Zadania kanalizacji:
jest to zespół urządzeń budowli inżynierskich, którego zadaniem jest:
- odprowadzenie wszystkich nieczystości płynnych, oraz wód opadowych z określonego obszaru zabudowanego( miasta, osiedla, zakłady przemysłowe itp.)
- oczyszczenie nieczystości płynnych, a w razie potrzeby i wód opadowych przed ich wpuszczeniem do odbiornika
* w niektórych szczególnych przypadkach do kanalizacji przyjmowane są również wody gruntowe - drenażowe.
Na nieczystości płynne składają się:
Ścieki gospodarcze( powstające z fekaliów odprowadzanych z ustępów spłukiwanych oraz wody zużyte na potrzeby higieniczne i gospodarcze zarówno w gospodarstwach domowych jak i w zakładach pracy, w instytucjach użyteczności publicznej i usługowych).
Ścieki przemysłowe są to odpływy wód zużytych do celów technologicznych i na potrzeby bytowo-gospodarcze w zakładach przemysłowych.
Wody opadowe( z dachów, placów, ulic itp.) odprowadzane są do kanalizacji jako wody deszczowe lub w postaci tającego śniegu i lodu oraz wody z polewania i mycia ulic.
Zespół budowli kanalizacyjnych składa się z następujących głównych części:
1. Instalacji wewnętrznej kanalizacyjnej w budynkach
2. zewnętrznych przewodów na terenie nieruchomości - są to przeważnie przykanaliki, a na terenie małego osiedla mieszkaniowego jest to sieć, oraz sieci kanałów ulicznych nazywanych zazwyczaj kanalizacją zewnętrzną, miejską.
3. Oczyszczanie ścieków
* W zasadzie dąży się do grawitacyjnego spławiania ścieków, w niektórych przypadkach przy przeciążeniach sieci lub przy pokonywaniu dużych różnic wysokości kanały pracują pod ciśnieniem( przepompownie i przewody tłoczne) rys.4
Systemy kanalizacji: w zależności od zadań które ma spełniać kanalizacja rozróżnia się :
1. kanalizację pełną - odprowadzającą zarówno ściegi bytowo-gospodarcze, przemysłowe i wody opadowe,
2. kanalizację częściową - odprowadza przeważnie tylko ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe, jako najbardziej niebezpieczne pod względem sanitarnym
* kanalizacja deszczowa może obejmować swym zasięgiem tylko część miasta czy osiedla pozostała część wód deszczowych odprowadzana jest po powierzchni terenu( jeśli warunki sanitarne na to zezwalają).
ad.1 Kanalizację pełną można realizować w zależności od systemów sieci do odprowadzania ścieków i wód opadowych jako:
- kanalizację ogólnospławną( jedno sieciowa) (rys.1,5): charakteryzuje się tym, że do odprowadzenia ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych oraz ścieków opadowych buduje się jedną sieć) dodatkowym uzupełnieniem tej sieci są tzw. burzowce, którymi odprowadzany jest nadmiar wód deszczowych zmieszanych ze ściekami( są to ścieki rozcieńczone) bezpośrednio do odbiornika.
Przekroje kanałów wymiarowane są wg. spływów deszczowych liczonych z deszczy krótkotrwałych o dużym natężeniu i przyjętej częstotliwości pojawiania się. Kanały ogólnospławne pracują pełnymi przekrojami tylko w czasie intensywnych deszczy. W okresie bezdeszczowym kanałami płyną tylko ścieki gospodarcze i przemysłowe wypełniając przekrój tylko przejściowo.
Pod względem sanitarnym kanalizacja ogólnospławna spełnia całkowicie swoje zadanie, zanieczyszcza jedynie odbiornik ściekami rozcieńczonymi i nieczystościami spłukiwanymi z ulic. Pod względem ekonomicznym kanalizacja ogólnospławna jest najtańszym rozwiązaniem, ale wzrastają koszty budowy i eksploatacji oczyszczalni ścieków.
Kanalizację ogólnospławną stosuje się w następujących przypadkach:
- w pobliżu miasta znajduje się odbiornik o przepływie gwarantującym dostateczne samooczyszczenie odprowadzanych do niego ścieków rozcieńczonych,
- powierzchnia zabudowy jest duża i zwarta a sposób zabudowy działek i ulic wyznacza duże współczynniki spływu "psi"
- układ terenu mało urozmaicony, małe spady terenowe i różnokierunkowe - brak możliwości odprowadzenia wód opadowych po powierzchni terenu,
- brak w terenie odbiorników wód opadowych( jeziora, stawy, doliny, wąwozy, kotliny o podłozu przepuszczalnych itp.)
Kanalizacja rozdzielcza (rys. 2,5): w systemie rur rozdzielczych budowana jest oddzielna sieć do odprowadzenia ścieków sanitarnych i oddzielna do odprowadzenia wód opadowych. W sieci ściekowej przekroje kanałów wymiarowane są według maksymalnych sekundowych przepływów ścieków zwiększony o ilośc wód gruntowych infiltrujących do kanałów oraz wód przypadkowych z powierzchni terenu oraz płukania sieci.
sieć sanitarna nie powinna pracować pod ciśnieniem, a prędkości powinny być tak dobrane aby była zachowana możliwość samooczyszczenia się kanału(0,6m/s). W sieci deszczowej kanalizacji rozdzielczej przekroje kanałów wymiarowane są według spływów deszczowych. Wymiary kanałów deszczowych zbliżone są do kanałów sieci ogólnospławnej. Kanalizacja deszczowa pracuje okresowo - tylko w czasie trwania deszczu i odwilży. Oczyszczalnia ścieków wymiarowana jest według ilości ścieków gospodarczych i przemysłowych, a koszty oczyszczalni w tym systemie są najmniejsze, a jej eksploatacja z punktu widzenia procesów technologicznych jest najbardziej unormowana.
kanalizacja pół rozdzielcza( rys. 3,5): Jest to system dwu-sieciowy w którym stosuje się specjalne seperatory do kierowania ścieków deszczowych z pierwszej fazy opadu z kanałów deszczowych do kanałów służących do odprowadzenia ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych przez co osiąga się to, że odpływy z sieci deszczowej do odbiornika są stosunkowo czyste.
Pod względem ekonomicznych kanalizacja pół-rozdzielcza jest kanalizacją najkosztowniejszą( oprócz sieci kanalizacji deszczowej są budowane separatory - rys.6)
* na rys. 4 pokazany jest schemat sieci pom
wybór systemu kanalizacji:
System kanalizacji pół-rozdzielczej jest najbardziej uzasadniony pod względem sanitarnych i technicznym, natomiast pod względem ekonomicznym kanalizacja pół-rozdzielcza jest najdroższą.
Najbardziej narażona na zanieczyszczenie osadami( osiadanie na dnie kanałów) jest sieć ogólnospławna, a zachowanie prędkości samo-oczyszczania przy przepływie tylko ścieków bytowo-gospodarczych w porze bezdeszczowej w porze nocnej jest prawie niemożliwa.
System kanalizacji ogólnospławnej można stosować w dużych jednostkach osadniczych o zwartej zabudowie leżących na terenie bez wyraźnego ukierunkowania spadku w poblizu odbiorników ścieków o znacznych przepływach miarodajnych( SNW>5m3/s) i jeżeli:
- część śieków opadowych może być odprowadzana do odbiornika na zasanie spływu powierzchniowego lub za pomocą kanałów otwartych,
- natężenie deszczu q >80 dm3/sh w czasie deszczu miarodajnego t dm=20min,
- konfiguracja terenu nie wymaga stosowania w kanalizacji deszczowej więcej jak 3 przepompowni,
- względy sanitarne zezwalają na odprowadzenie ścieków po opadowych do odbiornika w granicach zabudowy,
Wymienione warunki stosowane w jednostkach osadniczych o zabudowie luźnej z dużą ilością ścieków wewnątrz lub w pobliżu obszaru kanalizowanego celowe jest stosowanie kanalizacji rozdzielczej.
- istnieje możliwość grawitacyjnego odprowadzenia ścieków lub liczba przepompowni sieciowych nie przekracza 3 i gdy wysokość podnoszenia nie przekracza 20m,
- długośc głównego kolektora od granicy obszaru zabudowanego do oczyszczalni lub wylotu do odbiornika nie przekracza 1km,
- odbiornik może przyjąć rzut burzowy( mieszanina ścieków deszczowych o gospodarczych) o przekroczonym stopniu rozcieńczenia, bez oczyszczania bądź po oczyszczaniu mechanicznym,
- można wprowadzić do odbiornika całą ilośc ścieków lecz bez potrzeby ich pełnego biologicznego oczyszczania,
- natężenie deszczu q<80dm3/sh w czasie deszczu miarodajnego( w tych warunkach robimy kanalizację ogólno-spławną).
W małych jednostkach osadniczych( wiejskiego) stosowany jest system rozdzielczy nie pełny. Polega on na odprowadzeniu kanałami zamkniętymi tylko ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych, natomiast ścieki opadowe spływają powierzchniowo, rynsztokami lub kanałami otwartymi przy wykorzystaniu naturalnego spadku terenu. System ten może być pierwszym etapem budowy pełnej sieci rozdzielczej w większej jednostce osadniczej. Duże miasta bądź aglomeracje miejskie charakteryzują się mieszanym systemem.
Odbiornikiem nieczystości płynnych w sieciach kanalizacyjnych są głownie wody płynące powierzchniowe, a także jeziora, stawy, morze, a dla małych ilości ścieków może być grunt( jeżeli spełnione są pewne warunki).
W systemie rozdzielczym ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe mają jedno miejsce rzutu( wylot ścieków oczyszczonych z odbiornika) oraz wiele wylotów kanalizacji deszczowej. System kanalizacji ogólnospławnej charakteryzuje się jednym wylotem ścieków w czasie suchej pogody i kilkoma wylotami ścieków mieszanych( bytowo-gospodarczych i przemysłowych) w okresie występowania deszczy( opadów).
Dane wyjściowe do projektowania kanalizacji:
Zakres niezbędnych materiałów zależy od stadium projektowania( np. koncepcja, projekt wykonawczy). podstawowym materiałem do budowania są:
miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego obszaru obejmujący informacje na temat:
- stan istniejący projektowany i przygotowany do projektowania,
- rozmieszczenie wszystkich rodzajów zabudowy łącznie z bilansem powierzchniowym,
- istniejący planowany stan zabudowy wyposażenia sanitarnego.
* Analiza planu pozwala nam na wykonanie:
- bilansu ścieków,
- określenia obszaru objętego projektem kanalizacji,
- dokonanie wyboru systemu kanalizacji,
- przyjęcie współczynników spływu powierzchniowego "psi" dla ścieków deszczowych( zależącego od szczelności podłoża),
- ustalenie lokalizacji oczyszczalni ścieków i obiektów ściekowych,
- wstępne określenie układu geometrycznego sieci
PLANY SYTUACYJNO - WYSOKOŚCIOWE: (skala 1:1000)
zawierające stan infrastruktury nadziemnej i podziemnej. Plan pozwala na:
- szczegółowe rozwiązanie geometri sieci i lokalizację poszczególnych kanałów w pasie komunikacyjnym
- wyznaczenie części zlewni cząstkowej
- obliczenie przepływu
- rozwiązanie ( zagłębienia, spadki, ustalenie rzędnych)
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INŻYNIERSKA z wierceń dokonywanych na rozpatrywanym terenie:
- dla ustalenia zagłebień kanałów
- dla doborów materiałów na przewody i obiekty sieciowe
- do ustalenia metod realizacji( np. zabezpieczenia wykopów, odwodnienia wykopów, przerzuty urobku itp.)
- lokalizacji kanałów i obiektów sieciowych
INFORMACJE HYDRO - GEOLOGICZNE o charakterystycznych poziomach wód powierzchniowych oraz dane metoligiczne dotyczące zjawisk atmosferycznych( np. róża wiatrów, opady, zjawiska lodowe itp.) dane te służą do ustalenia m.in. lokalizacji oczyszczalni, miejsc wylotów kanałów i burzowców, przelewów itp.
* Rodzaje ilości odpływów w porze bezdeszczowej:
- ścieki bytowo - gospodarcze - woda zużywana na cele higieniczne i gospodarcze w gospodarstwach domowych, zakładach pracy, zakładach usługowych i użyteczności publicznej. Po użyciu prawie w całości przedostaje się do kanalizacji jako ścieki bytowo-gospodarcze. Natomiast tylko częsc wody wodociągowej pobieranej na cele ogólno-komunalne( polewanie ulic, zmywanie ulic, polewanie terenów zielonych oraz na cele przeciwpożarowe) spływa do kanałów ogólnospławnych i deszczowych. Przy ustalaniu ścieków można polegać na wytycznych podanych w wykł.2 omawianym na wodociągach. Wytyczne zalecają określać ilość odprowadzanych ścieków w stosunku do wielkości zapotrzebowania na wodę w [%], według pewnych zasad:
... Do kanalizacji odpływa 95% wody na potrzeby
- z zakładów przemysłowych, składów i zaplecza budownictwa odpływa 85%
- woda zużywana na polewanie zieleni miejskiej i ogródków 0%
- woda do zmywania ulic i placów 25-50% ( uwzględniamy tylko w kanalizacji ogólnospławnej)
Ścieki przemysłowe:
obejmują one ścieki produkcyjne i ścieki bytowo gospodarcze z zakładów pracy. Woda pobierana dla celów technologicznych w zakładach przemysłowych spływa całkowicie lub częściowo do kanalizacyjnej jako ścieki produkcyjne. Dla poszczególnych zakładów przemysłowych należy ustalić ilość ścieków na podstawie analiz procesów technologicznych i celów dla których woda ma służyć. W niektórych zakładach przemysłowych stosowane są zamknięte wody, a pobór wody wynika jedynie z pokrycia strat procesu technologicznego.