Сети внутренней канализации

Валентина Ивановна Назарова

Канализация загородного дома. Строительство. Эксплуатация. Ремонт

Канализация

Общие требования к системам канализации и сточных вод

Канализация в доме предназначена для сбора, отведения и очистки сточных вод, которые образуются в результате жизнедеятельности человека в использовании воды для гигиенических и хозяйственных потребностей, а также приема и обработки фекалий. Канализация – один из основных необходимых элементов благоустройства жилого дома, создающих для жителей комплекс необходимых бытовых удобств.

В случае оборудования туалета смывным бачком при смыве фекалий образуются сточные воды, которые отводятся по общим трубопроводам совместно со сточными водами от умывальников, ванн и кухонных раковин (хозяйственные фекальные или бытовые сточные воды). Если проектом предусматривается один из видов туалета без смывного бачка (люфт-клозет, пудрклозет, биотуалет и др.), «фекалии» обрабатываются самостоятельно, а слив сточных вод от умывальников, ванн и кухонных раковин образует так называемые «серые» сточные воды, подлежащие самостоятельному отведению и очистке.

Хозяйственно-фекальные, или «серые» сточные воды по внутренним трубопроводам подводятся к выпуску из дома (трубопровод, пересекающий границу строения), после чего поступает в наружную сеть канализаций: вначале в дворовую, затем – в уличную, при наличии в данном населенном пункте централизованной канализационной сети и специальных сооружений для очистки и обеззараживания стоков.

При отсутствии централизованной сети сточные воды приходится отводить и очищать застройщику каждому самостоятельно (местная канализация).

Устройство централизованной канализации

В зависимости от того, какие сточные воды поступают в канализационную сеть, различают канализацию общесплавную и раздельную.

• При общесплавной канализации дождевые и талые воды поступают в канализационную сеть совместно с бытовыми стоками.

• При раздельной канализации дождевые и талые воды поступают в отдельно прокладываемые водостоки (ливневки), по которым они без очистки сливаются в открытые водоемы (реки, озера, пруды и т. д.).

Раздельная канализация – это наиболее распространенный способ канализации и очистки, требующий наименьших материальных затрат и трудоемкости.

Сточные воды из зданий поступают в дворовые линии и далее в трубы городской (поселковой) канализации, присоединенные к городскому канализационному коллектору.

Для движения сточных вод трубы необходимо укладывать с уклоном, постепенно заглубляя их в землю. Если заглубление превышает уровень реки или водоема, в который выпускаются сточные воды, то в этом случае в конце коллектора устраивают станцию перекачки со специальными фекальными насосами, перекачивающими сточные воды по напорному коллектору на городские очистные сооружения.

Методы очистки сточных вод зависят от их состава и поэтому весьма разнообразны. В городской канализации первым этапом является механическая их очистка в решетках, песколовках и отстойниках, где задерживаются нерастворенные в сточных водах загрязнения.

Накапливающиеся в отстойниках осадки (ил) перегнивают в метантенках, где процесс перегнивания ускоряется путем перемешивания и подогрева осадков. Выделяющийся при перегнивании газ метан используют как топливо для нужд станций, а перегнивший, обезвоженный и подсушенный ил используют как удобрение.

Последующим этапом очистки сточных вод является их биологическая очистка – при помощи микроорганизмов, которые при наличии кислорода питаются органическими загрязнениями, находящимися в сточных водах.

Различают два вида биологической очистки:

• естественный, при котором сточные воды пропускают через специально подготовленную для этой цели почву, – на полях фильтрации или полях орошения;

• искусственный в аэротенках – резервуарах, в которых сточные воды с добавленным к ним активным илом продувают воздухом, поступающим из компрессоров (станция аэрации).

Следующим этапом искусственной очистки являются вторичные отстойники, где выделяется тот активный ил, который далее направляется в аэротенки. Очищенные во вторичных отстойниках сточные воды далее обеззараживаются электролизом или при помощи жидкого (газообразного) хлора (в контактных резервуарах) и направляются в открытые водоемы.

Устройство внутридомовой и дворовой канализационной сети показано на рис. 1 .

Рис. 1. Схема устройства централизованной канализации здания:

1 – уличная канализационная труба; 2 – городской колодец; 3 – соединительная ветка; 4 – колодец дворовой сети; 5 – смотровой колодец; 6 – труба от стояка до смотрового колодца; 7 – отводные трубы; 8 – унитазы; 9 – ванны; 10 – раковины; 11 – канализационный стояк; 12 – вытяжная труба

Участок труб 6 от основания стояка до ближайшего смотрового колодца дворовой сети 5 называют выпуском; при диаметре трубы 50 мм его наибольшая длина 6 м, при 100 мм и более – 8 м. Последний (считая по направлению движения сточных вод) колодец дворовой сети 4 называют контрольным. После этого колодца сточные воды через соединительную ветку 3 поступают в городской колодец 2 и далее в уличную канализационную трубу 1. Смотровые колодцы устраивают в местах поворотов или изменения уклонов или диаметров, а также присоединения новых линий. Колодцы ставят на прямой линии, если ее длина превышает 40 м (при диаметре трубы 125 мм) или 50 м (при диаметре 150 мм и более). Колодцы выполняют из кирпича или сборными из бетонных колец. Толщина стенок кирпичных колодцев в сухих грунтах равна 1/2 кирпича, а в мокрых – одному кирпичу. Поверхность крышки чугунного люка колодца должна находиться на уровне покрытия двора.

Способ укладки труб зависит от того, каким материалом будут заделываться стыки – глиной или битумной мастикой. В первом случае в траншею опускают и укладывают по одной трубе. Во втором – трубы стыкуют на поверхности земли в звенья по 3 м и после заделки раструбов такое звено опускают в траншею. Глиняный стык дешев и прост. Но если недалеко от прокладываемого трубопровода растут деревья с глубоким проникновением корней в землю, стык может быть быстро разрушен.

В таких случаях более целесообразно заделывать раструб битумной мастикой.

Канализационные трубы всегда следует укладывать раструбом навстречу потоку жидкости.

Правильность укладки трубопровода по заданному уклону проверяют при помощи нивелира. Дворовые сети прокладывают с уклоном не менее 0,007. При меньшем уклоне сточные воды будут двигаться по трубопроводу с чрезмерно малой скоростью, а находящиеся в них твердые вещества выпадут в осадок и постепенно засорят трубы. При уклоне, большем 15 мм на 1 м, трубы будут истираться и поэтому данную величину считают максимальной.

Схема устройства канализации здания показана на рис. 1 . К канализационному стояку 11 фасонными частями и отводными трубами 7 присоединены унитазы 8, ванны 9 и раковины 10. У пола чердачного помещения стояк переходит в вытяжную трубу 12. Соединение стояков с выпуском производится двумя отводами с углом 135° ( рис. 2 ). При таком соединении уменьшается возможность образования засоров в основании стояка.

Канализационные трубопроводы внутри зданий довольно часто засоряются, поэтому для прочистки труб при монтаже монтируют их ревизии или прочистки.

Ревизии устанавливаются вблизи поворотов трубопровода или мест присоединения нескольких труб. На прямых участках фекально-хозяйственной канализационной сети ревизии устанавливаются на расстоянии не более 12 м друг от друга. В начале отводных труб при трех или более приборах, под которыми нет ревизий, устанавливают прочистку.

Для того чтобы газы из канализационной сети не проникали в помещение через санитарные приборы, непосредственно под ними (ванной, умывальником раковиной и т. д.) устанавливают сифон (гидравлический затвор), в нижнем колене которого должна всегда находиться вода.

Сифоны не устанавливают под унитазами и трапами, так как эти приборы сами имеют внутри водяной затвор.

Внутренние канализационные сети прокладывают:

• открыто – в подпольях, подвалах, коридорах, технических этажах с креплением трубопроводов к стенам, колоннам, потолкам и др.;

• скрыто – с заделкой в строительные конструкции перекрытий, в земле, каналах, бороздах в стенах, подшивных потолках и др.

Не разрешается прокладывать канализационные сети под потолком, в стенах и полу жилых комнат и под потолком кухонь.

Широкое распространение в последнее время получил способ монтажа канализации жилых зданий с прокладкой стояков и подводок систем канализации, холодного и горячего водоснабжения открыто – в санитарно-технических блоках или кабинах.

Санитарно-технические блоки выпускаются как для смежных, так и для одинарных санузлов. Кабина блока ( рис. 3 ) представляет собой сборный элемент дома, выполненный из керамзитобетона.

В последнее время все чаще монтаж трубопроводов канализации осуществляют из полиэтиленовых труб высокой плотности (ПВП) или винипласта. Канализационные трубы и фасонные части к ним изготавливают методом горячего прессования на гидравлических прессах.

Пластмассовые трубы мягкие, прочные. Они не разрушаются растворами кислот, щелочей и солей, обладают высокими антикоррозийными свойствами. Материал пластмассовых труб очень технологичен в обработке, – легко режется, сваривается газовой горелкой.

Рис. 3. Санитарно-техническая кабина:

При приеме сточных вод в централизованную канализационную сеть застройщику необходимо согласовать с местным управлением водопроводно-канализационного хозяйства, которое является балансодержателем канализационных сетей и очистных станций. В разрешении на присоединение указываются технические условия на присоединение: а именно, к какому колодцу на сети канализации следует подключиться, на какой отметке по высоте, какой объем сброса предусматривается, вид фекальных и хозяйственных стоков и т. д.

На устройство присоединения к канализации застройщик заказывает комплект проектной документации в проектном учреждении, имеющем лицензию на указанный вид проектных работ.

Проект соединения должен состоять из плана застройки, включающего участок, дом, другие постройки на участке и прилегающей дороге, с нанесением проходящих сетей водоснабжения, канализации, теплоснабжения, газопровода, электрокабелей и кабелей связи, а также профиля (вертикального разреза по выпуску), показывающего высотное положение трубопровода канализации и пересекаемых в плане сетей.

При пересечении подземных сетей следует учитывать, что расстояние в свету (т. е. между наружными поверхностями стенок труб или каналов) должно быть не менее 0,2 м, а при пересечении с трубопроводом – не менее 0,5 м, причем, если канализация проходит выше трубопровода, его надо заключать в футляр из стальной трубы длиной по 1,5 м в обе стороны от места пересечения.

Проект согласовывается со всеми заинтересованными организациями, интересы которых затрагивает данное присоединение (энергетики – по электрическим кабелям, связисты – по кабелям связи, газовая служба – по газопроводам и т. д.).

Работы начинают только после получения в соответствующих органах (управление архитектуры района) ордера на производство земляных работ, причем на время проведения земляных работ вызываются представители организаций, согласовавших проект.

После выполнения работ по присоединению, построенная канализационная сеть должна быть сдана представителю водопроводно-канализационного хозяйства до засыпки траншей, который проверяет соблюдение проектных решений и подписывает акт на скрытые работы.

Очистные сооружения местной канализации

При отсутствии в зоне застройки централизованной канализационной сети сточные воды приходится отводить и очищать каждому застройщику самостоятельно, т. е. возводить очистные сооружения местной канализации.

Очистные сооружения местной канализации предназначены для снижения количества загрязнений в сточных водах до степени, при которой обеспечивается их фильтрация в водопроницаемый грунт (при отсутствии опасности загрязнения грунтовых вод, используемых для целей водоснабжения) или сброс в водоем.

В любом случае место выпуска очищенных сточных вод, а также предполагаемая степень очистки должны согласовываться с органами санитарно-эпидемиологической службы, с органами охраны природы и водных ресурсов района и местной администрацией.

Строительство очистных сооружений возможно только по проекту, выполненному проектной организацией, имеющей соответствующую лицензию. Проект должен предусматривать весь комплекс природоохранных мероприятий и в обязательном порядке иметь привязку к месту и согласования всех заинтересованных организаций и служб. Норма водоотведения для жилых зданий устанавливаются СНиПом в зависимости от степени их благоустройства и количества проживающих в здании людей.

Так, в жилых домах с водопроводом и канализацией (без ванны) суточный и часовой расходы сточных вод в расчете на семью из 5 человек составляют соответственно 0,7 и 0,07 м3; в таких же домах только с ваннами и местными водонагревателями – 0,9 и 0,09 м3; в домах с централизованным водоснабжением и канализацией – 1,3 и 0,13 м3.

Рис. 4. Принципиальная схема местной канализации с вариантом фильтрующего сооружения:

1 – однокамерный септик; 2 – фильтрующий колодец; 3 – вытяжной стояк

В процессе очистки большая часть органических загрязнений, содержащихся в сточных водах и способных к загниванию, превращается в инертные вещества, а количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных, снижается во много раз.

Эпидемиологическая опасность сточных вод после очистки становится незначительной, однако при сбросе очищенной воды в водоем санитарные органы, как правило, требуют обеззараживания сточных вод.

В зависимости от используемых сооружений различают естественную и искусственную очистку сточных вод.

• Естественная биологическая очистка протекает в основном с использованием самоочищающей способности почвы, грунта или воды в открытом водоеме. Она обусловлена жизнедеятельностью микроорганизмов или водорослей, для которых загрязнения сточных вод становятся источником питания.

• Искусственная биологическая очистка сточных вод проводится в специально созданных сооружениях, в которых поддерживается повышенное содержание микроорганизмов и водорослей, обеспечивающих удаление загрязнений.

Ввиду большой интенсивности процесса искусственной биологической очистки сооружения получаются компактными, но требуют специальной подачи воздуха, что усложняет эксплуатацию сооружений. Поэтому в местных системах канализации используют практически естественные методы очистки.

При естественной биологической очистке сточных вод очистка их достигается в два этапа. Вначале сточные воды поступают в специальные отстойники – септики, где из них выделяются (выпадают в осадок) содержащиеся в сточной воде взвешенные (оседающие) загрязнения.

Осветленная вода из септика поступает на биологическую очистку в сооружения подземной фильтрации: фильтрующий колодец ( рис. 4, 6 ) или поля подземной фильтрации – при наличии фильтрующих грунтов (пески, супеси); фильтрующую траншею или песчано-гравийный фильтр – при нефильтрующих грунтах (суглинки, глины).

Биологическая очистка сточных вод основана на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в фильтрующих сооружениях, которые способствуют быстрому окислению органических и коллоидных веществ, оставшихся в сточной жидкости после прохождения септика, и превращения их в безвредные продукты распада. Для того, чтобы процесс окисления проходил нормально, микроорганизмам (аэробным бактериям) необходимо создать определенные условия, которые и определяют требования к устройству сооружений биологической очистки.

Жизнедеятельность аэробных бактерий связана с потреблением кислорода, поэтому сооружения биологической очистки устраивают таким образом, чтобы в них был постоянный приток воздуха. С этой целью загрузку искусственных сооружений биологической очистки производят фильтрующим материалом таких фракций, которые обеспечивают наибольшую площадь для контакта сточных вод с воздухом, а для почвенных методов очистки выбирают почвы с хорошими фильтрующими свойствами, т. е. песчаные и супесчаные. Во время происходящих в биологических фильтрах процессов помимо безвредных образуются и продукты, являющиеся вредными для жизни бактерий, например углекислый газ. Их удаление обеспечивается устройством вентиляции.

При применении фильтрующих колодцев и полей подземной фильтрации очищенная вода поступает в нижележащие слои грунта, и специального отведения ее не потребуется. При использовании подземных вод для хозпитьевого водоснабжения возможность применения этих сооружений зависит от гидрогеологических условий строительства и допускается при отсутствии связи между водоносными горизонтами.

При использовании фильтрующих траншей или песчано-гравийного фильтра очищенная вода должна отводиться в водоемы или на дно оврагов с предварительным ее обеззараживанием.

При высоком уровне грунтовых вод приходится предусматривать песчано-гравийный фильтр или фильтрующую траншею в насыпи, при этом сточная вода в них может подаваться специальными фекальными насосами.

Септики

Септик представляет собой прямоугольную или круглую емкость с водонепроницаемым днищем и стенками ( рис. 5 ). При расходе сточных вод до 5 м3/сутки общий гидравлический объем септика (объем, постоянно заполненный водой и осадком) должен приниматься в размере 3-кратного суточного притока. При расходе до 1 м3/сутки септик принимается однокамерным, свыше 1 м3/сутки – двухкамерным, причем целесообразно первую камеру принимать объемом 75 % от общей вместимости септика.

Рис. 5. Септик из сборных железобетонных элементов:

1 – железобетонное кольцо диаметром 1000 мм; 2 – деревянная крышка; 3 – железобетонное кольцо диаметром 700 мм; 4 – железобетонное кольцо опорное; 5 – люк чугунный типа «Л» (или деревянная крышка); 6 – вентиляционный стояк диаметром 80 мм; 7 – железобетонная плита перекрытия; 8 – железобетонная плита днища; 9 – цементная стяжка

Пример многокамерного септика приведен на рис. 6 .

Рис. 6. Схема многокамерного септика:

Септик может быть выложен из камня, красного кирпича, бетона или смонтирован из железобетонных колец. Основание септика изготавливают из монолитного бетона или железобетонной плиты, уложенной на слой утрамбованного щебня, перекрытие из деревянных щитов или железобетонных плит. Перекрытие должно допускать чистку септика от выпавшего в нем осадка. Для этого предусматривают его разборным и сверху, закрыв двумя-тремя съемными слоями рубероида или гидроизола, засыпают слоем грунта или шлака толщиной 0,2–0,5 м, либо предусматривают люк размером 0,65?0,65 м или круг-лый диаметром 0,7 м с двумя крышками: верхней основной и нижней утепляющей, причем пространство между крышками утепляют шлаком или керамзитом.

Внутреннюю поверхность септика из кирпича и камня штукатурят цементным раствором. Шов между основанием и стенкой септика изнутри и снаружи закрывают приливом из цементного раствора.

При строительстве септика в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод стенки септика снаружи обмазывают горячим битумом. При засыпке у наружных стенок септика устраивают глиняный замок толщиной 30–40 см.

Для дома, в котором проживает семья из четырех человек, достаточно однокамерного септика размером в плане 1?1,5 м и глубиной 1,5 м или круглого сечения диаметром 1 м и глубиной 2,2 м. При высоком уровне грунтовых вод целесообразно предусматривать строительство септиков из двух отделений, снижая глубину залегания каждого до 1,3 м.

Впуск и выпуск сточной воды в септике предусматривают через тройники диаметром 100 мм, нижние концы которых примерно на 0,3 м погружают в сточную воду для задержания плавающих веществ, а верхние, расположенные выше уровня воды, открыты для прочистки. Лоток подводящей трубы располагают не менее чем на 100 мм выше уровня воды в септике, т. е. выше уровня лотка отводящей трубы.

Для прочистки тройников над ними в перекрытии устанавливают отрезки трубы (например, асбестоцементные), выходящие на поверхность земли, с заглушкой. Одна из этих труб служит для вентиляции септика выведена на 0,7–1,0 м выше поверхности земли и снабжена сверху колпачком на подставках (флюгарка).

В двухкамерном септике на глубине от дна, составляющей примерно 0,4 м от расчетного уровня, размещают перепускной патрубок диаметром 150 мм, а на 150 мм выше уровня воды – вентиляционный патрубок диаметром 150–200 мм.

Органическая часть осадка, выпадающего в нижней части септика, постепенно разлагается микроорганизмами (поэтому при чистке и эксплуатации септика нельзя пользоваться хлорной известью) и примерно один раз в год (при подаче в септик «серых» сточных вод – один раз в 2–3 года) должна удаляться ассенизационной машиной или наружным фекальным насосом, для чего следует предусмотреть возможность подъезда к септику.

Дозирующая камера

Использование дозирующей камеры предусматривается для увеличения разового (секундного) расхода сточных осветленных вод, поступающих из септика в сооружения подземной фильтрации с оросительными трубами, что обеспечивает равномерную нагрузку по длине оросительной трубы. Установки дозирующей камеры перед фильтрующим колодцем не требуется.

Рис. 7. Дозирующая камера:

1 – перегородка; 2 – сифон; 3 – железобетонная емкость; 4 – входной патрубок; 5 – выходной патрубок

Дозирующая камера представляет собой емкость, разделенную водонепроницаемой перегородкой, в которой закреплен сифон, периодически сбрасывающий залпами порции поступающей из септика осветленной воды ( рис. 7 ).

Фильтрующий колодец

Фильтрующий колодец ( рис. 8 ) применяют для очистки сточных вод от одного дома при благоприятных грунтовых условиях (песчаный или супесчаный грунт и низкий уровень грунтовых вод – не менее чем на 1 м ниже основания колодца).

Размеры в плане фильтрующего колодца при расходе сточных вод до 0,5 м3/сутки (2–3 человека) – в песчаных грунтах 1?1 м (или кольцо диаметром 1 м, в супесях 1,5?1,5 м (или диаметр – 1,5 м); при расходе сточных вод до 1,0 м3/сутки (4–5 человек) – в песчаных грунтах 1,5?1,5 м, в супесях 2?2 м. При поступлении на очистку только «серых» сточных вод площадь колодца можно уменьшить вдвое.

Фильтрующий колодец выкладывают из красного кирпича, бутового камня или монтируют из железобетонных колец.

На высоту до 1,0 м от дна в колодце устраивают донный фильтр из гравия, щебня, спекшегося шлака, осколков кирпича и т. д., причем крупность фракций от 10 до 70 мм. Снаружи стенки колодца обсыпают тем же материалом на высоту фильтра толщиной 400–500 мм. Стенки в районе фильтра делаются дырчатыми, для этого предусматривают послойную укладку в полкирпича (в шахматном порядке) или пропуск камней. В железобетонных кольцах следует просверлить отверстия диаметром 50–60 мм примерно через 100 мм по длине и высоте в шахматном порядке.

Рис. 8. Фильтрующий колодец из сборных железобетонных элементов:

1 – водоотбойная доска; 2 – железобетонное кольцо диаметром 700 мм; 3 – люк чугунный типа «Л» (или деревянная крышка); 4 – деревянная крышка; 5 – бетонное кольцо опорное; 6 – вентиляционный стояк; 7 – железобетонная плита перекрытия; 8 – железобетонное кольцо диаметром 1000 мм; 9 – железобетонное кольцо диаметром 1000 мм с отверстиями; 10 – засыпка (условно показана не полностью); 11 – отверстия диаметром 30 мм (80 шт.)

Из верхней надфильтровой части колодца следует предусмотреть вытяжку вентиляционной трубой с флюгаркой диаметром не менее 100 мм; высота отверстия трубы над поверхностью земли – 0,5–0,7 м.

Колодец перекрывают железобетонной плитой с отверстием для установки чугунного или деревянного люка. При расчетной зимней температуре ниже 25 °C предусматривают утепляющую крышку.

Очистка сточных вод в колодце осуществляется биопленкой, образованной на поверхности загрузки фильтра микроорганизмами, которые используют органические вещества, содержащиеся в сточной воде, для питания. Прошедшая очистку в колодце сточная вода просачивается в почву, где дополнительно еще очищается.

Поля подземной фильтрации

Поля подземной фильтрации применяют, как и фильтрующие колодцы, в песчаных и супесчаных грунтах при низком уровне грунтовых вод.

Преимуществами полей подземной фильтрации перед фильтрующими колодцами являются простота и меньшая стоимость строительства, обеспечивание подпочвенного увлажнения приусадебного участка и огорода; недостатком – необходимость планировки участка с учетом прокладки оросительной сети – т. е. проведение большого объема ирригационных работ.

Рис. 9. Поле подземной фильтрации:

1 – труба из отстойника; 2 – вентиляция; 3 – оросительная труба; 4 – накладки из рубероида; 5 – щебень; 6 – распределительная труба

При устройстве полей подземной фильтрации осветленные в септике сточные воды, пройдя обеззараживающую камеру, по подающему трубопроводу попадают в распределительную трубу. Распределительный трубопровод укладывают из пластмассовых, асбестоцементных или керамических труб диаметром 150 мм, проложенных с уклоном 0,02. К распределительному трубопроводу подсоединяют с помощью тройников оросительные трубы. Оросительные трубы устраивают так же, как и распределительные, из пластмассовых, асбестоцементных или керамических труб диаметром 75–100 мм. Длина оросительной трубы должна быть не менее 20 м с уклоном 0,002. Оросительную трубу делают водопроницаемой, для чего в пластмассовых трубах сверлят отверстия в шахматном порядке диаметром 10 мм, направленные вниз с расстоянием между ними 50 мм. В асбестоцементных трубах делают пропилы шириной 10 мм, глубиной на 1/3 диаметра в нижней части трубы через 100–150 мм. Керамические трубы укладывают с зазором друг от друга в 15–20 мм, а сверху зазор прикрывают накладками из рубероида. Оросительные трубы заглубляют на 60–90 см от поверхности земли, при этом трубы укладывают в траншею, на дне которой под трубой устраивают выемку шириной 300 мм и глубиной 200 мм. Выемку, а также уложенную на нее трубу засыпают гравием, щебнем или шлаком размером фракций 15–25 мм. Концы оросительных труб соединяют распределительной трубой и на концах трубы устанавливают вентиляционные стояки диаметром 100–120 мм с флюгарками на конце высотой 0,5–0,7 м над поверхностью земли. Пример устройства поля подземной фильтрации приведен на рис. 9 .

Песчано-гравийные фильтры

Для очистки сточных вод на водопроницаемых или слабо фильтрующих грунтах применяются песчано-гравийные фильтры, включающие следующие основные элементы: оросительную сеть, фильтрующую загрузку (засыпку) и дренажную сеть.

Для устройства фильтра отрывают котлован, дно которого располагают примерно на 1,5 м ниже лотка отводящей трубы из септика или дозирующей камеры.

Дно котлована планируют с уклоном к центральной части, равным 0,03. На дно котлована укладывают слой гравия, щебня или доменного шлака крупностью фракций 15–30 мм; на который укладывают дренажную сеть, состоящую из центральной трубы-коллектора диаметром 120–150 мм и водосборных труб диаметром 100 мм (асбестоцементных с боковыми пропилами или пластмассовых с отверстиями по боковым поверхностям). Водосборные трубы подсоединяются к коллектору с помощью чугунных или пластмассовых канализационных тройников. Дренажную сеть засыпают щебнем, гравием или шлаком крупностью фракций 15–30 мм на высоту 50 мм над верхом труб, затем слоем из этих же материалов: крупностью фракций 5–15 мм высотой 100 мм, 2–5 мм высотой 100 мм и, наконец, слоем крупно– и среднезернистого песка высотой около 1 м. Далее все тщательно уплотняют и укладывают слой щебня, гравия или шлака крупностью фракций 15–30 мм; а сверху монтируют оросительную сеть, которая устроена аналогично дренажной. Оросительную сеть трубопроводов засыпают сверху (по 50 мм над верхом труб) той же засыпкой, затем накрывают слоем рубероида или гидроизола и засыпают мятой глиной, тщательно утрамбовывают глину, делая своеобразный глиняный замок. Сверху котлован засыпают грунтом.

Площадь фильтра определяется из расчета размещения оросительных труб расчетной длины при расстоянии между ними 0,5 м. Требуемую длину труб определяют при расчетной нагрузке 1 м трубы 100 л/сутки (при очистке «серых» стоков – 150 л/сутки). Например, при расходе до 1,0 м3/сутки (семья из 5–6 человек) длина оросительных труб должна составлять 10 м. При длине коллектора 2,5 м и ответвлений длиной 1 м достаточно пяти пар ответвлений. Размеры фильтра в плане составят 2,5?2 м.

От конца коллектора оросительной сети и начала коллектора дренажной сети выводят вентиляционные стояки с флюгаркой диаметром 100 мм.

Расстояние от лотка дренажных труб до уровня грунтовых вод должно быть не менее 1,0 м. При высоком уровне грунтовых вод фильтр можно располагать в подсыпке, предусмотрев при этом при необходимости подкачку сточных вод из дозирующей камеры. Фильтр, располагаемый в подсыпке, перекрывают слоем рулонного гидроизоляционного материала и засыпают сверху слоем шлака высотой 0,5–0,6 м и слоем растительного грунта высотой 0,2 м.

Рис. 10. Фильтрующая траншея с отводом очищенной воды в водоем-приемник:

а – продольный разрез; б – поперечный разрез: 1 – каменная наброска; 2 – хлор-патрон; 3 – насыпной грунт; 4 – вентиляционные стояки; 5 – водоотводящая труба; 6 – гидроизоляция (из рулонного материала); 7 – оросительная сеть; 8 – крупно-и среднезернистый песок; 9 – дренажная сеть; 10 – колодец для дезинфекции

Очищенная фильтром вода собирается в колодце, подключенном к концу коллектора дренажной системы. По требованию СЭС очищенная вода должна дезинфицироваться. Дезинфекция сточных вод осуществляется в этом коллекторном колодце с установкой в нем хлор-патрона. Один хлор-патрон, установленный в колодце с объемом воды около 1 м3 (диаметр колодца 0,5 м, высота слоя воды 0,5 м), обеспечивает дезинфекцию сточных вод в течение месяца.

Необходимо учитывать, что постоянный сброс воды с высоким остаточным содержанием хлора в водоем может принести ему вред, отрицательно воздействуя на водную растительность, микроорганизмы и рыб. Поэтому по согласованию с органами санитарной инспекции хлорирование очищенных сточных вод может осуществляться только в условиях повышенной эпидемиологической опасности.

Фильтрующие траншеи

Фильтрующая траншея состоит из тех же элементов, что и песчано-гравийный фильтр, отличие заключается лишь в линейном строении сооружения, длина которого может составлять до 30 м при ширине около 0,5 м ( рис. 10 ). Оросительная и дренажная трубы у фильтрующей траншеи не имеют ответвлений, что упрощает их монтаж.

При расходе воды до 0,5 м3/сутки (семья 2–3 человек) длина фильтрующей траншеи составляет около 5 м, до 1,0 м3/сутки – 10 м. Таким образом, фильтрующая траншея может применяться при очистке сточных вод не только от одного дома, но и от группы из 2–3 домов. Качество очищенной воды такое же, как и для песчано-гравийного фильтра.

Фильтрующая кассета

Фильтрующая кассета используется для очистки сточных вод при высоком уровне грунтовых вод ( рис. 11 ).

Рис. 11. Фильтрующая кассета:

1 – подводящий трубопровод сточных вод; 2 – фильтрующее основание; 3 – опорные блоки из бетона или железобетона; 4 – дренажный лоток; 5 – деревянная крышка; 6 – струеотбойная стенка из блоков, установленных со щелями 15–20 мм; 7 – канализационный стояк; 8 – железобетонная плита; 9 – колодцы

При устройстве фильтрующей кассеты отводится прямоугольная площадка в 10–12 м2 в суглинистых и 15–18 м2 в глинистых грунтах; поверхность площадки выравнивается с таким расчетом, чтобы она располагалась примерно на 1 м выше уровня грунтовых вод (при необходимости делают подсыпку).

Выровненную и спланированную площадку засыпают слоем гравия, щебня или шлака крупностью фракций 2–10 мм высотой 20–30 см.

Вдоль длинной стороны площадки устанавливают опоры (стенки) в два ряда на расстоянии примерно 1 м друг от друга. Сверху на опоры настилают перекрытия из подручных материалов (жерди, бревна, горбыль, отрезки арматурной или уголковой стали, бракованные бетонные изделия и т. д.). Сверху и по бокам перекрытия засыпают слоем шлака, щебня или гравия высотой 250–500 мм, перекрывают рулонным гидроизоляционным материалом, который затем засыпают толстым (до 1,0 м) слоем грунта.

Сточная вода, прошедшая септик, подается в пространство под перекрытием по напорной трубе насосом.

В целях снижения требуемой площади фильтрующей кассеты в основании можно устроить колодцы диаметром 20–30 см, а глубиной до 0,7 м на расстоянии 0,5 м друг от друга, заполняемые тем же фильтрующим материалом, что и основание кассеты. Для сбора отфильтрованной сточной воды вокруг кассеты сооружается дренажный лоток 200?300 мм, заполненный тем же фильтрующим материалом. Отвод очищенных стоков в водоем осуществляется подобным дренажным лотком.

В настоящее время появился целый ряд разработок очистных сооружений малой производительности специально для малоэтажного жилищного строительства.

Приведем два примера компактных локальных канализационных систем, предназначенных для механической и биологической очистки хозяйственно-фекальных сточных вод от индивидуальных жилых домов и коттеджей.

Хозяйственно-фекальные стоки из жилого дома самотеком поступают в двухкамерный метантенк, где они осветляются. Последующая обработка стоков происходит в биофильтре, заполненном специальной загрузкой. После биофильтра очищенная сточная вода в зависимости от грунтовых условий может направляться на естественную грунтовую доочистку по двум схемам.

Схема 1 – самотеком в фильтрующий колодец при условии залегания грунтовых вод ниже 3 м от поверхности земли и наличии сильнофильтрующих грунтов (песка) в основании фильтрующего колодца ( рис. 12 ).

Рис. 12. Сброс очищенных сточных вод в фильтрующий колодец (продольный разрез):

Схема 2 – самотеком в водоприемный колодец и далее насосом в фильтрующую траншею длиной не менее 6 м при высоком залегании грунтовых вод и разном типе грунтов ( рис. 13 ).

Рис. 13. Сброс очищенных сточных вод в фильтрующую траншею (продольный разрез):

Установка «Осина» обеспечивает механическую, биологическую и бактериальную очистку хозяйственно-фекальных стоков. Эффективность очистки самой установки – min 90 %, почвенная доочистка (фильтрующая траншея и т. п.) доводит стоки до норматива, установленного для сброса воды в водоем. Все установки – 3,8 т, габаритные размеры – 2600?1050?1350 (h) мм. Установка «Осина» рассчитана на обеспечение потребности жителей дома из 5 человек. Во избежание промерзания в зимних условиях установку, подводящие трубопроводы и фильтрующую траншею необходимо утеплить. Над установкой и фильтрующей траншеей целесообразно предусмотреть слой земли. Фильтрующие траншеи для низкого и высокого уровня грунтовых вод приведены на рис. 14 и 15 .

Условия эксплуатации

Очистка установки производится через каждые три года эксплуатации. Для этого необходимо убрать землю и теплоизоляцию с крышки, открыть люк и откачать содержимое двух камер метантенка. В отсеке биофильтра надо также открыть люк и заменить всю загрузку из керамзитового гравия (фракция 20–40 мм). После этого закрыть все люки, восстановить теплоизоляцию и снова засыпать землей.

Рис. 14. Фильтрующая траншея при низком уровне грунтовых вод:

а – план; б – разрез 1–1; в – разрез 2–2: 1 – подводящая труба; 2 – перфорированная труба Д = 100 мм; 3 – гравий (щебень) d = 20–40 мм; 4 – песчаный экран h = 10 см; 5 – утеплитель (керамзитовый гравий) h = 15 см; 6 – дренажная канава

Жизнедеятельность всех видов бактерий, применяемых при биологической очистке, угнетается под воздействием токсичных, дезинфицирующих веществ (например, хлорсодержащих), антибиотиков и т. д. Поэтому все так называемые условно чистые воды (из бассейна, промывочные воды фильтров для очистки питьевой воды и т. д.) целесообразно сбрасывать (например, на рельеф), минуя очистные сооружения.

Рис. 15. Фильтрующая траншея при высоком уровне грунтовых вод:

Размеры А, Б, В на рис. 14, 15 уточняются по месту в зависимости от планировки, уклона, типа грунтов, уровня грунтовых вод и т. п.

Установка «Осина» проста в эксплуатации, надежна и долговечна. По желанию заказчика выполняется весь комплекс работ по привязке на местности, изготовлению, монтажу, гарантийному и постгарантийному обслуживанию.

Пример 2 – локальная канализационная система «КУБОСТ 1» (разработчик ЗАО «КУБОСТ», г. Москва. Емкости установки выполнены из стали толщиной 4 мм с надежным антикоррозионным покрытием.

Установки серии «КУБОСТ 1» выпускаются нескольких модификаций, которые имеют различную эффективность очистки и применяются для разных местных условий (тип грунта, уровень грунтовых вод, рельеф местности и т. п.).

Технические характеристики канализационных систем «Кубост» приведены в табл. 1 .

Установка «КУБОСТ 1» (базовая модель, рис. 16 ) предназначена для использования в сильнофильтрующих грунтах (песок), когда грунтовые воды залегают на глубине 3 м и больше от поверхности земли.

Таблица 1

Технические характеристики канализационных систем «КУБОСТ»

Рис. 16. «КУБОСТ 1» базовая модель (продольный разрез):

Установка «КУБОСТ 1 – БИО» ( рис. 17 ) предназначена для использования в слабоводопроницаемых и водонепроницаемых грунтах (суглинок, глина), а также при высоком уровне грунтовых вод.

Рис. 17. «КУБОСТ 1 – БИО» (продольный разрез):

Установка состоит из двух металлических емкостей, соединенных трубопроводами.

Первая емкость (двухъярусный отстойник) выполняет ту же функцию, что и базовая модель («КУБОСТ 1»), т. е. очищает хозяйственно-фекальный стоки на 50–60 % и осветляет их. Далее осветленная сточная вода циркуляционным насосом перекачивается во вторую емкость – биофильтр.

В биофильтре при фильтрации стоков через керамзитовую загрузку образуется биопленка, которая и осуществляет биологическую очистку. После фильтрации вода отстаивается и возвращается в сборник осветленной воды двухъярусного отстойника для повторной перекачки на биофильтр. За счет многократной циркуляции сточной воды эффект очистки составляет 90–95 %. Очищенная вода самотеком отводится на фильтрацию в грунт, на полив, в овраг, в придорожную канаву, на рельеф местности и т. п. Работа насосов автоматизирована.

Установка «КУБОСТ 1-АО» ( рис. 18 ) предназначена для глубокой очистки хозяйственно-фекальных сточных вод с использованием аэробного процесса в тех же условиях, что и в установке «КУБОСТ 1 – БИО».

Установка состоит из двух металлических емкостей, соединенных трубопроводами.

Первая емкость – базовая модель («КУБОСТ 1») очищает хозяйственно-фекальные стоки на 50–60 % и осветляет их. Далее осветленная сточная вода поступает в аэротенк-отстойник, в котором в две ступени происходит биологическая очистка сточной воды с помощью активного ила. Смешивание сточной воды с активным илом и насыщение этой смеси кислородом воздуха осуществляются с помощью воздуходувки. При необходимости очищенная вода обеззараживается с помощью эффективных хлорных таблеток. Очищенная вода (степень очистки составляет 95–99 %) самотеком может отводиться в водоем, овраг, придорожную канаву и т. п.

Рис. 18. «КУБОСТ 1 – АО» (продольный разрез):

Откачка отстоя из емкостей производится, как правило, через 2 года эксплуатации специальными автомашинами. Через установку «КУБОСТ», так же как и через установку «Осина», не рекомендуется сбрасывать условно чистые воды (от бассейна, от промывки фильтров и т. п.), они должны иметь собственный выпуск. Установки серии «КУБОСТ 1» компактны, просты в эксплуатации, а надежная антикоррозионная защита металлических емкостей обеспечивает их длительную эксплуатацию. Канализационная труба от жилого дома укладывается на глубине 1,2–1,5 м от поверхности земли с уклоном в сторону установки. Фирма «КУБОСТ» продолжает работу по совершенствованию уже разработанных модификаций. Например, для песчаных грунтов и уровня грунтовых вод 1,5 м и более от поверхности земли разработана установка «КУБОСТ 1 – ПФГ» с фильтром накопителем.

На установку серии «КУБОСТ 1» выдано гигиеническое заключение № 50.99.05.485.П.15225.

Дворовая уборная с выгребом

Дворовую уборную с выгребом следует размещать не ближе 10 м от дома при максимально возможном отдалении от колодцев, скважин и других источников питьевого водоснабжения.

Выгреб может быть изготовлен из тех же материалов, что и септик, причем особое внимание следует уделять его герметичности. На части перекрытия выгреба, свободной от туалетной будки, должно быть предусмотрено отверстие диаметром 700 мм для очистки выгреба.

Выгреб засыпают сверху слоем шлака высотой 100–200 мм, перекрытым рулонной гидроизоляцией, защищенной слоем грунта 200–300 мм. Отверстие перекрывают утепленным люком. Выгреб чистят по мере его заполнения с применением ассенизационной машины с последующим вывозом фекалий на очистку и утилизацию.

Пудр-клозет

Пудр-клозет может располагаться как в дворовой постройке, так и в специально выделенном помещении в доме.

Для приема фекалий в пудр-клозете используют располагаемые под сидением металлический бачок или ведро. После пользования клозетом фекалии сразу засыпают мелкоизмельченным сухим торфом, опилками, золой или сухой землей, которые хранятся в специальном ящике. В задней стенке под сидением предусматривают люк с откидной крышкой для удаления бачка или ведра. Периодически по мере заполнения бачок или ведро опорожняют в компостную кучу.

Из пространства под сидением предусматривают вытяжку с помощью вентиляционного стояка.

Пудр-клозет весьма прост в устройстве и гигиеничен в эксплуатации.

Люфт-клозет

Люфт-клозет ( рис. 19 ) представляет собой отапливаемую внутридомовую уборную, оборудованную сиденьем с приемной воронкой и сточной (фановой) трубой, и выгреб, снабженный вытяжкой вентиляцией (люфт-каналом) с побуждением.

Рис. 19. Люфт-клозет: