Improving the environmental safety of wastewater disposal systems on the basis of emergency storage tanks
Authors: Скибо Д.В. , Чупин В.Р. , Огнёв И.А. 
Published: July 2022

Предлагается новое сооружение – аварийно-регулирующий резервуар канализационных насосных станций, позволяющий повысить экологическую безопасность и управляемость системы водоотведения посредством зарегулирования стоков в подземных накопителях. Благодаря уникальным особенностям резервуар способен заполнять свой полезный объем сточными водами от самотечных канализационных коллекторов, хранить их в течение определенного времени и опорожнять без применения дополнительного насосного оборудования, а также удалять осадок. Область применения аварийно-регулирующего резервуара распространяется на системы водоотведения хозяйственно-бытовых, ливневых и производственных сточных вод. Данное инновационное устройство должно стать существенной составляющей городской инженерной инфраструктуры и обеспечивать экологические требования при отведении сточных вод. Конструктивные решения, принимаемые при разработке горизонтального накопителя как основного многофункционального аккумулирующего элемента, ориентированы на возможность реализации данного сооружения на застроенных территориях города, а также в неблагоприятных гидрологических условиях. Для определения полезного объема горизонтальных накопителей использовались стандартные подходы математического моделирования с применением метода аппроксимации. Предлагается методика расчета аккумулирующей способности резервуара, а также расчет объема балластной камеры горизонтального накопителя. Рассмотрены вопросы устойчивости к всплытию подземных элементов. Модульный принцип конструкции резервуара предусматривает его устройство как закрытым, так и открытым способом с выработкой грунта, а наличие дополнительного балласта открывает возможность для эксплуатации в сложных гидрологических условиях. Разработанным аварийно-регулирующим резервуаром рекомендуется оснастить действующие и проектируемые канализационные насосные станции.

A new structure is proposed – an emergency storage tank for wastewater pumping stations that provides for improving the environmental safety and controllability of the wastewater disposal system by regulating wastewater in underground storage facilities. Owing to the specific features the tank usable volume is filled with wastewater from gravity sewers; the wastewater is retained in it for a certain time and removed together with the sludge eliminating any additional pumping equipment. The range of application of the emergency storage tank extends to the systems for the disposal of domestic, storm and industrial wastewater. This innovative device should become an essential component of the municipal engineering infrastructure and meet environmental requirements for wastewater disposal. Structural solutions adopted in the development of a horizontal storage tank as the main multifunctional accumulating element are focused on the possibility of installing this structure in the built-up areas of the city, as well as in adverse hydrological conditions. To determine the usable volume of horizontal storage tanks the standard mathematical modeling approaches were used with the help of the approximation method. A method is proposed for calculating the storage capacity of the tank, as well as calculating the volume of the ballast chamber of a horizontal storage tank. The aspects of the resistance to floating up of underground elements are considered. The modular principle of the tanks design provides for installing it both by trenchless and cut-and-cover methods; whereas the available additional ballast opens the door for operating in difficult hydrological conditions. It is recommended to equip the existing and projected wastewater pumping stations with the developed emergency storage tank.