raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan

Transkrypt

raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan
raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan
Sprzęt do eksploatacji
sieci kanalizacyjnej
Jaka jest nasza sieć kanalizacyjna, nie każdy chyba wie. Najwięcej informacji możemy oczywiście otrzymać bezpośrednio u kierowników sieci
w zakładach wodociągowo-kanalizacyjnych.
To oni znają każdą rurę, studzienkę
i miejsca, gdzie mogą wystąpić w najmniej oczekiwanym czasie awarie. Większość społeczeństwa stara się tego skrytego pod ziemią problemu nie dostrzegać. Larum podnosi się dopiero wtedy, gdy np. tuż przed świętami Bożego
Narodzenia albo Wielkiej Nocy dochodzi
do awarii. Wtedy słychać głosy: „Co robią wodociągi? Dlaczego doszło do takiej
sytuacji?” Niestety, tylko wówczas, gdy
„śmierdzący” problem poczują wszyscy,
władza przypomina sobie o kanalizacji,
a jej stan nie jest, delikatnie mówiąc, najlepszy…
Brak edukacji
I nie chodzi tu tylko o stan techniczny rurociągów, studni, osadników, przepompowni itp., ale o ogólny poziom wiedzy społeczeństwa, w szczególności
władz miast i gmin, na ten temat. Niestety, bardzo często studzienki kanaliza-
Tomasz Janke
KanRo
cyjne traktowane są przez obywateli jako śmietnik, do którego trafiają wszelkie odpady i zbędne przedmioty. Jeszcze
nie tak dawno, można było spotkać tam
resztki betonu z betoniarki pracującej
w pobliżu, albo asfaltu, który pozostał
po wylaniu nowej nawierzchni. Stare
krzesła, zepsute rowery, zużyta odzież,
to „skarby” często odnajdowane przez
pracowników wodociągów.
Na szczęście sytuacja ta powoli zmienia się. Wprawdzie niewiele miast może
pochwalić się planem kompleksowego
czyszczenia sieci kanalizacyjnej, ale na
mapie naszego kraju są już nieliczne wyjątki. I wcale nie chodzi o duże, bogate
ośrodki miejskie (chciałoby się powiedzieć aglomeracje), ale często niewielkie miasteczka, zarządzane przez prawdziwych menedżerów. To tam można spotkać najnowszy sprzęt do eksploatacji sieci. Mam nadzieję, że tym chlubnym tropem pójdą kolejne miasta (i wodociągi).
W tym miejscu należałoby napisać
kilka słów na temat ekonomii, technologii i… zdrowego rozsądku. Starą, od lat
znaną prawdą jest to, że najniższy
koszt usunięcia zanieczyszczeń ponosimy wtedy, gdy możemy je zebrać z powierzchni np. jezdni. Gdy wszystko spłynie podczas deszczu do studzienek, koszt
wybrania nieczystości gwałtownie wzrasta. Natomiast po upływie czasu, gdy zanieczyszczenia rozpłyną się po sieci kanalizacyjnej, koszt ten jest oczywiście
najwyższy. Niestety, większość zakładów
wodociągowo-kanalizacyjnych przystępuje do pracy dopiero wtedy, gdy nastąpi
awaria.
2 x Archiwum KanRo
Prawidłowe
funkcjonowanie
Fot. 1. Czyszczenie mechaniczne sieci kanalizacyjnej dawniej (1930 r.) i dziś
56 9(91)/2011
aastr56a59.indd 56
Eksploatacja sieci kanalizacyjnej zaczyna się już na etapie jej budowy (a nawet projektowania). Właściwie zaprojektowana i wykonana sprawi, że przez wiele lat będzie funkcjonowała prawidłowo. Po zakończeniu tego procesu eksploatacja polega na zapewnieniu właściwego (tzn. bezawaryjnego) funkcjonowania, stałego monitoringu jej stanu
technicznego, prewencji (zapobieganie
awariom) i w końcu naprawie bądź wymianie uszkodzonych odcinków sieci
na podstawie wcześniej przeprowadzonej inspekcji wizyjnej. Właściwe funkcjonowanie sieci kanalizacyjnej możemy
WODOCIĄGI - KANALIZACJA
2011-08-29 09:38:17
raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan
Archiwum Kaiser
Pojazdy i inne urządzenia
Rys. 1. Schemat hydrodynamicznego czyszczenia kanału z systemem odzysku wody
Mechaniczne
lub hydrodynamiczne
Czyszczenie mechaniczne polega
na fizycznym uwolnieniu zanieczyszczeń z powierzchni wewnętrznej rury
i ewentualnemu ich usunięciu (tylko
w przypadku większych stałych przedmiotów). Dawniej odbywało się to przy
użyciu przeciągarek linowych z zamontowanymi szczotkami bądź skrobakami. W kolejnych latach pojawiły się ręczne sprężyny (spirale) o znacznej długości (od kilku do kilkunastu metrów),
które były napędzane siłą mięśni pracownika obsługi. Ich skuteczność była
wystarczająca na tamte czasy. Obecnie czyszczenie mechaniczne dotyczy
głównie instalacji wewnętrznych budynków. Wykonywane jest przy zastosowaniu elektrycznie napędzanych sprężyn o długości do 60 m. Urządzenia
te są dużo wygodniejsze w obsłudze,
gdyż posiadają mechaniczny posuw
sprężyny do przodu i wstecz. Ruch obrotowy sprężyny zapewnia silnik elekt-ryczny 230 V. Sama sprężyna wygląda
obecnie inaczej niż dawniej. Jest to najczęściej drut stalowy, wzmocniony
oplotem z tworzywa sztucznego, na który nawinięta jest spiralnie zasadnicza
sprężyna. Taka budowa powoduje,
że sprężyna napotkawszy opór usztywnia się i działa na napotkany zator jak
pręt. Są to najczęściej tzw. urządzenia
bębnowe, ponieważ sprężyna podczas
pracy rozwijana jest z bębna. Po zakończeniu zadania spirala powraca na bęben. Dzięki temu zapewnione jest bezpieczeństwo pracownika obsługującego
maszynę. Urządzenia te są stosowane
WODOCIĄGI - KANALIZACJA
aastr56a59.indd 57
do rur o średnicy maks. 250 mm. Sporadycznie spotyka się też urządzenia
napędzane silnikiem spalinowym bądź
też tzw. urządzenia prętowe (zamiast
sprężyn stosuje się sztywne pręty łączone w odcinkach 2-3 m). Do czyszczenia pionów wewnętrznych stosuje się
tzw. urządzenia walizkowe. Wadą ich
jest to, że wykorzystują one krótkie odcinki sprężyn (do 4 m), które łączy
się kolejno.
Drugim rodzajem czyszczenia jest
czyszczenie hydrodynamiczne. Polega
Archiwum KanRo
osiągnąć dzięki kompleksowemu czyszczeniu przewodów rurowych. Zasadniczo
wyróżniamy dwie metody czyszczenia
sieci kanalizacyjnej: mechaniczne i hydrodynamiczne.
Wyróżnić możemy tu kilka typów:
pojazdy asenizacyjne, ciśnieniowe (płuczące), ssąco-płuczące oraz najnowsze ssąco-płuczące z odzyskiem wody.
Oczywiście najbardziej uniwersalne
i równocześnie efektywne są te ostatnie.
Specjalistyczny pojazd ssąco-płuczący
z odzyskiem wody może wykonywać
wiele rodzajów prac, np. wysysać nieczystości płynne (a przy zastosowaniu odpowiednich podzespołów także
suche), płukać (czyścić) rury kanalizacyjne, transportować wyssane nieczystości do miejsca ich składowania
(także substancje niebezpieczne wg
ADR), równocześnie wysysać nieczystości i płukać kanalizację (tryb ssącopłuczący), a także filtrować wyssane
nieczystości płynne i wykorzystywać
oczyszczoną wodę do dalszego procesu płukania kanału. Stosowanie zanieczyszczonej wody, wstępnie oczyszczonej przez filtry odzysku wody, pozwoliło na wielokrotne wydłużenie czasu pracy czyszczenia kanałów.
Ma to ogromne znaczenie w przypadku przewodów rurowych o znacznym stopniu zanieczyszczenia i o dużych średnicach (nawet do 2000 mm).
Samochody pracujące w systemie kon-
Fot. 2. Nowoczesny pojazd specjalny do czyszczenia kanalizacji z odzyskiem wody
ono na podawaniu wody pod wysokim
ciśnieniem (do 200 barów) do wnętrza
rury, zadaniem której jest uwolnienie
zanieczyszczeń ze ścianek rury i przetransportowanie ich do studzienki kanalizacyjnej, skąd zostaną wyssane i przewiezione do miejsca składowania bądź
utylizacji. Czyszczenie i transport odbywają się przy użyciu specjalistycznych pojazdów.
wencjonalnym (ssąco-płuczącym), po wykorzystaniu wody czystej i wyssaniu nieczystości muszą przetransportować nieczystości do miejsca zrzutu. W praktyce
rzeczywisty czas pracy samochodu ssąco-płuczącego ograniczony jest pojemnością zbiornika i wynosi maks. ok. 1 godz.
rzeczywistego czyszczenia kanału. Resztę czasu zajmował transport nieczystości
na miejsce zrzutu, ponowne tankowanie
9(91)/2011
k
57
2011-08-29 09:38:35
2 x Archiwum Rioned
raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan
Fot. 3. Małe mobilne wysokociśnieniowe urządzenia czyszczące
k
wody czystej i dojazd do miejsca pracy.
Samochody z systemem odzysku wody
wyeliminowały te wady, gdyż mogą one
pracować ciągle, wykorzystując do płukania wodę zanieczyszczoną pobraną
bezpośrednio z kanału. Ich niezaprzeczalną zaletą jest to, że posiadają możliwość odwodnienia osadu i na miejsce
zrzutu transportowany jest osad o konsystencji stałej, zaś nadmiar wody trafia ponownie do kanału. Z jednej strony
poprawia to znacznie nawodnienie kanałów (szczególnie w przypadku coraz
mniejszego zużycia wody przez mieszkańców), z drugiej na miejsce zrzutu
przewozi się tylko osady stałe. Ważnym aspektem ekologicznym jest też
oczywiście duża oszczędność wody,
ograniczenie ruchu pojazdów (oszczędność paliwa, zmniejszenie liczby wydzielanych spalin, niższy poziom hałasu
itp.).
Wyższość pracy samochodu czyszczącego z odzyskiem wody zaprezentowano na jednej z konferencji branżowych
wod-kan w Białowieży, gdzie praktycznie
porównano czas pracy i koszt czyszczenia odcinka kanału przez oba typy pojazdów, tj. z odzyskiem wody i bez. Wyliczenia przeprowadzono przy następujących
założeniach: średnica czyszczonego kanału – 500 mm, długość odcinka – 100 m,
stopień zanieczyszczenia osadem – 70%,
cena 1 m3 wody – 5 zł, roboczogodzina
pracy pojazdu bez odzysku – 200 zł, z odzyskiem – 300 zł.
Z przeprowadzonego doświadczenia
wynika, że pojazd z odzyskiem wody wyczyścił przykładowy kanał dwa razy
szybciej i ponad trzy razy taniej niż pojazd pracujący w trybie ssąco-płuczącym
bez odzysku wody. Jest to bardzo istotny
wskaźnik, w przypadku planowania za-
58 9(91)/2011
aastr56a59.indd 58
kupów inwestycyjnych pojazdów czyszczących, gdyż koszt zakupu pojazdu
z odzyskiem wody jest tylko o ok. 20%
wyższy. W przypadku czyszczenia kanałów o dużych średnicach i znacznym
stopniu zanieczyszczenia przyszłość należy do pojazdów wyposażonych w systemy odzysku wody (ang. water recycling).
Oczywiście konwencjonalne pojazdy
ssąco-płuczące nie odejdą jeszcze do lamusa. Sprawdzają się one doskonale
w mniejszych miastach, w miejscach
trudno dostępnych (wąskie ulice, parkingi itp.), a przede wszystkim niezbędne
są do usuwania awarii (zatorów) kanalizacyjnych. Dobrym przykładem „współistnienia” obu typów pojazdów są Wodociągi Warszawskie, które posiadają obecnie cztery małe samochody ssąco-płuczące do usuwania awarii oraz sześć dużych pojazdów czyszczących z odzyskiem
wody.
Coraz częściej do usuwania awarii
kanalizacyjnych stosowane są niewielkie
urządzenia wysokociśnieniowe, montowane na przyczepach bądź samochodach
dostawczych typu furgon. Znajdują one
zastosowanie na terenach wiejskich,
osiedlowych ulicach i parkingach podziemnych. Ich niezaprzeczalną zaletą
jest bardzo atrakcyjna cena zakupu i niskie koszty eksploatacji.
lają na dokonanie przeglądu stanu technicznego rurociągów od wewnątrz wraz
dokonaniem zapisu filmowego z inspekcji. Jest to bardzo istotny element, gdyż
pozwala ocenić stan techniczny kanału,
a w przypadku jego uszkodzeń podjąć
odpowiednią decyzję o metodzie naprawy. W ostatnich latach nastąpił rewolucyjny rozwój tych urządzeń. Pierwsze
kamery dokonywały zapisu obrazu
na kasetach VHS, następne na DVD,
obecnie zaś najczęściej na twardym
dysku komputera bądź przenośnych
nośnikach pamięci. Warto wspomnieć,
że technologia kamer inspekcyjnych
wywodzi się z techniki wojskowej. Obecne systemy inspekcyjne wyposażone
są w specjalne oprogramowanie, zaś
zapisy danych z inspekcji (obraz, opisy
uszkodzeń, pomiary spadków) mogą
być przenoszone i obrabiane później
w biurze. Standardem jest już dokonywanie odbiorów technicznych nowo
wybudowanej sieci kanalizacyjnej poprzez dokonanie inspekcji wizyjnej.
Profesjonalne zestawy inspekcyjne montowane są na samochodach dostawczych i pozwalają na sprawdzenie rurociągów o średnicy od 100 do nawet
1500 mm. Obok nich występują małe,
przenośne zestawy, przydatne podczas
usuwania awarii kanalizacyjnych.
Naprawy bezwykopowe
Monitoring sieci
Kolejnym „etapem” eksploatacji
sieci kanalizacyjnej jest inspekcja telewizyjna przy użyciu specjalistycznych
kamer. To jeden z niezbędnych etapów
w przypadku podejmowania decyzji
o konieczności naprawy uszkodzonego
odcinka. Są to urządzenia, które pozwa-
Inspekcja telewizyjna sieci kanalizacyjnej jest równocześnie podstawą
do podjęcia decyzji o naprawie uszkodzonych odcinków. Obecnie wykonuje się
je najczęściej metodą bezwykopową.
Znane są dwa główne rodzaje napraw:
naprawa punktowa przy użyciu pakerów
w przypadku krótkich odcinków oraz meWODOCIĄGI - KANALIZACJA
2011-08-29 09:38:55
tody tzw. rękawa, stosowane przy większych długościach.
Renowacja metodą rękawa polega
na wprowadzeniu do naprawianego przewodu wstęgi z polietylenowego włókna
o odpowiedniej średnicy przy pomocy wody pod ciśnieniem lub sprężonego powietrza. Kolejnym etapem jest umieszczanie w przewodzie właściwego rękawa. Impregnowany materiał montuje się
wewnątrz istniejącej rury poprzez otwór
w komorze montażowej, przez tymczasowo instalowany pionowy odcinek i kolano
odwracalne. Do wypełnienia odwracalnej
rury pionowej stosuje się wodę z pobliskiego hydrantu lub sprężone powietrze.
Ciśnienie wewnętrzne wywierane na rękaw wymusza odwrócenie (inwersję) rękawa wewnątrz naprawianego przewodu. Po dojściu czoła rękawa do punktu
końcowego, podgrzewa się wodę lub
sprężone powietrze do temp. około 80°C
wewnątrz rury w celu termicznego utwardzenia żywicy. Następnie po schłodzeniu
wody lub pary wodnej zmniejsza się ciśnienie wody lub powietrza we wnętrzu
rury, odcina się końcówki rękawa i otwiera zaślepione przyłącza przy użyciu specjalistycznego robota z kamerą. Oczywi-
WODOCIĄGI - KANALIZACJA
aastr56a59.indd 59
Archiwum Per Aarsleff Polska
raport – sprzęt eksploatacyjny sieci wod-kan
Rys. 2. Przykładowa renowacja kanału przy użyciu termoutwardzalnego rękawa
ście oprócz opisanej metody na polskim
rynku dostępnych jest wiele innych technologii renowacji.
Technologie w praktyce
Niestety, ograniczona objętość artykułu nie pozawala na dokładniejsze zaprezentowanie wszystkich rozwiązań.
Ważne jest jednak to, że w Polsce funkcjonują już firmy, które je stosują w praktyce. I to do nich powinni się zwracać
potencjalni inwestorzy, zainteresowani
zakupem urządzeń do eksploatacji sieci
kanalizacyjnej. Istotne jest również to,
aby władze doceniły znaczenie tego
procesu i znalazły fundusze na jego realizację.
9(91)/2011
59
2011-08-30 14:18:58