Канализационный газ — это сложная, обычно неприятно пахнущая смесь токсичных и нетоксичных газов, которая образуется и собирается в канализационных системах при разложении органических бытовых или промышленных отходов , типичных компонентов сточных вод . [1]
Канализационные газы могут включать сероводород , аммиак , метан , эфиры , оксид углерода , диоксид серы и оксиды азота . Неправильная утилизация нефтепродуктов, таких как бензин и уайт-спирит, способствует возникновению опасностей, связанных с канализационными газами. Канализационные газы вызывают беспокойство из-за своего запаха, воздействия на здоровье и возможности возникновения пожара или взрыва.
Канализационный газ обычно не может попасть в здание через сантехнические затворы , которые создают водяной затвор в потенциальных точках входа. Кроме того, сантехнические вентиляционные отверстия позволяют канализационным газам выходить наружу. Редко используемая сантехническая арматура может позволить канализационному газу проникнуть в дом из-за испарения воды в затворе, особенно в теплую погоду. Результатом является наиболее распространенный способ попадания канализационного газа в здания, и его можно легко решить, регулярно используя арматуру или добавляя воду в их стоки. Одними из наиболее распространенных пересыхающих ловушек являются сливы в полу, такие как те, которые обычно располагаются рядом с домашними печами , водонагревателями и комнатами с подогревом пола. Редко используемые раковины, ванны, душевые и туалеты также являются распространенными виновниками. Доступны грунтовки для ловушек , которые автоматически добавляют воду в удаленные или малоиспользуемые затворы, такие как эти. Заблокированные сантехнические вентиляционные отверстия, как правило, на крыше, также могут привести к отказу гидрозатворов из-за сифонирования воды.
Воздействие канализационного газа также может произойти, если газ просачивается через протекающую сантехническую или вентиляционную трубу или даже через трещины в фундаменте здания. Канализационный газ обычно плотнее атмосферных газов и может накапливаться в подвалах, но в конечном итоге может смешиваться с окружающим воздухом. Люди, работающие в санитарных отраслях или на фермах, могут подвергаться воздействию на работе, если они чистят или обслуживают муниципальные канализации , резервуары для хранения навоза или септики .
В зданиях с воздухообрабатывающими агрегатами HVAC , которые пропускают наружный воздух для вентиляции , вентиляционные отверстия, расположенные слишком близко к воздухозаборникам или окнам, могут быть источником запахов канализационного газа. В некоторых случаях поток воздуха вокруг зданий и воздействие ветра могут способствовать возникновению проблем с запахом канализационного газа даже при правильном разделении вентиляционных отверстий и воздухозаборников. Увеличение высоты вентиляционных отверстий, добавление фильтров вентиляционных труб или обеспечение принудительного разбавления и вытяжки могут помочь сократить случаи.
В середине девятнадцатого века, когда развивалась внутренняя сантехника, было распространено мнение, что болезни в основном вызываются миазмами , или буквально «загрязненным воздухом». [2] (Малярия, болезнь, распространяемая комарами, которые размножаются в болотистых местностях, получила свое название от итальянских слов, означающих «плохой воздух», потому что люди изначально винили в этом болотный газ.) Первоначально ловушки в дренажных трубах были предназначены для того, чтобы помочь этому плохому воздуху не попадать обратно в жилые помещения внутри зданий. Однако во время вспышки холеры на Брод-стрит в Лондоне летом 1854 года врач Джон Сноу , среди прочих, работал над тем, чтобы доказать, что виновником была загрязненная вода, а не неприятные запахи из канализационных труб или других источников. [3] [4] Впоследствии, даже когда развивалась микробная теория болезней , общество не спешило принимать идею о том, что запахи из канализации относительно безвредны, когда дело касалось распространения болезней.
В большинстве домов канализационный газ может иметь неприятный запах, но не часто представляет значительную опасность для здоровья. [5] Жилые канализационные трубы в основном содержат газы, содержащиеся в воздухе ( азот , кислород , углекислый газ и т. д.). [6] Часто метан является газом следующей по величине концентрации, но обычно остается на нетоксичных уровнях, особенно в правильно вентилируемых системах. Однако, если канализационный газ имеет отчетливый запах «тухлых яиц», особенно в канализационных магистралях, септиках или других очистных сооружениях, это может быть связано с содержанием сероводорода , который может быть обнаружен обонянием человека в концентрациях всего лишь частей на миллиард . Воздействие низких уровней этого химического вещества может вызвать раздражение глаз, кашель или боль в горле, одышку и накопление жидкости в легких . Длительное воздействие низких уровней может вызвать усталость, пневмонию, потерю аппетита, головные боли , раздражительность, плохую память и головокружение. Высокие концентрации сероводорода (>150 ppm) могут вызывать обонятельную усталость , в результате чего запах становится необнаружимым. При более высоких концентрациях (>300 ppm) сероводород может вызвать потерю сознания и смерть. Очень высокие концентрации (>1000 ppm) могут привести к немедленному коллапсу, происходящему после одного вдоха.
Канализационный газ может содержать метан и сероводород, как легковоспламеняющиеся, так и потенциально взрывоопасные вещества. Таким образом, воспламенение газа возможно от пламени или искр. [7] Концентрация метана в открытых канализационных коллекторах ниже (от 7 до 15 ppmv), чем в закрытых стоках (до 300 ppmv) в образцах, отобранных на 2 см (0,8 дюйма) выше уровня сточных вод. [8]
Полностью вентилируемые канализационные газы способствуют выбросам парниковых газов . Септические вентиляционные трубы могут быть оснащены фильтрами, которые удаляют некоторые запахи. [ необходима цитата ]
Канализационный газ может использоваться в качестве источника энергии, тем самым сокращая потребление ископаемого топлива. Газ подается в систему очистки, а затем используется в качестве топлива для питания генератора или комбинированной тепловой и электрической (ТЭЦ) установки.
Газы, присутствующие в канализации, могут сильно влиять на прочность материала из-за действия микроорганизмов. Наиболее вредный из них связан с сероводородом, который может привести к биогенной сульфидной коррозии или микробной коррозии . В худшем случае это может привести к обрушению конструкции со значительными затратами на ее восстановление.