Устройства очистки сточных вод в местных устройствах канализации

Появление водопровода в загородных домах, скученность застройки в населенных пунктах приводит к возрастанию количества жидких бытовых отходов и ухудшению экологической ситуации. И как никогда остро встает вопрос очистки сточных вод.

К таким устройствам относятся септики-перегниватели (отстойники), поля подземной фильтрации, фильтрующие колодцы.

Септики предназначены для предварительной обработки сточных вод отдельно стоящих зданий в неканализованных районах.

Простейшие септики, являющиеся механическим отстойником для задержания и сбраживания взвешенных веществ с последующей доочисткой стоков в почве, отлично работают уже на протяжении сотен лет. В септиках сточные воды подвергают осветлению, после чего их направляют на поля подземной фильтрации, в песчано-гравийные фильтры или фильтрующие колодцы. Осадок сточных вод, скапливающийся на дне септиков, разлагается под влиянием анаэробных микроорганизмов с образованием растворимых минеральных соединений и газа.

Поля подземной фильтрации размещают на песчаных и супесчаных грунтах. Для равномерной подачи сточных вод из септика на поля подземной фильтрации применяют автоматические дозирующие устройства и распределительные колодцы.

Оросительную сеть в виде фильтрующих каналов устраивают из гончарных (керамических) или асбестоцементных труб, либо из кирпичных, каменных или бетонных крытых лотков. Выпуск жидкости в грунт осуществляется через зазоры шириной 15-20 мм, либо через пропилы шириной 15 мм. Для нормальной работы труб к ним должен быть обеспечен приток воздуха.

Фильтрующие колодцы устраивают, как самостоятельные сооружения для сбора хозяйственных сточных вод (без фекальных загрязнений) от душей, ванн, моек, раковин и умывальников. Колодец выполняют диаметром 0,5-2 м из кирпича, бута или бетона без днища; в стенках его делают отверстия. Основная очистка стоков происходит в почве вокруг фильтрующего сооружения. В колодце достаточно насыпать слой щебня или вообще использовать колодцы без фильтрующей загрузки.

В местностях, где грунтовые воды находятся достаточно низко, строят уборные утепленные при доме, называемые люфт – клозетами.

Выгреб изготавливается в виде подземной емкости из бетона, железобетона или кирпича. Из выгреба следует предусматривать вентиляционный канал.

 

Устройство наружной канализационной сети

Трубы

 

Материалы, применяемые для устройства канализационных сетей, должны быть прочными, водонепроницаемыми, устойчивыми против коррозии и истирания (по канализационным трубам транспортируется в том числе минеральные загрязнения: частицы почвы, песка и прочее), гладкими (для уменьшения сопротивлений, возникающих при движении жидкостей). Этим требованиям в наибольшей мере удовлетворяют керамические, бетонные, железобетонные, асбестоцементные, чугунные и винипластовые трубы.

Трубы в зависимости от вида их соединения подразделяют на раструбные и фальцевые.

Трубы керамические канализационные применяют при строительстве безнапорных канализационных сетей, а также при строительстве сетей в агрессивных грунтовых водах. Керамические трубы изготовляют с раструбным стыковым соединением.

Раструбное стыковое соединение имеет на наружной стороне конца ствола и внутренней стороне раструба не менее пяти нарезок – канавок глубиной не менее 3 мм.

Асбестоцементные безнапорные трубы, применяемые для устройства самотечных коллекторов, изготовляют без раструбов. Соединение асбестоцементных труб выполняется при помощи муфт.

Бетонные и железобетонные трубы изготовляют раструбными и фальцевыми.

Трубы бетонные безнапорные предназначены для прокладки безнапорных трубопроводов для транспортирования самотеком бытовых и атмосферных сточных вод.

Трубы пластмассовые из винипласта и фторопласта применяют для отвода сточных вод с температурой воды не более 30 ͦ С.

Рис. 5.1. Керамическая труба а - общий вид; б - заделка стыка асфальтом; в - заделка стыка цементом или асбестоцементом; 1 - гладкий конец трубы; 2 – раструб; 3 – асфальтовая мастика; 4 – смоленная пеньковая прядь; 5 - асбестоцемент
Рис. 5.2. Бетонная труба	Рис. 5.3. Железобетонная фальцевая труба

Водонепроницаемость и долговечность канализационной сети обеспечивается тщательной заделкой соединений при укладке труб.

Для заделки стыка гладкий конец обвертывают наполовину длины борозд просмоленной пеньковой прядью, выверяют правильность положения трубы, подконопачивают смоляную прядь стальной конопаткой и лишь после этого приступают к заделке стыка. Муфты изготовляют из железобетона.

Рис. 5.4. Соединение труб асфальтовым замком а - раструбное; б - муфтовое; 1 - труба; 2 - асфальтовый замок; 3 – конопатка из смоленой пряди; 4 – муфта

Заделка раструбных и муфтовых соединений труб самотечных линий состоит из уплотняющей конопатки и асфальтового, асбестоцементного или цементного замка.

Стыки могут также заделываться с помощью резиновых уплотнительных колец.

Пересечение с препятствиями

Способ пересечения канализационных трубопроводов с препятствиями (реками, подземными сооружениями, автомобильными и железными дорогами и другими сооружениями) зависит от взаимного расположения сети и препятствия по вертикали (разности их отметок).

Рис. 5.5. Дюкер 1 - верхняя камера; 2 - аварийный выпуск; 3 - нижняя камера; 4 - трубы дюкера

При небольшой разнице в отметках пересечение целесообразно устраивать в виде дюкера. Дюкер состоит, как правило, не менее чем из двух линий трубопроводов, прокладываемых под препятствием и работающих полным сечением (как напорные), и верхней и нижней камер. Жидкость движется по трубопроводам под действием напора, который устанавливается вследствие разности отметок уровней воды в верхней Z1 и нижней Z2 камерах, т. е. Действующий Напор ΔH = Z1 – Z2.

При расположении канализационной сети значительно выше препятствия (дороги в больших выемках и овраги) пересечение целесообразно выполнять в виде самотечного трубопровода, укладываемого по эстакаде - мосту.

При расположении канализационной сети значительно ниже препятствия (дороги на насыпях) пересечение целесообразно выполнять в виде самотечного трубопровода, укладываемого под препятствием. В зависимости от назначения дороги, интенсивности движения и характера транспорта переход может быть выполнен из усиленных труб, в футляре из стальных труб (кожухе) или в туннеле.

Колодцы

 

Для осмотра и прочистки канализационной сети на ней сооружают смотровые колодцы. Смотровые колодцы подразделяют на:

линейные, устраиваемые на прямолинейных участках сети через каждые 40-150 м по ее длине;

поворотные, устраиваемые в местах изменения уклона канализационной линии и ее направления в плане;

узловые, устраиваемые в местах соединения линий, и

контрольные, устраиваемые в местах присоединения внутриквартальных и заводских сетей к уличным в пределах застройки кварталов.

Смотровые колодцы можно выполнять из кирпича и сборного железобетона. В плане они могут иметь круглую или прямоугольную форму.

На рис. 5.6 показан простейший узловой канализационный колодец. Он состоит из основания (подготовки и плиты), цилиндрической рабочей камеры и горловины.

Рис. 5.6. Типовой круглый колодец из стандартных железобетонных колец для уличной сети диаметром 150-600 мм 1 - круглый люк с крышкой; 2 - регулировочные камни или кирпичная кладка не более четырех рядов; 3 - опорное кольцо; 4 - кольцо диаметром 700 мм и высотой 300-600 мм; 5 - плита; 6 - кольцо диаметром 1000 мм; 7 - регулировочные камни или кирпичная кладка; 8 - плита; 9 - щебеночная подготовка: 10 - скобы

Колодец состоит из рабочей части, обеспечивающей возможность производства в нем работ, горловины, предназначенной для спуска в рабочую часть, и люка. Высота рабочей части колодца (от полки или площадки лотка до перекрытия) принимается не менее 1,8 м. В рабочей части колодца следует предусматривать установку стальных скоб или навесных лестниц для спуска в смотровой колодец.

Рабочую часть колодца перекрывают плитой с отверстием диаметром 700 мм, на которой устанавливают горловину из колец диаметром 700 мм. Горловину закрывают люком, расположенным в нише дорожной плиты.

Коллекторы

Коллекторы могут быть выполнены из кирпича, керамических блоков и сборного железобетона.

Основные элементы коллекторов идентичны: верхнюю образующую часть называют сводом, нижнюю - лотком. Лотки заделывают в фундамент, который по бокам коллекторов доводят до половины их высоты. Конструкцию фундамента составляют подготовка, плита и стул. Подготовку выполняют из щебня, гравия или бетона; плиту - из бетона или железобетона.

Конструкция сборных железобетонных коллекторов зависит от их размера и способа производства работ. На рисунках 5.7, 5.8 представлен вариант коллектора, применяемого при открытом способе производства работ, и вариант коллектора, применяемого при щитовом способе.

Рис. 5.7. Коллектор, выполняемый при открытом способе производства работ 1 - подготовка; 2 - бетонное основание из сборных элементов; 3 - свод; 4 - бетонный пояс для заделки стыков свода; 5 - битум; 6 - железобетонный пояс для крепления блоков основания	Рис. 5.8. Коллектор, выполняемый при щитовом способе производства работ 1 - керамические или бетонные блоки; 2 - железобетонная рубашка; 3 - цементный раствор, нагнетаемый за блок; 4 - штукатурка с железпением поверхности

 

В районах плотной застройки при большом количестве подземных коммуникаций и неблагоприятных геологических и гидрогеологических условиях, когда прокладку коллектора нельзя осуществить открытым способом, применяют способ щитовой проходки.

Щитовой называют такую подземную проходку, при которой разработка грунта и устройство стенок подземного сооружения осуществляется под защитой стального корпуса специального проходческого щита. Проходческий щит представляет собой, как правило, стальной цилиндр, внутренний диаметр которого принимается в соответствии с наружным диаметром сооружаемого туннеля. Щит вдавливается в грунт в горизонтальном направлении (по оси проходки) гидравлическими домкратами. Разработка грунта, поступающего внутрь щита, производится в передней его части ручным или механизированным способом, а сооружение обделки (стенок) туннеля — в хвостовой части щита.