Ochrona obiektów gospodarki ściekami i wodą pitną

Beton w oczyszczalni ścieków

Wymogi wobec powierzchni betonu

Beton jako materiał jest bardzo często stosowany w osadnikach ścieków i w przeciwieństwie do konstrukcji betonowych pracujących w normalnych warunkach podlega tu znacznie większym wymogom i zagrożeniom.

W obiektach oczyszczalni ścieków można rozróżnić następujące rodzaje obciążeń:

Ze względu na te warunki konieczne jest opracowanie właściwej receptury betonu, jak i dobór powłok ochronnych, które muszą być przestrzegane zarówno na etapie projektowania jak i realizacji. Oprócz wymaganej jakości betonu muszą zostać także uwzględnione zaostrzone ograniczenia dotyczące szerokości rozwarcia rys.

Źródła uszkodzeń powierzchni betonu

Trwałość elementów budowlanych w oczyszczalniach obciążonych agresywnymi ściekami jest inna w każdym zbiorniku. Uzyskuje się ją nie tylko w drodze doboru właściwej technologii betonu. Zabezpieczenie powierzchni betonu zapewnia dobór odpowiednich powłok ochronnych.

Agresywność ścieków zależy w znacznym stopniu od działających czynników, takich jak rodzaj i koncentracja materiałów w nich zawartych oraz od temperatury. Te elementy poprzez reakcje chemiczne zachodzące podczas oczyszczania ścieków, wywierają wpływ na wartość pH i twardość cieczy, które to czynniki wpływają na agresywność ścieków.

Zależnie od pochodzenia ścieki wykazują kwaśną wartość pH – wywołaną przez kwasy organiczne i nieorganiczne, substancje pochodzące z rzeźni, zakładów przetwórstwa mięsnego i mleczarni lub zasadowe wartości pH – spowodowane np. przez środki czyszczące lub ścieki z browarów.

Przy rozkładzie związków organicznych powstaje siarkowodór (H₂S), który reagując z wodą utlenia się do kwasu siarkowego, powodując korozję betonu. Oznaką zewnętrzną tego zjawiska jest rakowata, pokryta wżerami powierzchnia betonu.

Oprócz szkodliwego działania kwasu poważnym obciążeniem jest również dwutlenek węgla (CO₂). Powstaje on przy biologicznym oczyszczaniu ścieków. Szczególnie wysoka koncentracja dwutlenku węgla znajduje się nad napowietrzonymi osadnikami (piaskowniki), nad osadnikami z osadem czynnym i w strefie gazu w zbiornikach fermentacyjnych.

Pewność wynikająca z właściwego wyboru produktu

Różnorodne obciążenia betonu powodują, że wybór systemu ochrony betonu i sposobu jego naprawy ma ogromne znaczenie.

Systemy naprawy konstrukcji żelbetowych składające się z mineralnej ochrony przed korozją, cementowej warstwy sczepnej i zaprawy reprofilującej wraz ze szpachlą drobnoziarnistą dają gwarancję i pewność skutecznej naprawy konstrukcji w obiektach oczyszczalni ścieków.

Zbiornik to najważniejsza część każdej oczyszczalni ścieków

Zbiorniki w oczyszczalni ścieków są elementami budowlanymi bardzo obciążonymi mechanicznie i chemicznie. Ich trwałość jest gwarancją bezawaryjnego funkcjonowania całego obiektu.

Częstą przyczyną niepożądanego kożucha z osadów jest np. nierówne dno zbiornika, którego zagłębień nie dosięgają tarcze zgarniacza. Zalegający osad zaczyna gnić i podnosi się na powierzchnię cieczy. Skutecznie eliminuje to zjawisko fermentacji dobrze wykonana reprofilacja dna zbiornika.

Substancje tłuszczowe i zawiesiny pływające po powierzchni poprzez procesy fermentacyjne i procesy rozkładu zmieniają się w krótkim czasie w kwasy tłuszczowe, które atakują pośrednio wszystkie elementy budowli. Z tego powodu komory na substancje tłuszczowe, łapacze i odstojniki tłuszczu poddane są bardzo silnym i szkodliwym działaniom czynników chemicznych. Przy doborze stosownych powłok zabezpieczających oprócz odporności chemicznej powinno dążyć się do uzyskania gładkiej powierzchni.

Tor jezdny koła zgarniacza osadu na silnie obciążonej koronie zbiornika.

Górna krawędź zbiornika poddana jest głównie obciążeniom mechanicznym poprzez jeżdżące po torze koło zgarniacza osadu. W tym obszarze na skutek niedostatecznego zagęszczenia betonu i wynikającej z tego zmniejszenia wytrzymałości, często występują uszkodzenia w postaci ubytków betonu. Do tego dochodzą warunki zimowe, które mogą doprowadzić do przyspieszenia mechanizmu uszkodzeń. W każdym przypadku przed dokonaniem wyboru konkretnego systemu ochrony i naprawy betonu trzeba przeprowadzić wnikliwą analizę obiektu. Jako zabezpieczenie korony zbiorników pod kołami zgarniacza stosuje się tzw. betony żywiczne, czyli zaprawy przygotowane przy zastosowaniu żywicy epoksydowej np. weber.tec 793 i piasku kwarcowego.

Zbiorniki potrzebują również zabezpieczenia od zewnątrz części ponad gruntem

Często na pierwszy rzut oka nie wydaje się konieczne aby chronić zewnętrzną powierzchnię zbiornika. Jednak brak takiego zabezpieczenia w wielu przypadkach skutkuje uszkodzeniami w postaci wykwitów i złuszczeń. Celowe jest nałożenie warstwy ochronnej poniżej zewnętrznej powierzchni toru zgarniacza. Przygotowana ściana zbiornika powinna być w pierwszej kolejności wygładzona (np. szpachlówka PCC weber.rep 755) a następnie pokryta powłoką malarską np. weber.tec 771.

Wieża fermentacyjna i zagęszczacz osadów.

Powłoki żywiczne.

W zbiornikach fermentacyjnych przy odcięciu dostępu powietrza rozkładane są składniki organiczne. Powstający przy tym gaz składa się w ok. 35-38 % z CO₂ i ok. 62-65 % z metanu. A więc ochrona betonu w zbiornikach fermentacyjnych jest konieczna.

System ochrony do zabezpieczenia ściany, dna i szybu osadowego składa się:

Szczelna dylatacja = szczelny zbiornik

Częstą przyczyną przecieku jest brak lub źle funkcjonująca (nieszczelna) dylatacja zbiornika. Dylatacje najczęściej wypełnia się przy zastosowaniu chemoodpornych kitów poliuretanowych np. weber.tec PU K 25, weber.tec PU K2D.

Powłoki mineralne

Zbiorniki na ścieki mogą być również zabezpieczane przy użyciu powłok mineralnych. Odporność na ścieki bytowe posiadają np. materiały marki Weber:

Przy zastosowaniu powłok mineralnych należy pamiętać o przestrzeganiu następujących zasad:

Gospodarka wodami opadowymi i wodą pitną

Zbiorniki na przechwytywanie nadmiaru wód opadowych, zbiorniki przelewowe, zbiorniki p.poż. mają bardzo ważny wkład w bezpieczeństwo naszego środowiska.

Również zbiorniki na wodę surową (odstojniki) do produkcji wody pitnej wymagają niezawodnej izolacji.

Uszczelnienie tego typu zbiorników najczęściej stanowią szlamy (mikrozaprawy) uszczelniające, np.:

Szlamy aplikowane są w 2-3 warstwach za pomocą pędzla, szczotki lub pacy metalowej.

W procesie produkcyjnym wody pitnej oprócz wodoszczelności może być również wymagana odporność na ścieranie i gładka (dająca się łatwo czyścić) powierzchnia oraz odporność chemiczna. Wymagania te spełniają powłoki żywiczne np. weber.tec EP 39.

Nie należy zapominać również o należytym zamknięciu szczelin dylatacyjnych, które stanowią częste miejsce występowania przecieków.

Wszystkie materiały stosowane w zbiornikach wody pitnej powinny posiadać stosowne atesty Państwowego Zakładu Higieny dopuszczające do ich stosowania w tego typu obiektach.