Lapák písku je jedním z mnoha zařízení, které je součástí čisticí linky ČOV. Slouží k zachycování písku, štěrku a jiných pevných nečistot. Cílem je zamezit zanášení aktivačních nádrží, které zajišťují základní biologické čištění odpadních vod.
Tradiční vs. moderní řešení lapáků písku
Do současnosti bylo čištění pískového filtru řešeno tak, že nečistoty byly vyneseny do sedimentační betonové jímky. Zde přebytečná voda odtekla zpět do ČOV a písek a štěrk byl z této jímky ručně naložen do přistaveného kontejneru. Nevýhodou tohoto řešení byla nefunkčnost systému v zimních měsících kvůli zamrzání jímky, což vedlo k zanášení aktivačních biologických nádrží pískem, štěrkem a dalšími nečistotami.
Moderní řešení, například separátor, eliminuje tyto vlivy a zařízení funguje i v nepříznivých klimatických podmínkách.
Vírový lapák písku typu Geiger
Vírový lapák písku typu Geiger, zhotovený z polypropylénu, slouží jako objekt hrubého předčištění městských a průmyslových odpadních vod. Jeho účelem je odstranit z odpadní vody minerální látky a částice, které jsou při větších průtokových rychlostech ve vznosu. V jednotné stokové síti se jedná hlavně o zachycení štěrku a písku. V průmyslových provozech jde například o vody nesoucí cihelné částice, škváru a popeloviny z výtopen, minerální prach při drcení kamene, okuje atd.
Princip funkce vírového lapáku
Velké množství organických látek v sedimentu u klasických lapáků s horizontálním nebo vertikálním průtokem vedlo k vývoji lapáků využívajících příčné cirkulace. Příčná cirkulace vzniká při proudění vody v oblouku. Vlivem odstředivé síly jsou těžší pískové částice vrhány k vnější stěně oblouku. Po odklonu spirály ode dna jsou částice posunuty ke středu mimo vliv příčné cirkulace, kde se ve sběrném prostoru hromadí. Naopak organické látky se stejnou sedimentační rychlostí, avšak s větším objemem, jsou drženy ve spirále a neusazují se.
Čtěte také: Jak vybudovat betonový základ pro bránu
Vírový lapák provádí sedimentaci selektivně, a to jak v závislosti na sedimentační rychlosti, tak i v závislosti na specifické hustotě nerozpuštěných látek. Tím se odlišuje od zmíněných horizontálních a vertikálních lapáků, jež provádí separaci pouze podle sedimentačních rychlostí.
Provozní detaily
Voda natéká do vírového lapáku přívodním korytem, jež je připojeno tangenciálně k funkčnímu objemu. Po odstranění písku vlivem příčné cirkulace odtéká korytem přes kontrolní práh ve dně. Písek propadá při středu lapáku do akumulačního objemu. Písek je těžen mamutkou do pračky písku (součást dodávky). Po vyprání písku je písek odtěžen ručně nebo strojně do přistavených kontejnerů.
Lapák písku v provedení typu Geiger je po dlouholetých výzkumech intenzifikován tak, že jeho účinnost pro zrno minerální povahy větší jak 0,2 mm se pohybuje od 91 % do 98 %, a to při minimálním obsahu nerozpuštěných organických látek.
Konstrukce a instalace betonového lapáku
Vlastní vírový lapák se osadí do připraveného výkopu (průměr výkopu o 40 cm větší než je rozměr lapáku - pažení dle typu zeminy) na základovou desku tl. 20 cm. Deska je armovaná mřížovinou 10/10 cm ocel 10 216 tl. 10 mm a zabetonovaná na štěrkopískové lože tl. 20 cm. Stěny lapáku se obetonují prostým betonem o tl. minimálně 20 cm. Betonáž je nutno provádět postupně po vrstvách vysokých max. 70 cm a zároveň je nutno průběžně zaplňovat lapák vodou tak, aby hladina vody v lapáku byla vždy 1.5 m nad úrovní betonáže. Okolo nadzemní části lapáku se doporučuje vybetonovat okolo plastu límec.
Při výstavbě je nutno udržovat hladinu podzemní vody pod úrovní základové spáry čerpáním, například z vrtu tl. 20 cm hlubokého 5 m umístěného v těsné blízkosti lapáku písku. Čerpání je možno zastavit až po ukončení zabetonování lapáku a úplném zaplnění lapáku vodou po provozní hladinu. Vrt doporučujeme vystrojit tak, aby mohl být kdykoli v průběhu provozu použit pro snížení hladiny podzemní vody.
Čtěte také: Montáž betonových plotových panelů
Konfiguraci odtoku a přítoku je možno uzpůsobit individuálně. Závazné jsou vnější rozměry kruhovité části lapáku a výškové kóty dle tabulky. Okolo kruhovité části jsou navařeny vzpěry o šířce 10 cm, takže skutečný vnější obrys je max. D plus 20 cm. Lapák vč. vzpěr přijde zalít do betonu.
Parametry přítokového a odtokového koryta
Pro zajištění výborné funkce lapáku je zásadní přesný návrh přítokového koryta. Přívodní koryto před lapákem doporučujeme zhotovit o stejném průřezu jako je vtokový profil do lapáku. V případě jiného profilu je nutno zúžení provádět s úhlem max. 45° tak, aby nevzniklo stojaté vlnění, přičemž při rozšíření je nutno dodržet maximální úhel rozšíření 8° tak, aby nevznikal úplav.
Odtokové koryto za lapákem doporučujeme zhotovit o stejném průřezu jako je výtokový profil. Sklon dna na odtoku je nutno vést ve spádu tak, aby se voda nevzdouvala zpět nad úroveň výstupního schodu ve dně a neovlivňovala funkci lapáku. Při návrhu jiného profilu je třeba dodržet stejné zásady návrhu jako u přítokového koryta.
Čerpání a praní písku
Mamutka o vnějším průměru 110 mm je připevněná k límci polypropylénové tvarovky lapáku. Na dně je vystředěná pomocí vedení a je možno ji kdykoli demontovat a vytáhnout z lapáku. Vnitřní čerpací potrubí směsi je z polypropylenu DN 80 a je společně s potrubím vody a potrubím vzduchu vloženo do vnějšího potrubí z polypropylenu 110/100 mm. Ve standardním provedení je čerpací potrubí vyvedeno 120 mm nad horní okraj límce a směs je přečerpávána do pračky písku. V případě potřeby je možno čerpat směs až do výšky, která je rovna 70 % hloubky ponoření mamutky (pro standardní provedení lze bezpečně čerpat směs až 1,5 m nad hladinu v lapáku).
Tlakový vzduch je přiveden potrubím z polypropylenu DN 40 a tlaková voda je přivedena potrubím DN 25 PP (slouží pro případné naředění čerpané směsi). Tlakový vzduch je přiveden jednak ke dnu akumulačního prostoru, kde slouží k případnému rozbití ulehlého písku, a jednak do pracovní části mamutky, kde slouží pro čerpání směsi mamutkou. Zdrojem tlakového vzduchu může být dmychadlo (pokud se jedná o ČOV s tímto zdrojem aerace), nebo kompresor. Pro účinné čerpání písku je nutno zabezpečit zdroj tlakového vzduchu o průtoku 40 m3/hod a tlaku 0.1 MPa (v případě dmychadla min. 0.07 MPa). Zdrojem tlakové vody je místní rozvod užitkové vody, popřípadě čerpadlo 2 l/s 0.2 MPa připojené na vyčištěnou vodu.
Čtěte také: Jak správně vybrat a instalovat betonové obrubníky?
Při demontáži mamutky je nutno mamutku vytahovat svisle nahoru minimálně o 0.5 m tak, aby došlo k uvolnění vedení, jež je u dna. Demontáž je nutno provádět při vyčerpaném písku. Při montáži je nutno mamutku zasouvat svisle a v ose lapáku tak, aby nedošlo k uražení vedení.
Písek může zaplnit pískový prostor maximálně 30 cm pod dolní hranu spodního komolého kuželu. Při čerpání písku mamutkou je nutno nejprve rozvířit dno tlakovou vodou a vzduchem po dobu cca 30 s a pak otevřít ventil tlakového vzduchu do mamutky. Ventil tlakového vzduchu a vody mohou být uzavřeny. V případě potřeby je možno zvíření písku během čerpání opakovat. Usazený písek se čerpá mamutovým čerpadlem tak dlouho, dokud z výtlaku vytéká voda s pískem.
Demontáž mamutky se provádí pouze při zhoršení čerpacího účinku, tj. při přiucpání (obvykle kus látky, cupaniny apod.). Při zjištěném přiucpání je nutno ihned vyčerpat všechen písek, zastavit přítok na lapák a provést demontáž mamutky. Vyklízení pískového prostoru musí být pravidelné, nejméně však jedenkrát za den a vždy, kdy dojde k zaplnění akumulačního prostoru. Těžení je nutno zintenzivnit podle provozních zkušeností, především po dešti či tání sněhu. Vyčerpaný písek je prán při čerpání v pračce písku. Pokud je kvalita písku špatná, je možno omezeným průtokem vody z mamutky dále pokračovat v praní písku v pračce. Prací voda přepadá přes přepad zpět do přítoku lapáku, ostatní voda je oddrénována do odtoku nebo přes otvory procezena do přítoku.
Pračka písku
Optimálním řešením je použití standardního ocelového kontejneru umístěného na podestě vedle lapáku písku. Kontejner je vysoký až 1 m a je o minimální ploše 6 m2. Do kontejneru je vestavěna hradidlová stěna z nehoblovaných latí. Voda je přes tuto stěnu filtrována a odtéká otvory z kontejneru na podestu. Podesta je vyspádována k lapáku tak, aby odfiltrovaná voda mohla odtékat žlábkem zpět do kanálu. Při standardním uspořádání má pračka písku prohloubené dno tak, aby v tomto prostoru mohla být navršena drenážní vrstva. Drenážní vrstva má od spodu toto vrstvení:
- 5 cm štěrk 2 až 4 cm
- 5 cm štěrkopísek zrno 1 až 3 cm
- 10 cm písek o zrnitosti 2 až 10 mm
Drenážní vrstva odvede přebytečnou vodu z čerpaného písku. Voda z čerpaného písku zároveň odtéká otvory nad drenážní vrstvou zpět do přítoku. Pokud poklesne významně filtrační rychlost touto vrstvou, je nutno po vytěžení písku drenážní vrstvu zaměnit za novou.
Provoz a údržba lapáku písku
Lapák je vybaven drážkami pro osazení hradítek na vstupu do lapáku a na vstupu do obtoku. Obsluha objektu spočívá v pravidelném čištění česlí, uskladnění či odtahu zachycených látek, čerpání, praní a odtahu vytěženého písku. Zároveň je třeba kontrolovat průtočnost přítokového koryta. Dále je nutno občas pročistit šoupátka na tlakových potrubích voda-vzduch. Pravidelně jedenkrát za rok je nutno provést revizi dna, popřípadě těžší sedimenty (cihly apod.) odstranit. Při vyčerpání lapáku je nutno zabezpečit, aby hladina spodní vody byla dostatečně hluboko. Při dlouhodobém přerušení provozu je v zimě nutno lapák, pokud není jinak chráněn před mrazem, vyčerpat a zakrýt. Zároveň je nutno dbát na úroveň spodní vody. Doporučujeme hladinu v lapáku odčerpat na stejnou úroveň jako je hladina spodní vody.
Lapák písku je odolný proti teplotám ovzduší. Maximální teplota vody je 80 °C. Materiál odolává roztokům anorganických solí, kyselin, zásad, které nemají silné oxidační vlastnosti a většině organických rozpouštědel. Maximální rozměr nerozpuštěných látek je do 5 cm. Lapák písku je přepravován na nákladním vozidle a musí být zabezpečen úvazky proti posunu. Lapák písku je nutno skladovat tak, aby lapák ležel a byl zároveň zabezpečen proti převalení.
Lapák písku je zhotoven z polypropylénu. Standardně je vyráběn s obtokovým kanálem, pračkou písku a mamutkou včetně armatur pro regulaci a připojení tlakového vzduchu a vody.
Jedno z mnoha zařízení, které je součástí čisticí linky ČOV, je tzv. lapák písku, který zachycuje písek, štěrk a jiné pevné nečistoty tak, aby se tímto materiálem nezanášely aktivační nádrže zajišťující základní biologické čištění odpadních vod. Do současnosti bylo čištění tohoto pískového filtru řešeno tak, že nečistoty byly vyneseny do sedimentační betonové jímky, kde přebytečná voda odtekla zpět do ČOV. Písek a štěrk byl pak z této jímky ručně naložen do přistaveného kontejneru.
V lapáku písku se oddělí zbývající písečný podíl, který se pneumaticky v nastavených hodnotách cyklů vytěží do přistaveného kontejneru.
Dmychárna je osazena dvěma dmychadly Technofluid-Robucchi pro provzdušňování aktivace, malým dmychadlem Becker pro rozdmýchání písku v lapáku písku, a dvěma středními dmychadly Becker pro mamutku lapáku písku a meziusazovací nádrže a aerobní stabilizaci kalu v kalojemu a zahušťovácích. Jejich provoz je řízen řídícím systémem automaticky podle nastavených hodnot.
Písek ve stavebnictví a jeho význam
Písek je jednou z nejdůležitějších surovin ve stavebnictví a má široké spektrum využití. Jeho kvalita a správné použití jsou klíčové pro dosažení pevné a stabilní konstrukce.
Druhy písku a jejich využití:
- Stavební písek: Nejčastěji používaný druh písku ve stavebnictví. Jemný materiál s malými částicemi, který se používá při výrobě betonu a malt. Měl by být čistý a obsahovat minimální množství jílu a organických látek pro dosažení požadovaných vlastností směsi.
- Filtrační písek: Používán při konstrukci filtrů v systémech pro čištění vody. Jeho jemná frakce a dobře definované zrnité složení umožňují účinnou filtraci nečistot a částic ve vodě.
- Písek pro zemní práce: Důležitý materiál pro zemní práce, jako je výkop, plnění děr a nivelizace povrchů. Preferuje se hrubší frakce písku, která poskytuje stabilitu a pevnost.
- Písek pro dlažby a betonové obklady: Při pokládce dlažby a betonových obkladů je písek používán jako podkladní vrstva. Jeho rovnoměrné rozložení a kompaktnost pomáhají zajistit pevnost a stabilitu dlažby.
- Speciální písky: Určeny pro specifické stavební účely, např. skleněný písek pro skleněné fasády nebo dekorativní sklo, silikátový písek pro výrobu skelných vláken a izolací.
Při výběru písku pro stavební projekty je důležité zvážit kvalitu písku, jeho zrnitost, čistotu a specifické vlastnosti v souladu s požadavky projektu. Při manipulaci s pískem je také důležité dodržovat bezpečnostní opatření, neboť písek může vytvářet prach, který je škodlivý při vdechování.
Separace pískových částic v kruhovém lapáku písku HUBER HRSF
Separace pískových částic je v HUBER kruhovém lapáku písku HRSF podporována rotačním pohybem odpadní vody v jeho nádrži. Separační efekt vzniká pomocí odstředivé síly, která působí na jednotlivé částice písku. Jako separační plocha slouží vnitřní povrch nádrže. Z důvodu zvětšení separačního povrchu je lapák HRSF vybaven dalším dodatečným „trychtýřem“ uvnitř nádoby. Díky tomu je dosahováno maximální separační účinnosti. Pro vylepšení separace organických nečistot z pískových částic je volitelnou možností provzdušňování.
Tato zařízení jsou kompaktní, prostorově nenáročná jednotka s možností betonové či nerezové nádrže. Volitelně mohou být vybavena integrovaným separačním šnekem.
tags: #betonovy #lapak #pisku #informace