Очистка сточных вод частного домохозяйства

Наличие самых простых благ цивилизации на сегодняшний день не роскошь, а нормальные, жизненно необходимые условия проживания для людей. Однако, обеспеченность населения Украины системами центрального водоснабжения и канализации, а также их состояние оставляют желать лучшего.

Водоснабжение и водоотведение – одни из важнейших отраслей коммунального хозяйства, направленные на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных пунктов, развитие различных отраслей народного хозяйства. 

Основная часть существующих централизованных систем канализации Украины построена еще в 1960-1970-х годах и находится в эксплуатации по сегодняшний день без надлежащих текущих и капитальных ремонтов, вследствие чего около 37% канализационных сетей находятся в аварийном состоянии. Более 40 % основного оборудования систем водоснабжения и водоотведения сегодня требует замены, 25 % станций очистки сточных вод находятся в эксплуатации более 50 лет. Все это говорит о моральном износе систем канализации, их неэффективной работе, а также необходимости в реконструкции.

По данным «Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины» канализацией обеспечены: 96,7%городов, 57,2% поселков городского типа и 2,4% сел . По областям наиболее высокий показатель обеспеченности населенных пунктов централизованным водоснабжением и канализацией наблюдается в Херсонской области – 97 % и в автономной республике Крым – 96 %. Наиболее низкие показатели в Запорожской области – 57 %, Николаевской– 49 %, Днепропетровской – 41 %, Одесской и Черкасской – по 29 %, Ровненской – 23 %,Сумской – 21 %, в Черниговской области –20 % и в остальных областях – ниже 20 %(рис. 1).



Рисунок1 – Охват услугами водоснабжения и водоотведения населенных пунктов Украины

Помимо этого, большая часть из существующих систем канализации охватывают не всю территорию населенных пунктов. Таким образом количество населения, которое получает услуги централизованного водоснабжения и канализации составляет: в Херсонской области – 99 %, Донецкой – 95 %, Запорожской и Днепропетровской областях – по 87 %,АР Крым – 84 %, Одесской – 83 %, Киевской –77 %, Полтавской – 76 %, Николаевской – 74%, Харьковской – 58 %, Сумской – 60 %. Еще в четырех областях 50–60 % населения обеспечено услугами централизованного водоснабжения и канализации, в других– менее половины (рис. 2)

Рисунок2 – Количество населения обеспеченное услугами централизованного водоснабжения и водоотведения населенных пунктов Украины

Как мы видим, значительная часть населенных пунктов Украины не обеспечена системами централизованного водоснабжения и канализации, либо обеспечена, но не полностью, о чем свидетельствуют, вышеприведенные, диаграммы. Зачастую, это небольшие города, поселки городского типа, села и т.п., где преобладают частные домохозяйства. Если вопрос водоснабжения частного дома (коттеджа, дачи) решается относительно просто, то вопрос канализации для многих людей остается открытым.

Что же делать тем, у кого нет возможности подключится к сети централизованного водоотведения?

В таких случаях каждый домовладелец на территории своего участка может обустроить индивидуальную канализацию. Но перед тем, как заняться строительством индивидуальной канализации на своем участке, необходимо понимать, что это инженерные сооружения строительство, которых регламентируется следующими нормативными документами: СНиП 2.04.03.85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», СНиП 3.05.04.85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации», СанПиН 4630-88 «Охрана поверхностных вод от загрязнения», «Водный кодекс Украины».

В соответствии с приведенной нормативной документацией существует несколько типов сооружений индивидуальной канализации для частного домохозяйства, а именно:

  1. Выгребные ямы;

  2. Септики;

  3. Локальные очистные сооружения (ЛОС).

1.Выгребные ямы.

Самым простым и наиболее распространенным вариантом является обустройство обычной выгребной ямы. Выгребные ямы условно можно разделить на два типа:

  • выгребные ямы без дна (использование емкостей или колодцев для накопления сточных вод без дна запрещено!);

  • герметичные выгребные ямы в виде емкостей или колодцев с использованием водоупорных материалов.

Первый тип не соответствует нормам проектирования выгребных ям, которые утверждены «Приказом Министерства здравоохранения Украины№ 145 от 17.03.2011», но довольно часто применяется в частных домохозяйствах. В течение длительного использования, такие выгребные ямы наносят вред почве, загрязняют грунтовые воды, а также могут способствовать разрушению стен и фундамента прилегающих зданий (если не соблюдены соответствующие нормы расположения данного выгреба). По санитарным нормам в радиусе 30 метров от таких сооружений нельзя выращивать плодовые растения, т.к. большинство болезнетворных микроорганизмов выживает в почве от нескольких часов до нескольких месяцев. Заражение человека может происходить при непосредственном контакте с почвой, через выращенные на почве и не помытые перед употреблением овощи, и т.п. [3].Кроме того, такие факторы как неприятный запах и расположение рядом с участком соседей, могут негативно влиять на добрососедские отношения. По сравнению с герметичными выгребами, их очистка происходит не так часто, ведь часть воды всасывается в землю. Но может существовать другая проблема: если грунтовые воды залегают неглубоко, то использование такого выгреба осложняется очень быстрым наполнением и соответственно регулярными вызовами ассенизатора. Согласно вышеприведенным Государственным Санитарным Нормам (п.2.22), «выгребные ямы должны быть удалены от индивидуальных колодцев и каптажей источников на расстояние не менее 20м, при этом расстояние от выгребов к общественным колодцам и каптажам источников должна быть не менее 50 м», что не всегда можно обеспечить.

Итак,строительство негерметичных выгребных ям не соответствует санитарным нормам, наносит вред окружающей среде, может приводить к конфликтам с соседями, а также не всегда возможно в условиях ограниченного пространства участка.

Второй тип выгребных ям (герметичный) разрешен санэпидемстанцией. Но при их проектировании на приусадебном участке должны быть соблюдены соответствующие санитарные нормы, которые приведены выше. Кроме того, согласно этим нормам (п.1.1) выгребная яма должна быть выполнена из водоупорных материалов, а ее наземная часть «оборудована плотно прилегающей крышкой и решеткой для отделения твердых отходов». Основными недостатками выгребных ям данного типа является: зловонный запах, частые вызовы ассенизатора, что в свою очередь влечет относительно высокие эксплуатационные расходы, значительный объем земельно-строительных работ, невозможность повторного использования сточных вод. Кроме того, очень часты протечки, когда яма переполняется ливневой водой, либо в результате разгерметизация ямы под воздействием коррозии.

2.Септик.

Септик представляет собой герметичную емкость разделенную перегородками на секции(рис. 3), либо несколько герметичных емкостей последовательно соединенных между собой (рис. 4).




Рисунок 3 - Трехсекционный септик                                     Рисунок 4 - Переливной септик


Сточные воды проходя через эти секции (емкости) очищаются от твердых нерастворимых примесей, которые задерживаются в септике и по мере накопления откачиваются ассенизатором и отвозятся на дальнейшую очистку.

После септика сточные воды необходимо направлять на доочистку в грунт через систему дренажа (дренажное поле), так как эффективность очистки септика не превышает 60%, что не соответствует требуемому уровню очистки, предусмотренному санитарными нормами. Помимо этого из-за низкой эффективности очистки, а также периодическому выносу твердого осадка из септика дренажное поле постепенно заиливается и уже через 5-6 лет может выйти из строя и не справляться со своей функцией. Стоит также отметить, что устройство дренажа не всегда возможно из-за ряда причин, которые будут рассмотрены ниже.

Подводя итог из выше сказанного, стоит выделить следующее:

  • септик не обеспечивает требуемую эффективность очистки, предусмотренную санитарными нормами;

  • дренажное поле является неотъемлемой частью септика как очистного сооружения. Т. е. если по каким-либо причинам обустройство дренажа на участке невозможно, то использование септика становится тоже невозможным;

  • в септике накапливается достаточно большой объем твердого осадка, поэтому его необходимо регулярно откачивать с помощью ассенизатора, что приводит к сравнительно высоким эксплуатационным расходам.

3.Локальные очистные сооружения (ЛОС).

Обустройство ЛОС — единственное решение, которое обеспечивает требуемую эффективность очистки. К тому же в «Государственных санитарных нормах и правилах содержания территории населенных мест» в п. 2.24 даются следующие рекомендации: «В случае отсутствия инженерных сетей городской (поселковой, сельской) канализации или расположения объектов на расстоянии не менее 500 м от ближайшего коллектора сточных вод, необходимо предусматривать канализации объектов на локальные очистные сооружения. Оборудование внутри домовой канализации и канализации объектов с отводом сточных вод в выгребные ямы запрещается».

ЛОС представляет собой емкость, выполненную из полимерного материала. В емкости существует система переливов и протоков, которые проходят сточные воды после попадания внутрь. Также в ЛОС помещен набор микроорганизмов (активный ил). Данные бактерии в процессе жизнедеятельности очищают сточные воды (органические и неорганические соединения) до уровня 98 %, после чего воду, возможно, использовать в технических нуждах (полив, мойка авто), сбрасывать в грунт или водоем, с предварительным обеззараживанием (вода на выходе соответствует всем санитарным нормам). Преимуществом использования автономной канализации является её эффективность очистки, которая удовлетворяет требования санитарных норм, а значит, сбрасывать сточные воды в грунт или водоем абсолютно безопасно. ЛОС не выделяет плохих запахов и не загрязняет окружающую среду. Монтаж автономной канализации прост и не требует привлечения специальной техники.Кроме того большинство ЛОС имеет самонесущий корпус, не боится грунтовых вод и может находиться в земле более 50 лет.

Что же должен знать покупатель, чтобы после приобретения и строительства системы очистки у него не появились проблемы?

О достоинствах своих систем Вам расскажут фирмы, которые их продают, а мы задались целью акцентировать Ваше внимание на особенностях и нюансах, которые необходимо знать при выборе и строительстве ЛОС.

Для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов активного ила, а также биологических процессов очистки сточных вод в ЛОС постоянно подается воздух через систему мелко пузырчатой аэрации, который насыщает воду кислородом. Воздух подается небольшим компрессором, мощностью 50-60 Вт. При отсутствии аэрации на протяжении некоторого времени ЛОС будет работать в режиме переливного септика. Это говорит о том, что ЛОС энергозависимы и требуют постоянного источника электроэнергии, что можно отнести к минусам данного оборудования. Однако, потребление электроэнергии незначительное всего ≈1,2-1,4 кВт/сутки.

ЛОС бывают двух видов: первый – самонесущие, они просто монтируются в котлован на бетонное основание, на поверхность земли выводятся люки для обслуживания, но в месте монтажа запрещён проезд транспорта; второй – не несущие, их монтируют внутрь железобетонных колодцев, ставятся в местах проезда транспорта, и в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

Также важную роль играет качество материала, из которого изготовлено локальное очистное сооружение. Все ЛОС преимущественно изготавливаются из полипропилена, но, как показывает практика, его качество может сильно отличатся. Некоторые недобросовестные производители, для удешевления производства полипропилена, могут использовать сырье низкого качества (вторсырье), различные химические присадки и модификаторы, не соблюдать условия технологического процесса, что в свою очередь отображается на технических характеристиках готовой продукции. Например, некачественный полипропилен обладает более низкой прочностью, может крошиться, ломаться, а также плохо сваривается. Изделия из такого полипропилена после 3 - 4 лет пребывания в грунте становятся неремонтопригодны. Поэтому при выборе ЛОС обязательно интересуйтесь фирмой производителем полипропилена, из которого выполнено сооружение. Мы рекомендуем выбирать ЛОС для изготовления, которых используют полипропилен импортных производителей таких как: Rochling(Германия), .

В процессе эксплуатации в ЛОС постепенно накапливается избыток активного ила, который необходимо регулярно удалять. Способ накопления и удаления избыточного активного ила в различных ЛОС может отличаться, в зависимости от производителя и модели установки.

В одних установках избыток активного ила накапливается в первичных отстойниках-накопителях, откуда приблизительно два раза в год откачивается ассенизатором и направляется на дальнейшую обработку. Однако при таких условиях будет наблюдаться явление «илового дыхания», при котором из избыточного активного ила в воду выделяются соединения фосфора. Таким образом, сточные воды не будут очищаться от соединений фосфора. Но эту проблему можно решить путем доукомплектации ЛОС станцией приготовления и дозирования FeClи удалять фосфор при помощи реагентного осаждения.

В других установках избыток активного ила эрлифтами перекачиваются в специальные мешки, где происходит обезвоживание ила под воздействием гравитации, так называемое «мешковое обезвоживание». После чего обезвоженный избыточный активный ил направляется на переработку в компостную яму, либо вывозится на полигоны ТБО.

В соответствии со статьей №70 Водного кодекса Украины: «…Сбрасывать сточные воды, используя рельеф местности (балки, низовья, карьеры и т.д.), запрещается….»следовательно, очищенные сточные воды могут сбрасываться только в грунт (через систему дренажа) или водоем (после стадии обеззараживания). Для частных домохозяйств (дачные дома, коттеджи и т. п.) наиболее рациональный вариант сбрасывать очищенные сточные воды в грунт, через систему дренажа, т.к. в этом случае нет необходимости в установке обеззараживания сточных вод, что влечет дополнительные капитальные затраты. Стоимость дренажа и его монтаж не входят в стоимость установки, поэтому, при подсчете стоимости обустройства автономной канализации, ее необходимо учитывать отдельно.

Выбор дренажной системы.

Так как дренажная система является важным элементом канализации как при обустройстве септика, так и при обустрой ЛОС, то стоит рассмотреть подробней существующие типы дренажных систем и условия их применения.

При выборе системы дренажа необходимо учитывать следующие факторы: объем отводимых сточных вод, уровень грунтовых вод, а так же тип грунтов в месте обустройства дренажа. Наиболее распространенные виды систем дренажа это:

  1. Дренажная система на основе дренажного колодца;

  2. Дренажные системы на основе дренажных блоков (тоннелей);

  3. Дренажное поле (системы на основе дренажных трубопроводов).

1)Дренажные колодцы (рис. 5) применимы при небольших расходах сточных вод, при уровне грунтовых вод от 1,5 метра и глубже, а так же при условии, что грунты в месте устройства дренажа обладают хорошей фильтрующей способностью (супесь, песчаные грунты и т. п.). Высота колодца составляет от 1,5 до 2,5 метров, и обычно имеют цилиндрическую форму.


Рисунок 5 - Дренажный колодец


Как правило, дренажные колодцы выполняют из железобетонных колец с открытым дном. На дне колодца обустраивается песчаная подушка, поверх которой укладывается слой щебня 0,35-0,5 м и фракцией 10-20 мм. Верх колодца оборудуется крышкой со смотровым люком.

Преимуществом данного типа дренажа является простая конструкция, небольшая площадь, возможность постоянного контроля уровня сточных вод и беспрепятственный доступ к фильтрующему слою, для его чистки от накопившегося ила. К недостаткам можно отнести невысокую пропускную способность.

2)Дренажные блоки применяются при уровне грунтовых от 1,3 метра и глубже, а так же при наличии в месте обустройства дренажа грунтов с хорошей фильтрующей способностью (супесь, песчаные грунты и т. п.). Особенностью дренажных блоков является то, что они применимы практически при любых расходах сточных вод, за счет своей модульной конструкции.

Рисунок 6 - Дренажные блоки



Дренажные блоки представляют собой прямоугольные пластмассовые блоки сотовой конструкции,которые полые внутри. Эти блоки размещаются под землей, за счет чего создается подземный резервуар для накопления и постепенного дренирования сточных вод в грунт. Вокруг блоков обустраивается песчаная подушка, поверх которой укладывается слой щебня 0,35-0,5 м и фракцией 10-20 мм. На щебень устанавливаются дренажные блоки (количество блоков зависит от объема отводимых сточных вод) после чего они накрываются слоем геотекстиля и засыпаются грунтом. На поверхность выводится один трубопровод, который выполняет функцию естественной вентиляции.

К преимуществам данного типа дренажа можно отнести простую конструкцию, сравнительно небольшая площадь, а также способность аккумулировать большие объемы сточных вод (залповые сбросы). К недостаткам относится труднодоступность гравийного слоя, который каждые 5-7 лет необходимо чистить от накопившегося ила.

3)Дренажное поле применяется при различных типах грунта, если уровень грунтовых вод не менее 1,5 метра, а также при относительно большом расходе отводимых сточных вод.

Дренажное поле представляет собой систему перфорированных трубопроводов уложенных в грунт. Конфигурация дренажного поля может быть различной (рис. 7), например дренажные трубы могут располагаться параллельно, змейкой, елочкой и т. п. Длину труб определяют по фильтрующей способности грунтов:

  • песчаные грунты – 30 л/сут на 1 м.п;

  • супесь – 15 л/сут на 1 м.п;

  • суглинки – 5…6 л/сут на 1 м.п.



Устройство дренажа любого типа на глинистых грунтах малоэффективно, т. к. фильтрующая способность глины очень низкая [4].


Рисунок 7 - Дренажное поле

При устройстве дренажного поля после ЛОС или септика желательно установить распределительный колодец, который предназначен для регулирования уровня отводимых сточных вод. От распределительного колодца выходят перфорированные дренажные трубопроводы, через которые сточные воды равномерно распределяются и дренируются в грунт. Эти трубопроводы укладываются в траншеи шириной не менее 0,5 м и глубиной 0,8-1,5 м. На дно траншеи укладывается песчаная подушка, поверх которой укладывается слой щебня 0,35-0,5м. На щебень укладывается дренажный трубопровод с необходимым уклоном (5-10мм на м.п.). Поверх трубопровода укладывается слой щебня высотой 10 см, после чего укладывается слой геотекстиля и траншея засыпается грунтом. В конце трубопроводов необходимо установить естественную вентиляцию в виде вертикального трубопровода, который выходит выше поверхности земли Расстояние между траншеями должно быть не менее 1,5 м.

К преимуществам дренажных полей можно отнести: равномерное распределение сточных вод на территории участка, относительно высокая пропускная способность, почвенная доочистка сточных вод (необходима при использовании септика). К недостаткам относится: большой объем земельных работ, труднодоступность гравийного слоя (каждые 5-7 лет необходимо чистить от накопившегося ила).

Какова стоимость обустройства ЛОС?

Рассмотрим сравнительную таблицу известных на Украине систем глубокой биологической очистки, рассчитанную на 4 постоянно проживающих человека.


Таблица1


Производители

Цена оборудования, евро

«Шеф монтаж», евро

Строительные работы, евро

Монтаж «под ключ», евро

Оазис

1685

170

508

678

Сантехническая служба «Город»

1760

180

492

672

Aquatec

1800

180

534

724

Эколайн

1850

190

575

765

Биопроцессор

2200

Входит в стоимость установки (на территории Харьковской обл.)

614

614

Джерело

2280

230

512

742

Тополь Эко

2328

236

632

868

Bio CWT

2900

Входит в стоимость установки

506

506

Biotal

3200

320

523

843

*Цены в таблице приведены со слов менеджеров опрошенных компаний и представляют ориентировочное соотношение на момент написания статьи.

Из таблицы 1 видно, что средняя стоимость ЛОС составляет 2200 евро. Средняя стоимость «Шеф монтажа» обойдется в 10% от стоимости оборудования, т.е. 220 евро. Средняя стоимость монтажа установки «под ключ» включает в себя: стоимость «шеф-монтажа»+ строительные работы (рытье котлована и траншей, бетонировка, и т.п.), что составляет 713 евро. Отсюда средняя стоимость обустройства локального очистного сооружения с монтажем «под ключ» составит: 2200 + 713 =2913 евро.

Так что выгоднее: выгреб, септик или ЛОС?

Как мы видим из выше приведенных расчетов стоимость обустройства ЛОС довольно высокая, что в большинстве случаев вынуждает людей отказаться от их обустройства. Однако, чтобы ответить на вопрос «Что выгоднее?», сравнивать стоимости недостаточно. Для того, чтобы получить объективную картину, необходимо сравнивать не только стоимости, но и эксплуатационные затраты для каждой канализационной системы. Сравнительные затраты на обустройство и эксплуатацию различных канализационных систем представлены в таблице ниже.


Таблица2


Период эксплуатации

Герметичная выгребная яма V=5 м3

(из ж/б колец)

Герметичная выгребная яма V=5 м3

(из бетона)

Септик

(два переливных колодца из ж/б колец)

Локальное очистное сооружение (ЛОС)

Стр-во, ввод в эксплуатацию, евро

635

714

1304

2913

Годовые затраты на экс-цию, евро

662

662

331

70

1 год

1 297

1376

1635

2983

2 года

1 959

2 038

1 966

3 053

3 года

2 621

2 700

2 297

3 123

4 года

3 283

3 362

2 628

3 193

5 лет

3 945

4 024

2 959

3 263

6 лет

4 607

4 686

3 290

3 333

7 лет

5 269

5 348

3 621

3 403

8 лет

5 931

6 010

3 952

3 473

9 лет

6 593

6 672

4 283

3 543

10 лет

7 255

7 334

4 614

3 613

15 лет

10 565

10 644

6 269

3 953

20 лет

13 875

13 954

7 924

4 313


*Указанные расчеты приведены на примере Харьковской области и с учетом того, что техническое обслуживание домовладелец будет проводить самостоятельно без привлечения сервисной службы.

Из приведенных данных видно, что при эксплуатации выгребных ям или септика в течение длительного срока, расходы с каждым годом будут увеличиваться. ЛОС при своей относительно высокой начальной стоимости, но с низкими эксплуатационными расходами, окупит себя уже через 5-10 лет.

Следовательно, при длительном сроке эксплуатации ЛОС выгоднее выгреба и септика. Кроме этого, локальные очистные сооружения обладают высокой эффективностью очистки сточных вод, а также высокой надежностью и экологической безопасностью. ЛОС - это современное экономически и экологически обоснованное решение проблемы отвода сточных вод.



ИСТОЧНИКИ:

Оригинал статьи на сайте Сантехслужба "Город"

Салиев Э.И., Каленик И.Н. «Современное состояние системы водоснабжения и канализации, качество питьевой воды в Украине, проблемы и пути их решения»

  1. Кушнир Сергей - директор департамента жизнеобеспечения и жилищной политики Министерства регионального развития Украины.

  2. Медицинская энциклопедия ("ссылка")

  3. Конев А. А "Дренажные (фильтрационные) поля канализационной системы — устройство, принцип работы, обслуживание"


logo