Исследование газовыделения на участке канализационной сети

Аннотация

Транспортировка сточных вод по канализационным сетям сопровождается образованием и выделением газов из потока. Для количественной оценки процесса газовыделения разработана модель участка сети в пакете конечно-элементного анализа ANSYS CFX. Модель учитывает совместное движение потока сточных вод, увлекаемой воздушной среды и канализационного газа (на примере углекислого газа), поступающего из лотка коллектора. Проведен мониторинг на участке системы хозяйственно-бытовой канализации (d_y = 500 мм) в промышленной зоне Обухово Санкт-Петербурга. Измеренные значения вакуумметрического давления попадают в диапазон модельных расчетов. Представлен процесс построения расчетной области участка канализационной сети и установления начальных и граничных условий. В результате моделирования получены зависимости концентрации углекислого газа и давления газовоздушной среды в подсводном пространстве трубопровода при различных уклонах и заполнении. Полученные результаты могут послужить основой для подхода к прогнозированию процесса газовыделения на участках канализационных сетей.

Ключевые слова

мониторинг , моделирование , экологическая безопасность , канализационная сеть , углекислый газ , сероводород , метан , аммиак , интенсивность газовыделения

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

Васильев В. М., Малков А. В., Клементьев М. Н. Места образования агрессивных газов в канализационной сети // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 1. С. 66–74.
Федоров С. В., Васильев В. М., Телятникова А. М. Разработка принципиальной модели канализационной сети // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 2 (67). С. 168–174.
Wang Y. C., Nobi N., Nguyen T., Vorreiter L. A Dynamic ventilation model for gravity sewer networks // Water Science & Technology. 2011. № 65 (1). P. 60–68.
Федоров С. В., Телятникова А. М. Оценка интенсивности газовыделения сероводорода на участке канализационной сети: Материалы Международной научно-практической конференции, приуроченной к 130-летию кафедры водопользования и экологии, «Современные проблемы водоснабжения и водоотведения». – СПб., СПбГАСУ, 2018. С. 81–85.
Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблица для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н. Н. Павловского. – М.: Стройиздат, 1974. 156 с.
Васильев В. М., Панкова Г. А., Столбихин Ю. В. Разрушение канализационных тоннелей и сооружений на них вследствие микробиологической коррозии // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 9. С. 67–76.
Carrera L. Caractérisation du transfert liquide/gaz du sulfure d’hydrogène dans les réseaux d’assainissement: These de doctorat de l’universite de Lyon. – Lyon: Ecole Doctorale de Chimie, 2016. 194 p.
Малков А. В. Расчет количества газообразной среды, движущейся в самотечных канализационных коллекторах глубокого заложения под действием увлекающей способности жидкости // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 3 (62). С. 160–165.
Edwini-Bonsu S., Steffler P. M. Air flow in sanitary sewer conduits due to wastewater drag: A computational fluid dynamics approach // Journal of Environmental Engineering Science. 2004. № 3 (5). P. 331–342.