Η πορεία των αστικών λυμάτων από τη συλλογή μέχρι και την τελική τους διάθεση (Μέρος Β)

Η εφαρμογή διαδεδομένων τεχνικών του εξωτερικού και στη χώρα μας μειώνει σημαντικά τον προϋπολογισμό ενός αποχετευτικού έργου.

Στη χώρα μας, κατά το πλείστον, τα αποχετευτικά δίκτυα λειτουργούν με βαρύτητα και με ελάχιστη διάμετρο τα 200 mm, ενώ συχνά καταλήγουμε στις λύσεις των 355 και 400 χιλιοστών. Με τον τρόπο αυτό διασφαλίζεται ο επαρκής αερισμός των υγρών αποβλήτων ενώ με την εξασφάλιση των κατάλληλων κλίσεων αποφεύγεται ο κίνδυνος εμφράξεων από στερεά που έχουν εισχωρήσει στο δίκτυο. Κρίνεται επομένως απαραίτητη η εκσκαφή σκαμμάτων μεγάλου βάθους με σκοπό την εξασφάλιση των κλίσεων αυτών, εκτινάσσοντας όμως παράλληλα τον προϋπολογισμό του έργου.

Βασικές αρχές χάραξης αγωγών αποχέτευσης

Το βάθος τοποθέτησης διαμορφώνεται κατά μέσο όρο στα 2,5 μέτρα στη περίπτωση υπογείων χώρων που πρέπει να αποχετευτούν ή στα 1,5 μέτρα στην αντίθετη περίπτωση. Επίσης το μεγάλο σχετικά βάθος των αγωγών λυμάτων είναι απόρροια της ύπαρξης άλλων αγωγών και σωληνώσεων σε μικρότερα βάθη και της ανάγκης προστασίας τους από τον παγετό και από τα υπερκείμενα φορτία (βαρέα οχήματα).

Ο αγωγός των ακαθάρτων τοποθετείται στον άξονα της οδού προκειμένου το μήκος των ιδιωτικών συνδέσεων από τις παρακείμενες οικίες να είναι το ίδιο και άρα το βάθος τοποθέτησης του αγωγού το μικρότερο δυνατό. Εξαίρεση αποτελούν οι δρόμοι  πλάτους μεγαλύτερου από 30 m  όπου αγωγοί τοποθετούνται και στις δύο πλευρές του δρόμου. Στην περίπτωση χωριστικού συστήματος (διαφορετικοί αγωγοί λυμάτων και όμβριων), ο αγωγός των όμβριων υδάτων τοποθετείται ψηλότερα και παραπλεύρως των αγωγών ακαθάρτων για να είναι δυνατή η εκσκαφή ενιαίου σκάμματος. Τέλος, ενδείκνυται η τοποθέτηση των αγωγών ακαθάρτων σε μεγαλύτερο βάθος από αυτό στο οποίο τοποθετούνται οι αγωγοί του δικτύου ύδρευσης προκειμένου να αποφευχθεί ο κίνδυνος ρύπανσης του πόσιμου νερού από τα λύματα του υπερκείμενου αγωγού αποχέτευσης.

''Νέες λύσεις''

Αγωγοί ροής με ελεύθερη επιφάνεια απαιτούν σε επίπεδες επιφάνειες επανειλημμένη άντληση και κατά τμήματα βαθειά σκάμματα. Η διαμόρφωση υψηλού κόστους κατασκευής για την αποχέτευση ακαθάρτων -λόγω κυρίως του μεγάλου βάθους εκσκαφής- έχει ωθήσει στην αναζήτηση νέων αρχών σχεδιασμού των δικτύων αυτών.

Οι "λύσεις" είναι :
α) τα αποχετευτικά συστήματα με βαρύτητα, μικρής διαμέτρου, περίπου το ¼ με ½ της συνήθους διαμέτρου (δηλαδή 5 με 10cm),
β) τα αποχετευτικά συστήματα με πίεση, που εφαρμόζονται κυρίως στην Γαλλία και
γ) τα αποχετευτικά συστήματα με υποπίεση.
Παρακάτω θα παρουσιάσουμε την μέθοδο (γ), καθώς είναι η μοναδική από τις προαναφερόμενες που εφαρμόζεται στη χώρα μας και τείνει, κυρίως για οικονομικούς λόγους,  να καταστήσει το σύστημα με βαρύτητα παρωχημένο. Η λύση αυτή εφαρμόζεται εδώ και 30 χρόνια στα εξωτερικό ενώ άρχισε να εφαρμόζεται και στην Ελλάδα τα τελευταία 5 χρόνια.
 

Αποχετευτικά συστήματα με αναρρόφηση-υποπίεση

Με τα συστήματα αυτά επιτρέπεται τοποθέτηση των αγωγών εξαιρετικά ρηχά όταν δεν υπάρχει η φυσική κλίση του εδάφους καθώς και για μη ευνοϊκές συνθήκες υπεδάφους, όπως υπέδαφος μικρής αντοχής και με υψηλό υδροφόρο ορίζοντα.

 
Αριστερά: Υπό κατασκευή αγωγός αναρρόφησης, διακρίνεται το μικρό (40-50 cm) σε σχέση με τα βαρυτικά συστήματα αποχέτευσης σκάμμα. Δεξιά: Αγωγός αναρρόφησης μέσα στο σκάμμα, διακρίνεται ο χαρακτηριστικός αναβαθμός (lift) για την διατήρηση του μικρού βάθους εκσκαφής.

Εντυπωσιακός είναι ο γρήγορος ρυθμός κατασκευής του δικτύου λόγω της ρηχής τοποθέτησης των αγωγών καθώς και οι ευνοϊκές συνθήκες επέκτασης του δικτύου, παρά τη χρήση μικρών διαμέτρων (λόγω των υψηλών ταχυτήτων που αναπτύσσονται, της τάξης των 5-6 m/sec). Έτσι το κόστος κατασκευής είναι αισθητά μικρότερο από τους αντίστοιχους αγωγούς ροής με ελεύθερη επιφάνεια ενώ το κόστος συντήρησης λίγο μεγαλύτερο.

Το δίκτυο εν κενώ ή με υποπίεση προσφέρεται για ακτινωτά δίκτυα και στηρίζεται στη λειτουργία ενός κεντρικού αντλιοστασίου κενού που δημιουργεί υποπίεση εντός του δικτύου της τάξης των 0,8 bar.

 
Αριστερά: Αντλίες κενού για την δημιουργία της υποπίεσης στο δίκτυο αναρρόφησης. Δεξιά: Δεξαμενή συλλογής ακαθάρτων, διακρίνονται οι αντλίες κατάθλιψης για την εκκένωση της.

Τα λύματα από κάθε σπίτι συγκεντρώνονται στα φρεάτια συλλογής που είναι τοποθετημένα στα όρια των οικοπέδων ή στον δρόμο και στη συνέχεια μέσω του αγωγού σύνδεσης -διαμέτρου 90 mm-  οδηγούνται στο κυρίως δίκτου που έχει μεγαλύτερη διάμετρο (συνήθως 110-200 mm).

Ακολούθως τα λύματα καταλήγουν στο αντλιοστάσιο συλλογής και από εκεί στην εγκατάσταση καθαρισμού πριν την διάθεση τους στον τελικό αποδέκτη.

Το σύστημα αυτό χρησιμοποιείται κυρίως σε μικρούς έως μεσαίους οικισμούς (πληθυσμού 500-3000 κάτοικων). Σε μεγαλύτερους οικισμούς, όταν αυτό το σύστημα κρίνεται κατάλληλο, γίνεται η τοποθέτηση πολλαπλών αντλιοστασίων για την συνολική εξυπηρέτηση της περιοχής (κάθε αντλιοστάσιο μπορεί να καλύψει μια περιοχή ακτίνας 4km περίπου).

 
Αριστερά: Τυπικό κτίριο αντλιοστασίου αναρρόφησης. Δεξιά: Υπό κατασκευή φρεάτιο συλλογής ακαθάρτων του δικτύου αναρρόφησης από σκυρόδεμα. (τυπική διάμετρος 1m, βάθος 1.70m)

Μοναδικό πρόβλημα του συστήματος αυτού αποτελεί η πολυπλοκότητα της υδραυλικής λειτουργίας και η δυσλειτουργία σε περίπτωση βλαβών, καθιστώντας απαραίτητη την παρουσία εξειδικευμένου προσωπικού.

Η ευρωπαϊκή ένωση στην προσπάθεια προώθησης αυτών των νέων συστημάτων έχει καθιερώσει συγκεκριμένες προδιαγραφές για την έντεχνη και ορθή μελέτη και εφαρμογή τους (EN 1091).

Μαρία Κυζερίδου, Δημήτρης Μαλαματάρης

Οι φωτογραφίες του άρθρου λήφθηκαν από τον Δήμο Ηράκλειας του Νομού Σερρών, εκτός από τις φωτογραφίες του αντλιοστασίου οι οποίες αφορούν έργο στο εξωτερικό.

Βιβλιογραφία

 «Πανεπιστημιακές σημειώσεις στο μάθημα 'Υδρεύσεις-Αποχετεύσεις», Τεύχος 2 -  Αντλίες και καταθλιπτικοί αγωγοί, Καθηγητής Ηρακλής Χατζηαγγέλου, Α.Π.Θ.,  Έκδοση 2002.

 «Πανεπιστημιακές σημειώσεις στο μάθημα 'Υδρεύσεις-Αποχετεύσεις» , Τεύχος 4 - Αποχετεύσεις, Καθηγητής Ηρακλής Χατζηαγγέλου, Α.Π.Θ., Έκδοση 2002.

 «Υδραυλική των οικισμών - Αποχετεύσεις», Georg Martz, Εκδόσεις Μ. Γκιούρδας, 1993.