Drenážní systém (kanalizační systém) zahrnuje následující hlavní prvky: vnitřní drenážní systémy v obytných budovách nebo průmyslových prostorách; vnitroblokové nebo místní odvodňovací sítě; vnější (mimo místo) drenážní sítě; kontrolní nádrže; čerpací stanice a tlaková potrubí; čistírny odpadních vod; vypouštění vyčištěných odpadních vod do vodních útvarů; havarijní vypouštění odpadních vod do vodních útvarů. Drenážní systémy se dělí na slitina, odděl и kombinovaný. Jednotlivé systémy se zase dělí na plné časyoddělený, neúplný oddělený и polooddělené.
Celolegovaný drenážní systém má jednu drenážní síť určenou k odvádění odpadních vod všech kategorií: domácí, průmyslové a dešťové vody. Dešťové vpusti mohou být instalovány po délce hlavního kolektoru běžného slitinového systému pro přímé odvádění části odtoku prošlého drenážním systémem do řeky. To se provádí s cílem snížit velikost a počet kolektorů na konci systému a odpovídajícím způsobem snížit jeho náklady.
Bouřkové výpusti jsou uspořádány tak, aby při silném dešti eliminovaly možnost přetečení hlavního kolektoru. Návrh a umístění bouřkových vpustí zajistí jejich zahrnutí do díla, tzn. vypouštění vody do řeky, nejdříve 30 minut po začátku intenzivních srážek. Během této doby nejvíce znečištěná část povrchového odtoku z intravilánu protéká společným kolektorem do městských čistíren a méně znečištěná část po naplnění hlavního kolektoru začne odtékat přímo do řeky. Je zřejmé, že vypouštění nevyčištěných odpadních vod do řeky je spojeno s jejím možným znečištěním. Proto jsou rozměry výtokových otvorů dešťových vpustí a podle toho i průtok jimi vypouštěné neupravené vody stanoveny na základě asimilační kapacity vodního toku. Pokud je ve městě hluboká řeka, je vhodné použít společný odvodňovací systém.
Kompletní samostatný drenážní systém má dva a více sběračů určených pro samostatné vypouštění odpadních vod určité kategorie. Domovní odpadní vody jsou vypouštěny do celoměstských čistíren, kde jsou čištěny na podmínky splňující podmínky pro vypouštění do vodních útvarů. Čištění průmyslových odpadních vod se provádí na speciálních čistírnách daného průmyslového zařízení nebo skupiny takových zařízení. Průmyslové odpadní vody lze po vyčištění využít pro zásobování technickou vodou, dodávat do celoměstských čistíren k dočištění nebo vypouštět do vodního útvaru. Tavenina a dešťové vody jsou přiváděny přes dešťový kanalizační kolektor k úpravě a následně využívány pro zásobování technickou vodou nebo vypouštěny do vodních útvarů.
Neúplný oddělený odvodňovací systém zajišťuje odvod domácích a průmyslových odpadních vod prostřednictvím jediného sběrače. Dešťová voda je odváděna samostatně přes sběrače, vaničky nebo příkopy. U malých zařízení na odpadní vody se zpravidla používá neúplný samostatný systém a je počáteční fází vytvoření úplného samostatného systému.
Polooddělený drenážní systém zajišťuje odvádění směsi domácí a průmyslové odpadní vody jedním společným kolektorem a dešťové vody druhým. Podél drenážní trasy se kříží dešťová voda a průmyslová a domovní kanalizace. Na křižovatce jsou instalovány separační komory, pomocí kterých dešťová voda zcela nebo částečně stéká z dešťového kolektoru do hlavního. Při relativně nízkých průtocích dešťové vody zcela stékají do hlavního kolektoru. Při vysokých průtocích dešťové vody se do hlavního sběrače dostává pouze část dešťové vody protékající spodní (spodní) částí dešťového kolektoru. Jedná se o nejvíce znečištěnou část dešťových vod odváděných z přilehlého území v počátečním období dešťů, kdy dochází k odplavování většiny škodlivin. Méně kontaminovaná část dešťové vody přitékající v následujícím období je vypouštěna do vodního útvaru bez čištění přes rozdělovací komoru. Odpadní vody jsou také částečně vypouštěny smíšené s dešťovou vodou.
Kombinovaný drenážní systém je kombinací obecného slitinového systému se zcela samostatným. Takový systém se formuje s rozvojem a rekonstrukcí městské kanalizační sítě. Ve staré části města může fungovat společný odvodňovací systém a v oblastech novostaveb vzniká kompletní samostatný systém.
Celoměstské čistírny odpadních vod. Voda vstupující do systému komunálních odpadních vod je obvykle směsí domácích a průmyslových odpadních vod. Prostřednictvím drenážního systému je tato voda přiváděna do celoměstských úpraven. Pokud to produktivita těchto konstrukcí dovolí, část nebo všechna dešťová a tající voda sem také proudí. Celý komplex celoměstských léčebných zařízení zahrnuje následující jednotky:
Mechanické čištění zajišťuje odstranění velkých vměstků, suspendovaných a plovoucích nečistot z odpadních vod. Mechanická čistící jednotka obsahuje síta, někdy s drtičem, lapáky písku, předvzdušňovače a primární usazovací nádrže.
Mříže určené k zachycení velkých vměstků, které se v případě potřeby drtí v drtiči. Pomocí sít je dosaženo téměř úplného odsátí velkých vměstků z vyčištěné odpadní vody. Vytěžené velké vměstky jsou odváženy na skládku komunálního odpadu.
В lapače písku, U nádob určitých velikostí dochází v důsledku prudkého poklesu průtoku čištěné kapaliny k sedimentaci suspendovaných látek. V lapačích písku je z odpadních vod odstraněno přibližně 40-60 % drobných mechanických nečistot. Z lapačů písku je kal dopravován na pískové polštáře. Po zaschnutí lze použít pro plánovací práce.
В předvzdušňovače K primárnímu nasycení odpadních vod kyslíkem dochází přiváděním stlačeného vzduchu, což výrazně zlepšuje proces biologického čištění. V odpadních vodách pocházejících z drenážních systémů není prakticky žádný rozpuštěný kyslík. Smíchání vyčištěné vody se vzduchovými bublinami podporuje oddělování ropných produktů a dalších plovoucích nečistot, které se vyskytují v primární usazovací nádrže, nazývané také lapače ropy. Stupeň odstranění plovoucích nečistot je 60-80%. Plovoucí ropné produkty jsou shromažďovány v sudech pomocí speciálních škrabek a odesílány k regeneraci nebo spalování.
Z primárních usazovacích nádrží vstupuje do bloku vyčištěná odpadní voda biologická léčba, kde dochází k destrukci organických sloučenin, které jsou přístupné biochemické oxidaci. Z biologických čistíren jsou nejpoužívanější provzdušňovací nádrže. Jsou to železobetonové, méně často zděné nebo kovové podlouhlé nádoby, kde přichází do styku vyčištěná odpadní voda aktivovaný kal při současném jejich nasycení vzdušným kyslíkem. Aktivovaný kal je speciálně kultivované společenství mikroorganismů, které se živí organickými látkami obsaženými v odpadních vodách. Normální obsah aktivovaného kalu ve vyčištěné odpadní vodě je 2 g/l (sušina). Pro zintenzivnění procesu ničení organických sloučenin je do provzdušňovacích nádrží neustále čerpán stlačený vzduch. Provzdušňovací nádrže v jednotce biologického čištění jsou umístěny tak, aby čištěná odpadní voda, procházející jimi postupně jedna po druhé, byla v kontaktu s aktivovaným kalem po dobu 18-20 hodin. Teplota vody v provzdušňovacích nádržích by neměla být nižší než +5°C a vyšší než 40°C. Stupeň destrukce organických látek podléhajících biochemické oxidaci v provzdušňovacích nádržích je asi 90%.
Vstupují odpadní vody vyčištěné v provzdušňovacích nádržích sekundární sajenicki, kde dochází k usazování aktivovaného kalu, který se sem dostal z provzdušňovacích nádrží spolu s vodou. Mikroorganismy aktivovaného kalu při usazování adsorbují svým šupinatým povrchem nejmenší suspenze zbylé ve vyčištěné odpadní vodě po průchodu pískovými lapači a primárními usazovacími nádržemi a také ionty těžkých kovů. Stupeň extrakce kovu v důsledku adsorpce mikroorganismy se pohybuje od 10 do 60 %.
Po sekundárních usazovacích nádržích jsou komunální odpadní vody považovány za prošly biologickým čištěním a mohou být vypouštěny do útvarů povrchových vod. Před resetováním je povinné provést dezinfekce ošetřením chlórovou vodou. Příprava chlorové vody se provádí v chlorátor rozpouštění aktivního chloru ve vodě. Po chloraci musí odpadní voda projít odplyněním, protože uvolnění aktivního chloru do vodního útvaru může vést k úhynu ryb. K odplynění odpadních vod dochází v kanálech a peřejích na trase od místa chlorace až po místo vypouštění do vodního útvaru. V některých zemích se místo chlorace používá ozonizace. Oba způsoby dezinfekce vody mají své výhody i nevýhody.
Pokud kvalita čištění odpadních vod nesplňuje podmínky pro jejich vypouštění do vodních útvarů nebo jsou odpadní vody po čištění určeny k použití pro technické zásobování vodou nebo doplňování městských toků, je v těchto případech organizováno její dočištění. Při doplňování toku městských řek vyčištěnou odpadní vodou musí následné čištění zajistit, že jim dodá vlastnosti a složení přirozené říčním vodám. Pro dočištění odpadních vod se používají filtry s granulárním plněním, pěnové a tlakové flotační jednotky, koagulace a flokulace, sorpce, ozonizace a jednotky pro extrakci sloučenin fosforu a dusíku z vody. Aby vyčištěná odpadní voda získala kvality vody přírodní, její dočištění se provádí v kaskádě biologických jezírek nebo na bioinženýrských stavbách jako je bioplato.V procesu biologického čištění odpadních vod vzniká velké množství sedimentu, který je mrtvý nebo přebytečný aktivovaný kal, který se odstraňuje z provzdušňovacích nádrží a sekundárních dosazovacích nádrží. Kal má vlhkost 97-98% a velmi špatně uvolňuje vodu. Za účelem odvodnění se nejprve zpracuje ve vyhnívacích nádržích nebo aerobních stabilizátorech, poté se podrobí mechanickému odvodnění v hydrocyklonech, odstředivkách, vakuových filtrech nebo kalolisech a poté se odešle do kalových loží ke konečnému vysušení.
В digestoře, což jsou uzavřené válcové nádrže, kal je fermentován během několika hodin při teplotě 33-53°C. Při zpracování ve vyhnívací nádrži ztrácí kal schopnost zadržovat vodu a jeho vlhkost klesá na 92-94 %. Během fermentačního procesu se uvolňuje plyn, především metan, s výhřevností až 5000 kcal/m3.
В aerobní stabilizátory, což jsou běžné provzdušňovací nádrže, je aktivovaný kal několik dní vystaven zvýšenému provzdušňování. Spotřeba vzduchu je v tomto případě do 2 m 3 /hod na 1 m 3 kapacity stabilizátoru. Vlhkost kalu klesá o 2-3% a výrazně ztrácí schopnost zadržovat vodu.
Při mechanické dehydrataci lze vlhkost kalu snížit na 65-70% a jeho objem se oproti surovému kalu (vlhkost 98%) sníží 15-20krát.
Ke konečnému vysušení sedimentu dochází při bahnitá místa. Lokality jsou zarovnané plochy (mapy) o výměře 0,25–2 ha, vysypané nízkými (0,7–1 m) hrázemi. Zde v přirozených podmínkách dochází k vysychání a kompostování (hnití) kalu po několik měsíců (až rok). Kompostovaný kal je dobré organické hnojivo. Omezení v jeho použití může být spojeno s nadměrným obsahem sloučenin těžkých kovů.
Léčba struktury malých sídel body. Čištění relativně malých průtoků odpadních vod lze dosáhnout pomocí jednodušších struktur, jejichž princip fungování je rovněž založen na procesech biochemického rozkladu organických látek společenstvím mikroorganismů.
Nejjednodušší léčebná zařízení používaná lidmi po více než pět století jsou filtrovací pole. Jedná se o plánovaná území (mapy) se sklonem do 0,02, vysypané hrázemi, o výměře od několika metrů čtverečních do 1,5-2 ha. Filtrační pole jsou obvykle umístěna na propustných půdách – písek, písčitá hlína, lehká hlína. Spolu s biologickým čištěním odpadních vod, při kterém se na procesu filtrace vody přes podkladové horniny podílejí společenstva mikroorganismů jak vodních, tvořících se na povrchu mapy, tak půdních, vyvíjejících se v mocnosti propustných půd, se podílejí na procesu filtrace vody přes podkladové horniny další dochází k mechanickému a částečně fyzikálně-chemickému čištění. Výhodou filtračních polí je jednoduchost konstrukce a ovládání. Mezi jejich nevýhody patří nutnost záboru velkých ploch, možnost kontaminace podzemních vod a atmosférického vzduchu plynnými produkty rozkladu odpadních vod z domácností, což je pociťováno ve vzdálenosti až 200 m od filtračních polí.
Typy polí filtru jsou podzemní filtrační pole, ve kterém jsou drenážní trubky položeny v hloubce 0,5–1,8 m. Jejich prostřednictvím je vyčištěná voda odebírána z filtračních polí a využívána k zavlažování zemědělské půdy.
Progresivním vývojem přírodních biologických metod léčby jsou bioinženýrské struktury jako např bioplato. Pro čištění a následné čištění odpadních vod z obydlených oblastí lze použít struktury jako infiltrační a povrchové biodesky. Infiltrační bioplato – inženýrská stavba, obvykle umístěná v jámě do hloubky 2 m, na jejímž dně je instalována nepropustná clona z polyetylenové fólie. Na síto se položí horizontální drenáž a vrstva drceného kamene, písku, keramzitu nebo jiného filtračního materiálu. Povrch konstrukce je osázen rákosem, rákosem, orobincem a dalšími místními druhy vyšší vodní vegetace v množství minimálně 10-12 stonků na 1 m2. Podle technologie bioplateau se na čištění vody podílejí společenstva vodních (na povrchu bloku) a půdních (ve filtrační vrstvě) mikroorganismů, vyšší vodní vegetace a samotná filtrační vrstva. Povrchová bioplato je také umístěn v jímce a má antifiltrační síto. Roli drenáže plní skalní zásyp, místo filtrační vrstvy je položena jámová zemina, jejíž povrch je osázen vyšší vodní vegetací. Vyšší vodní vegetace kromě čistící funkce zajišťuje zvýšenou transpiraci (odpařování) čištěné kapaliny v letním období přibližně o 10-15%. Transpirační vlastnosti vyšší vodní vegetace lze využít i k urychlení vysychání odkališť, zvýšení propustnosti a účinnosti čištění filtračních polí.
Bioplateau stavby, dobře umístěné podél terénu, nevyžadují použití elektřiny ani chemikálií a zajišťují spolehlivý provoz v létě i v zimě. Pro čištění průmyslových odpadních vod pomocí technologie bioplato je nutné je předem upravit v souladu s charakteristikami jejich složení a vlastností.
Kanalizační systém je souborem inženýrských staveb a zařízení určených pro organizovaný sběr, likvidaci a čištění odpadních vod. Hlavním principem odstraňování odpadních vod mimo zařízení je jejich doprava potrubím. U malých objektů lze využít odstraňování odpadních vod ve speciálních strojích. Podle způsobu likvidace odpadních vod se rozdělují různé typy systémů celoslitinové, samostatné, neúplné samostatné, poloseparátové, kombinované a exportní.
Slitina– kanalizační systém, ve kterém jsou všechny druhy odpadních vod shromažďovány v jedné společné síti potrubí a jsou jím odváděny mimo objekt do čistíren (obr. 10).
Rýže. 10. Kombinovaná kanalizace.
V období silných dešťů může být množství srážkové vody několikanásobně větší než u domovních a technických odpadních vod. Vypouštění takových vod do úpraven povede k potřebě výrazného zvýšení jejich propustnosti, proto systém zajišťuje při silných deštích vypouštění směsi dešťových, domácích a průmyslových vod, než vstoupí do úpravny zařízení do nádrže přes dešťové odtoky.
Systém je z hygienického hlediska nejlepší, protože veškerá odpadní voda vstupuje do čistírny a po nich do nádrže. U takové kanalizace je položeno jedno společné potrubí (kolektor) pro všechny odpadní vody. Nevýhodou kombinovaného kanalizačního systému jsou vysoké počáteční náklady v důsledku nutnosti zvětšení výtokových sběračů (kanálů) a čistírenských zařízení a také vysoké provozní náklady na údržbu těchto zařízení.
Z hygienicko-technického a ekonomického hlediska je vhodné použít kombinovanou kanalizaci v těchto případech:
– v přítomnosti nádrže (vodního toku) pro vypouštění odpadních vod;
– pokud nejsou žádné čerpací stanice nebo jejich počet nepřesahuje tři;
– s minimální délkou společného kolektoru nebo možností zařízení na začátku jeho srážek, s faktorem ředění částečně vypouštěné dešťové vody rovným 2;
– je-li povoleno vypouštět do nádrže (vodního toku) část směsi dešťových a domovních odpadních vod po jejich mechanickém čištění;
– pokud je možné vypustit celé množství odpadních vod do nádrže (vodního toku), bez úplného biologického čištění.
Kanalizační síť navíc pracuje s předpokládanou náplní pouze v období dešťů a po zbytek času je zatížena, což vede ke zkapalnění průtoku odpadních vod a sedimentaci v potrubí. Nerovnoměrné proudění odpadních vod má negativní dopad na provoz čistíren odpadních vod.
samostatnýnazývají takový systém, ve kterém jsou domovní a znečištěné technické (průmyslové) odpadní vody shromažďovány a vypouštěny nezávislou potrubní sítí do čistírenských zařízení a dešťová voda a podmíněně čisté technické odpadní vody jsou odváděny jinými sítěmi bez čištění do nejbližší nádrže nebo rokle (obr. 11).
Není-li možné nebo účelné společně upravovat domácí a znečištěné mechanické vody, jsou na území podniku zřízena samostatná čistírna.
Podmíněně čistá voda z chladicích systémů může být zasílána do cirkulačního systému technické vody.
Výhody tohoto kanalizačního systému jsou:
– snížení počátečních nákladů na výstavbu díky možnosti oddělit data zahájení a ukončení výstavby různých sítí v různých časech;
– vytvoření nejlepších podmínek pro hydraulický režim provozu domovní kanalizační sítě během dne.
Má však řadu významných nevýhod:
– méně přijatelné z hlediska hygienických podmínek, protože zahrnuje vypouštění dešťových a podmíněně čistých technických odpadních vod v rámci kanalizačního zařízení bez čištění;
– zvýšení objemu prací a nákladů na výstavbu z důvodu položení samostatných sítí dešťových a domovních splašků.
– zvětšení plochy pro pokládku sítí a zkomplikování prací na průjezdech kanalizačního objektu. Vypouštění do nádrže bez čištění všech dešťových vod vede ke znečištění nádrží, zejména při jejich nízké kapacitě, a ke snížení hygienických ukazatelů systému.
Neúplné oddělené– kanalizační systém, ve kterém je pouze jedna síť pro shromažďování a odvádění domovních a znečištěných průmyslových odpadních vod do čistíren (obr. 12), dešťové vody jsou odváděny příkopy a přírodními svahy do nádrže nebo roklí. Stejně jako v samostatném systému je možné samostatně zpracovávat znečištěné průmyslové odpadní vody a používat podmíněně čistou vodu v systému zásobování cirkulační vodou. Neúplný dělený systém může být první fází budování děleného systému, který bude použit samostatně. Z hlediska ekonomických ukazatelů je nejefektivnější a používá se při kanalizaci vojenských táborů, táborů a některých dalších vojenských objektů.
Semi-split systémkanalizační systém je samostatný systém, ale se zařízením dešťových komor, kterými jsou první části nejvíce znečištěné dešťové vody automaticky odváděny do sítě domovních a znečištěných průmyslových odpadních vod a spolu s nimi jsou odváděny do čistírny odpadních vod přes jediný kolektor.
U tohoto systému se budují dvě sítě současně – dešťová a domácí, kombinovaná s technickou.
Polooddělenou kanalizaci je vhodné zřídit, pokud je možné dle hygienických podmínek odvádět čistší dešťovou vodu do jímky v hranicích sídla, nebo je-li podle terénních podmínek možné odvádět kontaminované dešťové vody. před čistírnami nebo čerpacími stanicemi.
V každém jednotlivém případě musí být proveditelnost uspořádání tohoto kanalizačního systému odůvodněna hygienickými a technickými a ekonomickými ukazateli.
Rýže. 12. Neúplná samostatná kanalizace.
Kombinovaná kanalizaceje kombinací společných a samostatných systémů. Používá se, pokud je v určitých oblastech sídla vhodné instalovat různé kanalizační systémy. Tento systém musí být uspořádán ve velké armádě.
Exportní systémpoužívá se pro drobné objekty, které nemají centralizované zásobování vodou (dočasné stavby na staveništích, samostatné vzdálené objekty apod.). Odpadní vody jsou shromažďovány ve sbírkách latrín a pravidelně odváženy ve specializovaných kanalizačních vozech.
Volba kanalizačního systému se provádí s ohledem na místní podmínky, hygienické a hygienické požadavky a technicko-ekonomické ukazatele.
V případě neexistence výslovných místních podmínek, které určují proveditelnost použití konkrétního kanalizačního systému, je nutné vypracovat možnosti a následně porovnat jejich technické, ekonomické a hygienické a hygienické ukazatele.
