Главная | Обратная связь

Походження, властивості та склад господарсько-побутових стічних вод.

Важливе, небезпечне і майже повсюдне (бо є скрізь за наявності каналізації) джерело забруднення водойм — неочищені або недостатньо очищені господар­сько-побутові стічні води. Вони утворюються в населених пунктах у разі ви­користання питної води для фізіологічних потреб, побутової і господарської діяльності людини. Кількість стічних вод, утворюваних за одиницю часу, нази­вається витратою стічних вод (м³ на добу, м³/год, м³/с, л/с). Об'єм господарсь­ко-побутових стічних вод майже дорівнює тій, що використовують на водопо­стачання в населеному пункті. Вимірюється в одиницях об'єму (м³, дм³ або л).Норми водопостачання залежать від багатьох чинників: благоустрою населе­ного пункту чи окремо розташованого об'єкту (житлового будинку, громадсь­кої споруди); системи водопостачання в населеному пункті (централізована, децентралізована), наявності центрального водного опалення, природно-клі­матичних та інших умов (див. с. 93). Загальна середня норма водопостачання в містах на сьогодні коливається від 500 до 1000 л на добу на одну людину і ста­новить: у Нью-Йорку — 600; у Парижі — 500; у Москві — 400; у Києві — 300; у Лондоні — 263.

За розрахунками вчених, кількість побутових стічних вод у населених пунк­тах на кінець 2000 р. з урахуванням росту кількості населення, економіки краї­ни, культури населення збільшилася порівняно з 1900 р. у 15 разів, у промис­ловості — у 220 разів. В Україні водоспоживання на одну людину наприкінці 2000 р. в середньому становило 330 л на добу, тоді як 15 років тому — 190 л на добу. Максимальна кількість побутових стічних вод, що відводяться з 1 га жит­лової забудови, залежно від щільності населення становить, за нашими дани­ми, від 40 до 175 м³ на добу.

Одноманіття джерел забруднення, пов'язане з такими проявами життєдія­льності й побутового режиму, які властиві однаковою мірою населенню всіх міст, призводить до того, що середня кількість забруднень на одного мешканця каналізованого міста, яка надходить у каналізаційну мережу протягом доби, — величина більш-менш стала. Різниця, котра залежить від віку, рівня культури, благоустрою житла, харчування тощо і може спостерігатися в межах незначної групи людей, вирівнюється у загальній масі багатотисячного населення.

Перелік забруднювачів господарсько-побутових стічних вод одноманітний і стійкий, тому можна дати їм загальну фізико-хімічну характеристику. Але це не означає, що стічні води навіть однієї каналізації мають постійній, незмінний склад. Навпаки, концентрація і кількісні співвідношення окремих постійних елементів забруднення помітно, а інколи і різко коливаються, відображуючи особливості та зміни господарського і побутового режиму населення за годи­нами, днями і сезонами року. Тільки тривале і систематичне проведення аналі­зів стічної води дає змогу встановити той середній склад, який вже має стійкий характер. Доведено, що людина в середньому щодоби виділяє 90 г твердих і 1170 г рідких відходів. Середня кількість забруднень від одного мешканця, що надходить у каналізаційну мережу міста протягом доби, більш-менш стала ве­личина. Такі величини першим установив С.М. Строганов ще у 1939 р. Вони не зазнали помітних змін і сьогодні (табл. 15). Ця кількість відходів розводить­ся у воді, яку людина використовує для побутових потреб. Оскільки норми во­доспоживання в різних населених пунктах неоднакові, побутові стічні води ду­же відрізняються за концентрацією забруднень.

Зі стічною водою в каналізаційну мережу надходять компоненти фізіоло­гічних виділень людини, забруднення від умивання, приготування їжі, купан­ня, прання білизни, прибирання в приміщенні. Крім того, зі стічними водами виносяться й тверді відходи (поліетилен, папір, ганчір'я та ін.). Тобто мова про органічні та неорганічні речовини, які, потрапивши в стічні води, можуть мати вигляд завислих частинок (якщо нерозчинні у воді) або розчинів — колоїдних

(складні органічні речовини), моле­кулярних (прості органічні молекули, наприклад, сечовини, глюкози, саха­рози), іонних (більшість мінеральних речовин, які у воді здатні дисоціюва­ти на іони). До того ж у стічні води надходить велика кількість мікроор­ганізмів, у тому числі патогенних та умовно-патогенних (бо серед населен­ня завжди є здорові носії збудників деяких інфекційних хвороб, не кажу­чи вже про хворих), яєць гельмінтів, цист найпростіших.

Характеризуючи в загальних ри­сах господарсько-побутові стічні во­ди, слід зауважити, що вони мають прозорість до 5 см, слабкоосновну реакцію з рН 7,2—7,6. Містять знач­ні кількості неорганічних і органіч­них речовин у завислому, колоїдно­му та розчиненому стані. Інтенсив­ність запахів свіжих, незагниваючих господарсько-побутових стічних вод становить 3—4 бали. Для господар­сько-побутових стічних вод характер­не значне бактеріальне забруднення.

Це пояснюється тим, що людина щодоби виділяє 4,48 • 10¹² мікробних тіл. За­лежно від норми водопостачання, що існує у конкретній місцевості (наприклад, 100 л на добу), загальна кількість сапрофітних мікроорганізмів (мікробне чис­ло) таких стічних вод становитиме 4,48-10⁷. Титр бактерій групи кишкової па­лички (колі-титр) таких стічних вод становитиме 10~⁵—10~⁸. В 1 л стічних вод можуть бути десятки й сотні яєць геогельмінтів. Деякі дослідники нараховува­ли їх там до 1466. Навіть у неепідемічний період у господарсько-побутових стічних водах можуть міститися патогенні кишкові бактерії та віруси за раху­нок надходження в каналізацію екскрементів людей (бактеріо- або заразоносі-їв, хворих на невиражену, або амбулаторну, форму кишкових інфекцій, хворих в інкубаційний період) чи недостатньо знезаражених стічних вод інфекційних лікарень і т. ін. Відомо, що в населених пунктах кількість "здорових" і рекон-валесцентних (перехворілих на інфекційні хвороби) бацилоносіїв становить 1—2% від кількості населення.

Для негайного постійного видалення та транспортування (переважно са­мопливом) стічних вод від місць їхнього утворення до очисних споруд призна­чено сплавну систему, яка дістала назву каналізації.

Очищення господарсько-побутових стічних водпередбачає 3 головні етапи: 1) механічне (первинне) очищення — звільнення стічних вод від завис­лих частинок, грубих і важких домішок переважно за рахунок їхнього ви­падання в осад під дією сили тяжіння; 2) біологічне (вторинне) очищення — позбавлення прояснених стічних вод органічних речовин, які перебували в розчиненому стані, унаслідок процесів біохімічного окиснення, ініційованих сапрофітною аеробною мікрофлорою; 3) знезаражування — звільнення стіч­них вод після механічного та біологічного очищення від патогенних та умов­но-патогенних мікроорганізмів. Інколи після біологічного очищення можливе доочищення (третинне очищення) біологічно очищених стічних вод і навіть четвертинне, після чого може бути проведено знезаражування. Таким чином, за необхідності максимально наблизити якість стічних вод до води водойми, куди їх скидають, можливі 5 етапів очищення. Але на сьогодні з метою очи­щення господарсько-побутових стічних вод найчастіше використовують тех­нології, що передбачають механічне, біологічне очищення та знезаражування.

 

 

Теплові і електричні мережі. Розподіл енеергоспоживання по основним галузям міського господарства. Втрати електричної і теплової енергії. Енергоефективність: шляхи і можливості підвищення.

Комплекс підземних комунікацій упорядкованого міста

Інженерні мережі міст проектують як комплексну систему, об'єднуючу всі надземні, наземні і підземні мережі з урахуванням їх розвитку на розрахунковий період. Підземні мережі прокладають переважно під вулицями і дорогами, дли чого в поперечних профілях вулиць і доріг передбачають місця для укладання мереж: на смузі між червоною лінією і лінією забудови прокладають кабельні мережі (силові, зв'язку, мережі сигналізації і диспетчеризації); під тротуарами розташовують теплові мережі або прохідні колектори; на розділових смугах — водопровід, газопровід і господарська-побутова каналізація. При ширині вулиць більше 60 м в межах червоної лінії мережі водопроводу і каналізації прокладають по обох сторонах вулиць. При реконструкції проїжджих частин вулиць і доріг зазвичай мережі, розташовані під ними, переносять під розділові смуги і тротуари. Питома протяжність мереж залежить від щільності житлового фонду, а отже, від поверховості забудови. Із збільшенням щільності житлового фонду від 1900 м2/га (при 2-поверховій забудові) до 4000 м2/га (при 9-поверховій забудові) загальна відноситься, ная протяжність мереж зменшується в 2,6 разу.

При проектуванні магістральних трас підземних комунікацій їх роблять прямолінійними, паралельними осі червоної лінії вулиці, розташовують з якої-небудь однієї сторони вулиці, не перетинаючи її. Підземні мережі не повинні знаходитися одна над іншою, за винятком ділянок на перехрестях і відгалуженнях, де передбачаються перетини відповідно до норм в різних рівнях. У колекторі можуть бути прокладені теплові мережі, що йдуть в одному напрямі, діаметром від 500 до 900 мм, водоводи діаметром до 500 мм, понад десять кабелів зв'язку і силових коливань напругою до 10 кВ. Допускається розташування в загальних колекторах воздуховодів, напірних трубопроводів водопроводу, каналізації. Не дозволяється сумісна прокладка газопроводів і трубопроводів з горючими і легкозаймистими речовинами.

Колектор є прохідною (у зріст людини), напівпрохідною (нижче 1,5 м) або непрохідною галереєю із збірних залізобетонних конструкцій.

Прохідні колектори необхідно обладнати природною і механічною вентиляцією приточування для забезпечення внутрішньої температури в межах 5... 30°С і не менш триразового обміну повітря за 1 ч, а також електричним освітленням і пристроями, що відкачують.

Мережі дрібного і глибокого залягання.Підземні комунікації включають мережі водопостачання (гарячого і холодного), газифікації, енергопостачання, сигналізації спеціального призначення, телефонізації, радіомовлення, телеграфу, каналізації, водостоку (зливовій каналізації), дренажу, т.д.

Підземні мережі підрозділяють на транзитні, магістральні і розподільні (розводять).

До транзитних відносяться ті підземні комунікації, які проходять через місто, але в місті не використовуються, наприклад газопровід, нафтопровід, що йде від родовища через дане місто.

До магістральних відносяться основні мережі міста, по яких подаються або відводяться основні види носіїв, розраховані на велике число споживачів. Їх розташовують зазвичай у напрямі основних транспортних магістралей міста. До розподільних (розводить) мереж відносяться ті комунікації, які відгалужуються від магістральних і підводяться безпосередньо до будинків.

Мережі дрібного залягання розташовують в зоні промерзання грунту, а мережі глибокого заставляння — нижче за зону промерзання грунту. До мереж дрібного заставляння відносяться мережі, експлуатація яких допускає значне охолоджування: електричні слабкострумові і силові кабелі, кабелі телефонного і телеграфного зв'язку, сигналізації, газопроводи, тепломережі. До мереж глибокого залягання відносяться підземні комунікації, які не допускають переохолодження: водопровід, каналізація, водостік. Для підземних мереж можуть використовуватися сталеві, бетонні, залізобетонні, асбестоцементні, керамічні і поліетиленові трубопроводи.

Теплопостачання. Теплова енергія потрібна для роботи промислових підприємств, опалювання, вентиляції, кондиціонування і централізованого гарячого водопостачання будівель. Житлово-комунальне господарство використовує близько 25% всієї теплової енергії, споживаної містом.

Теплопостачання міст може здійснюватися двома способами: централізованим (отримання теплової енергії від ТЕЦ і потужних котельних) і децентралізованим (від місцевих джерел тепла).

Відповідно до СНіП П-60—75 ** теплопостачання міст і житлових районів із забудовою будівлями заввишки більше 2 поверхів повинно бути централізованим. При централізованому теплопостачанні одна котельна установка забезпечує теплом групу будинків, квартал або район міста, а також промислові підприємства. Котельні залежно від призначення підрозділяють на енергетичні, виробничі і отопительные. Опалювальні котельні дають тепло на потреби опалювання, вентиляції і гарячого водопостачання житлових і громадських будівель, і залежно від виробничої потужності бувають індивідуальні і групові. Групові умовно підрозділяють залежно від розміру обслуговуваної території на квартальні і районні.

Для транспортування тепла до споживачів використовують трубопроводи — теплові мережі, які можуть передавати тепло за допомогою води і пари, і залежно від теплоносія вони відповідно можуть бути водяними і паровими.

В даний час теплові мережі можуть передавати тепло на великі відстані. Теплові мережі різних районів міста сполучені між собою, з тим щоб у разі виходу з ладу одного джерела тепла його міг дублювати інший. Це дозволяє безперебійно забезпечувати теплом всі райони міста і одночасно усувати несправність.

Теплові мережі, які підводять тепло до промислових підприємств, називають промисловими, до житлових і громадських будівель — комунальними, до підприємств і цивільних будівель — змішаними.

Теплові мережі роблять двох- і багатотрубними. Найбільш поширена двотрубна система, при якій одна труба, — що подає, інша — зворотна. У цій системі вода циркулює по замкнутому кругу: віддавши своє тепло споживачеві, повертається в котельну. У житлових районах застосовують два види водяних систем теплопостачання: відкриту і закриту. Їх різниця полягає в тому, що при закритій системі теплопостачання в трубопроводах циркулює постійна кількість води, а при відкритій частина води безпосередньо з системи розбирається на потреби гарячого водопостачання. У відкритій системі теплопостачання вода повинна бути за якістю рівноцінна питною, а запас води постійно поповнюватися.

Магістральні мережі розташовуються по головних напрямах від джерела тепла і складаються з труб великих діаметрів — від 400 до 1200 мм. Розводящі мережі мають діаметр трубопроводів відгалужень від магістральних від 100 до 300 мм, а діаметр трубопроводів, ведучих до споживачів, - від 50 до 150 мм. Парові системи теплопостачання роблять одно- і двотрубними, при цьому повернення конденсату проводиться по спеціальній трубі — конденсатопроводу. Під дією початкового тиску 0,6 ... 0,7 Мпа, а іноді і 1,3 ... 1,6 Мпа пар рухається із швидкістю 30 ... 40 м/с. При виборі способу прокладки теплопроводів головним завданням є забезпечення довговічності, надійності і економічності рішення. »

Бесканальная прокладка теплопроводів — простій і дешевий спосіб заставляння, і тому він найбільш поширений. Цей спосіб має, проте, великі недоліки, такі, як корозія, трудність ремонту, відсутність періодичного нагляду. Частково ці недоліки долають шляхом захисту труб від зовнішніх дій грунту з використанням ізоляційного матеріалу, цементної кірки і гідроізоляції. Застосовують такий спосіб захисту в армованому пінобетоні, де арматура виконується у вигляді сітки, що додає значну жорсткість трубопроводам. Теплові мережі допускається прокладати в загальних траншеях з водопроводами, водостоками, каналізацією і газопроводами тиском до 0,3 Мпа включно.

Прокладка в непрохідних каналах — найбільш зручний спосіб прокладки теплопроводів, чим і пояснюється його приватне застосування. Перевага цього способу перед бесканальной прокладкою полягає в тому, що трубопровід захищений від коливання тиску в грунті, оскільки поміщений в канал, де знаходиться на спеціальних рухомих і нерухомих опорах. Проте недолік його полягає в тому, що немає постійного спостереження за станом мереж, а у разі аварії потрібно проводити разрытие деякої частини каналу, щоб знайти місце пошкодження. У непрохідних каналах тепломережі можуть розташовуватися з нефте-мазутопроводами, трубопроводами стислого повітря тиском до 1,6 Мпа і водопроводами.

У прохідних колекторах тепломережі можуть розміщуватися спільно з водопроводами діаметром до 300 мм, кабелями зв'язку, силовими кабелями напругою до 10 кВ, а в міських коллекторах—также з трубопроводами стислого повітря тиском до 1,6 Мпа і напірною каналізацією. У внутрішньоквартальних колекторах допускається сумісна прокладка водяних мереж діаметром не більше 250 мм з газопроводами природного газу тиском до 0,005 Мпа, діаметром до 150 мм. При сумісній прокладці тепломережі і водопроводу щоб уникнути нагрівання останнього його теплоизолируют або в одному ряду, або під тепловими мережами, враховуючи нормативну глибину заставляння. У прохідних колекторах ведеться безперервне спостереження і контроль за станом мереж. Ремонт таких мереж спрощується. У складних ділянках, наприклад, під центральними магістралями з великим рухом, при перетині залізниць, під будівлями, де прохідні колектори неможливо прокласти, а непрохідні канали не можна прокладати із-за обмеженої можливості розвитку на випадок ремонту, застосовують напівпрохідні канали. Хоча в них прохід дуже малий (висота до 1,4 м, ширина 0,4 ... 0,5 м), проте і ремонт тепломережі можна оглядати.

Трасу теплових мереж в містах прокладають у відведених для інженерних мереж технічних смугах паралельно червоним лініям вулиць, дорогий і проїздів поза проїжджою частиною і смугою зелених насаджень, але при обгрунтуванні допускається розташування теплотраси під проїжджою частиною або тротуаром вулиць. Тепломережі не можна прокладати уздовж брівок терас, ярів або штучних виїмок при грунтах просадчиків.

Ухил теплових мереж незалежно від напряму руху теплоносія і способу прокладки повинен бути не меншого 0,002.

У Сніп П-36—-73 містяться особливі умови для пристрою перетинів тепловими мережами інших підземних споруд.

Газопостачання.Завдяки розвитку газової промисловості в нашій країні більшість селищ і міст газифіковані. Газ використовується в промисловості і житлово-комунальному господарстві. Він транспортується по трубопроводах з родовищ на великі відстані і поступає до споживача у вигляді горючої суміші вуглеводня, водню і оксиду вуглецю. Норми витрати газу залежать від устаткування квартири

кліматичних умов, рівня розвитку комунально-побутового обслуговування. Наприклад, норма витрати газу в квартирі з газовою плитою і гарячим водопостачанням приймається 77 м³/год на 1 чіл., а в квартирі з газовою плитою і газовим водонагрівачем для гарячого водопостачання — 160 м³/год.

Міська система газопостачання складається з газопроводів, газорегуляторних пунктів і обслуговуючих споруд.

Газопроводи, що транспортують вологий газ, прокладають нижче за зону сезонного промерзання грунту з ухилами 0,002 убік конденсатосборников. Газопроводи, що транспортують осушений газ, при прокладці в непучинистых грунтах допускається розташовувати в зоні сезонного промерзання грунту.

Енергопостачання.Сучасне місто є складний комплекс різних споживачів електричної енергії. Основна частина електроенергії споживається промисловістю (близько 70%).

Останніми роками область застосування електроенергії для комунально-побутових потреб, складова в середньому 20% загального споживання електроенергії, помітно розширилася. Залежно від величини міста, кліматичних умов, розвитку в нім промисловості і багатьох інших чинників частка комунально-побутового навантаження і питоме електроспоживання (на 1 жителя або на 1 м2 житлової площі) можуть мінятися в широких межах. Для Москви, наприклад, сумарні електричні навантаження житлової і суспільної забудови в системі електропостачання мікрорайону складають 40 Вт/м2 житлової площі в районах з газовими кухонними плитами, а в районах з електричними кухонними плитами — 50 ... 55 Вт/м2.

Передача електроенергії споживачам в межах житлових районів здійснюється підземними кабельними лініями, які прокладають на смузі між червоною лінією і лінією забудови. Прокладка підземних силових кабельних ліній ведеться, як правило, в загальних траншеях. У випадках перетинів з магістральними трасами і залізницями, при недоліку вільного місця в поперечному профілі вулиці і в деяких інших випадках прокладки силових кабелів допускається вести в загальних колекторах, причому силові кабелі повинні знаходитися в колекторі вище за інші інженерні мережі.