DOSWIADCZENIA EKSPLOATACYJNE Z UZYTKOWANIA.pdf

Piotr Pucek

Piotr Dudek

Kazimierz Oboza

Henryk Adamus

AQUA S.A.

DO ĺ WIADCZENIA EKSPLOATACYJNE Z U ņ YTKOWANIA

TWORZYWOWYCH I BETONOWYCH SYSTEMÓW

KANALIZACYJNYCH ORAZ WPŁYW INFILTRACJI WÓD

PODZIEMNYCH NA ILO ĺĘ OCZYSZCZONYCH ĺ CIEKÓW

W niniejszym referacie przedstawiamy swoje spostrze Ň enia w zakresie eksploatacji systemów

kanalizacyjnych. Przez wiele lat obserwujemy zachowanie si ħ posadowionych w gruncie studni

i ci Ģ gów kanalizacyjnych wybudowanych zarówno z betonu jak i z PVC. Ka Ň dy z tych materiałów

posiada swoje zalety i wady, jednak Ň e do Ļ wiadczenia z eksploatacji pozwalaj Ģ wa Ň y ę miar ħ tych zalet

i wad.

AQUA S.A. chce te Ň wskaza ę na problem nadmiernej infiltracji i dopływu wód

przypadkowych i deszczowych do kanalizacji, co w rezultacie ma wpływ na ilo Ļę oczyszczanych

Ļ cieków. Nale Ň y pami ħ ta ę , Ň e znaczna cz ħĻę systemu kanalizacyjnego ju Ň posadowiona, wybudowana

z betonu, jeszcze przez długie lata b ħ dzie eksploatowana w wielu przedsi ħ biorstwach wodoci Ģ gowych.

1. BETONOWE I TWORZYWOWE SYSTEMY KANALIZACYJNE

DO ĺ WIADCZENIA EKSPLOATACYJNE

Dział Sieci Kanalizacyjnej jako wydzielona cz ħĻę Działu Gospodarki ĺ ciekami zajmuje si ħ

utrzymaniem infrastruktury kanalizacyjnej w AQUA S.A. Nasza kanalizacja na dzie ı 31.12.2006 r.

liczyła 867,5 km, z czego 134,3 km to sie ę ogólnospławn Ģ , 556,8 km sie ę sanitarna, 71,4 km sie ę

deszczowa, a 105 km przył Ģ cza kanalizacyjne. Obszar działalno Ļ ci AQUA S.A. obejmuje miasto

Bielsko-Biał Ģ oraz o Ļ cienne gminy: Szczyrk, Buczkowice, Jaworze, Wilkowice i Jasienic ħ .

W ostatnich latach w wyniku licznych inwestycji sie ę kanalizacyjna sukcesywnie zwi ħ kszała

swoj Ģ długo Ļę . Dla zobrazowania - w roku 2001 długo Ļę sieci kanalizacyjnej wynosiła - 513,4 km,

w roku 2005 – 812,0 km, w roku 2006 – 867,5 km, a obecnie przekracza 900 km. Codzienna praca na

tak rozbudowanej sieci kanalizacyjnej pozwoliła zdoby ę do Ļ wiadczenia eksploatacyjne

w u Ň ytkowaniu tworzywowych i betonowych systemów kanalizacyjnych. Poniewa Ň systemy

kanalizacyjne wykonane z materiałów PVC stosowane s Ģ w naszej firmie od około 13 lat, wi ħ ksze

do Ļ wiadczenie posiadamy w eksploatacji kanalizacji wykonanej z betonu oraz innych materiałów

takich jak kamionka czy te Ň Ň eliwo.

Pomimo krótkotrwałej eksploatacji kanalizacji wykonanej z tworzyw sztucznych mo Ň na

jednoznacznie stwierdzi ę , Ň e jest to system szczelny, je Ň eli chodzi o infiltracj ħ i dopływ wód

przypadkowych. Fakt ten mo Ň na potwierdzi ę stosuj Ģ c pomiary przepływu na poszczególnych

zlewniach. Pomiary takie prowadzi si ħ w naszej Firmie.

Odr ħ bnym problemem zarówno w systemach kanalizacji z tworzyw sztucznych jak równie Ň

w systemach kanalizacji z betonu s Ģ niezarejestrowane wł Ģ czenia wód deszczowych z poszczególnych

posesji.

Istotnym elementem w systemach rurowych z tworzyw sztucznych jest prosty i szybki monta Ň .

Jednak nale Ň y tutaj pami ħ ta ę , Ň e przy poł Ģ czeniach mo Ň emy mie ę do czynienia ze Ņ le zało Ň on Ģ

uszczelk Ģ , co wi ĢŇ e si ħ z napływem wód infiltracyjnych lub nawet p ħ kni ħ ciami przy niewła Ļ ciwie

wykonanej obsypce i podsypce przewodów. Taka sama sytuacja mo Ň e wyst ħ powa ę przy budowie

studzienek rewizyjnych, gdzie budowa studzienki z tworzyw sztucznych jest prostsza,

a studzienka daje gwarancj ħ 100 % szczelno Ļ ci przy prawidłowym monta Ň u i zabudowie w gruncie.

Dla pewnego porównania mo Ň na poda ę , Ň e cena studni z PVC o wysoko Ļ ci np. 2 m jest o około 30 %

wi ħ ksza od ceny studni o tej samej wysoko Ļ ci z betonu - jednak Ň e koszty posadowienia i instalacji

studni betonowej s Ģ wy Ň sze w porównaniu ze studni Ģ z PVC, jak równie Ň szczelno Ļę studzienek

betonowych pozostawia wiele do Ň yczenia. Studnie betonowe w jezdniach poddawane s Ģ naprawom,

co 4 – 5 lat z uwagi na wykruszanie si ħ uszczelnie ı cementowych kr ħ gów pod wpływem drga ı

pochodz Ģ cych od pojazdów mechanicznych. Drobne infiltracje wyst ħ puj Ģ ce na zł Ģ czach kr ħ gów

likwidowane s Ģ za pomoc Ģ zapraw szybkowi ĢŇĢ cych. Wyst ħ puj Ģ równie Ň studzienki o bardzo du Ň ej

infiltracji i w tym wypadku stosujemy uszczelnianie studni metod Ģ iniekcji Ň ywicznej. Uszczelnianie

studni betonowych wykonywane jest przez specjalistyczn Ģ firm ħ . W roku 2006 t Ģ metod Ģ zostało

uszczelnionych 27 studzienek i komór, które w naszej ocenie charakteryzowały si ħ najwi ħ ksz Ģ

infiltracj Ģ . Natomiast do ko ı ca wrze Ļ nia bie ŇĢ cego roku uszczelniono 31 studzienek betonowych.

Studni z tworzyw sztucznych do tej pory nie uszczelniano.

Innym wska Ņ nikiem mog Ģ cym słu Ň y ę do porównania warunków eksploatacyjnych kanalizacji

wykonanej z rur betonowych z kanalizacj Ģ z tworzyw sztucznych jest wyst ħ powanie blokad na tych

kanałach. Przeprowadzono analiz ħ powstawania blokad na kanalizacji betonowej i PVC za rok 2006

i pierwsz Ģ połow ħ 2007 roku. Wykazała ona, Ň e powstawanie zatorów na kanalizacji zbudowanej

z tworzyw sztucznych waha si ħ w przedziale od 10 ÷ 15 % ilo Ļ ci wszystkich blokad. Pozostała ilo Ļę ,

tj. od 85 ÷ 90% blokad powstaje na kanalizacji betonowej, co mo Ň e sugerowa ę , Ň e lepszym

materiałem w eksploatacji kanalizacji jest PVC. Nale Ň y jednak zwróci ę uwag ħ na to, Ň e kanalizacja

betonowa, na której stwierdzono wyst ħ powanie blokad jest kanalizacj Ģ licz Ģ c Ģ od 35 ÷ 90 lat.

Oceniaj Ģ c kanalizacj ħ wykonan Ģ z rur betonowych i PVC na podstawie powy Ň szego wska Ņ nika

nale Ň y wnioski formułowa ę z rezerw Ģ , gdy Ň najstarsze eksploatowane ruroci Ģ gi

z tworzyw sztucznych zostały uło Ň one na przełomie lat 1994 i 1995, wi ħ c s Ģ eksploatowane zaledwie

od kilkunastu lat i trudno oceni ę jak si ħ b ħ d Ģ zachowywa ę po kolejnych kilkudziesi ħ ciu.

Kolejnym wska Ņ nikiem, mog Ģ cym słu Ň y ę do porównania systemów kanalizacji betonowej

z systemami kanalizacji z tworzyw sztucznych jest wyst ħ powanie awarii w postaci ograniczenia

przepływu przez załamanie kanału, zaro Ļ ni ħ cie korzeniami drzew lub liczne p ħ kni ħ cia

z przemieszczeniami wzdłu Ň nymi i poprzecznymi przewodu. Liczba tego typu awarii na kanalizacji

z rur betonowych i kamionkowych wzrasta systematycznie i od roku 2001 do chwili obecnej wzrosła

trzykrotnie. Nale Ň y jednak zauwa Ň y ę , Ň e niektóre z przewodów, na których wyst Ģ piły awarie,

eksploatowane s Ģ przez około 35 do 90 lat. Na kanalizacji z tworzyw sztucznych nie zanotowano do

tej pory tego typu zdarze ı .

Od 1997 roku eksploatowane s Ģ równie Ň w naszej firmie ruroci Ģ gi tłoczone z tworzyw

sztucznych. Do chwili obecnej nie zanotowano na nich awarii w postaci blokad lub p ħ kni ħ cia

przewodu.

2. CHARAKTERYSTYKA SIECI KANALIZACYJNEJ W AQUA S.A.

Tabela 1. Zestawienie długo Ļ ci sieci kanalizacyjnej wg gmin w km (stan na dzie ı 31.12.2006)

Lp. Miasta, Gminy

Dł. sieci

kanalizacyjnej

z tego sie ę :

ogółem

ogólnospławna sanitarna przył Ģ cza d eszczowa

1 M. Bielsko-Biała

761,4

134,3

456,9

98,8

71,4

2 M. Szczyrk

25,3

20,3

5,0

3 Gm. Buczkowice

37,3

36,8

0,5

4 Gm. Jaworze

22,2

22,1

0,1

5 Gm. Wilkowice

18,5

0,5

6 Gm.Jasienica

2,8

2,7

0,1

OGÓŁEM:

867,5

134,3

556,8

105

71,4

Tabela 2. Zestawienie długo Ļ ci sieci sanitarnej, ogólnospławnej i przył Ģ czy AQUA S.A. dla miasta

Bielsko-Biała wg materiału wykonania (stan na dzie ı 31.12.2006)

Stan na koniec 2006 r.

Beton + kamionka + Ň eliwo + Ň elbet + inne

349

50,5

PVC

341

49,5

OGÓŁEM:

690

100,0

3. INFILTRACJA WÓD PODZIEMNYCH I DOPŁYW WÓD

PRZYPADKOWYCH DO KANALIZACJI

Nieszczelno Ļ ci sieci kanalizacyjnej wi ĢŇĢ si ħ z wyst ħ powaniem dwóch zjawisk tj. infiltracji

wód przypadkowych do kanalizacji oraz eksfiltracji Ļ cieków do gruntu.

Infiltracja wód przypadkowych (wody gruntowe, wody z awarii sieci wodoci Ģ gowej) do

systemu kanalizacyjnego wpływa na zwi ħ kszenie ilo Ļ ci Ļ cieków dopływaj Ģ cych do oczyszczalni oraz

wpływa na zmian ħ składu chemicznego Ļ cieków (rozcie ı czenie).

Zarówno zjawisko infiltracji jak i eksfiltracji jest przyczyn Ģ podmywania gruntu, co prowadzi ę

mo Ň e do jego destabilizacji i powstawania lokalnych zapadlisk.

W tabeli poni Ň ej podano przykładow Ģ wielko Ļę dopływu Ļ cieków do oczyszczalni w pogodzie

mokrej i suchej.

czerwiec 2006

lipiec 2006

pora mokra

pora sucha

Dopływ do oczyszczalni [m 3 ]

2 681 033

1 620 862

Wysoko Ļę opadów [mm]

132

24,6

% udział Ļ cieków niezafakturowanych

3.1. Zabezpieczenie przed infiltracj Ģ na nowobudowanych ci Ģ gach kanalizacyjnych.

Warunki konieczne do uzyskania prawidłowego efektu, jakim jest szczelny system

kanalizacyjny:

•

dobór odpowiednich nowoczesnych materiałów do budowy sieci kanalizacyjnej;

•

wła Ļ ciwe składowanie i transport rur i armatury.

Przykładowo: zmiany temperatury w miejscu składowania i podczas transportu mog Ģ prowadzi ę

do wyst ħ powania owalizacji rur i napr ħŇ e ı wewn Ģ trz-materiałowych. Zmiany te utrudniaj Ģ

wykonanie szczelnych poł Ģ cze ı oraz s Ģ powodem p ħ kania zł Ģ czy rur, trójników itp. Dodatkowo

powstałe odkształcenia rur utrudniaj Ģ prawidłowe uło Ň enie ruroci Ģ gu i zachowanie wła Ļ ciwej

liniowej geometrii spadków;

•

prawidłowe wykonanie szczelnych poł Ģ cze ı ;

•

zastosowanie odpowiedniej grubo Ļ ci podsypki i obsypki celem wyeliminowania wgniece ı na

W celu unikni ħ cia nieprawidłowo Ļ ci mog Ģ cych wyst Ģ pi ę podczas budowy ci Ģ gów

kanalizacyjnych firma AQUA opracowała odpowiednie warunki techniczne oraz wytyczne dla

projektowania i wykonywania sieci i przył Ģ czy kanalizacyjnych.

Szczególn Ģ uwag ħ nale Ň y zwróci ę na dobór materiałów i czynno Ļ ci wymienione poni Ň ej :

Materiały:

Sie ę kanalizacji sanitarnej i przył Ģ cza mog Ģ by ę wykonane:

•

z Ň eliwa szarego lub sferoidalnego z wykładzin Ģ z cementu glinowego;

z PVC, PP, PE, dwu Ļ cienne PEHD/PP a tak Ň e z włókna szklanego utwardzonego Ň ywicami

poliestrowymi oraz z kamionki.

Sie ę kanalizacji deszczowej i przył Ģ cza mog Ģ by ę wykonane z rur PVC, PP i PE, z rur

betonowych WIPRO lub Betras oraz z kompozytów na bazie włókna szklanego.

Materiały studni:

•

na przewodach wykonanych z rur z tworzyw sztucznych - studnie równie Ň wykonane

z tworzyw sztucznych PVC, PE, PP oraz studnie strukturalne;

•

na przewodach z kamionki, Ň eliwnych, betonowych i Ň ywic poliestrowych dopuszcza si ħ

stosowanie studni z Ň elbetu uszczelnione uszczelkami gumowymi;

•

na kanale głównym z tworzyw sztucznych nale Ň y stosowa ę studzienki z tworzyw

o Ļ rednicach min 600 mm i 1000 mm, przy czym studzienki Dn 1000 mm stosowa ę przy:

zmianach kierunku,

trudno dost ħ pnych miejscach.

na odcinkach prostych ci Ģ gów kanalizacyjnych nale Ň y zachowa ę 80 – 100 m odległo Ļ ci pomi ħ dzy

studniami, za wyj Ģ tkiem miejsc jak wy Ň ej.

Czynno Ļ ci:

•

Próby szczelno Ļ ci wykonanych odcinków sieci kanalizacyjnej powinny by ę wykonywane zawsze

w obecno Ļ ci kierownika budowy i przedstawicieli firmy wodoci Ģ gowej;

•

Ka Ň dy odcinek ruroci Ģ gu przed zasypaniem nale Ň y zgłosi ę inspektorowi nadzoru do odbioru

w otwartym wykopie.

przewodach np. przez kamienie.

•

przeł Ģ czeniu kanałów ,

•

AQUA S.A. wykonuje przegl Ģ d kamer Ģ TV uło Ň onych i poddanych próbom szczelno Ļ ci

odcinków kanałów o sumarycznej długo Ļ ci ok. 30 % zakresu ka Ň dej inwestycji. W przypadku

stwierdzenia nieprawidłowo Ļ ci i/lub odchyle ı od projektów budowlano-wykonawczych oraz

dostarczonych pomiarów powykonawczych, AQUA S.A. wykonuje inspekcje TV na pozostałych

70 % zakresu inwestycji i obci ĢŇ a jej kosztami Wykonawc ħ wg stawek obwi Ģ zuj Ģ cych w AQUA S.A.

Warunkiem koniecznym odbioru robót budowlanych i przyj ħ cia sieci do eksploatacji jest usuni ħ cie

przez wykonawc ħ wszystkich wykrytych nieprawidłowo Ļ ci.

Do najcz ħ stszych nieprawidłowo Ļ ci wyst ħ puj Ģ cych na nowobudowanych ci Ģ gach

kanalizacyjnych wykonanych z rur tworzywowych nale ŇĢ :

•

owalizacja rur (u Ň ycie nieprawidłowo składowanych rur oraz brak lub niewła Ļ ciwy sposób

wykonania obsypki) i wi ĢŇĢ ce si ħ z tym niewła Ļ ciwe wykonanie zł Ģ cza (wypchni ħ cie uszczelki do

wn ħ trza ruroci Ģ gu);

•

p ħ kni ħ cia trójników wyst ħ puj Ģ ce w trakcie monta Ň u lub na skutek napr ħŇ e ı ;

•

punktowe wgniecenia ruroci Ģ gu powstałe na skutek braku podsypki i obsypki lub niewła Ļ ciwie

dobranej gradacji;

•

niedoci Ļ ni ħ cie rur do dna kielicha poł Ģ czeniowego;

nieodpowiedni dobór uszczelek do stosowanych rur.

3.2. Ograniczenie infiltracji i dopływu wód przypadkowych do kanalizacji.

W celu jednoznacznego uj ħ cia skali problemów wyst ħ puj Ģ cych w poszczególnych obszarach

zlewniowych podzielono cał Ģ zlewni ħ w Bielsku na 15 podzlewni, ustalono ich granice oraz

przypisano wszystkich klientów odprowadzaj Ģ cych Ļ cieki sanitarne i deszczowe do kanalizacji.

Docelowo przewiduje si ħ zainstalowanie w w/w zlewniach 15 przepływomierzy dla ci Ģ głego

pomiaru przepływu na kanałach zbiorczych (ko ı cowych) ka Ň dej ze zlewni podczas pogody

deszczowej (mokrej) i bezdeszczowej (suchej).

Do momentu zainstalowania stałych przepływomierzy pomiary przepływu s Ģ przeprowadzane

przy pomocy 4 przepływomierzy przeno Ļ nych typu PCM 3, które pó Ņ niej b ħ d Ģ u Ň ywane do pomiarów

przepływu w zakresie dalszego dzielenia w/w podzlewni na kolejne, mniejsze obszary. Pomiary

przepływu w pogodzie suchej i mokrej s Ģ kluczowe dla okre Ļ lenia ilo Ļ ci i charakteru dopływu wód

infiltracyjnych i przypadkowych do kanalizacji.

Na podstawie pomiarów przepływów opracowano ranking podzlewni porównuj Ģ c przepływy

w pogodzie suchej letniej i pogodzie suchej zimowej z przepływami miarodajnymi wynikaj Ģ cymi

z danych bilingowych (wskazania wodomierzy). Ró Ň nica pomi ħ dzy wielko Ļ ciami bilingowymi

a pomierzonymi wskazuje na kolejno Ļę w diagnozowaniu poszczególnych podzlewni systemu

kanalizacyjnego.

W granicach wydzielonych podzlewni przyj ħ to realizacj ħ planowanych inspekcji sieci

kanalizacyjnej w nast ħ puj Ģ cym zakresie działa ı :

•

wykrywanie nielegalnych podł Ģ cze ı do kanalizacji AQUA S.A.;

•

inspekcje studni kanalizacyjnych w zakresie ich szczelno Ļ ci, stanu technicznego

i dopływu wód przypadkowych;

•

przegl Ģ dy kanałów kamer Ģ przemysłow Ģ w zakresie oceny stanu technicznego;

typowanie obszarów kanalizacji koniecznych do rozdzielenia na kanalizacj ħ sanitarn Ģ

i deszczow Ģ .

Przedstawione działania wpływaj Ģ na ograniczenie poziomu dopływu wód infiltracyjnych

i przypadkowych do kanalizacji. Podczas inspekcji studni kanalizacyjnych pojawiaj Ģ si ħ czasem

potrzeby przegl Ģ du kanałów kamer Ģ , zostaje oceniony stan szczelno Ļ ci studni oraz stan techniczny.

Przeprowadzane inspekcje pozwalaj Ģ na jednoczesne porz Ģ dkowanie sytuacji na sieci kanalizacyjnej

w zakresie poł Ģ cze ı i danych technicznych, które s Ģ aktualizowane w mapie numerycznej

Geograficznego Systemu Informacji o Terenie (GIS).

•

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: