Сточные воды: отвод и утилизация
Потребность человека в воде с каждым годом возрастает. Помимо привычных туалета, ванной или душевой появились стиральные и посудомоечные машины. В связи с этим вопрос отвода стоков в частном доме сегодня стоит особенно остро.
Ярослав ПОЛУНИН
Самым простым решением этой проблемы, конечно же, является использование ресурсов центральной городской канализации, куда можно организовать сброс вод. А что же делать, когда дом находится далеко за городом? Ответ очевиден — строить автономную систему утилизации отходов, которая не будет наносить вреда окружающей среде и, собственно, обитателям дома.
Несмотря на большое количество проектов и конструктивных решений, все по сути, сводится к трем схемам — временной изоляции сточных вод с последующим вывозом (т. н. выгребная яма), двухстадийной биоочистке с использованием естественных процессов гниения и глубокой интенсифицированной аэробной очистке. Выбирать вам.
С глаз долой
Для многих выгребная яма — привычный вариант решения проблемы. Она представляет собой герметичную емкость, куда сбрасываются сточные воды из дома. Их откачивают по мере заполнения ямы. Следует отметить, что использование емкостей без дна с фильтрацией запрещено. Этот вид индивидуальной канализации подходит лишь в том случае, если суточный сброс стоков менее 1 м3 (СНИП 2.04.03 — 85 п. 3.9). Он не годится для загородных домов с комфортным водоснабжением, где суточный расход воды намного больше.
Выгребная яма представляет собой герметичный накопитель стоков (1) который можно соорудить из железобетонных колец диаметром 1,5—2 м, с дном (2). Сверху накопитель закрыт бетонной крышкой (3), в которой предусмотрен смотровой люк. Выкачка стоков осуществляется по мере их накопления
Накопители целесообразно проектировать в виде колодцев. Чтобы максимально использовать их объем, подвод стоков делается как можно выше. Дно колодца должно находиться не глубже 3 метров от поверхности земли (для возможности забора сточных вод ассенизационной машиной). Такая выгребная яма сооружается из сборных железобетонных колец, монолитного бетона или сплошного глиняного кирпича, с внутренней и наружной (при наличии грунтовых вод) гидроизоляцией. Накопитель накрывают крышкой, которая должна обеспечивать теплоизоляцию (используют минеральную вату или пенопласт). При необходимости увеличения объема отстойника возможно устройство нескольких емкостей, соединенных патрубком. Уровень накопления можно контролировать при помощи поплавкового сигнализатора. Для вентиляции в перекрытии накопителя устанавливают стояк диаметром не менее 100 мм с выводом на 700 мм выше планировочной отметки земли. И главное: нужно обеспечить подъезд к отстойнику ассенизационной машины, потому что длина шланга не так велика.
Преимущества такого метода — минимальные капиталовложения и то, что конструкция может сооружаться на какой угодно почве и при любом уровне грунтовых вод. Если говорить о недостатках, то среди них можно назвать неприятный запах, зависимость от оперативности и аккуратности работы ассенизационной машины, а также обязательные затраты на эксплуатацию (стоимость вывоза нечистот — от 150 до 250 грн за машину).
В качестве материалов для сооружения как выгребной ямы, так и септика, фильтрующего колодца, а также несущих конструкций для систем глубокой биологической очистки нередко используют готовые железобетонные изделия.
Стоимость материалов. Цена на готовые бетонные кольца для канализационных сооружений, в зависимости от размера, находится в пределах от 10 до 25 тыс. рублей. Бетонные крышки с отверстием для смотрового люка обойдутся вам от 10 до 29 тыс. рублей в зависимости от диаметра. Дно кольца будет стоить несколько дороже — от 10 до 33 тыс. рублей.
Суточный расход воды
В домах различного типа для водо- и теплоснабжения
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ИЛИ БЛОКИРОВАННЫЕ ЖИЛЫЕ ДОМА СРЕДНЕСУТОЧНОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА, Л
с водопроводом и канализацией без ванн 90-120
с водопроводом, канализацией, ваннами и водонагревателями, работающими на твердом топливе 140-180
с водопроводом, канализацией, ваннами и газовыми водонагревателями 170-190
с быстродействующими газовыми нагревателями и многоточечным водоразбором 190-250
Требования к наружным трубопроводам
При строительстве наружных канализационных систем необходимо соблюдать требования, содержащиеся в СНиП 2.04.03.85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и СНиП 3.05.04.85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации», а также СанПиН 4630-88 «Охрана поверхностных вод от загрязнения».
Минимальное расстояние от дома до выгребной ямы (1) составляет 5 м, от ограды участка — 2 м. С внутренней системой канализации дома яма соединяется трубопроводом диаметром 100 мм. Для него чаще всего применяют специальные трубы из ПВХ. В месте прохождения трубопровода не должны расти деревья
При минимальном диаметре (100 мм) наружных трубопроводов самотечной канализации уклон должен составлять 1 %, а если диаметр трубы 150 мм — 0,8%.
Минимальная глубина заложения трубопроводов от поверхности земли до верха трубы в местах возможного проезда автотранспорта должна быть не менее 0,7 м, в других местах — 0,5 м. Желательно укладывать трубопроводы ниже глубины промерзания (1,2—0,8 м), в противном случае не исключены проблемы с «непроходимостью» канализации. Трубопроводы, находящиеся выше глубины промерзания нужно утеплять (обсыпкой из шлака, керамзита или другими материалами). При этом следует обеспечить защиту теплоизоляции от накопления в ней волы за счет дренирования участка строительства.
Колодцы должны перекрываться крышками с термоизоляцией, чтобы избежать замерзания канализационных труб.
Угол между присоединяемой и отводящей трубами должен быть не менее 90°.
Системы естественной очистки
Система естественной очистки включает в себя септик (1) и фильтрационный колодец (2) либо поле подземной фильтрации. И в септике, и в колодце (поле) осуществляется биоочистка сточных вод под действием природных микроорганизмов. Основное преимущество такой системы — энергонезависимость
Альтернативой выгребной яме является система естественной биологической очистки сточных вод. Основное сооружение — септик — представляет собой подземный отстойник, включающий один или несколько отсеков, через которые последовательно протекают сточные воды. В септиках происходит механическая очистка (за счет процессов отстаивания вод с образованием осадка и всплывающих веществ), а также частично биологическая очистка (вследствие распада органических загрязнений). Кроме того, в септиках осуществляется флотационная очистка сточных вод при помощи газов, выделяющихся в процессе разложения осадка. В нем участвуют бактерии метанового брожения, расщепляющие сложные органические молекулы на более простые. В результате стоки очищаются от взвешенных веществ на 50—60 % и органических соединений — на 30—40 %. После этого они поступают в биофильтр (на поле фильтрации), где происходит их обработка в слое щебня и окружающих его пластах грунта под действием биопленки бактерий.
Расстояние от септика (1) до дома должно составлять не менее 5 м, от фильтрационного колодца (2) - не менее 15 м. Дистанция от фильтрационного колодца (поля) до источника водоснабжения (колодец, скважина) должна быть не менее 25 м. Нарушение этого правила чревато не только штрафами
Фильтрующий пласт в этом сооружении постепенно забивается взвешенными частицами. Через 5—10 лет его необходимо заменять или промывать. Такую систему индивидуальной канализации можно устраивать, если участок расположен на фильтрующих грунтах (песок, супесь), а грунтовые воды находятся на глубине не менее 2 м, и в радиусе 25 м нет колодцев (скважин) для питьевого водоснабжения. Минимальное расстояние от септика до жилья должно составлять 5 м. Нерастворимые фракции на дне такого отстойника нужно вывозить 1—2 раза в год. Функционирование септика не связано с наличием электричества. Его стоимость невелика по сравнению с системой интенсифицированной биоочистки. Однако он имеет ограничения по размещению согласно нормам. В частности они касаются уровня грунтовых вод и расположения на участке.
Основное преимущество системы естественной очистки — энергонезависимость, недостатки — размеры и необходимость замены фильтрующего материала.
Септик
Вариант системы естественной очистки с использованием септика (1) и фильтрационного поля (2) подойдет, если участок имеет достаточную площадь, а грунтовые воды залегают слишком близко. По сути, фильтрационное поле — это тот же колодец, размещенный горизонтально
Можно установить как фабричный септик из пластмассы, металла, так и построить его, например, из бетонных колец. Объем септика должен быть в 2,5 раза больше суточного водопотребления (при условии удаления осадка не реже одного раза в год). При чистке дважды в год объем конструкции может быть уменьшен на 20%. По этому критерию и выбирают готовый септик. При суточном расходе воды до 1 м3 септики делают однокамерными, если расход больше — двухкамерными (камеры должны быть равного объема). Их проектируют в виде колодцев. Высота сухого объема над уровнем сточных вод должна составлять не менее 0,5 м. Лоток подводящей трубы при этом следует располагать на 50 мм выше расчетного уровня жидкости в септике. В каждой из камер септика устанавливают вентиляционный стояк диаметром 100 мм и высотой над поверхностью земли 700 мм. В перекрытии септика делают люки (по одному на каждую камеру). Это дает возможность доступа для разрушения корки, образующейся на поверхности жидкости, и периодического удаления илового осадка ассенизационной машиной.
Самая распространенная конструкция септика - три колодца из железобетонных колец, первые два — с герметичным дном, а последний — фильтрующий. Стоки последовательно наполняют отстойники, а затем фильтруются в последнем колодце или фильтрационных траншеях
Для осмотра и периодической чистки колодцев септика на поверхность выводится железобетонный смотровой люк. Он может закрываться металлической или железобетонной крышкой. Внутри колодца делают лестницу из железобетонных скоб, чтобы при необходимости можно было спуститься внутрь
Фильтрационный колодец
Фильтрационный колодец состоит из донного фильтра, стен и перекрытия. Его внутренний объем (на 0,5-1 м) и наружные боковые пазухи (на ширину около 30 см) заполняют гравием, щебнем или спекшимся шлаком с размером частиц 15—30 мм. По высоте фильтра в стенках колодца необходимо равномерно распределить отверстия диаметром 40—60 мм и общей площадью около 10% поверхности конструкции.
Колодцы септика обязательно должны быть оборудованы вентиляционной вытяжкой. В этом случае ее выполнили из асбестоцементной трубы диаметром 100 мм. Фильтрационный колодец часто полностью закрывается слоем грунта
Стены фильтрационного колодца возводятся из сборного железобетона, монолитного бетона или сплошного глиняного кирпича (в последнем случае отверстия предусматриваются за счет промежутков в кладке). Лоток подводящего сточные воды трубопровода размещается на 0,1—0,2 м выше слоя донного фильтра, причем открытый конец трубопровода должен располагаться в центре колодца. Фильтрующую поверхность колодца рассчитывают исходя из нагрузки на площадь донного фильтра и отверстий в стенках, которая составляет 100 л/сут. на м2 в песчаных грунтах и 50 л/сут. На м2 — в супесчаных. Фильтрационный колодец компактен, дешев и для установки требуется сравнительно небольшой объем земляных работ. Однако его применение отчасти ограничено по геологическим соображениям (типы грунтов, уровень подземных вод).
Фильтрационное поле
Современная система биологической очистки включает в себя агрегат (1), где происходит очистка воды от основной части загрязнений (до 98%) и дренажную траншею (2) (либо колодец), по которым вода уходит в землю. Преимущества — небольшие размеры и высокая эффективность очистки
Этот вариант приемлем при большом расходе сточных вод, но когда нет возможности построить фильтрационный колодец. Поле представляет собой несколько горизонтальных траншей, заполненных шлаком, гравием или щебнем. Вода, подлежащая очистке, подается в траншеи через систему трубопроводов. По сути, это тот же фильтрационный колодец, но горизонтальный. Поля подземной фильтрации состоят из сети оросительных труб, укладываемых на глубину 0,8— 1,2 м от поверхности земли (в зависимости от глубины промерзания грунта). Причем расстояние до уровня грунтовых вод должно быть не менее 1 м.
Одна из наиболее компактных комбинаций по утилизации сточных вод коттеджа — агрегат биоочистки (1) и дренажный колодец (2). Система справится с достаточно большим объемом стоков. Единственный минус – энергозависимость.
Вариант системы биологической очистки с дренажной траншеей (2) подойдет, если грунтовые воды залегают достаточно близко. Расстояние от основного агрегата (1) до жилого дома должно составлять минимум 5-8 м (в зависимости от фирмы-производителя), а до колодца или скважины — 25 м
Распределительный трубопровод диаметром 10 см (основной) прокладывается с уклоном 0,5 см на 1 м. На нем в местах ответвлений труб устраиваются смотровые колодцы. Оросительные и распределительные системы монтируются из асбестоцементных безнапорных или пластмассовых труб. Оросительные прокладываются в виде ответвлений длиной до 20 м от распределительного трубопровода. Под трубами укладывают слой из щебня или гравия высотой около 20 см и шириной 25 см. Аля притока воздуха на концах оросительных труб на 2 м выше планировочных отметок выводят стояки диаметром 10 см. Такие системы имеют более широкую область применения, чем фильтрующие колодцы, и могут принять большее количество стоков.
ПРИМЕР РАСЧЕТА. Нагрузка в песчаных грунтах на 1 м оросительных труб составляет 30 л/сут., в супесчаных грунтах — 15 л/сут. Если принимать усредненный расход воды в коттедже за 0,8 м3 в сутки, получаем необходимую длину труб 800/30 = 27 м. Расстояние от полей подземной фильтрации до жилого здания при этом должно составлять не менее 15 м.
Биологические системы очистки
Одна из наиболее компактных комбинаций по утилизации сточных вод коттеджа — агрегат биоочистки (1) и дренажный колодец (2). Система справится с достаточно большим объемом стоков. Единственный минус – энергозависимость.
Это, пожалуй, самый эффективный метод очистки стоков, который происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов, изначально присутствующих в сточных водах.
Первый этап монтажа основного аппарата самонесущей системы очистки «Биолайн» проходит с применением грузоподъемной техники (автокрана)
Такие очистные системы бывают двух видов. Первый — самонесущие, они просто закапываются в землю, на поверхность выводятся лишь люки для обслуживания. В местах их установки запрещен проезд транспорта. Второй — ненесущие, их монтируют внутри железобетонных колодцев в местах проезда транспорта или с высоким уровнем грунтовых вод. Все они не нуждаются в бактериальной «закваске».
Все необходимое оборудование установлено и подсоединено к домовой канализации. Дело за малым - засыпать аппарат землей, разровнять ее и посеять траву. После этого о находящейся здесь очистной системе будут напоминать лишь крышки люков
С помощью аэрации (искусственной подачи воздуха) биологическая переработка стоков ускоряется, а вредные органические вещества окисляются, распадаясь на безвредные. Основное оборудование систем очистки разделено на отсеки: первичный отстойник (по сути, тот же септик), активатор и вторичный отстойник. Сточные воды поступают в первичный отстойник, где происходит отделение плавучих загрязнений и тяжелых составляющих. Предварительно очищенная сточная жидкость направляется в активатор, на дно которого (при помощи компрессора) подается воздух. В кислородной среде микроорганизмы поглощают и окисляют органические вещества. После переработки порции этих веществ от очищенной воды отделяется активный ил и возвращается в загрязненные стоки. В таких установках отсутствуют неприятные запахи, а степень очистки сточных вод на выходе составляет около 98 %. Очищенная вода уходит в землю через дренажные канавы или колодцы.
Аппарат установлен в заранее выкопанный котлован на необходимую глубину. Монтаж обвязки, вспомогательного оборудования и подключение к трубопроводам осуществляют опытные специалисты
По сути, эти сооружения напоминают все остальные. Но, во-первых, они почти втрое меньше. Во-вторых, благодаря высокой степени очистки поступающей воды (до 98 %), дренажным устройствам в обозримом будущем не грозит заиливание, а хозяину, соответственно — значительный объем «грязных» работ. Главным недостатком такой системы можно назвать ее энергозависимость. И если электричество пропадет, очистное сооружение становится обыкновенным септиком.
