Qual a rapidez com que os resíduos sólidos caem nos tubos de drenagem verticais?


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Alguns edifícios são realmente altos, se você lavar o vaso sanitário e o conteúdo entrar em um cano e diretamente para baixo, poderá haver muita energia, potencialmente suficiente para causar danos ao cano de esgoto no final do outono.

Eu sei que em minha casa, o cano desce diretamente e então há apenas uma curva de 90 graus. De acordo com a Wikipedia, os cálculos para a velocidade do terminal têm muitas variáveis, mas, em essência, as coisas que estão caindo chegam à velocidade máxima rapidamente.

Quando os sólidos estão caindo diretamente em um cano de drenagem em um edifício alto, com que rapidez eles caem? Qual é o potencial das coisas que estão caindo para danificar os tubos e como isso é abordado na engenharia da estrutura?


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Não é uma resposta para a pergunta, mas isso me faz pensar em quanta energia poderia ser recuperada em um arranha-céu se você pudesse aproveitar a energia cinética dos resíduos em queda.
Petrichor 17/01/19

@Petrichor assumindo que a resposta da footwet está correta. A quantidade realista de recuperação de energia não seria nenhuma. A captura de energia atrasaria a progressão e provavelmente resultaria em bloqueios que precisassem de mais energia para serem limpos e recuperados. Lembre-se de que sólidos e líquidos estão viajando no mesmo tubo.
James Jenkins

Concordo que os sistemas existentes não poderiam lidar com isso, apenas estou imaginando um sistema que teoricamente poderia. Se tomarmos aproximadamente 1/3 da altura do Burj khalifa (já que existem mais salas mais abaixo) e, dada a estimativa citada para esgoto por dia a partir do edifício, é de 15 toneladas (presumo que isso inclua todos os líquidos e sólidos) ) A energia potencial disponível a partir dessa altura assumida é de 40.425 mega-joules. Algumas hipóteses ... mas são cerca de 11 kWh ... o suficiente para manter uma geladeira / freezer funcionando por cerca de um dia e meio. Meh.
Petrichor 17/01/19

Respostas:


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Observação : não sou um projetista de edifícios por profissão, mas tive que investigar questões relacionadas por outros motivos.


Vou contar um segredo obscuro sobre as linhas de saneamento dentro dos edifícios - a maior preocupação não é com a rapidez com que as coisas estão voando, mas com a manutenção da pressão do ar e com a ventilação adequada.

Este guia apresenta um histórico histórico do projeto de edifícios altos em relação ao projeto de sistemas de saneamento. Esta apresentação fornece uma perspectiva mais recente e entra em algumas das pesquisas que estão refinando os padrões atuais de construção.

O ponto de vista tradicional é que o resíduo forma um fluxo anular e tem uma velocidade terminal na faixa de 3 a 5 m / s . A pesquisa atual lança algumas dúvidas sobre essas suposições. O argumento é que a drenagem tende a não ser em estado estacionário. E com vários fluxos contribuindo para o fluxo, a velocidade real pode variar.

Mas, como mencionado, a preocupação real é garantir que o fluxo de ar se equilibre e que as armadilhas de água não explodam. As pessoas não estão tão preocupadas com o que acontece com o lixo quando saem, desde que não tenham que cheirar o processo.

Normalmente, para edifícios altos, uma pilha de ventilação secundária é usada para fornecer ar de ventilação adequado aos equipamentos em uso. Os códigos de construção atuais nos EUA e no Reino Unido especificam um tubo de drenagem suficientemente amplo, de modo que o fluxo de ar de equilíbrio suficiente esteja sempre disponível. A segunda apresentação que vinculei detalha os diferentes tamanhos de tubos de drenagem e considerações para edifícios muito altos, como arranha-céus.

sistema de ventilação secundária

O secundário fornece ventilação de ar suficiente para que os purgadores nos níveis mais baixos não sejam expelidos pelas ondas de pressão geradas pela drenagem proveniente dos pisos superiores.

Outra abordagem usada é separar os diferentes níveis de construção em diferentes zonas de drenagem. Isso permite que tubos de menor diâmetro sejam utilizados, minimizando o risco de que os purgadores de nível mais baixo sejam expelidos pela drenagem do nível superior.
drenagem zoneada

E ainda outra abordagem usada é o uso de "Atenuadores de pressão positiva do ar" (PAPA), como os seguintes.
válvulas de alívio de pressão
Observe que esse é apenas um portfólio de produtos de fornecedores. Existem outros fornecedores para esses dispositivos.

Um desafio dos PAPAs é que seu status com os códigos de construção atuais em edifícios altos não é claro. Pessoalmente, instalei PAPAs em minha residência e posso atestar suas habilidades. No entanto, os códigos de construção são compreensivelmente lentos para atualizar e a confiabilidade a longo prazo dos PAPAs precisa ser demonstrada. Novamente, por experiência própria, o uso de PAPAs requer a modificação do design do sistema a partir de abordagens tradicionais e requer considerações adicionais.


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Na prática, isso não é um fator: a água (e os sólidos arrastados) direcionados para um segmento de tubo vertical aderem às laterais do tubo. Ou seja, não há queda livre em um tubo vertical de esgoto. Em vez disso, os líquidos giram em torno da lateral do tubo (produzindo um efeito de autolimpeza conhecido como limpeza). Mesmo se você conseguisse introduzir um sólido denso com fluxo de água insuficiente, ele entraria em ângulo e ricochetearia nas laterais do tubo, sem se aproximar da velocidade terminal.


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A desvantagem do sistema Studor Single Pipe é muito aparente para mim. Além dos PAPAs (eles podem ser usados ​​em sistemas de drenagem de duas linhas), não há separação entre a água cinza e a preta.

Quando a linha preta (dejetos) ficar entupida, você estará andando com esses resíduos no seu chuveiro. O uso de um dreno de linha única é um período não sanitário!

É incrível que os mexicanos usem uma única linha sem ventilação, mesmo que o sistema público de drenagem não tenha sido instalado. Todos os seus hospitais são construídos desta maneira! Muito anti-sanitário.

A história de "SHIT" é que o segundo "SHIT" comerá o primeiro "SHIT". O volume de "SHIT" nunca aumentará até você adicionar água a esse período!

Minimizar a água na fossa de resíduos / poço envolve despejá-la para fins de evaporação e reduzir o volume de água que permite que a "MERDA" ganhe volume.

A quantidade de água necessária no "Crapper" (o tanque atrás do vaso sanitário) torna-se o problema para produzir o efeito de "limpeza" que você prescreveu para limpar a linha. A evaporação da água de acesso no depósito de lixo / poço / sistema / poço deve ser a questão principal. Não despejá-lo em um sistema público de drenagem que inevitavelmente o deposita no oceano ou no lençol freático. O próprio desperdício pode ser um ótimo fertilizante.

Na construção do arranha-céu, deve haver 4 linhas. 1 para drenagem e ventilação de águas cinzas, 2 para drenagem e ventilação de resíduos, 3 para ventilar o sistema de resíduos (poço de descarga muito grande) e 4 para ventilar o sistema de águas cinzas antes de transbordar para o sistema público de água ou para a unidade de RO no local (reverso planta de osmose). Todos devem subir acima do nível do telhado, embora alguns tenham os sistemas em uma asa muito menos alta do que o arranha-céu original. Essas reduções na altura da ventilação resultam em problemas de contrapressão. Eles precisam ser iguais em altura e diâmetro.

A ventilação cruzada da linha de água Grey para a linha de água Black tem sido a norma e tem sido sustentada com redutores de alto custo por muitos anos. As saídas limpas em todos os andares para facilitar o acesso do encanador com cobras na altura do esgoto na parede com os t-street também provam que a água e o lixo não atingem a velocidade terminal, mesmo quando a água cai de trinta metros acima, sendo o diâmetro a chave.

Eu vejo as duas linhas sendo separadas completley e marcadas assim. Comprimir moedas de um centavo no sistema de encanamento é garantido para impedir a valorização da propriedade e condições ambientais muito anti-sanitárias. Talvez também aumentando a probabilidade da morte previsível da Humanidade, afogando-se em sua própria "merda".


"Vou contar um segredo obscuro sobre as linhas de saneamento dentro dos edifícios - a maior preocupação não é a rapidez com que as coisas estão voando, mas a manutenção da pressão do ar e a ventilação adequada".
Heinz Stapff

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Parece uma opinião pessoal e retórica e não responde à pergunta.
21416 James Jenkins
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