Кіріспе

Қалдық суды тасымалдауға арналған жер асты құбыры, қалдықтарды тасымалдау үшін заманауи кәріз жүйесі. Санитарлық кәріз – үйлер мен коммерциялық ғимараттардан (бірақ жаңбыр суларын емес) қалдық суды тазарту қондырғысына немесе жою орнына тасымалдауға арналған жер асты құбыры немесе туннельдер жүйесі. Санитарлық кәріз – гравитациялық кәріздің бір түрі және "кәріз жүйесі" немесе канализация деп аталатын жалпы жүйенің бөлігі. Өнеркәсіптік аймақтарды қамтамасыз ететін санитарлық кәріздер өнеркәсіптік қалдық суларды да тасымалдауы мүмкін. Санитарлық кәріздермен қамтамасыз етілген муниципалитеттерде жеке дауылдық кәріздер жер беті суларын тікелей су объектілеріне жеткізе алады. Санитарлық кәріз жүйелерінің артықшылығы – олар біріктірілген кәріз ағып кетуін болдырмайды. Санитарлық кәріздер, әдетте, қалалық ағынды суларды да тасымалдайтын біріктірілген кәріздерге қарағанда диаметрі жағынан әлдеқайда кіші болады. Егер ескірген инфрақұрылымдағы жарықтар, құбырлардың зақымдануы және т.б. салдарынан артық жаңбыр суы немесе жер асты суларының сіңуі болса, шикі қалдық сулардың кері ағыны пайда болуы мүмкін.

Мақсаты

Кәріз суларын тазарту тиімділігі санитарлық қалдықтарды жауын суларымен араластырғанда төмендейді, ал қатты жаңбыр немесе қар еріген кездегі ағын кәріз суларын тазарту станцияларының гидравликалық қуатын басып кеткенде, біріктірілген кәріз ағыны пайда болады. Бұл кемшіліктерді жою үшін кейбір қалалар тек қана үй-жай қалдық суларын жинауға арналған жеке санитарлық кәріз желілерін салды, ал жауын сулары жеке ағын суарналарында жиналады. Біріктірілген немесе екі жеке кәріз жүйесін салу туралы шешім, негізінен, кәріз суларын тазарту қажеттілігіне және қатты жаңбыр кезінде тазартуға кететін шығынға байланысты. Көптеген қалалар, біріктірілген кәріз жүйелерімен, оларды кәріз суларын тазарту станцияларын салудан бұрын салған және кейіннен осы кәріз жүйелерін ауыстырмаған.

Әдеттегі ауырлық шұңқыры

Дамыған елдерде канализация – ғимараттардан бір немесе бірнеше деңгейлі үлкен жер асты магистральдық желілеріне дейінгі құбырлар, олар ағынды суларды су тазарту қондырғыларына тасымалдайды. Вертикальды құбырлар, әдетте құйма бетоннан жасалған, «кәріз шұңқыры» деп аталады және магистральдық желілерді жер бетімен байланыстырады. Осы вертикальды құбырлар пайдалану орнына және мақсатына қарай цилиндрлі, эксцентрикалық немесе концентрлі болуы мүмкін. Кәріз шұңқырлары канализация құбырларын тексеру және күтіп ұстау үшін, сондай-ақ кәріз газдарын шығару үшін қолданылады. Олар сонымен қатар, басқа тік құбырларда болмаған тік және көлденең бұрыштар жасауға мүмкіндік береді. Жеке ғимараттан жалпы гравитациялық канализация желісіне кәріз суын жеткізетін құбырлар «қосымша құбырлар» деп аталады. Тармақтық канализация әдетте көшелердің астынан өтеді, сол көшедегі ғимараттардан қосымша құбырларды қабылдайды және гравитация күшімен кәріз шұңқырларындағы магистральдық канализацияға құяды. Ірі қалаларда бірнеше магистральдық канализациядан ағын қабылдайтын «тұтқыштар» деп аталатын канализациялар болуы мүмкін. Санитарлық канализацияның жобалау және өлшемдеуі канализацияның күтілетін қызмет мерзімінде қызмет көрсетілетін халық саны, бір адамға шаққандағы кәріз су өндірісі және күнделікті әрекеттердің уақытына байланысты ағынның жоғарылауын ескереді. Кәріз құбырларында қатты заттардың бітелуін болдырмау үшін ең төменгі диаметрлер көбінесе белгіленеді; канализация ішіндегі қатты заттардың жиналуын азайту үшін жеткілікті турбуленттілік тудыратын ағын жылдамдықтарын сақтау үшін градиенттер таңдалуы мүмкін. Коммерциялық және өнеркәсіптік кәріз су ағындары да ескеріледі, бірақ беткі ағынды суларды жаңбыр су дренаждарына бағыттап, тиімсіз біріктірілген канализацияның жауынды күндердегі ағын шыңдарын жоюға болады.

Күштік желілер

Күштік магистраль немесе көтерілетін магистраль – ауырлық күшімен жұмыс істейтін кәріздердің қалдық суларды тазарту қондырғысынан төмен орналасқан немесе алыс жерлерге, бірдей биіктікте қызмет көрсетуі қажет болғанда қолданылатын сорғымен жұмыс істейтін кәріз. Көтергіш станциясы – жиналған қалдық суды жоғары биіктікке көтеруге арналған кәріздік сорғы. Олар өзендер мен басқа да кедергілердің астынан өтуге қолданылатын кері сифонды іске қосу үшін де пайдаланылуы мүмкін. Сорғы тазарту қондырғысына тікелей немесе басқа ауырлық кәріздері арқылы қалдық суды жіберуі мүмкін.

Қарапайым кәріз

Жайлатылған санитариялық кәріздер кішкентай диаметрлі құбырлардан тұрады, әдетте, диаметрі шамамен [insert diameter here], көбінесе өте жапсарған беткейге (1:200) төселген. Жайлатылған санитариялық кәріздерге инвестициялық шығындар дәстүрлі кәріздерге қарағанда шамамен екі есе аз болғанымен, оларды пайдалану және күтіп-ұстау талаптары көбінесе жоғары болады. Бұл типтегі кәріздер ең көп Бразилияда кездеседі, сондай-ақ көптеген дамып келе жатқан елдерде де қолданылады.

Вакуумдық кәріз

Төмен жатқан елді мекендерде, ағынды су көбінесе вакуумдық канализация арқылы тасымалданады. Құбырлардың диаметрі 5 см-ден бастап 30 см-ге дейін жетеді. Вакуумдық кәріз жүйелері сұйықтықты орталық вакуумдық станцияға жылжыту үшін атмосфералық қысымның айырмасын пайдаланады.

Сақтау

Санитарлық кәріздің ағып кетуі кәріз желілерінің бітелуінен немесе зақымдануынан, нөсер судың шамадан тыс сіңуінен немесе сорғылардың істен шығуынан туындауы мүмкін. Мұндай жағдайларда, тазартылмаған ағынды сулар ағынды суларды тазарту қондырғыларына жетпей тұрып, санитарлық кәрізден қоршаған ортаға шығарылады. Мұндай ағып кетуді болдырмау үшін техникалық қызмет көрсету қажет. Желілердің бітелуін алдын алуға бағытталған науқандар немесе ережелер (мысалы, кейбір тұтынушылардан май ұстағыштарды пайдалануды талап ету) қажет болуы мүмкін. Техникалық қызмет көрсету талаптары санитарлық кәріздің түріне байланысты өзгереді. Жалпы алғанда, барлық кәріздер уақыт өте келе тозады, бірақ инфильтрация және ағып кету – санитарлық кәрізге тән мәселелер, себебі біріктірілген кәріздер мен жаңбыр су ағындары осы үлестерді қабылдауға есептелген. Инфильтрацияны қалыпты деңгейде ұстау үшін, біріктірілген кәріздердің құрылымдық тұрақтылығын қамтамасыз етуге қарағанда, жоғары деңгейде техникалық қызмет көрсету қажет. Санитарлық кәрізге жер асты, аула және шатыр суағыздардың дұрыс емес қосылуын болдырмау үшін құрылыс инспекциясының жан-жақты бағдарламасы қажет. Бұрыс қосылу ықтималдығы біріктірілген және санитарлық кәріздер жақын орналасқан жерлерде жоғары, себебі құрылысшылар арасындағы айырмашылықты дұрыс тану мүмкін болмайды. Көптеген ескі қалаларда әлі де біріктірілген кәріздер қолданылады, ал олардың іргелес елді мекендері бөлек санитарлық кәріздермен салынған. Он жылдар бойы санитарлық кәріз құбырлары жарылғанда немесе басқа да зақымдарға ұшырағанда, жалғыз шешім – құбырды қазып шығару, алып тастау және ауыстыру болып келді, бұл көбінесе кейіннен көше төсемін жөндеуді талап ететін. 1950 жылдардың ортасында, екі ұштығындағы екі бөліктен және арасындағы арнайы цемент қоспасынан тұратын құрылғы ойлап табылды. Бұл құрылғы бір люктен екіншісіне тартылып, құбырды жоғары қысыммен цементпен қаптады, содан кейін цемент тез қатып, құбырдағы барлық жарықтар мен сынықтарды бітеді. Бүгінде, кейбір муниципалитеттер ескірген немесе зақымдалған құбырларды қайта жаңарту үшін эпоксидтік шайырды қолданатын ұқсас әдісті пайдаланады, бұл құбырдың ішінде тағы бір құбыр құруға мүмкіндік береді. Бұл әдістер бастапқы құбырдың толық диаметрі күтілетін ағындыларды қабылдау үшін қажет болған жағдайларда қолайсыз болуы мүмкін, сондай-ақ халықтың өсуінен, су тұтынымының артуынан немесе жөндеудің күтілетін мерзімі ішінде жаңа қосылымдардан қалдық су ағынының күшеюі күтілген жағдайларда ақылға сыймас инвестиция болуы мүмкін. Ескірген немесе зақымдалған желілерді ауыстырудың тағы бір танымал әдісі – құбырды жару, онда жаңа құбыр, әдетте ПВХ немесе АБС пластигі, ескі құбыр арқылы "кеңейткіш бас" артында тартылады, ол жаңа құбыр тартылғанда ескі құбырды бөлшектейді. Бұл әдістер магистральдық кәріздер үшін ең қолайлы, себебі бүйірлік қосылыстары бар желілерді жөндеу, бүйірлік ағындарды қабылдауға мүмкіндік беру үшін қосымша шаралар қабылдау қажеттігімен күрделенеді, сонымен қатар жеткіліксіз жабық түйісулерден инфильтрацияның пайда болуын болдырмау керек.

Желдету

Кейде кәрізде жаман иісті газдарды адамдардан қашыққа шығару үшін биік желдеткіш құбыры болады. Оны «иіс түтігі», «иіс бағанасы», «сасық түтік» және «кәріз желдеткіш құбыры» деп те атайды.

Тарих

Санитарлық канализация суы мол жерлерде салынған біріктірілген канализациядан дамыды. Жануарлардың күшімен жүретін көліктер адамдар мен тауарларды тасыған кезде, қала көшелерінде жануарлардың нәжісі жиналатын болды. Жануар нәжісінің жиналуы түндегі зәрік жинау қиын болғандықтан, көшелерге камералық ыдыстарды тастауға себепкер болды. Біріктірілген канализациялар көшелердегі қалдықтарды шайып, оларды халықтан алыс жерлерге апару үшін жер бетіндегі ағынды суды пайдалану мақсатында салынды. Халық санының өсуімен канализацияны тазартатын жүйе қажет болды, бірақ біріктірілген канализациядан келген сұйытылған қалдықтарды тазарту үшін қажетті көлем мен сорғылау қуаты, сұйытылмаған канализацияны тазартуға қарағанда қымбатқа түседі. 20-шы ғасырдың ортасынан бастап қалаға айналған елді мекендер әдетте, канализация (санитарлық канализация) және нөсер сулары үшін жеке жүйелер салады, себебі жауын-шашынның көп болуы ағынды судың мөлшерін өзгертті, бұл канализация тазарту қондырғысының тиімділігін төмендетіп, қиындатады. Ұлыбританияда санитарлық канализацияны білдіретін "жаман кәріз" деген термин де қолданылды.