Строителството на ПСОВ – специфики
Пречиствателните станции за отпадъчни води (ПСОВ) са комплексни инженерни обекти, включващи множество видове конструкции: входни шахти и предварително утаяване, аеробни и анаеробни биологични резервоари, вторично утаяване, уплътнители за утайка, метантанкове (анаеробни реактори), административни и технологични сгради, и разгъната технологична инфраструктура (тръбопроводи, помпени станции, електро). Всяка от тях поставя специфични изисквания за фундирането.
Ключовите особености при строителството на ПСОВ са: агресивна химическа среда (сярна киселина от биогенна корозия на бетона, сулфати), изисквания за водоплътност на всички резервоари, сложна геотехническа среда (ниски места близо до реки = меки почви и подпочвени води), и нерядко наличие на вонящи газове (H₂S), изискващи специална безопасност при строителство.
Биогенна корозия на бетона
Биогенната сулфатна корозия (microbiologically induced corrosion, MIC) е специфичен проблем при канализационната инфраструктура и ПСОВ. Механизмът: анаеробните бактерии в отпадъчните води произвеждат сероводород (H₂S). H₂S се освобождава в пространството над водното ниво и се разтваря в кондензата на вътрешните стени. Аеробните бактерии (Acidithiobacillus thiooxidans) окисляват H₂S до сярна киселина. Сярната киселина разтваря циментовия камък – pH под 1 води до бързо разрушаване на бетона (1–10 мм/год).
Защитата включва: специален цимент (C3A под 3% или алуминатен цимент), химически устойчиви покрития (ПВЦ облицовки, епоксидни покрития, реактивни циментови покрития с висока алкалност), и изключване на въздушни пространства над водата (пълнене на тръбопроводите).
Фундиране на отворените резервоари
Отворените резервоари (утаители, биобасейни) са масивни стоманобетонни конструкции с диаметри 10–60 м и дълбочини 3–6 м. Спецификите при фундирането им са:
- Изплаване при изпразване – при подпочвени води по-високи от дъното на резервоара, изпразненият резервоар е изложен на значително изплаване. Защитата изисква: достатъчна маса на конструкцията, пилоти или анкери, или клапани за контролирано навлизане на вода при изпразване.
- Неравномерно слягане – при хетерогенни почвени условия под голяма площ, различните части на резервоара слагат различно. При стоманобетонни резервоари дори малко неравномерно слягане предизвиква значителни моменти – важно при проектирането на армировката.
- Водоплътност – всички фуги, проходи за тръбопроводи и работни фуги трябва да са водоплътни. Стандартната система: хидрофилни уплътнения (swellable bentonite strips), инжекционни канали при работните фуги, и PVC ленти (waterstops) при деформационните фуги.
Метантанкове – специализирани конструкции
Метантанковете (digestion tanks) са цилиндрични или куполообразни затворени резервоари за анаеробна ферментация на утайка. Те съдържат метан под налягане и работят при температура 35–55°C. Специфичните изисквания: газонепропускливост (металическа или спираловидна геомембрана), топлоизолация (за поддържане на температурата), устойчивост при вътрешно налягане, и безопасност при авария (рискова зона за взрив). Фундирането трябва да е изключително стабилно – при разрушаване на метантанк аварията е катастрофална.
Помпени станции при ПСОВ
Помпените станции са подземни конструкции, вкопани под нивото на входящите тръбопроводи. Те са компактни (5–10 м диаметър), с дълбочина 5–15 м, и са постоянно изложени на H₂S. Укрепването на изкопа (шпунтове или пилотни стени), хидроизолацията и специалното бетоново покритие са стандартни изисквания.
Тръбопроводна инфраструктура
Масивна тръбопроводна мрежа свързва всички съоръжения на ПСОВ. При ПСОВ тръбопроводите са: технологични (отпадъчна вода, утайка, рециркулация), технически (вода за охлаждане, питейна вода, пожарна вода) и газови (метан). Изкопаването и монтажът на тръбопроводите е значителна строителна операция – нерядко с обща дължина на изкопа няколко километра при голяма ПСОВ.
Строителство на ПСОВ в България
В България изграждането на ПСОВ е значителна инфраструктурна програма, финансирана основно от Оперативна програма „Околна среда" и от Европейските фондове. Стотици малки и средни ПСОВ са изградени в периода 2007–2023 г. Предизвикателствата включват: сложни геотехнически условия в крайречните зони, строги изисквания за водоплътност, и необходимостта от квалифицирани специалисти по хидравлика и технологии на пречистване.