Гравитационная канализация - Gravity sewer

Установка самотечной канализации, демонстрирующая значительную глубину выемки грунта, часто необходимую для поддержания благоприятного уклона.
Гравитационный сток канализации, если смотреть в открытый люк.

А гравитационная канализация представляет собой трубопровод, использующий энергию, возникающую в результате перепада высот, для удаления нежелательной воды. Период, термин канализация подразумевает удаление сточные воды или же поверхностный сток а не воду, предназначенную для употребления;[1] и срок сила тяжести исключает движение воды, вызванное силовая сеть или же вакуумная канализация. Большинство коллекторов представляют собой самотечные коллекторы; потому что сила тяжести обеспечивает надежное движение воды без затрат на электроэнергию везде, где сорта являются подходящими. Самотечная канализация может стекать в отстойники где требуется перекачка для вытеснения сточных вод в удаленное место или подъема сточных вод на более высокую высоту для входа в другой гравитационный коллектор, и подъемники часто требуется для подъема сточных вод в очистные сооружения.

История

Дальнейшая информация: История водоснабжения и водоотведения

Самые ранние коллекторы были канавы для удаления стоячей воды из илистых мест, где сухая земля была предпочтительнее для деятельности человека. Ранняя канализация выполняла функцию, аналогичную современной. ливневые стоки (иногда их называют ливневой канализацией.) Комбинированная канализация возникла из практики использования стока в канавах на ранних этапах дренажа для удаления других отходов, включая тягловое животное кал.[1] Канализация стала наступательной по мере увеличения концентрации отходов в общинах с высокой плотностью населения. Кульверты были установлены для прикрытия наступательных жидкостей. Процветающие сообщества использовали кирпичная кладка и кирпичная кладка для покрытия ранних сточных вод. Терракотовый трубы использовались для канализации небольшого объема.[2] Участок канализации, сбрасываемый в природный водоем, называется сток.[3]

Гидравлика самотечной канализации

Системы самотечной канализации обычно напоминают региональную схему стока с большими магистральными канализационными коллекторами в каждой долине, принимающими потоки из более мелких 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 турбулентный поток. Крытые коллекторы похоронены ниже линия мороза 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

Старые кирпичные самотечные канализационные трубы, подобные этому, обычно заменяют железобетонными.

В Индустриальная революция увеличение плотности населения в производственных районах, производство труб, пригодных для дренажно-канализационные системы от построек до канализации. Самотечная канализация собрана из чугунная труба, керамическая труба, сборный бетон трубка, асбестоцемент труба и пластиковая труба.[5] В то время как некоторые старые канализационные трубы из кирпичной кладки продолжают использоваться, в новых коллекторах диаметром более 1 метра (39 дюймов) обычно используются железобетон. Гофрированный металл Труба может использоваться 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 альтернативы гравитации

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 эффективен в централизованных местах; и откачка часто требуется для подъема сточных вод с более низких высот на очистные сооружения. головные уборы. Структуры, называемые регуляторами, допускают перетекание в самотечный канализационный сток, когда пиковый поток в совмещенных коллекторах превышает производительность насоса.[9] Санитарная канализация предпочтительны для рентабельной откачки сточных вод, когда требуется очистка. Гравитационные коллекторы предпочтительны там, где сорта благоприятны, но подъемники часто перемещают сточные воды на очистные сооружения.

Вакуумные коллекторы иметь постоянное отрицательное давление; благодаря усовершенствованию технологии они стали более сопоставимыми с гравитационными коллекторами по стоимости эксплуатации и обслуживания и дешевле в установке.[10]

Примечания

  1. ^ а б Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации(1970) стр.1
  2. ^ Стил и МакГи (1979), стр.318.
  3. ^ Abbett (1956) стр.19-02
  4. ^ Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации(1970) стр.119-127
  5. ^ Steel & McGhee (1979), стр. 331-347.
  6. ^ Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации(1970) с.123
  7. ^ Steel & McGhee (1979), стр. 348-351.
  8. ^ Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации(1970) стр.287 и 288
  9. ^ Окунь (1959) стр.6
  10. ^ «Поддержание чистоты берегов океана: прибрежный городок полагается на вакуумную канализацию». informinfrastructure.com. 18 октября 2016 г.

Источники

  • Эббетт, Роберт В. (1956). Американская практика гражданского строительства. II. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
  • Steel, E.W .; 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.