ścieki

podziemną projektuje się co najmniej na 50 lat, więc przewidywanie zmian cen przez ten okres jest mało realne. Ponadto koszt budowy zależy od uzbrojenia terenu i rodzaju gruntu. Pocieszającą informację stanowi fakt, że przedstawione na rysunku 3 i stosunkowo nowo obliczone prędkości ekonomiczne dla przewodów stalowych [9] (niestety dla przeciętnych warunków występujących w przemyśle chemicznym, a nie w zaopatrzeniu w wodę) niewiele odbiegają od stosowanych od dawna wytycznych [15]. Prędkości te przedstawiono na rysunku 3.

W przypadku kanalizacyjnych przewodów ciśnieniowych sytuacja jest bardziej skomplikowana gdyż już po dziesięciu minutach przebywania ścieków w przewodzie tłocznym zanika tlen rozpuszczony, a więc występują warunki anoksyczne, to znaczy dla mikroorganizmów jest on dostępny wyłącznie w postaci azotanów i siarczanów. Dopóki dostępne są azotany mikroorganizmy w pierwszej kolejności redukują azot, a dopiero po wyczerpaniu jego dostępności siarkę z siarczanów. Redukcja zachodzi od stopnia utlenienia +6 do – 2 i powstają siarczki. To utlenienie siarki zachodzi niemal wyłącznie w biofilmie pokrywającym powierzchnię wewnętrzną przewodu ciśnieniowego, zazwyczaj żeliwnego z wyprawą cementową. To, że do redukcji siarki niemal wcale nie dochodzi w ściekach [3], [5], [6] wynika z faktu, że co prawda występują w nich warunki anoksyczne, ale brak jest odpowiednio dużej populacji bakterii redukujących siarkę. Te bakterie miały dużo czasu aby się namnożyć w biofilmie. Do biofilmu dyfundują siarczany (siarka w białkach jest mało mobilna z uwagi na ich rozmiary) oraz węglowodory, bez których nie ma życia. W niedostatku do potrzeb są niemal zawsze węglowodory, a więc za wyjątkiem ścieków o bardzo niskich stężeniach siarczanów to takie parametry ścieków jak BZT5, ChZT, OWO decydują o szybkości redukcji siarki, a nie stężenie siarczanów. Powstałe w ten sposób siarczki dzielą się na słabo rozpuszczalne (np. FeS) oraz rozpuszczalne (HS-, H2S). Proporcje pomiędzy HS – oraz H2S zależą od pH ścieków. Przy pH około 7,2 stężenia molowe HS – oraz H2S są jednakowe, przy niższych wartościach pH przeważa H2S, a przy wyższych HS-. Zazwyczaj ścieki bytowo – gospodarcze mają wartości pH, przy których 80%-90% siarczków lotnych jest w postaci HS-. Siarkowodór częściowo ulatuje do górnej części kanałów grawitacyjnych gdzie jest częściowo zatrzymywany na powierzchni wewnętrznej kanałów betonowych i tam utleniany, co prowadzi do korozji siarczanowej sklepień kanałów. Początkiem procesów prowadzących do korozji siarczanowej jest redukcja siarki w biofilmie i dlatego w licznych modelach matematycznych korozji siarczanowej oblicza się ilość siarczków wytworzonych z jednostki powierzchni wewnętrznej przewodu tłocznego. Mniejsza średnica zmniejsza zarówno powierzchnię biofilmu, jak i skraca czas przetrzymania ścieków w przewodzie tłocznym. Tak więc o ile w przypadku przewodów wodociągowych średnicę należy ustalać porównując koszty budowy i pompowania, o tyle w przypadku ciśnieniowego transportu ścieków istotny jest jeszcze dodatkowy koszt w postaci usuwania siarkowodoru, ochrony powierzchni położonego poniżej kanału betonowego, lub zmiana decyzji co do materiału, z którego ma on być wykonany. Te ostatnie działania nie rozwiązują problemu odorów. Zagrożenie korozją siarczanową powinno więc decydować o wyborze, w miarę możliwości, mniejszych średnic przewodów tłocznych i nadmierne zabezpieczanie się projektanta przez przyjmowanie zbyt dużych średnic może go narazić na kłopoty w przyszłości, a nawet pozwy sądowe [5,6]. Niemniej zmniejszanie średnic powinno być ostrożne gdyż koszty całkowite wolniej rosną wraz ze średnicą przewodu przy zwiększaniu jej powyżej wartości optymalnej niż przy zmniejszaniu. Tak więc straty poczynione przy przyjęciu średnicy o jedną dymensję mniejszej od optymalnej są znacznie większe od tych, które poniesie się przy przyjęciu średnicy o jedną dymensję większej.