Wodociągi i kanalizacje

Systemy kanalizacyjne i

rodzaje ścieków

Wyrażenie „kanalizacja” obejmuje dwa pojęcia:

• zespół budowli inżynierskich, który ma spełniać
wyznaczone zadanie

• naukę stosowaną o projektowaniu, budowie
i eksploatacji zespołu obiektów przeznaczonych
do odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków

Zadania kanalizacji

Kanalizacja jako zespół urządzeń budowli inżynierskich
ma za zadanie odprowadzenie z określonego obszaru
zabudowanego (miasta, osiedla, zakładu
przemysłowego itp.) wszystkich rodzajów ścieków
powstałych w wyniku życia ludności oraz wód
opadowych. W sporadycznych przypadkach do
kanalizacji przyjmowane są także wody gruntowe.

Rodzaje ścieków:
• Ścieki bytowo-gospodarcze

- z gospodarstw domowych,
- z wszelkiego rodzaju zakładów pracy; urzędów, biur,

zakładów

usługowych i użyteczności publicznej itd.,

- z zakładów przemysłowych (ścieki powstające w wyniku

wykorzystania

wody dostarczonej przez wodociągi

miejskie lub inne urządzenia do
zaopatrywania w wodę, a zużytej na:

* spłukiwanie fekalii w klozetach,
* cele higieniczne: mycie się, kąpiele, natryski itp.,
* cele gospodarcze: przygotowywanie posiłków, mycie

naczyń, pranie

bielizny i odzieży, mycie podłóg,

posadzek itp.

• Ścieki produkcyjne

- cele technologiczno-produkcyjne w zakładach

przemysłowych,

wytwórniach artykułów

spożywczych i niektórych zakładach
użyteczności publicznej.

• Ścieki przemysłowe

ścieki produkcyjne łącznie ze ściekami bytowo-

gospodarczymi z
zakładów produkcyjnych

Rodzaje ścieków c.d.:

• Ścieki miejskie (komunalne)

tworzą je ścieki bytowo-gospodarcze oraz przemysłowe

•Ścieki opadowe (deszczowe)

-

wody opadowe, które dostały się do kanalizacji jako wody

deszczowe, bądź w postaci topniejącego śniegu i lodu,

- wody z polewania i mycia ulic.

Wszystkie ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe
jako niebezpieczne pod względem sanitarnym muszą
być zawsze odprowadzane krytymi kanałami, a przed
odprowadzeniem do odbiornika oczyszczone w stopniu
zależnym od stężenia zanieczyszczeń oraz od
charakteru odbiornika (od zdolności do
samooczyszczania).

Wody deszczowe można było dotychczas traktować
jako względnie czyste, jednak obecnie, ze względu na
spłukane zanieczyszczenia, wymagają w wielu
przypadkach również czyszczenia przed ich
odprowadzeniem do odbiornika.
Konieczny stopień oczyszczania ścieków opadowych
(deszczowych) jest zazwyczaj mniejszy niż ścieków
bytowo-gospodarczych i przemysłowych.

Części składowe kanalizacji

Kanalizacja składa się z następujących elementów:

- instalacji wewnętrznych w budynkach,
- przewodów zewnętrznych na terenie nieruchomości
(działki budowlanej) lub osiedla mieszkaniowego w
jego liniach rozgraniczających (sieć zewnętrzna
osiedlowa),
- sieci kanałów ulicznych, nazywanej zazwyczaj
miejską siecią kanalizacyjną,
- oczyszczalni ścieków.

Zadaniem instalacji wewnętrznych jest zebranie
ścieków w miejscu ich powstawania i oprowadzenie
poza budynek.

Zadaniem sieci kanałów na terenie nieruchomości lub
osiedla oraz sieci kanałów ulicznych jest transport
ścieków na oczyszczalnię i do odbiornika lub
bezpośrednio do odbiornika bez oczyszczania.

Zadaniem oczyszczalni ścieków jest doprowadzenie
ścieków

(przez

różnego

rodzaju

procesy

technologiczne)

do

stanu

pozwalającego

na

odprowadzenie ich do odbiornika bez ujemnego
wpływu na odbiornik.

Podział kanalizacji

• Ze względu na zasięg terenowy rozróżnia się:

- kanalizację indywidualną,
- kanalizację zbiorową

* kanalizacja lokalna
* kanalizacja zbiorowa

• Ze względu na sposób transportu ścieków

- kanalizacja bezodpływowa

- kanalizacja odpływowa

• Ze względu na stopień kompletności spełniania przez
kanalizację
jej funkcji

- kanalizacja pełna
- kanalizacja częściowa

• Ze względu na hydrauliczne warunki przepływu
(dotyczy odpływowej kanalizacji bytowo-
gospodarczej)

- kanalizację grawitacyjną
- kanalizację ciśnieniową
- kanalizację podciśnieniową

• Ze względu na poziom segregacji usuwanych
ścieków:

- kanalizacja ogólnospławna
- kanalizacja rozdzielcza
- kanalizacja półrozdzielcza

System ogólnospławny

System ten charakteryzuje się tym, że do
odprowadzania ścieków bytowo-gospodarczych i
przemysłowych oraz ścieków opadowych buduje się
jedną tylko sieć.
Uzupełnieniem sieci są tzw. burzowce, którymi
odprowadzany jest nadmiar wód deszczowych
zmieszanych ze ściekami (ścieki rozcieńczone)
bezpośrednio do odbiornika.

Schemat kanalizacji ogólnospławnej

l - granica obszaru kanalizowanego, 2 - zbieracz główny, 3 -
oczyszczalnia ścieków,
4 - wylot do odbiornika, 5 - burzowce

Przekroje kanałów wymiarowane są według spływów
deszczowych, liczonych dla deszczów krótkotrwałych o
dużych natężeniach i o przyjętej częstości pojawiania się.

Kanały ogólnospławne pracują pełnymi przekrojami tylko
w czasie intensywnych deszczów. W okresach
bezdeszczowych, kiedy płyną tylko ścieki bytowo-
gospodarcze i przemysłowe, kanały wypełnione są
częściowo i przekroje nie są wykorzystane.

Specjalnym elementem sieci ogólnospławnych są
burzowce, które mają za zadanie odciążyć kolektory w
okresach intensywnych opadów, ścieki deszczowe
powyżej pewnego przyjętego przepływu w kolektorze
są odprowadzane przez przelewy burzowe do
wyodrębnionych kanałów - burzowców i wpuszczane
wprost do rzeki.

Przelewy burzowe sytuuje się w węzłach sieci o
dużych przepływach położonych możliwie najbliżej
odbiornika. Z zasady umieszcza się je również za
ostatnim dopływem do kolektora przed oczyszczalnią
ścieków. Ma to na celu ograniczenie dopływu ścieków
rozcieńczonych na oczyszczalnię i zmniejszenie jej
wymiarów.

Pod względem sanitarnym kanalizacja ogólnospławna
spełnia całkowicie swe zadanie - odprowadza
zarówno ścieki, jak i wody opadowe, zanieczyszcza
jednak odbiornik ściekami rozcieńczonymi i
nieczystościami spłukiwanymi z ulic, a
odprowadzanymi przez burzowce.

Pod względem ekonomicznym kanalizacja
ogólnospławna jest na ogół najtańszym rozwiązaniem
usuwania z miasta ścieków bytowo-gospodarczych i
przemysłowych oraz ścieków deszczowych kanałami
krytymi.
Wprawdzie koszty oczyszczalni ścieków wzrastają,
lecz zazwyczaj różnica tych kosztów nie przekracza
kosztów budowy drugiej sieci, w przypadku
zastosowania pełnego systemu rozdzielczego .

Do ujemnych stron kanalizacji ogólnospławnej pod
względem ekonomicznym należy zaliczyć konieczność
budowy sieci według wymiarów obliczonych na
podstawie przyjętych spływów deszczowych o pewnej
częstotliwości pojawiania się, zakładając z góry, że
pełne wykorzystanie przekrojów jest tylko w
stosunkowo krótkim czasie w ciągu roku lub nawet raz
na kilka lat.

System rozdzielczy

W kanalizacji rozdzielczej oddzielną siecią spławiane są
ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe, a oddzielną
ścieki opadowe.

Schemat kanalizacji rozdzielczej

l - granica obszaru kanalizowanego, 2 - zbieracz główny, 3 -
oczyszczalnia ścieków,
4 - wylot kolektora z oczyszczalni do odbiornika, 5 - wyloty kanałów
deszczowych

Przekroje kanałów sieci ścieków bytowo-
gospodarczych i przemysłowych wymiarowane są
według maksymalnych sekundowych przepływów
ścieków, zwiększonych w pewnym stopniu o ilości wód
gruntowych infiltrujących do kanałów i o ilości wód
przypadkowych z powierzchni terenu oraz z płukania
sieci. Sieć ściekowa normalnie nie powinna pracować
pod ciśnieniem (przekroje kanałów przyjmuje się
zazwyczaj jako częściowo tylko napełnione).

Ścieki opadowe traktowane były dotychczas jako
nieszkodliwe pod względem sanitarnym, dlatego uważa
się, że mogą być odprowadzane w sposób naturalny po
powierzchni terenu i istniejącymi ciekami lub w razie
braku takiej możliwości sztucznymi otwartymi
kanałami.

W sieci deszczowej kanalizacji rozdzielczej przekroje
kanałów

wymiarowane

są

według

spływów

deszczowych.

Wymiary kanałów deszczowych są zbliżone do
wymiarów kanałów ogólnospławnych.

Sieć deszczowa pracuje okresowo — tylko w czasie
deszczów lub w czasie odwilży. Zagłębienie sieci
ściekowej pełnej kanalizacji rozdzielczej może być
większe niż sieci ogólnospławnej. Ma to na celu
uniknięcie kolizji z siecią deszczową oraz powodowaane
jest większymi wymaganymi spadkami kanałów.

Oczyszczalnia ścieków wymiarowana jest według
ilości ścieków bytowo-gospodarczych i
przemysłowych. Koszty oczyszczalni są w tym
systemie najmniejsze, a jej eksploatacja z punktu
widzenia procesów technologicznych najbardziej
unormowana.

Pod względem sanitarnym pełna kanalizacja
rozdzielcza spełnia całkowicie swe zadanie, gdyż
odprowadza zarówno ścieki, jak i wody opadowe.

Odbiorniki wód opadowych zanieczyszczone są tylko
nieczystościami spłukiwanymi z ulic, placów i z
terenu.

Pod względem ekonomicznym ogólne koszty
kanalizacji rozdzielczej pełnej z kanałami krytymi w
każdej ulicy są prawie zawsze wyższe niż koszty
kanalizacji ogólnospławnej. Spowodowane to jest
przede wszystkim kosztem budowy dwóch sieci
krytych — ściekowej i deszczowej, przy czym wymiary
i długość sieci deszczowej, a więc i jej koszty, na ogół
niewiele różnią się od sieci ogólnospławnej.

Eksploatacja dwóch sieci jest również kosztowniejsza
od eksploatacji jednej sieci ogólnospławnej.
Wprawdzie koszty oczyszczalni ścieków i jej
eksploatacji są niższe, to jednak najczęściej nie
wyrównują różnic w kosztach sieci.

Pełna kanalizacja rozdzielcza stosowana jest w
przypadkach, gdy z miejscowych warunków
terenowych wynika konieczność budowy krytej sieci
deszczowej do odwadniania terenu i gdy w obrębie
miasta znajduje się jeden lub kilka odbiorników, które
nie mogą być zanieczyszczane ściekami
rozcieńczonymi ze względu na zbyt małe przepływy
bądź też ze względu na sposób wykorzystania
odbiornika, lecz mogą być do nich odprowadzane
wody z nieczystościami spłukiwanymi z powierzchni
ulic i z terenu.

Jeżeli warunki terenowe umożliwiają odprowadzenie
wód opadowych po powierzchni terenu lub przy
małym uzupełnieniu płytkimi kanałami krytymi,
można stosować w mieście kanalizację rozdzielczą
częściową o sieci tylko ściekowej.

Składa się ona wtedy tylko z kanałów do
odprowadzania ścieków bytowo-gospodarczych i
przemysłowych. Sieć i oczyszczalnia wymiarowane są
jak w systemie rozdzielczym pełnym.

Pod względem kosztów kanalizacja rozdzielcza
częściowa (ściekowa) jest najmniej kosztowna w
porównaniu z innymi systemami, dlatego że składa
się tylko z jednej sieci o wymiarach stosunkowo
małych. Pod względem sanitarnym kanalizacja o sieci
ściekowej spełnia tylko część zadań właściwych
kanalizacji.

Sieć półrozdzielcza

W kanalizacji półrozdzielczej ścieki i wody opadowe
odprowadzane są dwiema sieciami, lecz przy pewnym ich
powiązaniu.

Współdziałanie sieci polega na tym, że początkowe ilości
ścieków deszczowych ze spłukanymi zanieczyszczeniami
z ulic przelewają się w specjalnych urządzeniach
rozdzielczych (separatorach) i z kanałów deszczowych do
kanałów ściekowych i dalej odprowadzane są do
oczyszczalni.

Przekroje kanałów wymiarowane są jak dla pełnej sieci
rozdzielczej

z

uwzględnieniem

przerzutów

wód

opadowych do sieci ściekowej. Oczyszczalnia ścieków
wymiarowana jest na ilość ścieków nie rozcieńczonych.

Schemat kanalizacji półrozdziełczej

1 - granica obszaru kanalizowanego, 2 - zbieracz główny, 3 -
oczyszczalnia ścieków, 4 - wylot kanału odpływowego z oczyszczalni
do odbiornika, 5 - separatory, 6 - wyloty kanałów deszczowych do
odbiornika

Pod względem sanitarnym kanalizacja pólrozdzielcza
spełnia całkowicie zadanie w stosunku do osiedla —
odprowadza zarówno ścieki, jak i wody opadowe,
ponadto nie zanieczyszcza odbiorników
nieczystościami spłukanymi z terenu.

Pod względem ekonomicznym kanalizacja
półrozdziełcza jest kanalizacją najkosztowniejszą, gdyż
łączne koszty sieci ściekowej i deszczowej są w tym
systemie większe niż w systemie pełnej kanalizacji
rozdzielczej, wskutek budowy dodatkowych urządzeń
przekazujących zanieczyszczone wody z sieci
deszczowej do ściekowej.

Kanalizację tę stosuje się w warunkach terenowych
jak dla kanalizacji pełnej rozdzielczej, a przy tym
odbiorniki nie mogą być zanieczyszczone nawet
wodami opadowymi z nieczystościami spłukiwanymi
z powierzchni ulic i terenu ze względu na zbyt małe
przepływy

bądź

ze

względu

na

sposób

wykorzystania.