Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az építőipari szakmák hagyományos felosztásában a szennyvízelvezető rendszerek tervezése és kivitelezése az épületen belül épületgépészeti, az épületen kívül közműépítési feladat. Jelen cikk az épületgépészekhez kíván szólni, tehát az épületen belüli szennyezett- és szennyvíz- (továbbiakban általában szennyvíz) elvezetés, azon belül is a szivattyús rendszerek tervezési és kialakítási problémáit kívánja sorba szedni, és a felmerülő kérdésekre megoldást adni.
Az épületgépészet alrendszerei közül a szennyvízelvezetés a legkevésbé kedvelt, de az utóbbi évtizedekig mindenképpen a legkisebb figyelmet kiváltó alrendszer volt. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy az épületekben a szennyvíz elvezetése hagyományosan gravitációs rendszerrel megoldható volt. Az épületek belső kialakítása során az építészet figyelembe vette a vizes helyiségek és a berendezési tárgyak elhelyezésénél, hogy a szennyvízelvezetés ág-, ejtővezetékei gravitációs működéssel kialakíthatók legyenek, és a szennyvíz az épületből a külső közműcsatornák ún. visszatorlasztási szintje felett kivezethető legyen. A belső alapvezetékek folyási fenékszintje alatt csak olyan vizes berendezési tárgyak kerültek elhelyezésre (mosókonyhák, tárolók berendezési tárgyai, összefolyói, pincei szivárgórendszerek stb.), amelyek szennyezett vagy szennyvizének többnyire betonaknában történő összegyűjtésével és szivattyús átemelésével kapcsolatban nem merültek fel higiéniai és egyéb problémák. Ugyanis ezen helyiségek funkciója nem kötődött az építési szabályok szerinti huzamos emberi tartózkodáshoz, és az átemelés időszakos üzemkiesése nem akadályozta az épület használatát.
Méretezési példa
Miért kell épületen belül szennyvízátemelő berendezést alkalmazni?
A fent vázolt „idilli” állapot az utóbbi egy-két évtizedben jelentősen megváltozott. Az építőipari technológiák fejlődése (szerkezetépítés, szigetelés, épületgépészet stb.) szinte korlátlan lehetőséget biztosít, a huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségek kivételével, az épületek helyiségeinek elhelyezésére a térszín alatt akár több szinttel is, ha az ingatlangazdálkodás érdekei úgy kívánják. Ennek eredményeképpen az ilyen szinteken elhelyezett vizes berendezési tárgyak szennyvizét szivattyús átemeléssel kell az épület gravitációs alapvezetékébe juttatni. A vizes berendezési tárgyak használati sajátosságaiból adódóan a keletkező és elvezetendő szennyvíz mennyisége, egy maximális terhelési érték alatt, rövid idejű, szabálytalan ciklusokban jelentősen változhat. Mivel a tömegáram ilyen változását az átemelő szivattyú teljesítményének változtatásával a rendelkezésre álló technika jelenlegi szintjén nem lehet követni, műszaki megoldásként a szennyvíz gyűjtése és megfelelő teljesítményű szivattyú szakaszos üzemeltetése kínálkozik.
Milyen követelményeknek kell megfelelni egy szennyvíz- átemelő berendezésnek?
A vonatkozó MSZ EN 12050-1, -2, -3 szabványok a szivattyús szennyezett és szennyvíz-átemelőt a gyűjtőtartállyal, szivattyúval, levegőztető rendszerrel, szintvezérléssel, vészjelzéssel együtt, mint komplett, automatikus berendezést tárgyalja, és rögzíti a kialakítására vonatkozó előírásokat, műszaki megfontolásokat. Egy épületen belüli átemelőt ennek megfelelően célszerű felépíteni. A teljesség igénye nélkül az alábbi követelményekre kell felhívni a figyelmet.
Hermetikusság a helyiség felől
„A befolyó, kifolyó és a szellőzőnyílások kivételével a gyűjtőtartály zárt, víz- és szagzáró legyen.” A közeg mindenki által ismert tulajdonságai miatt ez további magyarázatot nem igényel. Még a szellőző vezeték szabadba történő vezetésének helyét is gondosan kell megválasztani.
Lerakódás-, dugulásmentesség
A tartály belépőcsonkjától a szivattyú kilépőcsonkjáig az átemelő minden pontján meg kell lenni annak az elragadási sebességnek, amely biztosítja, hogy nem alakul ki holttér a lerakódáshoz. Erre a követelményre azért célszerű figyelmet fordítani, mert a kirakódó szennyvíziszap veszélyes hulladéknak minősül, annak kiemelése és elszállítása külön technológiát igényel. Ugyanakkor a berendezésben biztosítani kell a funkciónak megfelelő minimális szabad átömlési keresztmetszetet.
Automatikus működés, üzembiztonság
A berendezést el kell látni olyan megbízhatóan működő szintérzékelőkkel és vezérlőberendezéssel, amelyek biztosítják üzemszerűen az automatikus, de szükség esetén a kézi üzemeltetést, és automatikus hibajelzést adnak. A berendezést el kell látni tartalékszivattyúval, ha a szennyvíz elvezetésében nem engedhető meg üzemszünet.
Karbantartás, javítás
A berendezés minimális karbantartást igényeljen. A szükségessé váló karbantartási munkákat a szakszerviz gyorsan és hatékonyan végre tudja hajtani. A fentiek alapján könnyen belátható, hogy szerkezeti elemekből, helyszíni kivitelezéssel igen körülményes vagy legalábbis költséges egy a szabványok előírásainak mindenben megfelelő, egyedi átemelő berendezés létesítése. Célszerűbb megoldás egy megfelelő teljesítményű, felszereltségű, komplett gyári berendezés alkalmazása, amelynél a gyártó megfelelőségi nyilatkozattal tanúsítja, hogy az általa gyártott berendezés elemeiben és kompletten is mindenben megfelel a vonatkozó európai szabványoknak. Minden egy kézben: egy gyártó – egy szavatosságot vállaló – egy szerviz – egy alkatrészszállító.
Egy kétszivattyús berendezés elvi beépítési rajza
Az átemelő berendezések csoportosítása
Háztartási célú berendezések Szennyezett és/vagy szennyvíz átemelése családi házak, lakások és hasonló, egyéni használatú vizes berendezésektől (pl. rendelők, üzletek személyzeti vizesblokkjai). Az ilyen egyszivattyús átemelő berendezéseket közvetlenül a berendezési tárgynál vagy berendezéscsoportnál helyezik el, és ennek megfelelő teljesítménnyel is rendelkeznek. Fontos: üzemidejük és terhelhetőségük is a ritkább és „kulturálisan elvárt” használathoz igazodik, ezért nem szabad alkalmazni azokat kommunális létesítmények vizesblokkjaiban, közösségi, egészségügyi létesítmények vizes berendezési tárgyainál. Ezen berendezések kiválasztására és beépítésére vonatkozó információkat az interneten elérhető adatbázisokban lévő szerelési és üzemeltetési utasítások tartalmazzák. Közepes teljesítményű átemelő berendezések: szennyezett és/vagy szennyvíz átemelése kommunális, egészségügyi, kereskedelmi, közösségi épületek vizes berendezési tárgyaitól, illetve azok csoportjaitól, max. 16 l/sec szivattyú-vízszállításig, max. 300 l névleges tartálytérfogattal. Nagyteljesítményű átemelő berendezések: szennyezett és/vagy szennyvíz átemelése kommunális, egészségügyi, kereskedelmi, közösségi épületek vizes berendezési tárgyaitól, illetve azok csoportjaitól, 2 szivattyúegységgel, akár 60 l/sec szivattyú-vízszállítással, 1000 l fölötti névleges tartálytérfogattal. A továbbiakban az utóbbi két átemelőtípus méretezésével és kialakításával foglalkozunk.
Az átemelő berendezés méretezése
Méretezési adatok és szempontok Szennyvíz mennyisége A méretezés egyik kiinduló adata a „mértékadó terhelés”, az átemelőbe befolyó maximális vízmennyiség [l/sec]. Ezen vízmennyiség meghatározására az angol nyelven bevezetett MSZ EN 12056-2 szabvány ad útmutatást. A szabvány az egyes vízfelhasználási helyekre (mosdó, kád, lefolyó, stb.) csatlakozási értéket vagy más néven „terhelési egyenértéket” (a szabványban DU – discharge unit) ad meg. A táblázat I-IV számozással négy rendszertípust definiál, a lefolyórendszer típusától és töltöttségétől függően. A választandó vízelvezetési rendszertől függően kell használnunk a táblázat megfelelő oszlopában lévő terhelési egységeket. Az alábbiakban a szabványban lévő táblázat „System I” oszlopának értékeit közöljük: egyesített (szennyezett és szennyvíz együtt) lefolyóvezetékek, 50%-os töltöttségű csőrendszerrel.
Berendezési tárgyak terhelési egyenértékei
DU
Mosdó, bidé
0,5
Zuhanyzó csap nélkül
0,6
Zuhanyzó csapteleppel
0,8
Vizelde, tartállyal
0,8
Vizelde, öblítőszeleppel
0,5
Vizeldefal, 1 főre
0,2
Fürdőkád
0,8
Konyhai kiöntő
0,8
Mosogatógép, háztartási
0,8
Mosógép 6 kg-ig
0,8
Mosógép 12 kg-ig
1,5
WC, 6 l-es tartállyal
2
WC, 7,5 l-es tartállyal
2
WC, 9 l-es tartállyal
2,5
Padlóösszefolyó, DN 50
0,8
Padlóösszefolyó, DN 70
1,5
Padlóösszefolyó, DN 100
2
A szivattyú szállítómagassága
A szállítómagasságot az átemelő nyomóvezetékének geometriája alapján, számítással kell meghatározni. A csővezeték méretezésénél figyelembe kell venni, hogy az áramlási sebesség vízszintes csőben 0,7-2,3 m/sec, függőleges csőben 1,0-2,3 m/sec tartományban legyen.
A tartály méretének ellenőrzése
A berendezések adott méretű, viszonylag kis térfogatú tartállyal rendelkeznek. A tartály szakaszos ürítésének periodikusságát ellenőrizni kell a szivattyú túlterhelésének megakadályozására. Ehhez szükség van az adott berendezés tartályának effektív (nem a névleges), azaz a szivattyú ki/bekapcsolása közötti térfogatára és a szivattyúmotorra megadott megengedett üzemeltetési mód adataira. Ez utóbbi adatra külön figyelmet kell fordítani. A gyártónak meg kell adni a szivattyúmotorra megengedett kapcsolási számot és a szakaszos üzemeltetés periodikusságának típusát az IEC 60034-1 szabványnak megfelelően. Például a Grundfos Multilift sorozatánál az alábbi adatokat találjuk: Üzemeltetési mód: szakaszos üzem
1-fázisú: S3-13%, 3 perc,
3-fázisú: S3-40%, 1 perc. (S3 – a periodikusság típusa, 13, illetve 40% az üzemi perióduson belül a szivattyú üzemidejének részaránya, 3, illetve 1 perc a min. periódusidő),
bekapcsolások száma: max. 20/óra.
A fentiekből kitűnik, hogy a táphálózat fázisszáma nagymértékben befolyásolhatja a méretezést, mint a későbbi példában is látjuk. Az 1-fázisú motorok nagyobb hőterhelése miatt az üzemi periódusrész után nagyobb üzemszünetre van szükség. Ugyanazon mennyiségű befolyó szennyvíz elszállításához 1-fázisú berendezés esetén lehet, hogy nagyobb teljesítményű berendezést kell választani.
A szivattyúegységek száma
A közepes teljesítményű átemelőknél a gyártók kínálatában egy- és kétszivattyús típusokat találunk. Az MSZ EN 12050-1 szabvány egyértelműen rögzíti, hogy mindig kell egy automatikusan induló tartalékszivattyúnak lenni, ha a szennyvíz elvezetésében nem engedhető meg üzemszünet. Az egy- és kétszivattyús berendezés között kb.100%-os árkülönbség van. Gyakran előfordul, hogy például egy pincei söröző tulajdonosa az első üzemzavar alkalmával már nem akar emlékezni arra, hogy a kivitelezés során, a tervező és kivitelező minden érvelése ellenére, ő választotta az egyszivattyús megoldást.
Az összegzett terhelési egyenértékek alapján a vízmennyiség: Qsze=K√ΣDU [l/sec]
A kiválasztott átemelő berendezést a katalógusok műszaki adatai alapján és az MSZ EN 12050-1, -2, -3, valamint az MSZ EN 12056-4 szabványok előírásai szerint kell beépíteni. A beépítéshez még a tervezés időszakában célszerű áttanulmányozni a gyártó szerelési és üzemeltetési utasítását is. Ezen dokumentációk és szabványok részletesen taglalják a beépítési, elhelyezési körülményeket, a csőcsatlakozások kialakítását, a válaszható tartozékokat, az elektromos ellátási adatokat stb. Az ábra egy kétszivattyús berendezés elvi beépítési rajzát mutatja. A beépített berendezést célszerű szakszervizzel beüzemeltetni.
Összefoglalás
Az épületek vizes berendezési tárgyainál keletkező szennyvíz elvezetését a legmegbízhatóbb módon egy gondosan méretezett és a szakma írott, íratlan szabályai szerint kivitelezett gravitációs rendszer biztosítja. Az olyan berendezési tárgyaktól, amelyeknek kifolyási szintje a külső befogadó közművek visszatorlasztási szintje alatt van, a keletkező szennyvizet külön alapvezetékben összegyűjtve, szivattyús átemelő berendezésbe kell vezetni. Épületen belüli átemelő berendezésként célszerű kompakt gyártóművi berendezést alkalmazni a szigorú higiéniai és használati követelmények miatt. Az alkalmazandó berendezést részletes számítások alapján kell kiválasztani.
