobeton, TWS). W przypadku użycia prefabrykowanych kręgów betonowych, w gotowym wykopie możliwe jest zabezpieczenie zbiornika przed przesiąkaniem od strony zewnętrznej oraz spoinowanie połączeń. Zbiornik należy sprawdzić na wypór przez wodę gruntową, a jeżeli zachodzi taka potrzeba zabezpieczyć przed wyporem. Balast zbiornika wykonanego z TWS (PE, PP, GRP) winien być skutecznie powiązany z jego dnem. Błędem jest dociążanie zbiorników TWS od góry z uwagi na możliwość  zgniecenia lub zniekształcenia przez siły wyporu.

Zagadnienie uciążliwości odorowej jest najczęściej rozwiązywane przez zastosowanie kominków wentylacyjnych wypełnionych odpowiednim materiałem filtracyjnym.

Przepompownia jednokomorowa z powodzeniem może być lokalizowana pod nawierzchniami utwardzonymi przewidzianymi dla ruchu kołowego.

Niezbędne warunki zastosowania takiego rozwiązania to:

– zastosowanie włazu przystosowanego do odpowiedniego obciążenia (zwykle D400),
– wykonanie płyty odciążającej pod włazem nie powiązanej z konstrukcją zbiornika,
– elastyczne uszczelnienie dylatacji między płytą odciążającą, a ścianą zbiornika,
– przeniesienie elementów wentylacji przepompowni oraz rozdzielnicy elektrycznej poza strefę ruchu.

Przepompownia klasyczna 1 – zbiornikowa realizowana metodą studniarską

Metodę studniarską stosuje się z uwagi na ograniczoną powierzchnię roboczą  w granicach ogrodzenia przepompowni lub wysoki poziom wód gruntowych w miejscu jej posadowienia.

W przypadku wystąpienia niestabilności gruntu pod przepompownią należy pogrążyć zbiornik do warstwy nośnej.

W celu zlikwidowania zagrożenia polegającego na wyparciu hydraulicznym wykonuje się dociążenie zbiornika wg szczegółowych obliczeń statycznych uwzględniających poziom wody gruntowej oraz siły ścinające od gruntu występującego w profilu geologicznym.

Prace montażowe należy rozpocząć od ustawienia, w miejscu przeznaczonym do wykonania przepompowni, kręgu startowego z nożem tnącym. Opuszczanie kręgu wykonać metodą wykopu ze środka, a urobek usuwać przy pomocy wciągarki mechanicznej. Sukcesywnie należy łączyć pozostałe kręgi. Po opuszczeniu kręgów na właściwą rzędną przy braku wody na dnie betonuje się korek komory. W przypadku wody gruntowej na dnie komory przed zabetonowaniem dna pompowni należy pionowo wstawić perforowaną rurę stalową do odprowadzenia wody spod betonowego korka. Wyprowadzenie wody nad strop korka betonowego chroni go przed zniszczeniem siłami wyporu wody gromadzącej się z miejscowych sączeń pod płytą denną w czasie wiązania betonu. Perforację rury w warstwie filtracyjnej zabezpiecza się siatką filtracyjną. Po związaniu betonu będzie można odprowadzić wodę ze studni i zaślepić rurę stalową tuż nad powierzchnią korka betonowego za pomocą ślepego kołnierza. Po zaślepieniu rury drenażowej należy wykonać, zgodnie z planowaną rzędną, dno korka betonowego.

Prefabrykowany krąg startowy z nożem tnącym musi posiadać obwodowe wgłębienie (bruzdę) o wysokości min. 0,25m. Na wysokości wgłębienia należy wykonać żelbetową płytę denną zbrojoną krzyżowo górą i dołem. Płyta oprócz dociążenia spełni także rolę uszczelnienia wcześniej wylanego korka. Nad płytą wykonuje się, zgodnie z projektowaną rzędną, właściwe dno przepompowni.

Praktyczne uwagi do opisanej metody:

– przed zapuszczeniem kręgi należy zabezpieczyć zewnętrzną powłoką izolacyjną, wykonaną na zimno środkiem bitumicznym,
– przy ustawianiu kręgów dźwigiem zwrócić uwagę na dokładne oczyszczenie złącza przed założeniem uszczelki oraz centryczność opuszczania, aby zapewnić równomierne dociśnięcie uszczelki,
– do betonów i zapraw użyć preparatu uszczelniającego,
– w trakcie ustawiania kręgów należy je połączyć ze sobą (zakotwiczyć).

Przepompownia 2- zbiornikowa 

Przepompownia dwuzbiornikowa według przedstawionego wzoru posiada wyodrębnioną komorę armatury. Na zamieszczonym rysunku zlokalizowano w niej zawory zwrotne oraz zasuwy odcinające, lecz możliwa jest również lokalizacja innej armatury wg potrzeb, jak:

– czujników przepływomierzy elektromagnetycznych,
– czujników ciśnienia lub manometrów,
– króćców dawkowania reagentów,
– króćca do płukania rurociągu tłocznego,
– króćca obejścia remontowego.

Dzięki wyodrębnieniu komory armatury, eliminuje się powód instalacji pomostu roboczego w komorze przepompowni oraz pretekst do jakichkolwiek czynności serwisowych w zbiorniku  zawierającym ścieki, korzystnie wpływając na bezpieczeństwo pracowników.

Praktyczne uwagi do tego rozwiązania:

– nie należy odwadniać komory armatury do komory przepompowni ponieważ w stanach awaryjnych zostanie ona zalana ściekami,
– zawory zwrotne dla prawidłowego działania muszą posiadać minimalne przeciwciśnienie od 2 do 4 m sł.w. w zależności od typu,
– korzystny eksploatacyjnie jest dostęp do całego przekroju komory pomp i komory zasuw.

Rozwiązanie zalecane dla średniej wielkości przepompowni z uwagi na możliwość wysokiego piętrzenia ścieków, szczególnie korzystne przy dopływach ogólnospławnych lub deszczowych.

Przepompownia 3 -zbiornikowa

Przepompownia trzyzbiornikowa jest kolejnym krokiem w kierunku rozdzielenia funkcji technologicznych.

Zasadnicze elementy tej przepompowni to:

– komora retencji ścieków,
– komora pomp,
– komora armatury.

Korzyści wyodrębnienia komory retencyjnej to:

– możliwości uśredniania dopływów w czasie, ponieważ zbiornik retencyjny może być dowolnie duży oraz wykonany w innej technologii niż pozostałe zbiorniki    (komory),
– zabezpieczenie pomp przed zapowietrzeniem dzięki zasyfonowaniu dopływu,
– możliwość przejęcia wielu dopływów zarówno grawitacyjnych jak i tłocznych,
– możliwość odgazowania ścieków na terenie działki przepompowni i zastosowania zaawansowanego systemu walki z odorami w oparciu o filtr adsorpcyjny    z  wymuszonym mechanicznie wyciągiem.

Praktyczne uwagi do tego rozwiązania:

– zbiornik retencyjny stanowi jednocześnie miejsce rozprężania ścieków, dlatego winien być wykonany z materiału niepodlegającego korozji przez związki siarki, które będą tu szczególnie intensywnie wydzielane,
– w zbiorniku retencyjnym nie należy instalować żadnych konstrukcji oraz armatury metalowej,
– wszystkie dopływy oraz odpływ ze zbiornika winny być zaopatrzone w zasuwy odcinające,
– dno zbiornika musi być ukształtowane ze spadkiem w kierunku odpływu na tyle dużym by umożliwić zssuwanie się zanieczyszczeń w kierunku pompy,
– wskazane jest okresowe spłukiwanie ścian zbiornika.

Podsumowanie

Przyjęty do realizacji wzór przepompowni dla konkretnej aplikacji winien być przede wszystkim uzależniony od ilości pompowanych ścieków, przy czym korzystne jest rozdzielanie funkcji technologicznych w miarę wzrostu wydajności obiektu.

Zawsze należy mieć na uwadze sposób postępowania na wypadek awarii przepompowni, która to wcześniej czy później, lecz z całą pewnością wystąpi. Awaria dużych obiektów oznacza możliwość skażenia środowiska na znaczną skalę, dlatego szybkie dotarcie do pomp, armatury oraz możliwość uruchomienia pompowania awaryjnego są niezmiernie istotne.

Przedstawionych propozycji nie należy stosować w sposób bezkrytyczny, bowiem granice wielkości przepompowni są płynne, a podane rozwiązania szczegółowe stanowią jedynie sugestię konstrukcyjno-technologiczną autora.

Inne wymagania, które należy brać pod uwagę przy wyborze wzoru przepompowni to:

– wielkość posiadanej działki,
– lokalizacja obiektu w stosunku do zabudowy mieszkaniowej oraz terenów uczęszczanych przez ludzi,
– uwarunkowania środowiskowe, a w szczególności odległość od ujęć wody i wód otwartych,
– możliwości eksploatacyjne przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjnego.

(Aby dowiedzieć się więcej o kosztach eksploatacyjnych przepompowni ścieków, kliknij tutaj).

UWAGA

Redakcja bloga „wodkany.pl” wyraża zgodę na rozpowszechnianie zamieszczonych w artykule rysunków wzorów przepompowni bez skutków prawnych z tytułu praw autorskich.