Системы очистки стоков

Будет ли современный коттедж достаточно комфортным, если необходимые "удобства" старинке расположены во дворе? Даже неизбалованных дачников такая "канализация" сегодня вряд ли удовлетворит. Что же говорить о тех, кто проживает за городом круглый год. Между тем, устройство действительно качественной системы удаления стоков представляет собой сложную и дорогостоящую (до 5-7% от стоимости самого дома) задачу, которую лучше всего решать еще на этапе проектирования здания и планировки участка. В противном случае последствия будут плачевными, причем как в материальном, так и в бытовом плане.

В состав коттеджной канализации входят внутридомовая и уличная части (внутренняя и наружная канализация). Основная задача внутридомовой канализации — принять и доставить стоки "по назначению", то есть в очистные сооружения, расположенные на улице. Там они проходят несколько этапов очистки и сбрасываются на грунт или в придорожную канаву.

НАЧАЛО СЛАВНЫХ ДЕЛ

Чтобы правильно спроектировать и смонтировать систему внутренней канализации, необходимы знания и определенный навык, поэтому обычно эту работу поручают профессионалам. Установка внутридомовой системы, включающей стандартный набор сантехники (ванна, унитаз, кухонная раковина, душ, биде), обойдется от 500-600 у.е. (в зависимости от проекта). В стоимость входит гарантия на безаварийную эксплуатацию в течение оговоренного срока.

Из санузлов, кухонь и ванных комнат стоки сливаются под действием силы тяжести (удаляются самотеком), поэтому там традиционно используются трубы большого диаметра (50-100 мм), которые укладывают с минимальным уклоном 2% к выпуску. В последнее время все чаще для внутридомовой канализации применяются трубы из полимерных материалов (полиэтиленовые, полипропиленовые, ПВХ и т.д.), отличающиеся высокой химической стойкостью, простотой монтажа и долговечностью. Единственный их недостаток — невысокая термостойкость, что для канализационных труб и стояков принципиального значения не имеет. Если же хозяевам нужно периодически сливать в канализацию очень горячую воду (например, из стиральной машины), лучше использовать полипропиленовые трубы, которые выдерживают температуру до 90°С (их стоимость 5-7 у.е./пог. м). Производством полимерных труб занимаются компании Uponor (Финляндия), Rehau и Funke Kunststoffe (Германия), Wavin, a также многие российские ("Эгопласт", "Синикон", "Политек"), польские и турецкие фирмы.

Помимо труб для системы внутридомовой канализации используются элементы обвязки: соединительные патрубки, тройники для врезки унитазов, сифоны и отводы для раковин, умывальников, ванн, душевых поддонов, посудомоечных и стиральных машин, писсуаров, биде и унитазов, воздушные антисифонные клапаны, трапы для отведения воды с пола, ревизии и прочистки. Сборный горизонтальный трубопровод присоединяют к вертикальному стояку, выполняющему функции вентиляционной трубы, а его верхнюю часть выводят выше кровли (п. 4.8. СП 40-107-2003). Если такая возможность отсутствует, используют воздушные клапаны обратной вентиляции (выпускаются австрийской компанией HL Hutterer & Lechner и немецкой фирмой Ostendorf).

При подборе элементов обвязки для внутридомовой канализации следует учитывать множество факторов, например, расстояние от сантехнического прибора до стояка и взаимное расположение устройств. Если унитаз или стиральная машина находятся на расстоянии более 6 м от стояка, а раковина и ванна — на расстоянии более 2 м, в начале горизонтального участка предусматривают воздушный клапан. Он предотвращает срыв гидрозатвора при "массированном сливе", сопровождающемся характерным "хрипом" раковины или неприятным запахом. Последний, кстати, может появляться и при редком использовании сантехприборов. В этом случае специалисты HL Hutterer & Lechter рекомендуют устанавливать сухие сифоны. Серьезная проблема для внутридомовой канализации загородных коттеджей — удаление сточных вод из помещений, расположенных ниже уровня земли. Чтобы избавиться от загрязненной жидкости, приходится монтировать специальные насосы, способные создавать напор до 5-7 м. Их выпускают компании Grundfos (Дания — Германия, установки Sololift), WILO (Германия, серия Wilo-Opti-Box), DAB (Германия, серия Fekalift, Fekabox), а также SFA (Франция, модели из серии Sani).

Между собой установки принудительного канали-зирования различаются по назначению — для удаления стоков из кухонь (насосы Sanicom), ванных (Wilo-Opti-Box TMH, Fekabox, Sanidouche), туалетов (Fekalift, Sololift+, Wilo-Opti-Box KH, Saniplus, Sanicompact). Правда, есть и универсальные устройства (Sanibest). Существует разница и в производительности, а также в цене, скажем, насос Sanidouche (SFA) обойдется в сумму около 280 у.е., модель Sololift 3-0 (Grundfos) — от 300-350 у.е., а насос Sanibest (SFA) — примерно в 660 у.е.

Не следует забывать и об устройствах защиты. При повышении уровня грунтовых вод появляется опасность "противохода" стоков. Чтобы этого не произошло, применяют специальные обратные клапаны и затворы. Защита может быть местной и общей. В первом случае используют обратные клапаны DN 50 и 70 (HL Hutterer & Lechner) или Kessel. Запирающим механизмом в клапанах DN 50 и 70 является пластиковый шар, который всплывает при повышении уровня воды и перекрывает трубопровод. У обратных клапанов Kessel есть две мембраны: одна работает в автономном режиме, а другая в случае необходимости перекрывает трубопровод. Для защиты выпускной магистрали служат затворы DN 100,125,150 и 200 (HL Hutterer & Lechter) с пластиной из нержавеющей стали, которая открывается при прохождении канализационных стоков. Канализационные затворы не только предохраняют подвал от неожиданного наводнения, но и останавливают грызунов, которые нередко пробираются в здания по канализационным трубам. Средняя стоимость обратного клапана 35 у.е., канализационного затвора — от 100 у.е.

Традиционно границей внутридомовой канализации считается выпуск из дома. Далее трубопровод подсоединяется к поселковой сети (в месте контакта предусматривается смотровой колодец), локальной системе очистки или емкости под откачку.

ОЧИСТКА НА СВЕЖЕМ ВОЗДУХЕ

Перед сбросом на грунт сточные воды должны пройти несколько этапов очистки. Последняя может выполняться централизованно (поселковая канализация) либо с помощью локальных очистных сооружений. Существует и третий вариант — использовать закрытый накопительный септик, который, правда, пригоден лишь для небольшого объема стоков. Из септика сточные воды через инфильтрационную трубу сбрасываются на рельеф, где они обрабатываются естественными бактериями. Для удаления твердых осадков вызывают ассенизационную машину, и при ежедневном стоке в 0,5-1,0 м3 это — раз-два в неделю, что, согласитесь, довольно хлопотно. Однако для небольших садовых участков (без ванной, бассейна и прочих "радостей жизни") такое решение, возможно, будет наиболее оптимальным.

Строительство локальных очистных сооружений — удовольствие не из дешевых. Вместе со стоимостью самой установки затраты составляют примерно 3 000-6 000 у.е. Тип и конструкция очистных сооружений определяются не только объемом стоков, но и фильтрующей способностью почвы, а также уровнем грунтовых вод. В зависимости от этого локальные очистные сооружения можно разбить на две группы. В устройствах первой группы очистка осуществляется за счет фильтрующих способностей почвы. Сточные воды проходят через камеры предварительной очистки — септик и сепаратор жира, а затем попадают в сооружения подземной фильтрации: песчано-гравийные фильтры и траншеи, фильтрующие колодцы и поля подземной фильтрации.

Фильтрация с помощью грунта имеет свои достоинства и недостатки. Такие сооружения отличают сравнительная дешевизна и простота эксплуатации, но (за исключением фильтрующих колодцев) они требуют большого объема земляных работ и занимают приличную площадь. Кроме того, образующие их слои грунта со временем заиливаются, поэтому каждые три-пять лет фильтры необходимо обновлять. (Если использовать дренажные трубы Uponor, расчетный срок службы полей фильтрации составит 10-15 лет при условии сезонного проживания.)

Постепенно на смену песчано-гравийным фильтрам и траншеям приходят сооружения искусственной очистки — емкости, которые изготовлены заводским способом и состоят из нескольких камер последовательной очистки. Общая схема осветления стоков примерно следующая. Сначала жидкость проходит предварительную очистку в септике (метатенке) и сепараторе жира, где остаются нерастворимые загрязнения и жиры. Кроме того, в септике с помощью анаэробных бактерий разлагаются органические соединения. Затем осветленная вода попадает в биофильтр ("биореактор") и аэротенк, в которых органика продолжает разлагаться, но уже под воздействием аэробных микроорганизмов. В биофильтрах используется загрузка из пористых материалов (керамзит, шунгизит, пузолан, искусственное волокно и аналогичные материалы), которые служат жилищем для полезных бактерий. Стоки медленно проходят сквозь загрузку, причем чем больше площадь их соприкосновения с пористым материалом, тем выше качество осветления. Аэротенк также "населен" микроорганизмами, однако для повышения интенсивности очистки стоки насыщаются воздухом, который подается с помощью электрического насоса-аэратора. Конечно, биофильтры и аэротенки разных производителей отличаются друг от друга, но "общий смысл" у них один — переработать максимально возможное количество органических соединений. С этой целью количество камер (ступеней осветления) может увеличиваться до пяти-семи, а конструкция сооружений заметно усложняться.

Если не вдаваться в тонкости очистных технологий, все сооружения можно разделить по качеству очистки, производительности (от одного до нескольких десятков кубометров стоков в сутки), материалу корпуса, конструкции, наличию или отсутствию энергопотребляющих элементов. Качество очистки — наиболее важный с точки зрения хозяев показатель — составляет в среднем 90-99%. Следует помнить, что оно зависит не только от добротности конструкции сооружения, но и от характера загрязнения стоков (например, фосфаты усваиваются бактериями хуже, а большое количество хлорсодержащих чистящих средств способно "на корню" уничтожить микроорганизмы и резко снизить качество очистки). На работу сооружений также влияют объем и регулярность поступления сточных вод и, в меньшей степени, температура воздуха на улице.

Корпус установок может изготавливаться из железобетона, металла либо полимеров (полиэтилена, полипропилена). Бетонный корпус довольно массивен, и для его монтажа требуется специальное подъемное оборудование. Зато бетонное сооружение не нужно "якорить" (искусственно утяжелять), чтобы конструкция не "всплыла" под давлением грунтовых вод. Полимерные сооружения характеризуются химической стойкостью и водонепроницаемостью. Они легко монтируются, однако из-за невысокой прочности полимеров такие установки используют при небольшом заглублении в почву и низком уровне грунтовых вод. Обычно очистные сооружения с полимерным корпусом имеют небольшие габаритные размеры, а их производительность не превышает 5 м3/сутки.

На российском рынке представлены однокорпус-ные (Uponor Sako, ALFA, "ЭКОЛАЙН", "ТВЕРЬ", "ТОПАС", "БИОТАЛ", "БСФ-АЭРО", "КОУ") и многосекционные установки. Несмотря на то, что доставка крупногабаритных конструкций довольно сложна, чаще всего встречаются установки именно первого типа. Они проще в монтаже, кроме того, монолитный корпус снижает вероятность разгерметизации и загрязнения почвы. Расскажем подробнее о некоторых из них. Так, система Uponor Sako включает отстойник — емкость, изготовленную из полиэтилена высокой плотности. Отстойник состоит из двух, трех или четырех отдельных секций, которые соединены между собой лотками по принципу сообщающихся сосудов. Внутри них происходит первый этап очистки стоков — на выходе из септика они осветляются в среднем на 65%. Второй этап очистки осуществляется либо естественным путем (за счет фильтрующих способностей грунта) либо через искусственный фильтр, сделанный из щебня и песка. Выбор способа доочистки зависит от типа грунтов на участке.

Для организации автономной канализации загородного дома хорошо подходит станция ALFA 4-8, обеспечивающая очистку сточных вод на 95-98%. Она относится к типу активационных установок, технология работы которых основана на принципе аэрации загрязнений с частичной анаэробной стабилизацией ила в сепаратном высокоэффективном отстойнике. (Модельный ряд ALFA очень широк, что позволяет выбрать станцию для одного, двух загородных домов и даже для целого поселка.) Станция ALFA 4-8 представляет собой герметичную полипропиленовую емкость, разделенную перегородками на технологические зоны очистки. Сначала стоки попадают в сороудерживающую корзину, которая отделяет механические и другие, не подлежащие переработке, включения. Затем загрязненная вода самотеком поступает в зону биологической очистки, где разлагается основная часть загрязнений (пневматическая мелкопузырьковая система аэрации насыщает их кислородом, а аэробные бактерии, содержащиеся в активном иле, способствуют их окислению). После этого уже значительно осветленная вода поступает в зону седиментации (вторичный сепаратный отстойник). Полученный илистый осадок подвергается анаэробной стабилизации. Далее часть ила перекачивается эрлифтом в камеру биологической очистки (для постоянного поддержания биологической массы), излишки подаются в зону стабилизации, откуда с установленной периодичностью удаляются пользователем.

Очищенные воды могут сбрасываться на рельеф, в ливневую канализацию, дренажную систему, фильтрующие траншеи или на поля подземной фильтрации (при залегании грунтов с высоким коэффициентом фильтрации).

С успехом в загородных домах применяются и установки глубокой очистки сточных вод модельного ряда "ТВЕРЬ". Они разработаны с учетом сложных геологических условий: глинистые грунты, высокий уровень подземных вод и т.п. Станции размещаются в герметичном пластиковом или металлическом (с эпоксидным и резинобитумным покрытием) корпусе. Например, в станции "ТВЕРЬ- Ш" серые и черные стоки проходят четырехступенчатую систему очистки, сочетающую анаэробную и аэробную технологии. Степень очистки составляет 98%, что позволяет сбрасывать воду на рельеф и даже в водоем. Станция подбирается, исходя из полезного объема емкости (не менее чем в три раза больше суточного объема сточных вод). Подводящие и отводящие патрубки располагаются в верхней части установки, что позволяет сбрасывать очищенную воду в безнапорном режиме (без применения насоса). Обслуживание станции, контроль за ее работой и удаление излишней биомассы осуществляются с поверхности земли.

Выбирая модель очистного сооружения, нужно исходить из его расчетной производительности, которая зависит от величины сбрасываемого стока. Также следует учитывать геологические условия участка, рельеф местности, расстояние до колодцев и других водозаборов. Согласно санитарным нормам, септик должен находиться как минимум в пяти метрах от дома и не менее чем в двадцати от водозабора. Дренажную сеть в суглинистых грунтах необходимо удалить от скважины на 30 м, в песчаных и супесчаных грунтах — на 50 м (СНиП2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения"). Немаловажный фактор — наличие документов, удостоверяющих "личность" канализационной установки, которые, кстати, нужно согласовать с территориальными органами Госсанэпиднадзора. Чтобы получить сертификат соответствия устройства параметрам территории, потребуется немало времени и средств. Стоимость пакета документов составляет примерно 200-500 у.е. (включая геологические и гидрогеологические изыскания, инженерно-технические расчеты, подробные планы расположения сооружений на местности, условия сброса очищенных вод).