Przepompownia przydomowa - z rozdrabniaczem czy bez?

Czym są ścieki bytowo-gospodarcze?

Przepompownie przydomowe, domowe, jednorodzinne czy jak inaczej by ich nie nazwał to jednak przepompownie o małej ilości tłoczonych ścieków i niewielkiej częstotliwości załączania. Przykładowa czteroosobowa rodzina generuje książkowo od 500 do 600 litrów ścieków na dobę (wg normy 150 l/os na dobę). Zaliczamy do tego wodę z prania, zmywania, kąpieli oraz toalet. Różna zawartość biologiczno-chemiczna, ale nadal bardzo wysoki poziom uwodnienia. Brak ciężkiej chemii i niewielka zawartość tłuszczów z np. zmywania naczyń i garnków po posiłkach. Trochę płynów do naczyń, mydła, proszku do prania, szamponów czy żeli pod prysznic, czasami jakieś środki czyszczące do kuchni, łazienek, misek ustępowych czy lekkiej chemii kosmetycznej. To właśnie są ścieki z domów zwana potocznie bytowo-gospodarczymi. Przy czym dzielimy je na wodę szarą, spływającą ze wszystkich umywalek, bidetów i pryszniców oraz na wodę czarną zawierająca frakcje stałe z fekaliami.

Rodzaj pomp do przepompowni przydomowych

Zakładając, że do toalet trafia tylko zawartość naszego układu trawiennego plus papier toaletowy to jest to wysoce uwodniony i miękki materiał, z którym żadna pompa ściekowa, niezależnie od typu i rodzaju nie powinna mieć najmniejszego problemu. Dlaczego więc jest inaczej i stosujemy tak dużo rodzajów pomp?

Pompy do przepompowni przydomowych dzielimy na dwie główne grupy: z systemem rozdrabniającym i bez. Każdą z tych grup dzielimy jeszcze na mniejsze docelowe podgrupy. I tak, pompy bez rozdrabniaczy z tak zwanym wolnym przelotem dzielą się w zasadzie na zakres wielkości cząstek stałych, które mogą przelecieć pod wirnikiem nie zatykając go. Np. 10, 20, 30, 40 i 50 mm lub wartości pośrednie typu 25mm, 35mm, itp. Tutaj sprawa jest prosta, im większy przelot swobodny, tym większa frakcja może być przetłoczona i mniejsza szansa zapchania i uszkodzenia pompy. Pompy z systemem rozdrabniającym mogą się dzielić na rodzaje systemów tnąco-mielących oraz ze względu na budowę układu hydraulicznego: wirnikowe odśrodkowe oraz wyporowe.

Zalety pomp z wolnym przelotem i wirnikiem typu Vortex

Przelot swobodny kuli o średnicy „X” jest bardzo popularnym systemem hydraulicznym w przepompowniach sieciowych i komunalnych, dlaczego więc tak niechętnie stosowany jest w przepompowniach przydomowych. Wynika to z konieczności stosowania większych średnic rurociągów tłocznych, zazwyczaj minimum 50 mm wewnątrz czyli rur PE63. Większa średnica rury tłocznej to większa objętość ścieków w rurociągu i przy stałej objętości ścieków wolniejszy transport do oczyszczalni, ale większa średnica rury to też większy koszt inwestycji. Zaletą jednak jest większa przepustowość rury i szybsze pompowanie większej ilości ścieków, niższych oporów tłoczenia oraz znacznie mniejsze ryzyko zapychania. Przy krótkich rurociągach tłocznych zdecydowanie lepiej używać pomp z wolnym przelotem.

Zalety pomp z rozdrabniaczem

Młynek, nóż tnący, dysk, frez czy wirnik docinający to tylko niektóre nazwy z wielu rodzajów wymyślnych systemów rozdrabniających. Wszystkie mają za zadanie pociąć lub poszarpać frakcje stałe i grubsze zawartości ścieków, tak aby móc je przetłoczyć wąskimi rurociągami. Zalety są oczywiste, wąskie rurociągi to mała objętość w rurach, niski koszt inwestycyjny, a rozdrobnione frakcje ścieków nie zatykają infrastruktury. Również pompy z rozdrabniaczami, dzięki swoim niewielkim kanałom w układzie hydraulicznym pompy wytwarzają znacznie większe ciśnienia niż pompy z wolnymi przelotami, i dzięki temu pozwalają tłoczyć długimi, wąskimi rurociągami na duże odległości, pokonując duże opory na rurociągu oraz znaczne przewyższenia w terenie.

Wady pomp z wirnikami Vortex

Jak wspomniałem wcześniej, duży przelot pod wirnikiem to duże straty ciśnienia wytwarzanego przez pompę. W związku z czym, wysokości podnoszenia trzeba kompensować zwiększoną mocą pomp. Koszt inwestycji jest wyższy ze względu na większe średnice infrastruktury (rur, zaworów, zasuw, przyłączy), zwłaszcza przy dużych odległościach. Przy podnoszeniu geometrycznym (różnica poziomów w terenie) i oporach rurociągu (stratach wynikających z tarcia ścieków o rurociąg) przekraczających łącznie 20 m, stosowanie wolnych przelotów w przepompowniach przydomowych traci ekonomicznie sens, ponieważ wymagałoby to zakupu i użycia większych mocowo i droższych pomp, których czas pracy na dobę byłby liczony w pojedynczych minutach.

Wady pomp rozdrabniających

Gdyby ścieki zawierały tylko wodę szarą i czarną z fekaliami i papierem toaletowym, który jest rozpuszczalny w wodzie to system rozdrabniający nie byłby w ogóle potrzebny, a sam wirnik dawałby sobie bez trudu radę z mieleniem ścieków – wyjątkiem są np. fanatycy jedzenia wiśni z pestkami w całości. Niestety, beztroska użytkowników toalet i wszelkich odpływów ściekowych powoduje, że konieczne są zaawansowane systemy tnące i mielące ciała stałe niesione ze ściekami. Nawet najlepsze, najwymyślniejsze i najdroższe w wykonaniu i zakupie systemy rozdrabniające przegrywają walkę z ludzką bezmyślnością. Według reklam producentów, noże, dyski, frezy itp. tną prawie wszystko: szmaty, rękawiczki, mopy, folie, kawałki drutów, buty, patyki, czasem nawet puszki po piwie i opakowania plastikowe. Więc w czym problem? Ano w tym, że ścieki zawierają dużo piachu, żwirku, czasami kamyczków, drutów i innych śmieci, których nie powinno być w ściekach. Przy prędkości cięcia od kilku do kilkudziesięciu tysięcy cięć na minutę, szybko dochodzi do stępienia i zeszlifowania ostrych krawędzi tnących. Skutkiem czego szmaty i sznurki zaczynają się owijać na nożach lub wirniku, druty i patyki zatykają wloty i w efekcie końcowym pompa staje, silnik się grzeje i przepalamy izolację uzwojeń silnika w wyniku przegrzania. Remont w większości przypadków jest wtedy nieopłacalny, a koszt wymiany na nową jest niższy niż koszt remontu, więc generujemy kolejny kosztowny elektrośmieć.

Stosować ten rozdrabniacz czy nie?

Jako inżynier projektujący systemy pompowe od przeszło siedemnastu lat chciałbym powiedzieć jednoznacznie – nie stosować. Niestety nie jest to takie proste. Każdy z systemów ma swoje wady i zalety, które spróbuję podsumować:

W mojej opinii, tam gdzie się tylko da zastosowałbym pompy z wolnym przelotem, ponieważ koszty eksploatacyjne rozdrabniaczy mogą w przyszłości przekroczyć wielokrotnie koszty inwestycyjne. Nic nie zyskamy przy małej mocy pompy, jeżeli pracuje ona bardzo długo, bo jest zapchana albo ma małą wydajność. Dla gospodarstw domowych jednorodzinnych, gdzie jest jeden właściciel i mała liczba przypadkowych użytkowników, dopuściłbym stosowanie rozdrabniacza, bo w przypadku zapchania nietrudno znaleźć winnych a straty społeczne są niewielkie. W przypadkach inwestycji zbiorowych, kilku domów, kamienic czy osiedla stosowanie rozdrabniaczy powinno być tylko w przypadkach wymuszonych ukształtowaniem terenu i odległością od oczyszczalni. A zastosowany rozdrabniacz powinien być wykonany z wysokiej jakości stopów np. żeliwa chromowego czy hartowanej stali nierdzewnej, stosowanie tanich żeliwnych rozdrabniaczy lub wirników tnących to prosta droga do kłopotów.