Stazione di pompaggio fognaria (SPF): tipi, struttura, installazione e manutenzione

In situazioni in cui non è possibile garantire la pendenza necessaria del tubo fognario, il sistema di scarico a gravità non funziona. In questi casi, una stazione di pompaggio fognaria è indispensabile, garantendo un deflusso senza ostacoli e il trattamento dei rifiuti.

Esistono due varietà di apparecchi: mini-stazioni e complessi completamente funzionali per la manutenzione domestica. Analizziamo a quale opzione dare la preferenza, quali caratteristiche considerare nella scelta. Inoltre, descriveremo la tecnologia di installazione passo-passo e le regole di funzionamento della stazione fognaria.

Campi di applicazione e scopo delle SPF

Una stazione di pompaggio fognaria (SPF) è un complesso integrato di apparecchiature idrotecniche progettato per pompare acque piovane, reflui industriali e domestici quando non è possibile il loro scarico a gravità.

Le stazioni di pompaggio possono avere una cavità orizzontale aggiuntiva per distribuire il sedimento su un'area più ampia, consentendo di effettuare la pulizia dal fango meno frequentemente

Le SPF sono utilizzate principalmente nei seguenti casi:

1. Il livello geodetico dei serbatoi e delle tubazioni da cui vengono scaricati i reflui è inferiore al collettore fognario o alla fossa settica.
2. Impossibilità fisica di organizzare uno scarico per gravità rettilineo o una pendenza insufficiente del tubo fognario, che rischia di intasarlo regolarmente.
3. Posizione lontana della fossa settica o del collettore centrale dalla fonte di acque reflue.

Le SPF vengono installate in villaggi di villette, case di campagna e anche in strutture industriali situate lontano dalla città e lontane dalla rete fognaria centralizzata.

Classificazione delle stazioni fognarie

Le dimensioni delle stazioni di pompaggio fognarie domestiche possono essere molto varie. Possono essere posizionate direttamente dietro il water e pompare i reflui nella direzione necessaria, oppure possono assumere la forma di cisterne orizzontali interrate con un volume di decine di metri cubi.

Ma non solo per le dimensioni differiscono le SPF. Di seguito sono riportate le classificazioni delle stazioni di pompaggio per fognatura in base a vari parametri.

Per tipo di installazione:

1. Verticali.
2. Orizzontali.
3. Con pompe autoadescanti.

L'ultimo tipo di KNS prevede il pompaggio forzato delle acque reflue nel corpo della stazione e la loro rimozione dopo il trattamento.

In base al tipo di posizionamento rispetto al suolo:

1. Interrate.
2. Fuori terra.
3. Parzialmente interrate.

Il serbatoio della stazione di sollevamento fognario con sensori, pompe fognarie e valvole può essere interrato, mentre il sistema di controllo automatico si trova in superficie.

In base allo schema di controllo dell'attrezzatura:

1. Con controllo manuale. L'accensione e lo spegnimento dei moduli dell'attrezzatura avvengono secondo necessità da parte del personale di manutenzione, che verifica autonomamente il livello di riempimento del serbatoio fognario.
2. A distanza. Viene utilizzato un sistema di monitoraggio dello stato del serbatoio, i cui dati vengono visualizzati su un pannello di controllo remoto.
3. Automatici. Il controllo viene effettuato automaticamente tramite sensori e relè posizionati direttamente nel corpo della stazione di pompaggio o nelle sue vicinanze.

Le KNS con controllo manuale sono le più economiche, ma richiedono la presenza personale di un operatore. Vengono utilizzate principalmente in case di campagna e villette con un basso consumo d'acqua.

In base alla tipologia delle acque reflue fognarie:

1. Per reflui domestici. Progettati per il funzionamento in condizioni standard.
2. Per scopi industriali. Realizzati con materiali di maggiore resistenza a sostanze chimiche aggressive e stress termico.
3. Per reti meteoriche. Dotati di sistemi di trattamento aggiuntivi.
4. Per acque reflue sedimentarie. Vengono utilizzati principalmente in impianti di trattamento industriali. Sono dotati di dispositivi aggiuntivi per il trattamento dei sedimenti.

Nella scelta del modello di KNS è meglio basarsi non sulla classificazione, ma sulle raccomandazioni di specialisti, che selezioneranno il sistema ottimale per la casa specifica.

Criteri di scelta dell'apparecchiatura

Di seguito verranno analizzati i criteri che è necessario considerare per scegliere le apparecchiature di pompaggio fognario per uso privato. L'analisi delle installazioni industriali non rientra nell'ambito di questa rassegna.

L'obiettivo nell'acquisto di una KNS è procurarsi un'apparecchiatura ottimale in termini di potenza e altre caratteristiche. Non ha senso pagare di più per sistemi che funzioneranno al 10-20% della potenza di progetto.

Nella scelta di una KNS si considerano i seguenti parametri:

1. Portata massima delle acque reflue trattate.
2. Distanza di trasporto.
3. Dislivello geodetico tra il tubo di ingresso e l'uscita del tubo flessibile di mandata.
4. Grado di inquinamento, composizione frazionaria e struttura delle acque reflue domestiche. Esistono KNS che triturano le frazioni grossolane, prevenendo gli intasamenti nelle apparecchiature di pompaggio.
5. Livello di depurazione richiesto delle acque reflue.
6. Dimensioni dell'apparecchiatura.

Non esiste una formula unica per calcolare la portata delle apparecchiature di pompaggio, pertanto l'algoritmo di calcolo e gli indicatori necessari devono essere specificati nel manuale della KNS acquistata.

Un progetto tipico per il calcolo della portata delle apparecchiature di pompaggio include le seguenti fasi:

1. Determinazione del consumo idrico giornaliero e del volume delle acque reflue.
2. Elaborazione di un grafico approssimativo dell'afflusso di acque reflue fognarie durante la giornata.
3. Calcolo della portata fognaria minima e massima.
4. Determinazione della portata richiesta della KNS, tenendo conto del grado di inquinamento delle acque reflue.

Dopo aver determinato i parametri sopra indicati, si può procedere alla scelta dell'apparecchiatura adeguata.

Il prezzo della KNS è influenzato dal marchio del produttore, dalla riparabilità del prodotto e dalla disponibilità del servizio di assistenza. Si sconsiglia in particolare di acquistare pompe economiche se se ne prevede un uso quotidiano e non si dispone di serbatoi di riserva o di una pompa aggiuntiva per lo scarico delle acque reflue.

Struttura e principio di funzionamento delle SPF

La struttura delle moderne KNS va considerata in due varianti principali:

• Sololift;
• stazione fognaria per casa o cottage.

Non ci sono differenze sostanziali tra questi dispositivi. Ma i Sololift sono apparecchiature complete già pronte, acquistabili online e collegabili autonomamente, mentre le stazioni di pompaggio delle acque reflue vengono assemblate da componenti venduti separatamente per un progetto specifico di fognatura esterna.

Mini-stazioni compatte

Le KNS portatili di tipo «Sololift» hanno un aspetto compatto e vengono installate vicino agli apparecchi idraulici. Vengono installate o nel seminterrato della casa o direttamente nel bagno.

Il Sololift garantisce lo scarico delle acque reflue man mano che entrano nel corpo del dispositivo (+)

I principali componenti strutturali del Sololift sono:

• corpo ermetico con raccordi e aperture;
• motore;
• girante con bordo tagliente;
• automazione.

Quando l'acqua entra nel dispositivo, l'automazione si attiva e il motore si avvia. Di conseguenza, il liquido viene pompato dal serbatoio interno al tubo di mandata. La girante tritura inoltre i frammenti grossolani per favorire l'eliminazione delle particelle sospese e prevenire gli intasamenti.

Quando si collegano molti scarichi fognari alla mini-KNS utilizzando dei raccordi a T, è necessario tenere conto del fatto che la portata della pompa potrebbe non essere sufficiente per pompare il liquido in entrata (+)

Il corpo del Sololift può avere da 2 a 5 fori per il collegamento di apparecchi sanitari. Sopra il dispositivo si trova una valvola d'aria che garantisce l'aspirazione dell'aria dall'esterno durante il funzionamento della pompa. Ciò impedisce la rottura del sifone idraulico negli scarichi dell'impianto domestico.

La portata della mini stazione di sollevamento fognario è standard e teoricamente viene calcolata in base al numero di tubi di ingresso. Dopo l'acquisto dell'attrezzatura, è sufficiente collegare il tubo di mandata e i tubi fognari al corpo del Sololift, quindi collegarlo alla presa elettrica.

SPF per casa di campagna

La stazione di pompaggio per una casa privata è solitamente di dimensioni notevoli e viene interrata. Non è possibile trovare soluzioni strutturali già pronte di questo tipo su Internet, e per determinare il costo approssimativo dell'attrezzatura è necessario contattare i responsabili dei negozi o lasciare una richiesta sui siti web dei venditori.

I serbatoi in fibra di vetro e plastica sono più durevoli. Non richiedono alcuna manutenzione e durano almeno 50 anni. La stazione è costituita da un serbatoio sigillato con pompe all'interno.

Gli elementi principali di una KNS domestica sono:

1. Serbatoio di accumulo in plastica, fibra di vetro, cemento o metallo con un volume di diversi metri cubi.
2. Pompa fecale. Nelle stazioni di sollevamento a funzionamento continuo vengono installate due pompe: una di lavoro e una di riserva, il cui compito è sollevare le acque reflue a un livello specifico per consentirne il successivo avanzamento per gravità attraverso i tubi.
3. Sistema di condotte a flusso per gravità (di adduzione e di scarico in pressione) che collegano la rete fognaria interna, la stazione di sollevamento fognario e il collettore successivo. Il sistema è dotato di valvole a saracinesca e valvola di ritegno che consente al liquido di fluire solo in una direzione.
4. Automatismo con interruttori a galleggiante. Si consiglia di installare contemporaneamente 3-4 galleggianti, ciascuno dei quali è in grado di accendere la pompa. Costano poco, quindi non vale la pena risparmiare su di essi.

Le grandi stazioni di sollevamento fognario domestiche hanno un principio di funzionamento leggermente diverso dal Sololift. Il serbatoio per i reflui viene interrato e collegato al tubo di scarico della rete fognaria interna. Quando il livello delle acque reflue raggiunge il livello impostato, il meccanismo a galleggiante chiude il circuito e accende la pompa.

Il pompaggio dell'acqua si arresta solo quando il galleggiante raggiunge un livello molto inferiore a quello che ha causato l'accensione. Questo schema consente di accendere l'attrezzatura di pompaggio meno frequentemente, riducendo i carichi operativi.

I galleggianti aggiuntivi sono destinati all'accensione della pompa di riserva. Il livello dell'acqua per la loro attivazione è impostato leggermente più alto rispetto a quello della pompa principale.

Ciò consente di essere precauzionali e di attivare l'attrezzatura di riserva solo in caso di guasto di quella principale.

Inoltre, le stazioni KNS possono essere dotate dei seguenti dispositivi:

• misuratore di portata;
• cestelli a griglia per la filtrazione di rifiuti di grandi dimensioni;
• armadi di controllo e regolazione;
• scala per la discesa nel serbatoio;
• regolatore di flusso vorticoso;
• filtri a adsorbimento.

La scelta del set di attrezzature deve essere effettuata solo sotto la supervisione di esperti. Ciò consente di selezionare componenti con caratteristiche e prestazioni che corrispondono al massimo tra loro.

Istruzioni per l'installazione delle SPF

L'installazione delle stazioni KNS domestiche è effettuata esclusivamente da personale qualificato, a causa degli elevati requisiti di precisione e del rispetto della sequenza delle operazioni.

La violazione delle regole può danneggiare il serbatoio o i tubi ad esso collegati. Di seguito viene fornita un'istruzione passo-passo per l'installazione della stazione KNS per chi desidera eseguirla autonomamente.

Passo n. 1. Si procede alla scelta del luogo di installazione della stazione KNS. Le norme SNiP richiedono di interrare il serbatoio ad almeno 20 m dalle pareti dell'edificio residenziale. Se i livelli geodetici lo consentono, è preferibile scegliere un'area leggermente rialzata per evitare l'accumulo di acque sotterranee sotto la stazione.

La stazione KNS non deve essere installata sul lato anteriore della casa, vicino a parchi giochi per bambini o in prossimità di aree picnic.

Passo n. 2. Viene scavata una fossa tenendo conto del diametro del serbatoio e dello spazio per eseguire comodamente i lavori di installazione. Se il terreno viene rimosso con un escavatore, è necessario fermare i lavori a 20-30 cm sopra il livello di progetto. Successivamente, si deve estrarre il terreno manualmente con una pala per preservare l'integrità del suolo.

Quando si scava una fossa per il serbatoio fognario, non è necessario renderla enorme. Sarà sufficiente un diametro di 1,5-2 metri maggiore delle dimensioni del serbatoio stesso.

Passo n. 3. Si sceglie il tipo di fondazione per l'installazione della stazione KNS e si procede al suo montaggio. A tal fine, dopo lo scavo della fossa, si valuta il contenuto d'acqua del terreno. Se il terreno è asciutto, è possibile realizzare una cassaforma e colare uno strato di cemento di 30 cm.

Se invece nella fossa penetrano costantemente acque sotterranee, per la fondazione è adatta solo una lastra prefabbricata in cemento armato di spessore non inferiore a 30 cm.

La base in cemento deve essere rigorosamente orizzontale, pertanto, durante la posa della lastra prefabbricata, è necessario provvedere a ciò in anticipo.

I serbatoi della stazione di pompaggio hanno una gonna o piedini per il fissaggio alla fondazione. Come fissaggio vengono utilizzati bulloni di ancoraggio, anche se quando si getta il calcestruzzo sul terreno è possibile incorporare nell'impasto anche barre metalliche su cui poi inserire il fissaggio del serbatoio.

Non si deve risparmiare sulle dimensioni dei bulloni di ancoraggio. La loro lunghezza ottimale è di 200 mm e il diametro di 20 mm. Inoltre, le barre metalliche devono essere piegate a uncino o a forma di L prima di essere collocate nel calcestruzzo liquido.

Passo n. 4. Si procede all'installazione del serbatoio della stazione di pompaggio sulla fondazione, al suo fissaggio e al collegamento al tubo di scarico della rete fognaria interna della casa. Per il tipo di stazione verticale e in presenza di una grande quantità di acque sotterranee, è necessario zavorrare il serbatoio con calcestruzzo. A tal fine, si getta calcestruzzo intorno al serbatoio per 20 cm sopra il livello della prima nervatura di irrigidimento della stazione.

Bisogna considerare che dopo il getto di calcestruzzo non sarà possibile sostituire il serbatoio, pertanto è necessario calcolarne il volume tenendo conto dell'espansione della casa e dell'aumento del numero dei suoi abitanti.

Passo n. 5. Si esegue il rinterro della stazione con terreno fine, la cui granulometria massima è di 32 mm. Ogni strato di terra non deve superare i 50 cm. Dopo il rinterro di una fascia successiva, questa viene innaffiata con acqua per favorire l'assestamento e viene compattata.

Con ciò si conclude l'installazione esterna della stazione di pompaggio. Dopo il fissaggio nel terreno, all'interno della stazione vengono installati le pompe, i sensori, le valvole di ritegno e altre apparecchiature ausiliarie.

Per motivi di sicurezza, si consiglia di chiudere a chiave i chiusini dei serbatoi fognari, poiché durante il gioco i bambini potrebbero nascondersi al loro interno e perdere conoscenza.

Non sarà superfluo installare in casa un sistema di allarme per il livello critico delle acque reflue domestiche nel serbatoio, che avviserà di eventuali malfunzionamenti della stazione.

Errori tipici di installazione

A causa di un'installazione errata del serbatoio, della sua inclinazione o di un rinterro sbagliato, si possono verificare danni alle pareti del serbatoio, ai raccordi o ai tubi di collegamento. Tali problemi comportano lo scavo manuale del serbatoio e notevoli spese finanziarie.

Pertanto, è opportuno analizzare in anticipo gli errori tipici per non ripeterli durante l'installazione della propria stazione di pompaggio.

1. Rinterro del terreno errato. Possibili errori: riempimento con terreno gelato o pietre di grandi dimensioni, assenza di compattazione a strati. La conseguenza può essere un cedimento del terreno con danneggiamento o spostamento della tubazione interna.
2. Tipo di rinterro diverso sui lati opposti. Se da un lato si è versata nella fossa una carica di sabbia e dall'altro terra, col tempo potrebbe verificarsi un'inclinazione del serbatoio con danni alle tubature esterne o al serbatoio stesso.
3. Stima errata della quantità di acque sotterranee, che provoca un forte cedimento dell'intera stazione di sollevamento con rottura delle tubazioni e danneggiamento del serbatoio.
4. Uso di cunei per livellare le piastre di fondazione. La conseguenza può essere uno spostamento graduale del serbatoio verso un lato con rottura delle tubazioni.

Solo le persone con una formazione geodetica e l'esperienza nell'installazione di strutture simili possono valutare la correttezza dell'installazione della stazione di sollevamento. Pertanto, non è consigliabile affidare l'installazione di questa costosa attrezzatura a organizzazioni non specializzate.

Manutenzione delle SPF esterne

La stazione di pompaggio fognario non è un'apparecchiatura che si installa e ci si accontenta del suo funzionamento. Il serbatoio e le pompe richiedono ispezioni regolari.

È severamente vietato scendere nel serbatoio da soli o eseguire lavori di pulizia!

L'inalazione di gas fognari può causare una perdita improvvisa di coscienza e la morte se la persona non viene portata all'aria aperta entro pochi minuti.

L'opzione più conveniente per la pulizia regolare del serbatoio fognario è l'acquisto di una maschera antigas con alimentazione forzata d'aria dalla superficie.

Al momento dell'acquisto di una stazione di sollevamento, è consigliabile firmare subito un contratto per la sua manutenzione.

Per l'accesso al serbatoio e il controllo dell'attrezzatura, le stazioni hanno un portello, e i serbatoi profondi hanno anche una scala per la discesa.

Mensilmente o trimestralmente, il servizio di manutenzione deve:

• controllare l'automazione;
• diagnosticare il funzionamento delle pompe principale e di riserva, controllare i livelli dell'olio in esse;
• rimuovere i detriti incastrati dai filtri;
• rimuovere i depositi di fango dal fondo.

In caso di situazioni di emergenza urgenti, è possibile un'ispezione autonoma del serbatoio, ma deve essere effettuata in presenza di assistenti, con assicurazione tramite corda e con un respiratore.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Per comprendere appieno il processo di installazione delle stazioni fognarie e i processi idrodinamici che in esse si verificano, si consiglia di visionare i video presentati di seguito.

Principio di funzionamento della stazione di sollevamento:

Principio di funzionamento di una mini-stazione interna per il pompaggio dei reflui fognari:

Installazione di una stazione fognaria domestica di medie dimensioni:

Le apparecchiature di pompaggio delle stazioni di pompaggio fognarie sono progettate per un funzionamento senza problemi per 8-10 anni, mentre il sistema di serbatoi e tubazioni può durare fino a mezzo secolo.

Pertanto, acquistando e installando una stazione di sollevamento una volta durante la costruzione della casa, è possibile garantire il funzionamento confortevole del sistema fognario per decenni.

Avete esperienza nell'utilizzo di una stazione di pompaggio fognario? Per favore, condividete le informazioni con i nostri lettori, raccontate le peculiarità dell'installazione e dell'uso della stazione di sollevamento. Potete lasciare commenti nel modulo sottostante.