ZAGNIWANIE ŚCIEKÓW – informacje ogólne
Zagniwanie ścieków w kanalizacji ciśnieniowej to powszechny problem, którego rozwiązaniem jest stosowanie reagentów chemicznych. Najczęściej stosowane w Polsce reagenty to:
1) mieszanina chlorku żelaza (III) lub siarczanu żelaza (III), azotanu magnezu i kwasu azotowego w różnych proporcjach dobieranych do składu chemicznego ścieków. Ciężary objętościowe tego reagenta wahają się w granicach 1250÷1500 kg/m³:
Zalety:
- skuteczny w usuwaniu siarkowodoru
- powstrzymuje zagniwanie ścieków
Wady:
- silnie żrący środek o pH poniżej 1
- powoduje korozję betonu i metali w bezpośrednim kontakcie
- szkodliwy dla organizmów wodnych
- powoduje powstawanie szlamu w długich rurociągach tłocznych
2) preparat na bazie azotanu wapnia
Ciężar objętościowy: 1425 kg/m³
Zalety:
- skuteczny w usuwaniu siarkowodoru
- powstrzymuje zagniwanie ścieków
- nie stwarza zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka o pH5÷7
- mało szkodliwy dla organizmów wodnych
- może być dawkowany bezpośrednio do zbiornika przepompowni
Wady:
- z uwagi na dużą zawartość azotu może przyczyniać się do eutrofizacji wód.
Metoda dawkowania reagentów chemicznych jest skuteczna pod warunkiem ciągłego podawania preparatu do ścieków w okresach występowania dodatnich temperatur zewnętrznych. Przy czym występuje tu ścisła zależność między temperaturą ścieków a niezbędną dawką preparatu. Im wyższa temperatura tym skuteczna dawka preparatu jest większa. Przy właściwie dobranych dawkach wymienionych reagentów możliwe jest wyeliminowanie uciążliwości zapachowych.
Najprostsze dawkowanie reagenta jest realizowane pompą dozującą uruchamianą zazwyczaj przy każdym załączeniu pompy ściekowej. Jednak zalecanym ze względów ekonomicznych rozwiązaniem jest podawanie reagenta w zależności od wskazań urządzenia do pomiarów stężenia siarkowodoru zainstalowanego w studni rozprężnej z jednoczesnym przesyłaniem zapisanych danych na platformę internetową, z której możliwy jest ich odczyt.
Posiadając dane dostępu użytkownik ma możliwość odczytu danych z posiadanego urządzenia w formie liczbowej oraz wykresu, co pozwala na korektę nastawy pompy dozującej. Dane są przechowywane na platformie przez okres co najmniej 1 roku kalendarzowego. Moduł zasilająco-przekaźnikowy urządzenia zasilany jest bateriami wymienianymi raz na 2 lata. Sensor urządzenia kalibrowany jest 1 raz na 6 miesięcy (opis działania według Microtronics Engineering GmbH).
Zespół dawkowania reagenta chemicznego lokalizowany jest zwykle na terenie pompowni ścieków.
Instalacja dawkowania reagenta składa się z następujących elementów:
- pompa dozująca z liniami ssawną i tłoczną
- zbiornik magazynowy reagenta
- wanna wychwytowa wewnątrz której jest zainstalowany zbiornik reagenta
Pompa dozująca z instalacją ssawną i tłoczną
Pompy dozujące to urządzenia o niedużej wydajności umożliwiające dozowanie w precyzyjnej ilości określonego reagenta. Dozowanie realizowane jest w funkcji kontroli prędkości oraz czasu przepływu reagenta. W zależności od potrzeb stosuje się pompy z regulowaną manualnie wydajnością lub sterowane sygnałem analogowym przy współpracy z przetwornicą częstotliwości.
W aplikacjach dla przepompowni ścieków zwykle są to pompy membranowe, rzadziej tłokowe. Pompa zabudowana w szafce ochronnej współpracuje z elementami linii ssawnej i tłocznej. (zestaw montażowy najczęściej kompletowany jest przez producenta pompy)
Zbiornik magazynowy reagenta
Zbiornik magazynowy reagenta powinien posiadać możliwie dużą pojemność zapewniającą niezbyt częste jego uzupełnianie. Ze względów praktycznych zwykle przyjmuje się pojemność zbiornika wystarczającą na 1 kwartał dawkowania reagenta przy wypełnieniu 90%.
Zbiorniki na reagent wykonywane są z tworzywa sztucznego. Najczęściej stosowanymi materiałami jest laminat poliestrowo-szklany, polietylen PE-HD lub polipropylen PP.
Wymagane wyposażenie zbiornika stanowią:
- właz inspekcyjny
- króciec do napełniania
- króciec do instalacji czujnika poziomu
- króciec odpowietrzający
- króciec spustowy
- króciec poboru reagenta
Zbiorniki w małych instalacjach wyposażone są jedynie w 2 króćce:
- króciec wielofunkcyjny w górnej ścianie zbiornika (napełnienie, odpowietrzenie, pobór reagenta)
- króciec spustowy z zaworem w ścianie bocznej nad dnem zbiornika
Wanna wychwytowa
Aby można było zapewnić ochronę wód gruntowych, pojemniki, w których składowane są substancje grożące skażeniem wód gruntowych, muszą być odpowiednio zabezpieczane przed wyciekami przy pomocy odpowiednich wanien wychwytowych. Wanny wychwytowe mogą być ustawiane tylko na równych powierzchniach, chronionych przed deszczem. Według niemieckich przepisów wanna wychwytowa musi mieć pojemność największego pojemnika magazynującego, jednak co najmniej 10 % składowanej w niej substancji.
W przypadku zastosowania jednego zbiornika magazynującego i w strefach ochrony wód gruntowych (o ile to możliwe) musi istnieć możliwość zatrzymywania całości składowanej substancji (100%).
INSTALACJE MAŁE
Dozowanie do rurociągu tłocznego
Dozowania do rurociągu tłocznego stosuje się w przypadku użycia reagenta agresywnego. Wszystkie elementy instalacji stykające się z reagentem winny być wykonane z polietylenu lub innego tworzywa o stosownych właściwościach gwarantowanych przez producenta.
Należy pamiętać, że roztwory chlorków a w szczególności FeCl3 wywołują korozję wżerową stali nierdzewnych dlatego też użyta armatura oraz króciec przyłączeniowy do przewodu dozującego nie powinny być wykonywane z niskostopowych stali nierdzewnych popularnych gatunków. Nie wskazane jest wykorzystywanie króćca płuczącego w przepompowni jako punktu dawkowania reagenta. W przypadku podwójnych rurociągów tłocznych, każdy z rurociągów powinien współpracować z odrębną pompą i kapilarą dozującą.
Dozowanie do zbiornika przepompowni
Dozowania bezpośrednio do zbiornika stosuje się w przypadku zastosowania reagenta o odczynie obojętnym.
Korzyści takiego dozowania to:
- eliminacja odorów ze zbiornika przepompowni
- uniknięcie komplikacji instalacji dozującej przy podwójnych rurociągach tłocznych
- zastosowanie pomp dozujących o niskim ciśnieniu tłoczenia
- wzrokowa możliwość kontroli skuteczności tłoczenia
- możliwość szybkiego przepłukania przewodu tłocznego reagenta
- bezpieczeństwo obsługi instalacji
INSTALACJE DUŻE
Duże instalacje dozowania reagentów z zastosowaniem cylindrycznych poziomych zbiorników magazynujących, zawsze rozwiązuje się indywidualnie z uwagi na istotne uwarunkowania przestrzenne związane z wymiarami zbiornika i tacy wychwytowej oraz zapewnieniem utwardzonego dojazdu dla samochodu cysterny.
Specyfika dużych instalacji to także:
- uzbrojenie zbiornika w co najmniej 7 odrębnych króćców niezbędnych do załadunku zbiornika i poboru eksploatacyjnego chemikaliów,
- drabiny i pomosty eksploatacyjne zapewniające dostęp do króćców zlokalizowanych w górnej części zbiornika,
- wyodrębnienie w zamykanych szafach wrażliwych elementów instalacji:
- szafa elektryczna zasilająca pompy dozujące
- szafa załadowcza reagenta z zaworem odcinającym
- szafa pomp dozujących z zaworami
- żelbetowa taca wychwytowa wykonana na bazie indywidualnego projektu konstrukcyjnego.
Na rysunkach poniżej przedstawiono usytuowanie instalacji dawkowania reagentów o różnych właściwościach w schemacie technologicznym głównej przepompowni sieciowej. W podanym przykładzie wskazano korzystne dawkowanie preparatu o odczynie obojętnym do zbiornika retencyjnego przepompowni, wyposażonego w urządzenia do mieszania i napowietrzania ścieków. Dzięki temu zabiegowi, zbiornik retencyjny o dużej powierzchni czynnej przestaje być emitorem odorów.
Mimo wielu pozytywnych cech, zastosowanie reagenta chemicznie obojętnego na zagniwanie ścieków, zawierającego w swoim składzie duże ilości trudno usuwalnego azotu, w procesie technologicznym oczyszczania ścieków może być problemem. Lecz problemem eksploatacyjnym jest też stosowanie jako reagenta związku chemicznego o bardzo niskim pH. Celem niniejszego artykuł nie było wykazanie przewagi któregoś z rozwiązań o sprawdzonej skuteczności zwalczania siarkowodoru, lecz raczej uświadomienie czytelnikowi uwarunkowań towarzyszących praktyce eksploatacyjnej w aplikacjach omawianych reagentów na małą i dużą skalę.
