Очистные сооружения

На сегодняшний день надежность большинства существующих централизованных канализационных сетей снизилась, а стоимость подключения к ним жилых домов возросла. С другой стороны, больше стало строиться индивидуальных жилых домов, а значит, возросли объемы строительства индивидуальных канализационных сетей.

Компактные очистные сооружения удобны в эксплуатации. Они изготавливаются промышленным способом и в готовом виде доставляются к месту установки. Не каждая семья, дом способны купить и содержать индивидуальное очистное сооружение. Поэтому есть смысл устраивать коллективные системы очистки для группы домов или для всего поселка. Опыт эксплуатации таких сооружений у нас в стране и за рубежом доказал их эффективность.

Во-первых, они более вместимые и способны принимать большое количество стоков. На входе в сооружение достаточно установить дорогой и мощный фекальный насос типа «Grundfos», который будет служить верой и правдой десятилетиями. Для отдельной семьи покупка такого насоса — неоправданно большая трата.

Во-вторых, коллективное сооружение всегда находится в работе. Из отдельного дома жильцы могут выехать, не жить какое-то время, а очистное сооружение будет простаивать и портиться. Как

каждая функционирующая система, она нуждается в профилактике, чем больше простоев, тем больше профилактических работ. Некоторые системы индивидуальных сооружений биологической очистки представляют собой один большой биотуалет, вынесенный за пределы дома, в который постоянно нужно заливать соответствующие химикалии для его успешной работы.

В-третьих, коллективные очистные сооружения легче контролировать органам санэпиднадзора. Конечным элементом всех систем являются контрольные резервуары, биопруды. Они-то и находятся псд наблюдением. Меньше опасности, что чей-либо сосед будет сливать нечистоты на соседний участок.

Пока что абсолютное большинство старых домов в сельской местности не канализовано. В лучшем случае имеется выгребная яма, распространяющая «амбре», или люфт-клозет. Яма неудобна тем, что быстро наполняется и нужно вызывать ассенизаторскую машину чуть ли не два раза в неделю. Поскольку площади участков ограничены и степень фильтрации почвы в средней полосе очень мала, то наиболее рационально применение компактной системы биологической очистки сточных вод. Она представляют собой несколько емкостей, врытых в землю и соединенных между собой трубопроводами. В таких системах отходы, пройдя по очереди все стадии очистки, лишаются вредных примесей и уже не представляют никакой опасности. Система с биофильтром хороша своей универсальностью, ее можно устанавливать везде, в том числе и на участках с высоким уровнем грунтовых вод, на которых применение всех других систем невозможно.

При установке автономного очистного сооружения (АОС) важно соблюсти действующие санитарные нормы. Место выпуска очищенных сточных вод должно быть согласовано с местными органами власти. Нужны анализы очищенной воды и гигиенический сертификат на установку, в котором указана степень очистки сточных вод. При устройстве АОС все согласования берет на себя подрядчик.

Сточные воды от дома принято делить на серые и черные. Серые образуются в результате мытья, стирки, уборки, мытья

Рис.9

посуды и т.д., черные — это фекалии из туалета. По объему черных вод гораздо меньше, чем серых, но очистные сооружения предназначены прежде всего для них.

Принципиальная схема АОС представлена на рис. 9. В первой камере (А) происходит предварительная очистка. Во второй — Б, собственно, очистка. Третья камера (В) — функциональный наполняемый колодец, из которого стоки выводятся наружу. Наличие первой предварительной камеры А — септика — обязательное условие любой очистной установки, назначение которой — отстаивание (иногда ее называют камерой-отстойником) или отделение воды от нечистот. Взвешенные частицы адсорбируются и оседают на дно. В анаэробных условиях, т.е. без доступа воздуха, начинается процесс брожения, разложения и самоуничтожения органических соединений. Часть частиц растворяется, часть оседает. При этом их количество заметно уменьшается. Раствор в целом осветляется, удаляются запахи.

Септик может быть однокамерным или двухкамерным. Последний эффективнее, так как дает более высокую степень отстаивания и очистки. Двухкамерный септик может быть рекомендован в домах с большим суточным объемом сточных вод. Например, если в доме живет большая семья или несколько семей.

Далее светлая часть раствора попадет во вторую очистную камеру, заполненную биофильтром. По-иному она называется еще биореактором. В разных системах применяют различные виды засыпок: керамзит, пуццолан, бахромчатый шнур, ершовые насадки. Суть процесса в том, что, во-первых, засыпка сама по себе является фильтром, во-вторых, по всей площади фильтрующей поверхности образуется слизистая пленка из специфических микроорганизмов, которые в аэробных условиях (при свободной или принудительной подаче воздуха) окисляют органические загрязнения и довершают процесс очищения. Для усиления и ускорения процесса образования биопленки применяются специальные препараты или биогранулы, которые представлены сейчас в продаже. На выходе из биореактора стоки должны быть полностью очищенными и соответствовать нормам, заявленным в характеристиках. При объемных стоках особенно в районах массовой коттеджной застройки в очень стесненных условиях пригорода нужны землеотводы под устройство систем конечного сбора и обезвреживания воды, которые могут обрабатываться соответствующими реагентами и находиться под наблюдением органов санэпиднадзора. При организации биопрудов важно принять все меры против подтопления, особенно в паводковый период.

Объем септика на семью из четырех человек обычно составляет 1—1,5 м3. Этого вполне хватает. Если проживают несколько семей (десять и более человек), то объем сооружений должен быть 2 м3и более. Порции стоков в септике должны не сразу выводиться из него, а находиться в нем несколько суток. Поэтому объемы рассчитываются таким образом, чтобы обес печить требуемую вместимость из расчета нормативной потребности воды в сутки на человека, плюс тройной запас.

Невозможны залповые сбросы воды из бассейна, так как это может привести к вымыванию биофлоры. Для ее поддержания рекомендуется применять биологически мягкие моющие средства на растительной основе. Очистка АОС производится один раз в три года или пять лет (в зависимости от марки системы) с помощью ассенизаторских машин. Удаляются осадки со дна септика и других емкостей. Биозагрузка промывается или заменяется чаще, примерно раз в полгода или год.

Наряду с импортными установками распространение получили такие отечественные марки, как «Бриз», «Осина», «Кубост», «Тверь» и др.

В системах «Labko», «Purflo» емкости выполнены из цельнодутого полиэтилена высокой прочности и термостойкости толщиной 6,5 —10 мм (рис.10). Септик может иметь разные объемы: от 2 до 10 м3. Он обеспечивает отстой взвеси, осветление раствора и удаление запаха. В качестве биоактиватора используются специально отобранные штаммы анаэробных бактерий, добавка которых должна производится пропорционально объему септика. В септике также установлен кассета — фильтр дополнительной очистки. Осадок из септика откачивается один раз в 3— 5 лет, кассету промывают раз в полгода струей чистой воды. Биофильтр имеет объем от 1 до 3 м3; в нем стоки окончательно доочищаются также с помощью пуццолановои загрузки. Стоки поступают в сборный колодец, из которого они откачиваются погружным автоматическим насосом в грунтовый дренаж или ливневую канализацию.

Весьма распространена у нас система и «Uponor-Sako» шведско-финского происхождения. В комплект поставки входят многокамерная емкость-отстойник, смотровой колодец, выполненные из толстого полиэтилена, и соединительные трубы. Имеются разные модификации с производительностью 1,5 , 2, 3, и 4 м3 в сутки. Надо сказать, что система «Uponor-Sako» не является компактной системой с биологическим принципом очистки. В основе ее работы — старый, давно известный принцип почвенной фильтрации. Производители его конструктивно улучшили, изготовили из современного материала, оснастили и пустили в продажу. Применение этой системы возможно только при наличии соответствующей площади для устройства дренажного поля. «Uponor-Sako» — это фактически хорошо оснащенный септик-отстойник.

На примере этих двух импортных установок можно говорить о двух типах применяемых сегодня систем очистки: биологической и почвенной. Первая более универсальна, установки компактны, дают высокую степень очистки и, что самое главное, занимают мало места на участке. Второй тип требует сравнительно большей площади, предусматривает целый комплекс земляных работ по сооружению дренирующих устройств, но эксплуатация системы обходится владельцу дешевле. На рис. 11 представлен один из вариантов использования установки «UponorSako».

На дно дренажного котлована укладывается слой промытого гравия толщиной 30—40 см, затем слой песка толщиной 80 см и сверху еще один 40-сантиметровый слой гравия. Между засыпкой и верхним слоем почвы укладывают фибровое волокно, чтобы не проникали атмосферные осадки и грязь. В верхнем слое гравия укладываются трубы-распылители, в нижнем — дренажные, которым должна быть обеспечена хорошая вентиляция.

Система «Uponor-Sako» предъявляет особые требования к дренажной засыпке. Размеры зерен гравия должны быть в пределах 12—24 или 16—32 мм, частицы песка — 0—8 мм. Общая длина такого котлована— Юм. Он может быть раздельным или совмещенным (рис. 11). В отличие от других систем здесь вентиляционная труба отстойника выводится по трубам на крышу дома.

Удаление осадка из отстойника производится не реже одного раза в год, но рекомендуется делать это дважды: весной и осенью.

 Септик                                                Распределительный коллектор             Дренажный котлован             Колодец

Отечественная компакт-система биологической очистки «Осина» Московского НИИ санитарной техники является одной из сам^ых простых и дешевых систем, представленных на рынке. Выпускается в двух модификациях: производительностью 1 и 2 м3 в сутки. Этого вполне достаточно для современного дома. Она представляет собой прямоугольный резервуар, отлитый из монолитного бетона в заводских условиях и разделенный перегородками на камеры (рис. 13). Размеры: 2,6 х 1,35 х 1,05 м; вес — 3,8 т. Помимо резервуара в комплект входят трубы, фасонные утеплители и упаковка биодобавки «Атмосбио». «Осина» обеспечивает хорошую очистку сточных вод. Откачка осадка из отстойника производится один раз в три года. Все стоки подаются  са мотеком, что исключает применение насосных механизмов и повышает надежность системы. В целом чем проще устроена система очистки, тем она надежней работает. В качестве загрузки биофильтра используется керамзит. Его полностью заменяют один раз в три года.

Рис. 13

Хорошо зарекомендовала себя очистная установка «Бриз» (рис 14). Как и многие другие, она состоит из трех камер, однако, третья камера представляет собой гибрид смотрового колодца и второй, аэробной камеры биореактора, в которой стоки окончательно очищаются. Дополнительная очистка значительно повышает эффективность установки. Компания-производитель даже запатентовала такой способ, что также подтверждает наличие в этой системе оригинальной системы очистки.

Все емкости стальные, поэтому установка имеет высокую прочность. В качестве загрузки биореактора применяется капроновый бахромчатый шнур. Осветленные стоки отстойника поступают в анаэробный реактор и далее, в третью камеру — аэробный реактор, где под действием микроорганизмов и воздуха стоки очищаются. На выходе очищенной воды установлена кассета обеззараживания, или хлорпатрон. Система «Бриз» предназначена для средних и больших домов, а также для небольших предприятий обслуживания: кафе, ресторанов, автомоек, мастерских, магазинов и т.д.

Для удаления сброженного осадка не нужно снимать крышки и удалять верхний слой земли: ко дну каждой камеры подведены стояки для откачки осадка. Для усиления процесса окисления подача воздуха осуществляется с помощью компрессора.

Для вытяжки очищенной воды из анаэробного реактора применятся пневматический насос.

Установка очистки сточных вод «Тверь» довольно сложна по конструкции (рис. 15). Стоки проходят шесть очистных камер, каждой из которых вода подвергается интенсивной очистке, 'становка выпускается в трех модификациях: производительостью 1,5, 3 и 6 м3в сутки. Первая предназначена для индивиуальных домов, кафе, ресторанов и других предприятий. Более ощные могут использоваться для группы домов или предприятий бслуживания. Размеры установки «Тверь 1,5»: 3 х 1 х 1,6 м. Изотовлена она из углеродистой стали с включением легирующих лементов. Поверхность металла защищена многослойными резино-битумными покрытиями и эпоксидными грунтовками, предохраняющими металл от воздействия агрессивной среды. В качестве биозагрузки используются полиэтиленовые ерши. В процессе очищения вода проходит через керамзитовый и известковый биофильтры с аэраторами. В комплект, помимо блока очистки, входят соединительные трубы и компрессор.

Сточные воды попадают в септик 1, в котором отделяются взвешенные частицы, затем — в первый биореактор с ершовой насадкой. На насадке происходит преобразование трудно окисляемого органического загрязнения в легко окисляемое. После биореактора стоки оказываются во второй емкости, в которой смешиваются с активным илом. В нижней ее части через загрузку из керамзита подается воздух. На загрузке образуется пленка из микроорганизмов, которые совместно с активным илом поглощают и окисляют загрязнения. Иловая смесь поступает далее во вторичный отстойник, в котором происходит разделение иловой смеси, т.е. ил возвращается обратно и оседает на дно, а осветленная вода поступает в третью емкость — со вторым более объемным биофильтром с ершовой насадкой. На дне третьей емкости уложен слой известняка, постепенное растворение которого в сточной воде способствует удалению из него фосфатов. Подача воздуха вниз, в слой известняка, помогает сорбированию и окислению загрязнений, оставшихся в сточной воде. Из третьей камеры вода поступает в последний (обеззара живающий) отстойник, в котором установлен сменный хлорпатрон. Очищенная и обеззараженная вода отводится в ближайший водоток. Можно пускать воду в различные накопители (биопруды).

Постепенно нарастающий слой ила во второй и осадок в третьей камерах периодически, раз в квартал, перекачиваются с помощью компрессора и эрлифтов в первую камеру — септик. Септик необходимо откачивать ассенизаторской машиной один раз в год. С такой же периодичностью промывается ершовая насадка струей чистой воды. Через восемь лет эксплуатации насадку необходимо заменить новой. Известковый щебень пополняется по мере растворения раз в два-три года. Очистку водосливов и стенок надо производить раз в год. По всей видимости, эту операцию никто кроме компании-поставщика делать не захочет или не сможет, а компания берет на себя обязательства по обслуживанию установки.

Установка «Кубост» выпускается нескольких модификаций, но базовых моделей две: «Кубост 1» — для почвенного дренажа и «Кубост 1 -био» с биореактором — для водонепроницаемых грунтов. Она представляет собой две круглые стальные гидроизолированные емкости, помещенные в песчаный котлован (рис. 16). Высота емкостей — 3,5—4 м, диаметр 1,2—1,3 м; общий вес — 1,8 т. Производительность — 1 м3в сутки. В базовый комплект входят погружной насос, импортная воздуходувка, люк и перфорированная труба. Установку можно оснастить дополнительным оборудованием.

Первая емкость — это двухъярусный отстойник. Он состоит из нижней зоны — септика, в котором происходит накопление осадка, и верхней — отстойной, в которой стоки совершают круговые движения и из которой они, с помощью насоса, перекачиваются во вторую емкость с биофильтром

В качестве загрузки биофильтра используется керамзит или полиэтиленовые гранулы. Принцип очистки тот же: с помощью пленки из микроорганизмов. Отличительной особенностью установки является то, что загрузка биофильтра не погружена в раствор, а постоянно находится над его уровнем. Биофильтр как бы остается «сухим». Осветленная вода, прошедшая через него, отстаивается и возвращается в сборник в верхней части первой камеры для повторной перекачки на биофильтр. За счет многократной циркуляции воды решаются две задачи: достигается высокоэффективная очистка и поддерживается жизнедеятельность микроорганизмов в период временного отсутствия сточных вод. Циркуляционный насос работает в автоматическом программном режиме. Очищенная вода самотеком или насосом (в зависимости от рельефа) отводится в оконечную дренажную траншею, используется для полива или отводится в другое место. Очистку септика производят раз в два-три года. Биофильтр промывается один раз в год.

Рис. 16

Московская область, как известно, делится на санитарные зоны. Ближайший пригород за кольцевой дорогой — это зона самого строгого санитарного контроля, и потому не каждое сооружение могут разрешить к использованию. Большую роль иг рает состав грунта и уровень грунтовых вод. Еще одна проблема — это уход и профилактические работы на индивидуальных очистных сооружениях. Систему, использующую биологический способ очистки, можно сравнить с большим биотуалетом, установленным не в доме, а на некотором удалении от него. Чтобы постоянно поддерживать его в относительной чистоте, нужно периодически добавлять так называемые биоактиваторы. Применение биогранул позволяет сохранять резервуары очистных систем в рабочем состоянии и избавляет жильцов от неудобств, связанных с засорением труб, откачкой септика с помощью ассенизаторских машин.