Биологическая очистка сточных вод, схема очистки в естественных условиях
Современный септик
Далеко не все коттеджные поселки, а уж тем более отдельно стоящие дома возможно подключить к централизованной системе очистки сточных вод. Выход из данной ситуации — устройство автономной системы «индивидуального» пользования. В настоящее время существует два основных варианта ее устройства: с механической и биологической очисткой.
Механический способ неприхотлив в эксплуатации (первые годы), но характеризуется не очень высокой степенью очистки и требует оборудования поля поглощения или фильтрации. Поле поглощения — это одна общая траншея или несколько раздельных канав с трубами-распылителями, а поле фильтрации — комбинация щебеночного слоя и искусственно созданного под ним гравийно-песчаного фильтра толщиной 1-1,2 м. Сточные воды, пройдя щебеночный слой, поступают в песчаный, в нижней части которого расположены дренажные трубы, по которым очищенные воды отводятся в коллекторный колодец, а из него подаются к подходящему месту сброса стоков в грунт. Для реализации требуется немалой площади свободная территория на участке или в непосредственной близости от него, которая для других целей использоваться не будет. Оборудование таких полей обходится недешево, а со временем слои очистки засоряются и требуют регенерации. Цены на прочистку канализации разные, рекомендуем подбирать качественных исполнителей.
Биологическая очистка сточных вод — наиболее оптимальный способ. Принципиальное отличие от механического заключается в том, что в установках, скомпонованных по блочно-модульному принципу, после первичной очистки в сепараторе-отстойнике сточная вода поступает на доочистку в биофильтр, а не на поле поглощения или фильтрации. В настоящее время существует несколько модификаций систем биологической очистки. В базовом варианте сточные воды поступают в первичный отстойник с септической камерой — септик, где удаляется до 60% взвешенных веществ. Образовавшийся осадок стабилизируется в септической камере, а затем осветленные сточные воды поступают в блок биологической очистки. Если очистка производится на базе анаэробных процессов (без использования кислорода), то такой способ характеризуется недостаточным качеством очистки (60-70%), наличием неприятного запаха, регулярной потребности в ассенизационной машине. Кроме того, недостаточная эффективность очистки способствует развитию болезнетворных бактерий в очищенной воде, что заражает грунт, куда она попадает, и для доочистки также требуется грунтовая фильтрация. Летом этот способ еще эффективен, но при пониженной температуре грунтовая биомасса становится неактивной, и вода после септика загрязняет грунт. Анаэробные септические системы, по мнению Юрия Савинкина, директора компании ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДТ, имеют право на существование. В числе наиболее существенных недостатков анаэробных систем — необходимость постоянно добавлять в систему бактерии, доочистка стоков, необходимость в фильтрационных полях.
Аэробная очистка сточных вод — способ очистки (с использованием кислорода) позволяет очистить стоки на 95-98%. В результате на выходе получается техническая вода без цвета и запаха, не требующая доочистки. Этот способ основан на очистке с помощью аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых требуется только регулярная принудительная подача в систему кислорода. Аэробные микроорганизмы разлагают органические вещества, преобразуя их в минеральный нерастворимый осадок, который оседает на дно установки. Образовавшийся шлам в виде избыточного активного ила откачивают из емкости с периодичностью один раз в 1, 5-2 года, в зависимости от интенсивности нагрузки.
В настоящее время потребителю предлагают в основном системы с унифицированными по объему емкостями заводского производства, практика их изготовления непосредственно на месте осталась в прошлом.
Для их производства чаще всего используют полимерные материалы (полипропилен, полиэтилен высокого давления, стеклопластик). Наиболее долговечны, по мнению специалистов, изделия из стеклопластика, срок службы которых составляет порядка 50 лет. Корпус из этого материала обладает высокой прочностью и отличается прекрасными теплоизолирующими свойствами, не подвержен химической и биологической коррозии, не требует защиты бетонными конструкциями от механических воздействий грунта.
Отвод очищенных стоков
Наиболее легкий вариант отвода очищенной воды — сброс в водоем. Современные очистные сооружения при правильной эксплуатации гарантируют высокую степень очистки, и санитарно-эпидемиологическая служба такое решение не запрещает. Впрочем, по мнению Юрия Савинкина, подобное решение имеет и недостатки.
Однако водоем поблизости есть не везде. В таком случае сброс осуществляют через дренажную систему.
Самый простой вариант, если участок расположен на песчаных и супесчаных грунтах. В этом случае дренаж представляет собой систему перфорированных труб, уложенных на глубину 0,9-1,2 м, но не менее 1 м выше уровня грунтовых вод. Глубина укладки труб обусловлена местными климатическими условиями. Например, в Восточной Украине зачастую морозы 20-30°С могут держаться относительно продолжительное время, и в этом случае возрастает риск замерзания воды в трубах.
Если участок на глинистых грунтах, с поверхности которых вода уходит в течение продолжительного времени, то наиболее оптимальным решением, как полагает Юрий Савинкин, является обустройство фильтрующей кассеты. Ее устраивают в мелком котловане с горизонтальным дном прямоугольной формы. Дно котлована должно быть ниже подводящей сточной трубы или дна 
распределительного колодца примерно на 1 метр (толщина сооружаемого щебне-песчаного фильтра). Конструктивно фильтрующая кассета представляет собой двухслойный «сандвич», в котором оборудована сеть распределительных и оросительных труб. Нижний слой «сандвича» состоит из крупно- или средне зернистого речного песка (толщина слоя 0,5-0,7 м), а верхний (толщина 0,35-0,4 м) — из крупного щебня фракции 20-40. На поверхность щебневого слоя укладывается с уклоном 0,002 сеть оросительных труб DN 100 мм, соединённых между собой распределительными трубами диаметром 100 мм, которые сверху засыпают на 50 мм выше их верха щебнем той же фракции. На концах оросительных труб должны быть предусмотрены вытяжные каналы. Для этого концы оросительных труб соединяют распределительной трубой, и на её концах или посредине устанавливают вентиляционные стояки. Их делают из труб диаметром 100 мм, возвышающихся над поверхностью земли на 0,5-0,7 м, и прикрывают сверху флюгаркой.
Площадь фильтрующей кассеты зависит от водопроницаемости грунта и объема отводимых стоков. Так, согласно строительным нормам и правилам (СНиП) «Водоснабжение и канализация», при объеме сточных вод 0,8 куб. м/сут. площадь кассеты должна составлять на суглинистых грунтах 16 кв. м, а на глинистых — 27 кв. м; при объеме 1,4 куб. м/сут. — соответственно 28 кв. м и 47 кв. м. Однако эти данные ориентировочные, так как площадь дренажной системы зависит от проницаемости грунтов, даже, например, суглинки бывают разной водопроницаемости.
Проблема выбора
Современная локальная система очистки представляет собой довольно сложное техническое устройство, которое должно безотказно работать в течение довольно длительного времени, желательно, сопоставимого со сроком службы дома.
Выбор «производственной мощности» модели определяется предполагаемой нагрузкой. Так, СНиП «Водоснабжение и канализация» определяет расход 200 л на человека. Однако, как показывает практика, расход воды составляет по разным данным, от 130-150 до 180-200 л на человека. Таким образом, в сутки в автономное очистное сооружение от семьи из 4-5 человек при нормальном потреблении поступает приблизительно до одного кубического метра стоков. Но сточные воды поступают в систему неравномерно, поэтому система должна быть рассчитана на пиковые нагрузки. При возможности (и необходимости) локальная очистная система может быть сооружена на два, три и больше домов. Разумеется, такое решение обойдется дешевле и при сооружении, и при эксплуатации. Но такой подход имеет и ряд весомых недостатков различного характера, а также потребность в большей площади для отвода воды.
При выборе системы следует также пристальное внимание обращать как на происхождение оборудования (имя производителя, его «стаж» работы), так и на компанию, представляющую продукцию изготовителя и его интересы. От компании-дилера, в свою очередь, зависит оперативность обслуживания и ремонта в случае возникновения дефектов.
В эксплуатации оборудование должно быть простым и понятным. Как правило, чем больше в ней сложного электрического, электронного и другого оборудования, чем замысловатее схема очистки (наличие на путях движения сточной воды большого количества камер малого размера, множества мелких отверстий, труб малого диаметра и т.п.), тем более сомнительна ее надежность. Установка должна быть простой и понятной и в обращении, так как эксплуатировать ее будут непрофессионалы. Кроме того, конструкция установки должна предусматривать свободный и безопасный доступ обслуживающего персонала ко всем техническим узлам и отсекам при профилактических или ремонтно-восстановительных работах.
Отечественные государственные санитарные правила и нормы и (СанПиН) очень жестко регламентируют качество воды, выливающейся из очистных сооружений. Поэтому при приобретении локальной очистной системы необходимо убедиться в том, что на нее выданы гигиеническое заключение на продукцию и сертификат соответствия. В этом случае не будет проблем с санитарным врачом, с которым необходимо согласовать место размещения сооружения и точку слива очищенной воды.
Желательно убедиться, что продавец установки может предоставить гарантии не только на нее, но и на монтажные работы (даже при шеф-монтаже), то есть на все очистное сооружение в целом. Даже самая замечательная очистная установка может доставить много хлопот при непрофессионально сделанном монтаже всей системы канализации в целом. Фирма, выступающая подрядчиком по проектированию, монтажу и обслуживанию очистной установки, должна иметь соответствующие лицензии на такие работы.
Стоимость эксплуатации локальной системы следует рассмотреть отдельно. По мнению специалистов компании АКВАТЕК-УКРАИНА, расходы на удаление фекалий из системы, рассчитанной на одну семью, в год составят приблизительно в 400-500 грн. Ориентировочно 100 грн. составят затраты на электроэнергию, необходимую для работы системы. Для сравнения: эксплуатация выгребной ямы в течение года стоит около 5 тыс. грн. Однако расходы на содержание локальной системы очистки также включают траты на техническое обслуживание, расходные материалы и пр. Поэтому при выборе необходимо выяснить периодичность замены отдельных узлов установки (материалов фильтров и т.п.), частота удаления осадка (отработанного биологического ила), связанные с этим хлопоты и затраты.
При эксплуатации очистной системы необходимо помнить, что ее работа зависит от жизнеспособности микроорганизмов. В связи с этим не следует злоупотреблять чистящими веществами с большим содержанием хлора, формальдегида или использовать в больших количествах стиральные порошки.
Автор благодарит компанию АКВАТЕК-Украина и компанию ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ АТ и лично ее директора за помощь при подготовке статьи.
Автор: Виктор Катеренчук
Источник: ДОМ.ua