Přečerpávací stanice odpadní vody: jak funguje a kdy je potřeba

Co je přečerpávací stanice odpadní vody

Přečerpávací stanice je zařízení, které odpadní vodu dočasně zachytí a následně ji pod tlakem dopraví do výše položené kanalizace, domovní čistírny, septiku nebo jiného povoleného místa. Výrobce AQUACUP popisuje přečerpávací stanici jako kombinaci sběrné polyetylenové nádrže a čerpadla pro odčerpání zachycené dešťové nebo splaškové vody.

Stanice může mít několik podob:

• malá vnitřní sanitární stanice pro jeden nebo několik zařizovacích předmětů,
• uzavřená stanice v technické místnosti pro větší objem odpadní vody,
• podzemní přečerpávací šachta pro celý rodinný dům, rekreační objekt nebo menší provoz,
• dvoučerpadlová stanice pro vyšší provozní jistotu nebo větší přítok.

Nejde tedy pouze o kalové čerpadlo vložené do libovolné jímky. Kompletní stanice musí zajistit bezpečný přítok, automatické spínání, odvod vody, ochranu proti zpětnému toku, odvětrání, servisní přístup a podle významu objektu také hlášení poruchy.

Jak přečerpávací stanice funguje

1. Odpadní voda přitéká gravitačním potrubím do sběrné nádrže.
2. Hladina v nádrži postupně stoupá.
3. Plovák, tlakový snímač nebo jiné hladinové čidlo zaznamená zapínací úroveň.
4. Řídicí systém spustí kalové čerpadlo.
5. Čerpadlo dopraví odpadní vodu výtlačným potrubím do kanalizace nebo dalšího stupně čištění.
6. Po poklesu hladiny k vypínací úrovni se čerpadlo zastaví.
7. Zpětná klapka zabrání návratu již odčerpané vody zpět do nádrže.

U stanice se dvěma čerpadly se jednotky obvykle střídají, aby se rovnoměrně opotřebovávaly. Při zvýšeném přítoku může řízení spustit obě čerpadla současně. Pokud jedno selže, druhé může podle návrhu dočasně převzít jeho úlohu.

Samostatný plovák vysoké hladiny nebo řídicí jednotka mohou aktivovat akustický či vzdálený alarm. Ten je důležitý zejména tam, kde by přeplnění způsobilo zatopení suterénu, hygienické riziko nebo přerušení provozu.

Kdy je přečerpávací stanice potřeba

Zařizovací předměty jsou pod úrovní kanalizace

Typickým příkladem je WC, sprcha, prádelna nebo kuchyň v suterénu. I když je kanalizační přípojka blízko, odpadní voda nemůže téct vzhůru. Malá sanitární stanice vodu shromáždí a vytlačí do výše položeného svodného potrubí.

Dům leží níže než obecní kanalizace

Na svažitém pozemku může být podlaha domu nebo výstup domovní kanalizace níže než stoka v komunikaci. V takovém případě se odpad přivede do podzemní stanice a odtud se čerpá tlakovým potrubím.

Nelze vytvořit bezpečný spád potrubí

Problém může vzniknout při dlouhé vzdálenosti, rekonstrukci objektu nebo kvůli překážkám v trase. Není správné řešit chybějící spád nahodilým zmenšováním potrubí. Pokud gravitační vedení nelze navrhnout správně, je vhodnější řízené přečerpávání.

Odpad se musí dopravit do domovní čistírny nebo septiku

Čistírna, septik nebo akumulační jímka mohou být výše nebo ve velké vzdálenosti od objektu. Přečerpávací stanice umožní zvolit jejich umístění podle podmínek pozemku, vždy však musí respektovat schválený projekt a požadavky konkrétní technologie či provozovatele kanalizace.

Rekonstrukce neumožňuje nové gravitační potrubí

Při dodatečném vybudování koupelny, kuchyně nebo prádelny může být rozebrání podlah a vytvoření gravitační trasy technicky obtížné nebo nepřiměřeně drahé. Pro místní řešení lze použít kompaktní vnitřní stanici určenou pro konkrétní zařizovací předměty.

Nejdříve určete, jakou vodu bude stanice čerpat

Druh odpadní vody je první a nejdůležitější údaj. Zařízení pro čistou kondenzátní vodu nebo vodu ze sprchy nelze automaticky použít pro WC.

Dešťovou a splaškovou vodu je nutné řešit podle místního systému kanalizace a projektu. Přečerpávací stanice sama o sobě nedává právo vypouštět odpadní vodu do dešťové kanalizace, na pozemek ani do povrchových vod.

Z čeho se kompletní stanice skládá

• Sběrná nádrž: zachytí přítok a vytvoří pracovní objem mezi zapnutím a vypnutím.
• Jedno nebo dvě kalová čerpadla: zajistí potřebný průtok při skutečné dopravní výšce.
• Hlídání hladiny: plováky, tlakový snímač nebo sondy spouštějí a zastavují čerpadlo.
• Řídicí a motorová ochrana: zajišťuje automatiku, jištění motoru, střídání čerpadel a případně alarm.
• Zpětná klapka: brání návratu vody z výtlaku do nádrže.
• Uzavírací armatura: umožní oddělit výtlačné potrubí při servisu.
• Rozebíratelné šroubení nebo spojka: usnadní vyjmutí čerpadla.
• Nátokové a výtlačné hrdlo: musí odpovídat dimenzi potrubí a montážní výšce.
• Odvětrání: vyrovnává tlak a odvádí kanalizační plyny bezpečnou cestou.
• Servisní víko a vstupní hrdlo: musí zůstat přístupné pro kontrolu, čištění a výměnu čerpadla.

U podzemních stanic je nutné navíc posoudit únosnost, způsob obsypu, zatížení víka, hladinu podzemní vody, ochranu proti vztlaku, hloubku nátoku a případné prodloužení vstupního hrdla.

Volný průchod, vírové kolo, nebo řezací zařízení?

Kalové čerpadlo s volným průchodem

Čerpadlo dopravuje částice bez jejich záměrného rozmělnění. Důležitým parametrem je maximální povolená velikost pevných částic. Výhodou může být jednodušší hydraulika a vysoký průtok, ale výtlačné potrubí musí mít vhodnou dimenzi a rychlost proudění, aby se v něm nečistoty neusazovaly.

Vírové neboli vortexové oběžné kolo

Oběžné kolo je ustoupené mimo hlavní průchod kapaliny a vytváří vířivé proudění. Tím se omezuje kontakt nečistot s kolem a snižuje riziko ucpání. Také zde rozhoduje skutečná průchodnost konkrétního modelu.

Čerpadlo s řezacím nebo drticím mechanismem

Řezací část před vstupem do hydrauliky rozmělní fekálie, toaletní papír a povolené vláknité příměsi. To umožňuje dopravovat splaškovou vodu tlakovým potrubím s menší dimenzí, než by vyžadovalo čerpadlo s velkým volným průchodem. Menší potrubí však automaticky neznamená libovolně malou trubku – musí vyhovět křivce čerpadla, ztrátám i požadavku na průchodnost a čištění.

Řezací mechanismus není drtič veškerého odpadu. Do kanalizace nepatří vlhčené ubrousky, hygienické potřeby, textilie, rukavice, tuky, stavební materiály ani pevné předměty.

Jak správně určit potřebný průtok

Čerpadlo musí zvládnout maximální očekávaný přítok, ale nemá být zbytečně předimenzované. Příliš výkonné čerpadlo v malé nádrži rychle sníží hladinu, často spíná a pracuje krátkou dobu. To zatěžuje motor, spínací prvky a může zhoršit samočištění nádrže.

Při návrhu se posuzuje zejména:

• počet osob a charakter objektu,
• počet a typ připojených zařizovacích předmětů,
• možný souběh odběrů, například vypouštění vany, pračky a WC,
• okamžitý a průměrný přítok,
• u provozu také technologické špičky a režim směn,
• požadovaná rezerva při poruše nebo výpadku proudu.

Maximální průtok uvedený u čerpadla platí při velmi malé dopravní výšce. V reálném systému bude průtok nižší. Proto se musí najít pracovní bod na čerpací křivce.

Jak vypočítat dopravní výšku přečerpávací stanice

Potřebná celková dopravní výška se skládá z několika částí:

H_celk = H_stat + H_potrubí + H_armatury + H_{potřebný tlak}

• Statická výška: svislý rozdíl mezi pracovní hladinou v nádrži a místem výtoku nebo napojení.
• Ztráty v potrubí: závisejí na délce, vnitřním průměru, materiálu, průtoku a charakteru odpadní vody.
• Místní ztráty: vznikají na kolenech, zpětné klapce, uzávěru, odbočkách a zúženích.
• Požadovaný tlak: připočítává se pouze tehdy, pokud jej vyžaduje místo napojení nebo navazující zařízení.

Častou chybou je vybrat čerpadlo pouze podle údaje „maximální dopravní výška“. Při této mezní hodnotě je průtok zpravidla nulový nebo téměř nulový. Čerpadlo musí mít při vypočtené výšce stále dostatečný průtok a pracovat v dovolené části křivky.

Detailní princip pracovního bodu vysvětlujeme také v článku Jak vybrat čerpadlo podle průtoku a dopravní výšky.

Jak zvolit objem sběrné nádrže

Celkový objem nádrže není totožný s využitelným pracovním objemem. Čerpadlo pracuje pouze s vodou mezi zapínací a vypínací hladinou. Část prostoru zůstává pod vypínací hladinou a další část tvoří bezpečnostní rezerva nad zapínací úrovní.

Objem se volí podle:

• maximálního přítoku,
• průtoku čerpadla v pracovním bodě,
• povoleného počtu startů motoru za hodinu,
• rezervy do vysoké hladiny,
• požadované doby na reakci při poruše,
• počtu čerpadel a nastavení jejich hladin,
• četnosti využívání objektu.

Příliš malá nádrž vede k častému spínání. Zbytečně velká nádrž však může prodlužovat dobu zdržení splaškové vody, podporovat tvorbu usazenin a zhoršovat zápach. Nejlepší není největší nádrž, ale správně navržený pracovní objem.

Jedno, nebo dvě čerpadla?

Dvě čerpadla sama o sobě nezaručují úplnou zálohu. Pokud mají společný elektrický přívod, společné výtlačné potrubí nebo je zaplaví stejná porucha, mohou selhat obě. U významných aplikací se proto řeší i nezávislé jištění, alarm, možnost připojení náhradního zdroje a pravidelná zkouška obou jednotek.

Výtlačné potrubí, zpětná klapka a uzávěr

Výtlačné potrubí není běžná gravitační kanalizace. Je během čerpání pod tlakem, a proto musí mít odpovídající tlakovou třídu, pevné spoje a správné uložení.

Při návrhu je nutné dodržet:

• dimenzování podle průtoku, délky a typu nečistot,
• rychlost proudění omezující usazování, stanovenou návrhem,
• co nejjednodušší trasu bez zbytečných kolen a lokálních ztrát,
• ochranu potrubí proti mrazu a mechanickému poškození,
• zpětnou klapku vhodnou pro odpadní vodu,
• uzávěr umístěný tak, aby bylo možné klapku a čerpadlo servisovat,
• rozebíratelné napojení nebo spouštěcí zařízení pro vyjmutí čerpadla.

Pokud zpětná klapka netěsní, voda se po každém vypnutí vrací do nádrže. Čerpadlo pak spíná častěji, roste spotřeba a systém může působit dojmem, že nestíhá.

Ochrana proti zpětnému vzdutí z kanalizace

U zařizovacích předmětů pod úrovní možného vzdutí nestačí pouze osadit zpětnou klapku. Výtlačné potrubí přečerpávací stanice se musí vést a napojit tak, aby při zahlcení veřejné nebo domovní kanalizace nemohla odpadní voda zaplavit suterén. Konkrétní výšku a vytvoření výtlačné smyčky nad úrovní vzdutí musí určit projekt podle objektu a místa napojení.

Zpětná klapka je provozní armatura, která se může znečistit nebo netěsnit. Neměla by být jediným opatřením proti zatopení. Důležité je také správné výškové vedení potrubí, přístup ke klapce, alarm vysoké hladiny a pravidelná kontrola.

Odvětrání a ochrana proti zápachu

Při přítoku a odčerpávání se mění množství vzduchu v nádrži. Bez správného odvětrání vzniká přetlak nebo podtlak, může být narušena funkce zápachových uzávěrek a kanalizační plyny si hledají cestu netěsnostmi.

Odvětrání musí být navrženo podle typu stanice a pokynů výrobce. U podzemní stanice pro celý dům se zpravidla řeší jako součást kanalizačního systému, nikoli pouze malým filtrem pod víkem. Vnitřní kompaktní stanice mají vlastní přesně určený způsob ventilace a nesmějí se svévolně utěsnit.

Pokud stanice zapáchá, zkontrolujte:

• odvětrávací potrubí a jeho průchodnost,
• těsnění víka a kabelových průchodek,
• dobu zdržení odpadní vody,
• usazeniny na stěnách, plovácích a čerpadle,
• funkci zpětné klapky,
• stav sifonů připojených zařizovacích předmětů.

Umístění a montáž podzemní stanice

Podzemní nádrž musí být osazena podle návodu konkrétního výrobku. Obecný postup nelze použít pro všechny typy zeminy, hladiny podzemní vody a zatížení povrchu.

Před montáží je potřeba vyřešit:

• správnou výšku nátoku a hloubku uložení,
• únosný a rovný základ,
• obsyp předepsaným materiálem,
• ochranu proti vztlaku při vysoké podzemní vodě,
• zatížení od vozidel a vhodnou třídu poklopu,
• přístup servisního vozidla a bezpečný prostor pro manipulaci,
• ochranu elektrického přívodu,
• umístění rozvaděče mimo riziko zaplavení,
• bezpečné odvětrání a trasu výtlačného potrubí.

Samonosná nádrž neznamená, že ji lze bez dalšího osadit do jakýchkoliv podmínek. Výrobce AQUACUP u vybraných podzemních stanic SUMOBOX uvádí bezsvárové polyetylenové nádrže vyráběné rotačním tvářením, ale konkrétní požadavky na instalaci, podzemní vodu a zatížení je vždy nutné převzít z technického listu a projektu.

Elektroinstalace, alarm a výpadek proudu

Přečerpávací stanice je závislá na elektřině. Při výpadku se voda dál hromadí, ale neodtéká. Uživatelé musí o omezení vědět a přestat používat připojené WC, sprchy, pračky a další spotřebiče.

Doporučené prvky zahrnují:

• samostatně jištěný elektrický okruh,
• ochranu motoru podle jmenovitého proudu,
• proudový chránič a ochranné pospojování podle projektu,
• plovák nebo snímač vysoké hladiny nezávislý na běžném spínání,
• akustický alarm a případně vzdálené hlášení,
• u významného provozu možnost záložního napájení.

Elektroinstalaci v prostředí s vlhkostí a odpadní vodou musí provést osoba s odpovídající kvalifikací. Kabel se nesmí používat jako nosné lano čerpadla a jeho spojování v šachtě musí odpovídat prostředí a návodu výrobce.

Doporučené stanice a čerpadla z Obchod-VTP.cz

Kompaktní stanice do interiéru

Podzemní a větší stanice AQUACUP SUMOBOX

Prohlédnout všechny přečerpávací stanice na Obchod-VTP.cz

Řada SUMOBOX zahrnuje varianty s objemem 500, 750, 1000 a 2000 litrů, s jedním nebo dvěma čerpadly a s hydraulikou BEST INOX nebo SHREDD. Konkrétní sestava se musí volit podle druhu vody, pracovního bodu a požadované rezervy – nikoli pouze podle objemu nádrže.

Co do stanice nepatří

• vlhčené ubrousky, i když jsou označené jako splachovatelné,
• hygienické vložky, tampony a dětské pleny,
• textilie, hadry, provázky, rukavice a obalové materiály,
• tuky, oleje a velké množství zbytků jídla,
• stavební suť, písek, cement, sádra a malta,
• agresivní chemikálie, rozpouštědla a hořlaviny,
• dešťová voda, pokud stanice a kanalizace nejsou pro společný přítok navržené,
• pevné předměty, které řezací mechanismus nemůže bezpečně zpracovat.

Pro WC stanici jsou běžně přípustné fekálie a toaletní papír. Přesný rozsah povolených médií však vždy určuje návod konkrétního zařízení.

Údržba a servis

Četnost údržby závisí na typu stanice, zatížení a složení odpadní vody. Pravidelná kontrola je výrazně levnější než havarijní zásah v přeplněné šachtě.

Kontroluje se zejména:

• funkce plováků a jejich volný pohyb,
• zkušební spuštění každého čerpadla,
• funkce alarmu vysoké hladiny,
• stav zpětné klapky a uzávěrů,
• usazeniny na stěnách nádrže a čerpadle,
• řezací mechanismus a sací otvor,
• těsnost spojů, víka a průchodek,
• stav kabelů a řídicího rozvaděče,
• průchodnost odvětrání,
• neobvyklý hluk, vibrace a prodlužující se doba čerpání.

Před vstupem do podzemní šachty je nutné počítat s nebezpečím toxických nebo výbušných kanalizačních plynů a nedostatku kyslíku. Do šachty se nesmí vstupovat bez odpovídajícího postupu, vybavení a zajištění. Běžná údržba má být navržena tak, aby bylo možné čerpadlo vyjmout a servisovat z povrchu.

Nejčastější poruchy a jejich příčiny

Nejčastější chyby při návrhu

• výběr stanice pouze podle příkonu motoru nebo maximálního průtoku,
• záměna zařízení pro šedou vodu za stanici pro WC a fekálie,
• použití čerpadla bez dostatečného volného průchodu nebo řezacího mechanismu,
• nezapočítání tlakových ztrát dlouhého výtlačného potrubí,
• poddimenzované nebo naopak zbytečně velké výtlačné potrubí,
• chybějící zpětná klapka nebo servisní uzávěr,
• malý pracovní objem a nadměrný počet startů,
• příliš velká nádrž s dlouhým zdržením splašků,
• chybějící alarm vysoké hladiny,
• nedostatečné nebo chybně ukončené odvětrání,
• rozvaděč umístěný v prostoru ohroženém zaplavením,
• nemožnost vyjmout čerpadlo bez vstupu do šachty,
• osazení nádrže bez posouzení podzemní vody a vztlaku,
• společné čerpání dešťové a splaškové vody bez souhlasu a správného návrhu,
• absence plánu pro výpadek proudu nebo poruchu čerpadla.

Kdy je přečerpávací stanice opravdu nutná?

Když odpadní voda nemůže bezpečně odtékat do místa napojení samospádem. Nejčastěji jde o suterén pod úrovní stoky, nízko položený objekt, dlouhou trasu nebo dodatečně vybudovanou koupelnu.

Stačí do jímky vložit běžné kalové čerpadlo?

Pro dočasné odčerpání vody někdy ano, pro trvalou domovní kanalizaci obvykle ne. Je potřeba vyřešit druh nečistot, automatické spínání, ochranu motoru, zpětnou klapku, uzávěr, odvětrání, alarm, servisní přístup a správnou nádrž.

Jak velkou stanici potřebuji pro rodinný dům?

Nelze ji určit pouze podle počtu osob. Rozhoduje přítok, souběh zařizovacích předmětů, pracovní bod čerpadla, povolený počet startů, délka výtlaku a požadovaná havarijní rezerva.

Je lepší čerpadlo SHREDD, nebo BEST INOX?

Jde o odlišné hydraulické řešení. SHREDD používá řezací mechanismus a je určen také pro výrobcem povolené vláknité příměsi. BEST INOX je celonerezové kalové čerpadlo do náročných podmínek. Volba závisí na složení vody, průchodnosti, výtlaku a potrubí.

Je nutná zpětná klapka?

Ano, u běžného tlakového výtlaku brání návratu vody do nádrže. Musí být vhodná pro odpadní vodu a zůstat přístupná pro čištění a servis.

Musí být stanice odvětraná?

Ano. Přesný způsob určuje typ stanice a kanalizační projekt. Odvětrání vyrovnává tlak a odvádí kanalizační plyny bezpečnou cestou.

Co se stane při výpadku proudu?

Čerpadlo se zastaví a voda se hromadí v rezervním objemu nádrže. Je nutné okamžitě omezit používání připojených zařízení. U kritických aplikací se navrhuje alarm a záložní napájení.

Jak často se stanice servisuje?

Interval stanovuje výrobce a provozní zatížení. Pravidelně se má kontrolovat čerpadlo, plováky, alarm, zpětná klapka, usazeniny, odvětrání, kabely a těsnost.

Lze stanici použít pro dešťovou i splaškovou vodu?

Pouze pokud je pro takový přítok navržená a místní způsob odvádění jej dovoluje. Dešťová voda může násobně zvýšit přítok a přetížit stanici i kanalizaci. Běžně se řeší odděleně.

Shrnutí

Přečerpávací stanice odpadní vody řeší situace, kdy kanalizace nemůže fungovat samospádem. Malá sanitární stanice může obsloužit sprchu, umyvadlo nebo WC v suterénu. Podzemní stanice typu SUMOBOX dokáže podle provedení přečerpávat splaškovou vodu z celého domu, rekreačního objektu nebo menšího provozu.

Správný výběr začíná určením druhu vody. Následuje výpočet přítoku a celkové dopravní výšky, volba hydrauliky, objemu nádrže, počtu čerpadel, dimenze výtlaku, řízení, alarmu a servisního přístupu. Maximální hodnoty Qmax a Hmax se nesmějí posuzovat odděleně – rozhoduje skutečný pracovní bod čerpadla.

U trvale obývaného nebo provozně významného objektu se vyplatí uvažovat o dvou čerpadlech a nezávislém alarmu vysoké hladiny. Stejně důležité jako výkon jsou správné odvětrání, zpětná klapka, ochrana proti vztlaku a možnost bezpečné údržby.

Technické podklady: AQUACUP – přečerpávací stanice, AQUACUP SUMOBOX 1000/2000 SHREDD, produktové podklady SUMOBOX a GRUNDFOS SOLOLIFT2 na Obchod-VTP.cz.