Każdy miłośnik turystyki mobilnej, którego środek lokomocji wyposażony jest w toaletę, prysznic czy chociażby zlew wie, że jego ścieki kumulowane są specjalnych zbiornikach. Instalacje ściekowe i sposoby ich oczyszczania zaprojektowane są w zależności od potrzeb, biorąc pod uwagę m.in. pojemność zbiornika. W tym artykule skupimy się na oczyszczaniu zbiorników poprzez wyssanie wody szarej przy pomocy pompy. Z uwagi na rosnącą eko-świadomość i coraz większą troskę o środowisko, takie rozwiązanie jest coraz częściej spotykane na jednostkach pływających.
Co to jest pompa i do czego służy?
Pompa jest urządzeniem służącym do transportu cieczy lub osadów. Dzieje się to poprzez wytworzenie różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy, np. zbiornikiem jachtowym) a tłoczną (wylotem z pompy, np. zbiornikiem zewnętrznym czy kanałem ściekowym). [1]
Niezależnie od rodzaju pompy, można scharakteryzować ją parametrami:
- wydajność (Q) – mierzona w objętości przepompowywanej cieczy na jednostkę czasu, w układzie SI wyrażona w metrach sześciennych na sekundę.
- wysokość podnoszenia lub maksymalne ciśnienie (H) – mierzone w metrach słupa wody lub w układzie SI w paskalach
Rys. Zobrazowanie odległości i wysokości ssania/tłoczenia na przykładzie pompy marinowej.
Źródło: materiały własne.
- moc (N) – obliczana jako iloczyn wysokości podnoszenia i wydajności. [1]
Rodzaje pomp przeznaczonych do kontaktu z wodą szarą
Nie każda pompa nadaje się do transferu medium jakim jest woda szara. W tym celu wykorzystuje się najczęściej pompy wyporowe: perystaltyczne lub membranowe. Są one odpowiednim wyborem ponieważ:
- przystosowane są do transportu cząstek stałych i osadów takich jak kał, resztek/okruszków jedzenia czy wymiotów strudzonych żeglarzy;
- mechanizm pompy nie ma kontaktu z medium, to znaczy, że obecność zarówno kosmetyków czy łagodnych płynów czyszczących, jak i silnych środków chemicznych np.: płyny/koncentraty do toalet;
- mogą pracować na sucho przez pewien czas, mają zdolność do samozasysania.
Należy wspomnieć, że na rynku spotykane są jeszcze oferty pomp wirnikowych. Ze względu na swoją niższą cenę, są pożądanym produktem. To ona decyduje, że nie w pełni świadomi konsumenci, decydują się na jej zakup. Jednak należy to wyraźnie zaznaczyć – pompa wirnikowa nie jest urządzeniem przeznaczonym do kontaktu z wodą szarą! Wyjaśnienie tkwi w budowie.
Budowa i funkcjonowanie pompy membranowej
Pompa membranowa przetłacza medium poprzez kolektory przy pomocy dwóch membran. Zamocowane są one na dwóch końcach wału. Układ zaworów powietrznych w napędzie pompy wprawia wał z membranami w ruch. Podczas każdego cyklu, ciśnienie powietrza z tyłu membrany wypycha znajdującą się ciecz w komorę kolektora tłoczonego, a zawory zwrotne zapobiegają cofaniu się cieczy w pompie. Ciśnienie tłoczenia po stronie medium jest równe ciśnieniu przed membraną, czyli takie, jakie podawane jest na zasilaniu napędu pneumatycznego. Cofająca się membrana, powoduje powstanie podciśnienia po stronie ssawnej pompy, co powoduje samoczynne zasysanie medium. [2]
Rys. Schemat ideowy działania pompy membranowej.
Źródło: materiały własne
Zalety pompy membranowej:
- możliwość samoczynnego zassania medium;
- możliwość pracy na sucho;
- brak kontaktu medium z mechanizmem pompy – medium przesuwa się w osobnym rękawie;
- budowa przystosowana do transportu drobnych ciał stałych / osadów;
- materiał z którego wykonywany jest rękaw, dostosowywany jest do przeznaczenia – np. silnych środków chemicznych;
- ekonomiczna cena;
- łatwe mycie – przepompowanie czystej wody opłukuje gładki przewód transportowy;
Wady:
- słaba wydajność;
- niewielka wysokość ssania i tłoczenia;
- ograniczona moc;
Dla jakiej mariny może być przeznaczona pompa membranowa?
Obiekt, położony w niezbyt stromej okolicy. Gdzie wolno płynie czas a Klienci stosunkowo małych jednostek, mają chwilę aby uciąć drobną pogawędkę z obsługą obiektu podczas procesu wypompowywania.
Budowa i funkcjonowanie pompy perystaltycznej
Pompa perystaltyczna przepycha ciecz poprzez szczelny, elastyczny przewód za pomocą karbowanego paska/wałka, toczących się rolek lub wirnika, które przesuwają się po przewodzie. Pompa działa na podobnej zasadzie perystaltyka w jelitach – stąd też jej nazwa. [3]
Rys. Animacja przedstawiająca ideę działania pompy perystaltycznej.
Źródło: https://www.pompydozujace.com/o-pompach-perystaltycznych-pm-8.html
Zalety pompy perystaltycznej:
- wysoka wydajność;
- wysokość ssania/tłoczenia;
- moc;
- możliwość samoczynnego zassania medium;
- możliwość pracy na sucho;
- brak kontaktu medium z mechanizmem pompy – medium przesuwa się w osobnym rękawie;
- budowa przystosowana do transportu drobnych ciał stałych / osadów;
- materiał z którego wykonywany jest rękaw, dostosowywany jest do przeznaczenia – np. silnych środków chemicznych;
- łatwe mycie – przepompowanie czystej wody opłukuje gładki przewód transportowy;
Wady:
- wysoka cena
Dla jakiej mariny może być przeznaczona pompa perystaltyczna?
Tam, gdzie marina musi uzyskać wysoką podaż na usługę odpompowywania ścieków. Gdzie liczy się czas, gdzie Klientami są właściciele jednostek z dużymi zbiornikami ściekowymi, gdzie są duże różnice wysokości lub znaczna odległość od głównego zbiornika zrzutowego.
Budowa i funkcjonowanie pompy wirnikowej – niezalecanej
Pompa wirnikowa składa się z wału napędzającego wirnik z profilowanymi łopatkami. Obracający się wirnik powoduje zwiększenie momentu pędu(krętu) cieczy, a tym samym jej transport. Dzieje się tak ponieważ we wlocie pompy wywoływane jest zjawisko ssania. Cały jednak proces może się rozpocząć wyłącznie w wyniku zalania pompy cieczą. [4]
Rys. Schemat działania pompy wirnikowej.
Źródło: materiały własne.
Zalety:
- wysoka wydajność;
- duża moc;
- ekonomiczna cena;
Wady:
- brak możliwości samozassania;
- brak możliwości pracy na sucho;
- kontakt medium z mechanizmem pompy;
- w kontekście odbioru ścieków – niezalecany kontakt z ciałami stałymi/osadami (prawdopodobne uszkodzenia: możliwość zatarcia łopatek np. zakleszczenie ciała stałego między łopatkami);
- trudna do utrzymania w czystości z uwagi na obecność wirnika w kanale transportowym;
Źródła:
[1] https://pl.wikipedia.org/wiki/Pompa
[2] https://ekopomp.pl/blog/pompa-membranowa-zasada-dzialania-budowa-zastosowanie
[3] https://pl.wikipedia.org/wiki/Pompa_perystaltyczna
[4] https://www.pompydozujace.com/o-pompach-perystaltycznych-pm-8.html
[5] https://pl.wikipedia.org/wiki/Pompa_wirowa