Avloppsnät

Karta över Londons avloppsnät, sent 1800-tal

Avlopp (eller avloppssystem ) är den infrastruktur som transporterar avloppsvatten eller ytavrinning ( dagvatten , smältvatten , regnvatten ) med hjälp av avlopp. Den omfattar komponenter som mottagningsavlopp , brunnar , pumpstationer , översvämningar och skärmningskammare i det kombinerade avloppet eller sanitetsavloppet . Avloppet slutar vid inloppet till ett avloppsreningsverk eller vid utsläppsstället till miljön . Det är systemet med rör, kammare, brunnar etc. som leder avloppsvattnet eller dagvattnet.

I många städer leds avloppsvatten (eller kommunalt avloppsvatten) tillsammans med dagvatten, i ett kombinerat avloppssystem , till ett avloppsreningsverk. I vissa stadsområden transporteras avloppsvatten separat i sanitära avlopp och avrinning från gator transporteras i stormavlopp . Tillgång till dessa system, för underhållsändamål, sker vanligtvis genom ett brunn . Under perioder med hög nederbörd kan ett avloppssystem drabbas av en kombinerad avloppshändelse eller en bräddavloppshändelse som tvingar orenat avloppsvatten att rinna direkt till mottagande vatten. Detta kan utgöra ett allvarligt hot mot folkhälsan och den omgivande miljön.

Systemet med avlopp kallas sewerage eller sewerage system på brittisk engelska och avloppssystem på amerikansk engelska.

Historia

Det var förmodligen behovet av att bli av med dålig lukt snarare än en förståelse för hälsoriskerna med mänskligt avfall som ledde till de första ordentliga avloppssystemen. De flesta bosättningar växte intill naturliga vattenvägar dit avfall från latriner lätt kanaliserades, men framväxten av större städer avslöjade otillräckligheten i detta tillvägagångssätt. Tidiga civilisationer som babylonierna grävde avloppsgropar under golvnivå i sina hus och skapade råa dräneringssystem för att ta bort dagvatten. Men det var inte förrän 2000 f.Kr. i Indusdalens civilisation som nätverk av exakt gjorda tegelklädda avloppsavlopp byggdes längs gatorna för att transportera avfall från hemmen. Toaletter i bostäder på gatusidan kopplades direkt till dessa gatuavlopp och spolades manuellt med rent vatten. Århundraden senare byggde stora städer som Rom och Konstantinopel allt mer komplexa nätverksanslutna avloppssystem, av vilka några fortfarande används. Det var efter byggandet av avloppssystemen som folk insåg minskningen av hälsorisker.

Komponenter och typer

Karta över Seattles avloppsdistrikt, 1894

Huvuddelen av ett sådant system är uppbyggt av stora rör (dvs. avloppen, eller " sanitära avlopp ") som leder avloppsvattnet från produktionspunkten till punkten för behandling eller utsläpp.

Avlopp under konstruktion i Ystad , Sverige

Typer av sanitära avloppssystem som alla vanligtvis är gravitationsavlopp inkluderar:

Sanitära avlopp som inte enbart förlitar sig på gravitationen inkluderar:

Om ett avloppssystem inte har installerats, kan avloppsvatten samlas upp från hem genom ledningar till septiktankar eller avloppsbrunnar , där det kan behandlas eller samlas upp i fordon och tas för behandling eller bortskaffande (en process som kallas fekal slamhantering ).

Underhåll och rehabilitering

Allvarliga restriktioner tillämpas på avloppssystemet, vilket kan resultera i för tidig försämring. Dessa inkluderar rotintrång, fogförskjutning, sprickor och hålbildningar som leder till en betydande volym läckage med en övergripande risk för miljön och folkhälsan. Till exempel uppskattas det att 500 miljoner m 3 förorenat vatten per år kan läcka ut i mark och grundvatten i Tyskland. Rehabilitering och utbyte av skadade avlopp är mycket kostsamt. De årliga rehabiliteringskostnaderna för Los Angeles County är cirka 400 miljoner euro, och i Tyskland uppskattas dessa kostnader till 100 miljoner euro.

Dammsugning av skräp från en avloppsledning

Svavelväte (H 2 S) är indirekt ansvarig för biogen sulfidkorrosion och följaktligen behöver avloppsledningar rehabiliteras. Olika reparationsalternativ är tillgängliga för ägare över ett stort antal kostnader och potentiell hållbarhet. Ett alternativ är applicering av ett cementartat material baserat på kalciumaluminatcement , efter en rengöring av den korroderade strukturen för att avlägsna löst material och föroreningar för att exponera ett sunt, grovt och rent underlag. Beroende på betongens tillstånd och föroreningar kan rengöringen sträcka sig från enkel högtrycksvattenrening (200 bar) upp till riktig hydrorivning (2000 bar).

En metod för att säkerställa att sund betong exponeras är att verifiera att ytans pH är över 10.

Som för all betongreparation måste de senaste reglerna följas. Efter detta rengöringssteg appliceras det cementartade materialet på det mättade yttorra underlaget med antingen:

  • Lågtrycks våtspray: denna metod är den vanligaste eftersom den inte producerar damm och praktiskt taget inget material går förlorat vid återhämtning. Den använder klassisk fasadrotorpump, lätt tillgänglig på marknaden. Den största nackdelen är det begränsade pumpavståndet som inte kan överstiga 75 meter.
  • Våtspray med spinnhuvud: denna metod liknar den första, men den manuella sprayningen ersätts av ett spinnhuvud som projicerar murbruket på den reparerade ytan. Denna metod är snabb och speciellt lämpad för cylindriska kammare såsom brunnar. När en struktur är så allvarligt korroderad att mänskligt inträde är en risk, tillåter spinnhuvudapplicering en "obemannad" konsolidering av manhålet.
  • Högtrycks-torrspray: denna metod, även kallad " sprutbetong " eller "gunite" tillåter en snabbare rehabiliteringshastighet, och även att göra en tjockare applicering i en enda passage. Huvudintresset med torr sprutbetong är förmågan att pumpa murbruket över långa sträckor och detta behövs när åtkomstpunkterna är avlägsna. Den kanske längsta sträckan för torr sprutbetong är en arbetsplats i Australien 2014, där murbruk med 100 % kalciumaluminat lufttransporterades över 800 meter innan det sprutades. Den största nackdelen med torr sprutbetong är genereringen av damm och rebound; dessa skulle kunna begränsas och kontrolleras med lämpliga medel (förfuktring, anpassad ballastklassning, erfaren munstycksman, vattendimma avskärningsväggar, etc.).

Utmaningar

Bygger ett avlopp i nyfylld mark på tidigare tidvatten i Seattle , 1910.

Grundvattennivå

Avloppssystemens infrastruktur minskar ofta grundvattennivån i områden, särskilt i tätbebyggda områden där regnvatten (från hustak) leds direkt in i systemet, i motsats till att det tillåts absorberas av marken. I vissa områden har det resulterat i en betydande sänkning av grundvattenytan. I exemplet Belgien har en sänkning av grundvattenytan med 100 meter blivit resultatet. Det sötvatten som ackumuleras av systemet leds sedan till havet. I områden där detta är ett problem vakuumavlopp istället användas, på grund av den grunda schaktningen som är möjlig för dem.

Brist på infrastruktur

I många låginkomstländer kan avloppsvatten i vissa fall rinna direkt till mottagande vattendrag utan att det finns avloppssystem. Detta kan orsaka vattenföroreningar . Patogener kan orsaka en mängd olika sjukdomar. Vissa kemikalier utgör risker även vid mycket låga koncentrationer och kan förbli ett hot under långa perioder på grund av bioackumulering i djur- eller mänsklig vävnad.

förordningar

I många europeiska länder är medborgarna skyldiga att ansluta sin hemsanering till det nationella avloppet där så är möjligt. Detta har resulterat i att stora andelar av befolkningen är anslutna. Till exempel Nederländerna 99 % av befolkningen anslutna till systemet, och 1 % har ett individuellt avloppssystem eller reningssystem, t.ex. septiktank . Andra har något lägre (men fortfarande betydande) procentsatser; t.ex. 96 % för Tyskland .

Trender

Nuvarande tillvägagångssätt för avloppshantering kan inkludera hantering av ytavrinning separat från avloppsvatten, hantering av gråvatten separat från svartvatten ( spoltoaletter ) och bättre klara av onormala händelser (som toppar dagvattenvolymer från extremt väder ).

Se även

externa länkar

  • Media relaterade till avlopp på Wikimedia Commons