Система очистки сточных вод для коттеджей

Система очистки сточных вод для коттеджей

С давних пор человек стремился обустроить свое жилище так, чтобы находиться в нем было максимально комфортно. Современный человек уже не может представить свою жизнь без привычных удобств: ванная, туалет, кухня. Однако, при отсутствии канализации, сточные воды сразу же образуют проблему. Ведь по современным стандартам современный загородный дом без специальных очистных сооружений не соответствует санитарно-гигиеническим и экологическим нормам. И решить проблему очистки сточных вод коттеджа может установка локальной канализации (системы очистных сооружений), в состав которой входят септик и впитывающая (или фильтрационная) площадка. Именно поэтому владельцу даже небольшого коттеджа необходимо организовать на своем участке локальную систему очистки сточных вод.

Локальные очистные сооружения

Для обитателей отдельных коттеджей расположенных вне городской черты и не связанных с городскими коммунальными системами использование локальной канализации и очистки является кардинальным решением. В этом случае сточные воды после очистки попадают в грунт или кювет. Подобные очистные сооружения могут отличаться по конструкции очистной установки, частоте утилизации, виду работы (с применением электричества или без него). Однако во всех локальных очистных сооружениях (локальной канализации) процесс очистки сточных вод чаще всего проходит в два этапа: сточные воды подвергаются механической (грубой) очистке, а затем биологической доочистке.

Процесс очистки сточных вод в системе локальной канализации (очистных сооружений) делится на несколько этапов. Механическая очистка сточных вод происходит в септике — трехкамерной емкости. Септик — (от греч. septikos — гнилостный) — сооружение для очистки бытовых сточных вод (до 25 м³/сутки). Он представляет собой подземный отстойник горизонтального типа, состоящий из одной или нескольких камер, через которые протекает сточная жидкость. Задача септика состоит в том, чтобы, во-первых, отделить жидкость с растворимыми частицами от нерастворимых фракций (механический отстой) и, во вторых, разложить органические загрязнения с помощью анаэробных бактерий, всегда присутствующих в нечистотах (это уже биологический процесс).

Частицы, содержащиеся в сточных водах, оседают на дно септика и образуют осадок. Он подвергается медленному процессу брожения, во время которого часть загрязнений растворяется в воде, а другая скапливается на дне септика в виде нерастворимых минеральных веществ. На поверхности в септике образуется пленка (чаще всего из жиров) или пена. Чтобы этот процесс был эффективным, его продолжительность должна быть не менее трех дней. Отсюда появляется требование к соответствующему размеру септика в зависимости от количества предварительно очищаемых стоков.

Следовательно, в септике происходит интенсивный анаэробный микробиологический процесс разложения, вследствие чего осадок частично гидролизируется. В результате предварительной очистки обеспечивается отстой взвеси, осветление стоков. Сточные воды на выходе из септика оказываются очищенными примерно на 65% и направляются на доочистку. Преимущества септика заключаются в энергонезависимости очистного сооружения его высокой надежности и удобство в эксплуатации, так как уход сводится к очистке септика от твердого осадка один раз в 1-3 года.

Обычно, хозяйственно-бытовые сточные воды домашнего хозяйства делятся на серые и черные. Серые сточные воды — это вода, использованная для купания, мытья и стирки, а черные — воды из туалетов. Черные сточные воды составляют порядка 30% от общего количества сточных вод, зато они содержат 50% общей массы фосфора, 90% азота и огромное количество фекальных бактерий. И все это надо обезвредить и очистить. После прохождения сточных вод через три камеры септика, от воды отделяются взвесь и осадок, а очищенные сточные воды отводятся на впитывающую площадку либо на фильтрационную площадку.

Аэробный этап очистки

Доочистка, в отличие от первого этапа, протекающего непременно в септике, может происходить в конструкциях разного типа. Но все они, так или иначе, служат одной цели — созданию оптимальных условий (главное — доступ кислорода) аэробным бактериям для окончательной очистки сточных вод, вытекающих из септика, Чем длительнее контакт стоков с кислородом, тем лучше происходит окисление и разложение органического и аммиачного азота на нитриты и нитраты.

Для биологической нейтрализации стоков в аэробных условиях применяются грунтовый дренаж, песчаный фильтр, биологический фильтр и поглощающий колодец. При этом, можно выделить два способа очистки — впитывание и фильтрация. Впитывание — это наиболее распространённый способ очистки сточных вод. Его использование определяет способность почвы принимать сточные воды, так как в системе впитывания происходит очистка в слое щебня и в окружающем его слое грунта. После впитывания вода проходит через слой пористой почвы, которая является идеальным местом обитания для микроорганизмов, уничтожающих (разлагающих) органические вещества. При слабой впитывающей способности грунта (высокий уровень грунтовых вод, глинистая почва и т.д.) под распределительным трубопроводом необходимо установить фильтрующий слой из песка и щебня, в котором вода через дренажные трубы направляется в канаву, реку, озеро.

Общий принцип их работы на этапе аэробной очистки заимствован у природы и основан на естественной способности почвы к самоочистке. В этом случае, предварительно очищенные стоки равномерно распределяются малыми порциями на фильтрующую поверхность, где вступают во взаимодействие с аэробными бактериями. При этом, происходит и механико-биологическая очистка, теперь уже с участием кислорода. На выходе из этой системы стоки очищаются на 95%, что соответствует санитарно-гигиеническим нормам, и сбрасываются затем в канавы, кюветы, реки и т.д.

Особенности выбора локальных систем

Вначале необходимо определиться с необходимой производительностью системы. Обычно, в этом случае, суточная норма потребления воды умножается на число людей, проживающих в коттедже. Например, если нормативный расход воды на четырех человек равен 700 литров в сутки, то фактически может достигать 1000 и более литров. При этом стоки для предварительной очистки должны находиться в септике не менее трех суток, отсюда необходимый объем септика получается не менее 2 м³

Кроме того, произвести правильный выбор материала, из которого изготавливается септик. Во-первых, он должен находится в земле и переносить давление и подвижки грунта. Во-вторых, изнутри на него действует агрессивна смесь нечистот. Поэтому материал из которого выполняется септик должен быть легким, прочным и стойким к воздействию своего содержимого. Обычно септики изготавливают из железобетона, стали с защитным покрытием и полиэтилена, а в последние годы и из стеклопластика.

Следует отметить, что железобетон гигроскопичен, поэтому не исключены поступления в систему грунтовой воды или, наоборот, загрязнение ее стоками. Сталь прочна, но боится агрессивной среды и быстро коррозирует. К тому же емкости из этих материалов очень тяжелы и требуют соответствующего подъемно-транспортного оборудования, тогда как пластмассы очень легки, долговечны, не подвержены коррозии и обеспечивают хорошую герметичность в соединениях. Особенно хорошо зарекомендовали себя септики из стеклопластика.

Выбор стеклопластика в качестве материала для изготовления септиков и других емкостей для очистки сточных вод не случаен. Корпуса яхт и других малых судов, трубы высокого давления, емкости для хранения химических веществ, системы канализации — вот далеко не полный список применения стеклопластика.

Стеклопластик не гниет и не ржавеет, практически не стареет (в отличие от обычных пластмасс), по прочности превосходит сталь, не боится агрессивных жидкостей и ультрафиолета. Именно поэтому специалисты рекомендуют стеклопластик для производства септиков, накопительных емкостей и других составляющих системы очистки сточных вод (локальная канализация).

Выбор типов систем доочистки во многом также зависит от вида и характера грунта территории, на которой располагаются очистные системы. Важно учитывать при этом особенности структуры грунта и уровень залегания грунтовых вод. Для создания эффективной системы доочистки обычно необходим полный цикл работ, включающий в себя гидрогеологическое тестирование, проект, установку системы, отведение очищенных стоков, гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Самый простой и удобный способ доочистки — грунтовый дренаж обычно дающий отличный результат. Он используется на участках с песчаным грунтом и низким расположением грунтовых вод. Грунтовый дренаж — это неотъемлемая часть локальной системы, в которой система дренажных труб подает стоки к месту их дальнейшей очистки, осуществляемой через фильтр из песка и щебня с помощью аэробных бактерий. И только потом очищенные сточные воды уходят в грунт. Однако, такая система в целом маломощная, поэтому стоки должны поступать в дренажные канавы очень маленькими дозами, иначе они не успевают эффективно обезвреживаться. В силу этого грунтовый дренаж должен иметь длину, пропорциональную количеству стоков и проницаемости грунта.

Обычно ниже 1,2 м аэробных бактерий практически нет, поэтому оптимальная глубина укладки труб для систем с грунтовым дренажом — 0,5 м, максимальная -0,8м. Но чем глубже укладываются трубы, тем лучше. На одного человека принимается норматив порядка 12 м дренажа, а общая его длина не должна превышать 120 м. А это означает большой объём земляных работы при которых грунт сначала надо вынуть , а потом снова засыпать. Кроме того, на дренажном поле не должно быть деревьев, так как их корни будут мешать функционированию системы очистки. Грунтовый дренаж можно устроить даже на слабопроницаемом грунте. Для этого нужно выполнить два условия: увеличивать длину дренажных ниток и заменить грунт песком на глубине примерно 0,7 м под уровнем щебня. Эти затраты оправдаются, так как приведут к созданию нормальных условий для процесса доочистки.

Следует отметить, что грунтовой дренаж мало эффективен на участках где грунт малопроницаемый и грунтовые воды стоят очень высоко. С одной стороны, получается, что сточные воды не могут пройти через почву для окончательной очистки. С другой стороны, расстояние между дренажной трубой и зеркалом грунтовых вод должно быть минимум 1,5 м. Это гарантия того, что стоки, попадающие в грунтовые воды, являются полностью очищенными. Для этого нужно поднять дренаж так, чтобы получить не менее 1,1 м фильтрующего слоя и при этом обеспечить требуемое расстояние до грунтовой воды, то есть необходима насыпь, в которой укладывается дренаж вместе с колодцами. Сточные воды в этом случае перекачиваются из отстойника в систему с помощью насосов.

Более эффективен и производителен песчаный фильтр, который рассчитывается на большую нагрузку и может с успехом заменить маломощный грунтовый дренаж, а также использоваться вместо него в случае сложных гидрогеологических условий. Он представляет собой как бы слоеный пирог с начинкой из дренажных труб в два этажа. При устройстве фильтра удаляется слой естественного грунта и вместо него закладывается песок с гравием. Сточные воды из труб верхнего этажа проходят фильтр и уже очищенными удаляются через дренаж нижнего этажа в приемный колодец. Отсюда насос перегоняет очищенную воду в канаву.

Для более глубокой биологической очистки, как правило, используются моноблочные системы, в которой объединены все этапы очистки сточных вод (в т.ч. анаэробные и аэробные). В одной из камер установки (аэротенке) искусственным образом создаются такие же условия, как и в системах почвенной фильтрации септиков. Электронный автоматический блок управления периодически включает компрессор, подающий в аэротенк воздух. Таким образом, принудительная аэрация ускоряет биологический распад органических соединений. В результате на выходе из установки очистка сточных вод достигает 98%. Такой биологический фильтр удобен во многих отношениях. Его можно применять не только в случае высокого уровня грунтовых вод и глинистых почв, но и при отсутствии места для громоздких дренажных очистных систем.

Емкость биофильтра заполняется так называемой загрузкой (пористым легким материалом), в качестве которой каждый производитель применяет что-то свое. Обычно используется керамзит, пуццолан (вулканическая порода), кокс и даже бахромчатые капроновые шнуры. Это одновременно и фильтр, и пристанище для аэробных микроорганизмов. Если загрязненный керамзит подлежит замене, то пуццолан и полоски капрона после промывки забитых грязью пор восстанавливают фильтрующие свойства. Стоки, предварительно очищенные в септике, равномерно распределяются на поверхности загрузки и проходят, фильтруясь, на дно. Очищенная вода собирается в приемном колодце, откуда выводится насос в канаву.

Системы локальной очистки полностью обеспечивают эффективную очистку, но требуют присмотра и правильной эксплуатации. Надо учесть, что работа установок полностью зависит от жизнеспособности бактерий. Если они погибают, разлаживается нормальная деятельность системы. Это может произойти при попадании в нее токсичных веществ, таких, как активный хлор, содержащийся в некоторых видах отбеливающих, моющих и дезинфицирующих средствах.