Очистка сточных вод в загородном доме

Многие в последнее время стремятся жить за городом. Города обрастают коттеджными поселками. Дома растут как грибы после дождя. И вот ваша стройка приближается к завершению. Ваш коттедж все более становится пригодным для проживания. Перед вами неумолимо встает вопрос - что делать со сточными водами?

Самый простой ответ, это вырыть так называемый септик (один или два колодца из железобетонных колец или же что-нибудь более фундаментальное) и периодически вызывать ассенизационную машину для откачки. С одной стороны это выход, но есть вопрос - все ли из септиков вывозится ассенизационной машиной? Например: семья из пяти человек потребляет по санитарным нормам 1000 литров воды в сутки, то есть при таком водопотреблении ассенизационную машину (на 4 куб.м) пришлось бы вызывать раз в четыре дня. Даже если сократим нормы водопотребления наполовину, все равно срок выезда машины составляет один раз в восемь суток. Стоимость выезда ассенизационной машины составляет от 15 до 30$, в год вам необходимо вложить от 700 до 1400$. Но в реальности все обстоит не так. Из моей практики машину вызывают в лучшем случае раз в месяц. Куда девается всё остальное, а это как минимум 15 кубов в месяц загрязненной воды? Многие делают септики без дна, рассасывая неочищенную воду прямо в грунт, откуда она попадает в наши колодцы и скважины.

Другие сливают сточную воду в поля, где заражают грунты. Третьи сливают сточную воду в ливневку, откуда она попадает в водоемы, делая их непригодными для купания. В моей практике был случай, когда один "крутой" деятель спускал сточную воду прямо в артезианскую скважину. И у всех один и тот же ответ - так делают все. В настоящее время уровень загрязненности окружающей среды продуктами жизнедеятельности человека в густонаселенных местах достигает критической отметки. Это приводит к отравлению водяных горизонтов. Такая проблема стоит менее остро в поселках с централизованной канализацией. Но в населенных пунктах, лишенных возможности подключения к централизованной канализационной сети, проблема очистки сточных вод стоит на первом месте.

В последние годы сточную воду стали очищать. Установки для очистки сточных вод стали плодиться быстрыми темпами. Но эти системы не всегда оправдывали наши надежды. Выходящую воду назвать чистой можно было только условно. Вместо очищенной воды мы видим черную дурно пахнущую жидкость. От чего это происходит? Иногда, виноват может быть сам пользователь, который спускает в канализацию все то, что никак не должно туда попадать. Но чаще проблема заключается в самой установке, которая в принципе не может очистить сточные воды до заявленных параметров. Поэтому к выбору системы очистки сточных вод загородного коттеджа нужно подходить очень ответственно. Правильно выбранная система очистки сточных вод прослужит вам длительное время, сберегая ваши нервы и деньги.

Практически все предлагаемые на отечественном рынке очистные системы малого и среднего объема являются системами биологической очистки, т.е. микроорганизмы поедают органические загрязнения, присутствующие в сточных водах, при этом выделяя энергию и размножаясь. Основной процесс биологической очистки это биологическое окисление, то есть соединение углерода (который составляет основу всех органических загрязнений) с кислородом. Этот процесс идет с выделением тепла, которое необходимо для поддержания жизни биомассы. Исходя из этого понятно, что кислород незаменим для систем биологической очистки.

Одни микроорганизмы научились добывать кислород прямо из химических соединений, производя побочные биохимические реакции, затрачивая на это много энергии, другие берут кислород из воздуха (или растворенный из воды) не прикладывая много усилий. Первые живут в воде без кислорода (в основном гнилостные микроорганизмы, живущие в септиках), вторые в воде с растворенным кислородом (аэротенки, мелкие пруды, реки с каскадами и т.д.). Было подсчитано, что стоит только подать кислород в анаэробный септик, то при наличии органического питания через некоторое время количество микроорганизмов увеличивается более чем в 200 раз, изменяется процентный состав видов микроорганизмов, за счет размножения аэробных микроорганизмов. Но если развитие биомассы не ограничить, то подойдя к определенной концентрации, она перестает отделяться от воды и перестает работать. Происходит так называемое взбухание активного ила. Есть еще ряд причин, почему простая аэрация септиков не приводит к желаемым результатам.

При строительстве больших очистных сооружений уже давно ориентируются на аэротенки. На крупных станциях аэрации есть обслуживающий персонал, который может постоянно вмешиваться в сложный техпроцесс, а также не допускать аварийных ситуаций. С малыми очистными системами намного сложнее. Никто не будет дежурить возле них сутками, и поэтому она должна быть полностью автоматизирована с индикацией аварийных ситуаций. Это долгое время сдерживало развитие малых и средних очистных систем на основе аэротенков. Сначала аэротенки ставили как ступень доочистки, так называемые аэротенки осветлители. Затем аэротенки стали ставить в качестве основной системы очистки в системах с непрерывной аэрацией, которые довольно сносно работали при постоянном поступлении стоков. Основной недостаток этих систем в нестабильной концентрации активного ила, а следовательно выходных параметров, а так же большое количество азотных соединений в выходной воде (воздух, используемый в системах аэрации на семьдесят с лишним процентов состоит из азота, много азота в бытовых стоках).

В настоящее время применяются несколько способов очистки сточной воды:

- механический

- химический

- биологический

Самый оптимальный способ очистки сточных вод - биологическая очистка. Биологическая очистка решает практически все проблемы, не решаемые первыми двумя способами. Общепризнано, что наиболее эффективной технологией очистки является аэротенк. Все существующие до недавнего времени аэротенки были ориентированы на большие объемы стоков.

Как решить деликатную проблему…

Жителю современного загородного дома необходимы те же комфорт и удобства, что и в городе. Это и системы отопления и вентиляции, и обеспечение горячей и холодной водой, и канализация. Человеку, строящему свой дом, приходится решать все эти проблемы самостоятельно. Необходимое оборудование подобрать не так просто. Необходим совет специалиста. Сегодня большинство деревень и дачных поселков до сих пор оборудованы выгребными ямами, которые небезопасны в экологическом плане и некомфортны в эксплуатации. Из-за большой сметной стоимости прокладки самотечной канализации, городские удобства в сельской местности до последнего времени оставались неосуществимой роскошью. В настоящее время эти проблемы решаются с помощью систем напорной (принудительной) канализации. В этом случае резко уменьшаются стоимость и сроки строительно-монтажных работ.

Чем плох непритязательный дощатый "скворечник" в самом дальнем углу дачного участка? Да, собственно, ничем. Особенно, если зимой на даче не жить, а летом наведываться исключительно по выходным. А вот если у вас не щитовой домик в бывшем садовом товариществе и не бревенчатый сруб "4х4" на лесной опушке, а полноценный двух- или трехуровневый коттедж со всем "тюнингом", то даже самый расписной (в смысле "расписанный", скажем, под хохлому) нужник рядом с ним будет по виду комичен, а "в деле" - непрактичен. Тем более, что кроме, так сказать, фекальных отходов, будут и другие стоки (из кухни и ванной), которые тоже надо куда-то сливать.

Частная канализация

Спрос на индивидуальные инженерные системы рождает предложение прежде всего от фирм-производителей, имеющих многолетний опыт развития жилищно-коммунального хозяйства загородного типа, например, французской фирмы SFA ("Союз французских ассенизаторов"). Эта фирма давно поставляет на российский рынок насосы и насосные станции для принудительной откачки стоков в следующих случаях:

- удаление стоков от жилых зданий (в том числе в сельской местности), если невозможно отведение их самотеком или необходима укладка труб малого диаметра;

- при реконструкции канализации в условиях городской застройки;

- при канализовании ранее неиспользуемых помещений (подвалов, гаражей и т.д.)

- при ремонте старых, изношенных канализационных сетей.

Эти устройства представляют собой компактный резервуар для сбора стоков, откачка стоков из которого осуществляется автоматически при помощи погружного центробежного насоса. Сточные воды отводятся не самотеком, а под давлением без риска засорения трубопроводов. Этому также способствует наличие в фекальных установках измельчителя. Поэтому можно использовать трубопровод гораздо меньшего диаметра (20-32 мм.), что значительно сокращает затраты на его укладку. Перечислим основные группы SANI-насосов от SFA. Sanitop, Saniplus- бытовые фекальные насосы для удаления фекальных и санитарных стоков. Все насосы этой группы оборудованы измельчителем и служат только для удаления фекальных отходов, туалетной бумаги и загрязненной воды.

Номинальная мощность - 360 - 550 Вт.

Вертикальное/горизонтальное откачивание - 5 м / 100 м. Диаметр напорного трубопровода - 18 - 32 мм.

Sanivite, Sanidouche - бытовые санитарные насосы для удаления бесфекальных стоков, в т.ч. горячих (до 90 С) от стиральной и посудомоечной машин. Не оборудованы измельчителем. Номинальная мощность - 250 - 360 Вт. Вертикальное / горизонтальное откачивание - 4-5 м / 50 м. Диаметр напорного трубопровода - 18-32 мм.

Sanicompact 43,48, Lux - унитаз со встроенным фекальным насосом для оборудования санузлов в небольших помещениях. Они не имеют сливного бачка, экономя тем самым и пространство, и воду. Номинальная мощность -700 - 800 Вт. Вертикальное/горизонтальное откачивание - 3 м / 30 м. Диаметр напорного трубопровода - 32 мм.

Sanimarin - унитаз со встроенным низковольтным насосом принудительного канализирования для обустройства санузлов на морских и речных судах, в строительных бытовках, передвижных тонарах, торговых палатках и т.д. Номинальная мощность - 289 - 800 Вт. Электропитание - 12, 24, 230 В.

Sanibest- фекальный насос принудительного канализования для использования в общественных местах. Один такой насос может отводит стоки от унитаза, раковины, биде, душевой кабины, писсуара, ванны и в т.ч. горячие (до 90 С) стоки от стиральной и посудомоечной машин. Номинальная мощность - 620 Вт. Вертикальное / горизонтальное откачивание - 7м / 100 м.

Cтанция Sanicom, созданная специально для профессионального применения, представляет собой насос для подъема сточных вод очень высокой производительности. Sanicom может отводить стоки от полностью оборудованных санузлов (исключая фекальные стоки) и кухонь. При установке станции в общественных местах рекомендуется его подключение к внешней сигнализации. Система оборудована внешним обратным клапаном.

Новая насосная станция от SFA - Sanicubic - представляет собой единое комплектное изделие, состоящее из коррозионностойкой и долговечной накопительной емкости из полимерного материала с размерами 470х470х470 мм., в которую вмонтированы два насоса-измельчителя по 1500 W. каждый. Режущий механизм позволяет перекачивать однородную сточную массу по трубе малого диаметра (50 мм.) без риска засорении. На корпус выведены кнопки управления и аварийной сигнализации. У насосной станции Sanicubic предусмотрена возможность подключения и к системам внешней сигнализации. Надо отметить, что съемный кожух станции значительно облегчает доступ к моторам с внешней стороны.

Такая станция предназначена для установки в подвальных помещениях зданий и обеспечивает удаление стоков как от всего здания в целом, так и отдельно цокольного этажа либо подземной части с отметки до минус третьего этажа. Основное преимущество станции Sanicubic - компактность, герметичность и как следствие - отсутствие неприятных запахов. С помощью такой станции любой подвал или помещение можно за несколько дней оборудовать санузлом и превратить ранее неиспользуемое помещение в бар, ресторан или офис. Вся гамма установок SFA сертифицирована "РОСТЕСТом". Производитель дает гарантию на всю продукцию - 30 мес. Обслуживание осуществляется собственным сервис-центром в Москве. Это значит, что любая проблема, касающаяся применения, установки, технического обслуживания насосов, решается без промедления.

Забота о чистоте

Куда сливать? Это второй вопрос. Первый: в каком виде? Понятно, что просто сбрасывать "на рельеф" неочищенные стоки нельзя. Они губительны для окружающей среды, так как содержат вредные химические и органические вещества. Это мина замедленного действия. Только "жидкая". Есть несколько характеристик уровня загрязнений бытовых стоков, одна из которых (ее наиболее часто называют специалисты) - т.н. БПК. Расшифровывается так: биохимическая потребность в кислороде. БПК выражает количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ. Не вдаваясь в дальнейшие подробности, отметим: чем выше БПК, тем грязнее стоки. Причем, по действующим в России - довольно жестким - нормативам, максимально допустимое значение этого показателя составляет 3 мг/л. При условии, что очищенная вода выводится непосредственно в водоем. Запомним это. Но убрать из стоков органику - это еще пол дела. Необходимо также особое внимание уделять соединениям азота и фосфора (т.н. биогенные вещества), которые присутствуют в бытовых стоках, и если их не удалять водоемы быстро зарастают водорослями и умирают.

Итак, "мину" нужно обязательно обезвредить. То есть очистить. Да так, чтобы даже случайно отпив не превратиться в "козленочка" и (тут же) не "отбросить копытца". Лучший "сапер" по обезвреживанию экологических снарядов - не выгребная яма и уж тем более не сортир, а локальное очистное сооружение (ЛОС - для краткости). Его необходимо предусмотреть еще на стадии проектирования коттеджа. Кстати, это давно уже не секрет полишинеля. Вот и наш журнал впервые рассказал о ЛОСах еще в кризисном 1998-м году. И с тех пор накануне весеннего строительного сезона каждый раз возвращается к этой теме.

Когда фильтруют под землей

Среди представленных на рынке очистных сооружений различаются две большие группы: ЛОСы подземной фильтрации и те, что работают в замкнутом цикле (т.н. заводской готовности).

Установки подземной фильтрации, по сути, всего лишь облегчают работу природного биофильтра - почвы. Окончательная очистка стоков происходит не в хитроумных резервуарах, а естественным образом: на полях фильтрации, в фильтрующих траншеях и колодцах. Правда, не сразу. Предварительно нечистоты накапливаются в одно- или двухкамерном септике ("Бриз"). Это обычная емкость из полипропилена, металла или железобетона.

В септике одни фракции под воздействием специальных анаэробных бактерий разлагаются с выделением газов, а другие оседают на дне в виде нерастворимого осадка. После такой процедуры осветленные стоки, очищенные до 50-60%, самотеком - равномерно и небольшими порциями - попадают на поля орошения или в фильтрующую траншею, где и завершается их очистка. Там за дело берутся почвенные бактерии, которые "поедают" и разлагают органические вещества. Таким образом, стоки очищаются уже до 95% и согласно санитарным нормам могут безболезненно сбрасываться в канавы и овраги, то есть "на рельеф местности". К сожалению,зимой, из-за остывания грунтов, активность почвенных бактерий резко падает, стоки без очистки фильтруются в грунтовые воды. А если учитывать, что зима в наших широтах длится более полугода, то можно представить, какую жидкую "мину" мы закладываем зимой.

Подземные поля орошения монтируются из дырчатых безнапорных труб, которые для напуска стоков обсыпают щебнем. При небольшом расходе сточных вод (для семьи из трех человек) можно применять и фильтрующие колодцы с дырчатыми стенками, без днища, на щебневой "подушке". ЛОСы подземной фильтрации недороги, но требовательны. Прежде всего, к самой почве. Если она на вашем участке преимущественно песчаная, грунтовые воды залегают ниже 2,5 метров и есть место под подземные поля фильтрации (или хотя бы траншею), то смело используйте эту установку, но только для летнего проживания. Она обеспечивает приемлемое качество очистки и не требует ежедневного ухода. Однако, по данным сайта "Канализация.ру", из каждых ста загородных участков фильтрующими грунтами отличаются не более 10-15. На остальных же участках устроить поля фильтрации невозможно из-за неподходящего грунта и/или высокого уровня грунтовых вод. И тогда приходится адаптировать почву под потребности ЛОСа. Другими словами, вывозить с участка суглинок и глину, а взамен засыпать песок, щебень, прокладывать трубы-дрены. При этом стоимость монтажа резко возрастает и, как правило, перекрывает цену самой установки.

Кроме того, у полей подземной фильтрации есть и другие минусы. Грунты начинают заболачиваться. Также любой фильтр, в том числе природный биофильтр, рано или поздно следует менять. Спустя 5-6 лет верхний слой почвы придется заменить. Значит, надо предусмотреть малоприятный ("Мои любимые орхидеи!") визит экскаватора и самосвала. Ну и совсем последнее: характерный дурной запах, по которому безошибочно можно определить место, где зарыт колодец или пролегает траншея. Поэтому санитарные нормы требуют, чтобы расстояние от дома до установки составляло не менее 5 метров, а сами владельцы закупили противогазы.

И все же очистной альянс "септик (отстойник) плюс дренажная система" довольно востребован загородными домовладельцами, из-за кажущейся простоты и малой стоимости самого комплекта установки. Но после монтажа о дешевизне говорить уже не приходится. Их предлагают компании "НВР-БИО" ("КОУ-1-ДО"), "Биикс" ("СПД 6-6"), "Кубост" (базовая модель "Кубост-1"), "ЦентрТрубПласт" ("Бриз", Uponor). Интересна разработка французской фирмы Calona Purflo. Ее устройство, рассчитанное под небольшой объем сточных вод (200-400 л), успешно помогает дачникам избавляться от стоков и орошать свои сотки. Примечательно, что почти все перечисленные компании, выпускают (или продают) также установки полной заводской готовности - альтернативу сооружениям подземной фильтрации. Их плюсы и минусы разберем ниже.

Локальная канализация

В ЛОСах замкнутого цикла нечистоты последовательно проходят три (иногда четыре) ступени очистки: механическую, биохимическую и микробиологическую. Степень очистки на выходе из установки достигает 90%, а после почвенной доочистки (в фильтрующей траншее или колодце) - до нормативных 98%, опятьже летом. Зимой эффективность резко падает.

Вот как происходит процесс очистки в наиболее популярных "простых" сооружениях "Осина", "Эколайн", "Фаворит плюс". Итак, сточные воды из дома по трубам (лучше использовать ПВХ-трубы, диаметром 110 мм) самотеком поступают в установку, состоящую из трех камер. Сначала, в первой камере (септическая зона) стоки отстаиваются: тяжелые и твердые тела опускаются вниз, а жиры поднимаются. В "прослойке" же остается т.н. серая вода, которая перетекает во вторую камеру. Здесь в отсутствии воздуха под воздействием анаэробных бактерий (которые в виде порошка засыпаются через унитаз) идет процесс брожения.

Микроорганизмы "поедают" взвешенные и растворенные в воде примеси, превращая их в газ метан, сероводород, сернистый газ (нужно быть готовым к дурным запахам) и углекислоту. Последний этап - биофильтр. Биофильтр отделен от второй камеры теплопроводной стенкой и заполнен специальной загрузкой из пористых материалов (керамзитом, шунгезитом), на которой в течение первых двух-трех недель эксплуатации вырастает биопленка. Для ускорения этого процесса (пленка образуется всего за несколько часов) рекомендуется добавлять различные биоактиваторы. Наиболее известные из них - это Atmos (Франция) и Doctor Roebic (США). Биоактиваторы представляют собой специальную смесь искусственно выведенных бактерий, способных размножаться даже в агрессивной среде, например, с высоким содержанием мыла и моющих средств. В биофильтре происходит аэробная (то есть с участием кислорода) очистка стоков.

В нижней части биофильтра расположена фильтрационная аэрирующая камера, а в верхней - вентиляционная труба, через которую удаляются газы, и поступает воздух. Правда, как кислород, который как известно легче воздуха, может попасть без принуждения под землю, да еще в больших количествах, чтобы окислить все загрязнения, для меня загадка. Ведь углекислый газ, который тяжелее воздуха, выходя по той же самой трубе будет блокировать воздухообмен. Вероятно все же кислород бактерии добывают из химических элементов, проделывая колоссальную работу по разрыву химических связей. Отсюда и повышенные требования по непрерывности поступления стоков, которыми питаются бактерии. После этого очищенная вода поступает в специальный водоприемный или фильтрующий колодец (траншею) на доочистку, откуда благополучно попадает в грунт.

Одно из неоспоримых преимуществ "простых" ЛОСов - в них нет никакой автоматики, но, как следствие, ниже эффективность очистки. Биомасса требует постоянного питания, поэтому при отъезде даже на неделю предстоит перезапуск системы. Из электрики только дренажный насос, который выкачивает воду из водоприемного колодца в фильтрующую траншею. Без него можно обойтись только на песчаных грунтах. Очистка установки и замена биофильтра производится примерно раз в 3-5 лет, и зависит, естественно, от интенсивности нагрузки и правильности расчетной мощности. Правда, этот процесс замены биофильтра не очень приятный не только для вас, но и для соседей.

Рынок локальных канализационных систем довольно широк. Среди представленных немало западных марок. Однако практика показывает, что импортные ЛОСы не всегда эффективно работают в суровом климате России. С этой точки зрения для наших природных условий вполне подойдут установки канадских, скандинавских и финских марок. Например, финские системы Upono Sako (в Москве их предлагают фирмы "Сантехспецмонтаж", "Паллада") изготавливаются из прочного полиэтилена и расчитаны на температурные режимы, близкие к российским. Но как можно заставить бактерии работать эффективно при температуре грунта ниже +6 градусов, мне не очень ясно. Вероятно бактериям доплачивают "северные" в евро, за тяжелые условия труда.

И все же на нашем рынке инженерных систем большинство производителей ЛОСов - отечественные. Как уже отмечалось, установки "Осина" ("Лаборатория внешней канализации НИИ Сантехники"), "Эколайн" ("Эколайн") и "Фаворит плюс" ("МКАД-сервис") практически идентичны. Они изготавливаются в заводских условиях в монолитном корпусе из железобетона, что обеспечивает защиту от агрессивной среды и долговечность эксплуатации. Благодаря хорошо изолированному корпусу в установках поддерживается оптимальный для микрофлоры температурный режим, а замена фильтрующего элемента и очистка от твердого осадка производится не чаще одного раза в три года.

Очистное сооружение "Фаворит Плюс" (компания "МКАД-сервис") отличается от аналогов промежуточной производительностью переработки - 1,5 кубометра в сутки (у "Осины" и "Эколайна" в зависимости от модели она составляет 1 или 2 кубометра стоков в сутки). Установка "Эколайн" оснащена оригинальным гидрозатвором и сменным фильтром, что предотвращает появление неприятного запаха. Входящая труба расположена сверху, а не сбоку, отчего монтаж установки облегчается. В локальном очистном сооружении "Кедр" (его предлагают компании "СБМ-групп", "Контур вест" и "ЦентрТрубПласт") предусмотрена и четвертая камера, которая может использоваться как теплый выходной колодец. Если необходимо поднять уровень отвода очищенной воды, то в него опускается любой дренажный насос с поплавком. Корпус "КЕДРа" изготовлен из пластика, что, конечно, облегчает доставку и монтаж. Однако, при данной толщине стенок их прочности может не хватить для противодействия грунтовым водам и давлению грунта. Его может просто расплющить. Чтобы этого избежать, очистное сооружение (кстати, не только "Кедр") дополнительно, помещают в железобетонный кожух.

А вот локальные системы канализации "Биокомпакт" изготавливаются из стали с антикоррозийным покрытием, что гарантирует сохранность и герметичность оборудования в течение 20 лет. И это проверено временем. Металлические очистные установки, построенные еще в 60-е годы, до сих пор стабильно работают, правда коррозия и железобактерии всеже делают свое дело, но чем толще стенки, тем долговечнее установки. Нужно учитывать, что антикоррозийные покрытия для железа токсичны для биомассы, а высокая теплопроводность в морозы не создаёт для биомассы уют и комфорт.

ЛОСы могут изготавливаться как в цельном корпусе, так и в виде отдельных модулей. Проще говоря, системы с перетекающими колодцами, излюбленные предложения для решения проблемы стоков деревенскими сантехниками. Пример модульной сборки: "Золотарь" производства московского "Нового завода колодцев и труб", что, с одной стороны, позволяет точнее приспособить систему к особенностям местности, но с другой, увеличивает земляные работы. Вместимость "Золотаря" - 7,5 кубометров, собственный вес 11 тонн.