Rurociągi oczyszczalni ścieków: rodzaje materiałów
- Szczegóły
Decyzja o budowie przydomowej oczyszczalni ścieków to coś więcej niż tylko krok w stronę ekologii. To świadomy wybór związany z dbałością o środowisko naturalne, ale również z wygodą, ekonomią oraz niezależnością od lokalnej sieci kanalizacyjnej. Oczyszczalnia to rozwiązanie długoterminowe, dlatego jej trwałość, szczelność i odporność na warunki zewnętrzne mają istotne znaczenie.
Jednym z najważniejszych elementów, który wpływa na skuteczność i żywotność instalacji, jest materiał, z jakiego została ona wykonana. Jakie tworzywa warto rozważyć? Na co zwrócić uwagę? Jakie rozwiązania sprawdzają się najlepiej w polskich warunkach?
Wybór materiałów a trwałość oczyszczalni
Każda przydomowa oczyszczalnia ścieków budowa, bez względu na jej rodzaj, musi być zaprojektowana tak, aby służyła przez wiele lat. Zbiorniki oraz elementy systemu oczyszczania muszą wytrzymać codzienną pracę w trudnych warunkach - w tym kontakt z agresywnymi ściekami, wysoką wilgotnością, obciążeniem gruntu i zmienną temperaturą.
Kluczowe jest, aby tworzywo nie traciło swoich właściwości w czasie i nie ulegało degradacji pod wpływem czynników biologicznych i chemicznych. Nieodpowiedni materiał może skutkować poważnymi awariami, przeciekami czy nawet skażeniem gleby. A to generuje nie tylko koszty, ale i ryzyko prawne.
Popularne materiały stosowane w budowie oczyszczalni
Współczesna oczyszczalnia biologiczna budowa opiera się niemal wyłącznie na tworzywach sztucznych o podwyższonej odporności. Materiały takie jak HDPE (polietylen wysokiej gęstości) oraz PP (polipropylen) są obecnie najczęściej wybierane przez producentów i inwestorów indywidualnych.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
- HDPE (polietylen wysokiej gęstości) jest elastyczny, odporny na pękanie, korozję chemiczną i biologiczną. Dzięki temu sprawdza się w gruntach wilgotnych, gliniastych i tam, gdzie występuje ryzyko podtopień.
- Włókno szklane (GRP) oraz żywice epoksydowe znajdują zastosowanie w większych, bardziej przemysłowych oczyszczalniach. Choć są kosztowniejsze, to oferują ogromną trwałość i odporność mechaniczną.
- Beton - to tradycyjny materiał, który nadal znajduje zastosowanie w przypadku zbiorników typu szambo ekologiczne budowa. Jest ciężki, odporny mechanicznie, ale mniej szczelny i trudniejszy w montażu.
Warunki gruntowo-wodne a wybór materiału
Podczas planowania inwestycji nie można zapomnieć o analizie warunków gruntowo-wodnych. To właśnie one w dużej mierze decydują o tym, jaki materiał będzie optymalny. Na przykład na działkach z wysokim poziomem wód gruntowych lub w miejscach narażonych na sezonowe podtopienia, lekkie i szczelne zbiorniki z HDPE będą zdecydowanie bezpieczniejszym wyborem niż betonowe konstrukcje.
W przypadku gruntów sypkich, piaszczystych lub niestabilnych, zaleca się stosowanie zbiorników o wzmocnionych ściankach i konstrukcji samonośnej, co znów przemawia na korzyść tworzyw sztucznych.
Warto również wspomnieć o oczyszczalniach drenażowych, które wciąż są popularnym rozwiązaniem w przypadku działek z odpowiednio przepuszczalnym gruntem. Ich działanie polega na tym, że oczyszczone ścieki trafiają do systemu drenażowego, gdzie przez rury perforowane i warstwę filtracyjną są rozsączane w gruncie. W tego typu instalacjach bardzo ważne są nie tylko zbiorniki wykonane z odpowiedniego tworzywa, ale także jakość samych elementów drenażu - rur, żwiru oraz geowłókniny.
Budowa oczyszczalni biologicznej z drenażem rozsączającym może być skutecznym i ekonomicznym rozwiązaniem, pod warunkiem że zostanie dopasowana do specyfiki gruntu i poziomu wód gruntowych. W miejscach, gdzie woda zalega płytko, lepiej postawić na inne technologie, ponieważ oczyszczalnia drenażowa może nie działać efektywnie.
Odporność na substancje chemiczne i biologiczne
Nie można mówić o jakości materiałów bez poruszenia tematu odporności na substancje chemiczne i biologiczne. Ścieki bytowe zawierają mnóstwo związków potencjalnie szkodliwych - od detergentów, przez tłuszcze, po substancje żrące.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Oczyszczalnia biologiczna budowa musi uwzględniać fakt, że bakterie odpowiedzialne za oczyszczanie ścieków potrzebują stabilnego i neutralnego środowiska. Dlatego materiały nie mogą wchodzić w reakcje z wodą ściekową ani zaburzać działania mikroflory. W tym kontekście warto także wspomnieć o roli biopreparatów, które coraz częściej stosuje się wspomagająco w eksploatacji przydomowych oczyszczalni.
Biopreparaty to mieszanki specjalnie wyselekcjonowanych bakterii i enzymów, które wspomagają naturalne procesy rozkładu materii organicznej w zbiorniku. Warto jednak pamiętać, że nawet najlepsze biopreparaty nie zadziałają skutecznie, jeśli system nie jest wykonany z odpowiednich materiałów. Tylko właściwa konstrukcja i obojętne chemicznie tworzywa zapewnią stabilne środowisko dla mikroflory, a tym samym umożliwią skuteczne działanie biopreparatów.
Formalności i certyfikaty
Zanim rozpoczniesz prace, musisz dopełnić formalności. Każda budowa przydomowej oczyszczalni ścieków wymaga zgłoszenia w urzędzie miasta lub starostwie powiatowym. Urzędnicy zwracają uwagę na to, czy system spełnia normy sanitarne i środowiskowe. Dlatego zastosowanie materiałów certyfikowanych i atestowanych (np. z oznaczeniem CE lub zgodnych z normami PN-EN) znacznie przyspiesza cały proces.
Jeśli wybierzesz sprawdzony produkt, prawdopodobieństwo odrzucenia zgłoszenia spada praktycznie do zera. Warto również pamiętać, że wśród dostępnych rozwiązań znajdują się nie tylko klasyczne modele przydomowe, ale także oczyszczalnie drenażowe oraz coraz popularniejsze oczyszczalnie osiedlowe.
W przypadku oczyszczalni drenażowych, opartych na systemie rozsączania ścieków do gruntu, istotne jest udokumentowanie przepuszczalności gruntu i prawidłowe zaprojektowanie warstw filtracyjnych. Zgłoszenie budowy przydomowej oczyszczalni ścieków tego typu często wymaga badań geotechnicznych, które potwierdzą możliwość stosowania drenażu na danym terenie.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Koszty i korzyści długoterminowe
Ile to wszystko kosztuje? Odpowiedź brzmi: zdecydowanie tak. Dobrej jakości zbiornik z HDPE lub PP może pracować nawet 30-40 lat bez potrzeby wymiany. Do tego należy doliczyć niższe koszty serwisowania, większą efektywność oczyszczania oraz możliwość wtórnego wykorzystania wody, co przekłada się na oszczędności przy podlewaniu ogrodu czy spłukiwaniu toalety.
Planując system typu szambo ekologiczne budowa lub nowoczesną oczyszczalnię biologiczną, warto postawić na materiały, które zapewniają długowieczność, szczelność i bezproblemowe użytkowanie. Szczególnie opłaca się zaufać sprawdzonym producentom.
Rurociągi technologiczne w oczyszczalniach ścieków
Rurociągi technologiczne w oczyszczalniach ścieków to instalacje służące do transportu ścieków - zarówno ciśnieniowo, jak i bezciśnieniowo - w procesach doprowadzania i odprowadzania. Rury i kształtki stalowe w instalacjach technologicznych są najważniejszymi elementami instalacji rurowych w oczyszczalniach ścieków.
- Rury stalowe nierdzewne - służą do transportu ścieków pomiędzy poszczególnymi etapami oczyszczania wewnątrz ciągów technologicznych. Ze względu na wyższy koszt, stal nierdzewna stosowana jest selektywnie - tam, gdzie wymagana jest szczególna odporność chemiczna i mechaniczna. Najczęściej do doprowadzania ścieków do oczyszczalni wykorzystuje się rurociągi z tworzyw sztucznych.
- Kształtki stalowe - umożliwiają łączenie rur do transportu ścieków i osadów - równolegle lub pod kątem. Dzięki nim możliwa jest zmiana kierunku przepływu, a także wykonanie rozwidlenia rurociągu.
Rurociągi w oczyszczalni ścieków odpowiadają za transport ścieków z sieci sanitarnych i deszczowych oraz odprowadzanie wody oczyszczonej do odbiornika. Rurociągi przemysłowe stosowane w oczyszczalniach ścieków muszą wykazywać wysoką odporność na działanie agresywnych substancji chemicznych oraz osadów biologicznych.
Gatunki stali stosowane w oczyszczalniach ścieków
Stale odporne na korozję z powodzeniem są stosowane na elementy pracujące w środowisku wodnym, zarówno wody pitnej jak i ścieków. Zastosowanie odpowiedniego gatunku stali odpornej na korozję na instalacje pracujące w takich warunkach jest uzależnione od czystości wody, a przede wszystkim od zawartości jonów chlorkowych, szybkości przepływu medium, natlenienia, temperatury obecności bakteryjnych utleniaczy.
Oprócz prawidłowo dobranego gatunku stali równie ważne jest odpowiednie zaprojektowanie i wykonanie z niej konstrukcji, rurociągów, itd. w sposób niewpływający na powstanie zjawisk korozji zwłaszcza korozji szczelinowej oraz korozji połączeń spawanych spowodowanych nieodpowiednim wykonaniem lub pozostałością zanieczyszczeń cząstkami metalicznymi (żelaza).
Do podstawowych gatunków stali stosowanych na elementy oczyszczalni ścieków należą gatunki 304, 316 wg AISI oraz wysokostopowe gatunki austenityczne zawierające 6% dodatek molibdenu (zwane również super-austenityczne) np. 1.4547 (254 SMO), 1.4529 wg PN-EN (tab. Tablica 1. W zależności od stężenia chlorków w wodzie najbardziej narażonym na wystąpienie korozji gatunkiem stali jest 304 (1.4301). W większości zastosowań dla konstrukcji w oczyszczalniach i przepompowniach ścieków powinien spełnić wymagania gatunek 316L (1.4435), który jest również najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem zarówna na konstrukcje stalowe zanurzone w ściekach i rurociągi technologiczne. Gatunek 316L może również pracować w wodach o stężeniu chlorków od 1000 do 2000 ppm, lecz czas odziaływania takiego środowiska musi być ograniczonym.
Jeżeli projekt elementu wyposażenia będzie zakładał występowanie szczelin pomiędzy elementami, na przykład pod łbami śrub lub przy kołnierzach złączy, spowoduje to nie tylko ich zabrudzenie, ale również problemy w ich czyszczeniu. Również osady stałe mogą się gromadzić w takich szczelinach i pozostając w kontakcie z materiałem przez czas dłuższy niż powinny, mogą spowodować korozję wewnątrz szczeliny.
Ponadto, z uwagi na odmienne warunki wewnątrz szczeliny niż na powierzchni materiału, może wystąpić zjawisko korozji szczelinowej, która przyspieszy proces korozji materiału. Zastosowanie śrub z nakrętkami kołpakowymi oraz uszczelnień wykonanych z elastomeru wyeliminuje szczeliny.
Elementy będące w kontakcie z przepływającym medium należy projektować w taki sposób, aby przepływ ten był jak najbardziej swobodny i niezakłócony. Im swobodniejszy będzie przepływ medium przez oprzyrządowanie, tym mniejsze będzie niebezpieczeństwo gromadzenia się go w martwym obszarze, uciążliwym w czyszczeniu. Martwy obszar może się wytworzyć, na przykład w miejscach gdzie syntetyczne uszczelnienie połączeń wystaje na drodze przepływu produktów.
Może się to zdarzyć w przypadku, kiedy dwa elementy są dociśnięte do siebie, wyciskając uszczelnienie. To uszczelnienie może się również powiększyć w wyniku działania ciepła. W obu przypadkach wystające uszczelnienie może spowodować zatrzymanie części żywności.
Połączenie zakładkowe na spoinie dwóch elementów może spowodować powstanie schodka pomiędzy dwoma powierzchniami. Może to zatrzymać medium, która pozostając tam będzie się zbierać i reagować intensywniej z powierzchnią, aż do momentu jej usunięcia w procesie czyszczenia. W przypadku połączenia dwóch rur, lepsze od połączenia na styk jest łagodne wygięcie rur i spaw na prostej części rurociągu ponad wygięciem. Tak zaprojektowany element umożliwi swobodny przepływ płynnej medium i zapobiegnie jej gromadzeniu się w jakichkolwiek nierównościach na powierzchni rurociągu.
Preferowaną metodą łączenia rurociągów jest automatyczne spawanie orbitalne, które zapewnia wytworzenie spoin wysokiej jakości. Rurociąg powinien gwarantować swobodny przepływ medium. Wąskie wygięcia mogą zatrzymywać medium. Im większy jest kąt wygięcia, tym swobodniej medium może przemieszczać się rurociągiem. Te same zasady powinny być stosowane w przypadku naroży pojemników, w których będzie składowane medium - im większy będzie kąt wygięcia naroży, tym łatwiejszy w czyszczeniu będzie pojemnik.
W przypadku zamkniętych urządzeń, do których dostęp jest ograniczony, a czyszczenie bardzo utrudnione; kąt nachylenia naroży zbiorników nie powinien być mniejszy niż 3mm. Pojemniki, w których składowane będzie medium, powinny gwarantować naturalny odpływ. Zaleca się zastosowanie minimalnego nachylenia 3 stopni ścianki do dna zbiornika. Zakłada się oczywiście, że medium jest wystarczająco płynne. Dodatkowe oprzyrządowanie włączone w konstrukcję elementu, może spowodować powstawanie obszarów, w których zatrzymana zostanie transportowane medium. Właściwa konstrukcja może zredukować to niebezpieczeństwo.
Nawet, jeśli system zaprojektowany jest tak, aby działać w temperaturze, w której nie można spodziewać się wystąpienia korozji, w niektórych miejscach konstrukcji warunki mogą różnić się od tych, uwzględnionych w projekcie. Na przykład, pojemnik, w którym podgrzewany jest płyn zawierający chlorki, znajdujący się pod ciśnieniem, nie powinien ulegać korozji naprężeniowej w niskiej temperaturze.
Równie ważne jest projektowanie elementów zewnętrznej części zbiornika. Jeśli środki chemiczne, wykorzystywane do czyszczenia zewnętrznej części zmontowanego na stałe zbiornika, zgromadzą się w szczelinach pomiędzy zbiornikiem a powierzchnią, na której został umieszczony, może wystąpić korozja opisanych wcześniej śrub i kołnierzy. Zbiorniki wolnostojące należy umieszczać ponad podłożem, na nogach. Wyeliminuje to powstawanie szczelin.
Elementy złączne A2 i A4
Elementy złączne wykonane z materiałów A2 i A4 różnią się między sobą składem chemicznym materiału oraz własnościami mechanicznymi (tab. 2 i 3). Materiał A2 odpowiada stali AISI 304, natomiast materiał A4 stali AISI 316 i zaleca się stosować je odpowiednio do gatunku stali zastosowanej na daną konstrukcję oraz wymagań wytrzymałościowych elementów.
Tabela 1. Gatunki stali nierdzewnych
| Gatunek stali | Skład chemiczny | Właściwości | Zastosowanie |
|---|---|---|---|
| 304 (1.4301) | 18-20% chromu, 8-10.5% niklu | Dobra odporność na korozję w środowisku neutralnym | Elementy konstrukcyjne, zbiorniki |
| 316L (1.4435) | 16-18% chromu, 10-14% niklu, 2-3% molibdenu | Wyższa odporność na korozję, szczególnie w środowisku chlorkowym | Rurociągi, elementy zanurzone w ściekach |
| 1.4547 (254 SMO) | 20% chromu, 18% niklu, 6% molibdenu | Bardzo wysoka odporność na korozję w ekstremalnych warunkach | Specjalistyczne zastosowania przemysłowe |
| 1.4529 | 20% chromu, 25% niklu, 4.5% molibdenu | Ekstremalna odporność na korozję w agresywnych środowiskach | Zastosowania w przemyśle chemicznym i morskim |
tags: #rurociągi #oczyszczalni #ścieków #rodzaje #materiałów
