Сточная канава в огромных городках
В текущее время тяжело для себя представить, вроде бы выглядели наши огромные городка, если б сточные воды этих городов не отводились через канализационную систему. Да ведь прошло всего наименее 100 лет с тех пор, когда от устройства канализационных коллекторов перебежали (сначала в огромных городках) к канализационному строительству, сыгравшему гигантскую роль в улучшении санитарного состояния городов. Без развития канализационных систем устройство туалетов снутри жилых построек было бы просто невообразимо.
Представьте для себя на минутку наши строения высотой в 20 этажей и поболее, на задних дворах которых (сейчас уже отсутствующих) размещались бы уборные выгребного либо выносного типа.
Как следует, в наше время устройство канализации является одной из важных предпосылок градостроительства. Но даже сейчас, когда во всех наших огромных городках уже в течение многих десятилетий есть канализационные системы, не следует считать, что развитие в этой области закончилось и что остается только поддерживать эти сооружения в исправном состоянии.
Это далековато не так: во первых, при реконструкции наших городских центров и застройке новых жилых районов требуется подключение построек к имеющейся канализационной сети и ее предстоящее расширение, а во вторых, вследствие растущего расхода сточных вод сооружения для их чистки следует повсевременно улучшать и расширять.
Потому строительство канализационных сооружений для чистки и отвода сточных вод является неотъемлемой составной частью инженерных работ по прокладке подземных коммуникаций, таких же нужных, как строительство жилых построек и многих других наземных объектов. Водохозяйственные органы должны работать в тесноватом сотрудничестве с органами, занимающимися вопросами городского благоустройства, чтоб на базе многообещающего плана найти задачки грядущего строительства и приготовить их выполнение.
Целенаправлено проследить весь путь, проделываемый сточными водами от места их образования до сброса в водоемы. В каждом доме, на каждом производственном предприятии, в публичных учреждениях в итоге употребления питьевой и технической воды образуются бытовые либо производственные сточные воды. Обычно внутренние канализационные системы подключаются к уличному канализационному коллектору, кроме особенных случаев, когда, невзирая на наличие коммунальной канализации, делается чистка сточных вод в личных очистных установках приусадебных участков с следующим отведением сточных вод в водоем.
Так как для отвода сточных вод всегда предусматривается уклон, то подключение санитарно-технического оборудования построек к сети коммунальной канализации просто осуществимо. Но в огромных городках нередки случаи, когда отдельные помещения, расположенные ниже уровня земли, временно либо повсевременно не имеют свободного стока. Это бывает в тех случаях, когда выпуск, находящийся в подвальном помещении строения, размещен ниже уровня, на котором находится уличный канализационный коллектор. При малозначительном наполнении коллектора свободный сток сточных вод от подвального помещения оказывается еще вероятным.
В случае же насыщенного заполнения коллектора, что бывает, к примеру, во время сильного дождика при общесплавной канализации, в сети появляется подпор, приводящий к затоплению подвального помещения оборотным током воды. При отсутствии свободного стока следует предугадывать насосную установку, обеспечивающую подъем воды до уровня, на котором находится вода в уличном канализационном коллекторе.
При появлении в сети временного подпора довольно установить оборотный клапан, который в случае наибольшего заполнения уличного коллектора всегда защитит глубоко расположенное подвальное помещение от затопления. При наличии таких оборотных клапанов сточные воды могут стекать исключительно в одном направлении. Очевидно, стопроцентно полагаться на такие клапаны при длительном подпоре нельзя, потому что может быть скопление жестких частиц, которые могут нарушить плотность клапана.
Потому, согласно эталону TGL 10698, для защиты глубоко расположенных помещений от затопления в случае образования подпора в сети на трубопроводе дополнительно устанавливается еще задвижка, обслуживаемая вручную. Эта задвижка всегда находится в закрытом положении и раскрывается только для выпуска сточных вод в коллектор. Таким макаром, даже в случае выхода из строя оборотного клапана не происходит затопления подвального помещения.
Разглядим еще другой случай, когда отвод сточных вод из подвального помещения можно выполнить только методом их искусственного подъема. Достигнуть подъема сточных вод можно или при помощи насосов, или методом внедрения пневматических устройств. Так как обыденные центробежные насосы малой производительности, требующиеся в этом случае, нередко засоряются, следует использовать насосы специальной конструкции, работающие в автоматическом режиме.
Для этой цели употребляют насосы, адаптированные для перекачки воды с отбросами (дренажные и фекальные насосы), либо принимают конструктивные меры, предотвращающие попадание засоряющих материалов в насосы. В последнем случае материалы отлагаются на сите установленного перед насосом напорного резервуара и методом автоматического переключения насоса подаются совместно с потоком сточной воды в напорный трубопровод.
По такому же принципу действуют и пневматические устройства для подъема воды. В данном случае подъем сточных вод происходит не за счет большой мощности насоса, а за счет давления, производимого на закрытый сборный резервуар сжатым воздухом от компрессора.
Производственные предприятия, присоединенные к канализационной сети, должны в отдельных случаях за ранее очищать сточные воды до отвода их в сточную канаву. При всем этом следует удалять из сточных вод вещества, представляющие опасность для рабочих, обслуживающих канализационные системы, также вещества, которые могут вызвать повреждение канализационной сети и присоединенных к ней очистных сооружений.
К таким субстанциям относится, к примеру, бензин, пары которого, заполняя канализационную систему, могут привести к взрыву. Потому на бензозаправочных станциях, в гаражах, на установках для мойки автомашин и т. п, нужно предугадывать бензоловушки, при помощи которых из сточных вод удаляются все взрывоопасные вещества. В принципе это тоже отстойники, с той только различием что в этом случае удаляемые вещества, будучи легче воды, всплывают на поверхность, откуда их временами убирают.
Аналогичным методом устроены и жироловки, устанавливаемые к примеру, на скотобойнях. Жир, находящийся в сточных водах, отводимых от скотобоен, отлагаясь на стенах трубопроводов, мешает протоку сточных вод в канализационной системе и осложняет работу очистных сооружений. Имеется еще ряд веществ, спуск которых в сточную канаву запрещен либо ограничен.
Мы не будем перечислять тут все эти вещества. Напомним только о том, что задачей канализации является немедленный отвод с городской местности всех водянистых и нерастворимых загрязнений, находящихся в сточных водах. Эта задачка числилась бы невыполненной, если б канализационная система предназначалась только для отвода бытовых сточных вод и исключала при всем этом удаление производственных стоков. Потому сброс отдельных видов сточных вод ограничивается только в этом случае, когда опасность для канализации такового стока безусловна.
Сточные воды построек и участков попадают или в систему, предусматривающую раздельный прием производственно бытовых и атмосферных сточных вод, или в коллектор общесплавной канализации, принимающий оба вида сточных вод. В огромных городках канализационные сооружения эксплуатируются уже в течение многих 10-ов лет, и потому гласить о выборе какой или системы отвода сточных вод в текущее время не приходится. Это справедливо также и в тех случаях, когда при реконструкции и расширении местности застройки требуется укладка новых систем трубопроводов.
Так как эти системы подключаются к имеющейся канализационной сети и не образуют совсем новейшей системы, то они должны работать по принятому уже принципу общесплавной либо раздельной системы. Меж отводом производственно бытовых сточных вод маленьких населенных пт и больших городов не имеется существенных различий, даже если принять во внимание повсевременно увеличивающиеся размеры трубопроводов, что связано с повышением расхода сточных вод.
В прошедшем для таких трубопроводов удачно применялись глиняние трубы. Эти трубы и в предстоящем будут отыскивать обширное применение, невзирая на суровую конкурентнсть, которую им больше составляют пластмассовые трубы.
Бетонные трубы, в особенности в тех случаях, когда для их не предусматривается особая защита от брутального воздействия находящихся в сточных водах веществ, в наименьшей степени применимы для отвода производственно бытовых сточных вод. Потому их в большей степени используют для отвода осадков.
Неувязка отвода атмосферных сточных вод в огромных городках состоит в том, чтоб принять насыщенные потоки воды во время сильных ливней и отвести их с городской местности. Тот, кому когда или приходилось быть очевидцем затопления улиц, отлично знает, какие трагические масштабы может принять разрушительное воздействие воды при сильных ливнях. Всем известны случаи разлива горных потоков и маленьких речушек, протекающих в узеньких равнинах, которые во время паводков преобразуются в бурные реки.
Это разъясняется тем, что практически все количество выпадающих осадков в течение недлинного времени стекает со склонов в ручьи, так как только часть воды проникает в землю. Такими же узенькими долинами являются и улицы густо застроенных городских центров. Их размеры определены самим человеком. И в этом случае также все атмосферные воды в куцее время стекают с крыш, дворов и улиц в коллектор, представляющий из себя вроде бы ручей, расположенный в горной равнине.
В этом случае, если этот коллектор окажется не в состоянии принять и отвести поступающую в него воду, может произойти катастрофическое затопление улиц, схожее затоплению горных долин. Потому дождевые коллекторы огромных городов, а к ним относятся также коллекторы общесплавной канализации, которые сразу производят отвод производственно бытовых и дождевых вод, в почти всех местах представляют собой истинные катакомбы высотой и шириной по нескольку метров. Часто при сильных ливнях, продолжающихся всего 10 мин, количество выпавших осадков составляет 20 мм и поболее. В данном случае поток воды, стекающей с участка площадью 1 га, составляет несколько кубометров за секунду. Но это еще сравнимо маленькие участки, надлежащие по площади обыденным спортплощадкам. Если прирастить их площадь в 10 раз, то в данном случае количество стекающей воды будет соответствовать расходу воды в реке Шпрее в Берлине.
Но выпадение дождика на большой площади обусловливает уменьшение стока дождевых вод. Это разъясняется тем, что более насыщенное выпадение ливневых дождиков отмечается только над сравнимо маленькими территориями. Так именуемые затяжные дождики, выпадающие по всей местности, при расчете дождевых коллекторов не учитываются, так как в данном случае секундный расход воды незначителен и может без усилий приниматься канализационным коллектором. Неравномерный сброс воды, имеющий место при ливневых дождиках, дает возможность, с другой стороны, разгрузить канализационную сеть методом подключения к ней регулирующих резервуаров либо ливнеспусков, что позволяет прокладывать коллекторы наименьших поперечников, т. е. более экономные. Вобщем, при расчете канализационной сети учитываются также и аккумулирующие возможности самих коллекторов.
Регулирующие резервуары можно располагать под землей. Во время дождика они заполняются водой, а после его прекращения равномерно опорожняются. Такие резервуары делают, как следует, функции накопителей. Эту роль невольно принимают на себя также подвалы построек, затопляемых при сильных ливнях водой, которую позже с огромным трудом приходится откачивать. В неких случаях в качестве регулирующих резервуаров употребляются естественные либо специально устроенные пруды. Задачка ливнеспуска состоит в том, чтоб в подходящем месте кратчайшим методом отвести часть сточных вод из общесплавной канализационной системы в расположенный вблизи водоем.
Тогда отпадает необходимость отвода этой части воды через весь главный коллектор на очистную станцию. Недочетом данного сооружения будет то, что часть неочищенных производственно бытовых сточных вод попадает при всем этом в водоем. Но это может происходить только тогда, когда сточные воды получают соответственное разбавление дождевой водой, да к тому же ливнеспуск работает только в немногие недлинные промежутки времени в течение года.
В почти всех городках рельеф местности не позволяет выполнить конкретный отвод всех сточных вод к очистным сооружениям по самотечной системе трубопроводов, присоединенной к главному коллектору. Бывает также, что территория, на которой размещен город, имеет совершенно малозначительный перепад высот, так что коллекторы, которые обязаны иметь определенный уклон, обеспечивающий довольно резвый сток вод, в данном случае пришлось бы очень очень заглубить под землю в низовых участках. Это привело бы к значительному повышению издержек на устройство канализационной сети, да к тому же пришлось бы строить располагаемые глубоко под землей коллекторы огромных размеров.
В таких случаях целенаправлено устанавливать насосные станции, при помощи которых можно выполнить подъем сточных вод в канал, расположенный на несколько метров выше, либо подавать сточные воды на очистные сооружения (перекачкой) по системе напорных трубопроводов. Насосные установки употребляются также при холмистом рельефе местности.
Для того чтоб прокладываемый коллектор мог преодолеть встретившееся на пути препятствие, к примеру в виде отдельного холмика, потребовалось бы выполнить большой объем земельных работ. В данном случае часто экономичнее применить насосную установку, обеспечивающую подачу воды на подходящую высоту. По обозначенным причинам канализационные насосные станции имеют обширное применение в огромных городках, а поэтому целенаправлено коротко ознакомиться с ними.
Насосные станции для перекачки сточных вод создавались по эталону ставших уже классическими насосных станций питьевой воды. При устройстве современных систем централизованного водоснабжения, которые начали развиваться около середины прошедшего века, в большинстве больших городов стали использовать насосы для подачи огромного количества воды через наземные напорные сооружения, известные под заглавием водонапорных башен, либо конкретно в распределительную сеть, откуда вода поступала к потребителю. В свое время эти операции производились поршневыми насосами различной конструкции.
Поршневые насосы приводились в действие паровыми машинами. Как насосы, так и паровые машины занимали много места в здании насосной станции. При всем этом пар вырабатывался в котельной, располагаемой на местности предприятия, что увеличивало издержки на строительство и эксплуатацию схожих насосных станций. 1-ые канализационные насосные станции были устроены по такому же принципу, на данный момент перекачка питьевой и сточной воды осуществляется приемущественно центробежными насосами с электроприводами.
Так как центробежные насосы являются быстроходными агрегатами, их мощность при существенно наименьших габаритах может превосходить мощность поршневых насосов. Электропривод упрощает эксплуатацию насоса, потому что для питания электропривода насоса можно использовать ток городской сети. Это позволяет заавтоматизировать насосные станции.
Современная насосная станция коренным образом отличается от станций, построенных в прошедшем веке. 1-ое, что отличает эту станцию, малозначительная территория, занимаемая сооружением. Даже в этом случае, когда сточные воды, отводимые от жилого строения, самотеком (время от времени при помощи насосных станций) стекают по подземным коллекторам к очистным сооружениям, в мегаполисах приходится делать значимые работы по ремонту и техническому обслуживанию разветвленной сети.
Задачка этих служб заключается в осуществлении неизменного контроля за обычным стоком воды, потому что хоть какое засорение сети может привести к образованию в ней подпора, что угрожает затоплением. При всем этом необыкновенную опасность вероятного засорения сети представляют разные отложения, с течением времени образующиеся в коллекторах. Эти осаждающиеся материалы, и сначала песок, попадают в коллекторы через уличные дождеприемники, отверстия вентиляции смотровых колодцев либо же домовые выпуски. Еще на стадии проектирования канализационной сети стремятся достигнуть может быть наименьшего количества этих отложений методом придания уличному коллектору хороших уклонов. Отложений не происходит в тех местах, где сточные воды повсевременно стекают с большой скоростью и увлекают за собой песок.
Но в почти всех больших городках, территория которых имеет равнинный нрав, нереально предугадать настолько огромные уклоны. В данном случае песок из коллекторов приходится временами удалять. В больших городках бригады, выполняющие работы по прочистке и ремонту внешней канализационной сети, являются очень необходимыми, ибо от их зависит обычное функционирование большого городского канализационного хозяйства. При всем этом делают они воистину непризнательную работу, о которой население выяснит только тогда, когда засорение, возникшее в канализационной сети, мешает нормальному использованию удобствами.
Необходимо подчеркнуть, что засорение канализационной сети нередко происходит по вине горожан, не соблюдающих самых простых правил использования сточной канавой. Будучи уверенным в том, что канализации все под силу, они сбрасывают в нее материалы, которые даже при наличии отлично спроектированной системы постоянного обслуживания не всегда могут отводится по канализационным трубопроводам. Потому вернее будет не спускать в сточную канаву отбросы, способные вызвать засорение, а собирать их в специально созданные для этой цели ведра.
В неких городках за рубежом в ближайшее время обширное распространение получили машины для измельчения отбросов, устанавливаемые над спускным трубопроводом грязной воды в кухне. Это делает огромные удобства, потому что позволяет удалять кухонные отбросы и даже осколки фарфоровой посуды через канализационную систему. Но необходимость внедрения таких устройств является достаточно спорной. Во-1-х, установка таких машин для измельчения мусора значит дополнительные издержки для жильцов, а во-2-х, сброс огромного количества жестких материалов в сточную канаву приводит к тому, что часть их оседает, образуя в трубопроводах отложения, с огромным трудом удаляемые при прочистке канализационной сети. Потому разумнее было бы удалять все сухие домашние отбросы при помощи мусоропроводов и других, предусмотренных для этой цели приспособлений, ежели сбрасывать их в сточную канаву.