Wodociągi i kanalizacje 

Kanalizacja ciśnieniowa i 

podciśnieniowa

 

 

Kanalizacja ciśnieniowa

Kanalizacja  ciśnieniowa  charakteryzuje  się  tym,  że 
zewnętrzna  sieć  (ewentualnie  wraz  z  przykanalikami) 
jest siecią ciśnieniową. 

Ścieki  są  wtłaczane  do  niej  za  pomocą  specjalnych 
urządzeń  zbiornikowo-tłocznych,  instalowanych  w 
bezpośrednim 

sąsiedztwie 

miejsc 

powstawania 

ścieków. 

Pompy  najczęściej  są  wyposażone  w  rozdrabniarki 
części  stałych.  Odpowiednie  montowanie  pomp  w 
stosunku  do  dna  eliminuje  możliwość  zasysania 
ciężkich ciał stałych jak np. kamienie.

 

 

Zalety kanalizacji ciśnieniowej w stosunku do 
rozwiązań konwencjonalnych:

•możliwe jest układanie kanałów równolegle do 
powierzchni terenu, na głębokościach takich samych 
lub nawet nieco mniejszych w stosunku do głębokości 
układania przewodów wodociągowych;

•lepiej spełnione są warunki i zasady ochrony 
środowiska, ze względu na wymaganą szczelność 
przewodów sieci kanalizacyjnej wykluczona jest 
bowiem praktycznie zarówno eksfiltracja ścieków 
(skażenie wód gruntowych), jak i infiltracja wód 
gruntowych (przesuszanie gruntu i rozcieńczanie 
ścieków);

•możliwe jest istotne zmniejszenie wymiarów 
poszczególnych urządzeń do oczyszczania ścieków, 
niwelują w znacznym stopniu szczytowe - związane z 
opadami deszczu - wielkości dopływu ścieków do 
oczyszczalni (wyeliminowanie infiltracji), co pozwala 
na utrzymanie w miarę stałej i dużej sprawności 
działania oczyszczalni ścieków;

 

 

•prawdopodobne jest znaczne skrócenie czasu realizacji 
inwestycji, co wynika zarówno z niewielkiej ilości robót 
ziemnych, jak i możliwości stosowania lekkich i łatwych 
w montażu przewodów z tworzyw sztucznych;

•realne jest znaczne ograniczenie bądź wręcz 
wyeliminowanie prac prowadzonych przez pracowników 
wewnątrz systemu, w wyniku czego są zmniejszone 
uciążliwości eksploatacyjne i zagrożenia wypadkowe

•możliwe jest dość istotne zmniejszenie średnic kanałów 
(rurociągów) ze względu na eliminację infiltracji i 
całkowite wypełnianie kanałów, 

•prawdopodobne jest układanie kanalizacji w jednym 
wykopie z wodociągiem, co ułatwia rozwiązanie 
problemu uzbrojenia nowo powstających osiedli domków 
jednorodzinnych; 

•utrudnione jest bytowanie szczurów przez 
uniemożliwienie im przemieszczania się przewodami 
kanalizacyjnymi;

•łatwe jest unikanie kolizji z innymi instalacjami w 
gruncie.

 

 

Wady kanalizacji ciśnieniowej w stosunku do 
rozwiązań konwencjonalnych:

• zawodność działania systemu, ze względu na możliwość 
awarii elementów mechanicznych wchodzących w jego 
skład (podczas awarii prawdopodobne jest przepełnienie 
zbiornika),

• konieczność ciągłego i niezawodnego dostarczania 
zmiennej w czasie energii elektrycznej, przeznaczonej do 
zasilania systemu (urządzeń tłocznych), 

• konieczność dokonywania regularnych przeglądów i 
konserwacji urządzeń przez wykwalifikowanych 
pracowników,

• możliwość pęknięcia kanału ulicznego lub przykanalika, 
co grozi skażeniem terenu ściekami.

 

 

Obliczenia hydrauliczne 

Hydrauliczne wymiarowanie sieci kanalizacji 

ciśnieniowej obejmuje 2 etapy:

1. Określenie parametrów dla założonych 

równocześnie pracujących pomp 

2. obliczenia hydrauliczne wg zasad obowiązujących w 

przypadku przewodów wodociągowych 
uwzględniających dwa warunki: 

• kryterium okresowego osiągnięcia 

prędkości samooczyszczającej w każdym 
odcinku przewodu 

• kryterium maksymalnych ciśnień 

występujących w węzłach 

 

 

    Kryterium  okresowego  osiągnięcia  prędkości 
samooczyszczającej  w  każdym  odcinku  przewodu 
wynika 

z 

konieczności 

usunięcia 

osadów 

gromadzących się na

 

ściankach rur.

    Prędkość  ta  jest  określana  przez  różnych  autorów 
na 0,6 a nawet 0,8 m/s lub względnie wyznaczana w 
zależności od średnicy rurociągu podawanej w m.

d

v

355

,

1



 

   Kryterium maksymalnych ciśnień występujących 
w węzłach wynika z układu, jakim jest pompa z 
współpracującym z nią przewodem ciśnieniowym o 
danej charakterystyce.

 

 

Rury i obiekty ciśnieniowej sieci 

kanalizacyjnej 

Do budowy ciśnieniowej sieci kanalizacyjnej używa się 
rur  stosowanych  do  sieci  wodociągowej,  głównie  z 
nieplastyfikowanego polichlorku winylu (PVC).

 

 

Podstawową 

rolę 

w 

kanalizacji 

ciśnieniowej 

odgrywają pompownie. 

Stanowią  je  urządzenia  zbiornikowo-tłoczne,  do 
których ścieki spływają z jednego lub kilku domostw, 
a  następnie  są  tłoczone  do  sieci  kanalizacji 
zewnętrznej  pompami  zatapialnymi  wyposażonymi  w 
rozdrabniacze. 

Praca  pomp  jest  w  pełni  zautomatyzowana. 
Najczęściej  steruje  się  pracą  pomp  poziomem 
ścieków w zbiorniku.

 

 

Poza  podstawowymi  dla  systemu  urządzeniami 
zbiornikowo-tłocznymi kanalizacja ciśnieniowa składa 
się z następujących elementów:

• wewnętrznych instalacji domowych,
• przykanalików ciśnieniowych (podłączeń do 
kanalizacji ulicznej), 

• ciśnieniowej sieci kanałów ulicznych z uzbrojeniem,
• stacji sprężarek służących do okresowego 
przedmuchiwania kanałów powietrzem w celu 
usunięcia z nich wytrącających się osadów 
ściekowych; stacje te najczęściej lokalizuje się na 
końcówkach sieci,

• oczyszczalni ścieków.

 

 

Dwa z elementów — wewnętrzna instalacja domowa i 
oczyszczalnia ścieków — nie różnią się niczym od 
stosowanych w konwencjonalnej kanalizacji 
grawitacyjnej.

Jedynym  dodatkowym  osprzętem  w  wewnętrznej 
instalacji  kanalizacyjnej  jest  przewód  wentylacyjny 
(prócz  normalnie  stosowanych  rur  wywiewnych 
zapobiegających  powstawaniu  podciśnień  w  pionach  i 
wentylujących  sieć)  współpracujący  z  urządzeniem 
zbiornikowo-tłocznym. 

Zadaniem tego przewodu jest odpowietrzanie zbiornika 
w czasie jego napełniania ściekami oraz doprowadzenie 
powietrza w miejsce wypompowanych ścieków w czasie 
pracy urządzenia. 

 

 

 

Funkcjonowanie  sieci  kanalizacji  ciśnieniowej  jest 
uzależnione  przede  wszystkim  od  właściwego  doboru 
agregatów  pompowych,  a  także  zaworów  zwrotnych  i 
średnic rurociągów.

Trwałość obecnie produkowanych pomp zatapialnych 
określa się na minimum 4 tyś. godzin ich pracy, co 
zapewnia ich funkcjonowanie przez minimum 10-15 
lat. 

Po tym okresie należy liczyć się z koniecznością 
wymiany niektórych zespołów roboczych agregatu 
pompowego, której koszt nie przekracza na ogół 15% 
kosztów zakupu całego agregatu. 

Okres pracy pozostałych elementów szacuje się na 50 
lat.

 Ograniczeniem stosowania kanalizacji ciśnieniowej 
jest stosunkowo wysoki koszt urządzeń zbiornikowo-
tłocznych .

 

 

Kanalizacja podciśnieniowa

Kanalizacja podciśnieniowa charakteryzuje się tym, że 
cala zewnętrzna sieć kanalizacyjna (wraz z 
przykanalikami) jest siecią podciśnieniową. 

Ścieki wysysane są z niej przez stację próżniową. 

Stacja próżniowa jest zbiornikiem wyposażonym w 
pompy próżniowe utrzymujące podciśnienie w sieci. 

Istotnym nowym, w porównaniu z kanalizacją 
grawitacyjną, elementem instalacji kanalizacyjnej jest 
zamontowany w studzience zbiorczej automatyczny 
zawór opróżniający, blokujący wlot przykanalika i 
zapobiegający przedostaniu się powietrza ze studzienki 
zbiorczej do sieci. Element ten stanowi granicę między 
klasyczną, wewnętrzną instalacją a zewnętrzną 
kanalizacją podciśnieniową 

 

 

W stosunku do rozwiązań konwencjonalnych 
kanalizacja podciśnieniowa ma podobne zalety i wady 
jak kanalizacja ciśnieniowa. 

Chociaż pęknięcie kanału ulicznego nie powoduje w 
tym przypadku skażenia terenu, jest mimo to istotną 
wadą systemu ze względu na wielkie trudności 
związane ze zlokalizowaniem miejsca awarii. 

Dodatkową wadą tego systemu jest stosunkowo 
ograniczony terytorialnie zasięg. 

 

 

Kanalizacja podciśnieniowa składa się z następujących 
elementów:

•wewnętrznych  instalacji  domowych  zakończonych 
studzienką  zbiorczą  z  zainstalowanym  zaworem 
sterującym  dopływem  ścieków  do  sieci  przewodów 
podciśnieniowych, 

•przykanalików 

podciśnieniowych 

(podłączeń 

domowych do kanalizacji ulicznej), 

•sieci 

przewodów 

podciśnieniowych 

(kanałów 

ulicznych) wraz z uzbrojeniem, 

•zbiornika podciśnieniowego gromadzącego ścieki,
•stacji 

pomp 

próżniowych 

utrzymujących 

w 

zbiornikach  próżniowych  i  w  sieci  przewodów 
wymagane podciśnienie,

•pompy  ściekowej,  tłoczącej  ścieki  ze  zbiornika  do 
przewodów 

grawitacyjnych 

lub 

ciśnieniowych, 

prowadzących dalej do oczyszczalni ścieków,

•oczyszczalni ścieków.

 

 

Kanalizacja podciśnieniowa może być układem 
dwuprzewodowym usuwającym oddzielnym układem 
przewodów ścieki „czarne” z WC oraz innym układem 
przewodów pozostałe ścieki z gospodarstw domowych. 

Podstawową zaletą powyższego systemu jest 
stosunkowo duża oszczędność wody na spłukiwanie 
misek ustępowych. Miska ustępowa (nie różniąca się w 
istotny sposób w swojej konstrukcji od 
konwencjonalnej) połączona zostaje poprzez zawór z 
siecią przewodów podciśnieniowych. 

Po naciśnięciu przycisku następuje spływ tylko ok. 1,5 
dm

3

 wody i otwiera się zawór opróżniający, co 

powoduję zasysanie powstałych nieczystości.

 

 

Przyjęcie układu dwuprzewodowego zależy przede 
wszystkim od lokalnych warunków terenowych i 
finansowych, ponieważ dwuprzewodowy system 
kanalizacji podciśnieniowej wymaga wykonania 
dwóch odrębnych układów instalacji wewnętrznej 
oraz sieci zewnętrznej. 

 

 

Bardziej  praktycznym  sposobem  usuwania  ścieków 
jest 

jednoprzewodowy 

układ 

kanalizacji 

podciśnieniowej.  Jednak  w  tym  systemie  nie  ma 
możliwości  zaoszczędzenia  wody  przy  spłukiwaniu 
miski ustępowej. 

W  tym  przypadku  układ  instalacji  wewnętrznej  nie 
różni  się  zupełnie  od  powszechnie  stosowanego  do 
współpracy z siecią grawitacyjną. 

Poszczególne  przybory  sanitarne  są  podłączone  do 
jednego 

lub 

kilku 

pionów 

kanalizacyjnych 

wyprowadzonych  ponad  dach  i  zakończonych  rurą 
wywiewną.  Piony  wprowadzone  są  do  poziomych 
przewodów 

odpływowych. 

W 

tym 

fragmencie 

wewnętrznej  instalacji  nie  wymaga  się  absolutnej 
szczelności. 

 

 

Istotna  różnica  występuje  przy  projektowaniu 
przykanalika. 

Ścieki  z  poszczególnych  przyborów  sanitarnych 
spływają 

pionami 

do 

poziomych 

przewodów 

odpływowych,  na  których  montuje  się  urządzenia 
sterujące 

otwieraniem 

i 

zamykaniem 

zaworu 

opróżniającego. 

Otworzenie  lub  zamknięcie  zaworu  następuje  w 
zależności  od  ilości  ścieków  zgromadzonych  w 
przewodzie  odpływowym,  a  dokładnie  od  wysokości 
słupa  spiętrzonych  ścieków.  Urządzenie  sterujące 
może  być  montowane  na  przewodzie  odpływowym  w 
piwnicy lub też na zewnątrz budynku w specjalnie do 
tego celu wykonanej studzience. 

 

 

Układ  sterujący  usuwaniem  ścieków  z  budynku  do 
sieci  zewnętrznej  jest  urządzeniem  otwierającym 
zawór 

w 

zależności 

od 

poziomu 

ścieków 

zgromadzonych w przewodzie odpływowym. 

Na  przewodzie  instaluje  się  rewizję  umożliwiającą 
usunięcie dużych części stałych, będących przyczyną 
niecałkowitego  zamknięcia  zaworu  (co  wpływa  na 
nieprawidłową pracę całej sieci podciśnieniowej).

 

 

Lepszym rozwiązaniem jest wyeliminowanie 
bezpośredniego łączenia wewnętrznej instalacji 
kanalizacyjnej z siecią zewnętrzną, co uzyskuje się 
przez zastosowanie studzienki zbiorczej na zewnątrz 
budynku. 

Ścieki spływają do niej grawitacyjnie, a cała 
konstrukcja instalacji wewnętrznej nie różni się od 
tradycyjnie wykonywanych w budynkach. 

Studzienka zbiorcza może być zrobiona z typowych 
elementów do budowy studzienek rewizyjnych, 
stosowanych w sieci grawitacyjnej.

 W studzience zbiorczej zamontowane jest urządzenie 
sterujące, zawory oraz odpowiedni układ przewodów 
połączonych z siecią podciśnieniową. 

Takie rozwiązanie ma dodatkowo tę zaletę, że 
zmniejsza się liczbę zaworów oraz połączeń z siecią 
zewnętrzną, gdyż można do jednej studzienki 
zbiorczej kierować ścieki z kilku sąsiednich budynków 

 

 

Obliczenia hydrauliczne

Podstawowe elementy obliczeń hydraulicznych to: 

•natężenie przepływu ścieków, 
•liniowe straty ciśnienia, 
•kryterium rozruchu 
•objętość czynną zbiorników próżniowych.

 

 

Natężenie objętościowe przepływu ścieków na 
poszczególnych odcinkach sieci można określić ze 
wzoru: 

86400

)

(

h

d

i

L

N

qnmN

Q



 

gdzie:

   Q

L(i)

 - przepływ na i-tym odcinku sieci, dm

3

/s;

    q     - jednostkowa dobowa ilość ścieków od 
jednego 
            mieszkańca, dm

3

/(M·d);   

     n    - liczba mieszkań przyłączonych do i-tego 
odcinka sieci; 
     m   - średnia liczba mieszkańców w mieszkaniu; 
N

d

, N

h

 - współczynniki nierównomierności dobowej i 

godzinowej.

 

 

Liniowe straty ciśnienia określa się wg 
zmodyfikowanego wzoru Szewieliewa:

774

,

1

)

(

774

,

4

001052

,

0

i

L

w

i

i

Q

D

L

h





 

gdzie:

h

i

 - strata liniowa na i-tym odcinku przewodu, m; 

L

i

 - długość i-tego odcinka, m; 

 

 

Kryterium rozruchowe (całkowitego podciśnienia 
statycznego trasy przewodu) ma postać:









n

i

zw

S

kr

H

H

H

1

 

gdzie:

H

kr

 - całkowite podciśnienie statyczne trasy przewodu 

(kryterium 
         rozruchowe), m; 
H

s

  - wysokość podciśnienia ssania w najdalszym 

punkcie trasy, m; H

zw 

- wysokość zamknięcia wodnego, 

m.

 

 

Objętość czynną zbiornika próżniowego określa 
zależność:

3

10

4





T

Q

V

p

zp

 

gdzie:

V

zp

 - objętość czynna zbiornika próżniowego, m

3

; 

q

p

  - wydajność dobranej pompy przy ciśnieniu 

roboczym, dm

3

/s; 

 T  - cykl pracy, s. 

 

 

Wysokość  położenia  sieci  podciśnieniowej  powinna 
być  taka,  żeby  rzędna  najwyższego  punktu  profilu 
przewodu  podciśnieniowego  nie  była  wyższa  od 
rzędnych  terenu  przy  studzienkach  zbiorczych  i  w 
lokalnych studzienkach kanalizacyjnych. 

Zaleca się, by sieć przewodów podciśnieniowych była 
usytuowana 

poniżej 

otwartych 

wlotów 

kanalizacyjnych, w tym zwłaszcza najniżej położonych 
przyborów sanitarnych w piwnicach budynków. 

Rozwiązanie  takie  umożliwia  samozalewanie  sieci 
podciśnieniowej  przy  chwilowym  podpiętrzeniu 
ścieków  w  grawitacyjnej  części  systemu  —  bez 
zagrożenia podtopienia budynku i terenu.

 

 

Rury i obiekty sieci kanalizacji 

podciśnieniowej 

W systemie kanalizacji podciśnieniowej należy stosować 
rury z tworzyw sztucznych, tj. polichlorku winylu (PVC) 
lub termoplastycznego polistyrenu (ABS), ponieważ są 
to materiały o stosunkowo małej chropowatości (małe 
straty liniowe), które pozwalają na uzyskanie bardzo 
szczelnych połączeń całkowicie zapobiegających 
infiltracji wody oraz eksfiltracji ścieków. 

Całkowicie szczelne połączenia uzyskuje się poprzez 
zgrzewanie, klejenie lub kielichowe łączenie na wcisk ze 
stosowaniem uszczelek gumowych. 

Do zmiany kierunku przepływu ścieków należy stosować 
trójniki lub kształtki obejściowe z zaworami. Ich 
zainstalowanie jest konieczne przy podłączaniu 
odgałęzień do głównych kolektorów. 

 

 

Centralnym obiektem podciśnieniowej sieci kanalizacji 
jest próżniowa stacja zbiórcza.

 

Studzienka  zbiorcza  współpracująca  z 
kanalizacją podciśnieniową 

l  —  studzienka  zbiorcza,  2  —  dopływ 
ścieków, 
3  —  przewód  podciśnieniowy,  4  —  zawór 
rewizyjny, 
5  —  zawór,  6  —  zawór  zwrotny,  7  — 
włącznik otwierający zawór, 8 — wyłącznik, 
9 — zabezpieczenie

 

 

Studzienki  zbiorcze  lokalizowane  są  na  granicy 
wewnętrznych  instalacji  kanalizacyjnych  i  sieci 
zewnętrznej. Zbierają one ścieki spływające z jednego 
lub kilku domostw przykanalikami grawitacyjnymi. 

Ze  studzienek  tych  ścieki  są  zasysane  przyłączami  do 
zewnętrznej sieci podciśnieniowej okresowo, w wyniku 
działania  —  odpowiednio  sterowanych  —  zaworów 
opróżniających. 

 

 

Studzienka zbiorcza współpracująca z kanalizacją 
podciśnieniową 

l — studzienka zbiorcza, 2 — dopływ ścieków, 3 — przewód 
podciśnieniowy, 4 — zawór rewizyjny, 5 — zawór, 6 — zawór zwrotny, 7 
— włącznik otwierający zawór, 8 — wyłącznik, 9 — zabezpieczenie