Виды систем канализации. Способы очистки бытовых сточных вод и нормы

Тщательной очистке должны подвергаться не только стоки от промышленных предприятий, но даже бытовые нечистоты от обычного загородного дома. Сточные воды даже от такого небольшого объекта способны серьёзно навредить окружающей природе, если не будут должным образом очищены перед сбросом в открытые водоёмы или грунт. Ещё не так давно для сбора нечистот от частного дома или дачи сооружались выгребные ямы. Но в последнее время они практически не используются из-за несоответствия санитарным нормам. Теперь стоки собираются в специальных сооружениях, где после тщательной переработки они очищаются на 95-99 % и могут свободно сбрасываться в водоёмы или почву. В нашей статье мы рассмотрим, как проходит очистка хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод.

Для начала стоит разобраться в составе и особенностях хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод. Так называется вода, которая использовалась в хоз. нуждах или на производстве. Помимо этого, к стокам относятся атмосферные воды, которые собираются с поверхности земли.

Для правильного подбора технологии очистки хоз. и промышленных сточных вод нужно знать характер загрязнения. Так, выделяют три разновидности загрязнений стоков:

Загрязнители минерального происхождения . Сюда относятся все неорганические примеси, например, частички грунта, соли различного происхождения, а также разные неорганические химические элементы и соединения. Такие загрязнители могут присутствовать как в хозяйственно-бытовых стоках, так и в составе сточных вод, получаемых от промышленных предприятий.
Органические загрязнители в большом количестве присутствуют в хоз. стоках. Сюда относятся сложные элементы животного и растительного происхождения. Также к этой группе загрязнителей причисляют различные химические и полимерные органические соединения. Что касается хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод, то они на 80-90 процентов состоят из примесей органического происхождения. В составе хоз. стоков такие загрязнители присутствуют в виде фекальных масс, остатков пищи, очисток от овощей и фруктов.
Биологические загрязнители – это различные микроорганизмы, которые обитают в сточных водах и питаются за счёт элементов, содержащихся в стоках. Так, в нечистотах в большом количестве обитают бактерии, грибы, вирусы, есть яйца гельминтов и другие простейшие.

Важно знать: концентрация биологических загрязнителей зависит от их присутствия в окружающей среде, а также от состава сточных вод. Так, в неблагоприятных условиях производственных стоков концентрация микроорганизмов может быть минимальной, а вот в хоз. стоках есть необходимая питательная среда, поэтому биологических загрязнителей может быть в разы больше.

Нормы очистки

Сооружения для очистки стоков должны обеспечивать необходимую степень очищения. Строжайшие нормативы существуют только для сточных вод, образующихся от промышленных предприятий. При этом нормами оговаривается допустимая концентрация в очищенной воде каждого конкретного вещества.

Для хозяйственно-бытовых канализационных стоков такие строгие требования не предъявляются. Однако нормами всё равно запрещено сбрасывать хоз. стоки без очистки в открытые водоёмы или почву. За это владельцев домов могут привлечь к ответственности.

Для стоков хозяйственно-бытового происхождения законодательно регулируется концентрация тех или иных веществ только в том случае, если они сбрасываются в водоём. То же самое касается и сточных вод, сбрасываемых после очистки на рельеф, ведь в этом случае они рано или поздно всё равно попадут в водоём.

К стокам, сбрасываемым после очистного сооружения в грунт, такие строгие требования не предъявляются, поскольку в этом случае владелец дома сам заинтересован в тщательном очищении жидкости. Иначе он рискует ухудшить состояние своего участка до такой степени, что в доме станет невозможно проживать.

Способы очистки бытовых стоков

Современные технологии очистки хоз. сточных вод настолько эффективны, что воду после очистного сооружения можно использовать повторно, то есть поливать ей огород или брать для технических нужд. Так, применяются следующие технологии очистки:

Механическая очистка – отстаивание и фильтрация.
Биологическое очищение – переработка органических компонентов канализационных сточных вод бактериями.
Физико-химические способы – адсорбция, коагуляция, флокуляция и т.п., а также химические методики очистки, которые осуществляются за счёт введения в стоки различных химических соединений.

Важно: для очистки хоз.-бытовых стоков обычно применяются механические и биологические методы очищения. Технология процесса очищения зависит от выбранного очистного сооружения.

Механические методы

При использовании любой технологии очистки на начальном этапе обычно используются механические методы. Главная задача данного этапа – отделить от жидкости крупнодисперсные составляющие стоков. Обычно это выполняется благодаря использованию фильтров грубой очистки или в отстойниках за счёт оседания на дно тяжёлых компонентов под действием сил гравитации.

Важно: механическая очистка позволяет удалить из бытовых стоков около 60-70 процентов загрязнителей. Отстойники также используются для очищения канализационных сточных вод, образующихся от промышленных предприятий.

Поскольку в процессе отстаивания удаётся избавиться от большей части нефтепродуктов, которые содержатся в производственных стоках, данная методика активно используется на автомойках и нефтеперерабатывающих заводах.

Технология механической очистки самая простая и доступная. Для её реализации используется одни из трёх методов:

отстаивание;
процеживание;
фильтрование.

Механические методы очистки используются в ливневых канализационных сооружениях. Этот способ здесь особенно эффективен, поскольку в составе атмосферных вод, собранных с поверхности земли, присутствуют частицы почвы, ветки, листья и другие крупные загрязнители, которые отлично задерживаются специальными пескоуловителями. Это особые сооружения, которые не допускают попадания мусора в канализационную систему.

Биологические методики

Для очистки стоков в сооружениях автономной канализации, а также для хозяйственно-бытовых канализационных стоков от населённых пунктов обязательно используются методы биологической очистки . Данная технология основана на применении аэробных и анаэробных организмов, для которых бытовые стоки являются прекрасной средой обитания.

В основу этой методики положены принципы самоочищения среды в естественных условиях, ведь эти бактерии постоянно присутствуют в почве. Эти микроорганизмы перерабатывают сложные органические составляющие сточных вод, разлагая их на газ и воду. Причём аэробные организмы для своей жизнедеятельности нуждаются в кислороде, поэтому для более эффективной очистки в сооружении необходимо создать подходящие условия, обустроив систему аэрации.

В отличие от них анаэробные бактерии не нуждаются в доступе кислорода, поэтому могут обитать в герметичных резервуарах. Однако они выделяют газ (метан), поэтому сооружения, в которых проходит очистка с использованием этих организмов, должны оборудоваться системой вентиляции.

В настоящее время применяется несколько видов ЛОС биологической очистки:

Септики – это герметичные ёмкости, в которые попадают стоки после выполнения механической очистки. В септиках обитают анаэробные бактерии, которые перерабатывают осадок и способствуют очищению воды. Однако вода после септика нуждается в доочистке, например, в фильтрационном колодце, перед её сбросом в водоём или грунт.
Септики с биофильтрами . Принцип работы биофильтра основан на просачивании жидкости через слой специального крупнозернистого материала (щебня или песка), покрытого плёнкой из особых бактерий. Этот принцип работы используется в фильтрационном колодце и на полях фильтрации. При протекании нечистот через биофильтр благодаря бактериям активизируются процессы окисления и переработки органических составляющих.
Биопруды – это неглубокие (до 1 м) искусственные водоёмы, в которых стоки, прошедшие механическую очистку, перерабатываются за счёт анаэробно-аэробных процессов. Для эффективности процессов важно, чтобы пруды прогревались солнцем, поэтому в зимнее время такие водоёмы малоэффективны и почти не используются. Аэробные процессы в биопруде могут поддерживаться за счёт поступления кислорода из воздуха или искусственной аэрации.
Аэротенки и метантенки – это герметичные конструкции биологического очищения канализационных сточных вод. В зависимости от используемых бактерий в конструкции может использоваться принудительная аэрация (аэротенки). Здесь для ускорения процессов переработки стоков используется активный ил, который содержит в своём составе необходимые бактерии.

Важно: любые методики биологической очистки используются только после выполнения механического очищения стоков, то есть их отстаивания.

Химические и физико-химические методики

Для переработки и обеззараживания хозяйственно-бытовых канализационных отходов химические и физико-химические методы практически не используются. Они применяются только при возведении сооружений для очистки промышленных стоков.

К данной технологии очищения можно отнести следующие способы:

Коагуляция позволяет повысить скорость образования осадка за счёт слипания мелких частиц в более крупные элементы, которые под действием сил земного притяжения быстрее будут выпадать в осадок. В качестве коагулянтов обычно используют соли железа, известь и алюминий. Вместе с коагулянтами могут использоваться и флокулянты.
Особенно эффективно работает методика адсорбции. С её помощью удаётся отделить большое количество вредных составляющих, содержащихся в промышленных сточных водах.
Безреагентная методика очищения стоков подразумевает использование тепловой обработки, замораживания и оттаивания, электрокоагуляции и радиационного облучения для очищения стоков.

Химические методы обработки подразумевают обеззараживание стоков, прошедших предварительную очистку, путём их обработки перманганатом калия, хлором или другими веществами, которые могут нейтрализовать патогенные организмы.

Канализация является очень важной системой коммуникаций в любом современном жилом или нежилом помещении. Поэтому полезно иметь представление о том, какие существуют виды канализации, и какие типы канализации применяются в различных помещениях.

На сегодняшний день применяется следующая классификация систем канализации:

Независимо от типа канализации различают также наружную и внутреннюю канализацию:

Наружная канализация располагается вне помещения, в ее состав входят насосные станции, трубопровод и очистные сооружения.
Внутренняя канализация размещается внутри здания или строения и состоит из трубопроводов и подключенных к них бытовых и сантехнических приборов.

В свою очередь, наружную канализацию можно условно разделить на три типа:

Общесплавная канализация, в которой совместно транспортируются все виды стоков (бытовые, ливневые и хозяйственные);
Раздельная , в которой транспортировка хозяйственных стоков производится отдельно от ливневых;
Полураздельная канализация, в которой стоки транспортируются по отдельности в общий очистной коллектор, где они в конце концов объединяются.

Виды канализационных систем, применяемые использованы при обустройстве загородного дома или дачи

Чаще всего в дачных и коттеджных поселках отсутствует централизованная канализационная система, что приводит к необходимости организовывать .

Существует несколько типов таких канализационных систем:

Наиболее дешевым, но при этом и наименее удобным в использовании вариантом является выгребная яма ;
Биотуалеты не требуют производства работ по установке, но вынуждают регулярно приобретать различные материалы, используемые для переработки отходов, после чего возникает еще и проблема их утилизации;
Септик является довольно популярным устройством, поскольку, не требуя частого вывоза отходов, очищает стоки приблизительно на 75%.
Кроме того, очистку самого септика достаточно проводить один раз в 1-2 года;
Фильтры и устройства, в которых при помощи биологического материала производится глубокая очистка стоков. Высокое качество очистки уравновешивается высокой стоимостью данных устройств.

При оборудовании автономной канализации важен также способ транспортировки стоков: будут ли они двигаться самотеком или при помощи насосов.

Системы самотечной канализации

Наибольшей популярностью при самостоятельной организации канализационных систем пользуется самотечная канализация, в которой стоки под действием силы тяжести движутся в отстойник по трубам, уложенным под определенным уклоном.

Преимуществами такой системы канализации являются ее дешевизна, удобство в обслуживании и независимость от внешних источников энергии, а единственный минус состоит в том, что отстойник должен находиться на ограниченном расстоянии от стоков.

Владельцам домов, подключенных к централизованной канализации, нет необходимости самостоятельно производить обслуживание канализационных систем, но следует современно оплачивать счета, предъявляемые за пользование канализацией, иначе они могут столкнуться с такой проблемой, как отключение канализации неплательщикам.

При создании автономной канализационной системы все намного сложнее.

Первым делом следует определиться с выбором типа канализации, грамотно взвесив все плюсы и минусы различных систем.

Так, например, при выборе типа автономной канализации, многие отдают предпочтение более дешевой и простой в оборудовании выгребной яме, отбрасывая вариант обустройства современной системы с очисткой стоков как дорогой и сложный в установке, при этом не учитывая, что срок службы выгребной ямы заметно меньше.

Важно: срок службы выгребной ямы варьируется от 3 до 5 лет, стандартного септика – 10-12 лет, установки с очисткой биологическими материалами – 50 лет и выше.

Постройка системы с очистными сооружениями требует на начальном этапе определенных затрат на гидравлический расчет канализационной сети, материалы для установки системы, оплату труда специалистов по монтажу канализационной системы, но при этом возникает намного меньше неприятностей на этапе эксплуатации.

К несомненным преимуществам современных канализационных систем перед теми же выгребными ямами, следует также отнести отсутствие неприятного запаха и негативного воздействия на экологическую установку,

Кроме того, более простые системы канализации требуют больше финансовых вложений в обслуживание и ремонт.

Только для вывоза отходов из выгребной ямы придется как минимум два раза в месяц вызывать ассенизаторов, тогда как обычному септику требуется только ежегодная очистка камер, а установки, осуществляющие полную биологическую очистку сточных вод, требуют еще меньших расходов на обслуживание, поскольку требуется только замена мембрана фильтра раз в 2-3 года.

Все это позволяет современным канализационным системам на этапе эксплуатации окупить расходы на установку за счет низкой стоимости обслуживания.

Прежде чем приступить к строительству загородного дома, дачи или коттеджа, следует подробно изучить различные виды канализации, чтобы иметь представление об их преимуществах и недостатках, после чего уже выбрать наиболее подходящий вариант, учитывая всевозможные факторы начиная от местности, в которой ведется строительство, заканчивая суммой, которая может быть потрачена на обустройство канализации.

Является составной частью систем водоснабжения и водоотвода городского и сельского хозяйства. Она необходима для транспортировки жидких и твердых продуктов человеческой жизнедеятельности, дождевых (сточных) и хозяйственно-бытовых вод.

Хозяйственно-бытовые сети работают только при самотечном режиме при условии частичного наполнения сечения трубопровода. В отдельных случаях - при наличии сложного рельефа местности - могут использоваться напорные канализационные станции. Хозбытовая (упраздненное название - "хозяйственно-фекальная") канализация (ХБК) бывает автономная и централизованная.

Централизованная система хоз бытовой канализации используется и для отдельных домов (зданий), и для целых поселков, районов или микрорайонов. Автономная система подходит для частных домов и коттеджей, если нет централизованной хоз бытовой канализации. В этом случае дополнительно устанавливают септики, или оборудуют сливную яму.

Объектами, где используется система хозяйственно бытовой канализации, являются строящиеся или реконструируемые населенные пункты, расширяющиеся города, коттеджные и дачные поселки, промышленные предприятия и санатории, промышленные или жилые районы. Канализация для хоз бытовых нужд в населенных рассчитана на срок службы до 25 лет. Это тот расчетный промежуток времени, в течение которого она может сохранять требуемую пропускную способность, а также выполняет свои функции без дополнительной реконструкции.

Сеть хозбытовой канализации проектируют и оборудуют для отвода стоков от санузлов и душей, ножных ванн, мытья и уборки обходных дорожек, проходных душей при ваннах. Также ХБК отводит стоки от мытья дна и стенок бассейнов, дренажных вод, уборки помещений и прочих стоков. Расчет ХБК производится в соответствии с водопотреблением конкретного объекта, и среднестатистические показатели составляют: в сутки - не более 175.0 м 3 , в течение часа - не более 16.5 м 3 или не более 9.6 литров за одну секунду.

Хозяйственно бытовую канализацию делят на наружную и внутреннюю. Внутренняя канализация необходима для сбора стоков внутри сооружений и их транспортировку в наружную систему. Система наружной хоз бытовой канализации собирает стоки от зданий и доставляет их к месту очистки или сброса в водоприемники.

Монтаж ХБК представляет собой довольно сложный процесс с множеством особенностей - в зависимости от ее вида. Монтаж ХБК рекомендуется доверять профессионалам, которые умеют правильно спроектировать и оборудовать систему канализации (даже для автономной ХБК). Оборудование хозбытовой канализации требует опыта, наличия знаний и высокой точности расчетов. При непрофессиональном подходе к оборудованию канализации можно получить в помещениях приятные запахи, частые неполадки, протечки и засоры. Поэтому установка ХБК требует привлечения настоящих профессионалов.

Для качественного функционирования хозяйственно бытовой канализации требуется периодическая очистка - это необходимо для предупреждения аварийных ситуаций и экономии материальных ресурсов при эксплуатации системы в будущем. Регулярные профилактические работы - действенный метод сохранения рабочего состояния ХБК, и предохраняют ее от дорогостоящей ликвидации последствий вследствие аварийного засорения.

Система канализации — это то, без чего не обходится ни одно строение. Те виды канализации, которые работают надежно и бесперебойно, обеспечивают возможность проживания и необходимый уровень комфорта. Особенно важен этот фактор в загородных домах, наряду с отоплением и водоснабжением. Канализационные системы подразделяются на следующие виды:

промышленная, или производственная;
ливневая;
хозяйственно-бытовая.

Назначения и различия

Производственная система

Используется для очистки сточных вод от производственных отходов. Работает с большими объемами, применяются самые современные технологии и системы очистки.

Ливневые сети

Используются для своевременного и безопасного удаления атмосферных осадков и талых вод с площадей, дорожек, крыш. Применяются как в частных, так и в офисных домовладениях. Отводятся ливневые, талые и дождевые воды от участков с целью защитить фундамент здания. Чаще всего воды с крыши и участка дачи или частного дома собираются в специальные емкости и используются затем для полива огорода и сада, так как для экологии никакой опасности не представляют. Есть три вида ливневых канализаций:

Дренажная система. Вода поступает в трубы и отводится на заранее оборудованное место.
Воды от дома отводят специально изготовленные системы лотков, но зимой эти системы промерзают.
Приемники воды, установленные под каждой трубой, все трубы объединены в общую систему стоков.

Еще один вариант дренажа предназначен для того, чтобы собрать и отвести лишнюю воду с участка. Устройство его не слишком сложно, в землю закапываются трубы с отверстиями, в них стекает и устремляется затем в нужном направлении излишняя влага с участка частного дома. Этим способом осушают участки, регулируя уровень влажности почвы до приемлемого для жизни и постройки жилища. Эта же система работает и на сбор талой и дождевой воды, излишки сливаются в септики, колодцы или выгребные ямы.

Бытовая схема

Различают централизованную, для населенного пункта, или автономную, для здания или группы зданий, стоящих отдельно. Предназначаются для своевременного и безопасного удаления отходов жизнедеятельности человека.

Те типы канализации, которые используются в загородных домах, на дачах, в отдаленных постройках, крайне редко бывают оборудованы централизованной системой сбора и хранения сточных вод и различных отходов. Чаще для этого и для удаления стоков используются автономные системы канализации:

Выгребная яма. Самый бюджетный вид канализации, но она не слишком удобна в эксплуатации и особенно в очистке. В выкопанный заранее котлован помещается готовый резервуар, или емкость строится на месте из кирпича или бетона. Также можно приобрести готовый пластмассовый бак и поместить его в землю. Недостатком является очень частая необходимость в откачке содержимого и неизбежный сильный запах.
Биотуалет. Используется на маленьких и редко посещаемых дачах, в большом доме теряет все преимущества.
Септик. Из всех систем канализации наиболее приемлем по многим параметрам: затратам на обслуживание и сроками службы. Как и выгребная яма, состоит из емкости для сбора, которая герметична, но содержит биологические препараты, очищающие воды путем разложения загрязняющих веществ. Воду, очищенную таким образом, можно использовать для полива огорода и прочих хозяйственных нужд.
Биологические системы разложения сточных вод и очистки их таким образом.

Кроме того, канализационные системы внутри каждого из этих видов можно подразделить на подвиды, такие как наружная или внутренняя система постройки.

Наружная собирает и централизует внутренние стоки по направлению к очистным сооружениям.

Относятся к этому подвиду систем канализации трубопроводы, колодцы, септики, насосные станции подкачки и локальные очистные сооружения вместе с выпусками к ним.

Бывает напорная и самотечная система наружной канализации. В напорной используются специальные насосы для того, чтобы транспортировать стоки канализации в принудительном порядке в нужном направлении.

Устройство поворота канализационных труб.

Устройство с насосом, используемое для перекачки стоков, может дополнительно иметь специальный механизм, чтобы измельчать твердые фракции, находящиеся в отходах.

В самотечной системе стоки отводятся за счет разной высоты расположения точек трубопровода, трубы которого укладываются с небольшим уклоном в нужную сторону.Система эта недорога в эксплуатации, обслуживании и строительстве. Но накопительную емкость приходится размещать поблизости от дома

Наружные виды канализации существуют:

раздельная — разные сети канализации, бытовые стоки отдельно от дождевых;
общесплавная — объединены в одну сеть хозяйственные, дождевые и бытовые воды;
полураздельная — изначально сети работают как раздельные, но затем соединяются в один очистной коллектор.

Внутренние системы канализации собирают стоки с крыш и бытовых приборов внутри здания и затем тоже транспортируют их к очистным сооружениям. Стоки собираются за счет санитарных сооружений и водоприемных систем трубопровода. К внутренней системе относится все, что смонтировано внутри частного дома, — все комплексы и устройства сантехники бытового назначения.

Канализация дренажного типа применяется на участках, где грунтовые воды залегают глубоко и другие схемы очистки не подходят. Она работает только в том случае, если выгребная яма очень глубока, а дно ее состоит из естественного фильтра, тщательно и по всем правилам сложенного при постройке котлована. Используются обычно несколько слоев песка и гравия, проходя через которые сточные воды очищаются и уходят затем в почву. Но сточные воды из унитазов использовать здесь не рекомендуется, применим этот вид только для бань, душевых кабин и ванн.

Выбирая системы канализации, следует учитывать различные показатели, тогда сооружение прослужит долгие десятилетия и будет удобным в эксплуатации . Важны технико-экономические показатели, требования санитарных норм тоже нельзя оставить без внимания. В немалой степени зависит все и от местности, в которой канализация будет проложена.

БЫТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ К1

Бытовая канализация К1 предназначена для отведения сточных вод от санузлов, ванн, кухонь, душевых, общественных уборных, мусорокамер и т.д. Это основная канализация зданий. Старое название её "хозяйственно-фекальная" канализация.

Элементы К1

Элементы бытовой канализации К1 рассмотрим на примере двухэтажного здания с подвалом (рис. 13).

Вот основные элементы К1 по ходу движения сточных вод:

1 - санитарно-технический прибор;

2 - сифон (гидравлический затвор);

3 - отводящий поэтажный трубопровод;

4 - канализационный стояк;

5 - отводящая сеть в подвале;

6 - выпуск канализации.

Отметим некоторые детали. Под сифоном показано колено. Оно применяется на невысоких стояках (не более 1 этажа). Отводящий поэтажный трубопровод 3 проложен с уклоном и присоединён с помощью прямого тройника к стояку 4. На стояке установлены ревизии.

Верх стояка выведен выше кровли в атмосферу на высоту z - это вентиляция канализационного стояка. Она необходима для проветривания внутренности канализации, а также от появления избыточного давления или, наоборот, вакуума в канализации. Вакуум может появиться при неисправной вентиляции стояка во время слива воды с верхнего этажа, что приведёт в срыву сифона, то есть вода из сифона нижнего этажа уйдёт и появится запах в помещении.

Высоту стояка над кровлей принимают по СНиП 2.04.01-85 не менее величин:

z = 0,3 м - для плоских неэксплуатируемых кровель;

z = 0,5 м - для скатных кровель;

z = 3 м - для эксплуатируемых кровель.

Канализационный стояк можно устраивать без вентиляции, то есть не выводить над кровлей, если его высота H ст не превышает 90 внутренних диаметров трубы стояка.

В последнее время в продаже появились вакуумные клапаны для канализационных стояков, постановка которых в уровне верхнего этажа избавляет от устройства вентиляционного вывода стояка над кровлей здания.

В основании стояка установлены два отвода, так как стояк крайний на сети в подвале. Если стояк сверху попадает на трубу сети, то применяют косой тройник и отвод. Применять прямой тройник в подвале нельзя, так как ухудшается гидравлика стока и возникают засоры.

В конце отводящей сети 5 перед наружной стеной собрана прочистка из прямого тройника с пробкой-заглушкой. Считая от этой прочистки, длина выпуска канализации L не должна быть более 12 метров при диаметре трубы - 100 мм, согласно СНиП 2.04.01-85. С другой стороны, расстояние от смотрового колодца дворовой канализации до стены здания не должно быть менее 3 метров. Поэтому расстояние от дома до колодца обычно принимают 3-5 метров.

Глубина заложения выпуска канализации от поверхности земли до лотка (низа трубы) у наружной стены принимается равной глубине промерзания в данной местности, уменьшенной на величину 0,3 метра (учитывается влияние здания на незамерзание грунта рядом с домом).