Самотечной канализации является каналом использования энергии , полученной из - за разницы в высоте , чтобы удалить нежелательную воду. Термин канализация подразумевает удаление сточных вод или поверхностных стоков, а не воды, предназначенной для использования; [1], а термин « гравитация» исключает движение воды, вызванное силовыми магистралями или вакуумными коллекторами . Большинство коллекторов - это самотечные коллекторы; потому что сила тяжести обеспечивает надежное движение воды без затрат на электроэнергию везде, где сорта являются подходящими. Самотечная канализация может стекать в отстойникигде перекачка требуется для перемещения сточных вод в удаленное место или подъема сточных вод на более высокую высоту для входа в другой гравитационный коллектор, а подъемные станции часто требуются для подъема сточных вод на очистные сооружения .
История [ править ]
Самые ранние коллекторы были канавами для удаления стоячей воды из илистых мест, где сухая земля была предпочтительнее для человеческой деятельности. Ранняя канализация выполняла функцию, аналогичную современной ливневой канализации (иногда называемой ливневой канализацией). Комбинированная канализация возникла из практики использования стока в ранних дренажных канавах для удаления других отходов, включая тягловые фекалии животных . [1] Канализация стала наступательной по мере увеличения концентрации отходов в общинах с высокой плотностью населения. Были установлены водовыпуски для прикрытия агрессивных жидкостей. Преуспевающие общины использовали кладку и кирпичную кладку для закрытия ранних сточных вод. Терракотовыйтрубы использовались для канализации небольшого объема. [2] Часть канализации, выходящая в естественный водоем, называется стоком . [3]
Гидравлика гравитационной канализации [ править ]
Системы самотечной канализации обычно напоминают региональную схему стока с большими магистральными канализационными коллекторами в каждой долине, принимающими потоки из небольших боковых канализационных труб, простирающихся вверх по склонам холмов. Канализационные системы на сравнительно ровной местности требуют тщательного планирования и строительства, чтобы минимизировать потери энергии при свободном падении, крутых поворотах или турбулентных переходах. На каждом участке канализации должна постоянно наблюдаться минимальная скорость, необходимая для удержания твердых частиц во взвешенном состоянии и предотвращения блокировки от осаждения твердых частиц в областях с низкой скоростью. Однако для канализации в холмистой местности могут потребоваться устройства для рассеивания энергии, чтобы избежать повреждения канализации из-за высоких скоростей жидкости и размывающего воздействия твердых частиц в турбулентном потоке . Крытые коллекторы заглублены ниже линии промерзания.чтобы избежать замерзания, и достаточно глубокой, чтобы принимать самотечный поток от предполагаемых источников сточных вод. [4] Длинные гравитационные коллекторы могут потребовать значительной глубины выемки грунта или прокладки туннелей для поддержания приемлемых уклонов вблизи выхода канализации.
Улучшенные канализационные материалы [ править ]
Промышленная революция увеличилась плотность населения в производственных районах, а также производства труб , пригодных для слива отходов-вентиляционных систем из зданий в канализацию. Самотечные канализационные коллекторы были собраны из чугунных труб , стеклокерамических , сборных железобетонных , асбестоцементных и пластиковых труб . [5] В то время как некоторые старые канализационные трубы из кирпичной кладки продолжают использоваться, в новых коллекторах диаметром более 1 метра (39 дюймов) обычно используется железобетон . Гофрированную металлическую трубу можно использовать для ливневых стоков или сточных вод с таким же низким риском возникновения коррозионных условий. [6]Нецилиндрические поперечные сечения могут иметь преимущества для коллекторов большого диаметра. [7]
Прокачка альтернатив гравитации [ править ]
Наличие надежных насосов позволяет поднимать скопления воды в самотечные коллекторы из отстойников в горных выработках или фундаментах зданий; но стоимость перекачивания поверхностных стоков не позволяет использовать подъемные станции в ливневых стоках или комбинированных коллекторах. Капитализированные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание подъемных станций и аварийных источников питания обычно оправдывают значительные первоначальные затраты на земляные работы или проходку туннелей для строительства самотечной канализации. [8] Очистка сточных вод наиболее эффективна в централизованных местах; и часто требуется откачка для подъема сточных вод с более низких отметок к головным сооружениям очистных сооружений . Структуры, называемые регуляторами, допускают перетекание в самотечный канализационный сток, когда пиковый поток в совмещенных коллекторах превышает производительность насоса. [9] Санитарные коллекторы предпочтительнее для рентабельной откачки сточных вод, когда требуется очистка. Самотечная канализация предпочтительна там, где сорта являются подходящими, но подъемные станции часто перемещают сточные воды на очистные сооружения.
В вакуумных коллекторах постоянно присутствует отрицательное давление; благодаря усовершенствованию технологии они стали более сопоставимыми с гравитационными коллекторами по эксплуатационным и эксплуатационным затратам и дешевле в установке. [10]
Примечания [ править ]
- ^ a b Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации (1970) стр.1
- ^ Steel & МакГи (1979) с.318
- ^ Abbett (1956) p.19-02
- ^ Проектирование и строительство санитарной и ливневой канализации (1970), стр.119-127
- ^ Steel & МакГи (1979) pp.331-347
- ^ Проектирование и строительство санитарных и ливневых коллекторов (1970) стр.123
- ^ Steel & МакГи (1979) pp.348-351
- ^ Проектирование и строительство санитарной и ливневой канализации (1970), стр.287 и 288
- ↑ Окунь (1959), стр.6
- ^ "Поддержание чистоты берегов океана: прибрежный город полагается на вакуумную канализацию" . informinfrastructure.com . 18 октября 2016 г.
Источники [ править ]
- Эббетт, Роберт В. (1956). Американская практика гражданского строительства . II . Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
- Сталь, EW; МакГи, Теренс Дж. (1979). Водоснабжение и канализация (Пятое изд.). Нью-Йорк: Книжная компания Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-060929-2.
- Окунь, Даниэль А. (1959). Проектирование очистных сооружений . Американское общество инженеров-строителей и Федерация по контролю за загрязнением воды.
- Уркхарт, Леонард Черч (1959). Справочник по гражданскому строительству . II (Четвертое изд.). Нью-Йорк: Книжная компания Макгроу-Хилл.
- Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации . Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. 1970 г.
