Как быстро твердые отходы попадают в вертикальные дренажные трубы?


31

Некоторые здания действительно высокие, если вы спускаете воду в унитаз, а содержимое попадает в трубу и прямо вниз, там может быть много энергии, потенциально достаточной, чтобы нанести вред канализационной трубе в конце падения.

Я знаю, что в моем доме труба идет прямо вниз, а затем происходит поворот на 90 градусов. Согласно Википедии, расчеты для Терминальной скорости имеют много переменных, но по сути вещи, которые падают, быстро достигают максимальной скорости.

Когда твердые частицы падают прямо в дренажную трубу в высотном здании, как быстро они падают? Каков потенциал вещей, которые падают, чтобы повредить трубы и как это решается при проектировании конструкции?


2
Не ответ на вопрос, но это заставляет меня задуматься, сколько энергии можно было бы восстановить в небоскребе, если бы вы могли использовать кинетическую энергию падающих отходов.
Петричор

@Petrichor при условии, что ответ от footwet правильный. Реалистичное количество восстановленной энергии было бы ничем. Захват энергии замедлит прогрессирование и, вероятно, приведет к блокированию, для удаления которого потребовалось больше энергии, чем для восстановления. Напомним, что твердые частицы и жидкости движутся в одной трубе.
Джеймс Дженкинс

Я согласен, что существующие системы не могут справиться с этим, я просто представляю систему, которая теоретически могла бы. Если мы возьмем примерно 1/3 высоты Бурдж-Халифы (поскольку внизу есть больше помещений), и учитывая, что приведенная оценка сточных вод в сутки из здания составляет 15 тонн (я предполагаю, что это включает в себя все жидкости, а также твердые вещества). ). Потенциальная энергия, доступная с этой предполагаемой высоты, составляет 40,425 мегаджоулей. Несколько предположений ... но это около 11 кВт-ч ... достаточно, чтобы холодильник / морозильник работал примерно полтора дня. Мех.
Петричор

Ответы:


34

Обратите внимание : по профессии я не проектировщик зданий, но мне пришлось исследовать связанные с этим вопросы по другим причинам.


Я открою вам грязный секрет о санитарных линиях в зданиях. Самая большая проблема не в том, как быстро летят вещи, а в том, чтобы поддерживать давление воздуха и обеспечивать достаточную вентиляцию.

Это руководство представляет собой немного исторического фона для проектирования высотных зданий в отношении дизайна системы санитарии. Эта презентация дает более свежую перспективу и входит в некоторые исследования, которые улучшают текущие строительные стандарты.

Традиционная точка зрения заключается в том, что отходы образуют кольцевой поток и имеют предельную скорость в диапазоне 3-5 м / с . Текущие исследования ставят под сомнение эти предположения. Утверждается, что дренаж не является устойчивым состоянием. А при наличии нескольких потоков, способствующих оттоку, фактическая скорость может варьироваться.

Но, как уже упоминалось, реальная проблема заключается в том, чтобы воздушный поток уравновешивался, а водоотделители не уносились. Люди не так обеспокоены тем, что происходит с отходами при их выходе, если им не нужно чувствовать запах процесса.

Как правило, для высоких зданий используется вторичная вентиляционная труба для обеспечения достаточного вентиляционного воздуха для используемых приборов. Действующие строительные нормы и правила в США и Великобритании определяют достаточно широкую дренажную трубу, чтобы всегда был доступен достаточный балансировочный воздушный поток. Вторая презентация, которую я связал, подробно описывает различные размеры дренажных труб и соображения для очень высоких зданий, таких как небоскребы.

система вторичной вентиляции

Вспомогательное устройство обеспечивает достаточную вентиляцию воздуха, чтобы водоотделители на нижних уровнях не были вытеснены волнами давления, создаваемыми дренажными потоками с верхних этажей.

Другой подход, который используется, состоит в том, чтобы разделить различные уровни здания на различные зоны дренажа. Это позволяет использовать трубы меньшего диаметра, одновременно сводя к минимуму риск того, что водосборники нижнего уровня выдуваются из дренажа верхнего уровня.
зональный дренаж

И еще один подход, который используется, это использование «Аттенюаторов положительного давления воздуха» (PAPA), таких как следующие.
предохранительные клапаны
Обратите внимание, что это всего лишь портфель продуктов одного поставщика. Существуют и другие производители этих устройств.

Одна из проблем, связанных с PAPA, заключается в том, что их статус в соответствии с действующими строительными нормами в высотных зданиях неясен. Я лично установил PAPA в своей резиденции и могу подтвердить их способности. Однако строительные нормы по понятным причинам медленно обновляются, и необходимо продемонстрировать долгосрочную надежность PAPA. Опять же, из моего собственного опыта, использование PAPA требует изменения конструкции системы по сравнению с традиционными подходами и требует дополнительных соображений.


17

На практике это не является фактором: вода (и захваченные твердые вещества), направляемые в вертикальный сегмент трубы, прилипают к сторонам трубы. Т.е. в вертикальной канализационной трубе нет свободного падения. Скорее, жидкости закручиваются вокруг стенки трубы (производя эффект самоочищения, известный как чистка). Даже если вам удастся ввести плотное твердое тело с недостаточным потоком воды, оно войдет под углом и отскочит от стенок трубы, не приближаясь к его предельной скорости.


-4

Для меня очевиден недостаток системы Studor Single Pipe. Помимо PAPA (их можно использовать в двухпроводных дренажных системах), не существует отделения серой воды от черной.

Когда черная (ненужная) линия засоряется, вы будете ходить в этих отходах в душе. Использование однострочного дренажа - это очень несанитарный период!

Удивительно, что мексиканцы используют одну линию без вентиляции, даже если общественная канализация не установлена. Все их больницы построены именно так! Очень не санитарно.

История «ДЕРЬМО» состоит в том, что второй «ДЕРЬМО» съест первый «ДЕРЬМО». Объем «Дерьма» никогда не увеличится, пока вы не добавите в него воды!

Минимизация воды в сточной / выгребной яме включает в себя удаление воды для испарения и уменьшение объема воды, что позволяет «Дерьму» увеличиваться в объеме.

Количество воды, необходимое для «Crapper» (резервуар за унитазом), становится проблемой для создания эффекта «чистки», который вы прописали для очистки линии. Испарение воды для доступа в канализацию / отстойник / систерна / яма должно быть ключевым вопросом. Не сбрасывать его в общественную дренажную систему, которая неизбежно откладывает его в океан или водную толщу. Отходы сами по себе могут быть отличным удобрением.

В конструкции небоскреба должно быть 4 линии. 1 для отвода и отвода серой воды, 2 для отвода и отвода сточных вод, 3 для отвода отработанной систерны (очень большая выгребная яма) и 4 для отвода отстойной серой воды до ее переполнения в систему коммунального водоснабжения или на объекте RO на месте (реверс) осмос). Все они должны подниматься выше уровня крыши, хотя у некоторых из них крылья намного ниже, чем у оригинального небоскреба, и эти сокращения высоты вентиляции усугубляют проблемы с противодавлением. Они должны быть одинаковыми по высоте и диаметру.

Перекрестное вентилирование от серой водной линии до черной водяной линии было нормой и поддерживалось с помощью уличных и дорогостоящих редукторов в течение многих лет. Чистые выходы на каждом этаже, чтобы облегчить доступ водопроводчиков со змеями на высоте мусора в стене с улицами, также доказывают, что вода и отходы не достигают предельной скорости, даже когда вода падает с высоты в сто футов, а диаметр является ключевым.

Я вижу две строки, которые являются отдельными и отмечены так. Защемление копеек на водопроводной системе гарантированно предотвратит удорожание имущества и очень негигиеничные условия окружающей среды. Возможно также повышение вероятности предсказуемой гибели Человечества, тонущего в их собственном «ДЕРЬМО».


«Я открою вам грязный секрет о санитарных линиях внутри зданий. Самая большая проблема не в том, как быстро летят вещи, а в том, чтобы поддерживать давление воздуха и обеспечивать достаточную вентиляцию».
Хайнц Стаффф

3
Это звучит как разглагольствование, личное мнение и не отвечает на вопрос.
Джеймс Дженкинс
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.