Τα συστήματα συλλογής αστικών λυμάτων αποτελούν την κρυφή ραχοκοκαλιά των σύγχρονων πόλεων, μεταφέρουν λύματα και θύελλα μακριά από σπίτια και επιχειρήσεις σε εργοστάσια επεξεργασίας. Όταν αυτά τα συστήματα μπλοκαριστούν, οι συνέπειες μπορεί να είναι ξαφνικές και σοβαρές: τα ακατέργαστα λύματα που υποχωρούν σε υπόγεια, οι δρόμοι που πλημμυρίζουν με μολυσμένο νερό και οι δαπανηρές επισκευές έκτακτης ανάγκης που διαταράσσουν τις κοινότητες. Σύμφωνα με την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ, τα μπλοκ και οι υπερχειλίσεις μπορούν να απελευθερώνουν εκατομμύρια γαλόνια μη επεξεργασμένων λυμάτων στο περιβάλλον κάθε χρόνο, απειλώντας τη δημόσια υγεία και τα τοπικά οικοσυστήματα. \" κατανόηση των συνηθέστερων αιτιών των μπλοκασμάτων σε αυτά τα συστήματα είναι απαραίτητη για τους δήμους που στοχεύουν στη μείωση των αποτυχιών, στο χαμηλότερο κόστος συντήρησης και την προστασία των επενδύσεων υποδομής τους.

Λίπη, έλαια και λιπαντικά (FOG)

Όταν χύνεται ζεστό λίπος ή λάδι στους αποχετευτικούς αγωγούς της κουζίνας, ψύχεται γρήγορα καθώς ταξιδεύει μέσω σωλήνων, στερεοποιώντας σε μια κηρώδη, κολλώδη μάζα. Αυτό το υλικό επικαλύπτει τοίχους σωλήνων και αρχίζει να παγιδεύει άλλα υπολείμματα, όπως σωματίδια τροφίμων και ιζήματα, δημιουργώντας μια στενή απόφραξη που τελικά περιορίζει ή εντελώς μπλοκ ροής. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι συσσωρεύσεις μπορούν να σχηματίσουν τεράστιες συμπυκνωμένες μάζες γνωστές ως παχουλές, οι οποίες έχουν ανακαλυφθεί σε υπονόμους σε όλο τον κόσμο ⁇ μερικοί ζυγίζουν τόνους και εκτεινόμενοι εκατοντάδες πόδια.

Οι κουζίνες κατοικιών είναι μια σημαντική πηγή FOG, αλλά εστιατόρια, αλυσίδες fast-food, και οι επεξεργαστές εμπορικών τροφίμων συμβάλλουν δυσανάλογα λόγω του όγκου του πετρελαίου και του λίπους που χειρίζονται. Οι δήμοι συχνά απαιτούν εμπορικές κουζίνες για την εγκατάσταση παγίδων ή αναχαιτιστών λίπους, αλλά η συντήρηση αυτών των συσκευών είναι ασυνεπής. Όταν οι παγίδες λίπους δεν καθαρίζονται τακτικά, υπερχειλίζουν, στέλνοντας συμπυκνωμένο FOG στις κύριες γραμμές αποχέτευσης. Η EPA των ΗΠΑ παρέχει πόρους για τις βέλτιστες πρακτικές για τη διαχείριση FOG, συμπεριλαμβανομένης της σωστής διάθεσης και ανακύκλωσης του μαγειρικού πετρελαίου, για να βοηθήσει τις κοινότητες να μειώσουν τα εμπόδια στην πηγή.

Διάθεση στερεών αποβλήτων και μη-αλουμινώσιμων ειδών

Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι συνήθως ξεπλένουν αντικείμενα που δεν σπάζουν στο νερό, συμπεριλαμβανομένων των λεγόμενων πλυντηρίων, τακάκια υγιεινής, προφυλακτικά, οδοντικό νήμα, το βαμβάκι επιθέματα, και πετσέτες χαρτιού. Παρά τους ισχυρισμούς μάρκετινγκ, τα περισσότερα εκπλυμένα μαντηλάκια περιέχουν συνθετικές ίνες που δεν αποσυντίθενται γρήγορα, αν όχι καθόλου. Συνδέονται με FOG και άλλα συντρίμμια, σχηματίζοντας σκληρές, σαν σχοινί μπλοκάζ που μπορούν να τυλίγουν γύρω από αντλίες και πήχες των αποχετευτικών και κύριες γραμμές.

Οι δήμοι δαπανούν δεκάδες εκατομμύρια δολάρια ετησίως καθαρίζοντας μπλοκαρίσματα που προκαλούνται από μη ρευστά αντικείμενα. Το Υπουργείο Προστασίας του Περιβάλλοντος της Νέας Υόρκης έχει τρέξει εκστρατείες για να εκπαιδεύσει τους κατοίκους σχετικά με τους κινδύνους της έξαψης σκουπιστήρια, προτρέποντας τους ανθρώπους να τα ρίξει στα σκουπίδια αντ 'αυτού. Ακόμη και τα προϊόντα που διατίθενται στο εμπόριο ως βιοδιασπώμενα μπορεί να μην υποβαθμίσει αρκετά γρήγορα για να αποτρέψει μπλοκαρίσματα στο υπόγειο δίκτυο σωλήνων. Το πρόβλημα αναμιγνύεται από τη γήρανση των υποδομών ⁇ στενότερης ροής σωλήνες και ταχύτητες χαμηλότερης ροής κάνουν τη δημιουργία στερεών αποβλήτων πιο πιθανή.

Εισβολή ρίζας δέντρου

Ακόμη και η μικρότερη ρωγμή ή χαλαρή άρθρωση σε ένα σωλήνα παρέχει ένα σημείο εισόδου για λεπτές τρίχες ρίζας. Μόλις στο εσωτερικό, οι ρίζες αναπτύσσονται και επεκτείνονται, σχηματίζοντας πυκνά χαλάκια που εμποδίζουν τη ροή και παγιδεύουν στερεά. Με τον καιρό, η εισβολή ρίζας μπορεί να προκαλέσει σωλήνες να σπάσει περαιτέρω ή να καταρρεύσει εντελώς. Αυτό είναι ιδιαίτερα συνηθισμένο σε παλαιότερα συστήματα από πηλό, σκυρόδεμα, ή χυτοσίδηρο, τα οποία είναι πιο επιρρεπή σε διαχωρισμό των αρθρώσεων και ρωγμές από τους σύγχρονους πλαστικούς σωλήνες.

Ο τύπος των δενδρωδών θεμάτων: είδη με επιθετικά ριζικά συστήματα, όπως ιτιές, λεύκες και ασημί σφενδάμνοι, είναι ιδιαίτερα προβληματικά κοντά σε αποχετεύσεις. Πολλές πόλεις επιβάλλουν ζώνες απομόνωσης που απαγορεύουν τη φύτευση ορισμένων δέντρων σε μια καθορισμένη απόσταση από την υποδομή λυμάτων. Τα προληπτικά μέτρα περιλαμβάνουν την εγκατάσταση ριζικών φραγμών κατά την εγκατάσταση σωλήνων, χρησιμοποιώντας αφρούς ελέγχου χημικών ριζών που εφαρμόζονται περιοδικά για την αποτροπή της ανάπτυξης, και προγραμματίζοντας συνήθεις επιθεωρήσεις βίντεο για την ανίχνευση εισβολής νωρίς. Όταν βρεθούν ρίζες, μηχανική κοπή ή υδρογέμιση μπορούν να τα απομακρύνουν, αλλά το υποκείμενο ελάττωμα σωλήνα πρέπει να επισκευαστεί για να αποφευχθεί η επανείσοδος.

Δομική υποβάθμιση και βλάβη σωλήνων

Οι χυτοί σωλήνες μπορούν να διαβρωθούν από αέριο υδρόθειο που παράγεται από αποσύνθεση λυμάτων ⁇ μια διαδικασία γνωστή ως βιογενής διάβρωση θειούχου θειούχου που προκαλεί την αποδυνάμωση και τελικά κατάρρευση του τοιχώματος του σωλήνα. Οι πήλινες σωλήνες μπορεί να σπάσουν λόγω των μετατοπίσεων του εδάφους ή βαρέων επιφανειακών φορτίων. Οι χυτοί σιδερένιοι σωλήνες μπορούν να αναπτύξουν σκουριά και κλίμακα που στενεύουν τις οπές και δημιουργούν τραχιές επιφάνειες όπου συλλέγονται τα συντρίμμια. Οι αρθρώσεις αποτυγχάνουν καθώς τα υλικά σφράγισης γερνούν και επιδεινώνονται, επιτρέποντας την είσοδο του εδάφους και των υπόγειων υδάτων και τη συσσώρευση στερεών.

Οι δομικές ζημιές δημιουργούν ανωμαλίες στην επένδυση σωλήνων ⁇ πυροκροτήματα, κενά, σαγόνια και αντισταθμίσεις ⁇ που διαταράσσουν την ομαλή ροή των λυμάτων. Στερεά εγκαθίστανται σε αυτά τα χαμηλά σημεία, οδηγώντας σε αποφράξεις που απαιτούν ανασκαφή ή επισκευή χωρίς χαρακώματα. Τα εργαλεία αξιολόγησης κατάστασης της EPA βοηθούν τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να δώσουν προτεραιότητα στην αποκατάσταση των σωλήνων που κινδυνεύουν περισσότερο από την αποτυχία. Πολλές πόλεις βασίζονται τώρα σε ρομπότ επιθεώρησης CCTV για την έρευνα των δικτύων υπονόμων τους και τον εντοπισμό ελαττωμάτων πριν προκαλέσουν μπλοκαρίσματα.

Άλλοι Συντελεστές

Αποχέτευση και συσσώρευση πλίνθων

Άμμος, χαλίκι, grit, και άλλα βαριά ανόργανα υλικά εισέρχονται στα λύματα από τις απορροές των οδών, εργοτάξια, και βιομηχανικές εκκενώσεις. Αυτά τα σωματίδια εγκαθίστανται σε τμήματα χαμηλής ταχύτητας του σωλήνα, όπως σε επίπεδες ποιότητες ή ανάντη των σταθμών άντλησης. Με τον καιρό, η συσσώρευση ιζημάτων μειώνει την ικανότητα των σωλήνων και μπορεί να σχηματίσει ένα σκληρό στρώμα που υδρο-jetting δεν μπορεί εύκολα να αφαιρέσει.

Παράνομες συνδέσεις και ακατάλληλη απαλλαγή

Ορισμένες ιδιότητες συνδέουν παράνομα σωλήνες δαπέδου, αντλίες sump, ή καταβόθρες στο σύστημα αποχέτευσης υγιεινής, εισάγοντας μεγάλους όγκους από νερό καταιγίδας ή υπόγεια ύδατα που μπορούν να κατακλύσουν σωλήνες και να πλύνουν στερεά κατάντη. Βιομηχανικές εγκαταστάσεις μπορεί να εκφορτώσουν χημικές ουσίες που αντιδρούν με λύματα ή μπετόν, επιταχύνοντας την επιδείνωση. Οι νοικοκυρές που χύνουν χρώματα, διαλύτες, ή χημικές ουσίες κάτω αποχετεύσεις συμβάλλουν επίσης σε ζημιές σωλήνων και μπλοκαρίσματα.

Διείσδυση και εισροή υπογείων υδάτων

Αυτή η εισροή αυξάνει τους όγκους ροής και τις ταχύτητες, οι οποίες μπορούν να καθαρίσουν τα στερεά και τα υπολείμματα που δημιουργούνται από τα υπόγειά τους, προκαλώντας προσωρινά εμπόδια κατάντη. Επίσης αραιώνει τα λύματα, μειώνοντας την απόδοση της επεξεργασίας. Ενώ η ίδια η διήθηση μπορεί να μην προκαλέσει εμπόδια άμεσα, οι αναταράξεις και οι αλλαγές ροής που δημιουργεί μπορούν να αποσυνδέσουν συσσωρευμένο υλικό, οδηγώντας σε θρόμβους σε σημεία όπου η ροή επιβραδύνει και πάλι.

Προληπτικά μέτρα και βέλτιστες πρακτικές

  • Κανονικός έλεγχος και καθαρισμός με τη χρήση φωτογραφικών μηχανών CCTV και εξοπλισμού υδρογέφυρας, προγραμματισμένου βάσει της ηλικίας των σωλήνων, του υλικού και του ιστορικού των μπλοκαριών.
  • Δημοτικές εκπαιδευτικές εκστρατείες που διδάσκουν τους κατοίκους να μην ξεπλένουν τα μαντηλάκια, να ρίχνουν λίπος στους αποχετεύσεις, ή να πετάνε φάρμακα και χημικά στις τουαλέτες.
  • Εγκαταστάσεις και συντήρηση παγίδων λαδιού σε όλες τις εμπορικές εγκαταστάσεις παροχής τροφίμων, με επιβολή των προγραμμάτων καθαρισμού.
  • Διαχείριση ριζών μέσω ριζικών φραγμών, επιλεκτικών ειδών δενδρόφυτων και περιοδικής χημικής επεξεργασίας ριζών σε ευάλωτες περιοχές.
  • Αποκατάσταση της πιπηλίνας με τη χρήση τεχνολογιών χωρίς χαρακώματα όπως η επένδυση σωλήνων που έχουν υποστεί θεραπεία (CIPP), η διαρρήξη σωλήνων ή η επένδυση ολισθημάτων για την επισκευή δομικών ελαττωμάτων χωρίς ανασκαφή.
  • Αναβάθμιση της υποδομής γήρανσης σε σύγχρονα υλικά όπως PVC ή HDPE που είναι πιο ανθεκτικά στη διάβρωση, την εισβολή ριζών και τη διαρροή αρθρώσεων.
  • Εφαρμόζονται συστήματα διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων που ελέγχουν τις συνθήκες σωλήνων, τη συχνότητα αποφραγμάτων και το ιστορικό συντήρησης για την ιεράρχηση των επισκευών και την αντικατάσταση.

Η Ομοσπονδία Περιβάλλοντος του Νερού προσφέρει εκτεταμένη καθοδήγηση σε προγράμματα ελέγχου της πηγής που βοηθούν τους δήμους να μειώσουν τις φραγμούς κατά την προέλευσή τους. Η συνδυασμένη μηχανολογική λύση με την κοινοτική προβολή έχει αποδειχθεί η πιο αποτελεσματική προσέγγιση για μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του συστήματος.

Συμπέρασμα

Οι piόλει piου piροέρχονται αpiό το piλαίσιο τη συλλογή αστικών αpiοβλήτων δεν είναι αpiόφευκτες.