Автор:
belkin
Каналізація. Напевно, це один із основних термінів, кажучи про який у нас в голові з’являються думки про комфорт і про так званих «міських зручності». Що потрібно знати і про що не можна забувати при будівництві локальних очисних споруд розповідається в пропонованій статті.
Зараз все більше і більше людей воліють жити у зручних і комфортних приватних будинках. У наш освічений вік ми вже не хочемо миритися з низькими стелями, маленькими віконцями, допотопними закопченими буржуйками в середині кімнати, і, звичайно, з «зручностями у дворі». Багатьох лякає пристрій місцевої каналізації, адже пристрій септика на ділянці не стоїть у числі особливо важких будівельних завдань. У цьому матеріалі ми розберемося в принципах пристрої локальних систем відведення, очищення і зберігання стічних вод, призначених для використання родиною, що складається з 3-7 чоловік.
Говорячи про стічних водах в особистому господарстві, будемо мати на увазі, що в них не міститься великої кількості забруднювачів, характерних для міських стоків. Дійсно, ніяких нафтопродуктів, промислових стоків, що містять важкі метали, миш’як і інші отрути, зливових стоків з целофановими пакетами, пляшками, камінням і гілками ми в наших особистих забруднених водах не допускаємо, і, значить, проблема їх очищення значно спрощується. Давайте домовимося, що забруднені води без твердих частинок (фекалій та паперу) ми будемо називати сірими, а інші — чорними. Сірі води виходять у нас на виході рукомийників, душу або ванни, посудомийної і пральної машин, а чорні води на виході туалету (в сенсі унітазу), і кухонного миття, якщо в ній встановлений подрібнювач сміття. Зрозуміло, що сірих вод ми виробляємо багато разів більше, ніж чорних.
Забруднення наших стічних вод не відрізняються великою різноманітністю. Це, як вже було сказано, фекалії, туалетний папір, харчові відходи, тобто природні залишки нашої життєдіяльності, які відносно легко піддаються природному окислення і є їжею для всяких бактерій і мікроорганізмів. На жаль, ми часто не можемо обійтися без побутових миючих засобів, таких як пральні порошки, засоби для миття посуду, засоби для видалення іржі, відбілювачі, знезаражувачі, засоби для видалення засмічень і т. д. Забігаючи вперед, скажу, що, якщо ви не маєте підключення до стаціонарної каналізації, слід відразу викреслити зі свого вжитку всі хлор-містять миючі засоби, сильні кислоти і луги, а використовувати тільки відбілювачі, що містять активний кисень, біорозкладані миючі засоби. На упаковках таких коштів завжди написано, про те, що вони є биоразлагаемыми. Крім того, вони і вартість мають значно більш високу, ніж звичайні. При подальшому оповіданні я буду вважати, що ми користуємося саме такими миючими та миючими засобами.
Що ж можна зробити з нашими забрудненими водами, щоб з одного боку від них позбутися, з іншого боку не зашкодити своєму власному земельній ділянці, а з третьої сторони самим не випробувати особливого дискомфорту? Давайте розглянемо всі варіанти, а потім виберемо найбільш підходящий.
Перше, що приходить на розум, це накопичити стічні води і вивезти в спеціальну організацію, яка їх професійно очистить. Це найпростіший варіант. Тут септика нам не треба, а треба просто герметичний, краще всього пластиковий резервуар, вкопаний у землю. Як тільки він наповнюється, ми викликаємо ассенізационную машину, яка нам цей резервуар спустошує. На перший погляд, цей варіант має ряд суттєвих «але». По-перше, резервуар буде наповнюватися досить швидко, по-друге, вивіз його коштує грошей, і, по-третє, нам потрібно приділяти процесу наповнення резервуара постійну увагу, а це додаткові клопоти. Однак, давайте пофантазуємо. Уявімо собі, що влаштовувати септики на ділянках просто не дозволено, а замість цього встановлений порядок вивезення стічних вод. Тоді ми влаштовуємо наш резервуар таким чином, щоб службовці очисної мережі не турбували нас своїм відвідуванням. Наприклад, влаштовуємо поблизу від проїжджої частини люк з підключенням до насоса пересувного асенізатора, а самої очисної компанії платимо певну щомісячну плату за регулярний вивіз стоків. Якщо у Вашому селищі у всіх встановлена каналізація такого типу, то плата за вивезення та очищення стічних вод буде цілком доступною, оскільки вона буде ділитися між усіма жителями селища, а занепокоєння відвідування службовців компанії не доставить ніякого. Думаю, що в цьому випадку мешканець такого будинку навіть ускладниться сказати, куди у нього стічні води діваються. Ну як, вам сподобалася моя фантазія? Мені особисто вона дуже сподобалася. Скажу тільки, що розвинені країни Європи так і живуть. А якщо так живе Європа, то і нас, швидше за все ця частка не мине.
Оскільки такого сервісу ми не маємо, або мають далеко не всі, нам треба подумати, що можна зробити зі стічними водами. Ми можемо просто виливати наші забруднення на землю або в рів. Це робити вкрай небажано через великий мікробіологічної навантаження на грунт. Ми можемо просто отруїти грунт і питну воду і собі, і сусідам. Особливо небезпечно виливати стоки в землю у разі високих ґрунтових вод і дрібних колодязів, з яких проводиться забір питної води.
На щастя, навколишня нас природа має тенденцію до самоочищення. Це означає, що біомаси розкладається під дією всяких бактерій, жучків і черв’ячків. У результаті таких перетворень ми, витративши певний час, можемо отримати досить пристойну воду, яку, звичайно, не можна пити, але цілком можна використовувати для поливу якщо не городу, то газону точно. Крім того, таку воду теоретично можна виливати в дренажні рови, канави і навіть річки та інші водойми.
Для такої природного очищення стічних вод і існують комплекси споруд біологічної очистки води, які іноді називаються септиками. Септик, взагалі кажучи, є тільки частиною такого комплексу і являє собою деякий резервуар, відстійник, в якому відбувається первинне очищення надходять чорних і сірих вод. Ця очищення полягає у виділенні з чорних вод твердого осаду і його біологічне розкладання з утворенням мулу, або компосту. Однак, побудувавши такий резервуар, і затоку в нього наші брудні води, нам потрібно ще подбати про те, щоб почався процес розкладання і був ефективним. Ось тепер і настав час заглибитися в сутність процесу освітлення, а простіше кажучи, гниття і розкладання біомаси.
Ми вже читали, чули і знаємо точно, що біомаса має властивість гнити і розкладатися. Якщо щось гниє, значить, там вже оселилися мікроорганізми, які використовують біомасу для своїх цілей. Процес розкладання є хімічною реакцією. В результаті цієї реакції виробляється тепло і деякі, в тому числі і горючі гази. У результаті процесу розкладання виходить відносно твердий залишок у вигляді дуже чорного мулу, який має неприємний запах слабкий, але цей запах відрізняється від запаху того, що розкладалося (ви мене розумієте). Цей мул можна сміливо використовувати в якості добрива, оскільки він вже хімічно не активний і є їжею для дощових черв’яків, результати життєдіяльності яких є, у свою чергу, найкращим добривом.
Здавалося б, все чудово складається. Ми риємо яму, влаштовуємо в цій ямі резервуар, в якому накопичуються наші забруднення. Починається процес розкладання. Бактерії розкладають нашу біомасу, вона їм, без сумніву, подобається, вони починають розмножуватися, жерти ще більше, ще більше розмножуватися і в результаті ми отримуємо реактор, який тільки подбрасывай забруднення та отримуй на виході очищені води.
Все, написане в попередніх двох абзацах, являє собою спрощене уявлення процесу. Воно близьке до істини, але потребує уточнення.
З відстоюванням все зрозуміло. Самий цікавий процес – біологічне розкладання осаду. Тут все не так просто. Зрозуміло, що осад розкладається бактеріями. Бактерії, виявляється, бувають аеробні та анаеробні. Першим для роботи потрібен кисень, другим кисень не потрібний. Точніше вони отримують кисень в дуже обмеженій, але достатній кількості в процесі своєї життєдіяльності, розкладаючи інші хімічні речовини. Відповідно, і процеси розкладання біомаси поділяються на аеробні та анаеробні.
Аеробних бактерій величезна кількість видів. Багато з них ще навіть не описані наукою. Цей вид бактерій в процесі своєї життєдіяльності виробляє вуглекислий газ і багато тепла.
Анаеробних бактерій наука налічує значно менше видів і в процесі розкладання біомаси такі бактерії виробляють не вуглекислий газ, а метан. Тепло такі бактерії виробляють, але значно менше.
Ось як цікаво! Значить, насправді, якщо в процесі біологічного розкладання біомаси виробляється метан, то ми маємо справу з анаеробним процесом. Якщо наша маса сильно нагрівається, то аеробний процес. Наприклад, коли ми косимо влітку газон, траву вивалюємо в компостний ящик. На наступний день ця свіжа маса так сильно нагрівається, що, якщо підняти вилами верхній шар, навіть у спеку видно пар. Це означає, 60 градусів там є точно! Типовий аеробний процес. Зауважимо принагідно, що аеробний процес відрізняється дуже високою швидкістю і ефективністю. Навпаки, процес бродіння є анаеробним і працює не так швидко. Згадаймо, скільки часу розкладається цукор при виробництві спирту в домашніх умовах.
А який же процес розкладання йде в септику? Боюся, що анаеробний. Дійсно, для аеробного процесу потрібен кисень. Багато кисню. У септику його явно не так багато, як потрібно. Крім того, там, в септику, і з температурою проблеми. Тим не менш, в справі професійної очистки стічних вод аеробні процеси дуже широко використовуються. Усі промислові системи очищення мають у своєму складі такі елементи, як поля аерації, аэротэнки і т. п. Навіщо, питається, при анаеробному процесі аерація?
Є спроби використовувати аеробний процес очищення і в побуті. Ось подивіться, що я знайшов в одній книжечці під назвою «Інженерне обладнання індивідуального будинку», Москва, Стройиздат 1993 А. С. Шварцман, Р. Н. Рабінович, І. Ш. Свердлов, О. Р. Лоодус.
Біотуалет
Біотуалет являє собою заводський виріб і служить для обробки фекалій. Біотуалет розрахований на обробку фекалій в житловому будинку на 3-5 чоловік. У ньому за рахунок підігріву, штучного перемішування і вентиляції відбувається прискорене розкладання фекалій з перетворенням їх у компост.
…
По-перше, резервуар пропонується підігрівати до певної температури. По-друге, в ньому присутня система приточновытяжной вентиляції — для відводу вуглекислого газу і підведення кисню, а по-третє, і це мені сподобалося найбільше, передбачається мішалка нечистот в резервуарі, яка реалізована у вигляді осі з лопатями. Крутити лопаті пропонується ручкою після кожного змиву. Перемішування, як я розумію, покликане виконувати такі функції. По-перше, відділення мулу від нечистот. По-друге, додаткова аерація нечистот. Крутячи лопаті, ми пускаємо в товщу нечистот бульбашки повітря, тобто, аэрируем нашу біомасу. В результаті ми отримуємо якийсь ідеальний реактор — тільки підливай.
Повернемося до септика, вкопали в землю. Температура біомаси не піднімається вище 5-10 градусів Цельсія. Така ж температура в наших холодильниках. Відведення газів — тільки витяжка, та й то в найкращому випадку. Приплив свіжого повітря обмежений. Перемішування і аерірованія немає. Виходить, що аеробні бактерії в септику не виживуть. Анаеробні, схоже, теж перебувають на межі вимирання з-за низької температури. Тут вже не до розмноження. Становище ускладнюється ще й тим, що використання таких миючих засобів, як «Комет» і їм подібних начисто вбиває всю мікрофлору нашого септика. З іншого боку, переключити процес на аеробний – значить нагріти, перемішати і аерувати кілька тонн нечистот. Задачка не з легких і точно не з дешевих. Ось і виходить, що замість того, щоб влаштувати нашим бактеріям (аеробних чи анаеробних) райське життя на курорті по системі «все включено» ми змушуємо їх працювати на холодних і шкідливих уранових шахтах.
Які можна використовувати стандартні дії для поліпшення ситуації і поліпшення процесу розкладання біомаси в септику? Їх дуже і дуже мало. Перший — будувати септики з правильним об’ємом. Припустимо, у нас сім’я з трьох осіб, а септик побудований, скажімо, на 3 кубічних метра. Це означає, що в цьому септику завжди будуть знаходитися тільки сірі води. Біомаси, яка може розкладатися, буде там дуже мало і вона буде розбавлена. Це, звичайно, не сподобається бактеріям. У бактерій вік короткий, та й самі вони крихітні. Вони не можуть шастати по септика взад і вперед, щоб знайти прийнятний їстівний шматочок біомаси. Другий спосіб — не використовувати отруйну для бактерій побутову хімію. Третій – постійно додавати в септик свіжих бактерій, яких в сухому або рідкому вигляді можна купити в спеціальних, або в простих господарських магазинах, і які, до речі, не дешеві. Четвертий – використовувати комбіновані схеми, тобто, частково очищені стоки після септика направляти в спеціальні фільтруючі піщано-гравійні колодязі, де стоки проходять доочистку вже аеробним способом.
Які варіанти є ще? У продажу є спеціальні реактори, керовані комп’ютерними системами і включають в свій склад горезвісні насоси, мішалки, аератори, вентилятори і інші частини наведеного, в якості прикладу, біотуалету. Такі реактори можуть встановлюватися як під так і над землею. В останньому випадку споруда являє собою колону не дуже великих розмірів. Як мені здається, це не великий недолік, оскільки таку колону завжди можна оформити як окремо розташованої будівлі або теремка. Сумно те, що такий реактор має вартість мінімум 100 000 рублів без земляних та інших інженерних робіт. Крім того, такий реактор ще й споживає електрику майже в цілодобовому режимі. При такій ціні очисної споруди я б серйозно подумав над тим, щоб укласти договір з очисними компаніями і регулярно приймати у себе ассенізационную машину.
З більш реальних заходів я бачу роздільний збір і обробку чорних і сірих вод. Дійсно, концентрація чорних вод буде значно вище, ніж у звичайному випадку. Це позитивно позначиться на процесі розкладання, будь він аеробний або анаеробний. Так, довелося б мати два септика, але вони обоє були б значно менше за розмірами, ніж той, який призначений для збору двох видів стічних вод, чистити будь-який з них було б значно простіше і легше. Причому, зауважте, сірим вод не потрібно відстоюватися, а це значить, що і септик для сірих вод можна зробити однокамерним з виходом на мережу підземної фільтрації. В цілому, підозрюю, що така система була б в рази надійніше і простіше ніж система спільного збору сірих і чорних вод. Єдине, що не дуже приємно, так це те, що потрібно і по дому проводити подвійну каналізаційну систему, а її в будь-якому випадку потрібно проектувати заздалегідь. Провести паралельну трубопровідну каналізаційну систему для чорних вод в побудованому будинку дуже складно.
Класним був би варіант влаштувати септик таким чином, щоб отримувати метан і використовувати його для опалення. Думка чудова, тим більше, що існують схеми і знайти їх не важко. На жаль, підходить така система тільки для тваринницьких господарств, у яких є постійне виробництво палива для такого реактора. Я маю на увазі гній. У побутових умовах, боюся, не вистачить відходів.
Висновки
Головний висновок у тому, що є чотири методи, які дозволяють нам очистити побутові стічні води з пристойною якістю або просто позбутися від них.
- Перший метод — споруда автоматичного очисної споруди з комп’ютерним управлінням. Серед плюсів цього методу висока ступінь очищення вод, невеликі габарити установки в поєднанні з дуже значною продуктивністю, досить високе поєднання ціни та якості всієї системи в цілому. Мінусом такої установки є її висока технологічність. Це означає, що вся система в цілому потребує регулярного обслуговування і якщо вона раптом зламається, доведеться викликати кваліфікованих інженерів. Простим відром на мотузці і довгою палицею (сантехнічним тросом) її не полагодиш. Крім того, система споживає електрику майже в цілодобовому режимі і ці витрати теж необхідно враховувати. Додатково потрібно нагадати, що вимога використовувати тільки певну побутову хімію та спеціально виведені штами бактерій цією системою не скасовуються.
- Другий метод полягає в будівництві у себе на ділянці підземної мережі колодязів з переливами і піщано-гравійними фільтрами. Якщо порівнювати з високотехнологічною системою, то додаткових плюсів у неї не багато. Ті ж самі вимоги по обслуговуванню. Зберігається вимога використання біологічно розкладається побутової хімії. Місця на ділянці така система займає більше, ніж комп’ютерна очисна колона, вода після підземних септиків має більш слабку ступінь очищення, а ціна будівництва і пуску в експлуатацію такої системи навряд чи можна зробити менше, ніж у системи з попереднього варіанту. Незаперечним плюсом такої системи є доступність її будівництва, ремонту та обслуговування. Всі три пункти доступні робочим самої низької кваліфікації. До речі, зараз на ринку є пропозиції комбінованих септиків. У них є система аеробної доочистки вод, що вже пройшли стадію анаеробної очистки. При цьому води спеціальним насосом закачуються в спеціальну невеличку колону, заповнену гравієм або спеціальною щіткою з нержавіючої сталі, де вони аеруються, бо мають безпосередній контакт з повітрям. Очевидно, ця схема очищення займає проміжне положення між звичайним септиком і його високотехнологічним комп’ютерним варіантом.
- Третій метод — роздільне зберігання і очищення стічних вод. Цей метод є варіацією на тему звичайного септика. Використовуючи такий метод, ми отримуємо покращені умови для розкладання фекалій, бо вони вступають в септик малого обсягу і майже не розбавляються водою. Кращу очищення сірих вод, бо в них відсутні фекалії. Спрощену процедуру обслуговування системи, бо септик з сірими водами практично не буде засмічуватися, а для накопичення критичної маси відходів в септику для чорних вод буде потрібно значний час. На противагу плюсів ми маємо необхідність проведення подвійної каналізаційної системи будинку (одну для чорних вод, другу для сірих), що дуже не легко зробити у вже побудованому будинку.
- Четвертий метод – просто зберігання відходів з їх регулярним вивезенням. Однак, нам потрібно ще пройти, як мовиться, довгий шлях, щоб досягти такого рівня розвитку сервісу, щоб зробити вивезення стічних вод таким же необтяжливим, як вивіз побутового сміття. Однак, схоже, цей метод найкращий і найдешевший з усіх описаних вище.
Який спосіб вибрати? Вирішувати вам. Оптимальним було б прийняття рішення, виходячи з усього набору факторів — клімату, розташування земельної ділянки, складу ґрунтів, надійності електропостачання, фінансових можливостей і т. д. В підсумку, можливо, з’явиться якийсь комбінований варіант, що дозволяє звести витрати грошей і нервів до мінімуму.
