Vákuumos és gravitációs szennyvízelvezetés
2006/12. lapszám | Fábry Gergely | 10 257 |
Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az 1860-as években Liernur által Hollandiában kifejlesztett vákuumos szennyvízelvezető rendszer az elmúlt 140 évben nagy fejlődésen ment keresztül. A fejlődés egyik iránya a repülőgépeken, hajókon és vonatokon alkalmazott kis átmérőjű vákuumos szennyvízgyűjtés, a másik a kisvárosokban kedvelt települési vákuumos szennyvízelvezetés műszaki területe.
A településeken keletkező szennyvizek vezetékes hálózat segítségével történő gyűjtésére alapvetően háromféle technikai lehetőség kínálkozik: a gravitációs, a nyomás alatti és az utóbbi évtizedekben reneszánszát élő vákuumos technológia. A vákuumos technológia az alkalmazott kis árokmélység és más környezeti előnyök révén elsősorban a magas talajvízszinttel rendelkező síkvidéki kisvárosokban nyújt kedvező alternatívát a nagyobb mélységben, sok átemelő beiktatásával fektetett gravitációs szennyvízelvezetéshez képest. Ezen településeken gravitációs csatornát az ideálishoz képest csak jelentős gazdasági, környezetvédelmi és műszaki hátránnyal lehet létesíteni és üzemeltetni, éppen ezért nem véletlen, hogy Magyarországon már több mint 250 000 ember szennyvízének elvezetésére szolgálnak az elmúlt 20 évben mintegy 60 településen létesített vákuumos rendszerek, és nem ritka az egy vákuumgépházra csatolt 30 km vákuumvezetékkel akár 3000 ingatlant kiszolgáló hálózatok építése sem. Jelen cikkben egy rövid rendszerismertetést követően bemutatjuk, hogy síkvidéki településeken miért különösen előnyös gravitációs helyett vákuumos szennyvízelvezetést megvalósítani.
A vákuumos szennyvízelvezető rendszerek felépítése és működése
A települési rendszer négy fő eleme a vákuumgépház, a vákuumos csővezeték-hálózat, a gyűjtőaknák a vákuumszeleppel és a házi bekötések. A települést behálózó teljesen zárt, kis árokmélységben fektetett, hegesztett kivitelben készülő polietilén csőhálózat a teljesen automatizált vákuumgépházban lévő gyűjtőtartályhoz csatlakozik, és mindig szívóhatás alatt áll. A vákuumvezetékekre csatlakoznak rá a gyűjtőaknákban lévő DIN 90 mm Iseki-Redivac vákuumszelepek. Az egyes szennyvízkibocsátó ingatlanok (általában négy darab) kis árokmélységben fektetett gravitációs házi csatlakozóvezetékkel vannak bekötve a gyűjtőaknába. Innen szakaszosan kerül beszívásra a szennyvíz a vákuumvezetékbe az ott lévő vákuumszelepen keresztül.
A vákuumszelep működéséhez nem kell elektromos áram, azt a vákuumvezetékben lévő vákuum működteti, és a gyűjtőaknába folyó szennyvíz szintemelkedése aktiválja. A szelep nyitásakor a kamrában normál körülmények között uralkodó l bar légköri nyomás nagy sebességgel a 0,3-0,7 bar abszolút nyomás (0,5-0,7 bar vákuum) alatt álló KPE gerincvezetékbe továbbítja a szennyvizet, ahonnan az végül a vákuumgépház gyűjtőtartályába jut. A szennyvizet innen centrifugálszivattyúk segítségével továbbítják a szennyvíztisztító-telepre.
A vákuumos és a gravitációs szennyvízelvezetés összehasonlítása
A vákuumos szennyvízelvezetés előnyei
A vákuumos rendszer alkalmazása elsősorban ott jelent előnyt, ahol a sík terepviszonyok következtében a gravitációs csatorna csak rendkívül kis lejtéssel, mélyen a talajvíz szintje alatt, több átemelővel építhető meg. Az előnyök felsorolásszerűen az alábbiak:
Környezetvédelmi szempontból hosszú távon garantált vízzáró megoldás. (A hegesztett KPE-hálózat az ex- és infiltrációt kiküszöböli.) Jelentős beruházási költségmegtakarítás a kisebb mélységű vezetéképítés és csőátmérők miatt. Az építés gyakorlatilag nem igényel költséges dúcolatokat és munkaárok-víztelenítést. A hálózat nyomvonalvezetése rugalmasan, általában a zöldsáv igénybevételével tervezhető, így többnyire elkerülhető az aszfaltburkolat költséges bontása és helyreállítása. A jobb minőségű KPE-cső-vel a vízszintes és magassági akadályok problémamentesen kikerülhetők. A cső rugalmas tulajdonsága, alakváltozási készsége folytán kevésbé sérülékeny, a talajmozgásoknak jobban ellenáll.Az építkezés a minimálisra szorított földmunka miatt rendkívül gyorsan, gyakorlatilag a helyi forgalom és a település életének megzavarása nélkül hajtható végre. Kedvező az üzemeltetési költség, különösen, ha figyelembe vesszük a kis lejtésű gravitációs csatornák rendszeres mosatási és rágcsálómentesítési költségeit, a kiküszöbölt ex- és infiltrációt, valamint a tokos kötésű gravitációs hálózaton idővel jelentkező javítási költségeket is.
A rendszerre nem lehet illegálisan sem csapadékvizet, sem szennyvizet rávezetni.
A tisztítótelepre a szennyvíz gyorsan, kedvezően elődarabolt és előoxidált állapotban érkezik be, növelve ezáltal a tisztítás hatékonyságát.
A szennyvízrendszereknél jelentkező szaghatás nagymértékben kiküszöbölt.
A magasabb kivitelezési színvonalat jelentő KPE-technológia a minőségbiztosítási rendszer követelményeit képes kielégíteni.
Környezetvédelmi szempontok
A környezet kímélése kivitelezéskor
A vákuumos rendszer kis árokmélységbe fektetett hegesztett KPE-vezetékből épül, szemben a gravitációs csatorna rendszerint nagy árokmélységű, tokos kötésekkel illesztett, többnyire PVC vagy beton csővezetékével.
Vákuumos rendszer építése esetén a megmozgatott föld tömege mindössze mintegy 20-40%-a a gravitációs rendszer építése esetén kitermeltnek. Ez az egyszerű tény önmagában már jelentős környezet- és társadalomkímélést jelent, hiszen az ezzel járó zaj- és porterhelés, a munkagépidő, a lakosság zavarásának mértéke, a földelhordás és -visszahordás teherautó-forgalma, a forgalomterelés környezetet és idegrendszert terhelő hatásai, illetőleg azok időtartama nagyjából arányosak a kitermelt föld mennyiségével. Továbbá, gravitációs rendszerek építése esetén a nagyobb volumenű földmunkával a természetes talajállapot és -szerkezet egésze kerül mélyebben és nagyobb mértékben zavarásra, sőt esetenként a hoszszantartó vákuumkutas talajvízszint-süllyesztéssel tágabb környezetben okozhatnak normál körülmények között fel nem lépő természetidegen hatásokat. A mély munkaárok betemetésekor nagyobb gondossággal kell eljárni a tömörítés során a későbbi utólagos talajtömörödés kedvezőtlen hatásainak (burkolatsüllyedés, -beszakadás) elkerülése érdekében. Mindezen negatív hatások teljesen vagy nagymértékben kiküszöbölhetők a vákuumos csatorna építéséhez szükséges kisebb árokmélység miatt.
Az összehasonlításban meg kell említenünk a szennyvízátemelő műtárgyak szerepét is. Sok helyen csak nagyszámú átemelővel lehet gravitációs csatornát építeni. Ezek mélysége esetenként elérheti akár az öt métert is. A vákuumos rendszerekben általában elegendő egy átemelő funkcióval ellátott, 3 m mély vákuumgépház építése, amelynek földmunkaigénye rendszerint sokkal kisebb volumenű, mint a nagyszámú átemelőé. A gravitációs hálózatot mélysége, tokos csőkötési jellege és kötött lejtési viszonyai miatti relatív nyomvonal-vezetési "rugalmatlansága" következtében általában az úttengelyben lehet megépíteni, nagyfokú burkolatbontással és -helyreállítással. A vákuumos rendszer hidraulikai viszonyaiból következő vertikális és horizontális nyomvonal-vezetési rugalmassága a hegesztett polietilén csőhálózat kedvező fektethetőségi viszonyaival és a kis árokméretekkel párosulva azt eredményezi, hogy a csővezeték az úttengelyből kikerülhet, így annak természetes helye a padka, zöldsáv, járda stb. Ezáltal a vákuumos rendszer építése során csak minimális mértékű a szükséges burkolatbontás és -helyreállítás, és későbbi szétfagyások sem növelik ezáltal a kátyúk számát.
Kedvező környezeti hatások az üzemelés során
A vákuumos rendszerekben az exfiltráció és az infiltráció - ami a gravitációs hálózatok egyik legnagyobb betegsége - fogalmilag kizárható.
A jobb megértés érdekében vizsgáljuk meg ezt a témakört egy kicsit közelebbről. A tokos csőkötésekkel épített gravitációs hálózat egymásba illesztett tokjain keresztül még új csatorna esetén is megengedett kismértékű szivárgás. Erről, ennek megengedett mértékéről a különböző nemzeti szabványok rendelkeznek. Ha a szennyvíz kifelé szivárog, akkor exfiltrációról, ha a talajvíz befelé, akkor infiltrációról beszélünk. A csatorna öregedésével a szivárgás mértéke is növekszik. Ennek számos oka van, amelyek közül talán a leginkább szerepet játszó az ágyazati talajviszonyok változása: a talaj tömörödése és elmosódása, melynek következtében a cső felfekvése, beágyazódása megváltozik; a tokos kötés befeszül, elmozdul, a szivárgó résjárat megnő és a folyamat felgyorsul, és egy idő után sülylyedés formájában az útfelszínen is jelentkezhet a hatása, néha egészen drámai formában. Kijelenthető, hogy előbb vagy utóbb gyakorlatilag minden gravitációs csatorna elkezd szivárogni, és az állapota ezután egyre inkább romlani fog, magával vonva a környezet károsítását is.
Az a tény, hogy a vákuumos csatornánál nincs szennyvízkiszivárgás, nemcsak a talajt kíméli meg a szennyeződéstől, hanem a csatorna és épített környezete élettartamára is pozitív hatással van. A talajvíz-beszivárgás kiküszöbölésének a közvetlen környezeti hatásokon kívül még pozitív kihatása van a szennyvíz tisztító telep üzemére is. A vákuumos rendszerben a szennyvíz sokkal gyorsabban áramlik (esetenként akár 20 km/h sebességgel), mint a gravitációs hálózatban. Ennek számos pozitív hatása van: a szennyvíz gyorsan érkezik a tisztítótelepre; a vákuumos hálózat öntisztuló, abban leülepedés, dugulás, pangó szennyvíz, berothadás nem fordul elő, ezért a vákuumos csatornát nem kell rendszeresen mosatni, és ezért is lényegesen kisebb szaghatással kell csak számolni, mint gravitációs rendszer esetében.
A vákuumos csatornahálózat teljesen zárt, abba a szennyvíz csak egy időnként nyitó és akkor is befelé szellőztetett szelepen keresztül jut be. A gyűjtőaknák ily módon nincsenek a levegő által szabadon átjárható úton összekötve más hálózati elemekkel, tehát itt nem fordulhat elő az a szaghatás, amit a gravitációs csatornák esetén eső, meleg vagy légnyomásváltozás miatt kénytelenek vagyunk időnként elszenvedni. Míg a gravitációs rendszer minden tisztítónyílása és különösen átemelője egy-egy potenciális szagforrás, a vákuumos rendszerben gyakorlatilag csak a gépház levegőkivezetését kell ellátni biofilterrel. Az előző bekezdésben említett zárt jelleg adja a vákuumos csatorna azon előnyét is, hogy itt rágcsálók elterjedése kizárható.
A szennyvíztisztító telep működésére gyakorolt környezeti hatások
A tisztítótelep méretezése során nem mindegy, hogy az érkező szennyvíznek milyen a minősége, kora, állapota, és mennyi talajvízzel vagy csapadékvízzel keveredett a csőhálózatban. A vákuumos rendszerből a szennyvíz gyorsan, frissen, az intenzív áramlás során jól elődarabolódva érkezik a szennyvíztisztító telepre. Berothadni nem volt ideje, így szaghatása kisebb, és könynyen tisztítható.
Ami a szennyvíz mennyiségét illeti, tekintve, hogy a hálózati talajvíz-infiltráció, az illegális rákötés és a csapadékvíz rávezetése tökéletesen kiszűrhető, kijelenthetjük, hogy az általában kevesebb, mint az azonos méretű gravitációs hálózatból érkezőé. Ez a tisztítótelep kapacitására, környezetének terhelésére, áram- és oxigénfogyasztására egyaránt kedvezően hat.
Fábry Gergely
Lapozgatva a különféle épületgépészeti folyóiratokat és időszakos kiadványokat, azokban érthető és szomorú aktualitással a kéményekkel kapcsolatos cikkek a listavezetők. Ebben a témában "Szénmonoxid, a láthatatlan gyilkos" - címmel lapunk is közölt egy írást a tavalyi, 5. számban. Nehéz hozzászokni ahhoz a gondolathoz, hogy a gázüzemű, kéményes fűtőberendezések üzemi viszonyait alapul véve a kéményseprők és gázszolgáltatók összes pallosjoga sem elégséges egy hirtelen ébredő viharos erejű széllökés, vagy felcserélődött irányú huzat által keletkező füstgáz-visszaáramlás megakadályozásához. Ebben az éjszakai sötétségben derengést, mi több: fényt hoz a füst ventilátor üzemeltetésével történő eltávolítása. Talán megbocsátható, ha a magas hőmérsékletű gázok elszívási feladataira többször visszatérünk.
