Wodociągi i kanalizacje

Obiekty na sieci

kanalizacyjnej

Odprowadzenie ścieków siecią kanałów wymaga
zainstalowania na niej różnych obiektów
inżynierskich, stanowiących tzw. uzbrojenie sieci
kanalizacyjnej.

Obiekty te spełniają określone funkcje umożliwiające:

• ciągłą i sprawną pracę systemu,
• dokonywanie koniecznych zabiegów
eksploatacyjnych

• ochronę sieci przed niszczącym działaniem ścieków.

Studzienki rewizyjne

Studzienki rewizyjne stanowią podstawowe uzbrojenie
grawitacyjnej sieci kanalizacyjnej. Zasada
funkcjonowania studzienki polega na tym, że kanał
zostaje zastąpiony wewnątrz komory studzienki otwartym
korytem, z dostępem z zewnątrz.

Lokalizuje się je na:
- na załamaniach osi kanału (zmiana kierunku przepływu)
w planie,
- na załamaniach spadku kanału,
- w miejscach zmiany średnicy
- na prostych odcinkach kanału o większych długościach.

Są to tzw. studzienki przelotowe.

Odległości między studzienkami na prostych odcinkach kanałów

Średnica kanału

Odstęp między

studzienkami

m

m

0,20—0,25

50—55

0,30—0,35

55—60

0,40—0,60

60—70

0,60—0,90

70—75

1,0 i więcej (przełazowe)

100—120

Oprócz studzienek przelotowych wykonuje się studzienki
w miejscach połączenia lub rozgałęzienia kanałów.

Są to studzienki połączeniowe, rozgałęzieniowe lub
połączeniowo-rozgałęzieniowe, tworzące tzw. węzły
kanalizacyjne.

Koryta kanałów rozgałęzieniowych wzniesione są nad
dnem kanału głównego na wysokość jego napełnienia
ściekami przy maksymalnym natężeniu przepływu. Na
odpływach ze studzienek rozgałęzieniowych i
połączeniowo-rozgałęzieniowych instaluje się klapy w
celu okresowego piętrzenia ścieków dla przepłukania
kanałów.

Zmiany kierunku i połączenia kanałów wykonuje się
zawsze w studzienkach włazowych, zwiększając średnicę
studzienki do l - 2 m.

Połączenia powinny być łagodne, najlepiej pod kątem 45°
i przy zastosowaniu łuków.

Kąt między kanałem odpływowym a dopływowym w
studzience nie może być mniejszy niż 90 stopni.

Rozmieszczenie studzienek przy
zmianie kierunku kanałów i
łączeniu kanałów

Najczęściej studzienki wykonuje się z kręgów
betonowych.

Podstawowe elementy studzienki to:

• komora robocza składająca się z płyty dennej,
wyprofilowanego koryta na ścieki (kinety) i kręgów,

• ewentualnie komin włazowy z kręgów 0,8 m,
• właz żeliwny typu ciężkiego lub lekkiego, ustawiony
na płycie pokrywowej o średnicy w świetle 0,6 m.

.Studzienka przelotowa na kanale
nieprzełazowym z przejściem stożkowym

1 - właz żeliwny, 2 - kręgi podporowe pod
włazem,
3 - kręgi komina włazowego  0,8 m, 4 - krąg

stożkowy przejściowy, 5 - kręgi komory
roboczej



1,0

m,

6 - koryto przepływowe, 7 - krąg dolny
komory (ew. betonowany na miejscu), 8 -
płyta

fundamentowa,

9 - stopnie włazowe

w gruncie suchym

w gruncie
nawodnionym

Studzienka rewizyjna w pełni prefabrykowana

1 - właz żeliwny, 2 - płyta pokrywowa PP-120/60, 3 - kręgi prefabrykowane
K-100/60 lub K-100/30 z gniazdami na stopnie złazowe, 4 - „Bitiizol" 2xR + P,

5 - glina plastyczna 10-20 cm, 6 - żeliwne stopnie włazowe, 7 -
prefabrykowany element dna
I-30/100, 8 - podsypka żwirowo-piaskowa 30 cm, 9 - podsypka piaskowa 15
cm, 10 - glina plastyczna 10 cm, 11 - zaprawa cementowa, 12 - „Bitizol KF" i
sznur konopny czarny

Prefabrykowany element dna ustawiony jest na dokładnie
wypoziomowanym

podłożu.

Na

nim

spoczywają

prefabrykowane kręgi żelbetowe, które tworzą komorę
roboczą studzienki

A - A

B - B

Prefabrykowany element dna
studzienki przelotowej

D - średnica zewnętrzna, D

w

-

średnica wewnętrzna, D

o

-

średnica otworu na rurę
kanałową, h - wysokość kinety, b -
szerokość kinety, H - wysokość
elementu

Prefabrykowany element dna studzienki przelotowej

D - średnica zewnętrzna, D

w

- średnica wewnętrzna, D

o

- średnica

otworu na rurę kanałową, h - wysokość kinety, b - szerokość kinety,
H - wysokość elementu

Zastosowanie przy budowie na szeroką skalę rur z
PVC, PP i PE spowodowało również wykorzystanie
nieplastyfikowanego polichlorku winylu, polipropylenu
lub polietylenu do wyrobu elementów studzienek
kanalizacyjnych:

—   komór przepływowych, wraz z kinetami i
przyłączami kielichowymi rurociągów, oraz

—   szybów studzienek, najczęściej o średnicach 315 i
400 mm.

Studzienka kanalizacyjna z PVC:
a) przekrój pionowy, b)
przykładowe kinety

Studzienki kaskadowe

Studzienki kaskadowe wykonuje się w celu pokonania
dużych spadków terenu, gdyż ułożenie kanałów
zgodnie z naturalnym spadkiem spowodowałoby
przekroczenie dopuszczalnej maksymalnej prędkości
przepływu.

Ponadto stosuje się je wówczas, gdy kanał boczny jest
zagłębiony płycej niż kolektor.

Studzienka kaskadowa (spadowa) przy
znacznym spadzie kanałów o średnicy
do 400 mm

Studzienka spadowa z
odskokiem

Przy znacznym spadzie kanałów, o średnicy do 400 mm,
stosuje się rozdzielanie strugi ścieków za pomocą
pionowej rury spadowej, co umożliwia suchą pracę
obsłudze w czasie małego przepływu ścieków.

Różnica poziomów w tym wypadku nie powinna być
większa niż 4 m.

Dla kanałów o średnicach większych niż 400 mm należy
stosować komory kaskadowe o kształcie i wymiarach
uzasadnionych obliczeniami.

Spoczniki

Spoczniki stanowią charakterystyczny element
uzbrojenia przełazowych kolektorów, których wymiary
zmuszają do poruszania się w pozycji zgiętej lub na
kolanach (średnice 0,8-1,5 m).

Ponieważ w takich warunkach łatwo jest stracić
orientację, na odcinkach między studzienkami
rewizyjnymi (zazwyczaj rozmieszczanymi co 100-120
m) są umieszczane co ok. 40 m wentylowane komory o
długości 1,8-2,0 m oraz wysokości
1,8-2,0 m.

Wpusty deszczowe

Wpusty uliczne służą w kanalizacji ogólnospławnej lub
rozdzielczej do przechwytywania wód deszczowych.

Odstęp wpustów zależy od wielkości odwadnianej
powierzchni. Powinna ona wynosić 800—1000 m

2

powierzchni szczelnej jezdni i chodników na jeden
wpust.

Wpusty są zaopatrzone w kraty o prześwicie 25 mm i
wymiarach zazwyczaj 0,3 x 0,4 m do 0,45 m.

Połączone są z kanałami przewodami o średnicy 150—
200 mm.

Wpusty buduje się z osadnikami i syfonami lub bez
syfonów. Najczęściej stosuje się wpusty bezsyfonowe,
co ułatwia odpowietrzenie sieci kanalizacyjnej oraz
zmniejsza koszty obsługi.

Przy prędkościach przepływu w kanałach nie
zapewniających ich samooczyszczania należy stosować
wpusty z osadnikami

Wpusty deszczowe bez
osadnika i syfonu

Wpust deszczowy z
osadnikiem i syfonem
(przykład)

Przewietrzniki

Przewietrzanie sieci kanalizacyjnej, konieczne ze względu
na gazy gromadzące się w kanałach, odbywa się poprzez:

• studzienki kanalizacyjne z włazem mającym otwory
wentylacyjne

• nie zatapiane przez ścieki wpusty boczne z włączonymi
do kanałów przykanalikami, jak np.

- wpust deszczowy
- przyłącze domowe (wentylowany pion

kanalizacyjny).

Tzw.

przewietrzniki

między

studzienkami

kanalizacyjnymi stosuje się w odstępach nie
większych niż 40 m.

Mogą to być:

• przewietrzniki ślepe (służące tylko do wentylacji
kanałów)

•przewietrzniki

świetlne

(zakończone

są

skrzynkami z wyjmowaną pokrywą umieszczoną nad
pionowym przewodem wentylacyjnym kanału; co
umożliwia

operowanie

od

góry

zastawkami

kanałowymi).

Przewietrzniki:
a) ślepy, b) świetlny

Urządzenia do płukania kanałów z

rur tradycyjnych

Kanały, w których nie jest zapewniony przepływ
ścieków z prędkością samooczyszczania, muszą mieć
urządzenia umożliwiające ich płukanie.

Płukanie odbywać się może przez użycie do tego celu
ścieków zatrzymywanych powyżej przez specjalnie do
tego celu instalowane w kanałach zamknięcia
kanałowe.

Do płukania sieci używać można także:
- wody drenażowej,
- wody opadowej,
- wody z płukania filtrów wodociągowych itp.,
- najczęściej jednak stosuje się wodę wodociągową.

Wody te gromadzi się w specjalnych urządzeniach
zwanych płuczkami kanałowymi.

Płuczka samoczynna lewarowa

Płuczka z urządzeniem płuczącym NW 100

1 - właz żeliwny typu przejazdowego 61 S, 2 - krąg betonowy  1,0 m, 3 -

urządzenie płuczące (naczynie wywrotne), 4 - doprowadzenie wody

Urządzenia do płukania kanałów z

tworzyw sztucznych

Czyszczenie kanałów wykonanych z rur PVC, PP lub PE
wymaga szczególnej ostrożności, z wyłączeniem użycia
do tych celów urządzeń mechanicznych (haki, spirale,
wycinki wielonożowe).

Jakkolwiek gładkość wewnętrznych powierzchni rur
tego rodzaju nie sprzyja powstawaniu w nich zatorów,
nie są one jednak wykluczone. Łatwo mogą one być
usuwane metodą hydrauliczną. Czyszczenie odbywa
się poprzez wprowadzenie do wnętrza kanałów
elastycznego przewodu doprowadzającego wodę pod
dużym ciśnieniem. Wypływająca przez dysze woda
rozdrabnia materię zatoru i spławia w dół kanału.

Dla umożliwienia zastosowania tej metody instaluje się
w sieci kanalizacyjnej czyszczaki umieszczone w
studzienkach rewizyjnych lub szyby czyszczakowe
przy małogabarytowych studzienkach przelotowych.

Studzienka rewizyjna czyszczakowa

1 - czyszczak, 2 - obudowa czyszczaka z kręgów betonowych, 3 -
pierścień osłonowy z płyty z PVC, 4 - obsypka z piasku, B - min. 6 cm,
C - 20 cm

Szyb czyszczakowy ze studzienką kanalizacyjną D = 315 mm

1 - szyb czyszczakowy D — 160 lub 200 mm., 2 - dennica studzienki z
PVC D = 315 mm, przelot D = 200 mm, 3 - szyb studzienki D = 315
mm, 4 - trójnik redukcyjny D = 200/160 mm lub trójnik D = 200/200, 5
- właz żeliwny, 6 - pierścień podporowy pod właz (żelbet)

Zbiorniki retencyjne

Zbiorniki retencyjne pozwalają zmniejszyć natężenie
maksymalnego przepływu wód opadowych.

Zakładane są w kotlinach, sadzawkach itp.

Nadmiar wody nagromadzony w zbiorniku po
krótkotrwałym, gwałtownym deszczu odpływa
następnie do odbiornika kanałem lub rowem.

Zbiorniki takie wykonuje się jako obiekty inżynierskie
na sieci.

Zbiornik retencyjny typu „Contract"

1 - kanał doprowadzający, 2 - komora akumulacyjna, 3 - komora
przepływowa,
4 - przegroda stała wyposażona w przelew (do komory
akumulacyjnej), 5 - zawór klapowy umożliwiający odpływ
ścieków z komory akumulacyjnej w wypadku obniżenia
zwierciadła wody w komorze 3 poniżej zwierciadła wody w
komorze 2, 6 - kanał odprowadzający, 7 - kanał awaryjny, 8 -
przelew do kanału awaryjnego, 9 - rura wentylacyjna, 10 - właz

Przepusty i syfony

Przy przekraczaniu rowów, rzek, wąwozów oraz
skrzyżowaniu z innymi przewodami (np.
wodociągowymi) stosuje się przepusty lub syfony.

Przejście kanału pod przeszkodą bez zmiany poziomu
dna kanału można wykonać w postaci przepustu.

Przejście kanału pod przeszkodą ze zmianą jego
poziomu ma postać syfonu.

Syfon podwójny

l - głowica wlotowa, 2 - przewód awaryjny, 3 - głowica wylotów

W

celu

uzyskania

lepszych

warunków

samooczyszczania

syfonów

wieloprzewodowych

stosuje się zmodyfikowane rozwiązania głowicy
wlotowej, polegające albo na umieszczeniu wlotów
poszczególnych syfonów na różnych wysokościach
albo na wielokomorowym konstruowaniu głowicy,
uwzględniającym

między

komorami

przelewy,

regulujące odrębne zasilanie każdego syfonu. Tą
drogą umożliwia się włączanie do pracy kolejnych
syfonów w miarę wzrostu natężenia przepływu
ścieków.

Wylot syfonu powinien być umieszczony odpowiednio
poniżej wlotu, aby prędkość przepływu w syfonie
wynosiła

co

najmniej

0,9 m/s przy kanalizacji rozdzielczej i 1,2 m/s przy
ogólnospławnej.

Przy

przepływach

minimalnych

prędkość przepływu powinna być większa od 0,7 m/s.

W zasadzie należy stosować co najmniej dwa przewody
syfonowe o średnicy co najmniej 150 mm.

Straty wlotowe, wylotowe oraz wskutek zmiany
kierunku wynoszą zazwyczaj dla syfonów o długości
powyżej 60 m ok. 5% strat na długości syfonu. Dla
krótszych syfonów suma strat wynosi natomiast ok.
10%. Wlot do syfonu zabezpiecza się zazwyczaj kratą o
prześwicie 5 cm.

Przy kanalizacji ogólnospławnej wskazane jest
wykonanie przelewu awaryjnego lub burzowego
powyżej wlotu syfonu.

Przelewy burzowe i separatory

Przelewy burzowe stanowią charakterystyczny
element kanalizacji ogólnospławnej.

Ponadto przelewy o podobnej konstrukcji występują
również na kanalizacji rozdzielczej jako urządzenia
chroniące oczyszczalnię ścieków przed
przeciążeniem, czy też odprowadzające nadmiar wód
deszczowych do specjalnego zbiornika retencyjnego.

Schematy przelewów
burzowych:

A - schemat przepływów,
B - krawędź przelewu,
C - przelew boczny,
D – przelew obustronny,
E - przelew czołowy

p - krawędź przelewu

Znacznie bardziej skomplikowane jest udzielenie
odpowiedzi na pytanie, czym jest separator rozumiany
w aspekcie tzw. kanalizacji półrozdzielczej.

Prezentowane w literaturze konstrukcje wskazują, że
są to starannie zwymiarowane przelewy burzowe.

Przykłady rozwiązań separatorów:
A - separacja od strony sklepienia. B - separacja czołowa
a - ścieki mieszane, b - wody opadowe (przelewające się)

Separatory olejów

Wody opadowe dość często zawierają domieszki

zanieczyszczeń pochodzenia olejowego, a ogólną
tendencją jest zaostrzanie wymagań w stosunku do
odprowadzanych wód.

Mamy do czynienia z dwiema kategoriami problemów:

1. mogącymi pojawiać się losowo względnie małymi

domieszkami (a więc sytuacją dość typową dla
normalnych powierzchni ulicznych)

2. obszarami o podwyższonym zagrożeniu (np. rejony

stacji benzynowych, różnego rodzaju place
manewrowe).

Przykład separatora olejów i osadów instalowanego na
normalnych kolektorach deszczowych przed zrzutem do
odbiornika (na przykładzie separatora lamelowego Unicon):
A - widok ogólny, B - zasada działania;

a - tłuszcze, b - wkładki rozdzielające, c - osady

Wyloty kanałów

Wyloty stanowią końcowy element każdego systemu
kanalizacyjnego.

Ich lokalizacja oraz przyjęte rozwiązania mogą w
znacznym stopniu rzutować na proces
samooczyszczania wód odbiornika.

Bardzo ważne jest takie rozwiązanie, aby ścieki
trafiały do odbiornika w stanie świeżym.

Na ogół najlepiej jest zrzucać ścieki komunalne
przemieszane z przemysłowymi.

Wyloty lokalizuje się poniżej ujęć wody oraz kąpielisk
letnich,w miejscach, w których wody odbiornika nie
są stojące.

Ścieki powinny trafiać możliwie dużej masy wód
czystych, a rozwiązanie ułatwiać wymieszanie się wód
ze ściekami.

Z tego też względu stosowane są wyloty w postaci
małych strug doprowadzanych w wielu punktach.

Przed wylotem można też dodawać do ścieków czystą
wodę lub bardzo dobrze oczyszczone ścieki.

Bardzo istotnym zagadnieniem jest również
dostosowanie ilości ścieków do zmiennych przepływów
w odbiornikach.

W tym celu w okresach krytycznych stosuje się np.
retencjonowanie ścieków.

Wyloty można podzielić na brzegowe, denne i
brzegowo - denne

Przykłady wylotów kolektorów kanalizacyjnych do odbiornika:
a) brzegowy do rzeki nieuregulowanej, b)denny, c) brzegowo-denny,
d) najprostsze rozwiązanie wylotu brzegowego, e) wylot
współpracujący z przepompownią ścieków, np. w przypadku zrzutów
ścieków do morza

Pompownie kanalizacyjne

W grawitacyjnych sieciach kanalizacji bytowo-
gospodarczych zachodzi potrzeba stosowania pompowni
w następujących wypadkach:

• gdy zachowanie pożądanych spadków kanałów
prowadzi do nadmiernego zagłębienia kanałów,
pompownie zwane są wtedy pośrednimi,

• gdy kanalizowany obszar wyróżnia się zróżnicowaną
konfiguracją terenu prowadzącą do ułożenia odrębnych
układów sieci grawitacyjnych, przy jednej centralnej
oczyszczalni ścieków lub przy wspólnym dla stref
zbieraczu głównym;
takie pompownie zwane są strefowymi,

• gdy wysokie usytuowanie obiektów oczyszczalni
ścieków, zapewniające grawitacyjny przez nie przepływ
ścieków przy wszystkich stanach wody w odbiorniku,
wymaga przepompowania ścieków przed oczyszczalnią
na pożądaną wysokość; takie pompowanie nazywane są
centralnymi.

Usytuowanie pompowni sieciowej na
kolektorze

Usytuowanie pompowni
strefowej

Fragment systemu kanalizacyjnego

1- sieć podwórzowa, 2- kanały boczne, 3- zbieracz, 4- zbieracz
główny, 5- pompownia ścieków, 6- przewód tłoczny, 7- zbiornik górny,
8 – zbieracz główny, 9 – oczyszczalnia ścieków, 10- kanał grawitacyjny
odprowadzający ścieki do zbiornika