Азбука очистки стоков

■ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЧИСТКИ

Очистка бытовых стоков — сложный процесс , в котором за­действованы способности мик­роорганизмов , предназначенных для этого природой . Участие че­ловека состоит в культивации этих невидимых помощников и создании им необходимых для жизни условий . При этом сточ­ные воды очищаются до такой степени , что безболезненно спу­скаются в естественные водо­емы , могут использоваться при поливе садов и огородов . Такую полезную метаморфозу стоков в очистных сооружениях обеспе­чивают микроорганизмы , участ­вующие в анаэробных и аэробных процессах . Для своей жизнедея­тельности они не нуждаются в солнечном свете , и это в необ­ходимых случаях позволяет про­водить очистку под землей или в полностью закрытых " сосу­дах ". Если объемы сточных вод невелики , то после этого освет­ленные и отстоенные воды мо­гут быть сброшены на специаль­ные " поля фильтрации ", то есть в специально подготовленный грунт , где работу закончат бак­терии , обитающие в земле . Прав­да , при этом остается осадок , который следует периодически удалять из емкости , где происхо­дило очищение . Поэтому для до­стижения требуемой эффектив­ности и скорости очистки необ­ходимо сочетание деятельности анаэробных ( бескислородных ) и аэробных ( использующих кисло­род ) микроорганизмов ( анаэроб­ных и аэробных ступеней очист­ки ). На стадии анаэробной био­логической очистки происходит разложение сложных органичес­ких веществ на более простые , которые на стадиях аэробной очистки окисляются микроорга­низмами в нитраты быстрее . В соответствии с этим наибо­лее эффективные методы очист­ки предполагают использование аэраторов . Необходимым ком­плексом сооружений и оборудова­ния обладают крупные очистные станции , работающие в городах . Однако вопросы очистки сточ­ных вод , в связи с повышением экологического сознания общест­ва , да и с ростом населения , за­трагивают и мелкие населенные пункты , и отдельных частных за­стройщиков . Предписанные санэ­пидемстанцией мероприятия по охране окружающей среды вы­нуждают мелких застройщиков создавать свои мини очистные сооружения . Вариантов их уст­ройства может быть несколько .

■ ВЫБОР УСТАНОВКИ

Для небольшого объекта вдали от городской цивилизации , где невозможно подключить к цент­рализованному сточному коллек­тору , лучшее решение — уст­ройство индивидуального очист­ного сооружения . Вариант выбирается в зависимости от количества людей , размеров уча­стка , грунтов , денег . Застройщик может либо исполь­зовать локальные очистные со­оружения с устройством полей фильтрации на некоторой пло­щади своей территории , или при­обрести канализационную стан­цию , которая не требует доочистки в грунте . Первый вариант более распространен и менее за­тратен . Но здесь многое зависит от грунтовых и водных условий на участке . Глинистые грунты не пропускают воду и для устрой­ства полей фильтрации непри­годны , насыпать грунт невыгод­но . Также невозможно устроить поля фильтрации при высоком уровне грунтовых вод ( выше 2,5 м от поверхности ), потому что они будут загрязнены . В этих случаях приходится использо­вать локальные канализацион­ные станции .

■ ЛОКАЛЬНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

В любой локальной очистной си­стеме вода проходит очистку в несколько этапов , и действует за счет не нуждающихся в кисло­роде воздуха бактерий , а также фильтрующих и очищающих свойств грунта . Прежде всего , и для всех систем , сточные воды из здания направляются в боль­шую емкость ( обычно объемом 1-8 куб . метров ), которая назы­вается септиком . В ней обеспе­чивается очистка стоков на 50-65%, и затем осветленные воды направляются на обработ­ку в специально подготовленный грунт на участке — в сооруже­ния подземной фильтрации , ко­торые занимают и 10-20 кв . м площади участка . Ил , который скапливается на дне септика , 1-2 раза в год удаляется из емко­сти ассенизационной машиной . Септики для накопления и пред­варительной очистки сточных вод являются первым и обяза­тельным компонентом такого очистного сооружения . Они быва­ют 1-4 камерными — чем больше камер , тем качественнее очист­ка ( и дороже септик ). Септик располагается не менее чем в 5 м от дома и в 25 — от водозабора . Вот краткое и упрощенное опи­сание работы 4- камерного сеп­тика . Стоки из дома , как правило , самотеком ( организовать само­тек несложно , уклон должен быть 1-2 см на 1 м длины ) посту­пают в первую камеру , выполняю­щую функцию отстойника , где на дне скапливаются твердые не­растворимые фракции , а легкие вещества , масла собираются на поверхности жидкости . Очищен­ная от грубых механических при­месей вода поступает в следую­щую камеру , где происходит ее брожение и более глубокая очи­стка . На дне образуется оса­док — активный ил , в массе ко­торого обитают бактерии и простейшие , разлагающие за­грязнения . Затем вода поступа­ет в третью камеру , откуда че­рез съемный промывающийся би­офильтр ( применение биофильт­ра , на котором живут бактерии , повышает качество очистки и срок службы системы ) прохо­дит в четвертую камеру — ос­ветлитель . Минимальный срок , в течение которого происходит разложение органических и мине­ральных примесей , — 3 дня . Соот­ветственно рассчитывается объем септика : сколько воды рас­ходуется в здании за это время ( норма расхода в жилом доме со­ставляет 200 л / чел . в день ). Далее осветленная вода из сеп­тика направляется на поля по­глощения или поля фильтрации . Через распределительный коло­дец она попадает в перфориро­ванные распределительные тру­бы , которые укладываются под землей на глубине около полумет­ра с небольшим уклоном . Система труб может лежать в одной траншее или же в раздельных ка­навках , которые могут расхо­диться в разные стороны от рас­пределительного колодца . Трубы должны заканчиваться вентиля­ционными отверстиями , выве­денными выше поверхности грун­та . Под ними укладывается фильтрующий слой толщиной 30-40 см из щебня , гравия фрак­ции 12-30 мм . Общая глубина сис­темы составит до 1 метра . За­грязнения оседают в толще гра­вия , и очищенная вода уходит в землю . Более совершенная сис­тема очистки предполагает , что фильтрующий слой делается из щебня более мелкой фракции — до 8 мм , и в основании имеет пе­сок . Толщина фильтрующего слоя — 1-1,2 м . В нижней части пес­чаного слоя укладываются кол­лекторные трубы с отверстия­ми для отведения отфильтро­ванной сточной воды к месту сброса . Достоинства этой сис­темы — ее энергонезависи­мость : насос иногда применяет­ся только для отвода очищенной воды из коллекторных труб . Раз в 5-8 лет следует поменять или промыть щебенку фильтра .

■ РАЗЛИЧНЫЕ СЕПТИКИ

Выбирая септик , следует ориен­тироваться на его объем : на­пример , для коттеджа ( где про­живает семья из трех человек ) требуется емкость около 2000 литров . Септики с несколькими камерами эффективнее и в 2-3 раза дороже , чем однокамерные . Обычно однокамерные септики применяются при расходе воды до 1 м 3 в сутки , двухкамерные — до 5, трех — свыше 8 м 3 . Полимерные септики — самые популярные , бывают 1-3 камер­ными , легко монтируются . К этой группе можно также от­нести септики , армированные стеклопластиком , повышающим прочность стенок емкости ( это важно , поскольку пластик могут повредить камни , находящиеся в грунте ). Пластиковых септи­ков настолько легкие , что в не­догруженном состоянии могут быть выдавлены из земли , поэто­му их закрепляют на бетонном основании якорями или тросами . Металлические септики надеж­нее , просты в монтаже ( хотя для их установки потребуется кран ). Для защиты от коррозии поверхности обрабатываются с обоих сторон битумными мас­тиками . Если септик сделан из нержавеющей стали , он не под­вержен коррозии . Из металла выгодно делать систему септи­ков для целой группы домов , прочно соединяя между собой сваркой несколько емкостей . Бетонные септики не коррози­руют , прочны . Такой септик можно приобрести готовый , на­брать из готовых элементов или построить из монолитного бетона . Гигроскопичность ма­териала нивелируется устрой­ством хорошей гидроизоляцией или включением в бетон специ­альных добавок . Гидроизоляция емкости должна быть выполнена безупречно .

При монтаже системы септик закапывается в землю , так , что­бы на поверхность выступали только крышки люков . Они плот­но закрываются , чтобы избе­жать неприятных запахов , а так­же попадания в систему дожде­вой воды . Место для установки септика должно быть сухим . Стоимость септика зависит от материала , объема , количества камер . При емкости 3 м 3 ( вари­ант для дома , где проживают 3-4 человека ) самые простые , одно­камерные бетонные септики стоят от $400, пластиковые — $600, металлические — от $1000. Срок службы оборудования должен быть не менее 25-30 лет . Надежный вариант — приобре­тение системы очистных соору­жений , в которую входят все не­обходимые комплектующие , тру­бы , фильтры и т . д . В Украине представлены очистные систе­мы PURFL 0, WAWIN - LABK 0 и др . Строительство системы обяза­тельно должны вести специалис­ты с лицензией , знающие все тонкости этих работ ( жела­тельно , чтобы фирма в дальней­шем взялась и за обслуживание ).

■ АВТОНОМНЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ

Когда условия не позволяют ус­троить поля фильтрации или надо снизить затраты и объё­мы работ на участке , в качест­ве единственно возможного ре­шения применяются установки очистки сточных вод заводской готовности — автономные ка­нализационные станции . При выборе установки следует учесть , что некоторые практи­чески являются модифицирован­ными септиками , осуществляют недостаточную очистку , а стои­мость их многократно превыша­ет цену септика . После этих со­оружений также приходится применять сооружения подзем­ной фильтрации . Полноценная станция осуществляет полный цикл очистки , после чего сточные воды могут сбрасываться в водо­ём , дренажную канаву или придо­рожный кювет . Эффективность очистки должна быть порядка 96-98 %, что достижимо только при трёх , а лучше четырёх сту­пенях очистки . Образующиеся при этом твердые отходы хими­чески преобразуются настолько , что ассенизационная машина не нужна . Различные системы и установки имеют различия в тех­нологии и различное качество т . н . " стабилизированного остат­ка ". Чем проще утилизация , — тем выше цена установки . В та­ком оборудовании используется биологическая очистка , которая осуществляется за счёт жизне­деятельности микроорганизмов . В систему должна быть внесена бактериальная " закваска " и со­зданы благоприятные условия для существования и размноже­ния бактерий . Для решения этой задачи в септике эффективно применение анаэробного биоре­актора — сооружения , в котором присутствует тот или иной вид загрузки ( пластмассовые соты , ерши или др .). На загрузке за­крепляются анаэробные микро­организмы , осуществляющие гид­ролиз жиров , после чего сточные воды направляются на обработ­ку в аэробных условиях . Для со­здания аэробных условий в соору­жениях обычно требуется прину­дительное введение кислорода , т . к . поддержание нужной кон­центрации кислорода только за счёт естественной аэрации , при контакте поверхности сточных вод с воздухом , потре­бовало бы слишком большого объ­ема сооружений и даже в город­ских очистных сооружениях при­меняется аэрация . Процесс в ка­нализационных станциях полно­стью проходит в специальных емкостях заводского изготовле­ния , которые могут размещаться под землей или в подвале здания . Но обязательное условие — по­требление электроэнергии , по­скольку требуется перемешива­ние и аэрация очищаемых стоков ( в зависимости от количества поступаемых сточных вод , совре­менные установки регулируют потребляемую мощность , авто­матически включая режим эконо­мии ). Оборудования для глубокой очистки должно быть легко до­ступно для обслуживания , а кон­струкция — простой в обраще­нии . Расчёт установок глубокой очистки показывает , что их по­лезный объем с учетом всех меро­приятий по интенсификации технологического процесса дол­жен быть равен не менее 3- крат­ному суточному притоку сточ­ных вод , как и в септике . При меньшем объеме установки декларируемая степень очистки не будет достигнута . Технологическая схема работы такого оборудования ( которое иногда называют " реакторами " или аэротенками ) достаточно сложная . Емкость состоит из трех или четырех камер , в уста­новку подается воздух , активный ил отделяется от осветленной воды и постоянно циркулирует между камерами - реакторами . На стадии анаэробной биологи­ческой очистки происходит раз­ложение сложных органических веществ на более простые , кото­рые на последующих стадиях окисляются аэробными микроор­ганизмами . Процесс сложен и многостадиен . Различные сис­темы глубокой биологической очистки отличаются технологи­ческими тонкостями . Это весьма удобно в засушливых рай­онах . Дополнительный плюс : технология очистки в этой сис­теме разработана таким обра­зом , что не выделяются метан и сернистый газ — значит , от­сутствует неприятный запах . А если нет притока сточных вод в установку она автоматически переходит в режимы экономии . Кроме упомянутой марки , на рын­ке представлены реакторы укра­инского , российского ( ТВЕРЬ , КОТТЕДЖ - БИО ), чешского ( T 0 PAS ), финского ( PURFLO , WAWIN - LABKO ) производства . Как и септики , они изготавливаются из полиме­ров , стеклопластика , металла .

■ ПЛАТА ЗА ЭКОЛОГИЮ

Долговечность установки опре­деляется материалами и каче­ством производства . Часто считают , что установки с кор­пусом из железобетона более долговечны , чем металлические . Однако , это справедливо только при чрезвычайно высоком каче­стве бетона по водонепроница­емости — марка не менее В -15. Если применяется бетон марки В -10 или В -12, который облада­ет слишком высокой гигроско­пичностью , верхняя часть уста­новок , расположенная над уров­нем воды , за счет промерзания разрушается в течение 8-10 лет . В тоже время , если метал­лические установки изготавли­ваются из высококачественной стали с добавками легирующих элементов и защищаются спе­циальными многослойными эпок­сидными композициями , срок их службы до капитального ремон­та составит не менее 25-30 лет . Такой же высокой долговеч­ностью отличаются установки с применением стеклопластика . Соответственно материалу , качеству и объему варьируется стоимость канализационных станций . Около $2,5 тыс . стоит наиболее простая установка из вспененного полипропилена . В среднем стоимость установки для дома , где проживают 4-5 че­ловек составляет около $3,5-4 тыс . Но немаловажное значение имеет не только стои­мость самой установки биоло­гической очистки , но и всего комплекса комплектующих и строительно - монтажных ра­бот . В некоторых случаях , с уче­том земляных работ , прокладки трубопроводов затраты могут возрасти в 2 раза . Такова сего­дня плата за жизнь в экологиче­ски чистой обстановке .

освещение строящихся зданий