Kanalizacyjna stacja pomp (KSP): rodzaje, budowa, montaż i obsługa

W sytuacjach, gdy nie jest możliwe zapewnienie odpowiedniego spadku rury kanalizacyjnej, grawitacyjny schemat odprowadzania ścieków nie działa. W takich przypadkach niezastąpiona jest kanalizacyjna przepompownia, zapewniająca swobodny odpływ i przetwarzanie odpadów.

Istnieją dwa rodzaje urządzeń: mini-stacje i w pełni funkcjonalne kompleksy do obsługi domu. Zastanowimy się, któremu wariantowi lepiej dać pierwszeństwo, jakie cechy warto uwzględnić przy wyborze. Ponadto opiszemy krok po kroku technologię montażu i zasady eksploatacji przepompowni kanalizacyjnej.

Zakresy zastosowania i przeznaczenie KNS

Kanalizacyjna przepompownia (KNS) to zintegrowany kompleks urządzeń hydrotechnicznych, przeznaczony do przetłaczania wód opadowych, ścieków przemysłowych oraz bytowo-gospodarczych, gdy ich grawitacyjne odprowadzenie jest niemożliwe.

Przepompownie mogą mieć dodatkową poziomą komorę do rozprowadzania osadu na większej powierzchni, co pozwala rzadziej przeprowadzać oczyszczanie z mułu.

KNS jest używana głównie w następujących przypadkach:

1. Poziom geodezyjny zbiorników i rurociągów, z których odprowadzane są ścieki, znajduje się poniżej kolektora kanalizacyjnego lub szamba.
2. Brak fizycznej możliwości zorganizowania prostoliniowego grawitacyjnego odprowadzenia ścieków lub mały spadek rury kanalizacyjnej, grożący regularnym jej zatykaniem.
3. Dalekie położenie szamba lub centralnego kolektora od źródła ścieków.

W KNS wyposażane są osiedla domków jednorodzinnych, domy poza miastem, a także obiekty przemysłowe, położone daleko za miastem i oddalone od scentralizowanej sieci kanalizacyjnej.

Klasyfikacja przepompowni kanalizacyjnych

Rozmiary domowych kanalizacyjnych przepompowni mogą być bardzo różne. Mogą mieścić się bezpośrednio za toaletą i natychmiast przepompowywać ścieki w wymaganym kierunku, lub mogą mieć postać wkopanych w ziemię poziomych zbiorników o pojemności dziesiątek metrów sześciennych.

Ale nie tylko rozmiarami różnią się KNS. Poniżej przedstawiono klasyfikacje przepompowni kanalizacyjnych według różnych parametrów.

Według typu instalacji:

1. Pionowe.
2. Poziome.
3. Z pompami samozasysającymi.

Ostatni typ przepompowni ścieków polega na wymuszonym pompowaniu ścieków do obudowy stacji i ich usuwaniu po oczyszczeniu.

Według typu umiejscowienia względem ziemi:

1. Zagłębione.
2. Naziemne.
3. Częściowo zagłębione.

Zbiornik przepompowni ścieków z czujnikami, pompami kanalizacyjnymi i armaturą odcinającą może znajdować się w ziemi, a system automatycznego sterowania – na powierzchni.

Według schematu sterowania urządzeniem:

1. Z ręcznym sterowaniem. Włączanie i wyłączanie modułów urządzeń odbywa się w miarę potrzeby przez obsługę, która samodzielnie sprawdza stopień napełnienia zbiornika kanalizacyjnego.
2. Zdalne. Stosowany jest system monitorowania stanu zbiornika, którego dane są wyświetlane na zdalnym pulpicie sterowniczym.
3. Automatyczne. Sterowanie odbywa się automatycznie za pomocą czujników i przekaźników umieszczonych bezpośrednio w obudowie stacji pomp lub w jej pobliżu.

Przepompownie ścieków z ręcznym sterowaniem są najtańsze, ale wymagają osobistego udziału człowieka. Stosowane są głównie w domkach letniskowych i willach z niewielkim zużyciem wody.

Według charakteru ścieków kanalizacyjnych:

1. Do ścieków bytowo-gospodarczych. Przeznaczone do eksploatacji w standardowych warunkach.
2. Do celów przemysłowych. Wykonane z materiałów o podwyższonej odporności na agresywne chemicznie środowiska i działanie termiczne.
3. Do sieci deszczowych. Wyposażone w dodatkowe systemy oczyszczania.
4. Do ścieków osadowych. Stosowane najczęściej w przemysłowych oczyszczalniach. Wyposażone w dodatkowe urządzenia do obróbki osadów.

Przy wyborze modelu przepompowni ścieków lepiej kierować się nie klasyfikacją, ale rekomendacjami specjalistów, którzy dobiorą optymalny system dla konkretnego domu.

Zasady wyboru urządzeń

W dalszej części zostaną przeanalizowane kryteria, które należy uwzględnić przy wyborze kanalizacyjnego sprzętu pompującego do użytku prywatnego. Analiza instalacji przemysłowych nie wchodzi w zakres tego przeglądu.

Celem przy zakupie przepompowni ścieków jest nabycie sprzętu optymalnego pod względem mocy i innych parametrów. Nie ma sensu przepłacać za systemy, które będą pracować na 10-20% mocy projektowej.

Przy wyborze przepompowni ścieków bierze się pod uwagę takie parametry:

1. Maksymalny przepływ przetwarzanych ścieków.
2. Odległość transportu.
3. Różnica poziomów geodezyjnych między rurą wlotową a wylotem węża tłocznego.
4. Stopień zanieczyszczenia, skład frakcyjny i struktura ścieków bytowo-gospodarczych. Istnieją przepompownie ścieków, które rozdrabniają duże frakcje zanieczyszczeń, zapobiegając zatorom w urządzeniach pompowych.
5. Poziom wymaganego oczyszczania ścieków.
6. Wymiary urządzenia.

Nie ma jednego wzoru do obliczania wydajności urządzeń pompowych, dlatego algorytm obliczeń i niezbędne wskaźniki powinny być podane w instrukcji do zakupionej przepompowni ścieków.

Typowy projekt obliczania wydajności urządzeń pompowych obejmuje następujące etapy:

1. Określenie dobowego zużycia wody i objętości ścieków.
2. Opracowanie orientacyjnego wykresu dopływu ścieków kanalizacyjnych w ciągu doby.
3. Obliczenie minimalnego i maksymalnego przepływu kanalizacyjnego.
4. Określenie wymaganej wydajności przepompowni ścieków, biorąc pod uwagę zanieczyszczenie ścieków.

Po określeniu powyższych parametrów można rozpocząć wybór odpowiedniego urządzenia.

Na cenę przepompowni ścieków wpływa marka producenta, naprawialność urządzenia, możliwość serwisowania. Szczególnie nie zaleca się kupowania tanich pomp, jeśli przewiduje się ich codzienne użytkowanie, a jednocześnie brakuje zbiorników rezerwowych lub dodatkowej pompy do odprowadzania ścieków.

Budowa i zasada działania KNS

Budowę nowoczesnych przepompowni ścieków należy rozpatrywać w dwóch podstawowych wariantach:

• Sololift;
• przepompownia ścieków dla domu lub domu jednorodzinnego.

Zasadniczych różnic między tymi urządzeniami nie ma. Jednak urządzenia Sololift są gotowymi, kompletnymi urządzeniami, które można kupić w internecie i samodzielnie podłączyć, natomiast przepompownie ścieków składane są z osobno sprzedawanych części do konkretnego projektu kanalizacji zewnętrznej.

Kompaktowe mini-stacje

Przenośne przepompownie ścieków typu «Sololift» mają kompaktowy wygląd i instaluje się je w pobliżu urządzeń sanitarnych. Instaluje się je albo w piwnicy domu, albo w samej łazience.

Sololift zapewnia odprowadzanie ścieków kanalizacyjnych w miarę ich napływu do obudowy urządzenia (+)

Głównymi elementami konstrukcyjnymi Sololiftu są:

• szczelna obudowa z przyłączami i otworami;
• silnik;
• wirnik z krawędzią tnącą;
• automatyka.

Po dopływie wody do urządzenia uruchamia się automatyka i włącza się silnik. W rezultacie następuje przepompowanie cieczy ze zbiornika wewnętrznego do rury tłocznej. Wirnik dodatkowo rozdrabnia duże fragmenty w celu skutecznego odprowadzania cząstek zawieszonych i zapobiegania zatorom.

Przy podłączaniu do mini-przepompowni ścieków za pomocą trójników dużej liczby doprowadzeń kanalizacyjnych należy uwzględnić, że wydajność pompy może nie wystarczyć do przepompowania dopływającej cieczy (+)

Korpus sololiftu może mieć 2-5 otworów do podłączenia urządzeń sanitarnych. Na górze urządzenia znajduje się zawór powietrzny, który zapewnia dolot powietrza z zewnątrz podczas pracy pompy. Zapobiega to zerwaniu zamknięcia wodnego w syfonach urządzeń domowych.

Wydajność przenośnej mini przepompowni jest standardowa i teoretycznie obliczana na podstawie liczby rur doprowadzających. Po zakupie urządzenia wystarczy podłączyć wąż tłoczny i rury kanalizacyjne do korpusu sololiftu, a następnie włączyć je do gniazdka.

KNS do domu poza miastem

Przepompownia dla domu prywatnego zazwyczaj ma imponujące rozmiary i jest zakopywana w ziemi. Gotowych rozwiązań konstrukcyjnych tego typu w internecie nie znajdzie się, a w celu ustalenia orientacyjnego kosztu urządzenia należy skontaktować się z menedżerami sklepów lub zostawić zapytanie na stronach sprzedawców.

Bardziej trwałe są zbiorniki z włókna szklanego i tworzywa sztucznego. Nie wymagają one żadnej konserwacji i wytrzymają co najmniej 50 lat. Stacja stanowi uszczelniony zbiornik z pompami wewnątrz.

Głównymi elementami przepompowni ścieków dla domu są:

1. Zbiornik magazynowy z tworzywa sztucznego, włókna szklanego, betonu lub metalu o pojemności kilku metrów sześciennych.
2. Pompa fekalna. W stacjach pracujących codziennie instaluje się dwie pompy: roboczą i rezerwową, których zadaniem jest podnoszenie ścieków na określony poziom w celu ich dalszego grawitacyjnego przepływu rurami.
3. System grawitacyjnych przewodów wodnych (doprowadzających i tłocznych odprowadzających), łączących wewnętrzną kanalizację, przepompownię i dalszy kolektor. System wyposażony jest w zasuwy i zawór zwrotny, który pozwala na przepływ cieczy tylko w jednym kierunku.
4. Automatyka z pływakowymi wyłącznikami. Zaleca się jednoczesne zainstalowanie 3-4 pływaków, z których każdy jest w stanie włączyć pompę. Są niedrogie, więc nie warto na nich oszczędzać.

Duże domowe przepompownie ścieków mają zasadę działania nieco odmienną od sololiftu. Zbiornik na ścieki zakopywany jest w ziemi i podłączany do rury spustowej kanalizacji wewnętrznej. Po osiągnięciu przez poziom ścieków ustawionego poziomu regulacji, mechanizm pływakowy zamyka obwód i włącza pompę.

Przepompowywanie wody zatrzymuje się dopiero po osiągnięciu przez pływak poziomu znacznie niższego od tego, który spowodował jego włączenie. Taki schemat pozwala rzadziej włączać urządzenie pompowe, zmniejszając obciążenia eksploatacyjne.

Dodatkowe pływaki przeznaczone są do włączania pompy rezerwowej. Poziom wody do ich uruchomienia ustawia się nieco wyżej niż dla pompy głównej.

Pozwala to na zabezpieczenie się i włączanie urządzenia rezerwowego tylko w przypadku awarii głównego.

Dodatkowo KNS mogą być wyposażone w następujące urządzenia:

• przepływomierz;
• pojemniki kratowe do filtracji grubych zanieczyszczeń;
• szafy sterownicze i regulacyjne;
• drabina do zejścia do zbiornika;
• regulator przepływu wirowego;
• filtry sorpcyjne.

Wybór zestawu urządzeń należy przeprowadzać wyłącznie pod nadzorem specjalistów. Pozwoli to dobrać elementy składowe o wzajemnie dopasowanych parametrach i wydajności.

Instrukcja montażu KNS

Montaż domowych KNS jest przeprowadzany wyłącznie przez wykwalifikowanych pracowników, ze względu na wysokie wymagania dotyczące precyzji i przestrzegania kolejności działań.

Naruszenie zasad może doprowadzić do uszkodzenia zbiornika lub podłączonych do niego rur. Poniżej przedstawiono instrukcję krok po kroku dotyczącą instalacji KNS dla osób chcących zrobić to samodzielnie.

Krok nr 1. Wybiera się miejsce instalacji KNS. Normy SNiP wymagają wkopywania zbiornika co najmniej 20 m od ścian budynku mieszkalnego. Jeśli pozwalają na to poziomy geodezyjne, wskazane jest wybranie wyższego terenu, aby pod stacją nie gromadziło się dużo wód gruntowych.

KNS nie powinno się instalować od frontu domu, w pobliżu placów zabaw dla dzieci oraz w sąsiedztwie stref piknikowych.

Krok nr 2. Wykopuje się dół z uwzględnieniem średnicy zbiornika oraz miejsca na wygodne prowadzenie prac montażowych. Jeżeli grunt jest usuwany koparką, należy zatrzymać prace na 20-30 cm powyżej poziomu projektowego. Następnie ziemię trzeba usuwać ręcznie łopatą, aby zachować integralność gruntu.

Podczas kopania dołu dla zbiornika kanalizacyjnego nie trzeba robić go ogromnym. Wystarczy średnica o 1,5-2 metry większa niż rozmiar samego zbiornika.

Krok nr 3. Dokonuje się wyboru rodzaju fundamentu dla instalacji KNS i jego montażu. Po wykopaniu dołu ocenia się zawodnienie gruntu. Jeśli grunt jest suchy, można zrobić szalunek i zalać go 30-centymetrową warstwą betonu.

A jeśli do dołu stale przesączają się wody gruntowe, to dla fundamentu odpowiednia będzie tylko gotowa płyta żelbetowa o grubości co najmniej 30 cm.

Betonowa podstawa musi być ściśle pozioma, dlatego przy układaniu gotowej płyty betonowej należy o to zadbać z wyprzedzeniem.

Zbiorniki przepompowni ścieków (KNS) posiadają fartuch lub stopki do mocowania do fundamentu. Jako elementy mocujące stosuje się śruby kotwowe, chociaż przy wylewaniu betonu na gruncie można wbudować w mieszankę również metalowe pręty, na które następnie nasadza się mocowanie zbiornika.

Nie należy oszczędzać na rozmiarach śrub kotwowych. Optymalna ich długość to 200 mm, a średnica – 20 mm. Metalowe pręty przed ułożeniem w płynnym betonie należy zagiąć w hak lub w kształt litery L (+).

Krok nr 4. Wykonuje się montaż zbiornika przepompowni na fundamencie, jego mocowanie i podłączenie do rury spustowej wewnętrznej kanalizacji domu. W przypadku pionowego typu stacji i dużej ilości wód gruntowych wymagane jest dociążenie zbiornika betonem. W tym celu wokół zbiornika wylewa się beton na 20 cm powyżej poziomu pierwszego żebra usztywniającego stacji.

Należy pamiętać, że po zalaniu betonem wymiana zbiornika będzie niemożliwa, dlatego konieczne jest obliczenie jego objętości z uwzględnieniem rozbudowy domu i zwiększenia liczby mieszkańców.

Krok nr 5. Wykonuje się zasypywanie stacji drobnym gruntem, którego maksymalna wielkość ziarna wynosi 32 mm. Każda warstwa ziemi nie powinna przekraczać 50 cm. Po zasypaniu kolejnego pasa, zostaje on zalany wodą w celu osadzenia i zagęszczony.

Na tym kończy się zewnętrzny montaż przepompowni. Po zamocowaniu w gruncie wewnątrz stacji instaluje się pompy, czujniki, zawory zwrotne i inne urządzenia pomocnicze.

Ze względów bezpieczeństwa zaleca się zamykać włazy zbiorników kanalizacyjnych na zamki, ponieważ podczas zabawy dzieci mogą się w nich schować i stracić przytomność.

Nie będzie zbędne zainstalowanie w domu systemu awaryjnego powiadamiania o krytycznym poziomie ścieków bytowych w zbiorniku, co ostrzeże o nieprawidłowościach w pracy stacji.

Typowe błędy montażowe

Z powodu nieprawidłowego montażu zbiornika, jego przechylenia lub nieprawidłowego zasypania może dojść do uszkodzenia ścian zbiornika, króćców lub doprowadzających rur. Takie problemy grożą ręcznym wykopaniem zbiornika i znacznymi nakładami finansowymi.

Dlatego warto przeanalizować typowe błędy z wyprzedzeniem, aby nie powtórzyć ich podczas montażu własnej przepompowni.

1. Nieprawidłowe zasypanie gruntem. Prawdopodobne błędy: wypełnienie zamarzniętym gruntem lub dużymi kamieniami, brak warstwowego zagęszczenia. Konsekwencją może być osiadanie ziemi z uszkodzeniem lub przesunięciem wewnętrznego rurociągu.
2. Różny rodzaj zasypania z różnych stron. Jeśli z jednej strony wysypano do wykopu ciężarówkę piasku, a z drugiej – ziemię, to z czasem może nastąpić przechylenie zbiornika z uszkodzeniem rur zewnętrznych lub samego zbiornika.
3. Nieprawidłowa ocena ilości wód gruntowych, co powoduje silne osiadanie całej przepompowni ścieków z rozerwaniem rur i uszkodzeniem zbiornika.
4. Użycie klinów do wypoziomowania płyt fundamentowych. Konsekwencją może być stopniowe przesuwanie się zbiornika na bok z rozerwaniem rur.

Oceny poprawności montażu przepompowni ścieków mogą dokonać jedynie osoby z wykształceniem geodezyjnym i doświadczeniem w montażu tego typu konstrukcji. Dlatego nie warto powierzać instalacji tego drogiego sprzętu niewyspecjalizowanym organizacjom.

Konserwacja zewnętrznych KNS

Przepompownia ścieków nie jest urządzeniem, które można zainstalować i po prostu cieszyć się jego działaniem. Zbiornik i pompy wymagają regularnej kontroli.

Samodzielne schodzenie do zbiornika lub wykonywanie prac związanych z jego czyszczeniem jest surowo zabronione!

Wdychanie gazów kanalizacyjnych może spowodować nagłą utratę przytomności i śmierć, jeśli osoba nie zostanie wyniesiona na świeże powietrze w ciągu kilku minut.

Najkorzystniejszą opcją do regularnego czyszczenia zbiornika kanalizacyjnego jest zakup maski przeciwgazowej z wymuszonym dopływem powietrza z powierzchni

Przy zakupie przepompowni ścieków warto od razu podpisać umowę na jej serwis.

Aby umożliwić dostęp do zbiornika i sprawdzenie wyposażenia, stacje mają właz, a głębokie zbiorniki – także drabinę do zejścia.

Co miesiąc lub co kwartał serwis powinien:

• sprawdzić automatykę;
• przeprowadzić diagnostykę pracy pompy głównej i rezerwowej, sprawdzić poziom oleju w nich;
• usunąć z filtrów zanieczyszczenia;
• usunąć osady denne.

W przypadku pilnych sytuacji awaryjnych możliwy jest samodzielny przegląd zbiornika, ale powinien być przeprowadzany w obecności pomocników, z asekuracją linową i w respiratorze.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Dla pełnego zrozumienia procesu montażu przepompowni ścieków i zachodzących w nich procesów hydrodynamicznych zaleca się zapoznanie z poniższymi filmami.

Zasada działania przepompowni ścieków:

Zasada działania wewnątrzbudynkowej mini-stacji do przepompowywania ścieków:

Montaż domowej przepompowni ścieków średniej wielkości:

Wyposażenie pompowe przepompowni ścieków jest zaprojektowane do bezproblemowej pracy przez 8-10 lat, a system zbiorników i rurociągów może służyć nawet do pół wieku.

Dlatego, kupując i instalując przepompownię ścieków raz przy budowie domu, można zapewnić komfortowe funkcjonowanie systemu kanalizacyjnego przez dziesięciolecia.

Czy mają Państwo doświadczenie w eksploatacji przepompowni ścieków? Prosimy podzielić się informacjami z naszymi czytelnikami, opowiedzieć o specyfice montażu i użytkowania przepompowni. Komentarze można zostawiać w formularzu poniżej.