СПОСОБ ПРЕДОХРАНЕНИЯ ОТ ДОРОЖНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СЛИВНЫХ КОЛОДЦЕВ И ТРУБОПРОВОДОВ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
METHOD FOR PROTECTING DRAINAGE WELLS AND PIPELINES OF STORMWATER SEWER FROM ROAD CONTAMINANTS

Изобретение относится к области строительства и коммунального хозяйства, в частности к способам очистки и предохранения сливных колодцев и трубопроводов ливневой канализации от дорожных загрязнений.
Современные системы ливневой канализации состоят из ряда взаимосвязанных и взаимодополняющих элементов и, как правило, включают ливневые лотки (желоба, каналы); дождеприемники (дождеприемные или сливные дождевые колодцы); пескоуловители; дренажные и канализационные трубы; коллекторы и смотровые колодцы. Основными причинами загрязнений (отложений) в сливных дождевых колодцах являются: нанесение в зимнее время на дорожное полотно песчано-солевых смесей; ненадлежащее санитарное состояние транспортных средств на дорогах; седиметационные осадки из окружающей среды, а также неблагоприятный рельеф и непостоянство гидравлического режима в канализационных сетях [1].
Известны способы профилактической очистки сливных колодцев от загрязнений (отложений), основанные на гидродинамическом и механическом методах их реализации, и другие способы, осуществляемые на базе ряда известных физических эффектов [1].
Гидродинамическая очистка заключается в размыве и выносе в виде отдельных частиц отложений дождевых вод струей воды, подаваемой под большим напором на загрязнения отдельно в каждом колодце [1]. Этот метод позволяет механизировать работу по удалению загрязнений в колодцах, но требует дорогостоящего специального технического оснащения и соответствующей квалификации персонала. Механическая же очистка сливных дождевых колодцев производится илососами и вакуум-машинами, а при их отсутствии, с учетом их дороговизны, колодцы чистят вручную черпаками с погрузкой извлекаемого осадка в специальные контейнеры [1].
Если указанные методы очистки, т.е. гидродинамический и механический, основаны на создании только импульса силового воздействия на загрязнение, приводящего к изменению его целостности, то способы, осуществляемые на использовании совокупности физических эффектов, как правило, направлены на решение ряда смежных задач.
Наглядным примером этому может служить техническое решение в виде дождеприемного колодца [2] (патент RU №2095525), как аналог, работа которого заключается в задержании (отделении) крупных, средних и мелких включений, увлекаемых дождевым потоком в колодец. В этом случае при достижении дождевого потока до сороудерживающей решетки наблюдается его сток через решетку внутрь колодца с отделением крупных частиц (эффект решета), которые под действием инерции движения и силы тяжести, т.е. двух эффектов, оседают при придорожном сборнике для них. После прохода дождевого стока через решетку, содержащего в себе только средние и мелкие включения, он стекает по наклонной направляющей пластине в отстойную (стокоприемную) камеру со съемным грязесборником в ней, отделенной от водоприемной камеры вертикальной перегородкой с водосливным отверстием, где и происходит оседание и накопление преимущественно частиц среднего размера дождевого потока. Далее через сливное отверстие в вертикальной перегородке колодца вода дорожного потока со взвешенными в ней частицами (эффект седиметации) направляется в водоприемную камеру и из нее в отводящую трубу, т.е. канализационную сеть.
К основным недостаткам данного технического решения можно отнести следующие:
- необходимо своевременно вручную производить удаление загрязнений из съемного грязесборника отстойной (стокоприемной) камеры колодца;
- при малых дождевых стоках с дорожного полотна самоочистка водоприемной камеры от возможных загрязнений мелкими частицами практически неосуществима.
Задача изобретения - предохранение от загрязнения (заиливания) придонной части сливных колодцев сточными водами с дорожного полотна и загрязнения при этом входных и выходных отверстий трубопроводов ливневой канализации вплоть до их перекрытия (засора).
Это достигается тем, что на входе сливного колодца устанавливают стокоприемную камеру в виде воронки для накопления загрязнений из упругого и водостойкого материала с гидрофобной поверхностью с опорой ее жестко армированной части, т.е. обечайки, на торцовую поверхность колодца на высоте не более половины наибольшего поверхностного габаритного размера колодца, например его диаметра, с усилением кромки нижнего выходного отверстия ее горловины формообразующим жестким кольцом. Затем с опорой на кольцо над нижним отверстием горловины воронки для обеспечения его перекрытия силами жесткости размещают клапан-поплавок из водостойкого материала с гидрофобной поверхностью с профилем двояковыпуклой линзы и плавучестью при погружении с сточные воды не более на две трети его высоты. А по мере накопления загрязнений (отложений) в стокоприемной камере и замоноличивания ими клапана-поплавка в ней обеспечивают их удаление путем размыва при воздействии на них струей воды под напором с помощью специальных средств, например поливочной машины, и выходе в виде суспензии на дорожное полотно или в режиме самоочищения под воздействием потока сточных вод с дорожного полотна во время ливневых осадков до момента восстановления плавучести клапана-поплавка в ней и свободного протекания сточных вод через отверстия воронки в придонную часть сливного колодца и далее канализационную сеть. В другом варианте способ отличается тем, что на время удаления дорожных загрязнений из воронки стокоприемной камеры расположенный в ней клапан-поплавок лишают плавучести путем дополнительного поджатия его к кольцу горловины воронки дистанционно внешним силовым воздействием, например, с помощью груза заданной массы.
Общая структура взаимосвязей элементов, участвующих в осуществлении данного способа, применительно к предохранению сливных колодцев и трубопроводов ливневой (дождевой) канализации от возникающих загрязнений (отложений) приведена на фиг. 1.
На придорожном земляном участке 1 дорожного полотна 2 находится сливной колодец 3 ливневой канализации с закрывающим люком решеткой 4. В нижней части сливного колодца 3 размещаются входящий в него трубопровод 5 и выходящий из него сливной трубопровод 6 канализационной сети. При этом на входе сливного колодца 3 с опорой на его торцовую поверхность своей обечайкой 7 устанавливается стокоприемная камера в виде воронки 8, выполненной из водостойкого материала с гидрофобной поверхностью, с усилением кромки нижнего отверстия ее горловины жестким формообразующим кольцом 9. Внутри воронки 8 с опорой на ее формообразующее кольцо 9 размещается клапан-поплавок 10 из водостойкого материала для обеспечения перекрытия нижнего водосточного отверстия в ней. Сама форма клапана-поплавка 10 в виде двояковыпуклой линзы позволяет наилучшим образом способствовать пространственной ориентации при сопряжении с формообразующим кольцом 9 воронки 8 и характеризуется малым гидравлическим сопротивлением обтекания.
В случае отсутствия загрязнения воронки 8 стокоприемной камеры дождевой поток с дорожного полотна, проходя через решетку 4 сливного колодца 3, заполняет ее объем сточными водами и при достижении его уровня плавучести клапана-поплавка 10 в ней, т.е. подъема клапана-поплавка 10, наблюдается сток их из воронки 8 в придонную часть колодца и далее в канализационную сеть. Здесь ограничителем подъема клапана-поплавка 10 служит решетка 4 сливного колодца 3 и при прекращении дождевых осадков под действием силы тяжести клапан-поплавок 10 перекрывает нижнее сточное отверстие горловины воронки 8, опираясь при этом на формообразующее кольцо 9.
Для обеспечения надежной эксплуатации сливных колодцев и всей ливневой канализации в целом необходимо периодически проводить профилактическую очистку воронок стокоприемных камер колодцев от отложений и обязательную из них, в первую очередь, весной после зимнего сезона. Сам процесс очистки за счет удаления загрязнений из воронки 8 стокоприемной камеры колодца 3 осуществляется путем размыва при воздействии на него струей воды под напором с помощью специальных средств, например поливочной машины, или в режиме самоочищения под воздействием потока сточных вод с дорожного полотна во время ливневых осадков на загрязнения до момента восстановления плавучести клапана-поплавка 10 в ней и свободного протекания сточных вод через отверстие воронки 8 в придонную часть сливного колодца 3 и далее в канализационную сеть.
Данный способ обладает следующими достоинствами:
- предохранение от загрязнений придонной части сливного колодца и засора ими трубопроводов ливневой канализации;
- возможность осуществления способа в режиме самоочищения при удалении загрязнений из воронки стокоприемной камеры;
- полная совместимость способа с действующей системой канализации.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения: Справочник под ред. В.Д. Дмитриева, Б.Г. Мишукова - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат., Ленингр. отделение, 1988, - 383 с.
2. Патент РФ №2095525, опубл. 10.11.1997, МПК6 E03F 5-14.