Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Kanalizacja grawitacyjna – zasady projektowania

Gravity sewerage system – design rules
Maksymalna prędkość przepływu ścieków w kanałach i kolektorach zależy od rodzaju zastosowanych rur.
Maksymalna prędkość przepływu ścieków w kanałach i kolektorach zależy od rodzaju zastosowanych rur.
Rys. redakcja RI

Koncepcja zwodociągowania i skanalizowania miejscowości lub gminy powinna uwzględniać perspektywę przynajmniej 20–25-letniego rozwoju danego obszaru. Sieci wodociągowe i kanalizacyjne buduje się etapami i ich pełna wizja pozwala na unikanie błędów m.in. w zakresie przepustowości czy prowadzenia przez rozdrobnione grunty. Artykuł stanowi kontynuację publikacji z numeru „Rynku Instalacyjnego” nr 5/2017r., w której omówiono możliwe rozwiązania konstrukcyjne oraz sposób wykonania kanalizacji grawitacyjnej.

W artykule:

• Obliczanie ilości ścieków
• Trasowanie kanałów i kolektorów
• Obliczenia hydrauliczne

W zależności od miejsca powstawania ścieków można je podzielić na:

  • ścieki bytowe - ścieki, które powstają w gospodarstwach domowych, instytucjach użyteczności publicznej, sklepach, zakładach pracy z bazy socjalnej. Ścieki te powstają w wyniku zużycia wody dostarczanej przez systemy wodociągowe.
  • ścieki przemysłowe - powstają w wyniku procesów produkcyjnych w zakładach przemysłowych, zakładach przetwórstwa rolnego, mleczarniach, rzeźniach itp. Ścieki te charakteryzują się bardzo zmiennym ładunkiem zanieczyszczeń.
  • ścieki opadowe - powstają przez spływ wody opadowej i wody z topniejącego śniegu z dachów domów, ulic, utwardzonych placów, powierzchni terenu oraz przy polewaniu i myciu ulic.
  • wody infiltracyjne - są to wody gruntowe, które dostają się do sieci kanalizacji przez nieszczelności kanałów.
  • wody przypadkowe to ścieki, które do sieci kanalizacji dostają się w sposób niekontrolowany. Najczęściej są to ścieki opadowe, które dostają się do sieci kanalizacji przez otwory we włazach studzienek kanalizacyjnych, przewietrzniki, nielegalnie podłączone rynny dachowe, wpusty podwórzowe lub z drenaży odwadniających budynki.

Dostarczana woda zużywana jest na:

  • cele higieniczne, czyli do mycia się, kąpieli, natrysków itp. (ścieki z łazienki),
  • cele gospodarcze, czyli do mycia warzyw, owoców, naczyń, podłóg, do pralki itp. (ścieki z kuchni),
  • do spłukiwania fekaliów w miskach ustępowych, pisuarów i bidetów (ścieki z WC).

Obliczanie ilości ścieków

Przy projektowaniu systemów kanalizacji grawitacyjnej zakłada się, że systemy są szczelne, i w bilansie ścieków nie uwzględnia wód infiltracyjnych i przypadkowych, ponieważ zgodnie z PN-EN 1610:2002 [6] podczas odbioru sieci kanalizacyjnej przy badaniach szczelności kanałów (rurociągów) sieć kanalizacyjna musi być szczelna.

W dużych miejscowościach (miasto) w bilansie ścieków uwzględnia się ścieki bytowe, przemysłowe i opadowe. Natomiast w małych miejscowościach (wieś) w bilansie ścieków nie uwzględnia się ścieków opadowych, jedynie bytowe i przemysłowe. Ilość ścieków bytowych można szacunkowo obliczyć na podstawie odczytów z wodomierzy (rzeczywista ilość pobranej wody z sieci wodociągowej) lub obliczonego zapotrzebowania na wodę.

Czytaj też: Charakterystyka zużycia wody w Nowogrodzie Bobrzańskim >>>

Dla budynków mieszkalnych, zakładów użyteczności publicznej, usługowych i pracy jako ścieki bytowe przyjmuje się 95% ilości wody pobranej z sieci wodociągowej. Przy obliczaniu ilości ścieków bytowych nie uwzględniamy wody przeznaczonej na podlewanie i opryski upraw oraz do hodowli zwierząt. Metodę tę powszechnie stosuje się w opracowaniach koncepcyjnych kanalizacji rozdzielczej.

Zgodnie z PN-EN 752:2008 [7] jednostkowy przepływ ścieków bytowych q na jednego mieszkańca można przyjmować w zakresie od 120 do 400 dm3 · d–1, w zależności od kraju. W Polsce dla małych miejscowości (wieś) zaleca się przyjmować jednostkowy przepływ ścieków bytowych q = 120 dm3/d [2], a w dużych jednostkach osadniczych (miasta) q = 200 dm3/d [5].

W systemach kanalizacji grawitacyjnej występują urządzenia techniczne, które projektuje się na różny przepływ obliczeniowy (miarodajny) Q. Przepływy obliczeniowe Qdśr, Qdmax, i Qhmax dla ścieków bytowych określa się z następujących wzorów [5]:

                (1)

      (2)

  (3)

gdzie:

Qdśr – średni dobowy przepływ ścieków, m3 · d–1;
q – jednostkowa ilość ścieków na jednego mieszkańca, m3 · M–1 · d–1;
LM – liczba mieszkańców,
Qdmax – maksymalny dobowy przepływ ścieków, m3 · d–1;
Qhmax – maksymalny godzinowy przepływ ścieków, m3 · h–1;
Ndmax – współczynnik maksymalnej dobowej nierównomierności przepływu ścieków;
Nhmax – współczynnik maksymalnej godzinowej nierównomierności przepływu ścieków.

Maksymalne współczynniki przepływu ścieków zaleca się przyjmować z zakresu:

  • Ndmax:
    – dla małych jednostek osadniczych (wieś): 1,5–3 [2],
    – dla dużych jednostek osadniczych (miasto): 1,3–2 [5],
  • Nhmax:
    – dla małych jednostek osadniczych (wieś): 3–8 [2],
    – dla dużych jednostek osadniczych (miasto): 1,5–4 [5].

Ilość ścieków przemysłowych również można szacunkowo obliczyć na podstawie odczytów z wodomierzy (rzeczywista ilość wody pobranej z sieci wodociągowej) lub obliczonego zapotrzebowania na wodę.

Dla zakładów przetwórstwa rolno-spożywczego, zakładów przemysłowych i zaplecza budownictwa objętość ścieków przemysłowych przyjmuje się szacunkowo jako 85% ilości pobranej wody z sieci wodociągowej, a dla zaplecza komunikacji zbiorowej 100% [2]. Metodę tę powszechnie stosuje się w opracowaniach koncepcyjnych kanalizacji rozdzielczej do obliczania ilości ścieków przemysłowych.
Dokładną informację o ilości ścieków przemysłowych, jaką produkuje dany zakład, należy uzyskać bezpośrednio od jego kierownictwa.

Ilość ścieków opadowych dla zlewni o powierzchni do 200 ha zaleca się obliczać ze wzoru [7]:

       (4)

gdzie:

Qop – maksymalne natężenie przepływu ścieków opadowych, dm3 · s–1;
ψ – współczynnik spływu powierzchniowego (tab. 1);
I – natężenie deszczu miarodajnego, dm3 · s–1 · ha–1;
F – pole powierzchni zlewni, ha.

Tabela 1. Zestawienie wartości współczynnika spływu powierzchniowego [Błażejewski R., Kanalizacja wsi, PZITS Oddział Wielkopolski, Poznań 2003]
Tabela 1. Zestawienie wartości współczynnika spływu powierzchniowego [Błażejewski R., Kanalizacja wsi, PZITS Oddział Wielkopolski, Poznań 2003]

Natężenie deszczu miarodajnego I można obliczyć ze wzoru empirycznego [1]:

    (5)

 (6)

gdzie:

– natężenie deszczu miarodajnego, dm3 · s–1 · ha–1;
A – współczynnik dla terenów nizinnych środkowej Polski,
H – normalny opad roczny dla danego regionu kraju, mm;
C – okres powtarzalności deszczu miarodajnego (1 ≤ C ≤ 20 lat), lata, zależny od dopuszczalnej częstości zalań odwadnianego terenu;
t – czas trwania deszczu nawalnego (5 ≤ t ≤ 180 min), min.

Po przyjęciu średniego normalnego opadu rocznego dla warunków polskich H = 600 mm, wzór (5) przyjmuje postać [1]:

 (7)

Do obliczania natężenia deszczu miarodajnego I można wykorzystać również podejście Bogdanowicz i Stachy z 1998 roku [2, 3], jest to jednak bardziej skomplikowane niż według opisanej metody Błaszczyka, ponieważ za pomocą metody Bogdanowicz i Stachy obliczamy maksymalne sumy opadu, a nie natężenia deszczu miarodajnego I.

W związku z tym należy pamiętać, że natężenie deszczu jest ilorazem sumy opadu i czasu jego trwania, a prawdopodobieństwo przewyższenia p jest odwrotnością okresu powtarzalności i dla obliczonej maksymalnej sumy opadu trzeba następnie obliczyć natężenia deszczu miarodajnego I.

Otrzymywane wyniki obliczeń natężenia deszczu miarodajnego I wg metody Bogdanowicz i Stachy są około dwukrotnie mniejsze niż wg Błaszczyka dla p = 100%, lepszą zgodność uzyskuje się w obu metodach dla deszczu o p = 60–90%, natomiast dla p = 1–10% wyższe wartości uzyskuje się wg metody Bogdanowicz i Stachy [2].

Ponieważ opady deszczu charakteryzują się bardzo dużą zmiennością co do ilości i czasu występowania, do obliczeń ilości ścieków opadowych bardziej bezpieczna jest metoda Błaszczyka. Została ona opracowana dla zurbanizowanych terenów nizinnych i nie obejmuje terenów podgórskich i górskich, natomiast metodę Bogdanowicz i Stachy opracowano dla niezurbanizowanych i zurbanizowanych terenów na obszarze całego kraju z wyjątkiem Sudetów i Karpat.

Do obliczania natężenia deszczu miarodajnego I można również wykorzystać podejście Lambora z roku 1971 [3]. Metoda ta może być stosowana dla wszystkich regionów kraju do wysokości ok. 1500 m n.p.m.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[projektowanie kanalizacji grawitacyjnej,kanalizacja grawitacyjna,ścieki bytowe,ścieki opadowe]

   31.07.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl