Канализация (или канализационная система ) — это инфраструктура , которая транспортирует сточные воды или поверхностный сток ( ливневые , талые , дождевые воды ) с помощью канализации. Она охватывает такие компоненты, как приемные стоки , люки , насосные станции , ливневые переливы и сетчатые камеры общесплавной или бытовой канализации . Канализация заканчивается на входе в очистные сооружения или в точке сброса в окружающую среду . Это система труб, камер, люков или смотровых камер и т. д., которая транспортирует сточные воды или ливневые воды.
Во многих городах сточные воды (муниципальные сточные воды или городские стоки) отводятся вместе с ливневыми водами в общесплавной канализационной системе на очистные сооружения. В некоторых городских районах сточные воды отводятся отдельно в бытовую канализацию , а стоки с улиц отводятся в ливневые стоки . Доступ к этим системам для целей технического обслуживания обычно осуществляется через люк . В периоды обильных осадков в канализационной системе может произойти переполнение общесплавной канализации или переполнение бытовой канализации , в результате чего неочищенные сточные воды попадают непосредственно в водоприемники. Это может представлять серьезную угрозу для здоровья населения и окружающей среды.
Система канализации в британском английском называется sewerage или sewerage system , а в американском английском — sewage system или sewer system . [1]
Вероятно, именно необходимость избавиться от неприятных запахов, а не понимание опасности для здоровья человеческих отходов, привело к появлению первых надлежащих канализационных систем. Большинство поселений росли рядом с естественными водными путями , в которые легко сбрасывались отходы из туалетов , но возникновение крупных городов выявило несостоятельность такого подхода. Ранние цивилизации, такие как вавилоняне, выкапывали выгребные ямы ниже уровня пола в своих домах и создавали грубые дренажные системы для удаления ливневых вод. Но только в 2000 году до нашей эры в цивилизации долины Инда вдоль улиц были построены сети точно сделанных кирпичных канализационных стоков для транспортировки отходов из домов. [2] Туалеты в домах со стороны улицы были подключены напрямую к этим уличным канализационным трубам и вручную смывались чистой водой. Спустя столетия 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 опасности для здоровья. [3]
Основная часть такой системы состоит из больших труб (т. е. канализационных или « санитарных канализаций »), которые транспортируют сточные воды от места производства до места очистки или сброса.
Типы систем бытовой канализации, которые обычно являются гравитационными, включают:
К канализационным системам, работающим не только под действием гравитации, относятся:
Если канализационная система не установлена, сточные воды могут собираться из домов по трубам в септики или выгребные ямы , где они могут очищаться или собираться в транспортные средства и вывозиться на очистку или утилизацию (процесс, известный как управление фекальным шламом ).
К канализации применяются серьезные ограничения, которые могут привести к преждевременному износу. К ним относятся проникновение корней, смещение соединений, трещины и образование отверстий, которые приводят к значительному объему утечки с общим риском для окружающей среды и здоровья населения. Например, по оценкам, 500 миллионов м3 загрязненной воды в год могут просочиться в почву и грунтовые воды в Германии. [4] Восстановление и замена поврежденных канализаций обходятся очень дорого. Ежегодные расходы на восстановление для округа Лос-Анджелес составляют около 400 миллионов евро, [5] а в Германии эти расходы оцениваются в 100 миллионов евро. [6]
Сероводород (H2S ) косвенно ответственен за биогенную сульфидную коррозию , и, следовательно, канализациям необходимы восстановительные работы. Владельцам доступны различные варианты ремонта с большим диапазоном затрат и потенциальной долговечности. Одним из вариантов является нанесение цементного материала на основе цемента алюмината кальция после очистки корродированной конструкции для удаления рыхлого материала и загрязнений с целью обнажения прочного, шероховатого и чистого основания. В зависимости от состояния бетона и загрязнения очистка может варьироваться от простой очистки струей воды под высоким давлением (200 бар) до настоящего гидросноса (2000 бар).
Одним из методов обеспечения прочности бетона является проверка того, что pH поверхности превышает 10.
Как и при любом ремонте бетона, необходимо соблюдать самые современные правила. После этого этапа очистки на пропитанную-поверхностно-сухую подложку наносится цементный материал с помощью одного из следующих способов:
.gif/1280px-Seattle_-_Lander_Street_sewer_construction,_1910_(48250199862).gif)
Инфраструктура канализационной системы часто снижает уровень грунтовых вод в районах, особенно в густонаселенных районах, где дождевая вода (с крыш домов) напрямую поступает в систему, а не впитывается почвой. В некоторых районах это привело к значительному снижению уровня грунтовых вод. В примере Бельгии результатом стало снижение уровня грунтовых вод на 100 метров. [7] [8] Пресная вода, которая накапливается системой, затем поступает в море. В районах, где это вызывает беспокойство, вместо этого могут использоваться вакуумные коллекторы из-за неглубокой выемки грунта, которая возможна для них.
Во многих странах с низким уровнем дохода сточные воды в некоторых случаях могут напрямую попадать в водоемы без наличия канализационных систем. Это может привести к загрязнению воды . Патогены могут вызывать различные заболевания. Некоторые химические вещества представляют опасность даже при очень низких концентрациях и могут оставаться угрозой в течение длительного времени из-за биоаккумуляции в тканях животных или человека.
Во многих европейских странах граждане обязаны подключать свою домашнюю канализацию к национальной канализации, где это возможно. Это привело к тому, что большой процент населения оказался подключенным. Например, в Нидерландах 99% населения подключено к системе, а 1% имеет индивидуальную систему утилизации или очистки сточных вод, например, септик . В других процент немного ниже (хотя все еще существенный); например, 96% в Германии .
Современные подходы к управлению сточными водами могут включать в себя раздельную обработку поверхностных стоков и сточных вод, раздельную обработку серых и черных вод ( туалеты со смывом ) и более эффективное реагирование на аномальные явления (например, пиковые объемы ливневых вод из- за экстремальных погодных условий ).
Медиа, связанные с канализацией на Wikimedia Commons