Система канализации — устройство, виды и принцип работы

Полезно

Система канализации — одно из важнейших изобретений человечества, известное с древних времен, но нисколько не утратившее своей актуальности и значимости. Даже принцип изменился мало, обогатившись только специальными механизмами и приспособлениями.

Канализация — необходимая и крайне важная для людей система санитарно-технических сооружений. Как правило, она охватывает весь населенный пункт, поэтому напрямую касается всех его жителей. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

1. Что такое канализация
2. История возникновения
3. Виды канализационных систем
4. Канализация К1 может быть:
5. Принцип работы системы канализации
6. Централизованные сети
7. Видеообзор: Канализация — как это работает?
8. Автономные системы
9. Строительство канализационной системы

Что такое канализация

Канализационные сети — это одна из частей общей системы водоснабжения и водоотведения, выполняющая функции сбора и удаления сточных вод и органических отходов жизнедеятельности. Несколько упрощенно, это — разветвленная сеть трубопроводов, заходящих в каждое городское здание и обеспечивающее вывод стоков в специализированное сооружение. Несколько предвзятое отношение большинства людей к канализации совершенно незаслуженно, поскольку ее важность и ответственность невозможно преувеличить. Достаточно вспомнить, что все вспышки эпидемий приходятся на отсталые страны с полным отсутствием инфраструктуры.

Состав и схема работы комплексов могут быть различными. Это обусловлено величиной населенного пункта, количеством зданий и людей, проживающих в них. Для функционирования канализационной сети требуется вода, с помощью которой происходит транспортировка твердых отходов. Других способов не придумано, поэтому канализация входит в состав комплекса водоснабжения, являясь одной из приоритетных частей городской инфраструктуры. Условия работы системы достаточно жесткие, она функционирует круглый год и нуждается в защите от замерзания. Для этого трубопроводы помещают под землю, на глубину, превышающую уровень промерзания грунта в зимнее время. Учитывая, что сеть пронизывает весь город, заходя в каждый дом, можно вполне отчетливо представить объемы и степень распространение комплекса.

Канализационные сети

История возникновения

История канализации насчитывает много веков. Самой старой из всех известных является система в древнем индийском городе Мохенджо-Даро, которая была обнаружена во время проведения раскопок. Ей насчитывается около 4600 лет. Известны системы в Древнем Риме (яркий пример — Большая Клоака, работает и в настоящее время, выполняя функции ливневой канализации) или Древнем Китае (в городе Линьцзы). Описание этих находок свидетельствует о

Средневековая Европа в этом отношении заметно отставала, поскольку нашествие варваров смело почти все остатки римских сооружений, обслуживать и вообще заниматься общественными системами стало некому. Повторное возникновение сети, произошедшее в конце XVII века, было вынужденным, вызванным эпидемиями инфекционных заболеваний, поставивших всю европейскую цивилизацию на грань вымирания.

В России история канализации похожа на европейскую. Системы отведения сточных вод были построены по римскому типу, но использование дерева вместо мрамора сделало их недолговечными, а во времена царствования Ивана Грозного они были заброшены. Это привело к вспышке чумы в конце XVIII века. Известно, что в Москве ни водопровод, ни канализация не были полноценным образом созданы до самого начала XX века.

В современном мире развитие канализационных систем, благодаря технологическим достижениям, доведено до совершенства. Появились новые сантехнические устройства, материалы, способы переработки и утилизации отходов. Выработаны нормы и требования по санитарному и техническому обеспечению систем, нарушение которых грозит серьезными штрафными санкциями или даже уголовным преследованием.

Виды канализационных систем

Существуют различные виды канализации, действующие по собственному принципу или выполняющих специфические функции. По функционалу и расположению различают:

• внутренняя канализация. Объединяет все трубопроводы, подключенные к сантехническим устройствам (ваннам, раковинам, унитазам) и сведенным в единый канал;
• наружная канализация. Сеть подземных трубопроводов, по которым происходит перемещение сточных вод в отстойники;
• очистные сооружения. Выполняют осветление стоков, очистку от загрязнений и органических отходов и возврат в водоемы.

Пример внутреннего и наружного устройства

По выполняемым задачам канализационные системы бывают:

• бытовые (хозяйственно-фекальные). Обозначаются в документации К1;
• ливневые (К2);
• промышленные (К3).

Канализация К1 может быть:

• централизованная, т.е. трубопровод, выходящий из жилого помещения, подключен к общей структуре городской канализации;
• автономная. Стоки и органические отходы складируются и впоследствии вывозятся, или осветляются, перерабатываются и утилизируются в собственных очистных сооружениях малой мощности (септиках).

В основном, системы состоят из трубопроводов. Доля другого оборудования относительно невысока и сосредоточена на очистных сооружениях. Это насосы, сепараторы и другие устройства, производящие транспортировку, перекачку и утилизацию стоков. Технические характеристики и состав этих агрегатов зависят от объемов сточных вод и общих параметров системы.

Принцип работы системы канализации

Рассмотрим, как работает канализация общественного или индивидуального типа:

Централизованные сети

Конструкция и состав централизованных систем приблизительно понятны большинству пользователей, хотя детального представления не имеет почти никто. Состав сети имеет строгий порядок, хотя внешне может выглядеть хаотичным. Внутренняя канализация подключается к наружной части системы, которая состоит из нескольких групп:

• внутридворовые;
• уличные;
• коллекторы.

Наружные сети имеют безнапорную структуру, т.е. стоки передвигаются самотеком. Для этого все трубопроводы устанавливаются под определенным уклоном, определенным СНиП или ведомственными нормативами. Организация наружных сетей выполняется по разным типам:

• общесплавные. И бытовые, и ливневые стоки направляются в единый приемник;
• раздельные. Для ливневых и бытовых стоков используются собственные коллекторы, не объединенные в один комплекс;
• полураздельные. Используется общесплавной коллектор, но доставка стоков происходит по отдельным линиям.

Сточные воды содержат большое количество активных или агрессивных компонентов. Особенно это заметно на промышленных системах, где в состав стоков попадает большое количество отходов предприятия. Это выдвигает специфические требования к материалу трубопроводов и колодцев. В их производстве используются:

• чугун;
• полиэтилен;
• полипропилен;
• стеклопластик;
• поливинилхлорид;
• железобетонные трубы и кольца для коллекторов.

Встречаются трубы из других материалов, но они недолговечны и в настоящее время практически не используются.

Видеообзор: Канализация — как это работает?

Автономные системы

Появление автономных комплексов произошло относительно недавно, с развитием индивидуального строительства жилья. Устройство собственной канализации являлось привлекательной идеей, позволявшей создать современные и комфортные условия проживания в частном доме или коттедже. Изначально были популярны лишь внутренние линии, выводящие стоки в выгребные ямы или емкости. Но необходимость частого очищения и вывоза отходов создавала массу проблем, что заставило отказаться от старого метода и искать другие варианты. Основной вид автономной канализации, распространенный в настоящее время, называется септик. Он позволяет либо полностью отказаться от вывоза отходов и очистки коллектора, либо существенно увеличить интервал между этими действиями.

Принцип действия септика состоит в отстаивании стоков и переработке твердых отходов при помощи специальных бактерий. Как правило, септик представляет собой замкнутую емкость, разделенную на несколько (2-4) смежных отсеков. Попадая в первый отсек, сточные воды понемногу отстаиваются, твердые фракции оседают на дно. В верхней части отсека находится переливное отверстие. По мере наполнения через него в следующий отсек попадают частично осветленные стоки. Они проходят дальнейшее отстаивание и осветление во втором отсеке, пока он не наполнится доверху и начнет отдавать осветленную воду дальше. Конечным узлом является либо фильтрационный колодец, либо поле фильтрации.

Колодец представляет собой род коллектора, не имеющего дна. Как правило, он состоит из нескольких бетонных колец, установленных на подушку из слоя песка и гравия. Попадая в него, осветленная вода впитывается сквозь слой подсыпки в грунт, дополнительно очищаясь при этом.

Поле фильтрации — одна или несколько труб с множественными отверстиями по всей длине. Поступающая вода выводится из них в слой гравия и песка, доочищаясь и впитываясь в грунт. В отличие от колодца, трубы не надо закапывать на большую глубину, но для них надо отвести немалую площадь. Учитывая размеры земельных участков, предпочтение, отдаваемое колодцам, вполне объяснимо. Единственным ограничением являются ситуации, когда на участке отмечено высокое залегание грунтовых вод.

Строительство канализационной системы

Проведение канализации, как правило, осуществляется во время строительства здания. Если это многоэтажный и многоквартирный дом, то надо устроить траншею для прокладки линии, соединяющей общую трубу дома с магистралью централизованной системы. Эти работы производят профильные организации официальным порядком.

Создание собственной (автономной) системы возлагает все заботы на плечи домовладельца. Понадобятся серьезные подготовительные работы, включающие различные этапы:

• определение глубины залегания грунтовых вод;
• получение разрешения на сброс осветленных стоков (если планируется выводить их в водоем);
• расчеты, приобретение материалов;
• назначение точек установки коллектора, фильтрационного колодца или поля.

Основная часть практического строительства — земляные работы. Они состоят из рытья траншей, углублений под емкости и котлована для поля фильтрации (если надо). Затем производят укладку и соединение труб, стараясь обеспечить необходимый уклон. Устанавливают емкость под септик, соединенный с трубопроводами. Опускают бетонные кольца в фильтрационный колодец и засыпают пазухи.

Состав работ может оказаться более многочисленным, если приобретен готовый септик или станция биологической очистки. В таких случаях обычно привлекают специалистов, обладающих необходимым опытом и навыками. Установка и запуск канализации представляют собой довольно сложную задачу, требующую профессионального подхода и не допускающую ошибок или неквалифицированного выполнения работ.

Сантехника – трубы пластиковые и их применения в канализации

Для сантехника, пластиковые трубы являются самым выгодным материалом для обустройства различных трубопроводных систем. Чтобы понять причину такого утверждения, нужно детально разобраться с характеристиками этих изделий.

Полиэтилен является исходным веществом переработки нефти. Из него получаются такие виды полиэтилена, как ПЭ-63, ПЭ-80, ПЭ-100, из них производят пластиковые трубы. Температурные пределы применения ПП труб повысили, запустив в производство сшитые виды полиэтилена.

Также эти новые материалы позволили усилить жесткость и стабильные размеры изделий в широком температурном диапазоне. Плюс ко всему, сшитые виды пластиковых изделий характеризуются абсолютной устойчивостью к различным видам агрессивной среды.

Преимуществ у этих материалов для сантехники много, но при этом у них есть некоторые недостатки:

• Низкий уровень шумоизоляции, если сравнить с чугунными изделиями;
• восприимчивость к высокой температуре.

Большой ряд положительных характеристик этих изделий определил перспективность их использования, они обширно применяются в:

• газопроводных магистралях со средним и маленьким давлением (до десяти атмосфер);
• в сетях подачи холодной воды (сюда относят питьевую и техническую системы с напором до 16 атмосфер);
• в сливных системах напорного и безнапорного типа;
• в дренажных системах;
• мелиорационных, ирригационных, капельно – орошающих системах;
• промышленных трубопроводах, ведущих химическую агрессивную среду;
• в сетях горячего водопровода и обогрева.

В сантехнике эти изделия служат более пятидесяти лет, по крайней мере, так заявляют производители. Но, эти сроки возможны только при нормальных условиях использования, а именно: выдержка точных норм рабочего давления и температуры, прописанных в технических документах. Поэтому необходимо заострить внимание на реальных характеристиках сети, где будут установлены эти материалы.

Если реальные величины не выходят за рамки СНиПа, то магистраль, отвечающая условиям использования конкретной марки, станет работать исправно на протяжении длительного срока.

1. Диаметры пластиковых сантехнических труб
2. ПП для канализации
3. Фитинги к пластиковым системам
4. Необходимые инструменты для работы

Диаметры пластиковых сантехнических труб

Пластиковые сантехнические трубы имеют разные диаметры. Прежде всего, параметры трубного сортамента из пластика зависят от сферы их эксплуатации – внутренние или наружные трубы. У наружных изделий больше толщина стенки, а значит и выше прочность.

Также диаметры изделий определяет и материал их изготовления:

• Полипропиленовые трубы (ПП). Это самый популярный вариант, который производят согласно ГОСТу 26996-86. Данный нормативный документ определяет вид состава ПП и сополимеров. Условия рыночной экономики внесли некоторые коррективы, и таким образом в продаже имеются сантехнические трубы для канализации таких объемов: 3,2; 4; 5 и 11 см. Длина у таких изделий следующая: 15; 25; 50; 75; 100; 300 см.
• Полиэтилен высокой прочности изготовляется в соответствии к ГОСТу 22689.2-89. Эти изделия для сантехники поступают в продажу в виде катушек, и их можно нарезать на куски любой длины. Исходя из сказанного, можно заключить, что сантехнические варианты ПП высокой прочности имеют диаметры точно соответствующие ГОСТу и они такие: 40; 50; 90 и 110 мм. Эти сантехнические трубы могут быть напорными и безнапорными. Напорная имеет диаметр от 1 до 120 см.
• Сантехнические трубные материалы из поливинилхлорида (ПВХ). Диаметры данных изделий для сантехники устанавливает ГОСТ 51613-2000. Согласно к этим требованиям это такие показатели: от 1 до 31,5 см. Также данный нормативный документ устанавливает протяженность, а это от 4 до 12 м.

ПП для канализации

Современные технологии и материалы существенно упрощают жизнь человека. И самое важное изобретение человечества – это канализация, и ее важность переоценить сложно. Для такой сети лучше использовать трубопрокат из пластика.

Сантехника и канализация из пластиковых труб, как показала практика – это надежные и доступные по цене материалы, отвечающие всем нужным требованиям.

Для создания безотказной и долговечной канализации нужно не только правильно выбрать материалы, но и правильно их смонтировать.

Сантехника и канализация из ПП имеет следующие преимущества:

• Приспособления для канализации из пластиковых труб могут использоваться более 50 лет.
• На таких материалах не образуются отложения внутри.
• Устойчивость к влиянию химической агрессивной среды.
• Устойчивость к блуждающим токам.
• Они не подвержены влиянию коррозийных образований.
• Не несут угрозы человеческому здоровью и окружающей среде.
• Небольшой вес.
• Простота монтажа (особенно методом протягивания).

Пластиковые трубопрокатные материалы для канализации изготовляют на современном оборудовании. Они еще со стадии закупки сырья и до финального этапа производства находятся под строгим контролем качества.

Уплотнительные кольца к этим изделиям делают из материала, отличающегося устойчивостью к перепаду температуры, ультрафиолету и к другим влияниям внешней среды.

Фитинги к пластиковым системам

Современная сантехника и пластиковые трубы – это продукция, которая давно из ряда новинки перешли в обыденные вещи, но для соединения таких трубопроводов нужны соответствующие фитинги.

Благодаря бесспорным достоинствам, фитинги к пластиковым трубам быстро завоевали большую популярность среди потребителей. Так сложилось благодаря универсальности этих крепежных деталей и простоте их установки. Рассмотрим их преимущества:

• небольшой вес;
• устойчивость к агрессивной химической среде;
• устойчивость к влиянию коррозийных процессов, на таких деталях она не появляется совсем;
• абсолютная герметичность стыков;
• возможность сваривания;
• на пластиковых фитингах не образуются известковые отложения;
• небольшая электропроводимость;
• доступная цена, которая выгодно отличается от стальных аналогов.

Пластиковые системы обширно используют в обиходе, причем это очень разные системы:

1. водоподающая;
2. отопительная;
3. вентиляционная;
4. сливная.

Учитывая выше изложенный факт, становиться ясно, что пластиковые магистрали нуждаются в фитингах разных типов.

Современный рынок строительных товаров предлагает огромный выбор фитингов из полипропилена, они отличаются по диаметру и типу. Их можно поставить при состыковке однородного трубопроката, и для изделий из разнообразных материалов.

В другом варианте применяют ППР фитинги, а они оснащены металлической резьбой. Она инвертирована в конструкционное построение данных элементов сантехники.

Особенности выбора труб и фитингов для канализации

Для монтажа канализационной сети требуются трубы и фитинги – комплектующие элементы. От правильного выбора этих деталей зависит эффективность и длительность работы системы.

Материалы изготовления

Трубопроводы для канализации производят из чугуна, полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, стали, асбестоцемента и керамики. Комплектующие элементы подбирают из материала, который использовали для изготовления трубных отрезков.

Чаще всего выбирают полипропиленовые, полиэтиленовые и ПВХ-элементы. Они менее прочны по сравнению с металлическими, но обладают такими свойствами:

• негорючесть;
• устойчивость к влиянию внешних факторов;
• невосприимчивость к коррозии;
• стойкость к агрессивным химическим веществам.

Пластиковые детали не вступают в реакцию с кислотами и щелочами. Доступная цена также является преимуществом.

На втором месте по популярности ковкий чугун. Он выдерживает любые нагрузки и в отличие от других черных металлов не ржавеет. Но такие трубы много весят, что усложняет монтаж, и склонны к заиливанию. Их чаще устанавливают на предприятиях, где важен вопрос прочности магистрали под высокой нагрузкой. Трубопроводы из других материалов монтируют крайне редко.

Если канализация принудительного типа, важно выбирать напорные элементы магистрали. Они также выполняются из пластика или чугуна, но рассчитаны на большее давление, ведь возможность прорыва должна быть полностью исключена.

Разновидности комплектующих элементов

Система внутренней канализации состоит из труб и фасонных частей. При установке магистралей обычно используют такие фитинговые детали, как колена, тройники и муфты. У первых может быть один либо два раструба, их применяют для объединения разных отводов и на поворотах трубопровода. Тройники применяют для отведения дополнительных веток от магистрали. Они производятся с углом наклона 45, 65 и 90 градусов. Муфта требуется при состыковке труб одинакового сечения.

Могут понадобиться и другие элементы для внутренней канализации:

• Редукция – для перехода между канализационными трубами различного сечения, а также для сочленения изделий из чугуна и пластика.
• Двухплоскостная крестовина – чтобы сделать два отвода под прямым углом на трубные отрезки с одинаковыми или различными сечениями, углы наклона – 45 и 90 градусов.
• Одноплоскостная крестовина – для устройства двух параллельных отводов с углами наклона 45 и 90.
• Отвод – при создании поворотов в прокладке двух параллельных трубопроводов, углы 30, 40 и 90 градусов.
• Компенсационный патрубок – для устранения повреждения путем замены проблемного участка магистрали, который заблаговременно вырезают.
• Заглушка – элемент, перекрывающий транспортируемые стоки при выполнении ремонта или ревизии.

Аэратор или канализационный клапан используют, чтобы блокировать выход газов в санузел через унитаз в результате разрежения воздуха внутри фановой трубы, из-за чего гидрозатвор вытягивается из сифонного устройства. Монтируется на верхний стояковый торец.

Для установки наружной канализации используется обратный клапан. Он применяется для блокирования обратного хода циркулирующей жидкости и в обязательном порядке устанавливается на трубопроводы, уложенные с наклоном меньше 2 см. Также требуется двухколенный сифон, который объединяет два параллельных трубных отрезка. Создаваемый изгиб на месте соединения препятствует обратному ходу канализационных газов.

Размеры канализационных фитингов

Для прокладки внутренней канализации понадобятся трубы таких размеров (сечения):

• душ, раковина, биде, мойка, ванна – 40 мм;
• комбинированный слив на душ, ванну и мойку – сечение 50 мм;
• унитаз и центральный стояк – 110 мм;
• отводы от главного стояка – 60 мм.

Для установки внешних коммуникаций используют трубные отрезки сечением 160–200 мм. Размеры пластиковых канализационных труб и соответствующих фитингов должны совпадать. По ГОСТу муфты обычно выпускают сечением 110–400 мм и длиной 120–330 мм. Стандартный диаметр отводов 110–400 мм, расстояние между раструбами 15–90 мм. Тройники на 45 градусов изготавливают сечением 110–400 мм, длина боковых раструбов 140–530 мм, высота от торцевой части до начала выступа раструба – 140–500 мм. Сечение клапанов обратного хода 110–250 мм, двухколенных сифонов 110–200 мм, длина от 300 до 520 мм и от 510 до 820 мм соответственно.

Рекомендации по выбору труб и фитингов

Для надежной долговечной и безопасной эксплуатации канализации следуют таким рекомендациям:

• Перед приобретением трубных отрезков и фитингов составьте проект с указанием всех точек слива и сантехприборов. Он поможет сориентироваться, какого сечения и длины нужны трубы и сколько потребуется комплектующих. Последний показатель будет зависеть от числа поворотов и разветвлений.
• К рассчитанной длине трубной магистрали добавьте десятипроцентный запас.
• Если есть возможность, комплектуйте магистраль фитингами того же изготовителя, что и трубные отрезки. Приобретают детали с точным совпадением по размерам.
• Трубы для внутренней и наружной магистрали подбирайте соответствующих размеров, чтобы слишком большое давление канализационных стоков не привело к прорыву трубопровода.

Чем больше в трубопроводе фасонных элементов, тем выше вероятность возникновения засоров. Максимально упрощайте геометрию канализации, а раструбы располагайте так, чтобы обеспечить свободный отток воды.

Особенности монтажа

Чтобы обеспечить максимальную плотность стыковки элементов и избежать протечек, сборку и соединение трубопроводов из пластика проводят с соблюдением таких требований:

• Пластиковые детали больших размеров нарезают при помощи специального инструмента – трубореза. Вместо него можно воспользоваться болгаркой или ножовкой.
• Срез выполняют под прямым углом к оси трубы, так как не получится сделать герметичное соединение при наличии перекоса в месте стыка.
• Концы состыковываемых трубных отрезков делают максимально ровными. Кромку спила подвергают обработке наждачкой либо напильником.
• Места соединения склеиваемых фитинговых элементов предварительно обезжиривают, затем намазывают клей и соединяют детали. Выступивший клей удаляют ветошью. Применяя фитинги с уплотнителем, поверхность стыков промазывают силиконовым герметиком.
• Детали вставляют не до упора, а с расстоянием в 1 см для создания компенсационного зазора. Для этого необходимо сделать предварительные замеры и поставить отметку на трубном отрезке для ограничения глубины вхождения.

Избегайте соединений под углом 90 градусов, лучше заменить одно колено под прямым углом на два по 45.

Цена трубных отрезков и фитинговых элементов зависит от материала, предназначения и производителя. К примеру, трубные отрезки сечением 50 мм и длиной 500 мм из полипропилена от компании «Синикон» продаются по цене от 63 рублей. Такую же деталь марки «Политрон» можно купить за 41 рубль. Труба «Хемкор» с аналогичными размерами, но из НПВХ стоит от 34 рублей.

Источник https://gidkanal.ru/sistema-kanalizatsii-ustrojstvo-vidy-i-printsip-raboty/
Источник Источник https://trubanet.ru/kanalizacionnye-truby/santekhnika-truby-plastikovye-i-ikh-primeneniya-v-kanalizacii.html
Источник https://strojdvor.ru/kanalizaciya/kanalizacionnye-truby-i-fitingi/