Get Adobe Flash player

Dienes György
vegyipari gépész üz.mérnök

 

Minden, a csatornázás történetét taglaló írás azzal kezdődik, hogy már az ókorban is, meg a régi Római Birodalomban is és hogy a középkorban is voltak a szennyvíz elvezetésre szolgáló megoldások. Mi ezen túllépünk és csak mintegy száz évre tekintünk vissza, ezen belül is szakmailag egy igen érdekes korszakra, a legutóbbi, nagyjából húsz esztendő történéseire fókuszálva, dióhéjban egy szakmai cikk terjedelme által megengedett kereteken belül.

Kezdetben a sűrűn lakott, nagy városokban indult meg világ méretekben és az elsők között hazánkban is az 1800-as évek végén az a nagyszabású csatornázási folyamat, aminek még mindig nem értünk a végére. Az 1900-as évek elejére már a főváros jelenlegi belső területein és néhány vidéki nagyvárosban is jelentős csatorna hálózatok épültek meg. Jellemzően egyesített rendszerű, nagy keresztmetszetű, optimális hidraulikájú (speciális szelvények), időtálló, többnyire falazott szerkezetek. Például Budapesten az egyesített főgyűjtő csatorna belső mérete 4,8 x 4,5 m (kétpadkás párisi szelvény) amely ma is kitűnően ellátja funkcióját, pedig azóta vízgyűjtő területe megtöbbszöröződött és valószínűsíthető, hogy a következő száz évben is jól fog szolgálni. Abban az időben egész városokat, de legalábbis városrészeket kiszolgáló, óriási teljesítményű szennyvízátemelő szivattyú telepek létesültek, hatalmas mély- és magasépítményekkel (1. ábra), melyek egy része a mai napig is üzemképes.

1. ábra. Szivattyú állomás 1930
A korabeli technológia szerint a több száz kilowattos, lassú fordulatú szivattyúk előtt durva és finom szűrőrácsokat, hordalék és homokfogó műtárgyakat alkalmaztak.

A XX. század középső évtizedeinek műszaki fejődését ezen a területen a további területek csatornázása során, megváltozott jellemzők kísérték. Áttértek az elválasztó rendszerekre, szerényebben méretezett és jellemzően körszelvényű, kevésbé időtálló beton csatornák épültek. Az elválasztó rendszerű szennyvízcsatornákban csak a szárazidei szennyvíz vezethető, külön csapadék csatornák feladata az esővíz levezetése. Sajnos, többnyire a csapadék csatornák kiépítése későbbre maradt, nagy részük még azóta is várat magára.

Az 1960-as évek második felében megjelentek a merülő motoros, dugulásra nem hajlamos, nagy szabad átömlő keresztmetszetű szennyvíz szivattyúk. Mivel Magyarországra a nyugati vezető márkák közül elsőként a svéd Flygt érkezett és a szűkös deviza helyzetre is megoldást talált egy gyártási kooperációval, így hamarosan egyeduralkodóvá vált. Olyannyira, hogy a szakmai köznyelvben az ilyen jellegű gépeket hosszú évtizedeken át Flygt szivattyúnak mondták akkor is, ha az elvétve más gyártó terméke volt. A merülő motoros szennyvíz szivattyúk forradalmasították az átemelés technológiáját és az átemelő műtárgy kialakítását is.

A lényeg, hogy a szivattyúk a szokásos, szennyvízben sajnos sűrűn előforduló problémás szálas és darabos anyagokat továbbítani képesek anélkül, hogy eldugulnának. Szabad átbocsájtó képességük megegyezik vagy nagyobb egy WC lefolyóénál (NA 100). Vagyis nincs szükség szűrőrácsokra, hordalékfogókra az ezeket és kezelőiket befogadó nagyméretű műtárgyakra. Ugyanakkor feladatukat víz alá merülve végzik, ráfolyással, vagyis nincs szükség gépházra, mivel az maga a szívótér. A szivattyúk a víz alól egy ötletes, automata súlyzárású csőkapcsolóval (nedves fix beépítési talpidom és a kezelőszinttel összekötő vezetőcső) kiemelhetők és oda hiba elhárítás vagy karbantartás után vissza is helyezhetők. Ennek elvét a 2. ábra szemlélteti.

2. ábra. Nedves fix beépítés

Ílymódon a szennyvíz átemelési feladat a korábbi technológiákhoz képest sokkal egyszerűbben és nagyságrendekkel kisebb költséggel lett megoldható. Lehetővé vált az átemelés nagy számú alkalmazása, a közbenső átemelőkkel a hálózatok hosszának gazdaságos növelése („fűrészfogas hossz-szelvény”), mély fekvésű területek probléma mentes csatlakoztatása a gravitációs hálózatokhoz. A hazai fejlesztésű, ún. MOBA átemelők százai létesültek a múlt század 70-es éveitől kezdődően és hasonló konstrukciók épülnek napjainkban is az újabb közüzemi rendszerekbe. Alkalmazásukkal megvalósíthatóvá vált hosszú, akár több kilométeres nyomócsöveken át, egy-egy központi tisztítótelepre akár több távolabbi település szennyvizeit is eljuttatni. A fajlagos beruházási költségek ezáltal jelentősen csökkentek. Más problémákat viszont, – mint amilyen a hosszú tartózkodási idők miatti anaerob bomlás beindulása és következményei, a bűzhatás, a betonkorrózió és a tisztító telepi biológia kedvezőtlen befolyásolása – meg kellett oldani.

Újabb lépcsőfok volt a csatornázás történetében, amikor a fejlesztők rájöttek, hogy még kisebb teljesítményű, könnyebb és olcsóbb, akár háztartási méretekben is gazdaságosan alkalmazható átemelési technológiát lehet megvalósítani célirányos gépek, szerelvények és hidraulikailag optimalizált, valamint a feladathoz hangolt elektromos egységekkel. Ez a csatornázás legújabbkori szakasza, ami a szélesebb gyakorlatban alig több mint 30 éve kezdődött. Gyűjtő fogalomként kényszer áramoltatásúnak nevezték el azokat rendszereket amelyekben minden bevezetési pontról nyomás (vagy vákuum) segítségével juttatjuk el a szennyvizeket a befogadási helyig. A vákuumos rendszerek alkalmazhatósága korlátozottabb, elterjedtsége is lényegesen ritkább hazánkban mint a nyomás alatti csatorna rendszereké, ezért a következőkben csak az utóbbit, illetve annak variációit tárgyaljuk.

A nyomás alatti csatornázás úttörője hazánkban az alkalmazott szivattyú tipusáról elnevezett PRESSKAN rendszer volt. Az 1980-as években elsőként fejlesztett hazai szivattyút és erre alapuló rendszert. Jelentős fejlesztési erőforrások igénybe vételével több településen is alkalmazásra került. Sajnos a rendszer többszöri módosítás után is számos alapvető problémát hordozott magában, ezért a kedvezőtlen tapasztalatok miatt vissza szorult és ezzel a nyomás alatti szennyvíz elvezetés ügyét is évekre vissza vetette.

Nagy szükség lett volna pedig a rendkívül kedvező beruházási megtakarítást (egyes esetekben akár 30-40%) eredményező új módszerre, hiszen 1990-ben hazánkban a lakások alig 40%-a volt közüzemi csatorna hálózatba bekötve. Számos nyugati referencia ismert volt már ekkorra a nyomás alatti szennyvíz átemelés terén, de azok átemelőinek árfekvése nálunk megfizethetetlennek bizonyult.

Ezekben az években erről a műszaki megoldásról a szakma képviselői sok új információt gyűjthettek. Mivel a klasszikus nyomás alatti szennyvíz elvezetési rendszerek alapgépe a daráló szerkezetes szennyvízszivattyú, akkoriban az egyik német, piacvezető cég az ABS, országjáró szakmai körutakat szervezett a később közismertté vált Piranha szivattyúinak népszerűsítésére. Az előadások és látványos bemutatók során sok csatornázási vállalat szakembere és települési vezető csodálhatta meg, miként darál le a szivattyú felmosó rongyot, harisnya nadrágot, vagy akár gumicsizmát is, és továbbítja probléma mentesen a csatlakozó 5/4”-os nyomó vezetéken át. Valószínűleg az akkori benyomások máig tartó hatása az a téves igény, hogy sokan, ha „jó” szennyvízszivattyút akarnak vásárolni, akkor darálós gépet keresnek. Ugyanis az igazság az, hogy a bemutatón szerepelt, 3 kW-osnál is nagyobb, háromfázisú, közüzemi igényeknek is megfelelő és így persze milliós árfekvésű szivattyúk mellett, időközben több gyártóműnél is megjelentek az olcsóbb árfekvésű, 1-2 százezer forintos beszerzési árú, ezzel arányosan lesoványított 1 kW körüli, egyfázisú, egyszerűbb vágó szerkezettel ellátott és problémás anyagok esetén elakadásra ugyancsak érzékeny aprító szivattyúk. Nagyszámú üzemi tapasztalat mutatja, hogy az alsó teljesítmény kategóriában a házi átemelőknél kisebb a dugulási hajlam a hasonló nagyságrendű örvénykerekes (más néven: vortex vagy dugulásmentes) szivattyúknál, mint a vágóműves gépeknél.
Ezért kimondható, hogy ha a szükséges emelő magasság nem túl nagy, ami a házi beemelőknél legtöbb esetben igaz, jobb választás az egyébként még árban is kedvezőbb „dugulás mentes” gép mint az aprító szerkezetes, amit csak 8-10 m emelő magasság felett szükséges alkalmazni.

Visszatérve a történeti sorrendhez, a 90-es években megszülettek azok a hazai konstrukciók amelyek egy része bevált a gyakorlatban. Bebizonyosodott, hogy tisztán nyomás alatti rendszer kiépítése egy-egy településen általában nem ésszerű, ezért sokkal inkább elterjedtek az alapvetően gravitációs rendszerekhez kapcsolódó kisebb nyomás alatti zónák és egyes szakaszokon, vagy pontokon a magasabban fekvő utcai gravitációs hálózatra dolgozó házi beemelők.

3. ábra. KH 03 házi átemelő

Tömeges, sok ezer darabos elterjedésüket viszonylagosan olcsó áruknak köszönhetik. A hazai fejlesztések az elfogadható árfekvést elsősorban műanyag lemezekből hegesztéssel előállított aknatestek és saját gyártású motorvédő vezérlések ugyan élőmunka igényesebb, de jóval olcsóbb itthoni munkaerő felhasználásával, valamint szerényebb paraméterekkel rendelkező, kedvezőbb árfekvésű szivattyúk alkalmazásával érték el. Egy ilyen, Hydro-King előregyártott házi átemelőt mutat be a 3. ábra.

Mit jelent az, hogy a nyugati országokban alkalmazottnál szerényebb paraméterekkel rendelkező szivattyúkat alkalmazunk? Azt, hogy sok esetben kisebb a szabad átömlő keresztmetszet, vagy az aprításhoz rendelkezésre álló motor nyomaték. Ezért a készülék a rendeltetésszerű WC használatra „kényszeríti” a tulajdonost. A lefolyókba csak az oda való anyagok kerülhetnek, vagyis víz, vizelet, fekália és WC papír, valamint háztartási mosó és mosdó szerek, használati koncentrációra hígítva. A szabály megszegői az üzemzavar elhárítás során ismét megláthatják a szervizes kollegák gumikesztyűs kezében a szivattyúból kibányászott bűnjelet (tampon, liberó, csirkecsont… stb.) és ez bizony nem kellemes, nem is olcsó.

Milyen hatásai lettek a nagy számban elterjedt, újszerű hazai megoldásoknak ?

1. Minden bizonnyal segítette a települések csatornázásának felgyorsulását a beruházási költségek csökkentésével és hozzá járult, hogy 2008 év végére a közüzemi csatorna hálózatba bekötött lakások aránya 70,8%-ra emelkedett.

2. Nyilvánvalóan kedvező hatással van a szennyvíz tisztító telepek rácsszemét kezelési gondjaira, bár a szakaszos üzem miatt beálló oldott oxigén hiány és anaerobbá váló szennyvíz minőség miatt a korábban, a regionális átemelőknél kifejtett gondokhoz hasonlókat okozhat.

3. Garantáltan nem történik meg az ingatlanok csapadék vizének illegális bekötése, hiszen a tulajdonos először is magát öntené ki és nem a tisztító telepi biológiát károsítaná.

4. A házi átemelőkkel csatlakozott lakosok igen hamar környezet tudatos csatorna használókká válnak az előbbiekben kifejtett okok miatt.

5. A hazai, kényszer szülte, innovatív házi átemelő konstrukciók a vonatkozó szakmai előírásoknak ugyan nem minden esetben felelnek meg, de az igen nagyszámú, kedvező referencia felveti a szabályozás túlhaladottságának kérdését.

6. Annak ellenére, hogy ma már a házi átemelő, mint műszaki megoldás ismert és elérhető, a vonatkozó előírások figyelmen kívül hagyásával számos helyen „megspórolják” a beépítését. Olyan pontokon, ahol a magassági szintek még éppen lehetővé teszik az ingatlan gravitációs bekötését, azonban a lefolyók már az utcaszint (MSZ EN 12056-4 „visszaduzzasztási szint”) alatt vannak. Ezzel vállalva a befogadó felőli, esetleges elöntés kockázatát és annak következményeit.

Jelen írásban tárgyalt, elsősorban műszaki kérdéseken túl számos további az „újkori” átemelési technikákkal kapcsolatos, a gyakorlatban felmerülő problémára (szabályozási, tulajdon jogi, üzemeltetési, felelősségi ellentmondások, kiválasztási és telepítési gondok, stb.) a terjedelem okán nem volt mód kitérni. Minden esetre a hazai gyakorlatban szinte minden lehetséges változat megjelent, ami az egységes szabályozás hiányát mindenképpen igazolja.

Mint az előzőekből kitűnik, a szakterületen sok az eredmény, de lenne még bőven tennivaló, annak érdekében, hogy a 2015-re kitűzött 90% feletti csatornázottsági szint eléréséhez az átemelők vonalán még hatékonyabb megoldások születhessenek.

Irodalom

  • W.I.Turk, Pumpen und Pumpwerke, Fachbuchverlag Leipzig 1954
  • Rolf Trimborn, ABS Druckentwässerung mit Piranha Pumpen 1994
  • Presskan szennyvíz csatornázási rendszer ÉTI-91.100 1991
  • Bocz Károly, Fejér Huba Települések csatornázási lehetőségei 1998
  • dr. Fáy Csaba A XXI. század örvény szivattyúi, keverői és üzemeltetésük 1995
  •  Hans-Jörg Dannenmann Neue technische Regeln nach der DIN EN 12056 ikz praxis Ausgabe 4/2002
  •  Dienes György: Nyomás alatt a szennyvízcsatornázás TÖOSZ ÖNKORMÁNYZAT XIII.8. 2003
  • Vidékfejlesztési Minisztérium Tájékoztató 2010 június
  • Dienes György A szennyvízátemelés hazai gyakorlata és a vonatkozó előírások Szivattyúk, Kompresszorok, Vákuumszivattyúk 2012
  • Prof.Dr-Ing..Helmut Jaberg Auslegung von Hebeanlagen, Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen Technische Universität Graz