DFR Systems | Canalizare exterioară
911
portfolio_page-template-default,single,single-portfolio_page,postid-911,ajax_fade,page_not_loaded,,vertical_menu_enabled,qode_grid_1300,side_area_uncovered_from_content,qode-child-theme-ver-1.0.0,qode-theme-ver-11.0,qode-theme-bridge,wpb-js-composer js-comp-ver-5.1.1,vc_responsive

Canalizare exterioară

Sistemul de canalizare prin vacuum a fost dezvoltat în Europa de peste 60 de ani, ca o alternativă la soluțiile clasice de canalizare. Dezvoltarea acestui sistem de canalizare a avut ca cerință rezolvarea în mod facil a unor probleme întâmpinate în execuția sistemelor de canalizare gravitațională precum: teren plat, stâncos sau nisipos, pânză freatică la mică adâncime, debite mici și/sau foarte variabile provenite de la consumatori, număr mare de stații de pompare etc.

Sistemul de canalizare cu vacuum este în esență un sistem mecanizat de transport al apelor uzate menajere. Spre deosebire de canalizarea gravitațională clasică, sistemul folosește presiunea diferențială de aer pentru transportul apelor uzate și toată rețeaua de canalizare este sub vacuum (sub o presiune negativă). Sistemul de canalizare cu vacuum funcționează după cum urmează:

  • Apa uzată este colectată gravitațional de la locuința individuală la camera de colectare.
  • Odată ce apa uzată atinge un voum prestabilit în bazinul de colectare, presiunea hidrostatică activează un controler pneumatic. Acest controler pneumatic deschide o vană de vacuum care reprezintă o interfață între sistemul de vacuum și bazinul de colectare. Cand vana se deschide, apa uzată este evacuată în canalizare.
  • Apa uzată este transportată prin rețeaua de canalizare prin sistem vacuumatic până ajunge în Stația de Vacuum.
  • În Stația de Vacuum apa uzată este colectată în rezervorul de vacuum și apoi pompată către stația de epurare sau o canalizare învecinată.

Sistemele de canalizare prin vacuum, în zonele în care acestea se pretează, prezintă mai multe avantaje în comparație cu sistemele clasice gravitaționale:

  • Colectoarele necesare rețelei de canalizare prin vacuum sunt de diametru mic, cuprins între Dn 90 – Dn 250 mm, față de conductele necesare sistemului de canalizare gravitațional în care diametrul minim este de Dn 250 mm.
  • Rețeaua de canalizare prin vacuum se execută sub adâncimea de îngheț. În cazul sistemelor de canalizare gravitaționale cota de săpătură este în medie situată la 2 – 2,5 m dar poate ajunge și la adâncimi mai mari, de peste 6 – 7 m.
  • Colectoarele rețelei de canalizare prin vacuum sunt realizate din PEID, SDR11, PE 100, acest material oferind atât o funcționare sigură a rețelei cât și o durată de viață foarte mare.
  • Folosind colectoare din PEID, SDR11 și datorită faptului că în interiorul rețelei se creează vacuum, aceste sisteme de canalizare nu prezintă pericolul de poluare a mediului inconjurator. Aceste sisteme nu permit infiltrarea sau exfiltrarea apei uzate și sunt recomandate în zonele de protecție sanitară sau arii ecologice protejate.
  • O eventuală avarie în sistem poate fi depistată imediat după producerea acesteia iar localizarea se face cu precizie de 1 m.
  • Rețeaua de canalizare prin vacuum este de tip separativ și nu prezintă cămine de vizitare de-a lungul rețelei. Prin eliminarea de pe traseu a căminelor de vizitare se evită diluarea apei uzate prin introducerea apei pluviale în rețea și prin urmare apa uzată ce ajunge în stația de epurare va fi bogată în materie organică, ceea ce duce la un randament ridicat al stației de epurare.
  • Viteza de transport al apei uzate în rețeaua de canalizare prin vacuum ajunge până la 6 m/s; aceste viteze mari de transport și faptul că apa uzată este transportată în întregime în rezervorul stației de vacuum și nu rămâne pe rețea fac ca aceste sisteme să nu prezinte pericolul de colmatare sau sedimentare a rețelei.
  • Căminele de colectare prin vacuum nu necesită pentru funcționare energie electrică, declanșarea acestora se face pneumatic, singurul punct de pe rețeaua de canalizare cu vacuum ce necesită alimentare cu energie electrică fiind stația de vacuum.
  • Pompele de vacuum au eficiență ridicată, consum energetic redus și funcționează cel mult 4 – 5 ore/zi.
  • În cazul în care există o avarie la rețeaua de alimentare cu energie electrică în localitate, sistemul de canalizare cu vacuum poate rămâne în funcțiune până la 8 ore, în funcție de mărimea rețelei, datorită vacuumului din conducte și rezervorul de vacuum.
  • Rețeaua de canalizare prin vacuum poate fi complet monitorizată și se poate conecta la orice dispecerat prin sistem SCADA.
  • Datorită conductelor de dimensiuni mici, a săpăturilor imediat sub adâncimea de îngheț, a camerelor de colectare, rezistente, din PE, sistemul de canalizare prin vacuum, acolo unde se pretează, se realizează în jumătate din timpul necesar realizării unei rețele de canalizare gravitaționale.

Descrierea funcțională a unui sistem este prezentată schematic în figura 1, unde se pot vizualiza elementele principale ale sistemului.

Cele trei componente majore ale sistemului de canalizare vacuumatică sunt:

  • camera de colectare (camera vanelor, valva pneumatică de vacuum și controlerul supapei);
  • liniile de canalizare cu vacuum (include fitting-uri specifice);
  • stația centrală cu vacuum (cu rezervoare și pompe de vacuum, pompe de canalizare, robineți, senzori de nivel și presiune, panou de comandă și control).

Componentele principale ale unui sistem de canalizare vacuumatică
Fig. 1 - Componentele principale ale unui sistem de canalizare vacuumatică

Camera de colectare reprezinta o interfata intre reteaua de canalizare aflata sub vacuum si gospodarie. Apa uzata este colectata gravitational de la consumator, iar apoi introdusa in sistem prin intermediul camerei de colectare. Este trasportata prin reteaua de conducte etanse pana in rezervorul de vacuum aflat langa statia de generare a depresiunii (statie de vacuum). Numarul de consumatori racordati la o camera de colectare este cuprins intre 1 si 5, in functie de deschiderea acestora la strada si de numarul de locuitori.

Exista diferite tipuri de camere de colectare, care variaza in functie de design (aspect si dimensiune) si de conditiile de incarcare (capace). In principal, se utilizeaza pe cat posibil camerele de colectare de tip G (figura 2), ce se amplaseaza in afara zonelor de trafic auto, dar se pot folosi si camere de colectare destinate exclusiv pentru astfel de zone (camere de colectare tip Z). Exista 3 tipuri de conditii de incarcari: incarcari pietonale; protectie impotriva inundatiilor si incarcari pietonale; protectie impotriva inundatiilor si incarcari de trafic (pana la 40 tone).

Cameră de colectare
Fig. 2 - Cameră de colectare

  1. conexiunea la consumator
  2. bazin de colectare
  3. conductă senzor
  4. conexiunea la conducta de serviciu
  5. camera vanei
  6. vană pneumatică și controler
  7. conexiune pentru dispozitivul de curățare
  8. tub admisie aer
  9. conductă de acces la bazinul de colectare
  10. izolație termică
  11. capac

Toate tipurile de camere colectoare cuprind o camera a vanei, bazinul de colectare (care sunt complet separate) si sunt confectionate din polietilena (PE) pentru a evita infiltrarile. Apa colectata gravitational de la consumator este stocata in bazinul de colectare al camerei de vacuum. Pe principiul vaselor comunicante nivelul apei uzate din bazin creste si in conducta senzor si in cea de aspiratie. Conducta senzor este inchisa cu un dop etans prevazut cu un tub intre acesta si controlerul vanei de vacuum. Pe masura ce creste nivelul apei in conducta, la partea superioara aerul se comprima generand o presiune simtita de controler. Acesta deschide vana de vacuum punand in contact vacuumul din retea cu bazinul de colectare. In acest mod, apa uzata este colectata si transportata catre rezervorul statiei de vacuum. Scurgerea gravitationala de la casa la bazin are diametrul DN 200 mm. Sectiunea diametrului de DN 200 din linia de scurgere a casei serveste ca volum de stocare in caz de urgenta. Lungimea acestei sectiuni este ajustata pentru a furniza volumul necesar de stocare de urgenta.

Vana de vacuum se afla intr-o camera separata deasupra bazinului de colectare si este controlata pneumatic (nu necesita energie electrica pentru functionare). Ea este montata separat de bazinul de colectare pentru a ramane curata, uscata si a fi usor accesibila pentru intretinere. Cand vana este deschisa apa uzata este aspirata din bazin si trimisa catre statia de vacuum.

Conductele sistemului de canalizare vacuumatica (fig. 3 si 4) creeaza o retea ce conecteaza camerele de colectare la o statie centrala de vacuum. Pentru retelele de canalizare cu vacuum este necesara proiectarea conductelor in profil de “dinti de fierastrau” (fig. 3). Doar acest profil garanteaza un mijloc sigur de transport al apelor uzate si garanteaza crearea pungilor de apa necesare functionarii sistemului.

Proiectarea conductelor
Fig. 3 - Proiectarea conductelor
Rețeaua de conducte a canalizării vacuumatice
Fig. 4 - Rețeaua de conducte a canalizării vacuumatice

Statia de vacuum (fig. 5) este alcatuita din cladirea care adaposteste pompele de vacuum si tabloul electric de comanda si control, rezervorul de vacuum montat ingropat langa cladire si un sistem de purificare a aerului evacuat din sistemul de canalizare, numit biofiltru. Statia de vacuum este inima sistemului de colectare cu vacuum. Echipamentul instalat este similar cu cel al unei statii conventionale de pompare a apei uzate sau a unei statii de ridicare, exceptie fiind faptul ca vacuumul este aplicat rezervoarelor de vacuum etanse. Statiile de vacuum mentin vacuumul in sistemul de colectare prin intermediul pompelor de vacuum, colecteaza apele uzate in unul sau mai multe rezervoare si deverseaza apoi apele uzate colectate catre statia de epurare din apropiere sau catre o alta retea de canalizare.

Rezervoarele de vacuum sunt facute din otel cu straturi protective. Acestea sunt terminatiile sistemului de canalizare cu vacuum deoarece apa uzata este pompata afara din ele fortat, cu ajutorul pompelor de apa uzata.

Pompele de vacuum creeaza presiunea negativa (aproximativ -60 ÷ -70 kPa).

Rezervoarele cu vacuum pot fi localizate in interiorul cladirii sau ingropate in afara statiei de vacuum. Din punct de vedere constructiv, acestea pot fi verticale sau orizontale si in mod uzual se monteaza ingropat langa statia de vacuum. Sunt confectionate din otel de 10 mm vopsite epoxi, iar interiorul lor este realizat cu o vopsea cauciucata. Recipientii sunt autoportanti si se pot ingropa direct in pamant.

Stația de generare a depresiunii
Fig. 5 - Stația de generare a depresiunii (stația de vacuum)

  1. clădirea statiei de vacuum
  2. rezervor de vacuum îngropat
  3. biofiltrul de aer
  4. camera de colectare condens rezultat din biofiltru

Temperatura in cladirea statiei de vacuum trebuie sa fie sub 35°C pentru a preveni deteriorarea echipamentelor electrice sau mecanice. In consecinta este necesar un sistem de ventilatie al camerei sau un sistem de aer conditionat.

Langa cladirea de vacuum se afla biofiltrul si camera colectoare, ambele fiind ingropate. Biofiltrul este o constructie cilindrica sau rectangulara cu adancime mica de 1,5 m care este umplut cu materiale care nu aduc prejudicii mediului inconjurator, precum scoarta de copac sau zegras. Condensul din biofiltru este captat de o camera colectoare si introdus inapoi in sistem.

Elementele vitale din statia de vacuum sunt intotdeauna dublate pentru asigurarea functionarii acesteia in orice imprejurare. De exemplu, intotdeauna este prevazuta o pompa de vacuum sau de descarcare montata ca rezerva.

In Romania sistemul de canalizare cu vacuum este relativ nou. O aplicatie se regaseste in judetul Ilfov, in localitatea Dragomiresti Deal (fig. 6). Sistemul realizat este unul relativ mic. Este vorba de o extindere a sistemului de canalizare deja existent, pe o portiune de 3 km. Sunt racordate aproximativ 190 de gospodarii.

Sistem de canalizare cu vacuum
Fig. 6 - Sistem de canalizare cu vacuum (Dragomirești Deal, Ilfov)
Sistemul de canalizare cu vacuum prezinta cateva avantaje fata de sistemul de canalizare clasic/gravitational:

  • viteze de scurgere/transport ridicate sunt atinse, reducand riscul de colmatare a retelei.
  • intretinerea unui sistem de canalizare cu vacuum: personalul nu este expus la riscul de inhalare de mirosuri provenite din sistemul de canalizare si nici nu trebuie sa coboare prin gurile de vizitare in interiorul retelei.
  • in canalizarile gravitationale clasice scurgerile/defectiunile pot fi nedetectate pentru o perioada considerabila de timp si astfel se provoace contaminarea solului. In canalizarea vacuumatica, in cazul aparitiei unei avarii, aceasta se poate detecta si remedia foarte usor.
  • o avarie/colmatare intr-o linie de canalizare gravitationala poate provoca blocarea accesului la reteaua de canalizare pentru un anumit numar de gospodarii. Vanele de vacuum pot izola fiecare casa in raport cu reteaua de canalizare in caz de avarie astfel incat sa nu fie afectate si alte gospodarii.
  • numai un singur consumator de energie se regaseste in retea (statia de vacuum).
  • odata cu eliminarea posibilitatii de infiltrare a apei subterane investitia in statia de epurare este redusa.
  • amestec de aer/apa uzata si transportul la viteze mare elimina posibilitatea crearii de H2S in interiorul canalizarii.

Temperatura in cladirea statiei de vacuum trebuie sa fie sub 35°C pentru a preveni deteriorarea echipamentelor electrice sau mecanice. In consecinta este necesar un sistem de ventilatie al camerei sau un sistem de aer conditionat.

Langa cladirea de vacuum se afla biofiltrul si camera colectoare, ambele fiind ingropate. Biofiltrul este o constructie cilindrica sau rectangulara cu adancime mica de 1,5 m care este umplut cu materiale care nu aduc prejudicii mediului inconjurator, precum scoarta de copac sau zegras. Condensul din biofiltru este captat de o camera colectoare si introdus inapoi in sistem.

Elementele vitale din statia de vacuum sunt intotdeauna dublate pentru asigurarea functionarii acesteia in orice imprejurare. De exemplu, intotdeauna este prevazuta o pompa de vacuum sau de descarcare montata ca rezerva.

Comparație între sistemul clasic de canalizare și cel cu vacuum
Fig. 7 - Comparație între sistemul clasic de canalizare și cel cu vacuum
Categoria
Canalizare exterioară, Canalizare vacuum, Sisteme municipale și industriale