Канализация

Инфраструктура, передающая сточные воды или поверхностные стоки с помощью канализационных коллекторов.

Карта канализационной сети Лондона, конец 19 века.

Канализация (или канализационная система ) — это инфраструктура , которая передает сточные воды или поверхностные стоки ( ливневые , талые , дождевые воды ) с помощью канализационных коллекторов. В его состав входят такие компоненты, как приемные стоки , лазы , насосные станции , ливневые переливы, а также сетчатые камеры объединенной канализации или санитарной канализации . Канализация заканчивается на входе в очистные сооружения или в месте сброса в окружающую среду . Это система труб, камер, люков и т. д., по которым транспортируются сточные или ливневые воды.

Во многих городах сточные воды (или городские сточные воды) подаются вместе с ливневыми водами в комбинированную канализационную систему на очистные сооружения. В некоторых городских районах сточные воды отводятся отдельно в канализационные коллекторы , а стоки с улиц – в ливневые стоки . Доступ к этим системам в целях технического обслуживания обычно осуществляется через люк . В периоды большого количества осадков в канализационной системе может произойти комбинированное переполнение канализации или перелив санитарной канализации , что вынуждает неочищенные сточные воды течь непосредственно в принимающие воды. Это может представлять серьезную угрозу здоровью населения и окружающей среде.

Система канализации в британском английском называется канализацией или канализационной системой , а в американском английском — канализацией или канализационной системой . ^[1]

История

Вероятно, именно необходимость избавиться от неприятных запахов, а не понимание опасности для здоровья человеческих отходов, привела к созданию первых надлежащих канализационных систем. Большинство поселений вырастало рядом с естественными водными путями , куда легко направлялись отходы из уборных , но появление крупных городов выявило неадекватность этого подхода. Ранние цивилизации, такие как вавилоняне , рыли выгребные ямы ниже уровня пола в своих домах и создавали грубые дренажные системы для отвода ливневых вод. Но только в 2000 году до нашей эры в цивилизации долины Инда вдоль улиц были построены сети тщательно изготовленных канализационных стоков, облицованных кирпичом , для вывоза отходов из домов. ^[2] Туалеты в домах со стороны улицы были подключены непосредственно к уличной канализации и смывали вручную чистой водой. Столетия спустя крупные города, такие как Рим и Константинополь, строили все более сложные сетевые канализационные системы, некоторые из которых используются до сих пор. Именно после строительства канализационных систем люди осознали снижение вреда для здоровья. ^[3]

Компоненты и типы

Карта канализационных районов Сиэтла, 1894 г.

Основная часть такой системы состоит из крупных труб (т.е. канализационных труб или « санитарной канализации »), по которым сточные воды передаются от места производства к месту очистки или сброса.

Строящиеся канализационные коллекторы в Истаде , Швеция.

Типы санитарно-канализационных систем, которые обычно являются самотечными , включают:

• Комбинированная канализация
• Упрощенная канализация
• Ливневая канализация

Канализационные коллекторы, не зависящие исключительно от гравитации , включают:

• Вакуумная канализация
• Сточная канализация

Если канализационная система не установлена, сточные воды могут собираться из домов по трубам в септики или выгребные ямы , где их можно обрабатывать или собирать в транспортных средствах и отправлять на обработку или утилизацию (процесс, известный как управление фекальным осадком ).

Техническое обслуживание и реабилитация

К канализации применяются серьезные ограничения, что может привести к преждевременному износу. К ним относятся проникновение корней, смещение суставов, трещины и отверстия, которые приводят к значительному объему утечек с общим риском для окружающей среды и здоровья населения. Например, по оценкам, в Германии в почву и грунтовые воды может попасть 500 миллионов м ^{3 загрязненной воды в год. [4]} Восстановление и замена поврежденной канализации обходятся очень дорого. Ежегодные затраты на реабилитацию в округе Лос-Анджелес составляют около 400 миллионов евро, ^[5] а в Германии эти затраты оцениваются в 100 миллионов евро. ^[6]

Уборка мусора из канализационной трубы

Сероводород (H ₂ S) косвенно ответственен за биогенную сульфидную коррозию , и, следовательно, канализация нуждается в восстановительных работах. Владельцам доступны различные варианты ремонта в широком диапазоне затрат и потенциальной долговечности. Одним из вариантов является применение цементного материала на основе цемента из алюмината кальция после очистки корродированной структуры для удаления рыхлого материала и загрязнений, чтобы обнажить прочную, шероховатую и чистую основу. В зависимости от состояния бетона и загрязнения очистка может варьироваться от простой очистки струей воды под высоким давлением (200 бар) до настоящего гидродемонтажа (2000 бар).

Одним из методов обеспечения обнажения прочного бетона является проверка того, что pH поверхности превышает 10.

Что касается любого ремонта бетона, необходимо соблюдать современные правила. После этого этапа очистки цементный материал наносится на сухую поверхность с насыщенной поверхностью с помощью:

• Влажное распыление под низким давлением: этот метод является более распространенным, поскольку при нем не образуется пыль и материал практически не теряется в результате отскока. В нем используется классический фасадный роторный насос, легко доступный на рынке. Главный недостаток – ограниченная дальность прокачки, которая не может превышать 75 метров.
• Влажное распыление с вращающейся головкой: этот метод аналогичен первому, но ручное распыление заменяется вращающейся головкой, проецирующей раствор на ремонтируемую поверхность. Этот метод быстрый и особенно подходит для цилиндрических камер, таких как люки. Когда конструкция настолько сильно корродирована, что проникновение человека представляет собой риск, применение вращающейся головки позволяет «беспилотное» уплотнение люка.
• Сухое распыление под высоким давлением: этот метод, также называемый « торкретированием » или «торкретированием», позволяет ускорить восстановление, а также нанести более толстый слой за один проход. Основным преимуществом сухого торкретирования является возможность перекачивания раствора на большие расстояния, что необходимо, когда точки доступа находятся на большом расстоянии. Возможно, самое длинное расстояние для сухого торкретирования — это строительная площадка в Австралии в 2014 году, где раствор из 100% алюмината кальция транспортировался по воздуху на расстояние более 800 метров перед распылением. Основным недостатком сухого торкретирования является образование пыли и отскок; их можно ограничивать и контролировать с помощью соответствующих средств (кольцо предварительного увлажнения, адаптированная сортировка заполнителя, опытный специалист по форсункам, перегородки для отсечки водяного тумана и т. д.).

Проблемы

Строительство канализации на недавно засыпанной земле на месте бывших приливных отмелей в Сиэтле , 1910 год.

Уровень грунтовых вод

Инфраструктура канализационной системы часто снижает уровень грунтовых вод в районах, особенно в густонаселенных районах, где дождевая вода (с крыш домов) напрямую подается в систему, а не впитывается почвой. В некоторых районах это привело к значительному понижению уровня грунтовых вод. В результате, на примере Бельгии, уровень грунтовых вод снизился на 100 метров. ^{[7] [8]} Пресная вода, накапливаемая системой, затем подается по трубопроводу в море. В районах, где это вызывает беспокойство, вместо этого можно использовать вакуумную канализацию из-за возможной неглубокой выемки грунта.

Отсутствие инфраструктуры

Во многих странах с низким уровнем дохода сточные воды в некоторых случаях могут стекать непосредственно в водоемы без наличия канализационных систем. Это может вызвать загрязнение воды . Возбудители могут вызывать различные заболевания. Некоторые химические вещества представляют опасность даже при очень низких концентрациях и могут оставаться угрозой в течение длительного периода времени из-за биоаккумуляции в тканях животных или человека.

Нормативно-правовые акты

Во многих европейских странах граждане обязаны по возможности подключать свою домашнюю канализацию к национальной канализации. Это привело к тому, что к сети подключился большой процент населения. Например, в Нидерландах 99% населения подключено к системе, а 1% имеет индивидуальную систему удаления или очистки сточных вод, например,  септик . У других процент немного ниже (хотя все еще существенен); например, 96% для Германии .

Тенденции

Современные подходы к управлению сточными водами могут включать обработку поверхностных стоков отдельно от сточных вод, обработку бытовых сточных вод отдельно от черных вод ( смывные туалеты ) и более эффективное реагирование на аномальные явления (такие как пиковые объемы ливневых вод из-за экстремальных погодных условий ).

Смотрите также

• История водоснабжения и канализации
• Список систем водоснабжения и канализации по странам
• Перелив бытовой канализации (ССО)
• Санитария
• Канализационная добыча

Рекомендации

1. «Канализация - определение канализации на английском языке из Оксфордского словаря» . Oxforddictionaries.com. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 4 сентября 2015 г.
2. Джордж, Арканзас (2015). «О вавилонских туалетах и ​​канализации». Ирак . 77 : 75–106. дои : 10.1017/irq.2015.9. ISSN  0021-0889. JSTOR  26426051. S2CID  162653122.
3. 1001 изобретение, изменившее мир . Хачетт Индия.
4. Кемпфер В., Берндт М., 2009. Оценка срока службы бетонных труб в канализационных сетях. Прочность строительных материалов и комплектующих 8, 36-45.
5. Сидней Р., Эсфанди Э., Сурапанени С., 1996. Борьба с коррозией бетонной канализации с помощью процесса распыления коронки. Исследования водной среды, 68 (3), 338-347.
6. Кемпфер, В., Берндт, М., 1998. Полимерно-модифицированный раствор с высокой устойчивостью к кислотной коррозии под действием биогенной серной кислоты. В: Материалы IX Конгресса ICPIC, Болонья, Италия, стр. 681–687.
7. "Beleid tegen Watertekort Dringt Zich Op" . deredactie.be . 28 января 2015 г.
8. «Публикации — Vlaamse Milieumaatschappij» (PDF) . vmm.be .

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с канализацией, на Викискладе?