УСТРОЙСТВО ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ
В условиях эксплуатации в надводной части канализационных коллекторов скапливаются выделяющиеся из сточных вод пары воды и вредные газы: сероводород, аммиак, диоксид углерода, метан и др.
С производственными водами в сеть поступают свободные неорганические и органические кислоты, углерод, аммиак, хлор и другие вредные примеси. С дождевыми и сточными водами от гаражей в сеть поступают бензин, бензол и другие горюче-смазочные материалы.
Анализы, проведенные в различных городах, указывают на присутствие в коллекторах диоксида углерода 8—12%, метана 1,4—15%, паров бензина 11—12%, сероводорода 0,135—0,18 мг/л. В отдельных пробах содержание сероводорода доходит до 0,25 мг/л, а при прочистке коллектора — до 0,45—0,77 мг/л.
Особенно неблагоприятно действуют на бетонные стенки труб и колодцев сероводород, серная кислота и диоксид углерода. Сероводород и другие газы образуются в трубах и каналах в результате выделения из сточных вод или разложения выпавшего осадка. Сероводород вызывает газовую коррозию. Он растворяется в воде, конденсирующейся на верхней и боковых стенках труб, неомываемых сточными водами, и проникает в поры бетона. В конденсате, образовавшемся на неомываемых стенках канала, происходит биохимическое окисление кислородом поглощенного из воздуха сероводорода. При этом происходят следующие реакции:
При избытке кислорода
2H2S + 302 = 2SOa + 2Н20; (3.46)
При недостатке кислорода
2H2S + 02 = 2S 4- 2НгО. (3.47)
Сера, образовавшаяся в процессе биохимического окисления, окисляется в серную кислоту или сульфаты:
2S + ЗОо + 2Н20 = 2HsS04. (3.48)
Одной из составных частей цемента является оксид кальция СаО, который после затворения водой и гидратации переходит в гидроксид кальция Са(ОН)2. Воздействие на бетон серной кислоты вызывает образование новых соединений кальция, для которых характерно сильное увеличение в объеме, что ведет к разрушению бетона. К числу таких солей относятся гипс (сернокислый кальций CaS04), увеличивающийся в объеме почти в 2 раза против объема гидроксида кальция Са(ОН)2, и сульфоалюминат кальция 3CaO-Al203-3CaS04-30H20, увеличивающийся в объеме в 22,5 раза. Этот вид коррозии наиболее распространен в канализационных каналах.
Если в воде имеется избыточный агрессивный диоксид углерода С02, то при его химическом взаимодействии с гидроксидом кальция Са(ОН)2 образуется малорастворимый в воде углекислый кальций СаС03, а при его дальнейшем взаимодействии с диоксидом углерода — легкорастворимый двууглекислый кальций Са(НС03)2. Растворение двууглекислого кальция приводит к разрушению бетона.
В результате действия на бетонные стенки труб сточных вод, конденсата, газов и микроорганизмов, хорошо развивающихся в слизистой пленке, покрывающей стенки канала, происходит значительное уменьшение содержания СаО в бетоне (с 64 до 12%) и увеличение содержания сульфатов (с 1,5 до 42%). Резкое снижение СаО и увеличение сульфатов приводят к разрушению бетонных труб и коллекторов.
В канализационной сети возможны взрывы смеси водородистых и метановых газов при соединении с кислородом воздуха. Вредные газы опасны для рабочих, спускающихся в колодцы и коллекторы для осмотра и прочистки трубопроводов. Для удаления паров воды, уменьшения конденсации и снижения процентного содержания метана, диоксида углерода и сероводорода устраивают вытяжную вентиляцию канализационной сети с естественной тягой через вытяжные стояки, установленные в зданиях и выведенные выше крыши здания (см. рис. 1.1).
Опыт эксплуатации канализационной сети показал, что воздух поступает в сеть через неплотности в люках смотровых колодцев и вентиляционные стояки малоэтажных зданий, а выходит через стояки высоких зданий или зданий, расположенных на высоких отметках.
Скорость движения воздуха в крупных канализационных коллекторах, не оборудованных приточной вентиляцией, колеблется от 0 до 0,6 м/с, причем режим движения неустойчив и не поддается расчету.
Вытяжные устройства следует предусматривать во входных камерах дюкеров, в смотровых колодцах, в местах резкого снижения скоростей течения воды в трубах диаметром более 400 мм и в перепадных колодцах при высоте перепада более 1 м и расходе сточной воды более 50 л/с. На участках сети, к которым выпуски не присоединяются, вытяжные стояки диаметром 300 мм и высотой 5 м устанавливаются не реже чем через 250 м.
Для приточной вентиляции можно использовать железобетонные полые мачты, устанавливаемые для освещения и подвески различных проводов. От канализационных колодцев к основанию полых мачт подводят вентиляционные трубы диаметром 150 мм, проложенные с уклоном 0,01 в сторону колодца. Для загородных коллекторов устанавливают вентиляционные железобетонные трубы большего диаметра или шахты высотой не менее 3 м. Для магистральных коллекторов глубокого заложения проектируют искусственную вытяжную вентиляцию.
