Без развития канализационных систем устройство туалетов внутри жилых зданий было бы просто немыслимо. Представьте себе на минуту наши здания высотой в 20 этажей и более, на задних дворах которых (теперь уже отсутствующих) располагались бы уборные выгребного или выносного типа. Следовательно, в наше время устройство канализации является одной из важнейших предпосылок градостроительства.
Но даже теперь, когда во всех наших больших городах уже в течение многих десятилетий существуют канализационные системы, не следует считать, что развитие в этой области прекратилось и что остается лишь поддерживать эти сооружения а исправном состоянии. Это далеко не так: во-первых, при реконструкции наших городских центров и застройке новых жилых районов требуется подключение зданий к существующей канализационной сети и ее дальнейшее расширение, а во-вторых, вследствие возрастающего расхода сточных вод сооружения для их очистки следует постоянно совершенствовать и расширять. Поэтому строительство канализационных сооружений для очистки и отвода сточных вод является неотъемлемой составной частью инженерных работ по прокладке подземных коммуникаций, таких же необходимых, как строительство жилых зданий и многих других наземных объектов.
Водохозяйственные органы должны работать в тесном сотрудничестве с органами, занимающимися вопросами городского благоустройства, чтобы на основе перспективного плана определить задачи предстоящего строительства и подготовить их выполнение.
В статьях этого раздела, рассматривая очистку сточных вод и отвод их с территории небольшого населенного пункта, мы уже изложили основные принципы устройства канализационных систем отдельно стоящих зданий и систем наружной канализации, а также методы очистки сточных вод. В больших городах используются, по сути дела, такие же системы, однако по своим размерам и сложности устройства они значительно превосходят ранее упомянутые и поэтому требуют специального рассмотрения. Целесообразно снова проследить весь путь, проделываемый сточными водами от места их образования до сброса в водоемы.
В каждом доме, на каждом производственном предприятии, в общественных учреждениях в результате потребления питьевой и технической воды образуются бытовые или производственные сточные воды. О том, как образуются и отводятся сточные воды из поселковых домов и с территорий садовых участков, мы уже знаем. Обычно внутренние канализационные системы подключаются к уличному канализационному коллектору, за исключением особых случаев, когда, несмотря на наличие коммунальной канализации, производится очистка сточных вод в индивидуальных очистных установках приусадебных участков с последующим отведением сточных вод в водоем.
Поскольку для отвода сточных вод всегда предусматривается уклон, то подключение санитарно-технического оборудования зданий к сети коммунальной канализации легко осуществимо. Однако в больших городах нередки случаи, когда отдельные помещения, расположенные ниже уровня земли, временно или постоянно не имеют свободного стока. Это бывает в тех случаях, когда выпуск, находящийся в подвальном помещении здания, расположен ниже уровня, на котором находится уличный канализационный коллектор.
При незначительном наполнении коллектора свободный сток сточных вод от подвального помещения оказывается еще возможным. В случае же интенсивного наполнения коллектора, что бывает, например, во время сильного дождя при общесплавной канализации, в сети возникает подпор, приводящий к затоплению подвального помещения обратным током воды. При отсутствии свободного стока следует предусматривать насосную установку, обеспечивающую подъем воды до уровня, на котором находится вода в уличном канализационном коллекторе. При возникновении в сети временного подпора достаточно установить обратный клапан, который в случае максимального наполнения уличного коллектора всегда предохранит глубоко расположенное подвальное помещение от затопления.
При наличии таких обратных клапанов сточные воды могут стекать только в одном направлении. Разумеется, полностью полагаться на такие клапаны при продолжительном подпоре нельзя, так как возможно скопление твердых частиц, которые могут нарушить герметичность клапана. Поэтому для защиты глубоко расположенных помещений от затопления в случае образования подпора в сети на трубопроводе дополнительно устанавливается еще задвижка, обслуживаемая вручную. Эта задвижка всегда находится в закрытом положении и открывается лишь для. выпуска сточных вод в коллектор. Таким образом, даже в случае выхода из строя обратного клапана не происходит затопления подвального помещения.
Рассмотрим еще другой случай, когда отвод сточных вод из подвального помещения можно осуществить лишь путем их искусственного подъема. Добиться подъема сточных вод можно либо с помощью насосов, либо путем применения пневматических устройств. Поскольку обычные центробежные насосы малой производительности, требующиеся в данном случае, часто засоряются, следует применять насосы специальной конструкции, работающие в автоматическом режиме. Для этой цели используют насосы, приспособленные для перекачки жидкости с отбросами, или принимают меры, предотвращающие попадание засоряющих материалов в насосы. В последнем случае материалы отлагаются на сите установленного перед насосом напорного резервуара и путем автоматического переключения насоса подаются вместе с потоком сточной воды в напорный трубопровод. По такому же принципу действуют и пневматические устройства для подъема воды. В этом случае подъем сточных вод происходит не за счет большой мощности насоса, а за счет давления, производимого на закрытый сборный резервуар сжатым воздухом от компрессора.
Производственные предприятия, подключенные к канализационной сети, должны в отдельных случаях предварительно очищать сточные воды до отвода их в канализацию. При этом следует удалять из сточных вод вещества, представляющие опасность для рабочих, обслуживающих канализационные системы, а также вещества, которые могут вызвать повреждение канализационной сети и подключенных к ней очистных сооружений. К таким веществам относится, например, бензин, пары которого, заполняя канализационную систему, могут привести к взрыву.
Поэтому на бензозаправочных станциях, в гаражах, на установках для мойки автомашин и т. п. необходимо предусматривать бензоловушки, с помощью которых из сточных вод удаляются все взрывоопасные вещества. В принципе это те же отстойники, с той' лишь разницей, что в данном случае удаляемые вещества, будучи легче воды, всплывают на поверхность, откуда их периодически удаляют.
Аналогичным способом устроены и жироловки, устанавливаемые, например, на скотобойнях. Жир, содержащийся в сточных водах, отводимых от скотобоен, отлагаясь на стенках трубопроводов, мешает протоку сточных вод в канализационной системе и осложняет работу очистных сооружений. Имеется еще ряд веществ, спуск которых в канализацию запрещен или ограничен. Мы не будем перечислять здесь все эти вещества. Напомним лишь о том, что задачей канализации является незамедлительный отвод с городской территории всех жидких и нерастворимых загрязнений, находящихся в сточных водах. Эта задача считалась бы невыполненной, если бы канализационная система предназначалась лишь для отвода бытовых сточных вод и исключала при этом удаление производственных стоков. Поэтому сброс отдельных видов сточных вод ограничивается лишь в том случае, когда опасность для канализации такого стока бесспорна.
Сточные воды зданий и участков попадают либо в систему, предусматривающую раздельный прием производственно-бытовых и атмосферных сточных вод, либо в коллектор общесплавной канализации, принимающий оба вида сточных вод. В больших городах канализационные сооружения эксплуатируются уже в течение многих десятков лет, и поэтому говорить о выборе какой-либо системы отвода сточных вод в настоящее время не приходится. Это справедливо также и в тех случаях, когда при реконструкции и расширении территории застройки требуется укладка новых систем трубопроводов. Поскольку эти системы подключаются к существующей канализационной сети и не образуют совершенно новой системы, то они должны работать по принятому уже принципу общесплавной или раздельной системы. Между отводом производственно-бытовых сточных вод небольших населенных пунктов и крупных городов не имеется существенных различий, даже если принять во внимание постоянно увеличивающиеся размеры трубопроводов, что связано с увеличением расхода сточных вод.
В прошлом для таких трубопроводов успешно применялись керамические трубы. Эти трубы и в дальнейшем будут находить широкое применение, несмотря на серьезную конкуренцию, которую им все больше составляют пластмассовые трубы. Бетонные трубы, особенно в тех случаях, когда для них не предусматривается специальная защита от агрессивного воздействия находящихся в сточных водах веществ, в меньшей степени пригодны для отвода производственно-бытовых сточных вод. Поэтому их преимущественно применяют для отвода атмосферных вод.