Centrum Informacji Ekologicznej
item
 
 
Ochrona wód poprzez zaawansowane wspomaganie
gospodarki wód opadowych


Dla optymalnej ochrony wód należy rozpatrywać nie tylko urządzenia podczyszczające wraz z przynależną kanalizacją, lecz również skuteczną, odpowiednio dobraną technikę regulacji, sterowania, a także układy wspomagające.

Już od dziesiątek lat u naszych zachodnich sąsiadów na szeroką skalę podejmuje się badania w zakresie
optymalnego sterowania przepływem. Udoskonalone urządzenia stały się wręcz niezawodne i nieodzowne w nowoczesnych systemach kanalizacji. Produkowane urządzenia podwyższają stopień skuteczności odciążenia obciążeń deszczówką, a tym samym ograniczają zanieczyszczenia naszych wód.

Mając za cel optymalizację gospodarki ściekowej, zajęliśmy się dostawą kompletnych urządzeń dla zbiorników retencyjnych i systemów kanalizacji, a więc: regulatorów odpływu dla zbiorników retencyjnych i kanałów spiętrzających, produktów dla zatrzymywania zanieczyszczeń stałych na przelewach, urządzeń dla utrzymywania stałego poziomu spiętrzenia czy też urządzeń dla oczyszczania zbiorników.
Specjalizując się w zakresie wykorzystywania energii przepływającej wody, proponujemy w wielu przypadkach rezygnację z korzystania z energii ze standardowych źródeł. Urządzenia pozwalają nie tylko obniżyć znacznie koszt eksploatacji, lecz również umożliwiają sprawne działanie systemów kanalizacji bez wykorzystania energii elektrycznej.

Istotnym elementem jest regulacja odpływu, która wywiera znaczący wpływ na pracę systemu kanalizacji, dzięki czemu staje się on niezawodny i skuteczniejszy. Za pomocą regulatorów, które utrzymują stałą wielkości odpływu niezależnie od wielkości spiętrzenia, zapewnia się stały i równomierny dopływ do oczyszczalni. Dzięki takim rozwiązaniom unikamy niekorzystnych przeciążeń.
Zastosowanie regulatorów pozwala na zmniejszenia sieci kanałów, wpływając na obniżenie kosztów budowy samej sieci kanalizacyjnej, istotnie wpływa na gospodarkę wodną w zbiornikach retencyjnych oraz na wielkość oczyszczalni.

W celu zoptymalizowania rozwiązań rozwinięto opracowania szeregu urządzeń hydromechanicznych dla potrzeb gospodarki wodnej. Regulatory dobierane są zawsze do potrzeb miejscowych i dzięki konstrukcji wynikającej z wieloletniej praktyki urządzenia pracują wiele lat, są pewne i niezawodne, a co najważniejsze są bezobsługowe i nie wymagają dodatkowego zasilania.
W zależności od charakteru pracy rozróżniamy regulatory odpływu w wykonaniu „na półsucho” stosowane w osobnych studzienkach lub „na mokro” – bezpośrednio w zbiornikach lub przewodach kanalizacyjnych. Urządzenia montowane w osobnych zbiornikach (studzienkach) dają gwarancję bezpiecznej pracy oraz są przyjazne dla służb serwisowych i konserwatorskich. W takich rozwiązaniach zabudowywane są regulatory typu wagowego lub strumieniowego. W Europie działa już ponad 5000 takich urządzeń. Opisywane regulatory z powodzeniem stosowane są w systemach kanalizacji deszczowej i mieszanej. Należy jednak pamiętać, że stosowanie w sieciach kanalizacji mieszanej regulatorów z pływakami jest bardzo zawodne, gdyż oklejone osadami pływaki działają wadliwie poprzez zmianę ich tarowania. Dlatego też prawie we wszystkich sieciach kanalizacji deszczowej lub mieszanej stosuje się z powodzeniem niezawodne regulatory wagowe lub strumieniowe (fot. 1).

Od wielu lat regulatory wagowe pracują według prostej zasady – wagi, wykorzystując energię przepływającej wody. Regulacja ta jest bardzo dokładna. W tym przypadku nie wykorzystuje się jakiejkolwiek energii dodatkowej. Omawiane regulatory niezależnie od poziomu górnego spiętrzenia wód utrzymują stałą zadaną wartość odpływu. Dzięki automatycznemu przepłukiwaniu usuwane są jakiekolwiek zanieczyszczenia. Dają trwałą gwarancję stałej pracy bez zakłóceń. Wagowe regulatory znajdują zastosowanie w szerokim zakresie przepływu od 1-250 l/s, szczególnie tam, gdzie występują małe ilości przepływu. Każdy typ może być przestawiony w pewnym zakresie regulacji odpływu oraz może być zdalnie sterowany.

Najważniejsze elementy funkcjonowania regulatora stanowią: część segmentowa, rynna wagi i ciężarek regulacyjny. W okresie suchym są one w stanie spoczynku. W chwili występowania opadu deszczu napływająca woda płynie przez obudowę i rynnę wagową. Przybierający ciężar oraz strumień wody powodują przemieszczanie rynny ku dołowi, a ciężarek justujący podnosi się ku górze. Oba przebiegi przenoszone są przez sprzężone dźwignie na element segmentowy i wyzwalają zadziałanie regulacji przepływu. Im większe siły występują na skutek zwiększonego przepływu, tym więcej regulator ogranicza przekrój i przepływ. Tym samym regulator utrzymuje stałą wartość odpływu niezależnie od spiętrzenia.
Przy zapchaniu regulatora zmniejsza się przepływ w rynnie do ilości mniejszej niż zadana. Brak jest energii nastawczej. W tej sytuacji następuje pełne otwarcie całej średnicy otworu – a tym samym automatycznie udrażnia się przepływ – i natychmiast po uzyskaniu swobodnego przepływu waga zaczyna regulować przepływ do wartości zadanej.

Regulatory strumieniowe stanowią szczególną pozycję wśród regulatorów przepływu dzięki swojemu szerokiemu zakresowi działania od 2-2000 l/s. Od czasu wprowadzenia na rynek, tj. od roku 1990, znalazły już zastosowanie w ponad 2500 przypadków.
Regulatory strumieniowe niezależnie od spiętrzenia regulują odpływ ze zbiorników deszczówki na stałej ustawionej wielkości. Dzięki automatycznemu efektowi swobodnego płukania gwarantują bardzo dużą dokładność odpływu przy zachowaniu pewności działania, są kompaktowej budowy i tak zaprojektowane, aby miały małe zapotrzebowanie powierzchni.

Brak odstępu od dna sprawia, że regulatory strumieniowe mogą być stosowane w kanałach o bardzo małym spadku i spełniają swoje zadanie także przy występowaniu tak zwanej „cofki”.
Wielkości odpływu można w każdej chwili zmienić płynnie, ręcznie lub obsługiwać zdalnie.
Dzięki małemu zapotrzebowaniu miejsca do zabudowy – nadają się doskonale do prac restauracyjnych w starych systemach zbiorników i sieciach kanalizacji.
 

Fot. 1.




Fot. 2.




Fot. 3.




Fot. 4.
Występujący w regulatorach strumieniowych jeden segment nastawczy w połączeniu z łożyskowaniem ze stali nierdzewnej zapewnia niezależne od ciśnienia spiętrzenia, bez tarcia – dokładną regulację.
Najważniejsze elementy tego regulatora stanowią: segment dławicy, kierownica strumienia i ciężarek. Przy odpływie w czasie suszy elementy te są w stanie spoczynku. Z chwilą rozpoczęcia regulacji i wzrastaniu poziomu spiętrzenia wody w zbiorniku powoduje w obudowie regulatora skierowanie strumienia i zadziałanie kierownicy strumienia. Im większe działanie siły spiętrzenia, tym większa energia działania, co w efekcie daje regulację zmniejszającą lub zwiększającą przepływ. Niezależnie od poziomu spiętrzenia, ciężarek regulacyjny utrzymuje wartość przepływu. W przypadku zapchania nie będzie przepływu lub wystąpi znaczne jego ograniczenie na kierownicy strumienia. Nie będzie także energii nastawnej. Segment dławicy zostanie w pełni otwarty automatycznie i natychmiast da pełny przekrój odpływu, a zebrane zanieczyszczenia zostaną ciśnieniem wody wypłukane. Taki efekt nazywamy efektem swobodnego przepłukiwania, po czym natychmiast następuje regulacja właściwa. Przy cofkach regulatory zachowują się w sposób neutralny. Odpływ pozostaje stały tak długo, jak długo występować będą spadki ciśnienia. Przy zastosowaniu dodatkowego pływaka przeciwcofkowego można uzyskać funkcje zamykania regulatora.
Kompaktowe regulatory przepływu zostały zaprojektowane specjalnie dla kanałów ścieków mieszanych i deszczówki. Regulatory do zabudowy „na mokro” bezpośrednio na kanale, niezależnie od poziomu spiętrzenia, regulują odpływ w stałej wielkości. Kompaktowa zwarta budowa z kilkoma elementami ruchomymi daje zupełnie nowy wymiar. Podobnie jak w innych regulatorach regulator zapewnia efekt swobodnego przepłukiwania bez konieczności ingerencji serwisu. W przypadku cofki regulatory zachowują się neutralnie, wielkość odpływu można ustawiać bezstopniowo. Regulatory tego typu stosowane są w zakresie przepływu od 15-450 l/s z zaznaczeniem, że dla wód deszczowych można je stosować już od 5 l/s.
Kolejną nowością są wprowadzone możliwości sterowania przepływem w sposób kontrolowany w miejscu lub zdalnie poprzez zastosowanie odpowiednich siłowników. Regulacja jest praktycznie bezstopniowa w zakresie od „otwarte” do „zamknięte”. Pozwala to na zdefiniowanie w danej chwili odpływu ze zbiornika w zależności od potrzeb.

Godnym podkreślenia jest fakt, że dodatkowy element sterujący nie zmienia zasady działania samego regulatora. Dlatego też w momencie braku zasilania w układzie sterowania sam regulator pracuje bez zakłóceń. Efekt samoistnego przepłukiwania jest zachowany. Bezstopniowa zmiana wartości zadanej następuje poprzez przestawienie odważnika regulacyjnego bez zakłóceń działania regulacyjnego regulatora. Całość siłownika w obudowie odpornej na zalanie wykonana jest zgodnie z IP 68 i wyposażona w silnik elektryczny w wykonaniu EEx, nadający się do zastosowania w 1 strefie ochronnej wg EG-RL 94/9.
Siłownik umożliwia zastosowanie w urządzeniach płuczących i przeciwcofkowych kontrolę pracy regulatorów oraz otwieranie i zamykanie ze zwłoką czasową. Istotna jest również możliwość zasilania z baterii słonecznych.
Układ umożliwia ciągłe zmiany wartości zadanych, przestawianie wartości na miejscu lub poprzez przyłączone zdalne, stałe ustawienie, możliwość właściwego zagospodarowania odpływu oaz możliwość zdalnego odczytu.

Wieloletnie doświadczenia w zakresie budowy urządzeń dają możliwości stosowania ich w bardzo szerokim spektrum, zapewniając doskonałą regulację odpływów do sieci kanalizacyjnej.
Najważniejszymi cechami regulacji odpływu są:
• ilość odpływu regulowana bezstopniowo,
• działanie mechaniczne, zbędne zasilanie,
• dobór do indywidualnych wymogów,
• tylko jeden element regulacyjny i zamykający gwarancją bezbłędnego działania,
• wysoka dokładność działania niezależnie od spiętrzenia wody (charakterystyka pionowa),
• automatyczne swobodne przepłukiwanie układu przy wystąpieniu „zapchania”,
• możliwość zabudowy w istniejącej sieci kanalizacyjnej,
• możliwość zdalnej obsługi regulatorów.
Wprowadzając omawiane technologie należy pamiętać, że przy ich tworzeniu wykorzystane zostało wieloletnie doświadczenie naszych zachodnich sąsiadów. Dostosowując nasze sieci do standardów stosowanych w Europie i wspomagając gospodarkę ściekową, uzyskujemy wymierne korzyści w ochronie naszych dóbr naturalnych.


Katarzyna Makowska