VÍZELLÁTÓ RENDSZER FELÉPÍTÉSE, JELLEMZŐI

Átírás

1 Hálózatok Page 1

2 VÍZELLÁTÓ RENDSZER FELÉPÍTÉSE, JELLEMZŐI V ízszerzés F elszín alatti V íztisztítás V ízelosztás Folyamatos üzem az igények időben változó mértékű, de folyamatos jelentkezéséből adódóan! F ogyasztók Veszélyes üzem! A legtöbb csővezeték hálózati nyomás alatt van! Permanens üzemzavar. Valahol, valami mindig rossz! F elszíni F ogyasztók

3 HAZAI HELYZETELEMZÉS Magyarországon a települések 100%-án lehetőség van vezetékes ivóvíz szolgáltatás. Az üzemelő ivóvíz vezetékek döntő többsége közt épült, extrém magas vízigényeket vettek figyelembe tervezésnél. A tűzivízre vonatkozó előírások betartása sok esetben a hálózatok túlméretezéséhez vezet normál üzemelési körülmények közt. Havária események kezelése a regionális rendszereken is fölös kapacitásokat eredményez. Vízdíjak alacsonyak, jelenlegi viszonyok közt az elosztó vezetékek 200 év alatt cserélődnek ki. Rekonstrukciós igény nő. Jelentősebb új építések döntő többsége vízminőség javító programhoz kapcsolódik ben az egy főre jutó fajlagos vízfogyasztás 153 l/fő/nap volt addig 2013-ban már csak 91 l/fő/nap A rendszerek termelő és szállító, sőt tározó kapacitás szempontjából is túlméretezettekké váltak.

4 VÍZELOSZTÓ RENDSZER FŐBB ELEMEI Szivattyú telepek, gépházak A fogyasztók nyomásigényének kielégítése érdekében, illetve a szállítás során fellépő súrlódási energiaveszteségek pótlására energia közlés, energia átalakítás. Vízelosztás A termelés, átadási helytől a fogyasztói lecsatlakozási pontig történő szállítás. Tározás Az egyenletes, folyamatos termelés és a változékony fogyasztás közötti különbséget tározással lehet kiegyenlíteni.

5 GÉPHÁZAK

6 JELLEMZŐ SZIVATTYÚ BEÉPÍTÉSI HELYEK VÍZI KÖZMŰVEKNÉL Vízellátásban: Kutak, vízkivételi helyek Víztisztító telepek Nyomásfokozó gépházak Tűzivíz nyomásfokozók Vízelvezetésben: Házi beemelők, Hálózati átemelők Szennyvíztelepek Záportározók

7 VÍZELOSZTÓ RENDSZER JELLEMZŐI A víztermelő, vízkezelő telepek általában a fogyasztóktól távol helyezkednek el, tehát gondoskodni kell a víz szállításáról. A szállítás csővezeték hálózaton történik, többnyire nyomás alatt. Súrlódási veszteségek, energia veszteségek. A csőhálózat nem folytonos és nem zárt! A hálózaton fordul elő a legtöbb hiba, melyet folyamatosan kell elhárítani. A hálózaton végzendő javításokhoz egyes csőszakaszokat üzemen kívül kell tudni helyezni. Tűzoltás. A hálózatot a csővezetékeken kívül számtalan szerelvény, idom, akna, stb. alkotja.

8 VÍZELOSZTÁS, VEZETÉKEK RENDSZERBELI FUNKCIÓ SZERINTI CSOPORTOSÍTÁSA Bekötővezeték, melyek az ingatlanokon vagy az épületeken belüli (házi) vízvezetékekhez továbbítják az elosztóvezetéken érkező vizet. Elosztóvezeték: melyek a gerincvezetékről táplálkozva az egyes ingatlanokhoz szállítják a vizet és a fogyasztói csatlakozások elhelyezésére szolgálnak. Gerincvezeték: melyek a főnyomó vezetékekről leágazva a fogyasztási körzetekhez továbbítják a vizet, rendszerint fogyasztói csatlakozások kizárásával. Főnyomó (expressz) vezeték melyek a szivattyúházak és tárolómedencék közötti közvetlen kapcsolatot teremtik meg, ezért fogyasztói leágazásokkal nem rendelkezhetnek. Távvezeték: melyek nem közvetlenül a vízelosztást szolgálják, hanem a vízkivételi helytől az elosztóhálózatig történő vízszállítás feladatát látják el. Űritő vezeték, melyek egy-egy műtárgytól, szerelvénytől vezetik biztonságosan el a befogadóba a vizeket Gyűjtővezeték (kutakhoz), melyek a kutakból termelt vizet gyűjtik össze és vezetik azokat a vízmű telepre

9 NYOMÁSZÓNA, NYOMÁSÖVEZET Fogyasztói nyomás max 6 bar~60 mvo. 6 bar-nál nagyobb esetén nyomáscsökkentés kell (energia veszteség!!!) Fogyasztói Körzeti Minimális nyomás Legmagasabb vízkivételi pont +10 méter > 1,5 bar (2bar)

10 HÁLÓZAT JELLEMZŐI Maximális vízigények kielégítése megfelelő energiával (jellemzően tűzivíz) Elosztó hálózatban a minimális átmérő DN 100 mm, gyűrűben DN 80 mm Sebesség legyen nagyobb, mint a kiülepedési határsebesség > 0,3m/s A maximális sebességet a fajlagos nyomásesés határozza meg <15 ezrelék Szakaszolhatóság Ellátás biztonság Leüríthetőség Légteleníthetőség Tisztíthatóság (mosató csonkok) A karbantartáshoz szükséges hozzáférés biztosítása. A meglévő, határoló építmények és közművek és vezetékek által előidézhető veszélyhelyzetek kizárása (Előírásoknak megfelelő nyomás fokozat adott területen) A megkövetelt használati időtartam elérése és az építmény állagának megtartása. A vezetékek vizsgálati követelményeinek megfelelő vízzáróság és nyomásállóság.

11 VÍZELLÁTÓ HÁLÓZAT KIALAKÍTÁSA, STRUKTÚRA ALAPJÁN Ágas Sugaras Körvezetékes 1. Gépház 2. Főnyomócső 3. Gerincvezeték 4. Elosztó hálózat, elosztó vezetékek

12 A TÁROZÁS CÉLJA Fogyasztás és betáplálás közti különbség kiegyenlítése Térfogat méretezés Nyomásszint meghatározás Minimálisan szükséges vízszint magasságának meghatározása Ellátási biztonság, tartalék Üzemzavar Tűzoltás (speciális tűzivíz tározók!)

13 FOGYASZTÁSOK IDŐBELI VÁLTOZÁSA Éves Napi

14 ELLENNYOMÓ RENDSZER Betáplálás Fogyasztás Tározás ÁTFOLYÁSOS RENDSZER Betáplálás Tározás Fogyasztás SÚLYPONTI RENDSZER OLDAL TÁROÁSOS RENDSZER Fogyasztás Tározás Betáplálás Tározás Betáplálás Fogyasztás

15 TÁROZÁS Építési, üzemeltetési szempontok: Vízzáróság Ellenőrizhetőség Mintavételi lehetőség Tisztíthatóság (kamrákra osztás, ürítés) Szellőzetés biztonsága szűrők révén (ürülés töltődés miatt) Áramlási holtterek minimalizálása (be és elvezetési helyek, illetve geometria) Felületi bevonat feleljen meg az élelmiszerekre vonatkozó előírásoknak (minden vízzel érintkező beépített anyagra igaz) Szabad rendezett túlfolyás biztosítása (nincs tolózár rajt) Fénytől védeni a tárolt vizet

16 ACÉL VÍZTORNYOK Aquaglóbusz: kikötés nélküli rendszerű acélszerkezetű víztorony. Eldőlés ellen a vasbeton alaphoz csavarozott talpkarimája védi (új földrengésbiztonsági szabályoknak a régi tornyok nehezen felelnek meg) Hidroglóbusz acélszerkezetű víztorony kihorgonyzott rendszerűek, a víztorony tároló tartálya a csőoszlopon helyezkedik el.

17 ACÉL VÍZTORNYOK Aquabuzogány Aqua- tórusz Aqua- kehely Szupersztát

18 VASBETON VÍZTORNYOK Nagykanizsa Kiskunhalas Szeged

19 MŰEMLÉK JELLEGŰ VÍZTORNYOK Szeged Budapest Nagytétény Nagykanizsa Gyöngyös

20 CSATORNÁZÁS A csatornázás a vízgazdálkodás, ezen belül a települési vízgazdálkodás fontos részterülete. A csatornamű feladata: a településen ill. a hozzá tartozó vízgyűjtőterületen keletkező szenny- és csapadékvizek műszaki, gazdasági és egészségügyi követelményeket kielégítő összegyűjtése, elvezetése, az előírásoknak megfelelő mértékű tisztítása majd elhelyezése. A csatornamű részei: a csapadék- és szennyvizek összegyűjtésére és elvezetésére szolgáló csatornarendszer, és a csapadék- és szennyvizek tisztítását végző tisztítórendszer

21 CSATORNA RENDSZEREKKEL KAPCSOLATOS ELVÁRÁSOK Dugulásmentes működés. Az elöntési gyakoriságok korlátozása az előírt értékre. A közegészségügy és az élet védelme. A túlterhelési gyakoriságok korlátozása az előírt értékre. Az üzemeltető személyzet életének és egészségének védelme. A befogadó védelme a szennyeződéstől a megszabott határértékeken belül. A meglévő, határoló építmények és közművek vízelvezető csatornák és vezetékek által előidézhető veszélyhelyzetek kizárása. A megkövetelt használati időtartam elérése és az építmény állagának megtartása. Vízelvezető csatornák és vezetékek vizsgálati követelményeinek megfelelő vízzáróság. Szag és mérgező hatások elkerülése. A karbantartáshoz szükséges hozzáférés biztosítása. Szennyvíz csak zárt rendszerben szállítható.

22 CSATORNARENDSZEREK OSZTÁLYOZÁSA A gyűjtés és elvezetés módja szerint Egyesített rendszerű Elválasztott rendszerű Vegyes rendszerű A csatorna üzeme szerint Gravitációs Nyomás alatti Vákuumos Ellátott terület nagysága szerint Decentralizált Települési Regionális

23 EGYESÍTETT RENDSZER A szenny- és csapadékvizeket ugyanazon gravitációs üzemű rendszerben vezetik el. Előnyei a rendszer üzemeltetése a csatornarendszerbeli hidraulikai lefolyási viszonyok miatt egyszerűbb, az egyetlen vezeték helyigénye kisebb, épületbekötés kedvezőbb, az egy csatorna nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása egyszerűbb, a beruházási költség összességében, általában kisebb

24 EGYESÍTETT RENDSZER Hátrányai a befogadók keverék szennyvízzel való terhelése miatt nem felel meg a környezetvédelem mai előírásainak, a szennyvíztisztító telep terhelése kiegyenlítetlen, a csapadékvizek miatt időszakosan jelentősen túlterhelődik, az elvezetendő nagy vízmennyiségek miatt a rendszerben visszaduzzasztás gyakran előállhat (sík terep, nem megfelelő lejtés), kedvezőtlen hidraulikai viszonyok létrejötte esetén a lefolyási idő növekedése a szennyvíz "berothadását" (anaerob állapot kialakulását) segíti elő, a feliszapolódás veszélye nő, a rendszer új területek bekapcsolására, a fedettségi viszonyok változására a korlátozott hidraulikai kapacitás (szelvényméret) miatt kevésbé alkalmas, a viszonylag nagy átmérőjű gravitációs csatornák közműalagútban általában nem helyezhetők el.

25 EGYESÍTETT RENDSZER (Kép forrás: Dulovicsné: A csatornázás irányzatai, Hírcsatorna, 2002)

26 ELVÁLASZTOTT RENDSZER A szennyvizet a szennyvízelvezető csatornák, a csapadékvizet a csapadékvíz elvezető csatornák szállítják. Üzemük szerint lehetnek: gravitációs rendszerűek nyomás alatti rendszerűek vákuumos rendszerűek

27 ELVÁLASZTOTT RENDSZER (Kép forrás: Dulovicsné: A csatornázás irányzatai, Hírcsatorna, 2002)

28 ELVÁLASZTOTT RENDSZER Előnyei a szennyvíztisztító telep hidraulikai és szennyezőanyag terhelése kiegyenlítettebb (mivel a csapadékvíz nem terheli), gazdaságosabb szelvényméretek alkalmazhatók, a csatornahálózat kialakítása hidraulikai szempontból kedvezőbb (a szennyvízcsatornák nem lesznek túlméretezettek a csapadékvíz miatt, így kisebb a feliszapolódás veszélye), a szennyvízcsatornák közműalagútban is vezethetők, a szennyvíz- és csapadékvíz csatornák helyszínrajzilag általában a bekötési helyekhez közelebb fektethetők, a helyi adottságokhoz jobban képes alkalmazkodni (bővíthető).

29 ELVÁLASZTOTT RENDSZER Hátrányai a szennyvízcsatornák öblítő hatásfokuk fenntartása miatt nagyobb lejtéssel építendők, az átemelés, nyomás alatti csatornaszakaszok beiktatási igénye fokozottabb, a csapadékvíz a befogadóba tisztítatlanul jut (a befogadó szennyeződése azonban csapadékvíz tározó létesítésével mérsékelhető), a kétféle csatorna szűk utcában nehezebben helyezhető el, nyilvántartásuk, üzemeltetésük, fenntartásuk költségesebb és munkaerő igényesebb, a teljes kiépítés beruházási költsége általában nagyobb.

30 KÖRNYEZETVÉDELMI SZEMPONTOK (JAVÍTOTT EGYESÍTETT RENDSZER) (Kép forrás: Dulovicsné: A csatornázás irányzatai, Hírcsatorna, 2002)

31 KÖRNYEZETVÉDELMI SZEMPONTOK - JAVÍTOTT ELVÁLASZTOTT CSATORNÁZÁSI RENDSZER (Kép forrás: Dulovicsné: A csatornázás irányzatai, Hírcsatorna, 2002)

32 VEGYES RENDSZER A vegyes csatornarendszerek az egyesített és az elválasztott rendszert részterületként, egy rendszeren belül foglalják magukba. Üzemük szerint, akárcsak az elválasztott rendszerek gravitációs rendszerűek nyomás alatti rendszerűek vákuumos rendszerűek

33 VEGYES RENDSZER

34 A CSATORNARENDSZER MŰTÁRGYAI a házi csatornahálózat műtárgyai, bekötőcsatorna, házi tisztító idom/akna helyi szennyvíztisztító műtárgyak (zsírfogó, benzinfogó, olajfogó), útkeresztmetszetben levő műtárgyak, aknák (víznyelő, bukó, surrantó, öblítő, hóledobó, szellőztető akna), bújtatók csatlakozások, tehermentesítő műtárgyak (záporkiömlő, vészkiömlő), szerelvények, csatornazsilip, csatornatolózár, vízhozam mérő, csatornahálózati átemelő, csatornahálózati tározók (záportározók).

35 SZENNYVÍZ ÁTEMELŐ

36 NYOMÁS ALATTI SZENNYVÍZ RENDSZER TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 1965 Radcliff (Kentucky állam) 42 ingatlan Hamburg kísérleti nagy nyomású rendszer (8 km hosszú) Magyarországon Földes település

37 NYOMÁS ALATTI SZENNYVÍZCSATORNÁZÁS OSZTÁLYOZÁS Áramlás jellege Arányos áramlás (meredek jelleggörbéjű szivattyúkkal) Rugalmas áramlású (szivattyúk együttdolgozása hatással van a vízszállításra) Beemelő szivattyú jellege Aprító előtéttel ellátott szivattyúkkal (GP) Dugulásmentes szivattyúkkal Nem dugulás mentes szivattyúkkal Üzemmód szerint Hidraulikus üzemmód (kétfázisú) Hidropneumatikus (háromfázisú) (rugalmas áramlás, nem önöblítő)

38 FŐBB SZERKEZETI ELEMEK Gyűjtőtér Nyomás keltő berendezés Szivattyú Kompresszor állomás (ha kell, vízáramlás elősegítésére, ág végén) Nyomóvezeték Elzáró szerelvények Légbeszívó, légtelenítő szelep, magasponton

39 NYOMÁS ALATTI RENDSZER ELVI SÉMÁJA

40 BEEMELÉS TÍPUSAI Pneumatikus átemelő Pneumatikus szívó-nyomó átemelő Búvárszivattyús átemelő

41 HÁZI ÁTEMELŐ KIALAKÍTÁS

42 NYOMÁS ALATTI SZENNYVÍZ RENDSZER KIALAKÍTÁSA ELŐNYÖS Nem elegendős a természetes esése a terepnek, sík, illetve mélyedésben fekvő településrész Alacsony ingatlan sűrűség, ritka beépítettség, Rossz altalajviszony, magas talajvízszint, sziklás talaj, süllyedés veszély Sok speciális keresztezés (vízfolyás, közmű, ) Időszakos szennyvizek vannak, pl üdülőterületek, kempingek Mély fektetésnek káros hatásai vannak. Kritikus környezeti feltételek

43 Előnyök Kisebb átmérő és fektetési mélység miatt olcsóbb építés. Zárt rendszer miatt szaghatások nem jelentkeznek Szennyvíztisztító rácsszemete csökken Kisebb tartózkodási idő miatt jobb minőségű szennyvíz (légbefúvásos/légbeszívásos rendszer) Infiltrációs víz nem terheli a rendszert (illegális bekötés sem jellemző) Gerinc felöli visszaduzzasztás, elöntés a szerelvényezettség miatt nem fordul elő Hátrányok Tisztán szennyvizet nyomó rendszereknél berothadás előfordul Eltömődésre hajlamos szivattyúk (lakossági szokások) Energia igényes Rendszer elemeinek folyamatos karbantartása fokozott

44 VÁKUUMOS SZENNYVÍZGYŰJTŐ RENDSZER TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 1860-as években Liernur Hollandiában kifejlesztett vákuumos szennyvízelvezető rendszert 1888 Lyon 1959 Svédország Liljendahl cégcsoport kereskedelmi hasznosítás 1970-es évek Virginia állambeli Lake of the Woods Európában Hollandiában a legnagyobb arányban 1986 Szentedre Szamárhegy városrész Magyarországon több, mint ember csatlakozik vákuum elvezető rendszerhez

45 VÁKUUMOS SZENNYVÍZ CSATORNA ELVI SÉMÁJA

46 VÁKUUMOS SZENNYVÍZ CSATORNA ELVI SÉMÁJA

47 VÁKUUM SZENNYVÍZELVEZETŐ RENDSZER MŰKÖDÉSI ELVE A szennyvíz az épületből gravitációs vezetéken áramlik a vákuumos szennyvíz szelephez, amely a két rendszer közötti kapcsolatot biztosítja. A szelep önműködően nyílik, ha a szelep előtti gravitációs vezetékszakaszban, vagy aknában bizonyos mennyiségű szennyvíz összegyűlt. A szennyvíz a vákuumcsatorna rendszerben csak addig áramlik, amíg a szelep nyitva van. Ezért a szennyvíz szelepen való áteresztése után légköri nyomású levegőt kell a hálózatba juttatni, mely a szelep záródása után a hálózati vákuum mértékének megfelelően kitágul, majd a szennyvízszállítás leáll. A szennyvíz a vákuumcsatornában tehát nem folyamatosan, hanem szennyvízdugók formájában halad. A működés elvi alapja, hogy a vákuum szelep késleltetve zár, így levegő is jut a vezetékbe, amely a vákuum hatására kiterjed és így mozgásba hozza a szennyvíz dugókat.

48 A VÁKUUMOS SZENNYVÍZELVEZETÉS ELŐNYEI Olyan sík vidéki településeken, ahol a gravitációs csatorna a terepviszonyok következtében a csak rendkívül kis lejtéssel, mélyen a talajvíz szintje alatt, több átemelővel építhető meg. Környezetvédelmi szempontból hosszú távon garantált vízzáró megoldás, az exfiltrációt kiküszöböli. (Fokozottan védett területeken történő átvezetésnél előnyös) Jelentős beruházási költségmegtakarítás a kisebb mélységű vezetéképítés és csőátmérők miatt. Az építés gyakorlatilag nem igényel költséges dúcolatokat és munkaárok-víztelenítést. A hálózat nyomvonalvezetése rugalmasan (könnyű közmű keresztezés), általában a zöldsáv igénybevételével tervezhető, így többnyire elkerülhető az aszfaltburkolat költséges bontása és helyreállítása. Az építkezés a minimálisra szorított földmunka miatt rendkívül gyorsan, gyakorlatilag a helyi forgalom és a település életének megzavarása nélkül hajtható végre. Kedvező az üzemeltetési költség, különösen, ha figyelembe vesszük a kis lejtésű gravitációs csatornák rendszeres mosatási és rágcsálómentesítési költségeit, a kiküszöbölt ex- és infiltrációt, valamint a tokos kötésű gravitációs hálózaton idővel jelentkező javítási költségeket is. A rendszerre nem lehet illegálisan sem csapadékvizet, sem szennyvizet rávezetni. A tisztítótelepre a szennyvíz gyorsan, kedvezően elődarabolt és előoxidált állapotban érkezik be, növelve ezáltal a tisztítás

49 A VÁKUUMOS SZENNYVÍZELVEZETÉS ELŐNYEI Energia ellátás egy helyen szemben a nyomás alattival Vákuumos rendszerekben az áramlási sebességek magasabbak, mint a gravitációs rendszerben (akár 20 m/s is lehet). Az üzemeltetésre bizonyos szempontból pozitív hatással van: A szennyvíz tartózkodási ideje lecsökken a hálózatban; Kedvező hidraulikai viszonyok miatt a vákuumos hálózat öntisztuló képessége jobb, leülepedés, dugulás, pangó szennyvíz, berothadás nem fordul elő. Kedvező áramlási viszonyok miatt kisebb szaghatással kell számolni, mint a gravitációs rendszerben

50 A VÁKUUMOS SZENNYVÍZELVEZETŐ RENDSZER HÁTRÁNYAI Jelentős energia felhasználás (amennyiben tömítetlenség áll fenn) Folyamatos karbantartási igénnyel bír, ezért magas üzemeltetési költség Alacsonyabb üzembiztonság Távolsággal csökken a megengedhető az emelőmagasság pl Vacuuflow rendszer(1000m-4 m;4000m-1m)

51 VÁKUUMOS RENDSZER KIALAKÍTÁSA ELŐNYÖS Nem elegendős a természetes esése a terepnek, sík, illetve mélyedésben fekvő településrész Alacsony ingatlan sűrűség, ritka beépítettség, Rossz altalajviszony, magas talajvízszint, sziklás talaj, süllyedés veszély Sok speciális keresztezés (vízfolyás, közmű, ) Időszakos szennyvizek vannak, pl üdülőterületek Mély fektetésnek káros hatásai vannak. Vízbázisok keresztezése