Системы и схемы канализации

Канализованию подлежат как вновь строящиеся, так и существующие, здания и объекты. Для реконструируемых и расширяемых объектов также требуется новое проектирование канализационных систем.

Для того, чтобы схема функционировала с максимальной эффективностью, нужно правильно организовать стадию её проектирования. Оно является начальным этапом реализации системы. Решения, принятые в проекте, полностью определяют экономические показатели не только строительства, но и последующей эксплуатации системы. Стоимость объекта зависит от объёма строительно-монтажных работ, окупаемость – от сроков строительства.

Ведение строительства по современным методам и соответствие системы современным требованиям закладывается также на стадии проектирования.

Главными нормативными документами для проектирования канализационных систем являются соответствующие «Строительные нормы и правила» (для сетей внутренних – СНиП 2.04.01-85, для наружных – СНиП 2.04.03-85).

Материалы для проектирования

При проектных работах руководствуются проектом планировки канализуемого объекта и/или его генеральным планом, в котором учтены перспективы развития. Также необходима карта местности со сведениями об условиях:

• инженерно-строительных и природных;
• гидрогеологических;
• метеорологических;
• обеспеченности прилегающими водоёмами с указанием их мощности и др.

Канализация проектируется на некоторое время, называемое расчётным периодом или сроком. Это время, в которое система должна будет обеспечивать заложенную в неё пропускную способность и в полном объеме выполнять своё назначение.

Канализационная система может проектироваться в две или в одну стадию. В первом случае проектирование состоит из технического проекта и рабочих чертежей. Во втором – создаётся сразу технорабочий проект (в нём технический проект совмещён с рабочими чертежами).

Технический проект и рабочие чертежи

Техпроект включает в себя расчетно-пояснительную записку, заказные спецификации, чертежи и заявочные ведомости, а также смету. Масштабы чертежей определены в соответствующих СНиП.

Разработка рабочих чертежей проводится после утверждения технического проекта на основании его положений. Эти чертежи являются основополагающими для ведения работ, строительных и монтажных.

Состав чертежей:

• заглавный лист, в котором имеется полный перечень чертежей;
• чертежи экономичных проектов, типовых и повторно применяемых, с привязкой к местным строительным условиям;
• чертежи зданий и сооружений, которые должны строиться по индивидуальным проектам;
• технологические чертежи разрезов и планов, на которых нанесено оборудование: энергетическое, технологическое, транспортное и другое;
• схемы канализационных сетей;
• чертежи антикоррозионной защиты оборудования, конструкций и коммуникаций;
• заказные спецификации на материалы, оборудование и приборы;
• ведомость объёмов работ, строительных и монтажных.

Масштабы изображений должны быть оптимальными, без излишней детализации.

Технорабочий проект (ТРП)

Технорабочее проектирование ведётся для тех объектов, которые должны строиться по типовым или экономичным, повторно применяемым, индивидуальным проектам. В одну стадию проектируются и объекты с невысокой технической сложностью.

Общий объём проектных материалов существенно сокращается по требованию исключения из ТРП чертежей и данных, представленных в проектах типовых и повторно применяемых индивидуальных. К примеру, существуют канализационные насосные станции стандартной конструкции в широком диапазоне мощностей и возможностей. Это также значительно ускоряет процесс проектирования объекта.

По совокупности решаемых вопросов ТРП совпадает с двухстадийным проектированием. Документация ТРП включает в себя, кроме рабочих чертежей:

• пояснительную записку с экономическими показателями и другими необходимыми данными, полученными из привязки по месту типовых проектов;
• схему генерального плана объекта;
• перечень принятых к использованию типовых и индивидуальных повторно применяемых экономичных проектов;
• дополнения и изменения, возникшие при привязке типовых проектов к местным условиям;

смету.

Канализация объекта обычно проектируется вместе с его водоснабжением. Поэтому проекты обеих систем входят в один раздел, называемый «Водопровод и канализация объекта».

Канализационная система выбирается исходя из санитарно-гигиенических требований, технико-экономических показателей и всего комплекса местных условий. Обоснованным в максимальной степени выбор может считаться, если все разработанные варианты канализования, представленные схематически, были сравнены всесторонне применительно к этим условиям.

Местные условия

Любая схема канализации должна полностью соответствовать локальным условиям. Основные из них заключаются в:

• числе жителей населённого места;
• расходе сточных вод;
• составе стоков;
• способе отведения вод атмосферного происхождения;
• наличии, расположении и мощности естественных водных протоков и водоёмов;
• рельефе местности;
• методе очистки сточных вод;
• местоположении очистных сооружений;
• повторяемости расчётного дождя и его показателей;
• уровне и составе загрязнения воздушного бассейна;
• организации очистки канализуемой территории от твердого мусора;
• уровня благоустройства населённого пункта: жилых зданий в нём и его территории;
• намерении использовать канализацию для дополнительных целей (удаление снега, переработка домового мусора в некоторой части и др.).

Существуют и второстепенные местные факторы. К ним можно отнести:

• ширину улиц;
• подземные сооружения;
• оснащённость санитарными приборами подвальных помещений и т. п.

Характеристика систем канализации

Общесплавная

Эта схема возможна только при существовании в непосредственной близости объекта канализования к проточному водоёму. Причём минимальный расход воды должен быть в реке не меньше 5 м3/сек. Эффективность общесплавной системы повышается с увеличением мощности водоёма. Чем она больше, тем меньший коэффициент разбавления требуется для ливнеспусков.

Выпуск смеси сточных вод из дождевых и производственно-бытовых в промоины в грунте, не наполняющиеся проточной водой (овраги, старицы) или наполняющиеся периодически (пересыхающие русла рек и ручьёв), и также в водоёмы непроточные (пруды, озёра) недопустим. Это противопоказано из-за санитарно-гигиенических причин.

При прочих равных местных условиях общесплавная система выгодна для местностей с плоским рельефом. В этом случае выигрыш, по сравнению с раздельной, будет достигнут за счёт уменьшения глубины заложения и, соответственно, объёма земляных работ. Для общесплавной системы требуются меньшие диаметры труб и размеры каналов.

Канализационные насосы должны поднимать сточные воды не выше 20 м. Высота больше указанной повлечёт за собой увеличение расходов как на строительство насосной станции, так и на её эксплуатацию в дальнейшем.

Расчётная интенсивность дождя q20 не должна превышать величины 80 л/с на 1 га. Это относится к поверхностям, на которых водонепроницаемые участки занимают большую долю. Причём на территории должен существовать частичный или полный подземный отвод дождевой и талой воды.

При неизменной величине коэффициента стока, с уменьшением повторяемости расчётного дождя и показателя q20, меньшего сечения трубы и каналы способны обеспечить нормальное функционирование системы.

Полная раздельная

Такая система будет целесообразной, если требуется подвергать бытовые и технологические стоки полной биологической очистке. При этом дождевые воды в полном объёме должны сбрасываться полностью в водные протоки внутри города с мощностью, способной транспортировать весь поступающий расход ливней. И в этом случае действует запрет на сброс в непроточные водоёмы и непосредственно в грунт.

Полная раздельная система обладает повышенной эффективностью для расчётных интенсивностей дождя q20 выше 80 л/с на 1 га.

Выигрышной передобщесплавной является эта схема и при необходимости перекачивания сточных вод на высоту более 20 м. Такой подъём может понадобиться при сильной изрезанности или неоднородности рельефа.

Неполная раздельная

Является целесообразной для малых (до 70 л/с на 1 га) q20 при периоде 1-кратного превышения расчетной интенсивности дождя р до 1 года. Схема выгодна и как первая очередь полной раздельной канализационной системы. Часто используется для обеспечения некрупных объектов канализования при необходимости быстрого обустройства.

Комбинированная

Это самая эффективная схема для больших городов с населением более 100 тысяч человек. Особенно если имеются значительные различия отдельных районов в характере застройки, степени благоустройства, рельефе местности и других локальных условиях.

Главнейшим требованием к системе канализации является обеспечение ею санитарных норм. Выбор её соответствующей конфигурации определяется, в первую голову, условиями охраны здоровья населения в обслуживаемом объекте. Делается это за счёт предельной минимизации вредного воздействия на природу производимых при его жизнедеятельности нечистот.

Санитарно-гигиенические критерии выбора схемы канализации

Для должного функционирования канализационной системы от её технических средств и экономического обеспечения первым делом требуется максимальная скорость и эффективность всей сети.

По своей санитарной опасности бытовые стоки значительно превосходят атмосферные. Поэтому при проектировании любой системы канализации во главе угла должна стоять задача удаления и очистки именно сточных вод от бытовых источников.

Сравнение систем раздельной и общесплавной

Озвученной выше задаче в наибольшей степени отвечает система канализации раздельная. При её использовании оздоровление населённых мест достигается наиболее быстро. Главное внимание уделяется удалению и очистке стоков бытовых, а также технологических с высокой степенью загрязнения. Атмосферные, дождевые и талые, сточные воды не очищаются, поскольку принимаются условно чистыми.

Если задействована система канализации общесплавная, то периодическому сбросу в водоём без предварительной очистки подвергаются воды смешанного состава. Они состоят из стоков технологического, бытового и природного происхождения.

Сравнивать между собой санитарную целесообразность применения указанных двух схем – раздельной и общесплавной – можно только после оценки уровня и качества загрязнения дождевого стока, спускаемого в водоём без очистки.

За счёт новых технологий уборки территории населённых пунктов, хранения, вывоза и дальнейшей обработки мусора среда обитания человека с годами внешне заметно улучшается. Однако загрязнённость дождевых стоков снизилась незначительно. Главной причиной этого является быстрый рост новых загрязнителей по перечню и старых – по объёму. Этому способствуют общее развитие технологии и интенсификация урбанизации, сопровождаемые резким ростом уровня автомобилизации и другой технической оснащённости современной цивилизации.

Наиболее насыщенными в плане химического и бактериологического содержания являются дождевые стоки начальные. Если они образуются в населённых местах, то сейчас считать их условно чистыми уже невозможно. Эффективному очищению таких вод может способствовать только общесплавная система канализации.

В чём в этом случае проигрывает система раздельная? В том, что она спускает в водоёмы атмосферные осадки всегда, в том числе и самые загрязнённые первые порции. Из общесплавной сбрасываются только критические объёмы преимущественно последующих порций со значительно меньшим содержанием вредных примесей. Этот сброс производится только в теплые сезоны, когда в водоёмах процесс самоочищения происходит достаточно интенсивно.

То есть в санитарном плане общесплавная канализационная система является наиболее благоприятной. Единственное условие – чтобы обязательно в ней были очистные сооружения в качестве последнего её звена.

Однако приходится учитывать затраты на строительство системы канализации общесплавного типа, оснащённой очистными сооружениями. Для малоэтажных населённых пунктов она может оказаться неэкономичной. На общую стоимость схемы влияют большеразмерные отводные коллекторы, насосные станции для перекачки очень больших расходов ливневых стоков. Увеличение количества и сложности канализационного оборудования влечёт и к росту эксплуатационных затрат.

Общесплавной тип канализации выгоден для многоэтажной (4-5 и выше) застройки. В этом случае он обходится не дороже раздельного. Общая технологическая длина общесплавной сети будет меньше, чем у двух отдельных сетей раздельной системы, процентов на 30-40. Она выигрывает также за счёт меньшейзасоряемости. По экономическим показателям долгосрочной эксплуатации эти факторы играют в пользу общесплавной схемы.

Неполная раздельная система

Эта схема предоставляет возможность в первую очередь отводить из населённого пункта и очищать бытовые сточные воды. Эти стоки представляют в санитарном отношении максимальную опасность ввиду высокой загрязнённости наиболее вредными отходами. Атмосферные воды со значительно меньшим уровнем загрязнения удаляются по канавам и лоткам открытого типа. Капитальные вложения и материальные затраты на реализацию системы относительно невысоки.

Другое преимущество схемы заключается в возможности дальнейшего преобразования дождевой сети из открытой в закрытую. Это может происходить постепенно с развитием населённого пункта и выполняться за счёт сметы усовершенствования и благоустройства улиц. На самой стадии проектирования такой системы рекомендуется учитывать возможность последующего развития её в полную раздельную.

Таким образом, неполная раздельная система позволяет при относительно небольших начальных расходах решить первоочередные задачи санитарного благоустройства населённого места. Капитальные вложения на последующее развитие сети будут растянуты по времени и в экономическом плане окажутся приемлемыми.

Полураздельная система

Санитарное преимущество этой схемы заключается в сбросе дождевых вод только запредельных порций при сильных ливнях. Объёмы с наибольшим загрязнением, самые первые, забираются коллекторами и отправляются на очистные сооружения. Препятствием к её широкому распространению служит высокая стоимость.

По своим технико-экономическим и санитарным показателям комбинированная система канализации находится где-то в середине всех канализационных схем.

При построении канализационных сетей в первую очередь исходят из местных условий. Их великое разнообразие не даёт возможности определить типовые схемы. Тем не менее, можно выделить группы, которые можно адаптировать к особенностям местности. Классификация основывается на организации взаимосочетания компонентов канализационной сети с наименьшими затратами и наибольшей оптимальностью.

Схемы сетей канализации

Перпендикулярная схема

В этой схеме все магистральные коллекторы прокладываются в одном направлении – перпендикулярном к местному водоёму. Выгодна при рельефе местности, на которой основным является уклон к нему. Оптимальна для объектов, расположенных вдоль реки, и для отвода в неё сточных вод атмосферного происхождения, а также производственных условно чистой категории. Стоки должны иметь качество, достаточное для прямого слива в реку без очистки.

Пересечённая схема

Применяется при тех же условиях рельефа, что и для предыдущей схемы, для категорий сточных вод, подлежащих безусловной очистке. Магистральные коллекторы, расположенные перпендикулярно реке, вливаются в главный коллектор, проложенный параллельно ей. Если уклон реки слишком мал, то потребуется главный коллектор сильно заглублять. Поэтому эта схема в таких случаях может привести к нерациональным затратам.

Параллельная (веерная) схема

В отличие от предыдущих, здесь магистральные коллекторы параллельны или почти параллельны речному руслу, а перпендикулярен главный коллектор, расположенный вне канализуемого объекта. Главный коллектор заканчивается на очистных сооружениях. Схема применима при сильном уклоне рельефа местности к водоёму, включая обрывистое падение. В этом случае предотвращается повышенная скорость течения воды в трубопроводах магистральных коллекторов.

Радиальная схема

В этой схеме организуется несколько независимых друг от друга подсхем со своей зоной обслуживания. Она является единственным решением для зон, имеющих центральную возвышенную область, и в условиях, когда организация единой схемы экономически невыгодна.

Рекомендована для больших городов. Для её реализации должно быть предусмотрено несколько очистных станций. Пригодна и для крайних форм рельефа местности: очень плоского и сильно пересечённого.

Зонная (поясная) схема

Основывается на делении канализуемой территории на зоны или пояса, верхние и нижние. С верхних к очистным сооружениям сточные воды поступают самотёком, с нижних для их перекачивания должны использоваться канализационные насосы.

Применение схемы целесообразно, если местность спадает к локальному водоёму быстро или неравномерно, причём самотечный способ повсеместно применить невозможно. При зонном делении территории, по сравнению с единой схемой, снижаются расходы на эксплуатацию всей системы.

Централизованная и децентрализованная схема

Эта характеристика отражает уровень единства реализованной канализационной системы.

Централизованная схема предполагает организацию очистных сооружений, общих для всего объекта канализования. Они обычно строятся ниже этого объекта по высоте местности (по течению реки).

В децентрализованной схеме отдельные её части не пересекаются и независимы друг от друга. Каждая часть обслуживает свой определённый участок. Пример такой схемы – радиальная. Её можно проектировать для зон с благоприятными для этого климатическими условиями, если пригородные земельные площади являются поливными. В этом случае для их орошения можно с выгодой использовать сточные воды населённых пунктов.

Децентрализованные схемы оптимальны для канализования зон населённого пункта, состоящего из отдалённых друг от друга районов, или при потребности обеспечения живучести, надёжности и изоляции систем канализации.

К таковым относятся и местные (малые) схемы канализации. Они охватывают локализованные объекты с внутренним водопроводом, которые невозможно подключить к сети, общей для населённого пункта. Невозможность может быть продиктована не только недоступностью, но и недопустимостью такого подключения. Например, такими объектами могут быть специальные производства.

Приведенная выше классификация схем канализационных сетей не является строгой. В ряде случаев рациональным будет использование комбинаций этих схем, оптимально соответствующих рельефу местности и расположению на ней водных протоков.

Проектирование канализации всегда начинается с этапа составления её схемы.

Схема канализации – это проектное решение системы, сопровождаемое технико-экономическим обоснованием структуры и всех её элементов. К элементам относятся сооружения и оборудование для приемки и транспортирования стоков. Это – внутридомовые устройства канализации; сеть наружная; коллекторы уличные, загородные и главный; канализационные насосы и насосные станции; напорные водоводы; очистные сооружения с обработкой осадка; выпуски, из зданий, аварийные и оконечные для слива очищенных вод в природный водоём.

Внутренние канализационные устройства

Их назначение состоит в приёме бытовых и технологических стоков в местах образования и вывод их вне канализируемого здания или сооружения. Выводятся сточные воды в наружную канализационную сеть.

Внутренние канализационные устройства в зданиях жилых и общественных составляют приёмные и отводные устройства.

Приёмные устройства – это санитарные приборы, устанавливаемые в нежилых помещениях: кухнях, санузлах, моечных и других технических и вспомогательных комнатах. Сюда же можно отнести и зумпфы (сборные ёмкости), опорожняемые периодически.

Отводные устройства состоят из трубопроводов, стояков и выпусков.

Стояки предназначаются для сбора стоков и для вентиляции канализационной сети как внутренней, так и наружной. Они выводятся на крышу через чердачное помещение. Хорошая тяга обеспечивается за счёт перепада температуры между наружным и внутренним воздухом. Свежий воздух может поступать через щели под крышками канализационных колодцев. Для обеспечения надёжности притока воздуха на наружной канализационной сети устанавливаются специально приточные стояки или тумбы. Верхняя часть стояка называется вытяжной трубой. Стабильность тяги поддерживается установленным на её конце дефлектором.

Проникновение газов из канализационной сети в помещение должно предотвращаться гидравлическим затвором. Он устанавливается между санитарными приборами и сетью. Для таких элементов как унитазы, трапы и душевые поддоны гидравлические затворы образуются за счёт конфигурации детали. Ванны, умывальники, мойки, раковины должны подключаться к канализации через посредство сифонов – специальных фасонных приспособлений.

Сифоны бывают разных видов: прямые, косые, двухоборотные, бутылочные, с ревизией и т. д. С каждым сбросом воды через санитарный прибор вода в сифонах обновляется сама собой.

За сифоном, по ходу стекания воды, находится отводная труба, которая выходит к вертикальному стояку. Для доступа внутрь стояка и труб канализации должны быть предусмотрены ревизии (прочистки). Через них проводится регулярный осмотр и чистка трубопроводов изнутри.

В наружную канализационную сеть стоки выводятся из стояка через выпуск. Он должен укладываться с уклоном 0,025 – 0,3. Присоединяется выпуск к наружной канализационной сети в смотровом колодце. Колодец нужен для наблюдения за состоянием сети и удаления из неё засоров.

Наружная канализационная сеть

Это единая разветвленная подземная сеть труб и каналов, выводящая сточные воды вне населённого места. Стоки движутся в ней самотёком. Сеть ведёт к очистным сооружениям либо прямо в предназначенный для сброса водоём. Трубы и каналы строятся с необходимым для беспрепятственного движения воды уклоном. Величина уклона определяется пропускной способностью линии, которая должна соответствовать расходу. На участках, где уклон не способен обеспечить расход, устанавливаются насосные станции.

Наружная канализационная сеть по уровню бывает дворовой, внутриквартальной и уличной. Название определяется зоной охвата.

Бассейн канализования

При проектировании схемы канализации нужно учитывать рельеф местности. Ограниченная водоразделами часть территории, для которой создаётся общая схема, и называется бассейном канализования.

Коллектор

Это основная проектная единица, предназначенная для сбора сточных вод. Он представляет собой трубопровод или канал. Поставлять стоки в коллектор может не только один, но и несколько бассейнов канализования.

Тип коллектора зависит от обслуживаемой территории, а также от функции:

1. Магистральный (коллектор бассейна канализования) – сброс сточных вод в него осуществляет только один бассейн канализования;
2. Главный – количество поставляющих стоки бассейнов канализования более одного;
3. Загородный или отводной – выводит сточные воды за границы объекта канализования, заканчиваясь на насосных станциях, очистных сооружениях или на выпусках в водоём.

Каналами часто называются также коллекторы больших размеров, независимо от того, есть в них трубопроводы или нет.

Для профилактики на коллекторах канализационной сети и его притоках (выпусках из объектов) устанавливаются смотровые колодцы. В коллекторах сточные воды, в основном, транспортируются самотёком.

Другие элементы канализационных сетей

В тех местах, где из-за свойств рельефа местности самотёк невозможен, сооружаются канализационные насосные станции. Перекачка производится на последующие линии для дальнейшего самотёка. Участки перекачки называются напорными канализационными водоводами.

Там, где трассу канализационной сети пересекают препятствия в виде рек, оврагов или уличных подземных сооружений, трубопроводы и каналы приходится поворачивать вертикально. Чтобы сохранить пропускную способность линии, её сечение не должно уменьшаться. Участок с таким изломом называется дюкером.

Очистные сооружения – это объекты, оснащённые оборудованием, выполняющим очистку, обезвреживание и обеззараживание сточных вод. В их функцию входит также обработка осадков из загрязнений. Комплектность очистных сооружений различными их типами определяется необходимыми методами очистки сточных вод и требуемым её уровнем.

Выпуск – трубопровод либо канал, отводящий сточные воды после окончательной очистки в водоём. Аварийный выпуск предусматривается для спуска неочищенных стоков в случае непредвиденной ситуации на насосной станции или в сети. Они должны располагаться на участках до станции, чтобы защитить её оборудование от затопления.

При проектировании схемы канализационной сети основополагающими исходными данными являются: рельеф местности, условия грунта, месторасположение очистных сооружений, категории сточных вод, их содержание и степень загрязнённости. Другими факторами могут быть наличие препятствий над и под землёй, проблемы планировки рельефа для трассы и иные условия.

Сточные воды должны обязательно выводиться из населенных мест за их пределы. Это одна из главных задач канализации. Производится перемещение путём гидравлического транспортирования.

Система периодического вывоза, или ассенизация, зависит от регулярности технического обеспечения. Малейшие перебои в снабжении транспортом приводят к появлению проблем с «завалами» – неконтролируемым увеличением объёма отбросов. Поэтому сплавная канализация непрерывного действия является наилучшим решением вопроса. Она

• во-первых, функционирует постоянно, не допуская накопления отходов;
• во-вторых, резко снижает эксплуатационные расходы за счёт экономии в инфраструктуре и рабочей силе;
• в-третьих, в максимальной степени отвечает требованиям санитарии, поскольку транспортировка производится по закрытым трубопроводам.

Системы канализации

По организации канализационных потоков системы делятся на общесплавную и раздельную.

Общесплавная система канализации

В ней для всех категорий сточных вод существует только одна трубопроводная сеть. Она собирает и транспортирует на станции очистки (очистные сооружения) любые стоки.

При сильных ливнях объём дождевых сточных вод превышает бытовые и технологические в разы. Поэтому в такой системе предусмотрена схема «аварийного» сброса излишнего количества стоков прямо на природу. Так как ливневые осадки – явление не частое, то и доля таких сбросов в годовом цикле относительно невелика.

То есть основным недостатком данной системы является выпуск от случая к случаю мимо очистных сооружений некоторой массы стоков. Эта операция выполняется автоматически через устройства, называемые ливнеспусками. Они находятся на главных магистралях, в том числе – на главном коллекторе и на его крупных притоках.

Ливнеспуск – это камера из железобетона. Она оснащена устройством для сброса, срабатывающим при превышении поступления в канал или коллектор стоков выше предусмотренного объёма. Этот объём определяется пропускной способностью магистралей, лежащих ниже ливнеспуска.

Сбросные устройства – это водосливы, сифоны и другие особые конструкции. Выбор конкретного типа производится в соответствии с локальными условиями. Началом трассы ливнеотвода является камера ливнеспуска, концом – оголовок, или устье, на природном водоёме.

Такое решение заметно снижает затраты на строительство системы. Экономия достигается за счёт уменьшения диаметров размеров трубопроводов главного коллектора, мощности станции, насосов и других компонент, составляющих очистные сооружения.

На величину расхода, подлежащего сбросу, должен влиять, в первую очередь, уровень санитарной безопасности. Экономические соображения при определении мощности сбросного водоема должны быть на втором плане и не снижать этот заданный уровень ни в коей мере.

Раздельная система канализации

Полная раздельная система

В этой системе для атмосферных и условно чистых технологических вод, с одной стороны, и бытовых стоков – с другой, создаются отдельные линии трубопроводов.

В связи с этим канализационные сети данного типа таковы:

• дождевые (ливневые), называемые также водостоками;
• технологические и дождевые;
• бытовые;
• технологические и бытовые.

Отведение совместно сточных вод бытового и технологического (с загрязнениями) происхождения возможно, если только это не вызовет нарушений в работе бытовой канализационной сети и очистных сооружений на ней.

Неполная раздельная система

В реальности часто строят только одну канализационную сеть. Она должна отводить стоки искусственного загрязнения, бытового и технологического, с допустимым для спуска в бытовую канализацию уровнем. Для вод атмосферных и условно чистых предусматривается сток по естественному рельефу местности с минимальными затратами на канавы. В этом состоит отличие неполной системы канализации от полной.

Полураздельная система канализации

Состоит она из тех же двух самостоятельных сетей, что и раздельная система полная. Дождевая часть оснащается дополнительными устройствами специального назначения (водосбросными камерами, интерцепторами).

Приспособления эти предназначены для того, чтобы в первую очередь направлять в сеть сточные воды бытового и технологического происхождения. Но они рассчитаны также и на транспортировку других стоков более или менее регулярного и нерегулярного характера с не слишком большим расходом: небольших осадков и возникающих при мытье улиц.

Объёмы каналов позволяют принять и начальные порции ливней, имеющих максимальную загрязнённость. Последующая часть, уже гораздо более чистая, может направляться в водоёмы прямиком.

Комбинированная система канализации

Такую систему составляют общесплавная и раздельная, расположенные в населенном месте одном, но в частях его разных.

Сточными называются те воды, которые в результате использования приобрели различные примеси, и воды атмосферных осадков, стекающие с территории населенных мест.

Сточные воды подразделяются на три главные категории:

• бытовые;
• производственные (технологические);
• атмосферные, иначе – дождевые (ливневые).

В зависимости от категории эти воды имеют различные происхождение, вид и качественную характеристику загрязнений. Соответственно, есть и специфика в реализации их очистки.

Бытовые сточные воды. Их образуют стоки из зданий, сооружений и объектов жилого и общественного назначения: квартир, бань, прачечных, предприятий медицинского обслуживания и общественного питания, культурно-массовых учреждений и т. п. К источникам относятся и бытовые помещения промышленных предприятий. Основными загрязнителями являются физиологические продукты жизнедеятельности человека (фекалии и др.) и хозяйственные отходы.

Производственные сточные воды. Они состоят из вод, пропущенных через технологический процесс. Эти водные смеси уже не отвечают по качеству соответствующим требованиям, не могут быть вновь использованы и подлежат удалению. Производственные стоки различают по условиям образования и составу. В соответствии с этим они делятся уже на такие категории:

• Собственно производственные сточные воды. Образуются непосредственно при производстве продукции. Они сильно различаются по составу, определяемому спецификой промышленной отрасли и технологического процесса.
• Технологические сточные воды. К ним относятся воды, используемые в качестве охладителей (называемые условно чистыми) в агрегатах, а также и в системах кондиционирования воздуха, и стоки после обмыва технических средств. Таковыми являются и воды на водоочистных и водоподготавливающих станциях.

Атмосферные (ливневые) сточные воды. Происхождение – атмосферные осадки. Подразделяются на дождевые и талые. Первые образуются при выпадении дождей, вторые – в результате таяния замёрзшей воды: снега и льда. Главные загрязнители – уличный мусор, разные отбросы и отходы, вещества, содержавшиеся в воздухе – пыль, аэрозоли, пары и газы.

Дождевые стоки отличаются эпизодичностью и резкой неравномерностью потоков. По качественным характеристикам загрязняющих примесей к ним близки воды после поливки и мытья улиц, стоки из фонтанов и дренажных систем. Поэтому и технология их обработки одинакова.

Важно правильно определить категорию сточных вод для верного выбора для них откачивающей и перекачивающей техники, которая тоже имеет свою классификацию. Например: дренажные насосы предназначены для перемещения дождевых или ливневых стоков, фекальные максимально приспособлены для фекальных сточных вод и т. д.

Загрязнения сточных вод различаются по:

• химическому составу;
• физическому состоянию.

Основное деление по химическому составу – органические загрязнители и минеральные. Органические вещества характеризуются быстрым загниванием. Продукты гниения составляют питательную среду для массового размножения микроорганизмов. Среди них могут оказаться также виды, обладающие высокой инфекционной опасностью. Минеральные загрязнения в санитарном отношении вредны гораздо меньше.

Основой разделения загрязнителей по физическому состоянию является степень дисперсности. По этому показателю они бывают растворёнными, коллоидными и нерастворёнными.

Количество сточных вод, поступающих за единицу времени, называется расходом. Его единицы измерения: кубические метры за год (м³/год), сутки (м³/сутки), час (м³/ч), секунду (м³/с) и литры в секунду (л/с).

Каковы типичные величины расходов, которые используются при расчётах?

Максимальный расход бытовых сточных вод с одного гектара жилой застройки находится в пределах 0,5 – 2 л/с. Конкретное значение зависит от двух показателей: степени санитарного благоустройства объектов жилья и плотности заселения. Общий же расход за год колеблется от 10 000 до 25 000 кубометров.

По средней полосе европейской части России объём годовых стоков дождевых вод меньше, чем бытовых, в 7 – 15 раз. Однако по максимальным расходам в секунду ливневые стоки превосходят бытовые уже раз в 50 – 150.

Системой канализации называется тот комплекс инженерных сооружений, который предназначен для сбора сточных вод, их удаления из мест образования, вывода вне объекта канализования, а также для очистки и выпуска этих вод в водоём или в грунт. Сбор должен проводиться своевременно, а удаление – быстро.

Объектами канализования являются все здания и сооружения, оборудованные водопроводом, территории и технические площади, подверженные атмосферным осадкам.

Сточные воды – это остатки использованной для различных нужд водопроводной воды, а также атмосферные осадки. В своём подавляющем большинстве они загрязнены разного рода примесями. Использование воды в некоторых процессах вносят в её свойства изменения, полностью исключающие возможность её повторного использования.

В бытовых сточных водах находится большое количество органических отходов. Эти вещества при разложении служат питательной средой для развития микрофлоры, среди которой могут быть и патогенные виды, в том числе очень опасные.

Сточные воды промышленного происхождения характеризуются возможным содержанием примесей с вредными для людей, животного и растительного мира свойствами. Вещества токсичные и радиоактивные могут находиться в ней в высокой концентрации, представляющей большую угрозу для всего живого.

Вода, стекающая с улиц после дождей, снега и при их мытье уносит с собой мусор, пыль, грязь, вредные газы и пары из воздуха, бензин и технические жидкости с поверхности земли и ещё многое-многое другое.

Если не предпринимать своевременных мер по удалению загрязнений из населённых мест, то они с большой долей вероятности могут стать очагами эпидемий. Охрана чистоты окружающей среды в местах постоянного пребывания и проживания людей есть основополагающее условие их санитарного и эпидемиологического благополучия. Она осуществляется мероприятиями по незамедлительному удалению сточных вод и отбросов с территории населённого места, их эффективной очистке, обезвреживанию и обеззараживанию.

При отсутствии водопровода в зонах малоэтажной застройки проблема решалась таким упрощенным образом: нечистоты и другие отходы собирались в выгребных ямах, откуда периодически вывозились ассенизационным транспортом. Санитарно-эпидемиологический уровень такой организации работ оставался не очень высоким.

Наиболее совершенным и обеспечивающим максимальную безопасность методом является непрерывное отведение сточных вод по трубопроводам за пределы населённых мест. Он был реализован ещё в античные времена. Но системы канализационного назначения строились только для оснащённых водопроводом сооружений: храмов, дворцов и купален.

В средние и даже в более поздние века отсутствие в городах системы вывода сточных вод стало приводить к катастрофическим эпидемиям. Резко возросшая плотность заселения городов привела в непригодность воду в природных водоёмах. Во многих из них её невозможно было употреблять не только для питья, но даже и в технических целях.

Так как проблема чистой воды стала уже вопросом выживания, повсеместно начали появляться с той или иной интенсивностью водопроводные системы, а позднее, и канализационные. В последних важнейшим звеном являются очистные сооружения, в которых вода должна доводиться до кондиции, позволяющей её безопасный сброс в природу.

В нынешнее время научные исследования в области очистки сточных вод и техническая реализация идей в этом направлении ведутся широко и интенсивно. Получены самые разнообразные способы и методы глубокой очистки. Но появляющиеся с каждым годом всё новые и новые загрязнители заставляют учёных и инженеров не ослаблять стараний по поиску эффективной методологии их безопасной утилизации.