Нормы и методы очистки канализационных вод. Сооружения для очистки сточных вод частного дома

В наше время при строительстве частных жилых домов, дач за городом или в сельской местности владельцы сталкиваются с проблемой отсутствия централизованной системы водоотведения. В таком случае приходится обустраивать собственную автономную систему канализации (АСК).

Автономная система канализации (АСК) – это совокупность устройств, предназначенных для сбора, очистки и утилизации сточных вод после жизнедеятельности человека в относительно небольших количествах (1…5 м 3 /сут), при этом обеспечивается санитарная, экологическая безопасность и охрана окружающей среды.

Система очистки сточных вод — разбор автономной системы канализации (АСК)

На сегодняшний день существует большая разновидность систем автономной канализации.

Существуют такие виды автономной канализации:

1. выгребная яма;
2. система переливных колодцев;
3. система септической очистки;
4. система с биологической очисткой.

1. Выгребная яма

Представляет собой небольшое углубление в земле – котлован, стенки который выложены кирпичом, досок или залит бетоном, фото 1 . Объем выгребной ямы чисто под туалет определяется количеством людей, с расчетом 1 м 3 на 2 человека. Также можно определить объем выгребной ямы общего пользования из расчета суточного количества расходуемой воды на одного человека, что составляет 300 л/сутки, далее следует умножить на количество жильцов. И в итоге, объем выгребной ямы должен равняться объему сточной воды за трое суток.

Фото 1. Выгребная яма выполненная из деревянных досок и бруса

Соответственно с нормативными документами выгребную яму разрешается устраивать без дна только при таких условиях:

• объем стоков не должен превышать 1 м 3 /сутки;
• расстояние от верхнего уровня грунтовых вод до дна ямы не должно быть меньше 1 м;
• расстояние до источников питьевой воды должно быть не менее 20 м;
• расстояние до дома должно быть не менее 5 м.

Перечислим плюсы выгребной ямы:

• это наиболее приемлемый вариант для небольших суточных объемов сброса сточных вод (для дачного участка);
• относительно недорогой вариант при дешевом исполнении.

Рассмотрим недостатки использования выгребной ямы:

• зачастую стоимость строительства выгребной ямы дороже, чем септика (при выполнении стен из бетона);
• периодически необходимо выкачивать сточные воды с помощью ассенизатора; стоимость обслуживания ямы намного дороже, чем септика или АСК;
• существует неприятный запах, особенно при откачке сточный вод;
• нет возможности устройства выгребной ямы при высоком уровне грунтовых вод;
• малоэффективная и низкая очистка сточных вод.

Для более эффективной работы АСК существуют более усовершенствованные варианты выгребной ямы. Один из них это система переливных колодцев.

Представляет собой две бетонные емкости (колодцы) соединенные между собою и предназначенные для частичной очистки сточных вод, фото 2 . Такая система максимально способна переработать до 1,5 м 3 сточных вод в сутки.

Фото 2. Система переливных колодцев

Первый колодец выполняет функцию механического отстойника, где происходит оседание твердых фекалий и других частиц. Дно в первом колодце твердое, уплотненное. Со временем при эксплуатации периодически следует выкачивать твердые отходы в виде ила (разложенной и осевшей на дно органики).

Второй колодец предназначен для инфильтрации сточных вод и отходов. Дно второго колодца выполняется из щебня для более эффективной очистки. Инфильтрационный колодец следует располагать далеко от водозаборных скважин, колодцев на расстояние не менее 20 м и не менее 5 м должен располагаться от дома.

К преимуществам данной системы можно отнести большую долговечность и эффективность очистки воды.

К недостаткам можно отнести те же самые позиции, какие есть у выгребной ямы.

Такая АСК идеальна для небольшого количества сброса воды, и при качественно выполненном строительстве может работать с перерывами (дачный вариант, когда люди пользуются канализацией в летнее время).

Септик – очистное устройство, предназначенное для накопления, очистки бытовых, хозяйственных и фекальных сточных вод от жилых и административных зданий (дачи, коттеджи, частные дома) и является механическим отстойником фекальных масс, фото 3 . Твердые фекалии оседают на дно, и после полного заполнения емкости выкачиваются с помощью ассенизатора. Септики бывают разной емкости и способности к суточной производительности – от 0,4 до 25 м 3 /сут.

Емкость для септика применяются из пластика, стеклопластика, бетонных колец и т.д. Септик также имеет две камеры, которые сообщенные между собой переливом. Процессы разложения происходят вследствие внесенных туда бактерий, которые способны работать с ограниченным количеством кислорода или при его отсутствии. Для полного разложения органических веществ, требуется 1…3 месяца.

Такая система имеет свою особенность – при разложении выделяется природный газ, для чего необходимо обеспечить хорошую вентиляцию камер септика.

Фото 3. Система септической очистки

Согласно нормативным документам в зависимости от суточного сброса сточных вод, следует применять следующие типы септика:

• сброс до 1 м 3 /суток – септик однокамерный;
• сброс 1…10 м 3 /суток – септик двухкамерный;
• сброс больше 10 м 3 /суток – септик трехкамерный.

Недостатки септиков:

• Низкий уровень очистки сточных вод – не более 75%.
• Невысокий срок службы септика – около 20…30 лет.
• При эксплуатации следует проводить капитальные ремонты, которые являются трудоемкими.
• Септик полной комплектации занимает много места. В состав площади, занимаемой септиком, необходимо включать помимо его собственных габаритов также размеры фильтрационного колодца или поля аэрации.
• Септик простой конструкции и небольшого размера приходится выкачивать 1 раз в 1-2 месяца, а для более сложной конструкции – 1 раз в год.
• Невозможна постройка септиков в районе с высоким уровнем грунтовых вод.

Химические и биологические вещества для очистки сточных вод

Для повышения эффективности выше перечисленных видов систем автономной канализации используют химические и биологические вещества.

Химические вещества способны вступать в химическую реакцию с отходами в виде сточных вод, перерабатывать их в жидкость, существенно уменьшая при этом исходный объем сточных вод. Но есть один значительный недостаток – такую жидкость запрещено из-за своей токсичности и вредности сбрасывать в грунт и водотоки. Ее следует дополнительно утилизировать.

Биологические вещества в виде анаэробных бактерий для утилизации сточных вод в выше перечисленных видах АСК выпускается в такой расфасовке:

1. Порошковые вещества – представляют микроорганизмы и ферменты в законсервированном виде. Для активации данных бактерий необходимо лишь затворить содержимое пакета указанным количеством теплой воды и настоять 20 мин, после чего выливают в канализационную трубу или непосредственно в емкость, фото 4 .

Фото 4. Виды порошковых анаэробных бактерий

1. Жидкие средства – концентрация бактерий в жидкости: 1 литр такой жидкости способный переработать в краткие сроки до 2000 л сточных вод, фото 5 .

Фото 5. Анаэробные бактерии в жидкости

1. В виде таблеток. При использовании таблеток необходимо определить их количество на данный объем сточных вод, фото 6 .

Фото 6. Анаэробные бактерии в таблетках

Бактерии активно начинают «работать» уже через 2 часа с момента затворения. В основном анаэробные бактерии могут перерабатывать сточные воды при температуре от +3ºС до +30ºС.

Применять данные препараты с бактериями следует строго придерживаясь инструкции. Большинство анаэробных бактерий не могут жить в сточных водах с высоким содержанием хлора, моющих и чистящих веществ. В таких условиях следует применять бактерии, которые могут жить в такой агрессивной среде.

Самые распространенные производители анаэробных бактерий являются: биоактиватор Санэкс, Доктор Робик (Roebik), Микропан и др.

Применение бактерий для очистки сточных вод имеют следующие плюсы:

• удаляют неприятный запах;
• уменьшают в несколько раз объем сточных вод, и тем самим сокращают количество выкачиваний;
• не разрушают поверхность пластиковых и металлических труб;
• после переработки воду и ил можно использовать для полива и удобрения.

И следует помнить, что анаэробные бактерии предназначены только для выгребных ям, септиков.

Система с биологической очисткой основывается на аэробном разложении или еще называется метановом брожении при постоянном перемешивании твердых отходов с помощью подачи воздуха, фото 7 .

Эффективность заключается в том, что объем сточных вод уменьшается в несколько раз и вода очищается на 98%. Такую воду можно использовать для полива газонов, а твердую часть отходов можно использовать как хорошее удобрения на огород.

Наиболее распространенными являются системы рассчитанные на объем 1…5 м 3 /сут сточных вод. Обычно очистительная емкость имеет объем 2…3 м 3 и глубину до 3 м. Автономная канализация европейского типа рассчитана на небольшое количество сброса сточных вод (сточные воды от жизнедеятельности 25 человек).

Фото 7. Система с биологической очисткой

Основные узлы АСК с биологической очисткой:

• Внешняя канализация.
• Внутренняя разводка.
• Система очистки стоков.

Внешняя канализация представляет собой трубопроводную систему от санузлов до сборной емкости.

Прокладку трубопровода следует выполнять в соответствии следующих правил:

• Трубопровод устанавливается на глубине выше уровня промерзания грунта, поэтому трубы дополнительно теплоизолируются.
• Трубы следует укладывать на песчаную подушку с уклоном не более 1…2% в сторону приемного колодца.
• На изгибах трубопровода следует устанавливать смотровые колодцы.
• Через каждые 35 м следует устанавливать контрольные смотровые колодцы.
• Трубы для прокладки канализации должны быть диаметром 100…200 мм.

Внутренняя разводка представляет собой систему канализационных труб проложенных внутри дома к основным узлам: мойка, туалет, умывальники и т.д.

Некоторые советы при выполнении работ по внутренней разводке:

• Следует санузлы на каждом этаже располагать близко друг к другу, что позволит сэкономить денежные средства на материал и работу, а также обеспечит безотказную работу всей системы.
• Рекомендуемый уклон всех канализационных труб 2%.

Система очистки стоков

В наше время существует множество систем очистки стоков, их принцип работы практически один и тот же. Такие системы могут отличаться последовательностью этапов очистки, количеством и размером камер, качеством составляющих.

Рассмотрим основной принцип работы системы с биологической очисткой и основные узлы.

Данная система отличается от септика наличием станции биоочистки и являет собой замкнутый цикл очистки сточных вод. В некоторых типах исключена анаэробная фаза – при этой фазе выделяются и скапливаются жирные летучие кислоты и сероводород, они выделяют неприятный запах и являются вредными для здоровья человека.

АКС работает по следующему принципу в три стадии:

• сбор загрязненной воды;
• отвод сточной воды в накопитель;
• очистка и утилизация воды.

Принцип очистки в АСК происходит в два этапа:

Первый этап. Вначале сточные воды попадают в емкость с грубым фильтром, где отделяются крупные и твердые частицы и таким образом происходит очистка с помощью анэробными бактериями (при отсутствии кислорода);

Второй этап . После первого этапа вода попадает в емкость, где подвергается мелкопузырчатой аэрации (обогащению кислородом) с помощью электрооборудования. В такой среде активно размножаются живые организмы – аэробные бактерии, что позволяет очень быстро разложить сточные воды.

Аэробные бактерии («активный ил») – это вид микроорганизмов, которые используя воздух «перерабатывают» (окисляют) находящиеся в сточной воде вредные вещества и отходы и таким образом эффективно очищают сточные воды (до 98%).

Преимущества применения данной системы:

• долгий срок службы АСК – не менее 40…50 лет;
• в ходе эксплуатации АСК нет необходимости в постоянном техническом обслуживании;
• может работать в широком температурном диапазоне;
• устройство и оборудование занимает минимальное количество места (от 1,8 м 2);
• могут выдерживать длительное время простоя – до 14 дней;
• глубокая очистка сточных вод – до 98%;
• два этапа очистки сточных вод: первый этап – трехступенчатая механическая очистка и осветление; второй этап — биологическая очистка аэробными бактериями;
• установка не зависит от местности, уровня грунтовых вод и фильтрационной способности грунтов;
• не может переполниться;
• система герметична;
• биологическая очистка делает воду прозрачной и без запаха;
• возможна автономная работа без электричества (в некоторых типах);
• гарантия безотказной работы – до 10 лет.

Недостатки АСК со станцией биоочистки:

• высокая стоимость станции;
• постоянная потребность в электроэнергии (до 1 кВт/сутки) для генерации воздуха в очистительную емкость;
• для нормальной работы бактерий необходима постоянная подача воздуха, также на их жизнедеятельность плохо сказывается воздействие низких температур и попадание сильных химических веществ.

Приведем примеры конструкций АСК с биологической очисткой, фото 8.

Фото 8. Примеры АСК со станцией биоочистки

В табл. 1 представлены сравнительные характеристики самых распространенных систем автономной канализации.

Таблица 1

Публикацию подготовил – эксперт

Конев Александр Анатольевич

Очистка сточных вод — это процесс по устранению вредоносных загрязнений из использованных вод, которые затем сливают назад в бассейны рек. Стоки: канализация, промышленные стоки, атмосферные осадки. Без соответствующей обработки, стоки весьма опасны для экосистемы и человечества в целом.

Сточные воды должны подвергаться обработке, иначе они становятся опасными для экологии

Сточные воды и их очистка

Основные методы очистки сточных вод дают возможность экономить ресурсы, сохранять природный баланс. Фильтрование сточных вод выделяет пять общедоступных очистительных способов.

1. Механические методы включают отстаивание, отфильтровывание крупнодисперсных загрязнений. Все это проделывается при помощи различных приспособлений в зависимости от вида загрязнений. Из канализационных стоков таким образом можно отделить около семидесяти процентов нерастворимых частиц, а из промышленных до девяноста процентов. Причем, многие отходы используются повторно в производствах.
2. Химические способы очистки сточных вод включают в себя добавление токсических веществ, вступающих в реакцию с нерастворимыми контаминациями, вследствие чего последние оседают на дне сооружений, в осадок.
3. Физико-химические приемы позволяют удалять из воды ядовитые субстанции.
4. Биометоды применяют такие очистные сооружения сточных вод: метановые реакторы, биологические фильтры, биологические пруды, эротенки.
5. Комбинированный подход подразумевает обработку воды сразу всеми четырьмя предыдущими способами.

Там, где есть канализация, необходимы и очистительные установки для стоков.

Установка очистки сточных вод должна обуславливать надлежащую степень санитарии. В промышленности очень строгие требования к переработке.

Сооружением такого рода установок в своих домах занимаются сами хозяева, для многоквартирных домов этим заведуют водоканалы. Современные технологии очистки сточных вод дают возможность очистить ее до степени повторного использования. Пить ее нельзя, но вот в хозяйстве, для полива — подойдет.

Эффективность очистки сточных вод — это количество удаляемых загрязнений из стоков. Естественно, сооружения по очистке подбираются в зависимости от задач по очистке.

Размещение сооружений очистки сточных вод

Сооружения очистки сточных вод размещаются так, чтобы жидкость методично проходила их в определенной последовательности. Изначально вода протекает в сооружения механической очистки. Там она отстаивается и совершается отсев более крупных нечистот. Потом проходит установки биохимической очистки, в которых отделяются более тонкие материи контаминаций. И завершает процесс обеззараживание воды.

Технологическая схема очистки из канализации подразумевает постройку линии очистных построений. По окончании очистительных манипуляций вода пригодна к повторному использованию или к спуску обратно в реки, а высушенный осадок можно употреблять в сельскохозяйственных нуждах. Схема очистки сточных вод.

1. Автоматическая обработка при помощи решеток, песколовок. На первой стадии очистки сточных вод происходит устранение таких загрязнений, как бумага, тряпки, камни и т.д, остающихся на решетках.
2. Отстойник – резервуар крупного размера, где вода отстаивается и очищается от крупнодисперсных нечистот. Весомые субстанции в них оседают, подчиняясь силе тяготения. Также на этом этапе возможно добавление химических соединений.
3. Метановый тенк: колпак для накопления метана, газоотвод, автоподача осадка, водонепроницаемый резервуар, отвод сброшенного осадка, помпы с гидравлическими транспортерами.
4. Биофильтр.
5. Дезинфекция.

Аэротенк — один из самых эффективных способов очистки сточных вод

Классификация методов очистки сточных вод подразумевает предочистку, включающую в себя:

• регулирование однородности стоковых жидкостей;
• использование решеток, песколовок, резервуаров для отстаивания стоков, напорных гидроциклонов, центрифуг, флотации;
• флокуляция, электрокоагуляция;
• контроль кислотности;
• фильтрование.

Второчистка же – это ряд действий, которые также должны быть учтены.

1. Адсорбция, дегазация. Удаление молекулярных примесей.
2. Нейтрализация ионных соединений.
3. Вторичная фильтрация, с целью дезинфекции от патогенных микроорганизмов и примесей, образовавшихся на других этапах.
4. Удаление органических примесей посредством биологической очистки.

Местные очистные постройки

Чтобы улучшить качество человеческой жизни, используют локальные очистные сооружения, совокупность которых является каркасом автономной канализации.

Чтобы стандартные очистные установки могли исправно выполнять свое предназначение, необходимо верно выбрать размер резервуара. По статистике водопотребление на одного человека в сутки составляет примерно двести литров воды, будет столько же и стоков.

ЛОС (локальные очистные сооружения) выполняют функцию очищения канализационных жидкостей частной собственности, или маленьких поселений, если не представляется возможным присоединиться к центральной стоковой системе.

В таких местах владельцы сами устанавливают сооружения для очистки.

1. Септик резервуар один или несколько, из пластика. Внутри имеется несколько отделений, каждое выполняет поэтапно очистительные функции. Септики используют чаще всего из-за их долговечности и простоты функционирования.
2. Аэротенки – установки, которые обслуживают большие промышленности или города и села. Это огромные емкости, где стоки смешиваются с высокоактивным илом посредством подачи кислорода. Часто эти сооружения имеют в своем арсенале уловители, способные очистить воды от нефтепродуктов и различных жиров. В собственных системах аеротанки имеют малые габариты и часто входят в состав септиков или другие локальные очистные сооружения имеют их в своем составе.
3. Биофильтр, как автономная установка локальных очистных сооружений, используется нечасто. Обычно они идут в составе ЛОС.

Оказываясь в локальных очистных сооружениях, использованная жидкость проходит некоторые этапы:

• механический процесс отстаивания в резервуарах;
• био-очистку посредством заселения колоний простейших;
• доп-очистка.

Очистка стоков предприятий

К санитарным нормам стоков на производствах предъявляются довольно строгие требования. Все эти требования должны быть учтены еще в момент проектирования промышленного комплекса. Перед спуском производственных стоков в централизованную стоковую систему, они должны иметь определенный состав:

• коэффициент биохимического потребления кислорода не должен быть выше, чем указано в проекте очистной установки, которую используют в канализационной сети;
• недопустимо, если промышленные стоки вызывают перебои в работе стоковой системы;
• температура их должна быть не выше сорока градусов, коэффициент жесткости воды — между 6, 5 и 9;
• недопустимо содержание нечистот, которые приводят к засору трубопроводов и канализационных колодцев;
• элементы, разрушающие трубопровод и другие составляющие системы очистки сточных вод, должны отсутствовать;
• содержание не расщепленных взрывчатых газов и примесей, в том числе и загрязнения патогенные, вирусные и радиоактивные также не позволяет спускать стоки в общую систему;
• также не должно содержаться жестких, подверженных разрушению, поверхностно-активных субстанций;
• коэффициент химического потребления кислорода не может быть выше коэффициента биохимического более, чем в два с половиной раза.

Если стоки промышленности не проходят один или несколько пунктов требований, то на участке предприятия должна пройти пред-очистка стоковых вод. Запросы к степени очистки регулируются городским советом и специальными комиссиями, которыми проектируются стоковые системы города.

Для очистки сточных вод предприятий принято различать три способа очистки.

1. Устранение нечистот путем изменения их хим-состава.
2. Модификация хим-состава нечистот, как следствие — модификация их самих.
3. Биохимическая очистка.

Очистка стоков канализации

В современном мире очень остро стоит такой вопрос, как очистка канализационных стоков. Если ранее стоки могли сбрасываться в водоемы не очищенными, и очищаться в водоемах сами, то теперь это невозможно. На данный момент бытовые сточные воды настолько загрязнены всяческими примесями и ядовитыми веществами, что просто погубят всю нашу экосистему.

Бытовые сточные воды также необходимо очищать

Если не заниматься очисткой стоков, то все водоемы превратятся в выгребные ямы за считаные месяцы, а то и меньше. Состав канализационных загрязнений просто обескураживает. В стоках находится огромное количество патогенных микробов, всевозможных химических субстанций и неизвестно чего еще.

Технология очистки сточных вод централизованной стоковой системы устроена так, что на подстанциях рециркуляции стоков жидкость обрабатывается всеми тремя способами.

1. Автоматический метод очистки сточных вод для канализационных стоков представляется, как подготовительный этап, на котором удаляются крупные не растворенные загрязнения. В городской водопровод сбрасывают буквально все - от тряпок до трупов мелких животных, то есть происходит процесс процеживания, своеобразный. Затем вода отстаивается и пропускается через гравийные и песчаные фильтры. При таком методе не представляется возможным удалить болезнетворные микробы и химические соединения. В силу того, что такая система очистки сточных вод требует огромного пространства для установки соответствующего оборудования, ее не используют в качестве автономных канализаций.
2. Химическим способом очистки пользуются нечасто, лишь для очистки сточных вод промышленностей. Основан на добавлении химических реагентов, вяжущих между собой химические и органические вещества, которые впоследствии, выпадают в осадок. Для очищения канализационных стоков используется крайне редко, как дополнительный метод очистки, потому что очистка занимает очень много времени и по финансам выходит далеко не дешево. Однако, для крупных предприятий подходит как нельзя кстати. Так, посредством его, из воды удаляются химические загрязнения.
3. Биологический способ является на данный момент самым эффективным. Для этого используются простейшие, которые живут за счет поглощения человеческих продуктов жизнедеятельности. Эти системы очистки сточных вод применяют и для централизованных систем канализации и для автономных. Посредством такого метода, возможно очистить канализационные стоки до девяноста процентов, что позволяет повторно использовать воду, для полива растений или сбрасывать их обратно в водоемы. Единственным минусом является высокая чувствительность бактерий к химикатам.
4. Способы очистки при помощи анаэробов организмов, не нуждающихся в кислороде, и аэробов тех организмов, которые нуждаются в кислороде. Аэробный способ очистки эффективен на 95 %. На дне резервуаров непременно образуется ил, результат работы микроорганизмов, который затем можно использовать в качестве удобрений.

Технологическая схема очистки:

• решетки, песколовки, первичные отстойники;
• аэротенки;
• установки по дезинфекции воды.

Обработка осадка

После того как стоки прошли все этапы очистки механических и биологических очистных сооружений, остается сырой осадок, которому нужна переработка, так как он представляет опасность.

Общая схема очистки осадка представляет собой отстаивание и сбраживание, после чего происходит обезвоживание и просушивание, затем очищенный осадок, если в нем нет ядовитых химикатов, можно использовать.

Для таких целей предназначены специальные сооружения, такие как метантенки, септики, биофильтры.

Сооружения по очистке, их виды

Схемы очистки сточных вод подразумевают сооружения нескольких групп:

• первичные сооружения фильтрующие крупные загрязнения, сооружения, обрабатывающие осадки, такие как метантенки и двухъярусный отстойник с площадками под ил;
• биофильтры;
• дезинфекционные сооружения.

Исходя из типов и способов очистки, выделяются такие виды очистных сооружений:

• обобщенный вид сооружений, который используется для очистки канализационных стоков в городах;
• устройство по очистке для предприятий;
• автономные очистительные сооружения для частных домов и малых поселков;
• ливневая канализация.

Промышленные очистительные системы — это целый сложный комплекс. Очищать промышленные стоки приходится от большого количества вредных примесей и ядовитых веществ. Для этого предназначено специальное оборудование. Централизованные системы могут быть соединены с другими сетями, а также с промышленными.

В частных жилых домах используются системы локальной канализационной системы, при помощи которых можно повторно использовать воду. Не рекомендовано в качестве канализационной системы использовать выгребные ямы, так как они загрязняют почву вокруг себя, и несут риск отравления близлежащих источников с питьевой водой.

Обработка сточных вод на данном этапе — это огромные комплексные сооружения. Степень очистки воды напрямую связана с повышением качества человеческой жизни. В нынешнее время человеку требуется 200-300 литров воды в сутки. Этот ресурс не является нескончаемым, поэтому целесообразна оптимизация его использования, для чего и послужил технический прогресс.

Водоснабжение является обязательным условием в инженерном обеспечении жилого здания. Система формируется несколькими функциональными блоками, среди которых подающая и выводящая инфраструктура. Причем на этапе отвода стоков предусматривается ответственный этап очистки. Это важнейшее условие поддержания нормативного экологического фона не только в рамках дома, но и в городской среде в целом. От того, насколько качественно будет выполнена установка очистки сточных вод в коммуникациях отдельного объекта, зависит и санитарно-гигиенические показатели местности. В многоквартирных зданиях эта задача решается управляющими организациями, а в частном доме ее берет на себя непосредственно собственник.

Сточные воды и нормативы очистки

Загрязненная отработанная в бытовых условиях вода далеко не однородна. Ее формирует множество групп элементов, большинство из которых являются в разной степени опасными для здоровья. В первую очередь это минеральные вещества, которыми наполняются стоки как в домашних условиях, так и во внешней среде. Например, установка очистки ливневых сточных вод, предполагающая монтаж фильтров грубой очистки, как раз ориентирована на борьбу с такого рода загрязнениями. Они имеют неорганическое происхождение, могут включать соли и частицы грунта, а в редких случаях и химические соединения. Гораздо опаснее органические включения, основу которых составляют разлагающиеся остатки животного и растительного происхождения. Химические элементы, в том числе бытовые полимерные, также составляют немалую долю этой группы загрязнений. Отчего должна избавлять очистка сточных вод? Каждый этап фильтрации берет на себя определенную категорию нежелательных элементов. Например, в соответствии с нормативами полный цикл очистки должен пропускать по стокам не менее 0,1 мг железа на 1 л.

Механические методы

Самый простой, но важный этап очистки, в ходе которого производится избавление стоков от крупнодисперсных элементов. В частности, это могут быть листья, остатки еды, частицы грунта, песок и мелкие камни. Для устранения подобных включений используются фильтры грубой очистки, которые устанавливаются на канализационной линии. Это может быть установка очистки поверхностных сточных вод на участке, которая будет обслуживать и линию бытового отвода, и каналы хозяйственного содержания. Несмотря на внешнюю примитивность такой очистки, она выполняет многоступенчатую фильтрацию. Как минимум даже простые установки предусматривают выполнение трех стадий очистки, среди которых отстаивание, фильтрация и процеживание. На последнем этапе в дело вступают пескоулавливатели, которые избавляют сток от небольших, но видимых инородных тел.

Биологические методы

Биоустановки не всегда используются в бытовой сфере, но их наличие значительно повышает качество обработки воды, а в некоторых случаях наделяет стоки качествами, улучшающими дальнейшие процессы очистки. Для решения задач биологической фильтрации используются разные системы. Например, биофильтры действуют по типу микродренажа. Установленные в них мембраны содержат песок и щебень, что позволяет выполнять и аэробную функцию. В промышленной сфере используется установка биологической очистки сточных вод в виде закрытого резервуара, в который подается кислород. Важным условием работы таких сооружений является выработка активного ила, который разлагает органические соединения. В самом слое ила присутствуют разные группы бактерий с полезными для очистки свойствами. С данным методом схож принцип работы Их особенность заключается в обеспечении естественных условий очистки стоков без технологического поддержания фильтрации искусственными средствами.

Физико-химические методы

Тоже малораспространенная в бытовой сфере группа методов, но в промышленном хозяйстве она используется довольно широко. Наиболее эффективной технологией физико-химической очистки считается коагуляция. Она позволяет наращивать процессы осаждения, что облегчает работу уже механической системы фильтрации. Химический эффект выражается в «слипании» мелких частиц в более крупные, а физические средства очистки как раз и выводят образованные коагуляцией элементы. Абсорбционные установки очистки бытовых сточных вод также популярны на крупных предприятиях, но они чаще применяются как вспомогательная методика фильтрации. Этот способ можно назвать точечным - он оптимально подходит для выведения определенных типов загрязнений, среди которых красители, удобрения и т. д. К грубым химическим методам очистки можно отнести обработку перманганатом калия и хлором. Это простейший метод избавления от патогенных включений, который хорошо себя зарекомендовал и в бытовом хозяйстве.

Дезинфекция сточных вод

С разной степенью эффективности обеззараживание можно выполнить и той же химией, но для регулярного использования подобные средства малопригодны. Современная дезинфекция все чаще обеспечивается оборудованием с ультрафиолетовыми лучами. Данный световой спектр уничтожает микроорганизмы, не оставляя после себя вредных следов. Именно безопасность метода обусловила его широкое применение - от обработки бытовых и канализационных стоков до обслуживания фабричных отходов. Непосредственно на объекте ультрафиолетовая установка очистки сточных вод монтируется в каналах прохождения стоков. Обеспечивается пассивное облучение без потребности в дополнительных конструкционных решениях. Однако ультрафиолетовые лампы работают только со стоками, подготовленными для тонкой очистки. То есть сначала следует тот же этап грубой механической очистки, а затем можно организовывать стадию дезинфекции.

Устранение осадка

Прохождение сточных вод по фильтрационным каналам само по себе является двигателем процесса очистки. Но также по мере эксплуатации водопроводных коммуникаций происходит скопление осадка. Это наиболее вредные, а иногда токсически опасные элементы, которые должны не просто удаляться, но и утилизироваться специальными способами. В первую очередь для извлечения осадка применяются центрифуги, которые также выполняют обезвоживание. Как правило, установки локальной очистки сточных вод содержат декантерные механизмы загрузки и выгрузки осадка. После этого собранный материал подвергается серии операций подготовки к утилизации, среди которых пастеризация, кондиционирование, сушка, термофильная стабилизация и компостирование.

Техническая организация очистки

Перед установкой оборудования разрабатывается проект комплексного решения. В нем указываются средства, благодаря которым будет осуществляться очистка, конфигурация размещения, требования к монтажным операциям и т. д. Обычно весь процесс установки реализуется в три базовых этапа. В первую очередь монтируются коммуникации. Это может быть система трубопроводов, энергообеспечение, иногда вентиляционные и климатические аппараты. Далее производится непосредственное внедрение рабочего оборудования в созданную инфраструктуру. В зависимости от выбранного принципа работы установка очистки сточных вод может предусматривать прямой монтаж в канал циркуляции или же размещение отдельного блока-резервуара с активными элементами, в котором будет скапливаться, фильтроваться и выпускаться обслуживаемая жидкость. Третий же этап представляет собой выполнение пуско-наладочных операций, в которых осуществляется проверка и настройка оборудования.

Монтажные работы

Способ установки зависит от масштаба и технических условий для организации системы очистки. На крупных предприятиях часто используется принцип местного сооружения технологических блоков, которые компонуются функциональными элементами - мембранами, двигателями, реле управления и т. д. Как альтернативное решение производители очистного оборудования предлагают размещение уже готовых монолитных блоков на каналах вывода, для которых достаточно лишь подготовить фундаментную основу. В быту в основном используется компактная установка очистки сточных вод, которая интегрируется в канал путем обычных сантехнических действий. Фильтр устанавливается и фиксируется монтажной арматурой, а в процессе эксплуатации пользователю остается только производить замену мембран с определенной частотой.

Автоматизация систем очистки

Комплексные в составе которых предусмотрено несколько ступеней водоподготовки и фильтрации, обеспечиваются программными контроллерами. Это устройства, позволяющие без участия пользователя работать в автоматическом режиме. Фиксацию параметров очистки производят датчики, отправляющие данные на блок управления. Далее по ранее внесенным пороговым значениям принимаются решения о выключении, включении или изменении параметров работы того или иного устройства. Не обходится установка комплексной очистки сточных вод и без аварийных сигнализационных систем. Как правило, они срабатывают в случае отключения энергии, переполнения отдельных узлов или при выходе из строя определенного компонента.

Заключение

Системы следует подбирать на основе множества параметров - от нюансов конструкционного исполнения до способа управления ими. Но главным критерием все же остается принцип фильтрации. В простейших исполнениях установка очистки сточных вод дает лишь поверхностный механический отсев нежелательных включений. Такое оборудование годится для использования в бытовом хозяйстве. Но для промышленных объектов желательно выбирать комплексные решения, в которых предусматривается многоступенчатая очистка.

Инженерное обеспечение загородного дома не может обойтись без системы удаления сточных вод и бытовых отходов. Для этого используются дренажные и канализационные сети. Задачи у таких систем немного отличаются, поэтому к выбору той или иной технологии следует подходить на основе комплексного анализа потребностей конкретного хозяйства. Если стоит задача максимальной автономности системы, то оптимальным решением будет станция биологической очистки сточных вод, которая также является наиболее дорогостоящей и сложной в устройстве, но зато облегчает коммуникационное обслуживание дома.

Компоненты системы очистки

Основу комплекса формирует резервуар, в котором накапливаются стоки. Собственно, он и является септиком, реализующим биологические и фильтрационные процессы. Это может быть металлическая, бетонная или пластиковая емкость, к которой подводятся контуры направления стоков. Сеть подачи отходов также является обязательной частью системы. Она представляет собой линии трубопроводов, подключаемые непосредственно к точкам забора стоков или других отходов. Трубы обычно выполняются из пластика и прокладываются по типу дренажных систем. То есть контур проходит под землей с насыпями из песка и щебня. В то же время станция биологической очистки бытовых сточных вод предусматривает подключение к каналам вывода стоков. Для сравнения, простейшие септики без глубокой очистки выступают лишь в качестве временных отстойников, которые периодически опорожняются ассенизаторами. Но тем и хороши станции многоуровневой очистки, что не требуют обслуживания специальными службами и на выходе дают полностью безопасную воду, которую можно напрямую отправлять в почву.

Принцип работы

Работа всего комплекса начинается с точек забора стоков или бытовых отходов. Это могут быть ливневые лотки, желоба, патрубки домашней канализации и т. д. От них, как уже говорилось, по трубопроводу стоки поступают в емкость септика. Далее выполняется главный процесс обработки поступившего материала. В самом резервуаре содержатся так называемые биореакторы - это вещества и бактерии, которые способствуют биохимическому разрушению нежелательных микроорганизмов. При этом конкретный способ обработки зависит от типа станции биологической очистки сточных вод. Принцип работы аэрационных моделей, например, базируется на мелкопузырчатой подаче воздуха. В этом случае происходят процессы окисления сточных вод, в результате которых жидкость обретает экологически приемлемые характеристики.

После прохождения этапа основной биологической фильтруется от механических включений и направляется в камеру отстойника. В зависимости от технологии, жидкость может содержаться в этом отсеке некоторое время, или же сразу отправляться в центральную канализацию или в местную дренажную зону. Также стоит отметить, что задержанные фильтрами частицы поступают в отдельную камеру. Данный материал в последующем может использоваться в качестве компоста или удобрения.

Станция «Спарта»

Под маркой «Спарта» на отечественном рынке представлена станция временной очистки. Это значит, что резервуар может эксплуатироваться не круглый год, а сезонно. Например, если планируется проживать на даче только в летнее время, то этот вариант будет наилучшим. К слову, обычные станции не предусматривают такой возможности, поскольку длительное пребывание без поступления стоков требует специальной консервации оборудования. Отличается станция биологической очистки сточных вод «Спарта» и уникальной системой звукоизоляции. Конструкция полностью герметична, поэтому в соседнем доме процесс переработки будет не слышен. Корпус обеспечен грунтозацепами, а также ребрами жесткости - внешними и внутренними. Это конструкционное решение избавляет от необходимости предварительной установки бетонного стакана для емкости.

Модель «Танк»

В данном случае рассматривается септик, выполненный из высокопрочного пластика толщиной 15 см. Как отмечает изготовитель, конструкция может служить порядка 50 лет при условии надлежащего соблюдения эксплуатационных правил. Септик осуществляет многоэтапную очистку с процессами разложения и отстаивания. Кроме того, предусмотрена и возможность равномерного распределения уже очищенных стоков по грунтовой площадке. Для этого предназначен инфильтратор, который соединяет каналы септика и грунт. Данная станция биологической очистки сточных вод также не требует предварительного бетонирования платформы для установки. Форма резервуара дает возможность установки без специальных креплений.

Модель «Топаз»

Это одна из самых известных в России линеек септиков. Для обслуживания частных домовладений рекомендуется приобретать модификации с электрическим снабжением. С одной стороны, это делает станцию зависимой, а с другой - позволяет выполнять очищающие процессы до полной готовности стоков к выводу в грунт с высокой производительностью. Что касается непосредственно обработки, то станция биологической очистки сточных вод «Топаз» реализует три основных технологических этапа: исключение механических веществ, разложение и понижение уровня минерализации. Как заявляет очистки производит 98-процентную подготовку воды, которую в дальнейшем можно использовать для полива.

Модель «Тритон-Т»

Данная станция также имеет несколько камер переработки, реализующих начальную фильтрацию от механических взвесей и глубокую очистку посредством активных биологических компонентов. Семейство представлено в нескольких модификациях объемом от 2 до 40 м 3 . Причем каждый комплекс можно использовать в разных режимах работы. Предусматривается как постоянная переработка поступающих стоков, так и сезонная. Важно отметить, что технология работы станции биологической очистки сточных вод «Тритон-Т» основывается на анаэробном процессе микробиологического разложения. Поэтому осадок, формируемый в камере сбора отходов переработки, также подвергается гидроизоляции, что повышает его экологические качества. Очищенную же воду можно выпускать или на специально подготовленную впитывающую зону, или направлять в канализационную магистраль.

Модель «Астра»

Этот септик выпускает компания «Юнилос», предлагая комбинацию механической и биологической очистки. К особенностям установки можно отнести возможность дополнения вспомогательными функциональными компонентами. На этапе покупки оборудования пользователь может или заказать готовый комплекс в сборе, или приобрести систему, выполненную с индивидуальным набором рабочих элементов. Также станция биологической очистки сточных вод модели «Астра» предусматривает возможность автоматизированного управления. Такой подход к организации рабочего процесса позволяет экономить электроэнергию и оптимизировать переработку специально под конкретные условия с учетом объема стоков, сезонности и внешних условий эксплуатации.

Как выбрать оптимальную модель?

Желательно делать выбор уже на основе готового проекта канализационной системы, включающей этап очистки септиком. Проектное решение разрабатывается на основе среднесуточных объемов сточных вод, количества жильцов, характеристик почвенного покрова и других показателей предполагаемого рабочего процесса. В плане технологии переработки рекомендуется сразу обращаться к станциям глубокой биологической очистки сточных вод, которые реализуют полный цикл фильтрации. Такие системы стоят недешево, но зато пользователь может быть уверен в высоком качестве конечного материала. Это касается и непосредственно жидкости, и отстаиваемых отходов, которые можно будет использовать в качестве сельскохозяйственного удобрения.

Заключение

Системы очистки с применением биологических веществ дают массу преимуществ владельцам загородных домов. Они избавляют от необходимости использования услуг ассенизаторских служб и дают полезный для частного хозяйства продукт в виде чистой воды и компоста. С другой стороны, станция биологической очистки сточных вод потребляет энергоресурсы и требует более тщательного технического обслуживания по сравнению с оборудованием, реализующим только поверхностную фильтрацию. И все же потребность в таких системах есть не всегда. Если дом имеет выход к центральным станциям очистки, то можно будет ограничиться лишь станцией для временного содержания стоков. Но это касается в большей мере дачных участков, которые планируется избавлять только от ливневых стоков без бытовых отходов.