Ścieki w domu jednorodzinnym - podstawowe informacje

Print image
Copy link image
time image Artykuł na: 9-16 minut
Ścieki w domu jednorodzinnym - podstawowe informacje

Niniejszy artykuł skierowany jest do osób nie zajmujących się zawodowo tematyką wodnokanalizacyjną a większość zagadnień jest opisana w odniesieniu do pojedynczych gospodarstw domowych i małych wspólnot użytkowników kanalizacji. Jednocześnie pomijam szczegółowe opisy procesów fizyko-chemicznych, aby nie odbiegać od głównego tematu publikacji.

aktualizacja: 2021-11-24 14:53:13
  1. Gdzie płyną ścieki?

Od niepamiętnych czasów ludzkości towarzyszy woda, nie możemy się bez niej obejść, ani nie możemy jej niczym zastąpić. Woda była, jest i będzie naszym dobrem. Ponieważ woda nieustannie cyrkuluje w naszym środowisku, musimy zapewnić, aby taka jaką pobieramy ze źródeł takich jak studnie, rzeki lub jeziora, po zużyciu trafiała ponownie do obiegu, w postaci jak najbardziej zbliżonej do stanu w jakim chcielibyśmy ją znowu pozyskać.

Zużywana przez nas woda przekształca się w ścieki bytowo-gospodarcze, pochodzące z toalet, pryszniców, pralek, umywalek, itp. lub przemysłowe, pochodzące z zakładów produkcyjnych, usługowych i różnego rodzaju przetwórstwa, np.: myjni samochodowych, masarni, cukrowni, papierni etc. W takiej postaci ścieki nie mogą trafiać do środowiska, ponieważ spowodowałyby skażenie i zagrażały naszemu ekosystemowi. W związku z tym, są one pośrednio lub bezpośrednio kierowane do oczyszczalni ścieków, gdzie poddane odpowiednim procesom mechaniczno-fizyczno-chemicznym, osiągają poziom oczyszczenia umożliwiający bezpieczne odprowadzenie do cieków wodnych.

  1. Czas zagniwania

W ściekach, które są mieszaniną wody z innymi płynami i zawiesinami cały czas zachodzą procesy przemiany, tworzenia się różnych związków lotnych, płynnych i stałych. Wiele z nich jest groźnych dla ludzi i zwierząt, a także dla elementów infrastruktury (pompy, rurociągi, zbiorniki, etc.).

Przyjmuje się, że dla ścieków bytowo-gospodarczych proces zagniwania rozpoczyna się już po ok. 3-4 godzinach. Zaczynają się wtedy wydzielać gazy, takie jak metan i siarkowodór, które mają działanie toksyczne dla ludzi i zwierząt oraz destrukcyjne dla materiałów takich jak: beton, guma i wiele gatunków metali. Wyłączając bezodpływowe szamba, w których zagniwanie jest procesem nieuniknionym, w systemach grawitacyjnych i ciśnieniowych odprowadzania ścieków do oczyszczalni przykłada się dużą wagę do kompromisu pomiędzy najkrótszym czasem transportu ścieków, a możliwościami infrastrukturalno-ekonomicznymi (długości, średnice i kształty rurociągów, moce, rodzaje i ilości pomp, nierównomierność napływu, etc.).

  1. Średnice typowych rurociągów

Odprowadzenie ścieków z poszczególnych sanitariatów w domu odbywa się różnymi średnicami rurociągów. Dla przykładu, typowy odpływ z umywalki jest rurą o średnicy Ø40mm, z wanny czy brodzika Ø50mm, a z muszli sedesowej Ø110mm. Standardem jest odpływ grawitacyjny z domu jednorodzinnego rurą PVC160, niezależnie czy mamy do czynienia z szambem, odpływem grawitacyjnym, czy przepompownią. W kanalizacji ciśnieniowej (przydomowej) najczęściej spotykanymi nominalnymi średnicami rurociągów są DN40, DN50, DN65 i DN80. Większe średnice stosowane są już raczej w sieciach obejmujących duże ilości użytkowników.

Skąd taki wybór i jakie są kryteria wyboru rurociągu tłocznego? Na średnicę rurociągu składa się wiele parametrów takich jak: rodzaj ścieków (bytowe lub przemysłowe), ich ilość (powiązana zazwyczaj z ilością użytkowników tzw. RLM*-ów), różnica poziomów pomiędzy lustrem medium w przepompowni a odbiornikiem (ukształtowanie terenu) oraz odległość od odbiornika wymuszająca długość rurociągu tłoczenia, który nie zawsze może iść najkrótszą drogą.

*RLM - Relatywna liczba Mieszkańców. 1RLM to odpowiednik jednego użytkownika, czyli według normy 150 l/dobę.

  1. Objętość rurociągu

Ciśnieniowy rurociąg tłoczny to najczęściej wykonana z polietylenu rura o długości L metrów i średnicy Ø. Na potrzeby obliczeń zakładamy, że jest to idealny walec, o znanej objętości. I tak dla porównania w 100m rurociągu:

  • DN50 rura PE63x3,8 o Øwew= 55,4mm mamy pojemność 241 litrów,
  • DN65 rura PE75x4,5 o Øwew = 66mm mamy pojemność 342 litry,
  • DN80 rura PE90x5,4 o Øwew = 79,2mm mamy pojemność 492 litry.

Wniosek jest taki, że im węższy rurociąg tym szybciej transportowane są ścieki, ale również ryzyko jego zatkania się jest większe.

  1. Prędkość unoszenia

Ścieki pochodzenia domowego niosą ze sobą dużą ilość zawiesiny w postaci: piasku, żwiru, odpadków kuchennych, środków czyszczących, tłuszczu, itp. Duża część z nich wytrąca się w stojącej lub wolno płynącej cieczy powodując powstawanie kłopotliwych osadów, które mogą powodować zwężanie przekroju rurociągu, a z czasem jego zatkanie. Zapobiegać temu należy poprzez utrzymywanie w rurociągu odpowiedniej prędkości przepływu, zwanej prędkością unoszenia lub samooczyszczania rurociągu. Jest ona określona jako ~0,81 – 1m/s dla drobnoziarnistego piasku.

Przy tej prędkości zawiesiny zostają porwane przez strumień i nie tylko płyną, ale również szlifują powstałe wcześniej w rurociągu osady. Jednak znaczne przekroczenie tej prędkości np. powyżej 3m/s powoduje nadmierne wycieranie elementów infrastruktury i przy długotrwałym przepływie ich destrukcję. Dlatego zawsze należy poddać wnikliwej analizie przewidywane prędkości i czas przepływu.

  1. Jak długo płyną ścieki?

Teoretycznie, dla gospodarstwa domowego równoważnego 4RLM tj. produkcji ścieków odpowiadającej czterem przeciętnym osobom mamy do czynienia z produkcją 600 litrów ścieków na dobę. Pomijając godziny aktywności użytkowników i rozkład nierównomiernego spływania ścieków oraz pojemności zbiornika przepompowni, całkowita objętość ścieków zajmuje w rurociągu długość od 250 metrów dla DN50 do 122 metrów dla DN80. To oznacza, że przy rurociągach o wspomnianej długości czas przebywania w nim ścieków wyniesie ponad 24 godziny i będzie wiązało się z procesem intensywnego zagniwania, powstawania nieprzyjemnych odorów i wydzielania się toksycznych gazów. Żeby temu zapobiegać, projektuje się systemy pompowe tak, aby jak najczęściej opróżniać zbiornik przepompowni jak najniższym kosztem.

Ideałem byłoby utrzymywać stały przepływ ścieków z prędkością ok 1m/s, dzięki któremu ścieki trafiałyby do oczyszczalni odległej o wiele kilometrów zaledwie w ciągu kilku godzin. Niestety nie jest to ekonomicznie uzasadnione w przypadku małych napływów. Konstrukcja pomp determinuje minimalną wielkość retencji w zbiorniku przepompowni i jest dobierana tak, aby regularnie i możliwie najbardziej ekonomicznie go opróżniać. Ścieki przesuwają się w rurociągu porcjami po np. 50 lub 80 litrów co przekłada się na krótkie odcinki przetłaczania. Dodatkowo staramy się zachować prędkość unoszenia, o której wcześniej wspomniałem.

  1. Jakie pompy zastosować?

Dobór odpowiednich pomp musi być zawsze skorelowany z parametrami rurociągu, pojemnością przepompowni i ilością napływających ścieków. Pompy o zbyt małej wydajności nie zapewnią odpowiedniej prędkości, a zbyt duży przekrój rurociągu spowoduje długi czas transportu ścieków. Pompy o zbyt dużej wydajności w stosunku do możliwości przepływu przez rurociąg spowodują niepotrzebne opory i straty energii.

Za duży zbiornik przepompowni lub niewłaściwe dobrane sterowanie spowoduje długi czas oczekiwania na załączenie pomp i szybki proces zagniwania w zbiorniku. Trzeba pamiętać, że nawet drogie i doskonałe jakościowo pompy najlepszych producentów, dobrane niewłaściwie, będą fabryką strat i kosztów. Dlatego doborem i sprzedażą pomp powinni zajmować się specjaliści, posiadający odpowiednią wiedzę i przygotowanie techniczne do wykonywania obliczeń i określania parametrów pracy układu hydraulicznego.

Jeżeli poniższy artykuł nie wyczerpie Państwa zainteresowania, zapraszam do kontaktu z naszymi specjalistami poprzez stronę www.pompysciekowe.com.

Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!

mgr inż. Marcin Świątek
Kierownik działu pomp i przepompowni do ścieków
PHU Dambat

Dodaj komentarz

time image
time image
Zmiękczacz do wody: 5 argumentów, dlaczego warto go mieć w domu
Zmiękczacz do wody: 5 argumentów, dlaczego warto go mieć w domu
Zadaj pytanie ekspertowi Masz wątpliwości lub dodatkowe pytania? Napisz do nas!
expert image
Akceptowane formaty plików: 'jpg', 'jpeg', 'gif', 'bmp', 'png'. Dodawanie wielu plików - wciśnij CTRL.
Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Okres przetwarzania danych: Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania – czyli w tym konkretnym przypadku, do czasu udzielenia odpowiedzi. Masz prawo do: dostępu do Twoich danych, ich sprostowania, usunięcia, ograniczenia przetwarzania, wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych lub ich przenoszenia. Możesz: odwołać zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych, zażądać, by Twoje wszystkie dane zostały usunięte. Podstawy prawne: art. 5, 6, 12, 13 Ogólnego rozporządzenia o ochronie danych osobowych (RODO). Czytaj więcej
Dodano plik do wysłania
Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!
Budujemy Dom
11,90 zł tylko teraz!
Teraz za darmo!
Od teraz, dla wszystkich! Wystarczy, że się zalogujesz. A otrzymasz dostęp do wszystkich artykułów z papierowego Budujemy Dom! Całkowicie za darmo!
Dom Energooszczędny Vademecum 2021

Dom Energooszczędny Vademecum

ABC Budowania 2021

ABC Budowania

Jak budować bez błędów

Wnętrza 2021

Wnętrza

Nowoczesne, stylowe, piękne wnętrza - zasady, porady, inspiracje

Czas na Wnętrze grudzień 2021 - styczeń 2022

Czas na Wnętrze

Magazyn wnętrzarski pełen inspiracji

Twój Dom Twój Styl 2021

Twój Dom Twój Styl

Poradnik shoppingowy

Budujemy Dom listopad - grudzień 2021

Budujemy Dom

Czasopismo budowlane dla budujących dom i wykonawców

Dom Polski 2022

Dom Polski

Jak zbudować dom tańszy niż mieszkanie

Nowoczesne Instalacje 2022

Nowoczesne Instalacje