Hidrológiai Közlöny 1989 (69. évfolyam)

3. szám - Szabó Tamás: Szemlecikk – A nyomás és vákuum alatti szennyvízcsatornázás

SZABÖ T.: Nyomás és vákuum alatti szennyvízcsatornázás 145 Az albanyi kísérletről Carcich et al. (1974) írt tanulmányt. Az albanyi kísérlet (1. ábra) mindössze 12 családi házat érintett, melyeket GP-rendszerű, LPS (Low Pressure Sewer) szivattyúkkal láttak el (2. ábra), de az adatok gyűjtését, feldolgozását és értékelését olyan igényesen szervezték meg, hogy általában ezt a kísérletet tekintik úgy, hogy megalapozta a nyomás alatti csatornázás elméletét. Az albanyi kísérlet legfőbbb eredménye az LPS szivattyú kifejlesztése és kipróbálása, legfőbb tapasztalata pedig az volt, hogy a nyomócsőcsatorna, amelyet valamennyi szivattyú egyidejű üzemére méreteztek, elzsírosodott, túlméretezettnek bizonyult. Lehetővé vált a felismerés, hogy az áramlástani méretezés alapjául nem szolgálhat ez a nagyon kis valószínűséggel előálló helyzet, amikor valamennyi szivattyú egyszerre üzemel, hanem az együtt dolgozás valamely olyan, reális valószínűsége alapján kell a csővezeték méretét meghatározni, amely biztosítja, hogy a csővezetékek öntisztulásához szükséges sebességű szennyvízáramlás naponta legalább egy időszakban létrejöjjön. A phoenixville-i kísérlet hat hónapig tartott, a 854 méter hosszú nyomócső csatornáira GP-szivattyúk dolgoztak. Ez a kísérlet is igazolta az Albanyban, a csővezeték méretezését illeteőn szerzett tapasztalatokat. Grandview Lake kísérleti szennyvízelvezető rendszerénél 8840 méter hosszú gerincnyomócsőcsatornára 93 lakást csatlakoztattak GP- és STEPrendszerben, vegyesen. A telkek bekötővezetékei 1,0, a gerinccsatornák 3—3,5 hüvelyk átmérőjű nyomócsövekből épültek. A nyomás alatti csatornázás viszonylag gyors elterjedésére jellemző, hogy 10 év alatt, 1976. évig, az USA 26 államában üzemelt, illetve állt tervezés vagy építés alatt legalább egy, nyomás alatti szennyvízelvezető rendszer. Texasban, a Lyndon Baines Johnson tavon, a Horseshoe-öbölben, 32,3 km-es rendszert terveztek, mintegy 4000 fogyasztó számára, a Travis-tavon 1972 óta üzemel nyomás alatti csatornamű GP-egységekkel és ebben az időszakban további két, nagy GP-, valamint két STEP-rendszer létesítéséről is tájékoztattak. Missouri államban 330 családi ház ellátására 309 GP-egységből álló, 10,7 km-es rendszer épült, 1,03 millió dollárba került a gravitációs változat 2,25 millió dolláros költségével szemben (Leming, 1979). A legfigyelemreméltóbb STEP-rendszerek létesítéséhez Floridában és Idahoban kezdtek, a két legnagyobbat a floridai Port Charlotte-ban és Port St. Luciaban. A Port Chalotte-i rendszer a legrégebbi STEPrendszer az USA-ban, 1970-ben épült, Colinban és Kalispell Baynél 348, illetve 200 lakás kiszolgálására létesült rendszer (Idaho), két, Oregon államban működő berendezés 150 lakást, illetve 500 lakóbárkát lát el (U. S. Environmental Protection Agency, 1977). GP- (aprító-) -szivattyúkat, alapvetően két változatban, számos cég gyártja az USA-ban. A részleges térkiszorítás elvén működő LPS és a centrifugál pl. Hydromatic típusú szennyvízaprító szivattyúk nagy nyomástartományban képesek az együttdolgozó szivattyúk számával arányos tömegáram létrehozására. Mintegy tíz évvel az albanyi kísérletek után, az EPA még egy átfogó kísérletet támogatott, Oregon államban, Bend város területén. Bend lávafolyamra épült sziklás altalaja rendkívül megnehezíti a munkaárkok nyitását. A Bend Jan Ward lakóterületén elvégzett kísérleti munkálatok központjába ezért — szemben az albanyi kutatási programmal, melynél a szivattyú kifejlesztése volt a fő feladat — a vezetéképítést állították, és a kísérleteket a nyomás alatti mellett a vákuumcsatornázásra is kiterjesztették. Az EPA azt követően finanszírozta a programot, hogy felmérték, az USA-ban mintegy 150 város érdekelt az ilyen kutatásban. A kísérleti, nyomás alatti csatornarendszerekben hat, 1,6 l/s szállítási teljesítményű centrifugáiszivattyúval szerelt, GP beemelő egységet létesítettek, tizenegy fogyasztó számára úgy, hogy egy beemelőre legfeljebb három fogyasztó csatlakozott. A 300 m csővezetéket 80—90 cm mély, 18—20 cm széles munkaárokba fektették, melyet egy kőzetásóval készítettek, 3—5 m/h vágási sebességgel. A beemelők bekötővezetékei 32 mm, a nyomócsőcsatornák 50 mm átmérőjű PVC-csövekből épültek. A kísérleti üzem első évében elenyésző mennyiségű javító-karbantartó munkát kellett végezni. A kísérlet eredményeit úgy foglalták össze, hogy a nyomás alatti elvezetés — olyan sajátos építési feltételek mellett, mint a sziklás vagy magas talajvizes altalaj, ritka beépítés s. i. t. — a gravitációs csatornázás komoly megfontolásra érdemes alternatívája (Clark és Ebien, 1977; Flanigan és Cadmik, 1979). Európában a nyomás alatti szennyvízelvezetés első eseménye volt, hogy 1965. évben, Hamburg város építési hatósága megbízta a braunschweigi Zander mérnöki tanácsadó céget, hogy tervezze meg a város Vier- und Marschland elnevezésű, kis lakósűrűségű, sík területének szennyvízelvezetését. Egyidejűleg a Dr.-Ing. Wilh. Zander, Gesellschaft für Rein- und Abwassertechnik, Braunschweig cég, 1970. évben, 1965. évtől, 1 609 181 szám alatt, szabadalmi védelmet nyert az „Entsorgungsanlage mit unter Druck stehendem Abwasser" c. találmányára (3. ábra). A szabadalmi igény lényege: a szennyvízelvezető rendszer gerincvezetékére (I) a fogyasztók (IV) beemelőin (VI) kívül az öblítőberendezés (III) is csatlakozik, a tehermentesítését pedig egy közbenső tehermentesítő szállítóvezetékre (VIII) dolgozó tehermentesítő szivattyú (VII) szolgálja. Az eredeti leírás a beemelőkben alkalmazott gépi berendezést illetően, megkötést nem tesz. 1966ban az alapszabadalom igénypontjait azzal egészí• IV. Ovi A1— § á Ovi. • IV. á I. FŐGYŰJTŐ II. ÖBUTÓVEZETÉK III. LÉGKOMPRESSZOR IV. SZENNYviZKE LET KEZES HELYE V. CSATLAKOZÓ VEZETEK VI. SZENNY vizBEEMELO VII. KÖZBÜLSŐ ÁTEMELŐ VIII. SZÁLLÍTÓ VEZETÉK 3. ábra.