Система напорной канализации – это экологичный способ сбора хозяйственно-бытовых сточных вод в трубу под давлением при помощи «домашней насосной станции» (PKS). Абоненты - небольшие дома в садовых товариществах, частном секторе или группы домов, коттеджей (рис.1). Стоки одного или нескольких домов (до трех) самотеком попадают в канализационную насосную станцию, оборудованную насосом с измельчителем, и отводятся под давлением по трубе небольшого диаметра (32-40 мм). Мощность одной PKS позволяет направить стоки в центральную канализацию на расстояние 3-4 км (в зависимости от рельефа местности Отвод стоков по напорному трубопроводу производится непосредственно на очистные сооружения, или в канализационный коллектор. Компрессорные станции Breeze поддерживают процессы очистки трубопровода и сокращают до минимума развитие сероводорода.
 | |
|
| Рисунок 1. Пример системы напорной канализации в сельской местности. |
Данная система успешно применяется с 1970-1980г. в западной Европе как эффективная альтернатива самотечной канализации. Компания Jung Pumpen (Германия) пионер в разработке данной системы, и является лидером рынка в западной Европе. Примером успешного внедрения системы напорной канализации является полуостров Дарс (север Германии) с численностью ок. 35 тыс. человек, где установлено 1500 «домашних» КНС. Система надежно работает с 1992 года.
Для отвода стоков нескольких домов применяются канализационные станции, оборудованные сдвоенной насосной установкой.
В России растет спрос на малоэтажную застройку пригородных территорий и развитие сельских местностей. В современном мире успешное развитие регионов невозможно без заботы об экологии. В этих условиях применение европейских технологий в системе очистки стоков является приоритетным.
Особенно при наличии сложного рельефа, неблагоприятных подземных условиях и высокого уровня грунтовых вод применение напорной системы канализации является наиболее выгодным решением с экологической и экономической точки зрения.
Использование насосов обеспечивает движение сточных вод в условиях подъема и спуска, а полностью замкнутая система трубопровода предотвращает загрязнение грунтовых вод (например, в природоохранных районах). Напорный трубопровод может располагаться непосредственно под поверхностью в зоне, свободной от промерзания. Установка напорных труб на основе технологии вспашки и горизонтально направленного бурения является малозатратным способом, позволяющим легко обходить препятствия, такие как здания, дороги и пр.
Компоненты напорной канализации
Основной компонент «домашней PKS» - насос с режущей системой MultiCut (Jung Pumpen), установленный в емкость (колодец) насосной станции. Также PKS оборудована вентиляцией, устройством для управления и сигнализацией, датчиками уровня для автоматического управления насосами, задвижками, обратным клапаном. Для работы насосов необходимо наличие в сети напряжения 220-380В (рис. 2).
 | |
|
| Рисунок 2. Домашняя насосная станция PKS в эксплуатации. |
Насосные технологии
В домашней насосной станции применяются погружные насосы MultiCut, оснащенные режущими устройствами (рис. 3). Система резки в 60 тыс. режущих движений в минуту обеспечивает безопасное раздробление и удаление таких предметов, как тряпки или предметы гигиены и позволяет использовать небольшие напорные трубы, начиная с DN 32-40. Для предотвращения заиливания и накопления отложений предусмотрена система самоочистки резервуара в рабочей среде.
 | |
|
| Рисунок 3. Наружная режущая система насоса Jung Pumpen. |
Станции для промывки напорных труб (компрессоры)
Домашние станции работают в уличный напорный коллектор, по которому возможна транспортировка стоков на 3-4 км. Ввиду того что профиль трубопровода пилообразный, имеет подъемы/спуски, могут образовываться застойные зоны. Для исключения образования отложений в трубопроводе, каждые 8 часов включается компрессор, устанавливаемый в начале напорной линии, и происходит водовоздушная промывка напорного трубопровода.
Компрессор (рис. 4) подает сжатый воздух в систему автоматически несколько раз в день, с целью обеспечения следующих эффектов:
- сокращение времени пребывания сточных вод в напорной системе;
- снижение отложений внутри напорного трубопровода за счет высоких скоростей промывки;
- введение кислорода в сточные воды;
- уменьшение образования сероводорода (канализация без запаха);
 | |
|
| Рисунок 4. Станция промывки напорных труб с компрессором для прямого соединения с напорной канализацией Breeze. |
Сравнение системы напорной канализации и самотечной канализации
| Напорная канализация | Cамотечная канализация |
| Малый диаметр трубопровода DN32 | Большой диаметр труб |
| Короткие сроки строительно-монтажных работ (до 3 км/день) | Большие сроки строительно-монтажных робот |
| Прокладка трубопровода независимо от почвы и рельефа | Параллельная прокладка невозможна |
| Малый объём разрабатываемого грунта | Нужно учитывать слои почвы и уровень грунтовых вод |
| Стойкий к коррозии трубопровод | Необходимо принимать в расчет уклон рельефа |
| Большой объём разрабатываемого грунта | |
| Создание помех в движении транспортных средств | |
| Риск перелома канализационной трубы |
В зависимости от расстояния между поселением и очистным сооружением на следующем рисунке показаны инвестиционные расходы по двум альтернативным вариантам.
 | |
|
| Рисунок 5. Сопоставление инвестиционных затрат между самотечной и напорной канализацией. |
Пример для подключения 50 домов
Начиная с расстояния между поселениями и очистными сооружениями 500 метров устройство напорной канализации имеет финансовые преимущества. При увеличении расстояния эти преимущества являются линейными.
Потребность в энергии для насосной станции в год составляет в среднем 8 кВт/ч (включая сжатый воздух). Насосная станция для домашнего хозяйства для 4 человек требует расходов на электроэнергию примерно €8 ежегодно. Годовые расходы на ремонтно-эксплуатационные работы на насосной станции оцениваются приблизительно в €50.
Срок эксплуатации оборудования в системе напорной канализации:
- 50 - 80 лет для напорного трубопровода
- 30 - 55 лет для колодцев
- 25 лет для насосов
Проектирование
Оборудование Jung Pumpen GmbH , производимое в Штайнхагене на севере Германии является лидером рынка в области напорной системы канализации в Европе. В России совместно с российским дилером разработаны простые и эффективные методы внедрения системы напорной канализации, начиная от планирования, проектирования до производства и установки. По желанию ввод напорной системы канализации в эксплуатацию может проходить при непосредственном участии представителя завода. Все компоненты, необходимые для надежной и длительной эксплуатации, согласуются с заказчиком системы. В период эксплуатации возможен мониторинг всех процессов, включая технические измерения и контроль центрами дистанционного управления.
Система напорной канализации на практике
Напорная канализационная система на полуострове Дарс в Балтийском море отводит сточные воды от трех муниципалитетов. Проложено 92 км напорных труб с номинальным диаметром от DN 50 до DN 350. Установлено 1500 домашних насосных станций. Напорные трубопроводы заканчиваются на трех главных канализационных насосных станциях и периодически продуваются 13 компрессорными установками.
Напорная канализация в Ополе (Польша) близ реки Одр обеспечивает экологически безопасное удаление сточных вод для 1250 домашних хозяйств (рис. 6).
 | |
|
| Рисунок 6. Насосная станция PKS 800 с пультом управления в частном доме в Ополе. |
При реализации проекта Кристианстад (Швеция) к системе напорной канализации было подлючено 1350 домашних хозяйств, установлено 35 компрессоров.
Канализование домов, расположенных на озере Шармицель (Германия) позволило реализовать систему экологичного удаления бытовых стоков для 2000 хозяйств, проложено 162 км трубопроводов, 18 компрессоров.
Преимущества
Система напорной канализации является современным инновационным способом удаления сточных вод, применимым как на юге России, так и в других регионах страны. Преимущества данной системы:
- Экономичность в устройстве по сравнению с традиционной системой канализации с произвольным уклоном.
- Экономичность в эксплуатации.
- Экологическая безопасность для территорий с крупными сельскими районами, коттеджными застройками и зонами отдыха (сточные воды останутся в замкнутой системе и не проникнут в грунт, что гарантирует отсутствие специфического запаха).
- Санитарно-эпидемиологическая безопасность.
- Эстетичность готовых решений по канализации.
