Системы канализационных сетей. Материал канализационных труб и конструкции колодцев

Канализационная сеть — основная составная часть канализации (как системы инженерных сооружений), служащая для приема и отведения сточных вод к месту расположения очистных сооружений. Канализационная сеть трассируется по уклонам территории населенных мест и промышленных предприятий; сточные воды текут в ее трубах и каналах самотеком под влиянием силы тяжести (гравитационно). Трубы и каналы рассчитываются на заполнение 0, 5—0, 8 их диаметра, а для общесплавной системы канализации — на полное заполнение. При этом принимаются расчетные скорости течения, при которых не происходит выпадения взвешенных веществ из сточных вод (0, 7— 0, 8—1, 0 м/сек, в зависимости от диаметра труб).

Системы канализации различаются по месторасположению и назначению, и бывают наружными и внутренними. Назначение внутренних систем - сбор сточных вод в зданиях и доставка их в наружную систему.

Назначение наружных систем - сбор сточных вод от зданий и доставка их в систему очистки.

Наружная канализационная сеть состоит из:

- внутриквартальной (дворовой) подземной канализационной сети труб, принимающей сточные воды от зданий и заканчивающейся контрольным смотровым колодцем на участке присоединения ее к уличной сети;

- уличной подземной сети труб, принимающей сточные воды от кварталов (дворов), непосредственно от прилегающих к ней зданий и от расположенных в пределах населенного места предприятий;

- коллекторов — подземной сети труб, в которую поступают сточные воды от вышележащей уличной сети и от внутриквартальных сетей и сетей предприятий, непосредственно тяготеющих к коллектору;

- коллекторов бассейна канализования, прокладываемых по пониженным местам (тальвегам) района канализования и принимающих сточные воды от двух или нескольких коллекторов этого бассейна;

- главного коллектора, принимающего сточные воды от двух или нескольких коллекторов бассейнов канализования;

- отводного коллектора — участка главного коллектора, отводящего транзитом сточные воды (без попутных присоединений) до главной насосной станции или очистных сооружений (рис. 5).

Рисунок 5 - Общая схема и основные сооружения канализации населенного пункта: I—III — бассейны канализования; 1—-граница города; 2—границы бассейнов канализования; 3—улич­ная сеть; 4— -напорные водоводы; 5 — коллекторы; 5—главный коллектор; 7 — аварийные выпус­ки; 8 — загородный или отводной коллектор; 3—выпуск в водоем.

В зависимости от рельефа территории населенного места, грунтовых условий, места расположения очистных сооружений и др. применяются различные схемы канализации: перпендикулярная, пересеченная, веерная (параллельная), зонная, радиальная.

Рисунок 6 - Схемы канализационных сетей: а - перпендикулярная; б - пересеченная; в - параллельная;

г - зонная; д - радиальная;

1 - коллекторы бассейнов канализования; 2 - главный коллектор; 3 - граница канализуемого объекта; 4 - границы бассейнов канализования; 5 - напорный трубопровод; 6 - выпуск; 7- главный коллектор верхней зоны; 8 - тоже, нижней зоны

Перпендикулярная схема применяется для дождевой канализации. По этой схеме коллекторы трассируются по рельефу местности к водному потоку по наикратчайшему расстоянию. Эта схема применяется тогда, когда или нет необходимости в очистке сточных вод, либо такая возможность отсутствует (рис. 7).

Рисунок 7 – Перпендикулярная схема: 1 –уличная сеть; 2 –коллекторы бассейна водоотведения; 3 –выпуски сточных вод.

Пересеченная схема предусматривает прокладку главного коллектора по пониженной части объекта обычно вдоль водного потока. Эта схема применима при раздельной и общесплавной системах водоотведения. Пересеченная схема применяется тогда, когда необходима очистка сточных вод. Ее применяют при плавном падении рельефа местности к водоему и необходимости очистки сточных вод (рис. 8).

Рисунок 8 – Пересеченная схема: 1 –уличная сеть; 2 –коллекторы бассейна водоотведения; 3 –главный коллектор; 4 – главная насосная станция; 5 – напорная линия; 6 – очистные сооружения.

Параллельная (веерная) схема - коллекторы бассейнов канализования трассируются параллельно или под небольшим углом к направлению течения воды в водоеме и перехватываются главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению течения воды в водоеме. Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет исключить в коллекторах бассейнов канализования повышенные скорости движения, вызывающие разрушение трубопроводов.

Зонная (поясная) схема - канализируемая территория разбивается на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или неравномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности канализования всей территории (например, нижней зоны) самотеком. Встречается редко (рис. 9).

Рисунок 9 – Зонная схема: 1 –коллекторы бассейна водоотведения; 2 –главный коллектор.

Радиальная схема предусматривает трассировку коллекторов от центра населенного пункта, при этом может быть устроено несколько очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентрализованно. Такую схему применяют при сложном рельефе местности и канализовании больших городов (рис. 10).

Рисунок 10 – Радиальная схема: 1 –уличная сеть; 2 –коллектор бассейна водоотведения; 3 – очистные станции; 4 – выпуск стоков.

Кроме этих схем водоотведения, известны и другие, например, местная – сеть, которая обслуживает одно или группу зданий с самостоятельными очистными сооружениями,

Ввиду того, что канализационные трубы транспортируют сто­чные воды, обладающие различными свойствами, к их материалу предъявляется ряд требований:

- долговечность - вышедшая из строя канализация может причинить массу неприятностей: от запаха до возникновения очагов инфекционных болезней. Образцом долговечности может послужить канализация древнего Рима - она успешно функционирует и по сей день;

- хорошая пропускная способность.

Для того чтобы отвечать этим требованиям, они должны обладать такими свойствами, как:

- прочность;

- износостойкость внутренней поверхности - механическая и химическая;

- гладкость внутренней поверхности;

- устойчивость к низким температурам.

Кроме того, при выборе канализационных труб важно учитывать такие характеристики:

- уровень сложности, стоимость и время монтажа всей системы;

- стоимость и уровень сложности транспортировки.

Для напорных коллекторов применяют чугунные, железобетон­ные, стальные и асбестоцементные трубы. Стальные трубы преиму­щественно используют при прокладке дюкеров, монтажа трубопро­водов в насосных станциях, для устройства выпусков сточных вод в сейсмических районах.

Трубы чугунные для безнапорных трубопроводов выпускают по ГОСТ 6942—98.

Для прокладки самотечных канализационных сетей широко при­меняются безнапорные асбестоцементные (ГОСТ 1839—80*), пластмассовые ГОСТ 22689.089, бетонные (ГОСТ 20054 — 82), же­лезобетонные (ГОСТ 6482—88), керамические (ГОСТ 286—82) трубы.

Керамические трубы прочны и обладают высокой химической прочностью. На узкий конец трубы и внутреннюю поверхность раструба наносят слой полиэфирных смол, что позволяет производить стыковку, не применяя дополнительной герметизации. Но они дороги и тяжелы, требуют осторожности при транспортировке и хранении.

Чугунные трубы прочны, долговечны - их срок службы около 80 лет, термоустойчивы. Но они тяжелы, подвержены коррозии, очень дороги и монтаж их крайне сложен, их транспортировка сложна и имеет высокую стоимость.

Бетонные канализационные трубы тяжелы и имеют большой вес. Для их транспортировки и монтажа необходима специальная техника. Используются для наружных систем и локальной канализации (в частных домах). Железобетонные трубы делают из тяжелого бетона и используют для наружных систем, предназначенных для перемещения стоков, не враждебных железобетону.

Асбестоцементные трубы химически устойчивы, термоустойчивы, не подвержены коррозии, легки и недороги. Но они достаточно хрупки, поэтому необходима осторожность при монтаже и транспортировке. Так же асбестоцемент - это канцерогенный материал.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) легки, прочны и недороги. Они просты в монтаже и транспортировке, обладают достаточной химической стойкостью, гладкостью внутренней поверхности, устойчивы к низким температурам. Но к высоким температурам неустойчивы - в длительном режиме не выдерживают более 40°С.

Канализационные колодцы – специальные сооружения в составе канализационной сети, которые необходимы для наблюдения за работой канализации. Канализационные колодцы необходимы для выполнения профилактических работ в канализации – промывки и прочистки системы.

Как правило, канализационные колодцы имеют следующую структуру: на поверхности располагается люк-крышка канализационного колодца, далее располагается горловина и под ней уже – рабочая камера и шахта. Шахта канализационного колодца, как правило, имеет круглое сечение и обустроена специальной лестницей, для того чтобы было удобно в нее опускаться. Все колодцы канализационные обязаны быть накрыты специальной крышкой (рис. 11).

Рисунок 11 – Устройство канализационного колодца.

Для создания канализационных колодцев могут использоваться различные материалы, например, железобетонные кольца, монолитный бетон, кирпич, а также готовые пластиковые емкости (рис. 12).

Рисунок 12 – Примеры канализационных колодцев: из кирпича, из бетона.

Для изготовления фильтрующих используются также бутовый камень, а колодцы канализационные полимерные могут быть изготовлены из полипропилена, поливинилхлорида и полиэтилена. Также некоторые могут быть выполнены посредством комбинирования различных материалов. Например, может быть бетонное дно и кирпичные стенки.

В зависимости от материала, из которого изготовлен колодец канализационный, размеры и формы его структурированных частей могут существенно различаться. Также самостоятельно определяется и вид подземной камеры – в зависимости от того, какой тип подземных коммуникаций. Колодцы и их размеры определяются в соответствии с тем, какие предъявляются требования к обслуживанию коммуникаций, прилегающих к данному колодцу. Обычно канализационный колодец имеет высоту рабочей камеры 1, 8 метра.

-вопросы-