Tworzywa sztuczne w systemach wodno-kanalizacyjnych

Pierwsza zakrojona na szeroką skalę instalacja rur PVC-U miała miejsce w 1936 r. w Niemczech, była to budowa systemów dystrybucji wody pitnej i kanalizacji grawitacyjnej w kilku miastach na obszarze Niemiec, w tym w berlińskiej wiosce olimpijskiej. Większość z tych rur jest nadal użytkowana, co oznacza ponad 80 lat ciągłej eksploatacji.

Badania przeprowadzone na początku tego wieku w USA, sfinansowane przez American Water Works Association Research Foundation i CSIRO wykazały, że rurociągi z PVC w sieciach wodociągowych z powodzeniem mogą być eksploatowane przez okres 100 lat. Sieci te wykazywały mniejszą awaryjność w porównaniu do sieci wykonanych z materiałów tradycyjnych.

Rury PE zostały zainstalowane po raz pierwszy w 1953 r. i wiele z nich jest do dzisiaj użytkowanych. W badaniach przeprowadzonych w Japonii, Europie, Rosji, na Bliskim Wschodzie, w Afryce i Ameryce Południowej zbadano i udowodniono, że rury PE mają rzeczywistą oczekiwaną trwałość eksploatacyjną przekraczającą 100 lat. Wszystkie te łączne badania wykazały, że rury z tworzyw sztucznych zapewniają bezpieczną i długotrwałą eksploatację na całym świecie.

W ramach projektu TEPPFA prowadzonego na początku tego wieku we współpracy z Borealis i LyondellBasell zbadano stopień zniszczenia termoutleniającego, maksymalne dopuszczalne naprężenie, długoterminowe zachowanie w warunkach stałego obciążenia oraz wpływ ścieków i temperatury. Wykorzystano w tym projekcie dane uzyskane w toku szczegółowych badań rur wykopanych z ziemi po okresie użytkowania sięgającym 38 lat. Wyniki dowiodły, że rury poliolefinowe mogą osiągnąć stuletni okres eksploatacji. Nawet w przypadku rur PE pierwszej generacji dowiedziono, iż po 38 latach eksploatacji można spodziewać się całkowitego okresu trwałości użytkowej sięgającego 100 lat. Rury PP eksploatowane przez okres do 23 lat nie wykazały żadnych znaczących śladów pogorszenia parametrów mechanicznych ani stabilności. Podsumowanie tego badania Stowarzyszenie PRiK opublikowało w 2015 r.

- Kilka lat temu swoistą "karierę" w mediach zrobiła Legionella. Bakterie z rodzaju Legionella pneumophila po wniknięciu do organizmu atakują układ oddechowy, wywołując chorobę zwaną legionellozą. Bakterie te w sprzyjających warunkach namnażają się w bardzo szybkim tempie, zasiedlając ze szczególnym upodobaniem instalacje wodne i klimatyzacyjne. Producenci instalacji wewnętrznych z miedzi twierdzą, że jest jej dziesięciokrotnie mniej w rurach miedzianych niż w tych ze stali nierdzewnej czy np. PE-X.

- Udowodniono, że głównym przyczynkiem do skażenia ciepłej wody bakteriami Legionella jest niewłaściwe projektowanie instalacji. Namnażanie się bakterii najintensywniej zachodzi w tych częściach układu, gdzie zastój wody jest zbyt długi a jej temperatura wynosi ok. 37°C. Należy unikać występowania w instalacji martwych odgałęzień, długich zastojów wody, przewymiarowania instalacji i zakresu temperatur 25oC–50oC. Zgodnie z ostatnim raportem holenderskiego instytutu badawczego KIWA Water Research, nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy wszystkimi stosowanymi materiałami instalacyjnymi w formowaniu się biofilmu i namnażaniu bakterii Legionella. Zostało to potwierdzone w badaniach analitycznych dotyczących występowania Legionelli w budynkach publicznych, przeprowadzonych przez Austrian Research Institute for Chemistry and Technology Ofi. Również w tych badaniach nie stwierdzono żadnej różnicy między rurami z tworzyw sztucznych, a rurami z innych materiałów. Aby uchronić się przed infekcją oraz przykrymi konsekwencjami zakażenia bakteriami z rodzaju Legionella, należy regularnie monitorować stan czystości mikrobiologicznej instalacji i urządzeń wodnych, prowadzić zwalczanie drobnoustrojów oraz ściśle przestrzegać zasad bezpiecznego użytkowania wyposażenia.

- No dobrze, to jakie cechy wskazują na wyższość tworzyw sztucznych nad materiałami "tradycyjnymi"?

- Porównywać te systemy można na wielu płaszczyznach, zarówno w aspekcie ekonomicznym jak i pod względem własności materiałów. Dokonujemy również analiz oddziaływania na środowisko, gdzie pod uwagę bierze się zużycie energii oraz emisję gazów cieplarnianych w całym cyklu życia produktu.

Systemy tworzywowe cechuje elastyczność, która jest niezbędną cechą każdego systemu kanalizacyjnego i wodociągowego. Systemy sztywne znacznie częściej narażone są w gruncie na utratę stateczności, rozszczelnienia i szereg innych awarii.