Zanim odpowiemy na pytanie „Co to jest pneumatyczna tłocznia ścieków?”, warto na początek przypomnieć ogólny podział przepompowni wody brudnej i ścieków fekalnych. Można go sprowadzić do dwóch kategorii:
- przepompownie „mokre”, gdzie pompa zanurzona jest w medium pompowanym;
- przepompownie „suche” z podziałem na komorę suchą z bezpośrednim dostępem do pomp i odrębny zbiornik retencyjny pompowanego medium, w tym:
- przepompownie bez separacji skratek na dopływie,
- przepompownie z separacją skratek na dopływie,
- przepompownie z pompami samozasysającymi,
- przepompownie pneumatyczne:
– przepompownie podciśnieniowe z urządzeniem próżniowym,
– przepompownie ciśnieniowe z agregatem sprężarkowym.
1. Pięć zalet pneumatycznych tłoczni ścieków
1.1 Możliwość transportu ścieków na duże odległości
W przepompowniach pneumatycznych stosuje się zwykle sprężarki łopatkowe w zakresie ciśnień roboczych 8÷13 bar, co pozwala na wykonywanie instalacji tłocznych o wysokości podnoszenia 50÷100 m sł.w. Jest to przedział niedostępny dla tradycyjnych pomp odśrodkowych do ścieków. W zakresie wysokości podnoszenia, z instalacjami pneumatycznymi mogą konkurować jedynie szeregowe połączenia pomp odśrodkowych.
1.2 Brak odpowietrzników na rurociągu tłocznym
Pneumatyczna ciśnieniowa tłocznia ścieków, to system niewymagający stosowania odpowietrzników, co obniża koszty budowy, natomiast w eksploatacji pozwala na uniknięcie kosztów związanych z częstym serwisowaniem. Odpowietrzniki lub zawory odpowietrzająco-napowietrzające (N-O) zlokalizowane są w najwyższych punktach rurociągów tłocznych lub lokalnych przewyższeniach, co sprzyja zaklejaniu tłuszczem króćców przyłączeniowych. Producenci zaworów N-O podają w DTR, że należy je czyścić co najmniej raz do roku lub, mniej precyzyjnie – „w zależności od lokalnych uwarunkowań i doświadczeń eksploatacyjnych”.
1.3 Łatwa regulacja wydajności przez zmianę ciśnienia
Zmiana wydajności przepompowni pneumatycznej polega jedynie na korekcie ustawienia regulatora ciśnienia wyjściowego. Jest to cecha bardzo korzystna szczególnie przy planowanym powiększeniu zlewni lub w systemach tłocznych o dopływach zróżnicowanych w zależności od pory roku (sezonowych). W przepompowniach z pompami zatapialnymi zmiana wydajności wymaga zastosowania układów wielopompowych lub zróżnicowania wielkości jednostek pompowych.
1.4 Możliwość opróżnienia rurociągu tłocznego
Pneumatyczna tłocznia ścieków w normalnych warunkach pracuje cyklicznie, jak tradycyjna przepompownia z pompami odśrodkowymi, lecz dzięki temu, że rurociąg tłoczny pozbawiony jest odpowietrzników, sprężarki współpracujące ze zbiornikiem powietrza mogą być użyte do opróżnienia rurociągu tłocznego ze ścieków o wybranej porze doby. Doświadczenia eksploatacyjne wykazały, że zakres średnic rurociągów tłocznych, dla których zabieg ten jest ekonomicznie opłacalny, wynosi od DN 80 do DN 200. Opróżnienie rurociągu może być częściowe lub całkowite, w zależności od rozległości systemu tłocznego i wielkości zainstalowanych sprężarek oraz zbiorników.
1.5 Mniejsza podatność ścieków zawartych w instalacji na zagniwanie
Jak wynika z prawa Henry’ego, w aspekcie walki z odorami istotne są dwa czynniki:
- temperatura ścieków – na którą zwykle nie mamy wpływu;
- ciśnienie w instalacji – na które mamy wpływ.
W instalacji tradycyjnej z odpowietrznikami odgazowanie ścieków następuje w wielu miejscach na rurociągu tłocznym. Poza studnią rozprężną, są to wszystkie odpowietrzniki. Oznacza to deficyt tlenu w instalacji tradycyjnej, który jest usuwany łącznie z innymi gazami. W instalacji pneumatycznej rozprężenie ścieków i spadek ciśnienia do poziomu ciśnienia atmosferycznego następuje dopiero na wypływie w studni rozprężnej.
Ilość rozpuszczonego powietrza w ściekach spada wraz z obniżaniem ciśnienia. W kontekście skłonności do zagniwania ścieków okazuje się, że korzystną cechą instalacji pneumatycznych jest praca przy wyższych ciśnieniach w stosunku do instalacji tradycyjnych z odpowietrznikami, przy jednoczesnym napowietrzaniu ścieków w rurociągu tłocznym, z uwagi na zwiększoną rozpuszczalność powietrza, a wbrew powszechnej opinii, temperatura, choć istotna, to w zakresie 10÷20°C ma mniejsze znaczenie dla rozpuszczalności powietrza niż ciśnienie medium.
Janusz Witanowski
EkoWodrol Sp. z o.o.
