Sprzęt do eksploatacji sieci kanalizacyjnej

 

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…

 

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 kanalizacyjne 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.

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 osiągnąć dzięki kompleksowemu czyszczeniu przewodów rurowych. Zasadniczo wyróżniamy dwie metody czyszczenia sieci kanalizacyjnej: mechaniczne i 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 elektryczny 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 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 4m), które łączy się kolejno.

 

Drugim rodzajem czyszczenia jest czyszczenie hydrodynamiczne. Polega 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.

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 ssąco-płuczący), 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.

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 zakupów 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 (z 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.

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 pozwalają 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.

 

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 metody 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. Oczywiście oprócz opisanej metody na polskim rynku dostępnych jest wiele innych technologii renowacji.

 

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.