Zbiorniki na wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi - rodzaje, wymagania, uszkodzenia, materiały renowacyjne

W przypadku wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi najbardziej istotny czynnik to jej bezpieczeństwo zdrowotne i zachowanie jakości.

Zbiorniki na wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi to kluczowe elementy systemów zaopatrzenia w wodę. Przygotowując remont tych zbiorników należy wziąć pod uwagę specyficzne wymagania związane z ich użytkowaniem oraz wymagania jakie muszą spełniać materiały aby zagwarantować jakość i bezpieczeństwo zdrowotne wody.

Rodzaje obiektów i stosowane rozwiązania konstrukcyjne

Zamknięte zbiorniki magazynowe na wodę przeznaczoną do spożycia stanowią istotny element każdej sieci wodociągowej. Ich zadaniem jest zapewnienie ciągłości zaopatrzenia w wodę w okresie zwiększonego dziennego zapotrzebowania, a także w sytuacjach nadzwyczajnych, np. na cele przeciwpożarowe oraz jako rezerwa i zabezpieczenie systemu w razie awarii lub w przypadku prac konserwacyjnych na ujęciu.

Dominującym rozwiązaniem są zbiorniki na wodę o konstrukcji żelbetowej, które w celu zwiększenia niezawodności występują co najmniej jako para identycznych obiektów. Jeżeli mamy do czynienia z grupą zbiorników, to może pojawić się problem z nazewnictwem, ponieważ zamiennie mówi się o zbiorniku zwierającym np. 4−6 oddzielnych komór wodnych, także poszczególne komory wodne z grupy nazywa się zbiornikami. Wielkość i kształt obiektów mogą być bardzo różne: np. obiekty na planie koła o średnicy 3,5−36 m lub prostokątne o wymiarach nawet 40 x 70 m. Typowe wysokości zbiorników to ok. 3−9 m. Objętość poszczególnych zbiorników może wynosić np. od 150 m³ do ok. 15 000 m³, jednak najczęściej spotykane mają objętość rzędu 1000, 2000 lub 4000 m³.

W ramach obiektów technologicznych na stacjach uzdatniania wody oprócz zbiorników magazynowych znajdują się również zbiorniki związane z poszczególnymi etapami uzdatniania wody, np. zbiorniki filtrów, zbiorniki pulsatorów, osadniki oraz, w dużych obiektach, żelbetowe koryta i kanały obiegowe. W tych obiektach oddziaływania korozyjne są intensywniejsze z powodu przepływu i istotny wpływ na powstawanie uszkodzeń dodatkowo może mieć ścieranie się powierzchni.

Pierwsze zbiorniki na wodę powstawały jako obiekty murowane. Natomiast najwięcej obiektów wybudowano w czasie industrializacji i rozbudowy miast w Polsce w latach 70. i 80. XX w. Zalecano wówczas stosowanie prefabrykacji, dlatego najbardziej typowe rozwiązanie konstrukcyjne to monolityczna ściana i strop przekryte płytami prefabrykowanymi opartymi na ryglach i słupach, również prefabrykowanych.

Spotyka się obiekty solidnie wykonane, eksploatowane od 60 do 135 lat oraz bardzo dużo obiektów w wieku 40−50 lat jednak wybudowanych mniej starannie (oszczędności, braki materiałowe). Dla obiektów długo eksploatowanych, jeżeli nie były wcześniej remontowane, nadchodzi teraz czas, kiedy należy dokonać ich przeglądu i poddać modernizacji.

zbiorniki na wodę

Zbiorniki po renowacji z zastosowaniem powłok mineralnych. Fot. archiwum prywatne autora

Agresywność wody pitnej

Zasadniczą cechą wody jest jej zdolność do ługowania, czyli rozpuszczania związków, z którymi ma kontakt. Im czystsza woda, tym szybciej zachodzi to zjawisko. Powierzchnia betonu czy powłoki żywicznej jest zatem poddawana przed długi czas, przez stały kontakt z wodą, korozji ługującej, która powoli, ale konsekwentnie osłabia strukturę materiału i go niszczy. Problem może stanowić też zawartość w wodzie niektórych pierwiastków. Pomimo że ich stężenie nie przekracza normy dla samej wody, to jednak negatywnie oddziałuje na trwałość betonu lub zapraw. Szczególnie silne oddziaływanie ma kondensat pary wodnej na stropy zbiorników.

Tab. 1A. Wymagania DWGW W300-5 do zabezpieczenia antykorozyjnego z materiałów na bazie cementu

zbiorniki na wodę

Wymagania użytkowe dla zbiornika na wodę

Szczelność. Zbiornik magazynowy na ciecz musi być przede wszystkim szczelny. Zarówno na wodę eksfiltracyjną, jak i infiltracyjną. Wody może ewentualnie ubywać tylko przez odparowanie.
Bezpieczeństwo zdrowotne. W przypadku wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi najbardziej istotny czynnik to jej bezpieczeństwo zdrowotne i zachowanie jakości. W zbiorniku nie może dochodzić do skażenia biologicznego i rozwoju mikroorganizmów.
Zabezpieczenie tzw. antyterrorystyczne. Zbiornik musi być skutecznie zabezpieczony przed przypadkową lub celową ingerencją osób trzecich, stąd drzwi antywłamaniowe, specjalne podwójne włazy czy kominki zabezpieczone filtrami.
Trwałość. Każdy remont wiąże się z kosztami, konieczny jest montaż rusztowań, transport materiałów, płukanie i dezynfekcja zbiornika oraz czasowe wyłączenie z eksploatacji obiektu, który pracuje w reżimie pracy ciągłej. To przesłanki, aby zadbać o jak najdłuższe okresy między remontami i korzystać z jak najlepszych, sprawdzonych materiałów i technologii.
Izolacja termiczna. Izolacja termiczna ma zapewnić, aby nie występowały warunki do tworzenia się kondensatu pary wodnej w zbiorniku.
Wentylacja. Jej zadaniem jest nie tylko odpowietrzanie zbiornika w czasie jego pracy, ale również przeciwdziałanie tworzeniu się na stropie kondensatu.

Tab. 1B. Wymagania dodatkowe dla materiałów na bazie cementu

zbiorniki na wodę