Kanalizační čerpací stanice (KČS): druhy, konstrukce, montáž a údržba

V situacích, kdy není možné zajistit potřebný sklon kanalizační trubky, samospádové schéma odvodu odpadů nefunguje. V těchto případech je nepostradatelná čerpací stanice odpadních vod, která zajišťuje bezproblémový odtok a zpracování odpadů.

Existují dva typy zařízení: mini-stanice a plně funkční komplexy pro obsluhu domu. Rozebereme si, kterou variantě dát přednost, jaké vlastnosti je třeba zohlednit při výběru. Kromě toho popíšeme postupnou technologii instalace a pravidla provozu čerpací stanice odpadních vod.

Oblasti použití a účel ČSOV

Čerpací stanice odpadních vod (ČSOV) je ucelený komplex hydrotechnického zařízení, který je určen k čerpání dešťových vod, průmyslových a domovních odpadů, když jejich samospádové odvedení není možné.

Čerpací stanice mohou mít další horizontální dutinu pro rozložení usazenin na větší ploše, což umožňuje méně časté čištění od kalu.

ČSOV se používá zejména v těchto případech:

1. Geodetická úroveň nádrží a potrubí, ze kterých jsou odváděny odpady, je umístěna níže než kanalizační sběrač nebo jímka.
2. Absence fyzické možnosti uspořádat přímé samospádové odvádění odpadů nebo malý sklon kanalizační trubky, hrozící pravidelným ucpáváním.
3. Vzdálené umístění jímky nebo centrálního sběrače od zdroje odpadních vod.

Čerpací stanice odpadních vod se instalují v chatových osadách, venkovských domech a také průmyslových objektech umístěných daleko za městem a vzdálených od centralizované kanalizační sítě.

Klasifikace čerpacích stanic

Rozměry domovních čerpacích stanic odpadních vod se mohou velmi lišit. Mohou se vejít přímo za toaletu a ihned z ní čerpat odpady v potřebném směru, nebo mohou mít podobu do země zakopaných horizontálních nádrží o objemu desítek metrů krychlových.

Ale nejen rozměry se ČSOV liší. Níže jsou uvedeny klasifikace čerpacích stanic pro kanalizaci podle různých parametrů.

Podle typu instalace:

1. Vertikální.
2. Horizontální.
3. Se samonasávacími čerpadly.

Poslední typ KNS předpokládá nucené čerpání odpadních vod do tělesa stanice a jejich odstranění z něj po vyčištění.

Podle typu umístění vzhledem k zemi:

1. Zapuštěné.
2. Nadzemní.
3. Částečně zapuštěné.

Nádrž KNS s čidly, kanalizačními čerpadly a uzavíracími armaturami může být v zemi, zatímco automatický řídicí systém je na povrchu.

Podle schématu řízení zařízení:

1. S ručním ovládáním. Zapínání a vypínání modulů zařízení probíhá podle potřeby obsluhou, která samostatně kontroluje naplnění kanalizační nádrže.
2. Dálkové. Používá se systém monitorování stavu nádrže, jehož údaje se zobrazují na dálkovém ovládacím panelu.
3. Automatické. Ovládání probíhá automaticky pomocí senzorů a relé umístěných přímo v tělese čerpací stanice nebo v jeho blízkosti.

KNS s ručním ovládáním jsou nejlevnější, ale vyžadují osobní účast člověka. Používají se hlavně ve venkovských chatách a domech s malým množstvím spotřeby vody.

Podle charakteru kanalizačních odpadních vod:

1. Pro domácí odpadní vody. Jsou určeny pro provoz ve standardních podmínkách.
2. Pro průmyslové účely. Vyrábějí se z materiálů se zvýšenou odolností vůči chemicky agresivnímu prostředí a tepelnému působení.
3. Pro dešťové sítě. Jsou vybaveny dalšími čisticími systémy.
4. Pro sedimentační odpadní vody. Používají se nejčastěji v průmyslových čistírnách. Jsou vybaveny dalšími zařízeními pro zpracování sedimentů.

Při výběru modelu KNS je lepší se řídit nikoli klasifikací, ale doporučeními odborníků, kteří vyberou optimální systém pro konkrétní dům.

Pravidla pro výběr zařízení

Dále budou analyzována kritéria, podle kterých je nutné vybírat kanalizační čerpací zařízení pro soukromé použití. Rozbor průmyslových instalací není v rámci tohoto přehledu.

Cílem při nákupu KNS je pořízení zařízení optimálního výkonu a dalších vlastností. Nemá smysl přeplácet za systémy, které budou pracovat na 10-20 % projektovaného výkonu.

Při výběru KNS se berou v úvahu tyto parametry:

1. Maximální průtok zpracovávaných odpadních vod.
2. Přepravní vzdálenost.
3. Rozdíl geodetických úrovní mezi vstupní trubkou a výstupem tlakové hadice.
4. Stupeň znečištění, frakční složení a struktura splaškových odpadních vod. Existují kanalizační čerpací stanice (KČS), které drtí velké frakce nečistot, čímž zabraňují ucpávání čerpacího zařízení.
5. Úroveň požadovaného čištění odpadních vod.
6. Rozměry zařízení.

Neexistuje jednotný vzorec pro výpočet výkonu čerpacího zařízení, proto musí být algoritmus výpočtu a potřebné ukazatele uvedeny v návodu k zakoupené kanalizační čerpací stanici (KČS).

Typický projekt pro výpočet výkonu čerpacího zařízení zahrnuje následující kroky:

1. Stanovení denní spotřeby vody a objemu odpadních vod.
2. Sestavení orientačního grafu přítoku kanalizačních odpadních vod během dne.
3. Výpočet minimálního a maximálního kanalizačního průtoku.
4. Stanovení požadovaného výkonu KČS s ohledem na znečištění odpadních vod.

Po stanovení výše uvedených parametrů lze začít s výběrem vhodného zařízení.

Cenu kanalizační čerpací stanice ovlivňuje značka výrobce, opravitelnost výrobku a možnost servisu. Zvláště se nedoporučuje kupovat levná čerpadla, pokud se předpokládá jejich každodenní používání a zároveň chybí záložní nádrže nebo přídavné čerpadlo pro odvádění odpadních vod.

Konstrukce a princip fungování ČSOV

Konstrukci moderních kanalizačních čerpacích stanic je třeba posuzovat ve dvou hlavních variantách:

• sololift;
• kanalizační stanice pro dům nebo chatu.

Zásadní rozdíly mezi těmito zařízeními nejsou. Sololifty jsou však jednotným hotovým zařízením, které lze koupit na internetu a samostatně připojit, zatímco kanalizační stanice se sestavují z samostatně prodávaných dílů pro konkrétní projekt vnější kanalizace.

Kompaktní mini-stanice

Přenosné kanalizační čerpací stanice typu „Sololift“ mají kompaktní vzhled a instalují se v blízkosti sanitárního zařízení. Instalují se buď v suterénu domu, nebo přímo v koupelně.

Sololift zajišťuje odvádění kanalizačních odpadních vod při jejich přítoku do tělesa zařízení (+)

Hlavními konstrukčními uzly sololiftu jsou:

• hermetické těleso s hrdly a otvory;
• motor;
• oběžné kolo s řeznou hranou;
• automatika;

Při přítoku vody do zařízení se spustí automatika a zapne se motor. V důsledku toho dochází k čerpání kapaliny z vnitřní nádrže do tlakové trubky. Oběžné kolo dále drtí velké fragmenty pro účinné odvádění suspenzí a zabránění ucpání.

Při připojení velkého množství kanalizačních přípojek k mini-KČS pomocí T-kusů je nutné zohlednit, že výkon čerpadla nemusí stačit k přečerpání přitékající kapaliny (+)

Tělo sololiftu může mít 2-5 otvorů pro připojení sanitárních zařízení. Nahoře na zařízení je umístěn vzduchový ventil, který zajišťuje nasávání vzduchu zvenčí při chodu čerpadla. Tím se zabrání protržení vodního uzávěru v sifonech domácího vybavení.

Výkon přenosné mini-ČOV je standardní a teoreticky se vypočítává na základě počtu přívodních trubek. Po zakoupení zařízení stačí připojit tlakovou hadici a kanalizační trubky k tělu sololiftu a poté jej zapojit do zásuvky.

ČSOV pro venkovský dům

Čerpací stanice pro rodinný dům má obvykle impozantní rozměry a zakopává se do země. Hotová konstrukční řešení tohoto typu na internetu nenajdete a pro určení orientační ceny zařízení je nutné telefonovat s manažery obchodů nebo zanechat poptávku na webech prodejců.

Odolnější jsou nádrže ze skelných vláken a plastu. Nevyžadují žádnou údržbu a vydrží minimálně 50 let. Stanice představuje utěsněnou nádrž s čerpadly uvnitř.

Hlavními prvky ČOV pro dům jsou:

1. Akumulační nádrž z plastu, skelných vláken, betonu nebo kovu o objemu několika kubických metrů.
2. Kalové čerpadlo. V každodenně pracujících stanicích se instalují dvě čerpadla: pracovní a záložní, jejichž úkolem je zvednout odpadní vody na určitou úroveň pro jejich další postup potrubím samospádem.
3. Systém samospádových vodovodů (přívodních a tlakových odpadních), spojujících vnitřní kanalizaci, ČOV a následný kolektor. Systém je vybaven šoupátky a zpětným ventilem, který umožňuje kapalině téct pouze jedním směrem.
4. Automatika s plovákovými spínači. Doporučuje se instalace současně 3-4 plováků, z nichž každý je schopen zapnout čerpadlo. Stojí levně, takže se na nich nevyplatí šetřit.

Velké domácí ČOV mají princip činnosti poněkud odlišný od sololiftu. Nádrž na odpadní vody se zakopává do země a připojuje se k odpadní trubce vnitřní kanalizace. Po dosažení hladiny kanalizačních odpadních vod nastavené regulací, plovákový mechanismus sepne obvod a zapne čerpadlo.

Přečerpávání vody se zastaví až při dosažení hladiny plovákem, která je mnohem nižší než ta, která způsobila jeho zapnutí. Toto schéma umožňuje méně často zapínat čerpadlové zařízení, čímž se snižuje provozní zatížení.

Další plováky jsou určeny pro zapnutí záložního čerpadla. Hladina vody pro jejich spuštění se nastavuje o něco výše než u hlavního čerpadla.

To umožňuje pojistit se a zapnout záložní zařízení pouze v případě poruchy hlavního.

Kromě toho mohou být ČSOV vybaveny následujícími zařízeními:

• průtokoměr;
• mřížkové nádoby pro filtraci hrubých nečistot;
• rozvaděče pro řízení a regulaci;
• žebřík pro sestup do nádrže;
• vírový regulátor průtoku;
• sorpční filtry.

Výběr sestavy zařízení je nutné provádět pouze pod dohledem odborníků. To umožní vybrat komponenty s maximálně odpovídajícími vlastnostmi a výkonem.

Návod k instalaci ČSOV

Montáž domovních ČSOV provádějí výhradně kvalifikovaní pracovníci, vzhledem k vysokým požadavkům na přesnost prací a dodržování posloupnosti úkonů.

Porušení pravidel může vést k poškození nádrže nebo k ní připojeného potrubí. Dále bude uveden podrobný návod na instalaci ČSOV pro ty, kteří si to chtějí udělat sami.

Krok č. 1. Provádí se výběr místa instalace ČSOV. Stavební normy vyžadují zakopat nádrž minimálně 20 m od stěn obytné budovy. Pokud to geodetické úrovně dovolují, je vhodné vybrat místo výše, aby se pod stanicí nehromadila spodní voda.

ČSOV by neměla být instalována na fasádní straně domu, v blízkosti dětských hřišť a v blízkosti piknikových zón.

Krok č. 2. Vykope se jáma s ohledem na průměr nádrže a prostor pro pohodlné montážní práce. Pokud je zemina odebírána bagrem, je třeba práce zastavit 20-30 cm nad projektovou úrovní. Poté je nutné zeminu vyjmout ručně lopatou, aby se zachovala celistvost podloží.

Při vykopávání jámy pro kanalizační nádrž není nutné ji dělat obrovskou. Stačí průměr o 1,5–2 metry větší, než je velikost samotné nádrže.

Krok č. 3. Provádí se výběr typu základu pro instalaci ČSOV a jeho montáž. Po vykopání jámy se provede posouzení vlhkosti půdy. Pokud je půda suchá, lze vytvořit bednění a zalít ho 30 cm vrstvou betonu.

Pokud do jámy neustále prosakuje spodní voda, je pro základ vhodná pouze hotová železobetonová deska o tloušťce nejméně 30 cm.

Betonový základ musí být přísně vodorovný, proto je třeba se o to předem postarat při pokládání hotové betonové desky.

Nádrže ČS mají sukni nebo nožky pro upevnění k základu. Jako upevnění se používají kotevní šrouby, i když při lití betonu na zem lze do směsi zabudovat i kovové tyče, na které se pak nasazuje upevnění nádrže.

Neměli byste šetřit na rozměrech kotevních šroubů. Jejich optimální délka je 200 mm a průměr 20 mm. Kovové tyče je před uložením do tekutého betonu nutné ohnout do tvaru háku nebo písmene L (+).

Krok č. 4. Provádí se instalace nádrže ČS na základ, její upevnění a připojení k odpadní trubce vnitřní kanalizace domu. Při vertikálním typu stanice a velkém množství podzemní vody je vyžadováno přitížení nádrže betonem. Za tímto účelem se kolem nádrže nalije beton 20 cm nad úroveň prvního výztužného žebra stanice.

Je třeba mít na paměti, že po zalití betonem nebude možné nádrž vyměnit, proto je nutné její objem vypočítat s ohledem na rozšíření domu a zvýšení počtu jeho obyvatel.

Krok č. 5. Provádí se zásyp stanice jemnou zeminou, jejíž maximální velikost zrna je 32 mm. Každá vrstva zeminy by neměla být silnější než 50 cm. Po zasypání dalšího pásu se tento zalije vodou pro sednutí a zhutní se.

Tím končí vnější montáž ČS. Po upevnění v zemi se uvnitř stanice instalují čerpadla, senzory, zpětné klapky a další pomocné zařízení.

Z bezpečnostních důvodů se doporučuje uzamykat poklopy kanalizačních nádrží, protože při hře by se v nich děti mohly schovat a ztratit vědomí.

Nebude na škodu zavést v domě systém havarijního varování o kritické hladině domovních odpadních vod v nádrži, což upozorní na poruchy v provozu stanice.

Typické montážní chyby

Kvůli nesprávné instalaci nádrže, jejímu naklonění nebo nesprávnému zásypu může dojít k poškození stěn nádrže, hrdel nebo připojených trubek. Takové problémy hrozí ručním vykopáním nádrže a nemalými finančními náklady.

Proto byste měli typické chyby probrat předem, abyste je neopakovali při montáži vlastní ČS.

1. Nesprávný zásyp zeminy. Pravděpodobné chyby: vyplnění zmrzlou zeminou nebo velkými kameny, absence vrstveného zhutňování. Důsledkem může být sedání zeminy s poškozením nebo posunem vnitřního potrubí.
2. Různý typ zásypu z různých stran. Pokud se na jednu stranu jámy vysype auto písku a na druhou stranu zemina, může časem dojít k naklonění nádrže s poškozením vnějších trubek nebo samotné nádrže.
3. Nesprávné posouzení množství podzemní vody, což má za následek silné sedání celé KČS s prasknutím trubek a poškozením nádrže.
4. Použití klínů k vyrovnání základových desek. Důsledkem může být postupné posouvání nádrže do strany s prasknutím trubek.

Správnost instalace KČS mohou posoudit pouze osoby s geodetickým vzděláním a zkušenostmi s montáží podobných konstrukcí. Proto by se instalace tohoto nákladného zařízení neměla svěřovat nespecializovaným organizacím.

Údržba venkovních ČSOV

Kanalizační čerpací stanice není zařízení, které by se dalo nainstalovat a jen se spokojit s jeho provozem. Nádrž a čerpadla vyžadují pravidelnou kontrolu.

Samostatně sestupovat do nádrže nebo provádět práce na jejím čištění je kategoricky zakázáno!

Vdechování kanalizačních plynů může způsobit náhlou ztrátu vědomí a smrt, pokud člověk není vytažen na čerstvý vzduch během několika minut.

Nejvýhodnější variantou pro pravidelné čištění kanalizační nádrže je pořízení plynové masky s nuceným přívodem vzduchu z povrchu.

Při koupi KČS je vhodné rovnou podepsat smlouvu o jejím servisu.

Pro přístup do nádrže a kontrolu zařízení mají stanice poklop, a hluboké nádrže mají také žebřík pro sestup.

Měsíčně nebo čtvrtletně by servisní služba měla:

• zkontrolovat automatiku;
• diagnostikovat provoz hlavního a rezervního čerpadla, zkontrolovat hladiny oleje v nich;
• vyjmout uvízlé nečistoty z filtrů;
• odstranit usazeniny kalu ze dna.

V případě naléhavých havarijních situací je možná samostatná prohlídka nádrže, ale musí být prováděna za přítomnosti pomocníků, s lanovým jištěním a v respirátoru.

Závěry a užitečné video k tématu

Pro úplné pochopení procesu montáže kanalizačních stanic a probíhajících hydrodynamických procesů v nich se doporučuje seznámit se s níže uvedenými videi.

Princip činnosti KČS:

Princip činnosti vnitrodomové mini-stanice pro přečerpávání kanalizačních odpadních vod:

Montáž domácí kanalizační stanice střední velikosti:

Čerpadlové zařízení kanalizačních čerpacích stanic je dimenzováno na bezproblémový provoz po dobu 8-10 let a systém nádrží a potrubí může sloužit až půl století.

Proto, pokud si jednou pořídíte a nainstalujete KČS při stavbě domu, můžete zajistit komfortní fungování kanalizačního systému po celá desetiletí.

Máte zkušenosti s provozem kanalizační čerpací stanice? Podělte se prosím o informace s našimi čtenáři, popište zvláštnosti montáže a používání KČS. Komentáře můžete zanechat ve formuláři níže.