JELLEGZETES ÜZEMFENNTARTÁS-TECHNOLÓGIAI ELJÁRÁSOK 1.07 1.09 4.04
Szennyvízcsatorna-hálózatok működőképességi és minőségi követelményeinek új szabályozórendszere Németországban Tárgyszavak: szennyvízcsatorna; helyreállítás; Németország; szabvány.
Egy 2004. évi felmérés alapján Németország összesen 486 000 km szennyvízcsatorna-hálózatának kereken 20%-a rövid vagy hosszú távon helyreállításra szorul. Az is kiderült, hogy ehhez az e célt szolgáló jelenlegi évi 1,6 Mrd eurós beruházás távolról sem elég, különösen olyan korszerű követelmények kielégítésére, mint a talajvíz tartós védelme szennyvíz behatolásától (exfiltráció) és a csatornahálózatba külső („idegen”) víz bejutásának (infiltráció) elkerülése. E célok gazdaságos és hatékony megvalósításához, valamint az elvégzendő munkák minőségbiztosításához nagymértékben járul hozzá a német vízügyi hatóság (DWA), ezen belül főként az „Állapotfelvétel és helyreállítás” elnevezésű ES-8 szakbizottság tevékenysége.
Az ES-8 szakbizottság szabályrendszere Az ES-8 szakbizottságot 1999-ben alapították azzal a céllal, hogy az addigi munkacsoport munkáját az M 143 jelű műszaki útmutató sorozat (Merkblattreihe) kiadásával intenzívebben folytassa. Ennek füzetei javaslatokkal segítik műszaki és üzemi problémák, valamint minőségirányítási feladatok megoldását. Ezen kívül a hivatalos „Munkalapok” (Arbeitsblatt) sorozat kiegészítéseként ismertetnek az ezekben való megjelenés feltételeit még nem kielégítő eljárásokat és berendezéseket. Egy szerkezetében áttekinthető és az európai szabványokhoz is alkalmazkodó szabványrendszer kidolgozása céljából a DWA említett
szakbizottsága strukturális és a szakkifejezéseket is érintő változtatásokat hajtott végre az M 143 csoport „Szennyvízvezetékek és -csatornák felügyelete, karbantartása, helyreállítása és felújítása” című útmutatóján. Ezután mindazon útmutatók, amelyek meglevő víztelenítő rendszerek helyreállítására vagy javítására vonatkozó intézkedéseket tartalmaznak, az ATV-DVWK-M143, ill. DWA-M143 útmutatócsoportban jelennek meg „Épületen kívüli víztelenítő rendszerek helyreállítása” címmel. A voltaképpeni szanálást megelőző műveleteket pedig az M149 sorozatnak az „Épületen kívüli víztelenítő rendszerek állapotfelmérése és értékelése” című tagja foglalja össze. Az átdolgozott útmutatók közt fontos helyet foglal el a 2005-ben egyelőre tervezet formájában „Helyreállítási (szanálási) stratégiák” címmel megjelent M143-14-es útmutató, amely egy kívánt állapot elfogadható idő alatti megvalósításának lehetséges módszereit ismerteti, ill. arra közöl részletes megoldásokat, hogy amennyiben a hálózat egy része adott időpontban nem éri el ezt az állapotot, a degradálódás nem haladja meg a hálózatöregedés átlagos mértékét.
Az alapelveket tartalmazó útmutató (M 143-1. rész) A csatornaszanálás alapműveleteit tartalmazó útmutató, ezek egyes lépéseit az előtervezés, az aktuális állapot felmérése, az eljáráskidolgozás, valamint a végrehajtás és ellenőrzés munkaszakaszokba csoportosítja (1. ábra). A víztelenítést egységes rendszernek kell tekinteni, amely – az említett DIN EN szabvány szerint – annál a pontnál kezdődik, ahol a szennyvíz elhagyja az épületet, ill. az ereszcsatornát, vagy belefolyik az útmenti árokba vagy elvezetőcsőbe, és ott végződik, ahol belefolyik a tisztítóműbe vagy a befogadó élővízbe. Ide értendők az épületek alatti szennyvízvezetékek és csatornák is, amennyiben nem képezik az épületvíztelenítés részét). Jóllehet, csak a hidraulikai egységként felfogott víztelenítő rendszerben lehet minden problémát és hibaokot felderíteni és a helyreállítási tervbe bevonni, a gyakorlatban rendszerint kimaradnak a tervezésből a telekvíztelenítő vezetékek és utcai csatlakozásaik, ugyanúgy az útmenti elvezetések is. Általában szintén elhanyagolják a helyreállítási munkák lehetséges hatásait az érintett víztelenítő rendszer vonzáskörének hidrológiai viszonyaira, a vízgazdálkodásra, épületeire és növényzetére, amelyek főként a szennyvízkiszivárgás (exfiltráció) és a talajvízbe jutás (infiltráció) akadályaként jelentkeznek. Így olyan területeken, ahol nem vízzáró csator-
előtervezés
követelmények megállapítása a működőképesség megítélése az aktuális állapotnak megfelelő eljárás kiválasztása
az aktuális állapot felvétele és értékelése
információk gyűjtése és értékelése szükség esetén felvétel a csatorna-nyilvántartásba
hidraulikus vizsgálatok
a környezetet érintő vizsgálatok
építési vizsgálatok
elfolyási vizsgálatok
üzemi és egyéb bevezetések meghatározása
programelőkészítés
vizsgálatok elvégzése
felülvizsgálati program elvégzése
környezeti hatások megítélése
építési állapotfelmérés
hidraulikai modell elkészítése és ellenőrzése a hidraulikus teljesítőképesség meghatározása
összehasonlítás a követelményekkel a hidraulikai hibák megállapítása
megengedhetetlen környezeti hatások felmérése
építési hibák felmérése
a hibaokok feltárása megoldások kidolgozása
átfogó megoldások kidolgozása megoldások értékelése helyreállítási terv elkészítése ellenőrzés
a műveletek elvégzése
a hidraulikus és a környezetkímélő működőképesség ellenőrzése
a helyreállítási terv aktualizálása
1. ábra Víztelenítő rendszerek helyreállításának folyamatvázlata az ATV-DVWK-M 143-1 útmutató szerint
nák dréncsőként működnek, és tartósan lesüllyesztették a talajvízszintet, a helyreállítás után nagy felületű szintemelkedésre kell számítani. Ennek szomszédos vezetékek, épületek károsodása, valamint – a geológiai viszonyoktól függően – talajtömörülés, ill. duzzadás, gyökerek eláztatása és pincék elárasztása lehet a következménye.
Az aktuális állapot meghatározása Szakszerű helyreállítási terv elkészítéséhez az adatok pontos ismeretében kell számításba venni a hálózat mértékadó építési, hidraulikai és ökológiai peremfeltételeit, valamint a vezetékeinek jellemzőit. Ezt szolgálja a rendelkezésre álló információkon, valamint az objektumhoz és a feladathoz igazodó minőségi helyszíni szemlén alapuló állapotfelmérés és -értékelés. Az építési állapot felmérésének módja erre alkalmas csatornákban a bejárás és közvetlen szemrevétel, szűkebben az ellenőrzés kamerával. Mindkét vizsgálat előtt alaposan meg kell tisztítani a vezetéket. Ha az így nyert információk elégtelenek a helyzet értékeléséhez és a beavatkozás terjedelmére vonatkozó döntés meghozatalához, mennyiségi kárfelvételre van szükség. A csatornák működőképessége és fölöttük a közlekedés korlátozás nélküli biztonsága a vezetékhálózat feltétlen stabilitását igényli. Ezért a bejárható csatornáknál a körülvevő talaj teherbírásának stabilitáshoz való hozzájárulását – a gazdaságossági ésszerűség mérlegelése után – talajmechanikai vizsgálatokkal kell megbecsülni. Ezek a vizsgálatok tájékoztatnak a sérült cső alátámasztásának és beágyazásának körülményeiről. A bejárható névleges átmérők tartományában ajánlatos ezen kívül – megmérni a régi csövek falvastagságát, – anyagaik szilárdságát (pl. a beton nyomószilárdságát), – cementkötésű szerkezeti anyagokból készült korrodeált csatornákban a karbantartás mélységét, továbbá – csődeformáció-méréseket kell végezni. A környezetet leginkább befolyásoló műszeres tömörségvizsgálatokat inkább csak talajvízvédelmi területeken fekvő és különösen veszélyes szennyvizet szállító csatornákra korlátozzák. A szabványokban leírt hagyományos (DIN EN 1610, ATV-M 143-6) vízzel, sűrített levegővel vagy légritkítással végzett vizsgálati módszerek időigényesek, emellett nem adnak biztos felvilágosítást a folytonossági hiányok helyéről. Jobb, bár nem teljes megoldás a 2003-ban ismertetett
elektromos AMS-4 „csatornaszonda” alkalmazása bármilyen hegesztett csőhálózatra. A csatornák állapotvizsgálatát, különösen épített jellemzőit leíró dokumentumokat Németországban ugyancsak a részletekre vonatkozó, nagyrészt 2003-ban hatályba lépett szabványok és egységes formulák alapján kell elvégezni. A vizsgálat és a vizsgálati eredmény minősége így is alapvetően a kamerák műszaki színvonalától, különösen pedig a mérést végző személy képzettségétől, tapasztalataitól és motiváltságától függ, de befolyásolja a csatorna előzetes tisztításának alapossága és a napszak szerinti telítettsége. Mindezen tényezők hatása következtében a hibás vagy nem egyértelmű mérési eredmények aránya 10–20%, de olykor elérheti az 50%-ot is. Ezért az újabban végzett felmérések adatait feltétlenül egybe kell vetni az ATV-DVWK-M145 jelű, 2000 óta hatályos „Csatornainformációs rendszerek felépítése és használata” című útmutatóban közölt (a DIN EN 752-5 szabványban állományadatoknak nevezett) alapadatokkal. Eltérés esetén az újonnan meghatározott alapadatokat a csatornakataszterbe való felvételük előtt a víztelenítő rendszer üzemeltetőjének vissza kell igazolnia. Így a rendszerről mindig a legfrissebb információkhoz lehet hozzájutni.
Az aktuális állapot összehasonlítása a követelményekkel A sérült csatornák épített állapotának megítélését és veszélyeztetettségének becslését az idézett szabvány és útmutató figyelembevételével végzik. A csatornaállapot ezen értékelése alapján a vizsgált hidraulikus környezeti és/vagy építési hibákkal terhelt szennyvízvezetéket el kell helyezni a helyreállítás sürgőssége szerinti prioritási listán („rangsorban”). Ez a besorolás elhanyagolja magának a csatornaszakaszoknak, ill. a részhálózatoknak és az építmények szubsztanciájának gazdasági jelentőségét. A szubsztancia, vagyis az építmény állaga a részhálózat, ill. szakasz sérülésének súlyossági fokából és benne az egyedi sérülések eloszlásából határozható meg, és mint az elhasználódási tartalék mértéke – az adott esetben alkalmazandó szanálási eljárás kiválasztásának irányító kritériuma, továbbá – segít megítélni a választott eljárás ésszerűségét, számításba véve a vizsgált részhálózat még hátralevő használati idejét. A 2005-ben publikált STATUS Kanal értékelő modell felölel minden meghatározó szempontot. A vizsgált (rész)hálózat állapot- és szubsz-
tanciaosztály, valamint öregedés szerinti besorolása az üzemeltetőnek lehetővé teszi, hogy a helyreállítás prioritásának, ill. elmaradásának gazdasági jelentőségét párhuzamba állítva, kellő döntési bázist teremtsen vizsgálati és helyreállítási tervek elkészítéséhez. A csatorna-helyreállításon belül kiemelt jelentőségűek az építéstechnikai megoldások számos jól kidolgozott eljárással (2. ábra). A még ma is 48,9%-ot képviselő teljes felújítás mellett erősödik a különféle javító és rekonstrukciós eljárások irányzata, ami ezek újabban közreadott szakszerű leírásának és az alkalmazási feltételek pontos rögzítésének tulajdonítható. építéstechnikai helyreállító eljárások
javítás − pótlás − injekciós eljárások − tömörítőeljárások
rekonstrukció − bélelőeljárások − bevonóeljárások
felújítás − nyitott építésmód − félig nyitott építésmód − zárt építésmód
2. ábra Víztelenítő rendszerek építéstechnikai helyreállításának eljárásai A mindenkori viszonyoknak legmegfelelőbb eljárás vagy eljáráskombináció kiválasztását célszerű e téren jártassággal bíró szakemberre bízni. Ivóvíznyerő területeken kijelölt II. osztályú vízvédelmi övezetekben a csatornahálózathoz csak a Német Építéstechnikai Intézet, esetenként csak a Tartományi Építésfelügyeleti Hivatal jóváhagyásával szabad bármilyen javítási szándékkal is hozzányúlni. Költségek összehasonlítása Az eljárások költségének összehasonlítására a Tartományi Vízügyi Felügyeleti Hatóságnál (LAWA) kidolgozott, 1998-ban közzétett eljárást kell alkalmazni, amely a csatorna (szakasz) használati idejének az adott helyreállító programmal elérhető meghosszabbítását, az amortizálódás idejét és az évi költségeket veszi figyelembe. Az igényeknek megfelelően a környezetkímélő, árokásás nélküli eljárásoknak nagyobb esélyt adva be kell vonni az összehasonlításba a közvetett tételeket is, azaz
– a műveletekkel járó felszíni munkák költségét, – a közlekedés és kereskedelem zavarásának, – valamint a növényzetben tett károk jóvátételének költségeit. További költségtényezők származhatnak az építés folyamán fellépő zaj-, gáz- és poremissziók okozta károkból.
Ellenőrzés A helyreállított csatornahálózatnak működőképesnek, stabilnak, vízzárónak és tartósnak kell lennie, azaz ki kell elégítenie a legújabb – DIN EN 752-2 és DIN EN 762-4 számú szabvány, valamint az ATV-DVWK-A139 jelű útmutató építési, üzemi és környezeti követelményeit. Az ES-8 DWA-szakbizottság felfogása szerint az építési szanálás megköveteli a saját és külső felügyeleten nyugvó minőségbiztosítást, amely kiterjed minden munkafázisra az előkészítéstől az engedélyező átvételig. A minőségbiztosítás alapját technológiai alkalmassági igazolások képezik, amelyek szimulált üzemi körülmények közt végzett vizsgálatok eredményeivel tanúsítják, hogy az adott eljárás alkalmazkodik a meglevő csövek névleges átmérőihez és szerkezeti anyagához. Ez elsősorban mechanikai mutatók, a kopásállóság és a vízzárás, valamint az üzemi követelmények, így a szennyvízösszetevőkkel és a nagynyomású tisztítással szembeni ellenállás betartására vonatkozik. Németországban még nem dolgoztak ki sem általános irányelveket, kötelező kritériumokat a csatornahelyreállító munkák megítélésére. Ezt a hiányt kívánja pótolni az M 143-20-as tervezete, amely egységes követelményeket és vizsgálati kritériumokat állít fel a tömlőbéleléses eljárásokra. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Irodalom Stein, D.: Aktuelle Entwicklungen in der Regelwerksarbeit für die Kanalsanierung und deren Qualitätssicherung. = Korrespondenz Abwasser – Abwasser, Abfall, 52. k. 6. sz. 2005. p. 701–708. Stein, D.; Körkemeyer, K.; Schulte, J.: Feststellung und Ortung von Undichtigkeiten in Kanalisationen mit der Kanalsonde AMS-4. = Korrespondenz Abwasser – Abwasser, Abfall, 50. k. 10. sz. 2003. Stein, R.; Trujillo, R.: Vorausschauende Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen auf der Basis konsistender und stabiler Prognosemodelle. = Korrespondenz Abwasser – Abwasser, Abfall, 52. k. 6. sz. 2005. p. 709–718.
