Автономные системы очистки канализационных стоков: септик или ЛОС – что лучше. Биологическая очистка сточных вод

Загородные дома, находящиеся в дачных товариществах, сельской местности и даже в ряде коттеджных посёлков, не всегда имеют возможность подключения к централизованной канализационной сети. Оптимальным решением проблемы становится использование локального очистного сооружения – ЛОС

От выгребной ямы – к ЛОС

Современные технологии в области инженерного оборудования шагают семимильными шагами, и сегодня разработано немало видов установок по очистке бытовых стоков. Вспомним, как развивалась история частной канализации.

Сначала – выгребная яма, затем её модернизированный вариант – септик и наконец установки, в которых осуществляется полный цикл очистки стоков. Последние называют по-разному: станции (системы) глубокой биологической очистки, установки очистки сточных вод (УОСВ), локальные очистные сооружения (ЛОС) и т. д.

Чтобы не запутаться в этих названиях, по сути обозначающих одно и то же, будем использовать аббревиатуру ЛОС.

Но о ЛОС поговорим чуть позже, а сейчас обсудим вопрос: септики – это уже прошлое или ещё нет?

Поскольку неискушённый в проблемах частной канализации потребитель иногда неверно истолковывает значение этого термина, не лишним будет напомнить, что септик промышленного производства представляет собой большую ёмкость (чаще всего – изготовленную из пластика), находящуюся в земле и соединённую подводящим патрубком с канализационным выпуском из дома.

Самый простой септик – это по сути большая бочка, более сложные модели разделены на две-три секции или состоят из двух-трёх отдельных ёмкостей. В септике не просто скапливаются стоки, в нём происходит их первичное разложение на тяжёлые, по степенно оседающие вниз, и легкие, всплывающие на поверхность. Благодаря такому методу очистки, который называется механическим, стоки очищаются на 60%, что является очень низкой степенью очистки, и потому их запрещено сбрасывать на рельеф.

Технологии десятилетней давности предполагали устройство на прилегающем к дому участке полей фильтрации -системы дрен, по которым происходила почвенная доочистка стоков из септика. Сегодня это уже устаревший способ. Однако сам септик нельзя сбрасывать со счетов. Иногда он помогает решить определённые задачи. Например, если речь идёт не о загородном доме круглогодичного проживания, а о даче, где семья бывает сезонно или периодически. Поскольку септик подходит для переработки сравнительно небольшого объёма (1 -3 м 3 /суг.) бытовых сточных вод и фекальных масс, придётся время от времени вызывать ассенизационную машину. Чтобы снизить скорость наполнения ёмкости, стоки можно разделить на «серые» {вода после мытья посуды, купания, стирки) и «чёрные» (поступления из унитаза) и направлять в септик только «чёрные».

В любом случае для дома периодического пребывания септик будет самым экономичным решением. Иногда его приходится ставить по иным причинам. Например, в водоохранных зонах, где запрещено использовать даже ЛОС, очищающие стоки на 94-98%. Собственно, это вся информация, которую необходимо знать о септике частному застройщику, чтобы сделать выбор в пользу септика или ЛОС.

Варианты отведения сточных вод

а) Отведение очищенной воды самотёком в существующую дренажную сеть
б) Отведение стоков в промежуточный колодец, в котором установлен дренажный насос
в) Напорное отведение стоков в дорожный кювет
г) Самотечное отведение сточных вод в фильтрующий (дренажный) колодец

Принципы работы аэрационных ЛОС

Индивидуальных канализационных установок на российском рынке представлено великое множество. Часть из них, называясь по-разному, на самом деле являются почти «близнецами». И потому не имеет смысла описывать каждую модель отдельно и заниматься их сравнением. Гораздо важнее будущему пользователю понять принципиальное конструктивное отличие систем друг от друга.

Условно все установки можно разделить на два типа: аэрационные и комплексные. В первых очистка стоков происходит за счёт работы аэробных бактерий, которые используют для своей жизнедеятельности содержащийся в воздухе кислород. Каким образом он поступает в ёмкость ЛОС? Аэрация (насыщение воды кислородом воздуха) производится принудительно: для этого применяют компрессоры (пневматическая аэрация) или насосы (эжекторная аэрация), подключённые к установке.

Метод переработки стоков, используемый в таком оборудовании, – биологический, поэтому данный вид ЛОС называют ещё системами биологической очистки (реже – биосептиками). Конструктивно устройство представляет собой ёмкость (как правило, изготовленную из полипропилена) с технологическими люками, разделённую перегородками на несколько секций: септик, анаэробный биореактор, аэротенк I ступени – биофильтр, отстойник, аэротенк II ступени, вторичный отстойник – контактный резервуар, насосный отсек. Количество камер-отсеков у разных моделей может быть различным.

Общим является их назначение – последовательно очищать бытовые стоки до указанных в техническом паспорте параметров. Осуществляется это следующим образом. Сточные воды направляются в камеру-септик, где происходит их сбраживание, отделение взвешенных веществ, отстаивание песка и других нерастворимых включений. После этого частично осветлённые стоки попадают в анаэробный биореактор, где они очищаются анаэробным илом (сообществом микроорганизмов). Процесс протекает без доступа кислорода. Анаэробные бактерии преобразуют трудноокисляемые органические соединения в легкоокисляемые. Затем наступает очередь очистки в аэротенке I ступени с воздействием кислорода (при помощи принудительной аэрации). Здесь стоки перемешиваются с активным илом, поглощающим и окисляющим загрязнения. После сточная вода поступает в аэротенк II ступени, где доочищается (путём окисления и адсорбции) биоплёнкой из микроорганизмов, образованной на загрузке из искусственных «водорослей» при непрерывной мелкопузырчатой аэрации. Далее во вторичном отстойнике происходит осаждение активного ила и возврат его в септик с помощью эрлифта, а очищенная до 98% сточная вода отводится в пониженное место рельефа. Так работают ЛОС первого типа – аэрационные.

Комплексные установки очистки сточных вод в частном доме

ЛОС второго типа представляют собой комплексные установки, в которых очистка стоков происходит тремя способами: механическим, биологическим и химико-физическим (коагуляция). Конструктивно они значительно отличаются от аэрационных установок. Комплексные ЛОС состоят из вертикального отстойника с перегородками (септика) и расположенного над ним биореактора. В септике происходит отстаивание осадка и анаэробная очистка. В биореакторе – аэробная (с кислородом) очистка уже осветлённых стоков. Бактерии прикрепляются к биозагрузке реактора, образуя активную биоплёнку. В комплект установок входит осаждающий химикат (коагулянт) в виде таблеток. Он связывает фосфор, существенно уменьшает его концентрацию в стоках и ускоряет процесс выпадения осадка. Коагулянт находится в пластиковом контейнере, который подвешивают на чашу унитаза. С каждым смывом частички вещества попадают в систему вместе со стоками.

Что надо знать потребителю?

Аэрационные ЛОС не допускают залпового сброса стоков (более 100 л/ч). Например, если в доме часто бывают гости, расход стоков (принятие ванны, душа и т. д.) резко увеличивается, из-за чего колония бактерий, с помощью которых осуществляется очистка, частично (или полностью) вымывается. А следовательно, какое-то время после залпового сброса установка не сможет очищать стоки до указанных в паспорте показателей. Длительное отключение электричества также негативно сказывается на работе систем первого типа, а именно – приводит к частичной или полной гибели колонии бактерий. Правда, некоторые производители «забывают» уведомить об этом покупателя. Другие убеждают, что это не является существенным недостатком устройств, ведь стоит только поместить в ёмкость купленные в магазине бактерии для септиков, и установка начнёт функционировать в прежнем режиме. Это действительно так, но выход на заявленную производителем степень очистки стоков произойдёт в таком случае не ранее чем через две-три недели.

А вот комплексным ЛОС ни залповый сброс, ни отключение электричества не грозят негативными последствиями. Причина этого – в конструктивных отличиях установок первого и второго типа. Дело в том, что в аэрационных ЛОС аэробный и анаэробный процессы протекают в одном обьёме, где за счёт аэрации идёт постоянное перемешивание активного ила. В комплексных ЛОС осаждение ила происходит в отдельной камере, где он находится в состоянии относительного покоя, и поскольку бактерии в таких системах живут не только в воде, но и в биореакторе, вымывание ненормированными стоками им не грозит, равно как и гибель из-за отключения электроэнергии. Даже при длительном перерыве в электроснабжении бактерии на биофильтре живы в течение трёх месяцев. Выход на заявленный производителем режим работы происходит через 4-10 дней после запуска установки.

В аэрационные установки не должны попадать бытовые отходы (туалетная бумага, предметы гигиены), поскольку это может привести к закупорке насосов, обеспечивающих работу станции. Кроме того, не желателен и слив туда химических бытовых моющих веществ, ухудшающих условия, необходимые для жизнедеятельности бактерий. А вот комплексные установки более «лояльны» к этим факторам, в основном за счёт своих конструктивных особенностей. Попавший в них бытовой мусор (туалетная бумага, салфетки, остатки пищи, шерсть домашних животных, полимерные плёнки) остаётся в камере-отстойнике и не может проникнуть в секцию, где находятся насосы. Небольшое количество хлорсодержащих препаратов (стиральный порошок, отбеливатели), которое вместе с водой поступило в ЛОС второго типа, также не приведёт к потере работоспособности системы.

Оба типа устройств являются энергозависимыми – компрессор (насос) должен функционировать в непрерывном режиме. Однако у комплексных ЛОС потребление электроэнергии несколько ниже за счёт того, что в них использован не компрессор, а насос, работающий по таймеру (15 мин./вкл. - 15 мин./выкл.).

На российском рынке представлены системы различной сложности как отечественных, так и зарубежных производителей. В отдельных из них процессом очистки управляет программируемый контроллер, меняющий режим работы установки исходя из количества поступающих стоков. Если их немного, контроллер переводит систему в экономичный режим, при залповых сбросах – в форсированный. Хотя автоматика упрощает эксплуатацию системы, но значительно повышает цену ЛОС и его дальнейшего сервисного обслуживания.

Куда отвести стоки в загородном доме

При монтаже оборудования одним из главных является вопрос о том, куда поступает очищенная в установке вода. Самый простой вариант – отведение её самотёком. После очистки в ЛОС стоки сбрасываются прямо на рельеф или в дренажную сеть (траншея, придорожная канава) глубиной не менее 80-90 см, защищенную от затопления паводком. Второй вариант – фильтрующий колодец, используемый в тех случаях, когда отвод самотёком невозможен.

От ЛОС на расстоянии, определяемом проектом, делают железобетонный колодец глубиной около 3 м. на дно которого насыпают щебень (с целью увеличения производительности системы). Пропускная способность колодца зависит от вида грунта.

В песчаных почвах она составляет 80 л/сут. на 1 мг площади наружной поверхности фильтрующего цилиндра колодца, в супесчаных – 40 л/сут. В глинистых почвах или при высоком уровне грунтовых вод данная схема не работает. В этих случаях применяют дренажные насосы. Для откачки очищенной воды из ЛОС используют погружные устройства с условным проходом (максимальным размером примесей) 10-12 мм. Насос можно установить непосредственно в последней камере ЛОС либо в дополнительном промежуточном колодце, должен быть герметичным. Это необходимо, чтобы насос не перекачивал также и грунтовые воды.

При установке системы очистки сточных вод важно учесть, что она должна находиться на расстоянии 3-5 м от коттеджа, чтобы в зимнее время поступающие из дома стоки не замерзали на пути к ЛОС

Цены

Стоимость установок производители указывают по-разному. Одни называют цену лишь на само оборудование, другие -на систему «под ключ», то есть с учётом монтажа.

При выборе устройств для очистки стоков лучше ориентироваться на полный комплекс услуг. В среднем ЛОС + доставка на участок заказчика + монтаж будет стоить от 80 000 руб. (объём установки рассчитан на четырёх пользователей) до 140 000 руб. (на десять пользователей).

Для некоторых систем могут быть необходимы ежемесячные сервисные мероприятия, стоимость которых в год иногда доходит до 20% от цены оборудования.

Общим правилом для всех установок является очистка камеры-отстойника в среднем один раз в год от накопившегося избыточного ила с помощью ассенизационной машины. Стоимость услуг ассенизаторов – 750-800 руб./м 3 .

Какой объем установки сточных вод выбрать

Выбор бытовой очистной установки для конкретных условий строительства представляет собой сложную многофакторную задачу. В первую очередь необходимо рассчитать производительность оборудования, поскольку от этого зависят размеры ёмкости.

Удельная норма водоотведения (по СНиП 2.04.01 -85) составляет от 200 до 300 л на человека в сутки и включает пользование унитазом, ванной, душем, кухонной мойкой и стиральной машиной. Семья из трёх-четырёх человек в среднем тратит в сутки на умывание, мытьё посуды и стирку 200 л воды, на унитаз приходится еще 200 л, на душ и ванну – 400 л.

Всего получается 800 л. Размер ёмкости выбирают с учётом того, чтобы её рабочий объём превосходил суточную норму потребления воды в три-пять раз. Следовательно, в нашем примере нужен резервуар на 4 м 3 .

Монтаж аэрационной станции (ЛОС) своими руками - фото

а) Подготовка котлована подсистему б, в) Корпус установки помещают в котлован, г, д) Врезка подводных и отводных магистралей в корпус очистной станции е, ж) Монтаж электрооборудования, заполнение установки водой и обсыпка песком, з) Наружная часть аэрационной станции

Канализация в любом частном доме это один из важнейших элементов, который может обеспечить достаточно комфортную жизнь. Если, еще недавно наши бабушки и дедушки, жившие в деревнях и селах, обходились обычной выгребной ямой, куда сливались все нечистоты, и которая распространяла далеко не самый приятный аромат по всей округе, то теперь люди стремятся установить полноценную систему очистки сточных вод. В настоящее время используют много различных систем, для очистки сточных вод, от обычных накопительных резервуаров, до сложных биотехнических комплексов глубокой очистки воды.

Варианты решения вопроса обустройства канализации в частном доме

Системы очистки сточных вод для частного дома, можно уверенно разделить на несколько основных групп:

1. Накопительные емкости.
2. Однокамерные септики.
3. Многокамерные септики.

Накопительные емкости

Это герметичные резервуары, которые устанавливаются ниже уровня земли и оснащаются доступным выходом на поверхность для откачивания скапливаемых в них нечистотах. Для обустройства таких резервуаров используют довольно много вариантов, самый простой из которых это готовые емкости, из металлических цистерн или пластиковых еврокубов в защитной металлической сетке.

Установка накопительной емкости для канализации частного дома

Помимо этого резервуар для сбора сточных вод можно сделать из бетонных колец, установив их на бетонную подушку и герметизировать все стыки и технологические отверстия, или отлить бетонную емкость непосредственно в вырытом котловане. Несмотря на простоту конструкции, подобные резервуары не пользуются достаточной популярностью по причине необходимости постоянной откачки сточных вод с твердыми отходами.

Выполнить такую работу могут только ассенизаторские машины с мощными насосами и резервуарами для откачиваемой грязи. Такая услуга в некоторых регионах достаточно дорога, а учитывая, что обращаться к ней придется регулярно, использование канализации становится накладным. Еще одним существенным недостатком накопительных резервуаров для нечистот, является риск разрушения емкости и просачивания нечистот в почву, а затем и в грунтовые воды, которые могут использоваться для водозабора. Особенно это касается металлических емкостей, которые хоть и обрабатываются специальными защитными составами, внутри и снаружи, но все равно подвергаются коррозии из-за постоянного негативного воздействия окружающей среды и химических элементов, содержащихся в моющих средствах и попадающих в резервуар вместе со сточными водами. Проверять состояние и целостность закопанной под землю цистерны или металлического бака, практически невозможно, так как для этого ее необходимо извлекать из грунта.

Подобные сооружения из бетона, хоть и более устойчивы к коррозии, но все равно разрушаются от времени.

Исключения составляют пластиковые резервуары, которые не бояться коррозии. Если, во время монтажа были соблюдены все защитные меры предохраняющие резервуар от внешнего механического и физического воздействия накопительный бак из пластика может служить вечно. Проблема пластиковых накопителей в ограниченных размерах. Хотя современные технологии позволяют выплавлять достаточно объемные емкости из пластика по прочности практически не уступающие своим железным аналогам.

Однокамерные септики

Этот вид очистительных сооружений изготавливается двух типов. Наиболее дешевый вариант это дренажный колодец без дна. Для фильтрации сточных вод в такой колодец на дно засыпается песок и гравийная смесь. Объем такого септика ограничивается объемом резервуара, который используется в качестве дренажного колодца. Наиболее распространенным способом является строительство однокамерного септика из бетонных колец, которые монтируют друг над другом в специально вырытой яме. Для того чтобы загрязнения из сточных вод не уходили в верхние слои грунта, где располагается корневая система большинства растений, стыки между кольцами тщательно герметизируют. Такой вид септика рекомендовано устанавливать только на участках с максимально низким горизонтом грунтовых вод, в противном случае, частично отфильтрованные сточные воды и грязь могут просачиваться через небольшую толщу грунта и загрязнять подземные источники воды. Помимо бетонных колец для однокамерных септиков можно использовать металлические резервуары, в дне которых проделываются достаточно большие отверстия для отвода слива канализации.

Более приемлемый вариант однокамерного септика, который способен не только обеспечить достаточно качественную канализационную систему, но и не загрязнять окружающую среду, является герметичный резервуар с выходом на фильтрационные поля или инфильтратор. Септики такого плана продаются в готовом заводском варианте или изготавливаются самостоятельно. Конструкция очистительных сооружений с однокамерной системой достаточно проста, это и обуславливает возможность построить его самостоятельно. Герметичный резервуар, в который подключается канализация с дома можно сделать из любого подходящего материала. Зачастую это те же бетонные кольца, только установленные на бетонную подушку для исключения выхода сточных вод в грунт. Данный резервуар служит в качестве отстойника в котором происходит оседание твердых, нерастворимых частиц грязи на дно, а более легкие жировые и химические частицы наоборот всплывают на поверхность.

Частично отстоянная вода из средней прослойки через переливную трубу выводится на фильтрационные поля или инфильтратор, которых происходит окончательная очистка и слив в грунт. Инфильтратор, также как и фильтрационное поле, по сути, является тем же механическим природным фильтром из песчано-гравийной смеси. Для обеспечения лучшей фильтрации такая смесь засыпается на достаточно большой площади, а сточные воды распространяются по ней равномерно. Профессиональные заводские инфильтраторы могут оснащаться системой сбора сточных вод для слива их не в грунт, а в систему сточных канав, если такие имеются поблизости. Основным недостатком подобных септиков является необходимость периодического откачивания твердых отходов и активного ила из отстойника, а также замена песка и гравия по мере их забивания и заиливания. Еще один недостаток это достаточно жесткие условия допускающие монтаж канализации со сливом в почву.

Многокамерные септики

Устройства с несколькими соединяющимися резервуарами являются достаточно эффективными для очистки сточных вод в частном доме. Для создания септиков такого типа используют 2-3 герметичные емкости, изготовленные из металла, пластика или бетона соединенные переливными трубами. Нередко в таких трубах устанавливаются дополнительные механические фильтры и жироулавливатели, для улучшения процесса очистки.

В основном первые две камеры септиков служат для отстаивания воды, только в отличие от однокамерных септиков, отстаивание происходит более качественное. В одной из емкостей обустраивается так называемый биологический фильтр. Для этого в нее подсаживаются колония аэробных бактерий, которые активно участвуют в разложении органических остатков человеческой жизнедеятельности. В отличие от анаэробных бактерий, используемых в выгребных ямах и однокамерных септиках, аэробные бактерии не могут развиваться без постоянного притока кислорода. По этой причине обязательно обустройство вентиляционной системы. В зависимости от размеров резервуара и соответственно от объемов сточных вод, вентиляция может изготавливаться с естественным притоком или с системой принудительного нагнетания кислорода. Преимущество принудительной вентиляции в постоянном притоке воздуха для бактерий разлагающих органические остатки, но ее энергозависимость является и ее недостатком. В случаи отключения электричества приток кислорода прекращается, и бактерии могут погибнуть.

После прохождения нескольких камер отстаивания и обработки при помощи бактерии, сточные воды выводятся в инфильтратор или аэрационные поля, которые также закапываются в грунт. Устанавливая систему с аэрационными — фильтрационными полями, следует помнить о том, что над ними и в радиусе нескольких метров вокруг не рекомендуется посадка плодоносящих растений. В противном случае есть риск того, что растения через корни впитают частицы грязи и передадут их в качестве вредных веществ в плоды, которые человек может употребить в пищу. В инфильтраторе с пластиковым куполом такая проблема не возникает так как сброс очищенной воды происходит глубоко под землей. Единственным ограничением в данном случае становится высадка крупных деревьев с развитой корневой системой, которая способна повредить пластик.

Станции биоочистки канализации в частном доме , позволяют получить полностью очищенную воду, которую можно использовать повторно для бытовых нужд, например, для поливов. Это сложные устройства, напоминающие многокамерные септики по своей конструкции, но с гораздо более сложным устройством, обеспечивающим их эффективность и полностью автономный принцип работы.

Помимо отстаивания воды и отделения жировых компонентов, которое происходит в первом резервуаре, сбрасываемая далее и частично очищенная вода насыщается большим объемом кислорода. Этот процесс называется аэрация жидкости. В результате осветленная вода попадает в камеру с активным биологическим илом, который насыщен аэробными бактериями, активно участвующие в разложении органики. Последним этапом в очистке является обработка воды химическими веществами, которые полностью убивают бактерии.

Учитывая, что переливы, насыщение кислородом и система принудительной вентиляции управляется в автоматическом режиме, станции очистки необходима постоянная подача электричества. Помимо этого станции такого типа являются одним из самых дорогих, хоть и эффективным методов очистки сточных вод. Это обуславливает их небольшую популярность среди рядовых потребителей. Нередко станции биологической очистки устанавливают на несколько домов расположенных поблизости.

Ограничений для установки подобных сооружений практически нет, так как глубокая очистка и полностью герметичные резервуары устройства исключают случайное загрязнение почвы и грунтовых вод.

Выбор канализационной системы

Подбор очистительных сооружений зависит от ряда определенных факторов, которые являются индивидуальными в каждом отдельно взятом случае:

1. Финансовые возможности потребителя. Более современные септики, которые очищают воду до 85-95% стоят достаточно дорого и не всегда по карману рядовому потребителю.
2. Объем септика, определяется минимальным ежедневным уровнем сточных вод, сливаемых в канализацию. Расчет необходимого объема обычно делают специалисты, учитывающие все индивидуальные особенности канализационной системы, но и самостоятельно можно провести этот расчет по простой формуле.

В среднем на одного человека в день приходится от 150 до 200 литров жидкости спущенной в канализацию. Эти цифры являются усредненными и включают не только непосредственный слив воды, но и использование стиральных, посудомоечных машин и другой бытовой техники. Минимальный объем септика должен покрыть не менее 3 суточного объема, то есть на одного постоянно проживающего человека использующего канализацию необходим объем септика в 600 литров. Для двух людей это будет 1200 литров для трех — 1800 литров и так далее.

1. Тип почвы, глубина залегания грунтовых вод, расположения поблизости природного водоема и возможность слива в общие сточные канавы, в некоторых случаях определяет возможность установки того или иного типа септика.
2. Доступность вызова ассенизаторской машины . Достаточно часто в отдаленных регионах отсутствует услуга вызова ассенизаторов или она оказывается слишком невыгодна в финансовом плане. В таком случаи стоит задуматься об обустройстве септика с возможностью прочищать отстойники, в которых скапливаются твердые отходы своими силами.
3. Возможность постоянной подачи электричества. Особенно важно для септиков и станции биологической очистки, в которых используются аэробные бактерии, системы принудительной вентиляции и циркуляционные насосы.

В целом, правила монтажа септика или другого типа очистительного сооружения исходят из целого ряда индивидуальных особенностей, но есть и общие рекомендации в этом вопросе.

Котлован, где устанавливается септик необходимо утеплить, для того, чтобы исключить риск промерзания жидкости в резервуарах зимой, когда температура опускается достаточно низко. В ряде регионов рекомендуют утеплять также и канализационные трубы выводящие стоки из дома в очистные сооружения. Учитывая, что канализация работает на основе самотека монтаж септика необходимо проводить так, чтобы канализационные трубы находились под углом не менее 2-3 градусов с наклоном от дома к септику.

При монтаже достаточно больших очистительных сооружений котлован для них копается не ближе чем в 3-5 метрах от капитальных построек. В противном случае есть риск просадки фундамента дома. Также достаточное удаление обеспечит отсутствие запаха в жилой зоне, даже если септик выйдет из строя и начнет неприятно пахнуть.

Ну и конечно следует следить за тем, чтобы сточные воды из дренажных колодцев или инфильтраторов не загрязняли окружающую среду. Для этого не рекомендуется устанавливать очистительные установки ближе чем в 30-50 метрах от скважин для забора питьевой воды.

Стоки обычно состоят из отходов неорганического и органического происхождения. Причём последние из них занимают больший объём. Если от неорганических компонентов стоки легко очистить механическим методом под действием сил гравитации, то для удаления органических составляющих в последнее время применяются разные методики биологической очистки сточных вод. Их может быть несколько. Выбор того или иного способа зависит от разновидности стоков (бытовые или промышленные). В нашей статье мы рассмотрим разные методы очистки сточных вод, а также процессы, протекающие при реализации каждого из методов.

Процесс очищения сточных вод начинается сразу после того, как стоки по системе канализационного трубопровода попадают в очистное сооружение. Здесь благодаря используемому способу очистки концентрация загрязнений и органических примесей в стоках резко уменьшается. В зависимости от степени загрязнения стоков используются разные способы очистки или их комбинация. От этого зависит схема, по которой будет сооружаться станция биологической очистки сточных вод.

Важно: сегодня для очищения канализационных стоков повсеместно используются биологические методы. Несмотря на то, что для переработки промышленных стоков используют более сложные установки, чем для очищения бытовых сточных вод, применяются одинаковые способы.

Для этого используются специальные микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности разлагают сложные органические соединения на более простые элементы (углекислый газ, воду и минеральный осадок). Такая переработка позволяет снизить концентрацию органических загрязнителей до приемлемого уровня.

Биологические методы очистки сточных вод – это лишь часть системы очищения стоков. Принципы работы очистных сооружений выглядят так:

1. Поскольку в бытовых и промышленных стоках содержатся не только органические составляющие, которые могут переработать бактерии, но и неорганические элементы, не поддающиеся переработке, их необходимо удалить на первом этапе. Для этого используются механические способы очистки – отстаивание. В процессе отстаивания более тяжёлые и плотные составляющие стоков оседают на дно под действием сил притяжения. Более лёгкие жиры всплывают на поверхность.
2. После этого предварительно очищенные от тяжёлых неорганических загрязнителей стоки подвергаются биологической очистке. В процессе этого воды очистятся от сложных органических соединений, которые в большом количестве присутствуют в них. Биологические способы очистки подразумевают применение специальных бактерий, содержащихся в почве и воде, для разложения (окисления) органики. Для этих целей используют особые аэробные и анаэробные микроорганизмы. В процессе своей жизнедеятельности бактерии очищают стоки настолько, что их можно сбрасывать в грунт.
3. Для бытовых сточных вод вполне хватит описанного способа. А в процессе очищения промышленных стоков используют дополнительные способы, которые позволяют удалять специфические загрязнения. Сюда можно отнести процесс фильтрования, электродиализа, адсорбции, обратного осмоса и т.п.

Две группы бактерий, которые используют для биологической очистки, несколько отличаются друг от друга. Так, микроорганизмы, которые относятся к группе аэробов, могут жить только в условиях с доступом кислорода. Поэтому в очистных сооружениях с их применением обязательно используются средства для насыщения среды кислородом – компрессоры и аэраторы. А микроорганизмы, которые относятся к группе анаэробов, не нуждаются в кислороде, но для них важно наличие углекислого газа и нитратов.

Методы биологического очищения

Существует несколько методов биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод:

• биопруды;
• фильтрационные поля;
• аэротенки;
• метатенки;
• биологические фильтры.

Биологические пруды

Здесь процессы очищения протекают в открытых водоёмах, созданных искусственным путём. В водоёме стоки проходят процесс самоочищения. Это намного выгоднее, чем использовать искусственные способы очистки. Для обеспечения поступления кислорода в водоём глубина искусственного пруда не должна быть более 1 м.

Поскольку площадь водоёма значительная, это позволяет хорошо прогреться воде, что благоприятно скажется на жизнедеятельности бактерий. Эффективней всего процессы очистки в водоёме протекают в тёплое время года. При снижении температуры среды до +6°С окислительные процессы в воде замедляются. Зимой такой водоём не может использоваться, поскольку бактерии впадают в спячку при минусовых температурах.

Разновидности биопрудов:

• Водоёмы с разбавлением. Здесь стоки перемешиваются с речной водой. После этого они попадают в пруды для очистки. Этот процесс обычно занимает 14 дней.
• Пруды многоступенчатые (без разбавления). Сюда стоки попадают после предварительного отстаивания без разбавления речной водой. Здесь очистка протекает на протяжении месяца. За это время вода перетекает самотёком из одного пруда в другой. Всего может быть около 4-5 водоёмов, которые располагаются каскадами. Этот метод является самым эффективным и недорогим.
• Водоёмы, в которых выполняется доочистка.

Важно: в прудах первого и второго типа можно разводить рыбу.

Поля фильтрации

Здесь биологическая очистка сточных вод протекает на специальных территориях (полях), заселенных колониями аэробных почвенных бактерий. Эти микроорганизмы окисляют содержащиеся в стоках сложные органические соединения, и после очищения вода впитывается в грунт. Поскольку к верхнему слою почвы поступает больше кислорода, необходимого для аэробных бактерий, процессы окисления эффективней всего протекают здесь.

Стоит знать: такой способ очистки позволяет использовать очищенную воду для полива сельскохозяйственных угодий. Эти территории называются полями орошения.

Такие средства очистки, как поля орошения и биопруды, могут использоваться не везде. Так, есть целый ряд ограничений на их применение:

1. В месте устройства фильтрационных полей и биопрудов не должно быть высокого стояния грунтовых вод. Иначе не полностью очищенные стоки могут попасть в водоносные слои и вызвать загрязнения источников питьевой воды.
2. Использование таких систем возможно только в тёплое время года.

Поскольку поддержание определённой температуры является одним из главных условий для жизнедеятельности бактерий, всесезонную очистку можно выполнять только в искусственных закрытых сооружениях. К ним относятся биофильтры, аэротенки и метатенки.

Аэротенк

Этот метод очищения является наиболее эффективным, поскольку процессы окисления протекают при взаимодействии активного ила с прошедшими механическую очистку стоками. Это взаимодействие выполняется в специальной ёмкости, оборудованной системой аэрации. Всё дело в том, что в иле содержится большое количество аэробных бактерий, нуждающихся в кислороде. При благоприятных условиях они будут очищать стоки от органических загрязнителей. Далее процесс идёт в такой последовательности:

1. Когда переработка органических соединений в стоках завершается, снижается уровень потребления кислорода, и стоки перетекают в следующие секции. Здесь микроорганизмы-нитрификаторы перерабатывают азот солей аммония. В итоге получаются нитриты.
2. Другие бактерии поглощают нитриты и выделяют нитраты.
3. После выполнения этой очистки стоки переходят во вторичный отстойник. В нём активный ил выпадает в осадок.
4. После этого очищенная вода сбрасывается в водоёмы.

Биологические фильтры

Биофильтры наиболее часто используются для обслуживания автономной канализации частного дома или дачи. Это компактная ёмкость с загрузочным материалом внутри. Микроорганизмы (только аэробные бактерии) находятся в биофильтре в форме активной плёнки и выполняют функции биологического очищения.

Такие фильтры делятся на два вида:

• устройства с капельной фильтрацией (низкая производительность, но высокое качество очистки);
• изделия с двухступенчатой фильтрацией (высокая производительность и качество очистки).

Биологический фильтр состоит из следующих частей:

• корпус фильтрующего устройства (загрузка);
• изделие, которое позволяет равномерно распределить стоки по поверхности фильтра;
• дренажная система для отвода воды;
• чтобы обеспечивать подачу кислорода, нужна воздухораспределительная система.

Принцип работы биофильтра очень напоминает процессы, протекающие в аэротенке. Сначала в процессе отстаивания стоки очищаются от крупных тяжёлых частиц. После этого воды перетекают в биофильтр. Здесь аэробные бактерии на плёнке получают со стоками питательные вещества и начинают активно размножаться, что увеличивает эффективность очистки. Поскольку они не могут жить без кислорода, специальная система обеспечивает его подачу в нужное место.

Системы с капельным фильтром отличаются только тем, что в них стоки на биофильтр поступают постепенно, определёнными порциями. При этом вентиляция и подача кислорода обеспечивается естественным путём. Для этого в конструкции предусмотрены открытые пространства.

Метатенк

Конструкция метатенка более простая в сравнении с аэротенком. Обычно это бетонные или пластиковые септики, в которых процессы очищения протекают благодаря жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.

Анаэробные бактерии обходятся без кислорода, поэтому в конструкции не нужно предусматривать сложную систему аэрации. Эти микроорганизмы производят минимальное количество биомассы, поэтому частота очистки метатенка самая низкая. Это позволяет существенно снизить расходы на эксплуатацию.

Главный недостаток таких сооружений в том, что в результате жизни анаэробные организмы выделяют метан, поэтому от небольшого септика будет исходить неприятный запах, а мощные очистные установки нуждаются в системе, контролирующей уровень загазованности, а также в создании системы эффективного вентилирования, чтобы уберечь обслуживающий персонал.

Для загородного дома важно наличие всех коммуникаций, которые сделают жизнь проживающих в нем комфортной, качественной и современной. И дело здесь не только в системе водоснабжения и электрокоммуникации. Автономная канализация также способствует усовершенствованию отдельно стоящего коттеджа. Для тех, кто еще не понимает, что такое автономная канализация, наш материал ниже.

Автономная канализация - это система отвода и сбора канализационных стоков от дома и всех жилых/бытовых помещений. В случае с применением современных видов канализационных систем стоки могут быть дополнительно очищены и дренированы в грунт, что повышает не только эффективность коммуникации в частном доме, но и позволяет заботиться об окружающей среде.

Важно: сточные воды даже в небольших количествах постоянно проникающие в грунт, способны нанести непоправимый вред водоносным пластам, залегающим близко к поверхности. А это значит, что вода из вашего колодца и колодца соседа не подлежит использованию согласно санитарным нормам.

Для устройства автономной канализации на загородном участке можно использовать разные виды и типы канализационных сооружений. Так, по способу сбора и очистки стоков канализационные системы можно поделить на такие.

Выгребная яма

Самый простой способ обустройства системы частной канализации. Использовался еще нашими прародителями и сегодня в некоторых случаях применяется на дачах для нечастого пользования системой водоснабжения и туалета.

Подобная система частной канализации представляет собой вырытый в грунте котлован с ровными гладкими стенками. Иногда для того чтобы предотвратить возможное осыпание грунта, хозяева дачи или коттеджа выкладывают стенки выгребной ямы кирпичом или шлакоблоком по типу шахматной кладки, оставляя небольшие зазоры местами. Эти отверстия позволяют сточной воде уходить в грунт.

Важно: монтаж такой автономной канализации в России запрещен и является уголовно наказуемым, поскольку представляет реальную угрозу окружающей среде.

Одним единственным преимуществом обладает такая автономная канализация - минимум средств на её обустройство. Однако количество недостатков у подобной частной канализации масса. Таковыми являются:

• Необходимость привлечения спецтехники в том случае, если яма будет большой или большие трудозатраты на формирование выгребного резервуара;
• Явный перевес в сторону грубых нарушений санитарных и эпидемиологических норма согласно СанПин;
• Наличие резкого и неприятного запаха на участке в результате скопления канализационных стоков в яме;
• Необходимость ежемесячного привлечения ассенизаторной техники для откачки стоков из ямы;
• Высокий риск загрязнения воды в скважине или колодце и, как следствие, токсическое отравление всех родных и соседей по участку;
• Невозможность использования такой автономной канализации на тех участках, где преобладают болотистые почвы или наблюдается наличие в грунте большого количества торфа, водоносных пластов близко к поверхности, песка или супесчанника.

Герметичные накопители

Этот тип канализации также представляет собой аналог выгребной ямы с той лишь разницей, что подобный накопитель является полностью герметичным. То есть после выкапывания ямы её полностью обустраивают таким образом, чтобы стоки никоим образом не просачивались в грунт. Для монтажа герметичной автономной канализации по типу накопитель часто используют:

• Стандартные бетонные кольца , которые монтируют в высоту один на один, надёжно заделывая стыки герметиком и мастикой. Сверху укладывается крышка с люком.
• Пластиковые резервуары по типу бочка . В этом случае емкость нужно хорошо якорить в грунте, иначе возможно её подмывание и всплытие из почвы под воздействием грунтовых вод.
• Старые автомобильные шины . Используются в том случае, если автономная канализация предполагается небольшая. Здесь важно тщательно герметизировать стыки покрышек.
• Привычная дачнику кирпичная кладка сплошной стеной с бетонированием дна.

Все эти материала формируют герметичную камеру для сбора канализационных стоков в ней. Принцип работы такой автономной канализации прост. Сначала все стоки самотёком направляются в резервуар, где и скапливаются до определенного объема. Как только объём камеры-накопителя такой частной станции будет заполнен, приходится приглашать ассенизаторную машину для осушивания резервуара.

Важно: герметичный накопитель должен иметь правильно рассчитанный объем, иначе ассенизатор придётся вызывать слишком часто.

Преимущества герметичного накопителя:

• Безопасность для окружающей среды;
• Возможность устраивать такие автономные системы канализации на участке, не нарушая ландшафтный дизайн.

Существуют у такого сооружения и недостатки:

• Большой объем работ при монтаже накопителя;
• Необходимость чистки резервуара с постоянной периодичностью;
• Возможное наличие неприятного запаха на участке в момент выкачки стоков из накопителя.

Важно: выбирать материал для оборудования герметичного накопителя нужно взвешенно, исходя из финансовых возможностей и технических характеристик самого материала.

Септик механический

Этот тип автономной канализации является более совершенным сооружением для очистки канализационных стоков. Конструкцию механического септика составляют 2-4 рабочие камеры, в каждой из которых происходит поэтапная очистка сточной воды. В результате осветленные таким путём стоки полностью уходят в грунт. Собственнику остаётся раз в полгода-год чистить камеры септика от скопившегося в них ила при помощи ассенизатора.

Важно: устройство механического септика не подходит для тех участков, где грунтовые воды залегают слишком высоко. Есть риск заболачивания почвы или подмывания дома.

Принцип работы такой очистной системы заключается в отстаивании воды и выпадении крупного тяжёлого мусора в осадок на дне каждой из камер. В результате более светлая вода каждый раз самотёком переливается в следующий резервуар, достигая в итоге грунта.

Важно: чем больше камер в механическом септике, тем чище будет вода на выходе. В среднем очистка стоков таким способом позволяет получить воду, очищенную на 70%.

Преимущества механического септика:

• Относительно экономный расход средств на его строительство;
• Возможность оборудования собственной канализации на участке с колодцем или скважиной (при условии её расположения на расстоянии от 20 и более метров от источника);
• Полная энергонезависимость, а это значит, что система очистки воды может быть устроена на дачном участке без наличия на нём энергоснабжения;
• Полное отсутствие неприятных запахов от септика.

Однако такая система имеет и свои недостатки:

• Трудоемкость работ по обустройству септика;
• Необходимость технического осмотра резервуаров и их чистки с периодичностью в год, а также необходимость периодической смены песчано-гравийного фильтра в последней дренирующей камере;
• Возможный перелив стоков при неправильных расчетах первой камеры-накопителя.

Локальные станции очистки стоков

Для устройства автономной канализации можно использовать и специальные автономные станции, разработанные и произведенные специально для сбора и переработки канализационных стоков. Подобная система представляет собой снаружи монолитный резервуар, разделенный внутри перегородками и системой переливов на три-четыре-пять отсеков. Камеры снабжены специальными насосными устройствами, облегчающими перелив осветленных вод. Кроме того, автономная станция очистки стоков оборудуется специальными биологическими фильтрами, что позволяет проводить очистку сточных вод при помощи аэробных или анаэробных бактерий. Бактерии способствуют скорейшему разложению бытовых стоков на простые составляющие (вода, метан, нитраты и нитриты), что делает осветление стоков более эффективным.

Важно: автономные станции с бактериальными фильтрами и с системой биологической очистки стоков позволяет получить на выходе осветленную до 95% воду. А это, в свою очередь, прямая забота об окружающей среде, поскольку такую водичку можно сбрасывать непосредственно в водоёмы, ливневые канализации или расходовать на полив огородных культур.

Преимущества такой системы:

• Высокая степень очистки воды;
• Длительный срок службы станции (от 50 и более лет);
• Возможность устройства частной канализации без нарушения общего ландшафтного дизайна;
• Простота монтажа и обслуживания системы;
• Полное отсутствие характерного запаха на участке.

Единственным минусом такой станции является её цена. Однако стоимость системы очистки полностью окупается уже на первых двух годах эксплуатации.

Важно: выбирать тип автономной системы канализации для загородного участка необходимо исходя из личных требований к комфортности проживания в коттедже, общих объемов стоков, регулярности использования канализации и размера семейного бюджета. Но, ни в коем случае не в ущерб окружающей среде.