Проектировка и строительство очистных канализационных сооружений

Назад: Бытовые стоки и способы их очистки

Дальше: Прокладка внутренних и наружных канализационных сетей, вентиляция канализационной системы

Индивидуальное строительство коттеджей и загородных домов постоянного проживания растет день ото дня. Для большинства таких объектов требуются локальные очистные сооружения, построенные непосредственно на личном участке. Почти везде обитатели загородных домов, дач и коттеджей не имеют возможности пользоваться общественной городской канализацией по причине ее значительного удаления. Ведь централизованные сети существует далеко не всегда и не везде в дачных поселках, в сельской местности и даже на окраинах больших городов.

Современные инженерные сооружения позволяют обитателям отдельно стоящих частных домов и коттеджей, жителям домов загородного поселка при отсутствии централизованной канализации решить проблему отвода бытовых стоков без ущерба для окружающей среды, воспользоваться всеми благами цивилизации, иметь в коттедже и на участке любое количество бытовой техники.

Оптимальным вариантом для очистки сточных и канализационных вод являются локальные очистные сооружения, они позволяют выполнять очистку стоков из канализации без применения дорогостоящих реагентов и техники. Они служат надежным звеном в работе канализационной системы, предоставляя каждому владельцу загородного дома возможность в короткие сроки преобразовать сточные отходы в воду с высокой степенью очистки. Такие сооружения позволяют наполнить дом атмосферой комфорта и уюта, так как проблема отведения и очистки стоков больше не будет доставлять беспокойства его владельцам. У них останется больше времени для отличного отдыха всей семьи без каких-либо неудобств и тягот.

У многих застройщиков и продавцов недвижимости, предлагающих готовые коттеджи, сложилось ошибочное представление, что индивидуальное очистное сооружение – это всего лишь септик (накопитель-отстойник) или что-то связанное с выгребной ямой. Однако современные очистные системы – это новое слово инженерной мысли. Они не имеют никакого отношения ни к простейшим септикам, ни к выгребным ямам.

К проблеме очистки сточных вод следует подходить серьезно хотя бы по причине бережного отношения к своему здоровью. Многие владельцы новых домов, построенных в районах с репутацией экологически чистых, обнаружили, что грунтовые воды содержат богатейший биологический «букет» из нежелательных микроорганизмов. Вследствие этого, специалисты были вынуждены изрядно потрудиться, чтобы обеспечить достойное качество питьевой воды, подаваемой из артезианских скважин. Но микроорганизмы попадают в почвенные воды потому, что кто-то и где-то неправильно устроил выгребную яму.

Современные очистные сооружения локального (автономного) типа теперь доступны для широкого круга потребителей. Благодаря последним технологическим достижениям, они позволяют реализовать достаточно эффективные схемы очистки сточных вод в миниатюрных, надежных и долговечных устройствах – автономных очистных сооружениях. В таких условиях можно решить канализационный вопрос на дачах в загородных домах цивилизованно и эффективно. Эффективность, удобство и пользу локальных очистных сооружений на дачах и в загородном доме трудно оспорить, но их проектирование и монтаж – достаточно трудоемкий и ответственный процесс, который лучше всего поручить грамотным специалистам. Весь процесс обустройства собственного дома или комплекса домов локальной очистной системой любого уровня сложности состоит из нескольких основных этапов – это проектирование, строительство, монтаж оборудования, управление и обслуживание системы.

Проектирование очистных сооружений бытовых сточных вод

Итак, проектирование и монтаж локальных очистных сооружений и канализации позволяют подвести к частным домам воду и сопряженные с ней удобства. При выполнении проектных работ и последующем строительстве системы необходимо обязательно принимать во внимание множество факторов, связанных с конкретным участком. В числе таких факторов, прежде всего, виды почв; наличие в земле грунтовых вод; уровень их залегания; частота колебания их уровня; направление потока подземных вод; местоположение источников питьевой воды; расстояние до ближайшего естественного водоема. Под размещение локальных очистных сооружений на дачном участке придется выделить определенную «рабочую площадь», как минимум, 5 м² или больше.

Самое главное, проектирование локальных очистных сооружений, канализационных систем и прочих инженерных сетей для частных клиентов или садового товарищества должно быть выполнено в полном соответствии с экологической политикой Российской Федерации и природоохранными нормами.

Осадок – ил из септика – можно обрабатывать путем прямого компостирования с биологическими добавками, как: отсортированные бытовые отходы, виноградные стебли и другой подобный растительный материал.

Принцип действия локальных очистных систем для бытовых сточных вод основан на двух ступенях очистки: механической и биологической. В совокупности эти две стадии обеспечивают отличные показатели фильтрации сточных вод.

Существует еще и химический метод очистки сточных вод в локальных (автономных) системах канализации. Он основан на применении различных реагентов, приводящих растворенные примеси в труднорастворимое состояние. В результате такого преобразования происходит осаждение этих веществ. Сложность данного метода заключается в дороговизне применяемых реагентов и необходимости точной дозировки. Поэтому химический метод преимущественно применяют для очистки производственных сточных вод.

Механический метод очистки

Механический метод очистки сточных вод действует на способности сточных вод к самоочищению, он состоит в их отстаивании и фильтрации. Медленная скорость течения стоков в емкости септика приводит к оседанию взвешенных частиц, загрязняющих воду, вниз на дно емкости. Здесь в отсутствие свободного кислорода происходит анаэробный микробиологический процесс разложения с выделением газа метана, имеющего неприятный запах. Дальнейшая очистка стоков совершается в слое щебня в подземных траншеях и окружающих слоях грунта. Под воздействием микроорганизмов в них нарастает биологическая пленка, разлагающая органику на воду и двуокись углерода.

Различные грунты обладают разной способностью к впитыванию. В грунтах с высокой впитываемостью очищенная вода уходит вниз, а в грунтах со слабой впитываемостью устремляется через дренажные трубы прямо в природную среду (канаву, реку и т. д.), если имеется такая возможность. Механический метод обладает такими достоинствами, как невысокая стоимость и полная независимость от энергии. Но наряду с достоинствами, механический метод имеет и недостатки не меньшего значения: из септика периодически нужно удалять осадок, промывать или менять щебень в траншеях.

Механический метод можно применять в условиях невысокой плотности застройки, а также при незначительных объемах бытовых стоков – в пределах 1–2 м³ в сутки.

Биологический метод очистки

Проблема автономной канализации в отдельно стоящем частном доме или группе домов непростая. Но решить человеку эту проблему всегда помогают «добровольцы». Микроорганизмы во все времена принимали активное участие в деле очистки стоков. Биологический метод очистки сточных вод базируется именно на этой способности микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата всевозможные органические и некоторые неорганические соединения, даже токсичные, которые содержатся в сточной воде. Эффективность очистки повышает широкий видовой и количественный состав добровольных помощников, поскольку одни и те же бактерии не в состоянии съедать все и сразу, а также смена условий приема ими «пищи». Чем шире разнообразие видов бактерий, чем благоприятнее условия для их жизнедеятельности, тем меньше останется недоеденной «пищи» в виде остаточных загрязнений.

Биологическая очистка с применением различных типов микроорганизмов может проводиться и в аэробных, и в анаэробных условиях. Часть веществ, присутствующих в сточных водах и окисляемых микроорганизмами, используется в процессах образования биомассы – активного ила или биологической пленки. Другая часть преобразуется в безвредные продукты окисления: воду, углекислый газ и другие соединения. Активный ил существенно активизирует и улучшает процесс очистки сточной воды. Он адсорбирует загрязнения, включая болезнетворные, или превращает их в активные агенты.

Существуют три принципиальных пути организации процесса биологической очистки:

– первый состоит в использовании только лишь гнилостных бактерий, без создания для них каких-либо приемлемых условий существования, устраивая накопительные септики или выгребные ямы для дачи;

– второй заключается в использовании искусственно выращенных бактерий, которые принудительно подаются через унитаз в септики автономной канализации в частном доме, или использовании 2-3-камерных улучшенных септиков, как правило, с биологической загрузкой;

– третий представляет собой выращивание собственных бактерий, штаммы которых присутствуют в кишечнике человека, в специальных инкубаторах – аэротенках различного класса с постоянной и управляемой аэрацией.

В целом метод биологической очистки характерен сравнительно небольшими эксплуатационными расходами, но для его освоения нужны высокие капитальные затраты.

Кроме того, использование биологического метода очистки влечет за собой необходимость строго соблюдать технологический режим, учитывать токсичное воздействие на микроорганизмы некоторых органических и неорганических соединений, необходимость разжижения сточных вод при попадании в систему высококонцентрированных специфических загрязнений и различных детергентов.

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды

Перед проектировщиком неизменно встает достаточно сложная задача – выбор оптимальных технологических схем очистки воды. Эта сложность обусловлена разнообразием примесей, присутствующих в воде, и высокими требованиями, которые предъявляются к качеству очистки воды. Проектировщик при выборе способа очистки обязан учитывать как состав примесей в сточных водах, так и требования, которым должны отвечать очищенные воды при сбросе их в водоем. Эти требования должны соответствовать предельно допустимым концентрациям (ПДК) примесей, их величины достаточно малы по сравнению с европейскими нормами.

Исследования и наблюдения специалистов показывают, что подавляющее большинство локальных очистных сооружений автономной загородной канализации на дачных участках приходится на самостоятельно возведенные сооружения по первому варианту очистки сточных вод: накопительные септики или выгребные ямы. В то время как воду для питья и хозяйственных нужд уже принято среди дачного населения очищать с помощью, по меньшей мере, самых элементарных фильтров, о качественной обработке бытовых стоков в автономной канализации частного дома или дачи помышляют далеко не все дачники.

Канализационная система в Древнем Риме представляла собой сложное инженерное сооружение, которое учитывало рельеф местности. Эту систему именовали Cloaca Maxima.

Зачастую прибегают к наиболее простому решению – сооружению так называемого народного, переливного септика или накопительного септика из 1-2-х железобетонных колец, к которым нужно периодически вызывать ассенизаторскую машину для откачки. Это простейшее решение, предоставляя быстрый выход из положения для владельца дома, не отвечает на очень существенный вопрос: какой объем стоков вывозит из септиков ассенизаторская машина и все ли она вывозит? Например, если семья из пяти человек потребляет, по минимальным санитарным нормам, 1000 л воды в сутки, то при таком водопотреблении и объеме септика в 8000 л необходимо вызывать машину для откачки хотя бы раз в неделю. Наблюдения показывают, что машину в загородный дом или на дачу вызывают в лучшем случае раз в полтора месяца. Но никто не задается вопросом: куда делся остальной объем загрязненной жидкости? Ответ на него очень прост: вместо очистного сооружения автономной канализации на даче неочищенная вода ушла в грунт, а затем попала в колодцы и скважины совсем других домохозяев.

Некоторые нерадивые владельцы загородного дома, не утруждая себя, сливают сточную канализационную воду из септика в поля. Это ведет к серьезному заражению грунтов, так как наличие органического питания приводит к развитию гнилостных бактерий и выделению скверно пахнущего сероводорода. Ведь растениям органика ни к чему, они получают для развития свой углерод прямо из воздуха, разлагая углекислый газ.

Некоторые дачники сливают «серые» канализационные стоки в ливневые водотоки, откуда они попадают непосредственно в естественные водоемы, приводя их в непригодность для купания и губя местную флору и фауну.

По единому мнению многих экспертов, подобное отношение к сточным водам несовместимо с современными экологическими требованиями и законодательством по охране природы.

В частности, власти Москвы и Московской области уже выбрали путь законодательного запрета строительства выгребных ям и септиков. Они настойчиво рекомендуют домовладельцам употреблять для автономной канализации загородного дома или дачи персональные биологические очистные станции.

Далеко не всегда помогает и переделка накопительного септика с добавлением переливных камер. Эти благоустройства не приспособлены для нормального обитания бактерий, поэтому стоки вновь оказываются не очищенными. Из-за недоброкачественной очистки сточных вод в естественные водоемы попадают различные отходы. Через некоторое время они могут стать серьезной проблемой и для здоровья человека, и для окружающей среды. Всевозможные загрязнения в стоках делают воду в водоеме мутной, придавая ей специфический запах. Различные загрязнения, поступающие в водоемы со стоками, могут вызвать гибель водных растений и многих обитателей реки или озера, они создают условия для появления и развития инфекционных заболеваний. Именно поэтому постройка очистных сооружений на загородном участке имеет такое большое значение.

Газ озон, производный от кислорода, является и окислителем органических загрязнений, и активным обеззараживающим средством. Его применение возможно для очистки бытовых сточных вод.

Перспективные системы индивидуальной биологической очистки стоков для автономной канализации загородного дома работают с использованием аэротенков, существуют системы с непрерывно работающим аэротенком, а также аэротенк с управляемой аэрацией. Такие локальные системы очистки благодаря камерным отстойникам, естественному воздействию бактерий на распад канализационных стоков обладают надежностью и долговечностью в работе, обеспечивают высокое экологическое благополучие. Существует широкий спектр оборудования, которое предназначено для решения проблем водоочистки в условиях частного сектора. Технологическая схема аэрационных станций предусматривает очистку хозяйственно-бытового стока из канализационных систем до тех требований, которые предъявляются к воде, сбрасываемой в коммунальные (муниципальные) очистные сооружения и/или водоемы, используемые рыбными хозяйствами.

Каждое очистное сооружение создается по своему плану, поскольку существует множество разновидностей такого оборудования, хотя принцип их работы не имеет каких-либо особенных значительных отличий. Главное в этом деле – получение чистой воды посредством избавления стоков от нежелательных компонентов и составляющих. Задача проектировщика состоит в подборе в каждом конкретном случае для локальной очистной системы необходимого комплекта оборудования.

Технико-экономическое обоснование проекта

Работа по проектированию опирается на техникоэкономическое обоснование, или ТЭО, которое представляет собой анализ, расчет, оценку экономической целесообразности осуществления предлагаемого проекта строительства, сооружения предприятия, создания нового технического объекта для обслуживания жилого поселка или модернизации и реконструкции уже существующих на месте объектов. ТЭО всегда базируется на сопоставительной оценке затрат и результатов, определении действительной эффективности использования оборудования, срока окупаемости вложенных затрат. Технико-экономическое обоснование является необходимым исследованием для каждого инвестора, желающего благоустроить свой загородный дом или целый коттеджный поселок. В ходе подготовки ТЭО проводят ряд экспертиз и аналитических работ по изучению и анализу всех факторов конкретного проекта.

Для разработки ТЭО сложного многопрофильного проекта необходима комплексная работа группы специалистов – экономистов, финансистов, юристов. Для осуществления проекта по созданию небольшой локальной очистной системы будет достаточна помощь специалистов, которые занимаются реализацией и монтажом этих систем для индивидуальных заказчиков (рис. 26).

Рисунок 26. Экономичный проект локальной очистной установки для нескольких домов

Бытовые сточные воды образуются в каждом жилом доме, к которому подведен водопровод. Степень загрязнения стоков зависит от количества воды, расходуемого одним жильцом. Процесс очистки бытовых сточных вод чаще всего обусловлен природой преобладающих видов загрязнений: биологических, органических и минеральных. Химический состав загрязнений может существенно различаться, обычно он зависит от региона и времени года.

В результате хозяйственной деятельности, в отдельно стоящих коттеджах и коттеджных поселках нередко образуются стоки, загрязненные нефтепродуктами и прочими вредными веществами. Их удаление является трудоемким и недешевым процессом. Даже если в поселке имеется своя централизованная канализационная сеть, нередко применение автономных установок очистки коммунально-бытовых стоков экономически выгоднее, чем подключение к центральной канализации и очистным сооружениям.

Для каждого конкретного случая следует подбирать наиболее эффективные концепции с применением высоких технологий, которые могут служить уменьшению капиталовложений и эксплуатационных расходов, а также повышению качества очистки. Новейшие установки очистки хозяйственно-бытовых стоков способны удалять из сточных вод практически все загрязняющие вещества. Качество работы современных локальных очистных станций позволяет использовать воду вторично без риска для здоровья.

Для выбора наилучшей технологии очистки сточных вод нужно ввести критерии оценки. Сумма всех факторов станет решающей при выборе метода очистки. При их оценке следует принять безальтернативное решение, что степень очистки стоков должна отвечать нормам предельно допустимых концентраций вне зависимости от выбора технологии. Кроме того, нужно исходить из условия, что надежны все методы очистки при качественном исполнении. В таком случае для оценки эффективности метода следует рассмотреть следующие параметры:

– объем капиталовложений;

– объем эксплуатационных расходов с учетом замены фильтров;

– количество потребляемой электроэнергии с учетом аэрации, работы насосной станции и обезвоживания избыточного ила;

– степени управляемости и автоматизации станции;

– площадь, занимаемая локальными очистными сооружениями;

– радиус санитарной зоны при необходимости дополнительной очистки;

– объем избыточного ила, получаемого в результате очистки.

При проектировании расчет очистных сооружений бытовых сточных вод и их осадков целесообразней производить на основании существующих норм, проектов и принципов. Следуя простой схеме, можно правильно выполнить расчет очистных сооружений.

Прежде всего нужно определить: не находится ли будущий объект в санитарной зоне. Этот фактор определяет степень очистки сточных вод данной конкретной установки, поскольку существуют свои ограничения по очистке для различных санитарных зон. Информацию по этому вопросу можно получить в ближайшем отделении Роспотребнадзора.

Если будущий объект локальной очистной системы и сети канализации к нему предполагается расположить в зонах санитарной охраны, в черте населенных пунктов, а также при отведении очищенных стоков в водные объекты, необходимо установить дополнительное оборудование для обеззараживания сточных вод и комплектовать очистные установки системой доочистки.

Во-вторых, производя расчеты очистных сооружений, необходимо уточнить: имеется ли в доме фановый стояк, через который осуществляется вентиляция канализации, и который должен быть выведен на крышу. Фановый стояк является продолжением внутреннего канализационного стояка, по нему отработанные газы в процессе биологического расщепления должны уходить в атмосферу, иначе неприятный запах от канализации распространится по дому. Фановый стояк не следует путать с вентиляционным или объединять с дымоходами.

В-третьих, при выполнении расчета очистных сооружений необходимо проверить наличие фильтров обезжелезивания и продуктов умягчения воды. Сливать продукты их регенерации в очистные сооружения категорически запрещено. Проектируя локальные системы очистки, эти продукты лучше всего отвести отдельно в фильтрующий колодец, минуя установку очистки сточных вод, вместе с водой от джакузи и бассейнов. Это существенно уменьшит такой параметр, как залповый сброс.

На следующем этапе проектирования локальных очистных сооружений необходимо определить поступающее количество стоков – эта величина и будет представлять собой залповый сброс. У любого производителя такой техники каждая из станций биологической очистки модельного ряда имеет свой собственный допустимый залповый сброс и возможный суточный объем перерабатываемых стоков. Обычно в расчетах принимается среднее количество стоков на одного человека, равное 200 л в сутки. Кроме того, в расчетах принимается во внимание число проживающих в доме и количество сантехнических приборов.

На выбор станции локальной очистки определенным образом влияет уклон канализационный трубы, поскольку еще одним параметром подбора является глубина залегания канализационной трубы, выходящей из объекта. Прокладывая канализационные трубы, необходимо соблюдать их уклон из расчета по 2 см на каждый погонный метр.

Расчет этого параметра для очистных сооружений обычно производится следующим образом: за точку отсчета нужно взять глубину, на которой труба проходит через фундамент дома. Затем определить расстояние, на которое станция удалена от объекта, с учетом уклона канализационной трубы. Затем, путем сложения двух величин, получить искомую глубину врезки трубы в очистную станцию. Для некоторых моделей аэрационных станций эта величина может составлять до 80 см от уровня земли; для иных моделей она может возрасти до 140 см.

Последним фактором является уровень залегания грунтовых вод. При их отсутствии на участке или нахождении на большой глубине, или если грунтовые воды не поднимаются сильно в момент таяния снега, можно остановить свой выбор на станции с самотечным выбросом. Очистная станция с принудительным выбросом отработанных стоков необходима в тех условиях, где грунтовые воды находятся высоко, а тип грунта – суглинок и глина (рис. 27).

Рисунок 27. Расположение индивидуальной станции очистки стоков на частном подворье

После изучения и сопоставления всех факторов определенной местности и условий местоположения конкретного дома или группы домов можно придти к выводу, что в проект очистных сооружений для дачи, коттеджа или загородного дома следует закладывать установку, которая обладает следующими достоинствами:

– автономное локальное канализационное очистное сооружение должно иметь производительность до 1400 м³ стоков в сутки;

– оно должно быть предназначено для глубокой биологической очистки бытовых сточных вод фекального или смешанного состава от жилых домов городской постройки, коттеджей, загородных домов и прочих объектов при отсутствии централизованной системы канализации;

– установка должна быть предназначена для очистки сточных вод бытового происхождения прежде всего от органических загрязнений;

В Древнем Риме для подъема воды на возвышенности использовали даже насосные станции. Вниз по холмам вода стекала самотеком.

– должна функционировать независимо от централизованных систем канализации;

– должна обеспечивать высокую эффективность очистки сточных вод за счет применения не менее четырех ступеней очистки;

– должна осуществлять очистку канализационных сточных вод до показателей, отвечающих нормативным требованиям к ПДК загрязнений в воде водоемов рыбохозяйственного водопользования;

– должна выдавать на выходе слегка мутную техническую воду без какого-либо запаха, соответствующую всем нормам, которая может автоматически сливаться на рельеф в любую дренажную канаву или придорожные кюветы;

– должна работать устойчиво при неблагоприятных внешних факторах в виде перебоев электроснабжения, длительных перерывах в поступлении сточных вод, пиковых поступлениях загрязнений;

– должна работать автономно, иметь возможность самотечного отведения очищенных сточных вод, чтобы исключить процесс откачки вод;

– должна быть настолько проста и безопасна в обслуживании, чтобы в процессе эксплуатации достаточно было периодически проводить чистку отдельных частей и контролировать работу систем;

– должна иметь низкую энергоемкость, надежность и бесшумность работы компрессора, системы аэрации при очистке сточных вод;

– конструкция установки должна предоставлять возможность строительства в любых грунтовых условиях, даже при высоком уровне грунтовых вод.

Желательно, чтобы в цикл очистки бытовых сточных вод был включен модуль ультрафиолетового обеззараживания – это устройство, безопасное для человека и природы, существенно улучшает качество воды на выходе. Дезинфекция воды осуществляется без образования побочных продуктов, которые вырабатываются при хлорировании, в частности хлороформа.

Наконец, очистная система должна иметь лучшее соотношение цены и качества. Стоимость локальных очистных сооружений определяется множеством факторов:

– типом установки и материалами, пошедшими на ее производство;

– функциональностью и комплектацией установки;

– видом используемых в работе расходных материалов;

– фирмы-производителя и еще многих других факторов.

В Древнем Риме канализационные стоки не очищали, их просто сливали в водоем. Для подведения воды и удаления стоков здесь использовали свинцовые трубы, служившие достаточно долго.

В настоящее время на рынке можно встретить предложения множества установок для локальной очистки бытовых сточных вод. С особенностями каждой из них необходимо ознакомиться у профессиональных консультантов.

Стоимость установки и монтажа очистных сооружений может существенно колебаться, порой случаются серьезные превышения реальной стоимости. Это происходит потому, что каждый из продавцов сам решает для себя вопрос ценообразования. Однако право покупателя, точно знающего, что он хочет, состоит в том, он ни в коем случае не должен отдавать свое предпочтение первому предложенному варианту установки.

Строительство, монтаж и установка локальных очистных сооружений

Для строительства и установки очистных сооружений необходимо наличие определенных знаний и навыков. При отсутствии таковых выгоднее пригласить высококвалифицированных специалистов из лицензированной фирмы, которые самостоятельно выполнят все работы по установке и монтажу и сдадут «под ключ» готовый объект со всеми инженерными коммуникациями. Грамотные специалисты компании, чей профиль и основной вид деятельности – монтаж и проектирование систем канализации и водоснабжения, обычно готовы в короткие сроки выполнить все виды работ по монтажу очистных сооружений с предоставлением гарантий, а также их последующее обслуживание с поставкой расходных и фильтрующих материалов. В результате владельцам загородного дома будут гарантированы комфортные условия проживания. Локальные очистные сооружения для дачи приобрели в последнее время максимальную популярность благодаря невысокой стоимости и достаточно простому способу установки. Существуют некоторые различия в монтаже канализации с очистными станциями различной производительности.

Монтаж канализации со станциями производительностью 1-15 м³ в сутки осуществляют следующим образом. Работы по монтажу станции начинают с ее транспортировки, при этом нужно учесть, что обычно поставка станции от производителя осуществляется в собранном виде. В том случае, если размеры станции превышают транспортные габариты, то можно доставить ее к месту монтажа канализации с неприпаянной горловиной.

Врезку трубопровода подводящей канализации в стенку приемной камеры станции нужно производить на месте, во время монтажа очистной системы на участке. Если в доме имеются фильтры для очистки питьевой воды, то необходимо заранее исключить возможность слива продуктов их регенерации в локальное очистное сооружение.

Система управления станцией и компрессор расположены в особом отсеке станции. При монтаже станции нужно исключить возможное попадание в будущем влаги в этот отсек.

Локальное очистное сооружение, как правило, помещают в котлован. Его глубину нужно рассчитать так, чтобы крышка локального очистного сооружения располагалась на 18–20 см выше уровня земли. Ни в коем случае нельзя заглублять установку так, чтобы крышка установки оказалась ниже уровня земли. Запрет на полное заглубление установки под землю вызван следующими соображениями: хотя большинство современных установок высокого класса работают устойчиво, без сбоев, но все-таки нужно предусмотреть возможность поломки и последующего ремонта. Кроме того, электрооборудование системы установлено внутри агрегата, здесь также необходим осмотр или ремонт с заменой отдельных деталей. Поэтому верхняя часть установки находится над землей или на уровне земли. При открытии крышки, имеющей стандартные размеры 100 х 100 см, можно получить достаточно свободный доступ ко всем технологическим элементам системы. Замену любого элемента можно осуществить без откачки жидкости из установки.

Поступление свежего воздуха в систему должно быть обеспечено через специальный воздухозаборный «грибок». Для того чтобы исключить появление неприятных запахов в помещениях, нужно обеспечить вентиляцию подводящей наружной канализации с помощью фанового стояка. В большинстве случаев такой стояк выполняют в виде продолжения канализационного стояка в доме с последующим выводом его на 30 см выше уровня крыши. Диаметр фанового стояка должен быть той же величины, что и диаметр канализационного. Ни в коем случае нельзя совмещать с фановым стояком вентиляционную шахту (рис. 28).

Рисунок 28. Схема расположения локального очистного сооружения на частном подворье: 1 – труба, подводящая сточные воды в систему; 2 – крышка системы с вентиляционным оголовком, выступающая над грунтом на 15–20 см; 3 – камера интенсивного аэробного разложения органики; 4 – вторичный аэробный отстойник; 5 – труба сброса очищенной воды

Выбирая место для установки, нужно учитывать, что монтаж канализации на основе локальных очистных сооружений с производительностью до 2 м³ в сутки можно осуществить без учета возможности доступа грузоподъемной техники. Если предполагается монтаж канализации со станцией большей производительности, должен быть соблюден доступ транспорта и специальной техники.

Перед началом рытья котлована, еще в стадии разработки проекта наружной канализации, нужно произвести привязку входа подводящей наружной канализации ПХВ в локальное очистное сооружение. Это объясняется необходимостью ориентации приемной камеры очистного сооружения канализации так, чтобы избежать изгибов подводящей наружной канализации.

Параметры котлована, который необходимо вырыть под локальные очистные сооружения, могут варьироваться, поскольку различные типы установок имеют различные габариты по ширине и высоте. Размер котлована под локальную систему очистки сточных бытовых вод в зависимости от типа установки может иметь размеры от 154 х 150 см до 300 х 166 см. Параметры котлована локального очистного сооружения следует рассчитать с учетом песчаной обсыпки, примерно по 25 см с каждой стороны станции.

Знатоки истории и археологии считают, что во времена правления в Египте I династии (примерно 3000 г. до н. э.), египетские мастера производили из меди и бронзы не только оружие, предметы быта и орудия труда. Им были известны технологии изготовления и металлических труб, необходимых в связи с особыми климатическими условиями Египта, страдающего от недостатка воды.

Глубина котлована должна составлять 220–290 см. Глубину котлована под очистные сооружения канализации следует рассчитывать с учетом песчаной подсыпки слоем 10 см. Кроме того, при расчете глубины нужно учитывать, что крышка локального очистного сооружения должна выступать из земли на 18–20 см.

Глубину заложения подводящей и отводящей канализации коттеджа нужно определять от уровня земли до нижнего края трубы. Трубопровод подводящей канализации коттеджа следует закладывать на глубине от 60 до 120 см.

К отводящему трубопроводу канализации коттеджа обычно предъявляют следующие требования. Отведение очищенной воды самотеком из локальной станции предусмотрено для отвода ее в колодцы, закрытые емкости и каналы. Не допускается сброс очищенной воды самотеком на открытые поверхности грунта, поскольку это может привести к образованию наледи на выходе наружной канализации. В результате наледь перекроет выход чистой воды и станция переполнится. Нежелательно также и отведение очищенной воды в глинистые грунты, поскольку глина не обладает пропускной способностью и обычно служит как превосходное средство для гидрозатвора.

Трубопровод отводящей канализации коттеджа при оттоке самотеком нужно закладывать на глубине от 45 до 90 см.

Независимо от той глубины, на которую будет заложен выход отводящей канализации коттеджа в разных вариациях локальных очистных сооружений, если предполагается очищенную воду отводить самотеком, то отводящую трубу из очистной установки полагается заглубить не менее чем на 1,5 м от уровня земли. Эта труба должна располагаться ниже глубины промерзания.

Принудительный вариант отвода очищенной воды из станции предполагает ее отведение на открытую поверхность грунта: водоотводная канава, ливневая канализация или естественные водоемы. Принудительный выброс очищенной воды нужен, когда жилой дом расположен в местности с неровным рельефом. Некоторые модели локальных очистных станций дополнены камерой, имеющей небольшой объем (примерно по 50–70 л), в которой устанавливается дренажный насос. Теплая очищенная вода отводится из установки прямо в эту камеру, а из нее с помощью насоса выбрасывается на рельеф. Зимой выброс воды благодаря ее повышенной температуре не приводит к обрастанию льдом выходного отверстия и области вокруг него. Подобные модели устанавливаются, если необходимо откачивать очищенную воду на более высокий уровень из-за перепада высот рельефа местности, в траншею ливневой канализации, в накопительную емкость, на полив или в другие места.

Трубопровод для принудительного отвода обычно закладывают на глубину от 15 до 80 см. Длина отводящей принудительной канализации коттеджа также зависит от типа самой установки: она может составлять от 1–2 до 7-10 м.

Тот факт, что питательный ил из локальных очистных сооружений можно употреблять как экологически чистое удобрение для выращивания сельскохозяйственных культур, будет приятной новостью для дачников.

В некоторых модификациях локальных очистных станций принудительный вариант отвода очищенной воды из очистных сооружений на открытые участки местности реализуется с применением дренажного насоса. Он смонтирован в дополнительную камеру, встроенную в корпус локального очистного сооружения. В этом случае отводящий трубопровод нужно монтировать на глубине 15 см от уровня земли до нижнего края трубы. Далее его нужно вывести на поверхность почвы. Место вывода трубы должно отстоять от станции на расстояние, не превышающее 2 м, при соблюдении контруклона по 5–7 см на каждый погонный метр трубопровода. Если отводящая канализация для принудительного варианта отвода очищенной воды в других модификациях монтируется на глубине 30 см от уровня земли до нижнего края трубы, то она выводится на поверхность на расстояние не более 5 м от станции, что позволяет соблюсти контруклон, равный 5–7 см/м. Если же отводящую канализацию монтируют на глубине 80 см от уровня земли до нижнего края трубы, то ее выводят на поверхность на расстояние не более 10 м от станции для соблюдения контруклона по 5–7 см/м.

При соблюдении столь значительного контруклона обеспечен быстрый слив остатка воды в трубе, что предупреждает замерзание отводящей наружной канализации в зимний период.

Трубопровод подводящей наружной канализации на выходе из дома даже при малых (до 100 см) глубинах не замерзает без утепления на расстояниях, не превышающих 8 м, между стеной дома и очистным сооружением. Это происходит потому, что поступающий из дома сток имеет достаточно высокую положительную температуру. Кроме того, отработанный воздух, поступающий из станции, также имеет положительную температуру.

Однако трубопровод подводящей наружной канализации нужно утеплять, чтобы защитить трубы ПХВ наружной канализации от появления внутри них конденсатного снега. Из-за длительного отсутствия людей зимой слой такого снега внутри трубы может нарастать и блокировать трубу изнутри. Кроме того, необходимо утеплять верх локальной очистной установки.

Последовательность выполнения монтажа локальной очистной станции

Монтаж автономной локальной очистной станции для загородного дома вне зависимости от принятого варианта реализации монтажных работ положено осуществлять согласно инструкции по монтажу агрегата, изданной фирмой-производителем.

Весь комплекс строительно-монтажных и пусконаладочных работ состоит из следующих этапов: земляные работы, прокладка трубопроводов и кабелей, работы по утеплению отдельных элементов системы, гидроизоляции, проверочного пуска и наладки работы системы. По желанию заказчика, ради удешевления строительства часть строительно-монтажных работ могут выполняться силами самого заказчика.

Древние римляне создали канализацию и в Париже. Теперь в этом городе работает музей канализации, в котором можно увидеть и настоящие канализационные машины, и макеты.

Пуско-наладочные работы состоят из установки и подключения различных устройств, заполнения водой рабочих резервуаров, проверки работы всех устройств в различных режимах и т. д.

Непосредственные работы по монтажу и установке на избранное место локальной очистной станции нужно начинать с рытья котлована в соответствии с проектом наружной канализации. При монтаже очистного сооружения в частном доме одним из самых трудоемких видов работ как с точки зрения физических усилий, так и с технической точки зрения являются земляные работы. Вкрапления камней, каменный массив, сыпучий песок, плотные глины и плывуны заметно задерживают ход работ. К этим неприятностям можно добавить достаточно большие глубины копания и отсутствие какой-либо возможности использовать технику, что случается довольно часто. Сложности по выполнению земляных работ становятся причиной увеличения срока для производства работ при монтаже очистного сооружения. Поэтому чаще всего владельцы дома берут на себя выполнение именно этой части работ. В некоторых компаниях при покупке системы локальной очистки стоков можно заказать работы по установке и монтажу объекта или шеф-монтажу приобретенной системы. Шеф-монтаж заключается в курировании опытными специалистами компании рабочей бригады, приглашенной заказчиком, по установке очистной системы.

После выполнения земляных работ в готовый котлован из твердого грунта нужно насыпать подстилающий слой из песка толщиной 10 см, затем тщательно утрамбовать его.

Если котлован выкопан в рыхлых подвижных грунтах, то для защиты очистного сооружения от плывуна надо залить стенки котлована бетоном с изготовлением и монтажом опалубки (рис. 29).

Рисунок 29. Изготовление и монтаж опалубки для защиты котлована станции от плывуна

Когда котлован полностью подготовлен, производят доставку локального очистного сооружения, материалов и изделий транспортом поставляющей организации к месту монтажа станции на участке. Обычно срок доставки согласуют с поставляющей фирмой. Небольшое локальное очистное сооружение с производительностью 1–2 м³ стоков в сутки можно разгрузить вручную. Разгрузку станций большей производительности производят только с помощью крана.

После разгрузки очистную установку нужно переместить к месту монтажа, в зависимости от ее габаритов, вручную или с применением подручных средств, например тележки (рис. 30).

Рисунок 30. Доставка очистного сооружения вручную к месту монтажа

Монтаж станции небольшого размера осуществляют в котлован вручную или с применением специальной техники при больших габаритах установки.

При обустройстве очистного сооружения в частном доме, особенно на уже сложившихся участках, монтаж самой станций можно произвести только вручную. Для этого нужно выполнить поворот установки вокруг бровки котлована, а дальше с предосторожностями опускать установку на веревках в котлован (рис. 31).

Рисунок 31. Установка очистного сооружения в котлован вручную

После установки станции в котлован нужно произвести выравнивание локального очистного сооружения на положенном месте по уровню. Далее пазухи между котлованом и стенками станции послойно засыпать песком. Песок должен быть без примесей щебня, гравия и камней. Одновременно с этими действиями нужно заполнить камеры локального очистного сооружения чистой водой до отметок, которые обозначены при изготовлении станции.

С каждой стороны агрегата слой песка должен быть толщиной не менее 25 см. Обсыпку песком следует производить до уровня подводящей трубы наружной канализации, которая будет позднее подведена к станции. Затем выполнить монтаж электрического кабеля марки ПВС или ВВГ, который укладывают в трубу ПНД диаметром 16–20 мм.

Далее произвести врезку подводящей трубы наружной канализации в приемную камеру. После этого выполнить монтаж отводящей трубы наружной канализации и дренажного насоса для принудительного отвода очищенной воды, если таковой предусмотрен проектом наружной канализации.

Затем выполнить утепление верхнего пояса на высоту 60 см, для этого рациональнее применить экструдированный пенопласт. Теперь можно засыпать оставшуюся часть котлована песком.

Подключение компрессора осуществляют путем подсоединения электрического кабеля к сети через отдельный автомат или стабилизатор напряжения. Подсоединение надо производить по электрической схеме, точно соблюдая положения «нуля» и «фазы». Произведя подключение компрессора, можно осуществить пробный запуск локального очистного сооружения и проверить его работоспособность. Если пробный запуск прошел удачно, то производится рабочий запуск системы и вывод ее на заданный режим работы. После демонстрации работы очистной системы на участке представитель компании и заказчик подписывают специальный акт сдачи-приемки. При подписании акта заказчик получает технический паспорт на систему и инструкцию по ее эксплуатации.

Обычно модели станций очистки сточных вод производят из пластика или полипропилена с длительным сроком службы (не менее 50 лет). Предполагаемый срок службы аэрационного элемента равняется 10 годам. Срок службы компрессора рассчитан на 5-10 лет при условии, что раз в 2 года в рамках профилактики будет заменяться мембрана воздуходувки. Срок службы электромагнитного клапана также рассчитан на достаточно длительное время – предполагается, что он выдержит около одного миллиона включений.

Гарантия на весь комплект станции очистки сточных вод в разных компаниях может варьироваться от одного года до трех лет. На главный компрессор и электромагнитный клапан предоставляется гарантия сроком до одного года в том случае, если электричество, подведенное к станции, стабилизировано.

Если неисправности оборудования вызваны неправильным обслуживанием или обращением, то гарантия на всю установку или ее отдельные составляющие не распространяется. Одновременно с приемным актом можно подписать договор на обслуживание системы с указанием его периодичности. Преимущество такой станции по сравнению с самодельным септиком из пластикового куба заключается не только в степени очистки стоков. Станцию не нужно закреплять якорем из бетонной плиты, чтобы не произошло выталкивание установки на поверхность в грунтах с высоким уровнем подземных вод. Установка не может быть выдавлена на поверхность по той причине, что она постоянной заполнена водой. Полностью она не опустошается даже при откачке старого активного ила (рис. 32).

Рисунок 32. Установленная система локальной очистной станции

Вне зависимости от типа автономной локальной системы для очистки сточных бытовых вод, специалисты рекомендуют вынести аварийную сигнализацию в помещение. Всевозможные неисправности в работе станции обычно проявляются повышением уровня воды до аварийного поплавка в уравнительном резервуаре. Поднявшийся поплавок, замыкая реле, включает в работу предупредительный свет в доме. Таким образом, владелец дома получает сигнал о создавшейся проблеме и опасности стока вод без их очистки или переполнения станции. При бесшумной работе некоторых моделей, компрессор очистной станции можно установить в помещении. Это позволяет мгновенно остановить его работу.

Большинство новейших локальных систем не нуждаются в доочистке бытовых стоков на полях подземной фильтрации или в дренажных системах. Выходные параметры очищенной воды таковы, что позволяют обойтись без них. Тем более что на глинистых грунтах подземные поля фильтрации приводят к заболачиванию территории, а на песчаных неочищенная вода просачивается вниз, попадая в грунтовые воды. Еще хуже дело с подземными полями фильтрации обстоит зимой, когда температура верхних слоев грунта опускается ниже +4 °C. При этой температуре биомасса полей работать не может. К тому же поля фильтрации издают такой специфический запах, что по нему без труда можно найти их местоположение.

Когда Римская империя пала под натиском варваров и началась эпоха Средневековья, на старых руинах построили новые здания, но уже без канализации.

Некоторые новейшие локальные системы глубокой биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод выдают непревзойденно высокие показатели очистки воды и гарантированное отсутствие запахов при работе. Они дополнительно оборудованы устройством для обеззараживания очищенной воды. Из-за принудительной подачи кислорода в сточные воды происходит максимально полное окисление органики. Поэтому установка выделяет в атмосферу только углекислый газ, не имеющий запаха и не наносящий вреда здоровью. Эти качества позволяют смонтировать такую систему вблизи дома, неподалеку от отмостки или даже в вентилируемом подвале жилого дома. Такое расположение установки дает ряд преимуществ, в частности, удобство визуального контроля и минимальные расходы в монтаже подводящей канализации (рис. 33).

Рисунок 33. Размещение новейшей локальной системы по очистке стоков в вентилируемом подвале жилого дома

Сточные воды в новейших локальных биологических установках проходят полный цикл очистки, вплоть до удаления азота. Активный ил, удаляемый из установки, стабилизируется в аэробных условиях, поэтому его можно использовать как прекрасное удобрение – это отличное решение проблемы утилизации отходов для дачников.

Воспользоваться удобством использования локальных очистных сооружений для дачи могут и жители городов, которым зачастую бывают недоступны системы централизованного водоснабжения и канализации. Ограничений в проектировании и установке подобных очистных сооружений по городу нет. Поэтому при желании можно оборудовать такой установкой дом с общим количеством жителей в пределах ста пятидесяти человек.

Обслуживание очистных сооружений

Обслуживание локальных очистных сооружений является важнейшим делом, ведь они должны быть всегда в рабочем состоянии. Современные автономные очистные системы практически не нуждаются в частой очистке. Все их обслуживание состоит в своевременном извлечении ила из накопительных емкостей.

Работа автономной локальной установки очистки сточных вод полностью автоматизирована, она не требует ежедневного обслуживания. Однако время от времени нужно визуально осуществлять контроль правильности ее работы при открытой крышке.

Техническое обслуживание оборудования состоит в следующем:

– раз в неделю осуществление визуального контроля очищенной воды;

– удаление ила из отстойника с помощью мамут-насоса раз в 3 месяца;

– очистка мамут-насоса неочищенной воды и фильтра крупных нечистот раз в 3 месяца;

– очистка стенок вторичного отстойника раз в 3 месяца;

– очистка фильтров воздуходувки раз в 3 месяца;

– удаление ила из отстойника с помощью дренажного насоса не реже одного раза в 6 месяцев;

– очистка уловителя волос в аэротенке раз в 6 месяцев.

Современные установки, которые используют в своей работе деятельность аэробных бактерий, нуждаются в кислороде. Различают химическую потребность в кислороде (ХПК) и биохимическую потребность (БПК).

Химическая потребность в кислороде – это то количество кислорода, которое необходимо для окисления углерода органических соединений водорода, азота и серы, содержащихся в сточной воде.

Биохимическая потребность в кислороде – это то количество кислорода, которое потребляют аэробные микроорганизмы в процессе жизнедеятельности для окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде. Этот показатель определяет содержание органики, которая может быть удалена методом биологической очистки с помощью активного ила. Но локальные очистные системы, работающие на основе аэробных процессов, постоянно нуждаются в обеспечении электроэнергией. Если подача электрической энергии прекращена на срок не более 4 ч, то такое отключение практически не влияет на работу станции. При более длительном отключении электроэнергии в системе возникают анаэробные процессы, сопровождающиеся неприятным запахом.

В случае отключения электричества нужно по возможности сократить водопотребление, поскольку без электроэнергии может переполниться приемная камера очистного сооружения. Тогда неочищенные стоки неизбежно попадут в окружающую среду.

Для нормальной работы системы в установке должен быть достаточный объем ила. Пользователь может определить его наличие при помощи некоторых несложных действий.

Прежде всего, для того чтобы точно определить окончание времени ввода установки в эксплуатацию и правильность ее работы, нужно в режиме аэрации в аэротенке отобрать пробу активационной смеси в стеклянную емкость объемом до 1 л. В течение примерно 20–30 мин отстаивать активационную смесь. По прошествии этого времени на дно емкости осядет активный ил, а над ним появится слой очищенной воды. Между слоями очищенной воды и ила отчетливо видна линия раздела. Ил должен занимать около 20 % объема всей емкости, а примерно 80 % – чистая вода. Такое соотношение показывает, что установка полностью введена в работу. Теперь она достаточно устойчива к химическим реактивам, употребляемым в домашнем хозяйстве, в частности к стиральным порошкам. Если в контрольной емкости ила меньше, то процесс ввода станции очистки сточных вод еще не завершен или станция недостаточно загружена хозяйственнобытовыми стоками.

Как правило, необходимый объем активного ила накапливается в очистном сооружении, если станция работает в штатном режиме, примерно через 3–4 недели после запуска, при проживании номинального количества пользователей.

В Древнем Китае в качестве труб служили обработанные стволы бамбука, а с освоением гончарного дела в ход пошли трубы из керамики.

Примерно через 10 дней работы станции появляется первый молодой ил, в большинстве случаев он окрашен в коричневый цвет. С его появлением можно визуально определить улучшение качества воды на стоке. В продолжение последующего периода ил в аэротенке постепенно сгущается. Чаще всего он темнеет, приобретая темно – бурый оттенок. В то же время визуальное наблюдение показывает значительное улучшение эффективности очистки и качества технической воды. Нормально работающая установка выдает на стоке совсем чистую воду, без какого-либо неприятного запаха.

Пользователь может удалять излишки активного ила один раз в 3 месяца, используя штатный насос-аэрлифт, который входит в комплект установок при поставке. При использовании внешнего дренажного насоса процесс удаления излишков ила возможно производить каждые 6 месяцев. Удаленный ил послужит отличным удобрением.

Назад: Бытовые стоки и способы их очистки

Дальше: Прокладка внутренних и наружных канализационных сетей, вентиляция канализационной системы