Водоотведение из дома и с участка

Все строительные площадки необходимо оборудовать водоотведением согласно DIN 1986 «Устройства водоотведения для зданий и участков». Сточные воды собираются в канализации, отводятся без ущерба для конструкций и окружающей среды и очищаются в очистных сооружениях.

Виды водоотведения

По степени загрязненности грязную воду разделяют на бытовую сточную воду, промышленную сточную воду и поверхностную воду от дождя и снега. Грязная вода, смешанная с поверхностной водой, называется смешанной.

Бытовое водоотведение

Бытовое водоотведение имеет дело с грязной водой от домашнего хозяйства. Она содержит в основном отходы из ванных, кухонных моек, туалетов и построчных. Из-за увеличивающегося применения химических веществ и из-за высокого суточного потребления в 100—200 л воды на человека жилые здания должны согласно предписаниям иметь систему водоотведения. Домашнее водоотведение направляет сточную воду в очистное сооружение (рис. 1).

Промышленное водоотведение

Промышленное водоотведение имеет дело с водой из ремесленных и производственных предприятий. Эта вода часто имеет химические загрязнения или высокую температуру. Часто в зависимости от вида предприятия в сточные воды попадают бензин, масла и кислоты. С помощью очистных или сепараторных установок, как, например, сепараторы бензина и масел, необходимо предотвратить возможность попадания такого рода стоков в канализацию. Требования к трубопроводам водоотведения, а также к их прокладке, которая должна строго соответствовать предписаниям, очень высоки. При неплотностях или неквалифицированной прокладке трубопроводов грунтовые воды или водоемы могут быть загрязнены (см. рис. 1).

Рис. 1. Виды водоотведения

Поверхностные воды

Поверхностные воды—это вода от дождя и снега, которая прямо попадает на поверхность, например крыши, двора или улицы. Эту воду необходимо собрать и препроводить в канализацию.

Европейская хартия по воде (выдержка) «Загрязнять воду - означает приносить вред людям и всем другим живым существам». «Использованная вода должна возвращаться в водоемы в таком состоянии, которое не препятствует ее дальнейшему использованию для общественных и личных нужд».

Кроме того, при водопроницаемых грунтах возможно, чтобы поверхностная вода с крыш и дворов снова направлялась в грунтовые воды через специальные фильтровальные устройства просачивания, как, например, через пруды просачивания или закрытые дрены. Закрытые дрены — это каналы просачивания, ведущие в дренажные канавы, в которых поверхностные воды отстаиваются и просачиваются в землю. Более сильно загрязненная дождевая вода с улиц при таких мероприятиях все равно отводится в канализацию.

Методы водоотведения

В соответствии с отведением грязной или дождевой воды различают раздельный и смешанный методы водоотведения. Выбор метода водоотведения зависит от условий местного законодательства по водоотведению у соответствующего муниципального образования.

Раздельный метод

Если грязная вода и дождевая вода отводятся раздельно, то в этом случае говорят о раздельном методе. При этом грязная вода должна очищаться в очистных сооружениях. Тем самым обеспечивается более равномерная нагрузка на очистные сооружения и на канализационные системы грязной воды. Дождевая вода отводится в ближайшие сточные системы, как, например, в канавы, ручьи или озеро. Для этого метода водоотведения требуется два параллельных, смещенных по высоте канала (рис. 2).

Рис. 2. Раздельный метод

Смешанный метод

При смешанном методе грязная и дождевая вода отводится по одному каналу через местную канализационную сеть в очистные сооружения и там очищается. Для этой системы водоотведения требуется только один канал, который, однако, должен иметь соответственно большее сечение. При таком методе уличная грязь, как, например, продукты истирания шин, отводится в очистные сооружения и там очищается (рис. 4).

Рис. 3. План водоотведения по раздельному методу

Рис. 4. Смешанный метод

Канализационные трубопроводы

Канализационные трубопроводы состоят из различных частей, таких, как трубы, фитинги, переходники и контрольные устройства. При этом в зависимости от расположения и установки в здании и на участке различают вентилирующие трубопроводы, дождевые водосточные трубопроводы, стояки, трубопроводы в земле и каналы подключения к сети. Контрольными устройствами являются запорные вентили на трубах для их очистки, контрольные колодцы внутри здания и контрольный колодец у границы участка при переходе трубопровода в земле к каналу подключения к сети.

При смешанном методытрубопроводы ливневой канализации и канализации грязной воды, как правило, объединяются уже снаружи здания в трубопровод в грунте перед контрольным колодцем. От контрольного колодца отводящаяся вода уже поступает в канал подключения к сети и оттуда в городскую сеть в виде смешанной воды (рис. 5).

Рис. 5. План водоотведения по смешанному методу

При раздельном методедождевая и грязная вода могут отводиться только отдельно (рис. 3). При прокладке трубопроводов водоотведения необходимо учитывать также дренирование здания. Так как оно воспринимает просачивающуюся и стоячую воду, то дренирующие трубы только в виде исключения могут подсоединяться к общественной сети водоотведения. Трубопроводы водоотведения необходимо прокладывать на глубине ниже глубины промерзания.

При этом глубина прокладки труб канализации измеряется от уровня земли до верха сечения трубы.

Детали трубопроводов

При прокладке основных трубопроводов в грунте и участков подключения к общественным коллекторам кроме труб используются фитинги различной формы. Ими являются разветвления, изгибные колена и переходные элементы (табл. 2).

Таблица 2. Детали трубопроводов

Части трубопроводов с муфтами в соответствии с чертежами водоотведения соединяются в полную систему водоотведения из дома и с участка. При этом следует учитывать прежде всего номинальные размеры отрезков (DN), требуемые уклоны, направление уклонов, а также соответствующие материалы (рис. 6). Детали трубопроводов изготавливаются из каменного литья, бетона и железобетона, ПВХ, полиэтилена или волокнистого цемента.

Рис. 6. Детали трубопроводов

Области применения этих материалов в трубах водоотведения и фитингах в зданиях и на участках ограничены. В DIN 1986 однозначно определяются допустимые области применения различных материалов (табл. 3).

Выбор материалов для трубопроводов канализации зависит от метода водоотведения, встройки в здание и прокладки в земле, а также от диаметров трубопроводов. Возведение систем водоотведения из домов и с участков представляется на чертежах водоотведения. Для этого для отдельных частей системы применяются условные обозначения (табл. 4).

Таблица 4. Обозначения важных частей трубопроводов

Когда производится прокладка трубопроводов водоотведения, отдельные части их сбираются вместе согласно данным чертежей водоотведения и указаниям предписаний (рис. 7).

Рис. 7. Чертеж водоотведения (фрагмент)

Устройство траншеи для прокладки труб

Трубопроводы водоотведения необходимо прокладывать защищенными от замерзания. Поэтому они должны заглубляться в землю не менее чем на 0,80 до 1,20 м. Чтобы обеспечить безупречный сток, уклон трубопроводов должен составлять от 1 до 2% (табл. 5). Значительно большие уклоны вместе с удаляемыми отходами в сточных водах ведут к повышенному износу стенок труб и к отложениям у подошвы трубы.

Траншеи для прокладки труб в зависимости от вида грунта и глубины необходимо укреплять от обрушения. При этом при выемке грунта и устройстве укрепляющих мероприятий действуют те же предписания по предотвращению несчастных случаев, как и при отрывке котлованов. Траншеи для труб глубиной свыше 1.25 м должны в зависимости от вида грунта быть снабжены откосами или укреплены обстройкой. Только в устойчивом растительном грунте в траншеях глубиной до 1,75 м обстройкой можно пренебречь, если край траншеи укреплен бортовым брусом или когда верхний край канавы до глубины 1.25 м имеет откос (рис. 8). Траншеи для прокладки труб глубиной свыше 1,75 м должны обстраиваться. При этом различают среди котлованов горизонтальную обстройку брусьями и вертикальную обстройку брусьями или канальными щитами.

Рис. 8. Укрепление краев траншей для прокладки труб канализации

Для экономии затрат при строительстве канализационных траншей применяются предварительно изготовленные обстроенные элементы из стали, которые устанавливаются в канавы с помощью экскаватора или мобильного крана. Эти обстроенные элементы состоят из двух неподвижно или с возможностью перестановки закрепленных боковых частей. Они переставляются вслед за отрывкой канавы и прокладкой труб (рис. 10).

В траншеях должно быть обеспечено достаточно широкое рабочее пространство. При этом рабочее пространство должно иметь одинаковую ширину с обеих сторон трубы и поэтому должно составлять половину общей ширины с каждой стороны. Определение минимальной ширины траншеи, с одной стороны, зависит от диаметра трубы и минимального рабочего пространства между трубой и стенкой траншеи или обстройкой (табл. 6).

Таблица 6. Минимальная ширина траншеи в соотношении с диаметром трубы

С другой стороны, ширина траншеи без учета диаметра трубы зависит от требуемой ее глубины (табл. 7).

Прокладка труб

Трубы для основных трубопроводов в грунте и для каналов подключения к общей системе канализации, как правило, выполняются из ПВХ, каменного литья или бетона. Они соединяются между собой муфтами, причем в муфты или на вставляемые трубы вставляются уплотняющие элементы из синтетического материала. Безмуфтовые трубы соединяются уплотняющими манжетами (рис. 9).

Рис. 9. Соединения труб

Рис. 10. Устройство для обстройки траншей

Канализационные трубы прокладывают по дну канавы на подушке из песка с гравием. При этом следует следить за тем, чтобы муфтовые трубы укладывались муфтами против течения воды от уличного канала к дому. Все трубы должны укладываться с одинаковым уклоном в 2% (1:50) для того, чтобы обеспечить безупречный сток отводимой воды. Трубопровод может входить в другой трубопровод только большего диаметра с помощью переходника. Изменение направления и соединение трубопроводов могут производиться только с помощью фитингов. Ответвления могут происходить только под углом не более 45°; двойные ответвления недопустимы. Изменения направления могут производиться с помощью элементов закругления под углами 15, 30 или 45°. Закругления на 90° допустимы только в случае перехода от стояков к трубам в земле.

Канализационные трубы при прохождении через перекрытия, стены и фундаменты могут жестко не закрепляться, для того чтобы избежать поломок при осадках здания. Поэтому в таких местах устанавливают защитные трубы (футеровочные трубы) с большим внутренним диаметром. На угрожаемых разрушениями участках трубы могут обматываться мягким материалам (деформационными матами).

Контрольные устройства

В качестве контрольных устройств в устройствах водоотведения из домов и с участков рассматривают очистные отверстия и смотровые колодцы.

Очистные отверстия — это элементы труб, которые устраиваются, например, при переходе от стояков к трубам в грунте или в длинных участках труб в грунте на расстоянии около 40 м, при изменениях направления на угол больше 45°, а также перед общественным канализационным коллектором. Чтобы эти очистные отверстия были доступны, они должны встраиваться в шахты, называемые смотровыми колодцами. Смотровые колодцы — это сооружения, служащие для контроля трубопроводов водоотведения. Они устраиваются в местах изменений направлений, а также при преодолении больших разниц высот.

Колодцы должны быть прочными и устойчивыми и должны закрываться крышками — люками. Шахты с закрытым прохождением труб должны быть гидроизолированы. Шахты с открытыми лотками должны иметь крышки и вентиляционные отверстия. При установках водоотведения раздельного типа необходимо устраивать раздельные смотровые колодцы. Очистные трубы или открытые лотки здесь не должны располагаться в одном общем колодце. Колодцы с доступом могут иметь круглое, прямоугольное или квадратное сечение. Сечение колодца зависит от его глубины.

Колодцы глубиной до 0,80 м имеют сечение минимум 0,60 х 0,80 м и не требуют устройства стремянок или других приспособлений для доступа. Шахты большей глубины имеют минимальный диаметр, равный 1,00 м, или минимальное сечение 0,90 х 0,90 м или 0,80 х 1,00 м. Здесь необходимо устройство лестничных скоб через каждые 25 см. Шахты глубже 1,60 м могут иметь уменьшающийся кверху диаметр сечения. Часто смотровые колодцы делаются из сборных бетонных элементов по DIN 4034 (рис. 11). Они состоят из нижней части колодца с проточным каналом, шахтных колец, верхнего опорного кольца и крышки шахты. Кольца устанавливаются на раствор группы III или снабжаются уплотняющими прокладочными кольцами. Крышка люка должна соответствовать существующим транспортным нагрузкам.

Рис. 11. Смотровой колодец из сборных бетонных элементов

Проток в нижней части шахты должен быть организован в виде лотка таким образом, чтобы стоки не могли распространяться за его пределы. Внутри зданий колодцы должны иметь закрытый проток. Присоединение трубопровода к колодцу должно быть шарнирным, чтобы возможные осадки и деформации шахты могли восприниматься трубопроводами без повреждений. Это достигается установкой муфт непосредственно перед входом и после выхода трубы из колодца или с помощью установки специальных шарнирных элементов.

Обратная засыпка траншей канализации

Перед обратной засыпкой траншеи трубопровод должен быть уложен на специальную подушку точно по месту прокладки. Для этого в траншею засыпается подходящий грунт или крупный песок с диаметром гранул до 22 мм слоями от 10 до 15 см толщиной. С помощью равномерного трамбования с обеих сторон трубы он уплотняется так, чтобы труба не могла смещаться. Заполнение такими слоями продолжается примерно до тех пор, пока не образуется слой около 30 см над верхом трубы. На этой высоте можно производить механическое уплотнение заполнения с помощью легкоготрамбовочного инструмента (трамбовочной пластины). После этого производится основная обратная засыпка послойно с уплотнением с толщиной слоя от 20 до 50 см до верха траншеи (рис. 12).

Рис. 12. Обратная засыпка траншеи для канализации