הנדסת מים

21 מגזין המים הישראלי הנדסת מים הקריטריון הקיים כיום קובע מהירות מינימלית הדרושה לניקוי עצמי של הצינור. חולשתו הינה שאינו לוקח בחשבון את כמותם או את סוגם של המשקעים (תוצרי המצוקים) המובלים וכמוהם גורמים נוספים כגון קוטר הצינור קווי הביוב המתקבלת עקב אופי שפכים אלו. המאמר מתבסס על פרויקט בו נבחנה הגישה התכנונית הקיימת למניעת בעיות אלו וקיום תנאי ניקוי עצמי . Tractive Force בצינורות, אל מול הגישה המוצעת - הקדמה השפכים מוגדרים ככל נוזל שאיכותו נפגעה כתוצאה מהשפעות אנתרופוגניות (אנושיות). מקובל לחלק את השפכים, הזורמים במערכות הביוב וההולכה, לשלושה סוגים: שפכים סניטאריים (ביתיים) שפכים שמקורם משימוש ביתי (מדיחי כלים , מכונות כביסה, כיורים, שירותים, מקלחות ואמבטיה). השפכים הסניטאריים מכילים בעיקרם חומרים אורגנים, דטרגנטים ומלחים. שפכים חקלאיים בנוסף לחומריםאורגניים, למלחים ולדטרגנטיםמכילים גםחומריםאנטיביוטיים, חומרי הדברה וחומרי דשן. שפכים תעשייתיים מכילים מזהמים שונים לפי סוג התעשייה כגון: מתכות כבדות, חומרים כימים שאינם מתפרקים ומלחים בריכוז גבוה. כאשר שפכי התעשייה לא רעילים, והם אינם מוגדרים כאסורים בהזרמה על פי חוק, ניתן להזרימם במערכות הביוב הקיימות ואין צורך במערכת נפרדת. :] As 02[ את המוצקים המצויים בביוב סניטארי ניתן לסווג לשלוש קטגוריות חומר צואתי גדול וחומרים אורגניים אחרים. נייר, בד ארוג ובלתי ארוג, ומוצקים אנאורגניים (ובכלל זה טמפנים וטיטולים). חומר צואתי עדין, וחלקיקי חומר אורגני דק אחרים. טוחני אשפה מהווים מקור נוסף לעומסים גדולים של מוצקים אורגניים. חומרים אחרים יכולים להתווסף ממקור תעשייתי. שיקוע במערכות הולכה עירוניות הינו תופעה בעייתיתמאוד, הגורמת לשינויים בחתך הזרימה ולכן מובילה לשינויים בחספוס הצינור, סתימות, ופגיעה ]. צנרת הולכה בה מתקיים ניקוי Mo 16[ משמעותית באורך חיי קווי הביוב עצמי יכולה להניע (באמצעות הנוזל הזורם בהם) את רוב המוצקים ליעד הרצוי (בדרך כלל למכוני טיפול). במצבים בהם השיפוע קטן מאד, כוח הניקוי העצמי בצינורותהוא זניח, ושיקוע מוצקיםמתקבל בזמניםשל זרימות נמוכות. משקעים אלו נשחקים בדרך כלל ומועברים מאוחר יותר בזמני הספיקות הגבוהות יותר. שיקוע מוצקים אורגנים עלול לגרום לשחרור מימן גופרתי ומתאן בעת פירוק אנאירובי. תנאים אלו, אם מתמשכים, יכולים לגרום לקורוזיה של צינורות בטון וברזל ולגרום גם להתנגדות גדולה יותר לזרימה בצינרת. כמו ] מציינים במאמרם, כי הצטברות ושיקוע מוצקים במערכת הביוב, Bo 14[ , כן גורמת להשפעותשליליות רבות כגון הפחתת יכולת הידראולית וזיהום סביבתי עקב ריכוז המזהמים הגבוה העשוי להשתחרר במהלך שחיקת המשקעים ], גורסים כי עודף שיקוע עלול לגרור גם As 92[,] As 10[,] Ro 12[ . שהצטברו סתימות, עומס ויותר פעילות אנאירובית הגורמות לבעיות שהוזכרו לעיל. גורמים אלו מדגישים אתההכרחשבבנית ביבים בעלי תכונות יכולת ניקוי עצמי ככל הניתן. בתכנון מערכות ביוב לצורך ניקוי עצמי, המערכת חייבת להיות מסוגלת בהעברת המשקעים כך שלא תהיה הצטברות. האיגוד למחקר ומידע CIRIA - Construction Industry Research של תעשיית הבניה בבריטניה , הגדיר את הניקוי העצמי בתכנון ביבים כך and Information Association שיעילותו תלויה ביכולת הובלתמשקעים כזו שתשמור על האיזון בין הצטברות המשקעים ובין השחיקה כך שבזמן ממוצע, עומק (גובה) הצטברות המוצקים הוא כזה הממזער את העלויות הכוללות של הבניה, התפעול והתחזוקה .] Bu 96[ ,] Bu 03[ השוטפת הגישה המסורתית לניקוי עצמי הקריטריון לתכן עליו מבוססים רבים ממערכות הולכת השפכים בעולם מטר 0.61 ולמיטב ידיעתנו גם בישראל מבוסס על מהירות מינימלית של ) עבור זרימה בחתך מלא בצינור, קריטריון זה אומץ והותאם fps 2( לשניה ברוב הקווים המנחים במדינות המפותחות בעולם, כמהירות המינימאלית הדרושה עבור ניקוי עצמי. מטר לשנייה, מהווה דרך פשוטה ביותר לחישובי 0.61 קריטריון התכנון של שיפועים מינימאליים בהתבסס על חישובי זרימה מלאה בצינורות, אך מהירות ] Ha 99[ . זו יועדה רק לזרימה בחתך מלא.והמחשבה היתה כי היאתבטיח אשר מטר לשנייה. 0.6-0.7 ממליץ על מהירות מינימאלית של בין ] ממליצה על מהירות Mop FD -5,82[ המהדורה הראשונה של המדריך מטר לשניה ומצביעה על מהירות מועדפת 0.61 מינימאלית בחתך מלא של מטר לשנייה בספיקות מקסימאליות ככל האפשר וזאת בכדי 0.91- של כ לגרוף את גרגירי החול והחצץ שאוליי הצטברו בביוב. במדריך זה אף מצויין מטר לשנייה בספיקות נמוכות, מונעת רק 0.3 כי מהירות מציאותית של שיקוע של מוצקי ביוב קלים יותר וכי שיקוע משמעותי של חול וחצץ הינו אפשרי. נראה כי ערך המהירות הקריטית המינימאלית התפתח בעקבות ]. החולשה של Bu 96[ ניסיון, ללא הצדקה תיאורטית או כל מחקר בסיסי קריטריון המהירות הקריטית המינימאלית הינה שהוא אינו לוקח בחשבון את כמותם או סוגם של המשקעים המובלים וכמוהם גם גורמים אחרים כגון .] Bu 96[ ,] Bu 03[ קוטר הצינור , מציגה סיכום לקריטריונים זמינים לתכנון, המבוססים על מהירות 1 ' טבלה מס מינימאלית קריטית, אשר אומצו על ידי מדינות שונות: : סיכום לקריטריוני מהירות מינימאלית קריטית זמינים לתכנון, אשר אומצו ע“י 1 ' טבלה מס ]Bo13],]Bo14],]Vo10] מדינות שונות