Sanitäre Kanalisation - Sanitary sewer
Ein Sanitärkanal ist ein unterirdisches Rohr- oder Tunnelsystem zum Transportieren von Abwasser aus Häusern und Gewerbegebäuden (jedoch kein Regenwasser ) zu einer Kläranlage oder Entsorgung. Sanitäre Abwasserkanäle sind eine Art Schwerkraftkanalisation und sind Teil eines Gesamtsystems, das als "Abwassersystem" oder Kanalisation bezeichnet wird . Industrielle Abwasserkanäle führen auch industrielle Abwässer . In Gemeinden von Abwasserkanälen bedient, getrennter Gullys kann vermitteln Oberflächenabfluss direkt an Oberflächengewässern. Ein Vorteil der Sanitärkanalisation ist die Vermeidung von Mischwasserüberläufen . Abwasserkanäle haben in der Regel einen viel kleineren Durchmesser als Mischkanäle, die auch städtische Abwässer transportieren . Rohabwasserstaus können auftreten, wenn durch undichte Fugen, defekte Rohrleitungen etc. in alternder Infrastruktur ein übermäßiger Regenwasserzufluss oder eine Grundwasserversickerung auftritt.
Zweck
Die Abwasserreinigung ist weniger effektiv, wenn Sanitärabfälle mit Regenwasser verdünnt werden, und Mischwasserüberläufe treten auf, wenn der Abfluss von Starkregen oder Schneeschmelze die hydraulische Kapazität von Kläranlagen übersteigt . Um diese Nachteile zu überwinden, bauten einige Städte separate Abwasserkanäle, um nur kommunales Abwasser zu sammeln und Regenwasserabfluss auszuschließen, der in separaten Regenabflüssen gesammelt wird. Die Entscheidung, ein Mischkanalsystem oder zwei getrennte Systeme zu bauen, basiert hauptsächlich auf dem Bedarf an Abwasserbehandlung und den Kosten für die Behandlung bei Starkregenereignissen. Viele Städte mit Mischwassersystemen haben ihre Systeme vor der Installation von Kläranlagen gebaut und diese Abwassersysteme anschließend nicht ersetzt.
Typen
Konventionelle Freispiegelkanäle
In den Industrieländern sind Abwasserkanäle Rohre von Gebäuden zu einer oder mehreren Ebenen größerer unterirdischer Hauptleitungen, die das Abwasser zu Kläranlagen transportieren . Vertikale Rohre, meist aus Betonfertigteilen , sogenannte Mannlöcher , verbinden das Stromnetz mit der Oberfläche. Je nach Anwendung und Verwendung vor Ort können diese vertikalen Rohre zylindrisch , exzentrisch oder konzentrisch sein . Die Mannlöcher dienen als Zugang zu den Abwasserrohren für Inspektions- und Wartungszwecke und als Mittel zum Ablassen von Abwassergasen. Sie ermöglichen auch vertikale und horizontale Winkel in ansonsten geraden Rohrleitungen.
Rohre, die Abwasser von einem einzelnen Gebäude zu einer gemeinsamen Freispiegelkanalleitung führen, werden als Anschlussleitungen bezeichnet. Abzweigkanäle verlaufen typischerweise unter Straßen, die Abzweigungen von Gebäuden entlang dieser Straße erhalten und durch die Schwerkraft in Stammkanäle an Mannlöchern eingeleitet werden. Größere Städte können Abwasserkanäle haben, die als Interceptors bezeichnet werden und den Fluss von mehreren Stammkanälen erhalten.
Bei der Auslegung und Dimensionierung von Abwasserkanälen wird berücksichtigt, dass die Bevölkerung während der voraussichtlichen Lebensdauer des Abwasserkanals, der Abwasserproduktion pro Kopf und der Abflussspitzen aufgrund der täglichen Routinen versorgt wird. Mindestdurchmesser des Abwasserkanals werden oft angegeben, um eine Verstopfung durch Feststoffe zu verhindern, die in Toiletten heruntergespült werden; und Gradienten können ausgewählt werden, um Strömungsgeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten, die eine ausreichende Turbulenz erzeugen, um die Feststoffablagerung innerhalb des Abwasserkanals zu minimieren. Gewerbliche und industrielle Abwasserströme werden ebenfalls berücksichtigt, aber die Umleitung des Oberflächenabflusses in Regenabflüsse verhindert Abflussspitzen bei nassem Wetter von ineffizienten Mischwasserkanälen.
Netz erzwingen
Pumpen können erforderlich sein, wenn Schwerkraftkanäle Gebiete in niedrigeren Höhen als die Kläranlage oder entfernte Gebiete in ähnlichen Höhen versorgen. Eine Hebestation ist ein Abwassersumpf, der angesammeltes Abwasser in eine höhere Höhe befördert. Die Pumpe kann an dieser Stelle in einen anderen Schwerkraftkanal oder über eine Druckleitung an einen entfernten Ort entladen.
Abwasserkanal
Abwasserkanalisationssysteme, auch als Klärgrubenabfluss (STED) oder feststofffreie Abwassersysteme (SFS) bezeichnet, haben Klärgruben , die das Abwasser von Wohnhäusern und Unternehmen sammeln , und das aus dem Tank kommende Abwasser wird entweder zu einem zentralen Abwasserkanal geleitet Kläranlage oder ein verteiltes Klärsystem zur weiteren Behandlung. Die meisten Feststoffe werden durch die Klärgruben entfernt, sodass die Kläranlage viel kleiner als eine typische Anlage sein kann. Darüber hinaus kann aufgrund der enormen Reduzierung des Feststoffabfalls ein Pumpsystem anstelle eines Schwerkraftsystems verwendet werden, um das Abwasser zu bewegen. Die Rohre haben kleine Durchmesser, typischerweise 1,5 bis 4 Zoll (4 bis 10 cm). Da der Abwasserstrom unter Druck steht, können sie direkt unter der Bodenoberfläche entlang der Geländekontur verlegt werden.
Vereinfachte Kanalisation
Vereinfachte Abwasserkanäle bestehen aus Rohren mit kleinem Durchmesser, typischerweise etwa 100 Millimeter (4 Zoll), die oft mit ziemlich flachen Gefällen (1 zu 200) verlegt werden. Obwohl die Investitionskosten für vereinfachte Abwasserkanäle etwa halb so hoch sein können wie bei herkömmlichen Abwasserkanälen, sind die Anforderungen an Betrieb und Wartung meist höher. Vereinfachte Abwasserkanäle sind in Brasilien am häufigsten und werden auch in einer Reihe anderer Entwicklungsländer verwendet.
Vakuumkanal
In niedrig gelegenen Gemeinden wird das Abwasser oft durch Vakuumkanäle gefördert . Die Größe der Pipelines reicht von Rohren mit einem Durchmesser von 10 Zentimetern (3,9 Zoll) bis zu mit Beton ausgekleideten Tunneln von bis zu 9 Metern (30 Fuß) Durchmesser. Ein Niederdrucksystem verwendet eine kleine Mühlenpumpe, die sich an jedem Anschlusspunkt befindet, typischerweise in einem Haus oder Geschäft. Vakuum-Abwassersysteme verwenden den atmosphärischen Differenzdruck , um die Flüssigkeit zu einer zentralen Vakuumstation zu transportieren.
Instandhaltung
Durch verstopfte oder gebrochene Abwasserleitungen, das Eindringen von übermäßig viel Regenwasser oder Fehlfunktionen von Pumpen kann es zu einem Überlaufen des Abwasserkanals kommen . In diesen Fällen wird unbehandeltes Abwasser aus einem Abwasserkanal in die Umwelt eingeleitet, bevor es Kläranlagen erreicht . Um dies zu vermeiden, ist eine Wartung erforderlich.
Die Wartungsanforderungen variieren je nach Art des Sanitärkanals. Im Allgemeinen verschlechtern sich alle Abwasserkanäle mit zunehmendem Alter, aber Versickerung und Zufluss sind Probleme, die nur für sanitäre Abwasserkanäle auftreten, da sowohl Mischwasserkanäle als auch Regenabläufe bemessen sind, um diese Beiträge zu tragen. Um die Versickerung auf einem akzeptablen Niveau zu halten, ist ein höherer Wartungsstandard erforderlich, als es für die strukturelle Integrität von Mischwasserkanälen erforderlich ist. Um einen unsachgemäßen Anschluss von Keller-, Hof- und Dachabläufen an Abwasserkanäle zu verhindern, ist ein umfassendes Bauinspektionsprogramm erforderlich. Bei nahegelegenen Misch- und Sanitärkanälen ist die Wahrscheinlichkeit von Fehlanschlüssen höher, da das Baupersonal den Unterschied unter Umständen nicht erkennt. Viele ältere Städte verwenden noch Mischkanäle, während angrenzende Vororte mit separaten Abwasserkanälen gebaut wurden.
Jahrzehntelang war bei Rissen oder anderen Schäden an sanitären Abwasserrohren die einzige Option ein teurer Aushub, Ausbau und Austausch des beschädigten Rohres, was in der Regel eine anschließende Straßensanierung erforderte. Mitte der 1950er Jahre wurde eine Einheit erfunden, bei der zwei Einheiten an jedem Ende mit einer speziellen Zementmischung dazwischen von einem Schachtdeckel zum nächsten gezogen wurden, um das Rohr unter hohem Druck mit dem Zement zu beschichten, der dann schnell aushärtete und alle Risse abdichtete und bricht im Rohr. Heute wird ein ähnliches Verfahren mit Epoxidharz von einigen Gemeinden verwendet, um alternde oder beschädigte Rohre neu auszukleiden, wodurch effektiv ein "Rohr im Rohr" entsteht. Diese Methoden können für Standorte ungeeignet sein, an denen der volle Durchmesser des ursprünglichen Rohres erforderlich ist, um die erwarteten Ströme zu führen, und können eine unkluge Investition sein, wenn aufgrund des Bevölkerungswachstums, des erhöhten Wasserverbrauchs oder neuer Versorgungsanschlüsse innerhalb der erwarteten Lebensdauer der Reparatur.
Eine weitere beliebte Methode zum Ersetzen alter oder beschädigter Leitungen ist das sogenannte Berstlining , bei dem ein neues Rohr, typischerweise PVC- oder ABS-Kunststoff, durch das alte Rohr hinter einem "Aufweitkopf" gezogen wird, der das alte Rohr beim Durchziehen des neuen auseinanderbricht dahinter.
Diese Verfahren eignen sich am besten für Hauptkanäle, da die Reparatur von Leitungen mit seitlichen Anschlüssen kompliziert ist, indem Vorkehrungen getroffen werden, um seitliche Strömungen aufzunehmen, ohne unerwünschtes Eindringen von ungenügend abgedichteten Anschlüssen in Kauf zu nehmen.
Belüftung
Manchmal hat ein Abwasserkanal ein hohes Entlüftungsrohr, um üble Gase weit weg von den Menschen abzulassen. Gebräuchliche Namen sind, Stinkrohr, Stinkpfosten, Gestankrohr und Kanalisationsrohr.
Geschichte
Sanitäre Abwasserkanäle haben sich aus Mischkanälen entwickelt, die dort gebaut wurden, wo viel Wasser vorhanden war. Tier Kot auf Straßen der Stadt angesammelt , während Tierfahrender Transport Menschen und Güter bewegt. Ansammlungen von Tierkot ermutigten dazu , Nachttöpfe in Straßen zu kippen, wo das nächtliche Sammeln von Erde unpraktisch war. Mischkanäle wurden gebaut, um den Oberflächenabfluss zu nutzen, um Abfälle von den Straßen zu spülen und sie unterirdisch an Orte zu bringen, die von besiedelten Gebieten entfernt sind. Die Abwasserbehandlung wurde mit dem Bevölkerungswachstum notwendig, aber erhöhte Mengen und Pumpkapazitäten, die für die Behandlung von verdünnten Abfällen aus Mischwasserkanälen erforderlich sind, sind teurer als die Behandlung von unverdünntem Abwasser.
Gemeinden, die Mitte des 20. Jahrhunderts oder später urbanisiert wurden , haben im Allgemeinen getrennte Systeme für Abwasser (Sanitärkanäle) und Regenwasser gebaut, da Niederschläge stark unterschiedliche Strömungen verursachen und die Effizienz der Kläranlagen verringern.
Im Vereinigten Königreich wurde der Begriff „fauler Abwasserkanal“ auch für einen Sanitärkanal verwendet.
Siehe auch
- Schwarzwasser (Abfall)
- Fatberg (Kanalverstopfung)
- Graues Wasser
- Kanalabbau
- Wasserverschmutzung