Samochody Asenizacyjne i Systemy Pompowania: Kompleksowy Przewodnik

Wywóz nieczystości płynnych, czyli asenizacja, to usługi wymagające nie tylko wiedzy w zakresie użytkowania takich maszyn, ale także doświadczenia niezbędnego przy realizacji usługi asenizacyjnej. Podczas transportu nieczystości wymagane jest zachowanie szczególnej ostrożności, dlatego ta gałąź gospodarki komunalnej jest możliwa przy użyciu wyłącznie specjalistycznych pojazdów asenizacyjnych. Pojazdy asenizacyjne, popularnie nazywane szambowozami, pszczółkami lub szambiarkami, to maszyny rolnicze o dużej wszechstronności zastosowania, niezbędny element wyposażenia każdego nowoczesnego gospodarstwa rolnego, dążącego do efektywnego zarządzania odpadami.

Samochody asenizacyjne służą do wywozu nieczystości ciekłych (fekaliów, ścieków) bezpośrednio z szamb bezodpływowych do punktów zlewnych. Pojazdy te mogą być również wykorzystywane w innych przewozach, w których wymagany jest podciśnieniowy załadunek. W zależności od wyposażenia mogą być także używane do usuwania awarii w sieciach kanalizacyjnych, takich jak udrażnianie rur kanalizacyjnych. Asenizację stosuje się w miejscowościach, w których nie ma kanalizacji, lub w razie jej awarii. Wóz asenizacyjny ma postać cysterny (beczkowozu) o pojemności od kilku do kilkudziesięciu tysięcy litrów. Jest on wyposażony we własną pompę, dzięki której może samoczynnie pobierać wszelkiego rodzaju substancje płynne i półpłynne.

Konstrukcja Pojazdu Asenizacyjnego

Pojazd asenizacyjny jest szczególnym rodzajem pojazdu komunalnego. Zbudowany jest z podwozia, które może być dowolnej marki, np. Scania, Volvo, Man, Daf, Iveco, na które jest montowana beczka asenizacyjna.

Zbiornik Asenizacyjny

Zbiornik asenizacyjny zbudowany jest ze zwiniętej blachy o grubości ścianki min. 6 mm w walec, tworzący płaszcz beczki. Do płaszcza beczki metodą spawania są przytwierdzone dennice, tworzące razem z płaszczem konstrukcję umożliwiającą równomierne rozłożenie ciśnienia tak, aby konstrukcja po wykonaniu opróżnienia szamba zachowała swój pierwotny stan oraz stateczność. W zbiorniku obecne są tzw. wzierniki, czyli oczka służące do obserwowania poziomu cieczy w beczce podczas pompowania szamba. Na rynku dostępne są również inne rozwiązania w postaci szklanej rury umiejscowionej pionowo obok beczki, ale ich wadą jest zamarzanie ścieków przy ujemnych temperaturach.

Do kompletności sprzętu asenizacyjnego niezbędny jest zbiorniczek przelewowy, mający za zadanie nie dopuścić do przelania fekaliów na pompę asenizacyjną. Kolejnym zadaniem zbiorniczka jest zredukowanie ciśnienia wewnątrz zbiornika po zakończeniu pompowania szamba lub po napełnieniu beczki ściekami. Umożliwia to zamontowany zawór kulowy na dnie zbiorniczka, którego zadaniem jest również wypuszczenie przelanych nieczystości płynnych lub burzyn i piany powstałych w wyniku wzburzenia pompowanych fekaliów. Do wyżej opisanego zbiorniczka wężami podłączony jest kominek wyposażony w kulę przelewową. Kula ta pływa po lustrze cieczy w momencie końca napełnienia beczki. Podnosząc się wraz z poziomem nieczystości płynnych obecnych w zbiorniku asenizacyjnym, zamyka pobieranie powietrza z beczki, gwarantując nie przelanie ścieków na pompę asenizacyjną i zapobiegając ewentualnej awarii.

Materiały Zbiorników: Stal kontra Tworzywo Sztuczne

Wśród oferowanych na rynku wozów asenizacyjnych spotkamy konstrukcje z dwoma typami zbiorników: stalowymi i wykonanymi z tworzywa sztucznego.

Zbiorniki Stalowe

Stalowe zbiorniki stanowią zdecydowaną większość i są z reguły wykonane z blachy o grubości od 4 do 8 mm. Generalnie im grubsze ścianki, tym większa trwałość i odporność na odkształcenia, jednak konieczne jest znalezienie złotego środka, aby nie zwiększać nadmiernie masy maszyny. Na trwałość konstrukcji wpływają również przegrody, zwane potocznie falochronami (od 1 do 4 w zależności od pojemności), które dodatkowo wzmacniają konstrukcję zbiornika i poprawiają stabilność pojazdu podczas przewożenia gnojowicy. Najlepiej, jeśli falochrony są wspawane w konstrukcję beczki i wspólnie z nią cynkowane. Zbiorniki stalowe są trwałe i mało podatne na uszkodzenia mechaniczne. Kluczowe jest natomiast zabezpieczenie beczki przed korozją. Najbardziej rozpowszechnioną i skuteczniejszą metodą jest cynkowanie ogniowe, choć droższa niż "zwykłe" malowanie. Coraz więcej wozów asenizacyjnych jest wyposażanych w zbiorniki, gdzie warstwa lakieru jest nakładana na ocynk, co gwarantuje wysoką odporność na korozję, choć jest to rozwiązanie bardzo kosztowne.

Zbiorniki z Tworzywa Sztucznego

Osobną grupę maszyn tworzą wozy ze zbiornikami wykonanymi z tworzywa sztucznego, opartymi o pełną ramę. Nie są to jednak w Polsce popularne maszyny, dostępne jedynie w ofercie kilku firm zagranicznych, oferujących pojazdy o dużych pojemnościach beczek. Zaletą zbiorników z tworzywa sztucznego jest przede wszystkim niższa masa (nawet o 20-30% lżejsze niż stalowe), co umożliwia przewożenie tej samej ilości gnojowicy przy wykorzystaniu mniejszego ciągnika. Wadą jest natomiast podatność na uszkodzenia mechaniczne. Technologie wykonania zbiorników są różne; np. w wozach Bauer zbiornik jest wykonany z kilku warstw mat włókna szklanego i żywicy poliestrowej, nakładanych naprzemiennie (grubość 8-10 mm), dodatkowo wzmocnionych i lakierowanych dla zabezpieczenia przed promieniami UV. W przypadku beczek z tworzywa sztucznego, np. firma Bauer, nie stosuje kompresorów, tylko pompy przepływowe, ponieważ w zbiorniku nie może panować ani pod-, ani nadciśnienie, które mogłoby doprowadzić do odkształcenia beczki. Inaczej wyglądają zbiorniki wozów Annaburger, gdzie warstwy włókna szklanego i żywicy są "nawijane" na siebie, co zapewnia dużą trwałość i umożliwia konfigurację z pompami próżniowymi.

Systemy Pompowania w Samochodach Asenizacyjnych

Najważniejszym sercem wozu asenizacyjnego jest pompa, która tworzy podciśnienie w beczce, zasysając na miejsce pobranego powietrza nieczystości płynne. Wyposażona jest w zawór, który poprzez przełączenie ma możliwość tworzenia w zbiorniku również nadciśnienia, wtłaczając powietrze do beczki. Jest to pomocne, gdy na oczyszczalni ścieków niemożliwe jest grawitacyjne opróżnienie zbiornika, a nieczystości muszą zostać wypchnięte w określone miejsce (powyżej wozu asenizacyjnego). Kolejną zaletą nadciśnienia jest możliwość wypuszczenia ścieków pod ciśnieniem ponownie do szamba czy oczyszczalni przydomowej w celu zmieszania/wypłukania gęstych fekaliów umiejscowionych na dnie zbiorników bezodpływowych.

Napęd Pompy Asenizacyjnej

Pompa asenizacyjna napędzana jest najczęściej mechanicznie, przy pomocy wałka połączonego z przystawką odbioru mocy umiejscowioną na skrzyni samochodu asenizacyjnego. Następnie na końcu wałka dodane jest koło pasowe, które współpracuje z kołem pasowym na wale pompy asenizacyjnej. Napęd przenoszony jest przy wykorzystaniu pasków klinowych (najczęściej czterech). Możliwe jest również napędzanie hydrauliczne pompy, gdy niemożliwe jest wykorzystanie napędu mechanicznego. Kompresor asenizacyjny napędzany jest wtedy pompą hydrauliczną połączoną z kompresorem za pomocą wałka przekazania mocy. Ta pompa natomiast połączona jest wężami hydraulicznymi z drugą pompą zamontowaną przy przystawce odbioru mocy w samochodzie asenizacyjnym. Panujące ciśnienie w układzie pozwala na zamienienie pracy pomp hydraulicznych na pracę mechaniczną, wywołującą ruch obrotowy wałka pompy. Na wałku pompy umieszczone są łopatki, które pod wpływem obrotu i obecnej siły odśrodkowej wysuwając się współpracują z korpusem (cylindrem) pompy, powodując zasysanie/tłoczenie powietrza do/z zbiornika asenizacyjnego.

Technologie Napełniania i Opróżniania Zbiorników

Biorąc pod uwagę sposób napełniania zbiorników, można wyróżnić dwie zasadnicze technologie: zalewanie (za pomocą stacjonarnych układów napełniania) lub pompowanie: z wykorzystaniem pomp przepływowych lub próżniowych (kompresorów). Oczywiście, na rynku spotkamy również konstrukcje, w których zastosowano kombinację tych układów, np. wozy asenizacyjne z kompresorem i dodatkowo pompą odśrodkową. Są to jednak mało popularne maszyny, skierowane raczej do gospodarstw specjalistycznych.

Pompy Próżniowe (Kompresory)

W Polsce największą popularnością cieszą się wozy z próżniowym układem napełniania, czyli wyposażone w pompę próżniową - kompresor. W tym rozwiązaniu kompresor jest wykorzystywany zarówno do napełniania, jak i opróżniania zbiornika - poprzez wytwarzanie podciśnienia lub nadciśnienia w beczce. O tym, jaki będzie czas napełniania wozu - poza wydajnością kompresora - decydują jeszcze: przekrój kanału dolotowego, gęstość gnojowicy czy głębokość, z jakiej jest ona zaciągana. Maszyny z kompresorem dobrze radzą sobie z pobieraniem cieczy ze zbiorników naziemnych lub poniżej poziomu gruntu, ale nie głębiej niż 2 m. Wraz ze wzrostem głębokości zbiornika spada prędkość napełniania, co może prowadzić do przekroczenia dozwolonego czasu pracy kompresora, jego przegrzania i awarii.

Zaletą wynikającą z zastosowania akceleratora (najczęściej odśrodkowej, napędzanej hydraulicznie pompy, montowanej pomiędzy zbiornikiem wozu a wężem ssawnym) jest przede wszystkim wyższa wydajność napełniania zbiornika (nawet do 30%), możliwość wypompowywania cieczy z większych głębokości oraz mniejsze spienianie, a zatem możliwość pełniejszego wypełniania wozu gnojowicą. Warto bowiem mieć świadomość, że tzw. pompa próżniowa, czyli kompresor, ze względu na pienienie cieczy, w zależności od typu gnojowicy będzie w stanie w różnym stopniu wypełnić objętość beczki. Za doposażenie wozu próżniowego w akcelerator zapłacimy od kilku do kilkunastu tysięcy złotych.

Pompy Przepływowe

Większą wszechstronnością cechują się wozy z pompą przepływową. W tym przypadku podstawową zaletą jest możliwość wydajnego pompowania nawozu nawet z głębokości poniżej 5 m. Pompy przepływowe w rurze ssawnej wytwarzają ciśnienie nawet 10 razy większe niż kompresor. O ile z punktu widzenia napełniania beczki pozwala to "tylko" na ograniczenie czasu tej czynności, tak w przypadku tłoczenia zapewnia wydajność nawet do 8 tys. l/min i możliwość współpracy z szerokimi aplikatorami, przy zapewnieniu równomiernego dozowania cieczy na całej szerokości pracy, np. 30-metrowego układu węży wleczonych. Dodatkowo na korzyść tego rozwiązania przemawia również ograniczenie pienienia, co skutkuje możliwością niemal 100-proc. wypełnienia wozu. Wozy z pompami przepływowymi są jednak dużo droższe od próżniowych. Poza tym, w przeciwieństwie do kompresorów, pompy przepływowe są narażone na szybsze zużycie i uszkodzenie przez ciała obce, ponieważ mają bezpośredni kontakt z cieczą.

Technologia Pierścienia Cieczy

Wydajne, niezawodne, czyste - to technologia pierścienia cieczy w najlepszym wydaniu. Opiera się ona na systemie pierścienia cieczy, zazwyczaj wykorzystującym wodę jako medium robocze. W tej innowacyjnej konstrukcji nie ma kontaktu między obudową pompy a wewnętrznym wirnikiem, co zapewnia niskie zużycie i długą żywotność. Pierścień cieczy działa jako dynamiczna uszczelka między stroną ssącą a stroną tłoczną pompy. Stale wysoka wydajność jest osiągana dzięki niezawodnej pracy pomp próżniowych z pierścieniem cieczy, przy zerowych szkodliwych emisjach. System jest ekonomiczny, wymaga minimalnej konserwacji i oferuje zrównoważone rozwiązanie dla wymagających zastosowań. Podczas pracy pompa jest częściowo napełniona cieczą (zwykle wodą). Gdy wirnik się obraca, siła odśrodkowa wypycha ciecz w stronę ściany obudowy, tworząc stabilny pierścień cieczy. Ten pierścień, w połączeniu z komorami wirnika, tworzy efekt podobny do tłoka - generując zarówno ssanie, jak i sprężanie przy płynnej i cichej pracy. Pompy próżniowe z pierścieniem cieczy są kluczowym elementem w mobilnych systemach próżniowych na całym świecie, zapewniając wszechstronność i niezawodność w pojazdach asenizacyjnych.

Przegląd Ofert Producentów

Wytwórcy wozów asenizacyjnych oferują różne rozwiązania, dostępne w różnorodnych konfiguracjach. Różnice w wyposażeniu dotyczą także systemów napełniania i rozładunku beczek.

• Joskin: Dostępnych jest aż 11 serii wozów asenizacyjnych o pojemności od 6000 do 32 000 l, wyposażonych w jeden z pięciu systemów napełniania i opróżniania beczki. Najpopularniejszym rozwiązaniem jest próżniowy system pompowania (kompresor). W modelach Alpina, Modulo, Volumetria, Quadra i Euroliner producent oferuje połączenie pompy próżniowej z pompą odśrodkową. Joskin oferuje również odśrodkowy system pompowania Storm oraz system Dual-Storm (połączenie dwóch pomp odśrodkowych) dla wyższej wydajności i lepszego zasilania szerokich aplikatorów. Innym rozwiązaniem jest system pomp Vacu-Strom, składający się z pompy próżniowej do napełniania i pompy odśrodkowej (Storm).
• Meprozet: Oferuje beczkowozy o pojemności od 3000 do 30 000 l. Zastosowano w nich próżniowy system napełniania beczki z montowanym na dyszlu kompresorem napędzanym z WOM ciągnika. Opróżnianie odbywa się za pomocą nadciśnienia lub grawitacyjnie. Napełnianie beczki może być wspomagane pracą turbonapełniacza, skracającego czas napełniania o ok. 30%. W modelu Meprozet PW-300 Quadro zastosowano potrójnie łamane ramię wysięgowe z hydraulicznie napędzaną pompą zanurzaną i wężem tłocznym, służące do samodzielnego tankowania i napełniania innych beczek.
• Pomot Chojna: Posiada 14 modeli wozów asenizacyjnych o pojemności od 2500 do 30 000 l. Maszyny te wyposażono w kompresor napędzany z WOM ciągnika, z opcjonalnym hydraulicznym napędem. Kompresor jest wykorzystywany zarówno do napełniania, jak i opróżniania zbiornika poprzez wytwarzanie podciśnienia lub nadciśnienia. Wydajność urządzenia wynosi od 3400 do 10 000 l/min. W większych modelach pompa może pompować gnojowicę również za pomocą ramienia ssawnego z przyczep dostarczających gnojowicę przez górny kielich gumowy.
• Pichon: Oferuje wozy asenizacyjne o pojemności od 2600 do 30 000 l. Maszyny te mogą być wyposażone w różne opcje napełniania beczki i rozlewania gnojowicy. Pichon proponuje napędzane z WOM ciągnika kompresory chłodzone powietrzem lub cieczą, a także pompy wyporowe, łopatkowe i odśrodkowe. Pompy wyporowe krzywkowe są przeznaczone do produktów jednorodnych i lepkich, a ciecz przechodzi przez pompę. Pompy odśrodkowe wyróżnia wyższa wydajność napełniania zbiornika, mniejsze spienianie i możliwość wypompowywania cieczy z większych głębokości. Producent oferuje trzy modele ramion do podbierania gnojowicy: ramię wieżowe (z dwoma lub trzema przegubami) do pobierania gnojowicy ze zbiorników wkopanych, wysokich napowierzchniowych lub cystern; ramię zanurzeniowe do pompowania gnojowicy z dna zbiorników wkopanych; oraz ramię pompujące opuszczane z wężem do lejka za pomocą siłowników hydraulicznych.

Układ Jezdny i Aplikatory

Układ Jezdny

Wśród wozów asenizacyjnych znajdziemy zarówno konstrukcje samonośne, jak i ramowe. Wozy bez ramy dostępne są raczej w zakresie małych pojemności zbiornika (do 3-4 tys. l). W przypadku większości wozów o pojemności powyżej 4 tys. l mamy z reguły do czynienia z konstrukcjami ramowymi, choć ciężko tu mówić o pełnej ramie. Z wozami opartymi na pełnej ramie, na której mogą być dodatkowo zawieszane różnego rodzaju aplikatory łącznie z narzędziami uprawowymi, spotkamy się dopiero powyżej pojemności 12-14 tys. l. W tym przypadku zbiornik spoczywa na ramie - możliwe jest zamontowanie go bezpośrednio za pomocą specjalnych uchwytów lub przyspawanie do elementów wsporczych (kątowników lub profili zamkniętych wspawanych pod zbiornik na całej jego długości), które następnie przykręca się do ramy.

Najmniejsze i najtańsze wozy asenizacyjne są wyposażone w układ jezdny z jedną, sztywną osią. Z zawieszeniem tandemowym spotkamy się z reguły w przypadku wozów o pojemności od 8-10 tys. l. Największe możliwości konfiguracyjne w zakresie układu jezdnego dotyczą przede wszystkim dużych wozów, o pojemności powyżej 15-18 tys. l. W tym przypadku do wyboru mamy wozy z zawieszeniem 2-, 3-, a nawet 4-osiowym. Może być ono skonfigurowane zarówno w oparciu o resory paraboliczne, jak i układ amortyzacji hydraulicznej czy pneumatycznej. W przypadku dwóch ostatnich układów zaletą jest wyjątkowo wysoka zdolność układu do tłumienia drgań, która ma wpływ na wydajność osiąganą przez konkretny zestaw (wóz o masie 25 czy 30 t może poruszać się stabilnie nawet z prędkością 40 km/h).

W przypadku wozów skonfigurowanych z podwoziem 3- i 4-osiowym standardem jest układ skrętu kół (z automatyczną blokadą do cofania). Warto zwrócić uwagę na homologację zastosowanych osi i innych podzespołów. Część producentów oferuje możliwość przestawienia układu jezdnego na ramie tak, aby dobrać odpowiedni punkt ciężkości i nacisk na zaczep ciągnika. To bardzo ważny parametr, który ma wpływ na stabilność ciągnika zagregowanego z wozem, ale również na jego dociążenie i trakcję. W każdym przypadku warto przeanalizować dostępne dla konkretnego wozu ogumienie i, o ile to możliwe, wybierać opony o największej średnicy i szerokości, co z pewnością ułatwi rozlewanie gnojowicy na polu, zwłaszcza w trudnych warunkach. Jeśli maszyna ma pokonywać długie dystanse, warto zastanowić się również nad układem regulowania ciśnienia w ogumieniu.

Aplikatory Gnojowicy

Bardzo duże znaczenie dla zachowania cennych składników w gnojowicy ma sposób jej aplikowania. W tym zakresie wyróżniamy dwie podstawowe technologie - naglebową i doglebową.

Aplikacja Naglebowa

W przypadku aplikacji naglebowej, w zależności od rodzaju układu rozlewającego, straty azotu mogą sięgać od 30 do 50%. Kluczowe jest zatem, aby gnojowica opadając na ziemię, miała do pokonania jak najkrótszą drogę i jak najmniejszy kontakt z powietrzem. Największe straty w zawartości azotu dotyczą montowanych do niedawna w wielu beczkach tzw. miotaczy gnojowicy.

Aplikacja Doglebowa

Wybór aplikatora doglebowego powinien być uzależniony w głównej mierze od profilu gospodarstwa. Dla przykładu, w gospodarstwach mlecznych, w których spory udział w powierzchni mają użytki zielone, warto zdecydować się na aplikatory z układem węży wleczonych czy aplikatory łąkowe. Dzięki temu z powodzeniem i bez większych strat zaaplikujemy gnojowicę nie tylko na polach, ale również na łąkach i pastwiskach. Ceny aplikatorów doglebowych są bardzo zróżnicowane. Prowadzący gospodarstwa nakierowane na produkcję roślinną mogą również zakupić aplikatory oparte na kultywatorach.

Dodatkowe Opcje Wyposażenia i Komfort Obsługi

Konfigurując wóz asenizacyjny, warto uwzględnić również dodatkowe opcje wyposażenia. Wśród podstawowych elementów dostępnych w większości cenników znajdują się m.in. systemy elektronicznego sterowania maszyną. Ich zaletą jest możliwość pełnej obsługi układu hydraulicznego wozu i aplikatora z monitora, łatwiejszy podgląd na parametry pracy wozu (wydajność, stopień wypełnienia zbiornika itp.), a w dodatkowej opcji również możliwość współpracowania z systemem GPS i mapami zasobności gleby. Na wybór prostych układów sterujących powinni zdecydować się przede wszystkim rolnicy wykorzystujący aplikatory doglebowe (rozkładanie czy unoszenie aplikatora może odbywać się wówczas z jednego panelu, co znacznie ułatwia pracę).

Kolejną ciekawą opcją są układy poprawiające komfort obsługi węży ssawnych, np. dodatkowe lejki czy zdalnie sterowane rury zasysające. Wielu producentów przewiduje również montaż do swoich wozów mieszadeł, które zapewniają ciągły obieg gnojowicy w zbiorniku. Wóz asenizacyjny najczęściej wykorzystuje się do przetransportowania cieczy, potrzebnych w gospodarstwach rolniczych. Stosowany jest także między innymi do rozlewania naturalnego nawozu w postaci gnojówki czy gnojowicy na pola uprawne. Ponadto wóz asenizacyjny można podłączyć do deszczowni i z jego pomocą podlewać pola lub poić zwierzęta przebywające na pastwiskach. Wozy asenizacyjne, aby długo i niezawodnie działały, wymagają przeglądu i konserwacji, a w razie konieczności wymiany zużytych części.

Wymogi Prawne i Normy

Wozy asenizacyjne wyposażone są w system kół, jednak w przeciwieństwie do pojazdów asenizacyjnych nie posiadają własnego napędu. Powinny one natomiast spełniać wymagania określone w przepisach o ruchu drogowym, m.in. przez tzw. Dyrektywę maszynową 2006/42/WE. Dodatkowo obowiązują normy:

• PN-EN 707+A1:2009 Maszyny rolnicze. Wozy asenizacyjne.
• PN-EN ISO 12100:2012: „Bezpieczeństwo maszyn. Ogólne zasady projektowania.
• PN-EN ISO 4254-1:2013-08 „Maszyny rolnicze - Bezpieczeństwo Część 1.

Ponadto powinny także spełniać wymagania zawarte w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 31 grudnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia (Dz.U. poz. 2027 z późn. zm.). Tutaj stosuje się przepisy mówiące, że osoby kierujące pojazdem do 3,5 tony powinny posiadać co najmniej prawo jazdy kategorii B. Natomiast w przypadku pojazdów specjalnych, powyżej 3,5 t, należy legitymować się prawem jazdy kat. C lub T.

tags: #samochod #asenizacyjny #pompowanie