Куда течёт вода из унитаза, или Как очищаются бытовые сточные воды
Большинство современных пользователей систем канализации не задумывается о том, куда уходит вода из раковин или унитазов. Затруднения возникают лишь тогда, когда возникает засор, и вода не уходит как следует. Обычно эта проблема решается довольно просто — с помощью вантуза или бытового химического средства, такого как «Крот». Но что происходит с сточными водами, как только они покидают наше поле зрения?
Многие пользователи систем канализации не интересуются тем, куда уходит вода из раковин или унитазов.
Тем, кто живет в городах и крупных населенных пунктах, где есть центральное канализационное подключение, не стоит об этом беспокоиться. В отличие от них, деревенские жители часто даже не задумываются об этом, привычно выливая остатки воды из ведра под ближайший куст, всю жизнь используя местный туалет, стирая белье в речке и принимая душ по выходным в собственной бане, расположенной на краю земельного участка.
Когда городской житель, привыкший к удобствам, попадает в поселок без централизованной канализации, у него возникают вопросы о системе сточных вод. В такой ситуации на первый план выходит необходимость в организации местного водоотведения или поиск альтернативных решений. Прежде чем что-то менять, важно понять, как вся эта система функционирует.
Путешествие вниз по фановой трубе
После того как грязная вода попадает в слив, она направляется в общую систему канализации. Сначала в домашнюю часть, где стоки из разных квартир соединяются в коллекторы. Затем потоки нечистот объединяются, проходя через множество коллекторов, увеличивая общий объем сточных вод из разных домов и микрорайонов.
Вода, которая уходит в канализационное отверстие раковины
По пути, протекая через магистральные трубопроводы, эта вода смешивается с промышленными стоками, а также с дождевыми и талыми водами, которые попадают в ливневую канализацию. В итоге все это оказывается в специальных бассейнах, распределенных по районам, а затем — на очистных сооружениях, которые могут быть как районными, так и городскими, в зависимости от размеров населенного пункта. Например, очистная система Санкт-Петербургского «Водоканала» ежедневно обрабатывает более 2,1 млрд м куб. сточных вод на трех очистных станциях.
Резервуары станции для биологической очистки сточных вод
Такова структура канализационной системы любого населенного пункта, где основное внимание уделяется очистным сооружениям. Ведь отвести стоки — это лишь полдела; крайне важно обеспечить очистку загрязненной воды до безопасных уровней, чтобы она могла вернуться в природные водоемы.
Любой, кто употребляет воду, заинтересован в том, чтобы она была чистой и безопасной, не содержащей вредных химических соединений и патогенных микроорганизмов. Владельцам загородных домов нужно понимать: качество очищения сточных вод напрямую влияет на ту воду, которую их дети наливают из крана в стакан.
Как очищают сточные воды
Сеть городского водоотведения отличается от индивидуальной канализации частного дома лишь размерами. Также локальная канализация загородного дома должна быть снабжена очистными сооружениями. Давайте разберем процесс очистки сточных вод подробнее.
- механическая очистка;
- биологическая очистка.
Механическая очистка
Первый этап — это механическая обработка. С помощью специальных механических фильтров — решеток с различными ячейками — удаляется нерастворимый мусор: мелкие камни, осколки стекла, пластиковые части от заколок или игрушек, а также прочие предметы, случайно попавшие в унитаз или раковину.
Фильтр механической очистки
К системам механической очистки также относятся жироловки — устройства для извлечения жира, который, хоть и является органическим веществом, однако плохо разлагается бактериальной флорой или вовсе не разлагается. При небольшом объеме сточных вод механический этап очистки иногда пропускается.
Биологическая очистка
Метод биологической очистки сточных вод был разработан в 1913 году в Великобритании. Он основывается на деятельности разнообразных микроорганизмов — амеб, инфузорий, коловраток, зооглей и других. В очистных сооружениях вся эта группа образует так называемую активную илистую массу.
Состав сточных вод служит пищей для этих микроорганизмов. Используя ферменты, находящиеся в клетках, они трансформируют органические вещества, с которыми, в основном, состоят бытовые стоки.
Процессы биологического окисления органики в очистных сооружениях могут осуществляться с участием аэробных бактерий, нуждающихся в кислороде, и анаэробных, которые могут обходиться без него. Аэробные бактерии превращают органические вещества сточных вод в углекислый газ (CO2) и воду, а аммонийный азот и сульфаты — в простые вещества, такие как азот и фосфор. В отсутствие кислорода развиваются анаэробные микроорганизмы, и в процессе выделяется метан (CH4). Эти биохимические реакции приводят к образованию энергии, которую микроорганизмы используют для своей жизнедеятельности и размножения.
Сравнимые процессы с участием этих микроорганизмов протакают в природе постоянно: аэробные бактерии обитают в верхних слоях почвы и водоемах, а анаэробные — в нижних слоях почвы. Жизнь растений тесно связана с микроорганизмами, находящимися в почвах и водоемах; именно благодаря им формируются перегной и компост, что и дало название этому методу очистки.
Что такое септик и чем он отличается от метатенка или аэротенка
- анаэробные очистные устройства;
- аэрационные очистные сооружения.
- финансовые затраты
- высокий уровень грунтовых вод
- водоснабжение
- обслуживание септика
- срок службы полей фильтрации
- обоснованность решения
- Туалет в загородном доме: санитарные нормы и требования
- Дачный туалет без откачки: правильная конструкция и специализированные средства
- Как присоединить санузел к готовому дачному домику
- Туалет на даче без запаха и откачки: возможно ли это?
- Ода пудр-клозету
- На что обратить внимание при выборе биотуалета для дачи
Анаэробные очистные устройства
К системам, где происходят биохимические реакции с участием анаэробных бактерий, относится септик. Это герметичный резервуар, созданный из пластика, бетона или металла. Внутри септика происходит первичная очистка сточных вод, их отстаивание: более тяжелые частицы оседают на дно, а легкие загрязнения поднимаются на поверхность и образуют корку.
Монтаж автономной станции глубокой очистки сточных вод
В зависимости от конструкции септика, его внутренняя часть может быть разделена перегородками на три секции. После прохождения сточные воды по входной трубе попадают в первую камеру, где начинается процесс отстаивания. Эта камера заполняется стоками, на дне скапливается осадок активного ила и нерастворимого мусора, а сверху образуется корка, в то время как очищенная жидкость переходит во вторую секцию, где процессы продолжаются. Таким образом, в первой части септика отфильтровываются самые крупные загрязнители. Ближе к выходу слой активного ила становится меньше, а сточные воды становятся все более прозрачными.
На выходе из септика степень загрязнения воды составляет около 65% от исходного уровня. Эти сточные воды затем направляются для доочистки в специальные места — поля фильтрации, системы орошения, биологические пруды, фильтрующие колодцы или кассеты в зависимости от конкретного устройства очистной системы.
Таким образом, метатенк и есть септик: в нем происходят процессы, сопровождаемые выделением метана, который уходит в атмосферу через вентиляционные системы. Эти чистительные сооружения имитируют природные условия, аналогичные тем, которые существуют глубоко под землей или в болотах.
Аэрационные очистные сооружения
Когда очистка сточных вод осуществляется с помощью аэробных микроорганизмов, необходимо постоянное поступление кислорода.
Аэрационные очистные сооружения. Фото с сайта novostroi.spb.ru
Аэротенки — это более высокотехнологичные устройства, которые требуют постоянного подключения к электросети для работы компрессоров. Поэтому их эксплуатация выходит дороже и требует большего внимания. Аэрационные очистные сооружения применяются в случае большого объема сточных вод или при необходимости более глубокой очистки, например, перед сбросом очищенной воды в природные источники — санитарные требования в этом случае более строгие. В аэротенках создаются условия, позволяющие бактериям жить, аналогичные тем, что существуют в водоемах.
Поля фильтрации и прочие способы доочистки стоков
По завершении процесса в септике загрязненные сточные воды проходят этап доочистки. Эти процессы могут идти уже в условиях почвы или водоема, но это не значит, что очищенные воды из септика можно просто сбросить в ливневую канаву: санитарные нормы это запрещают. В противном случае, если нарушение будет выявлено (например, соседи жалуются или проводится плановая проверка), виновного может ожидать штраф.
Очищенные сточные воды из септика отправляются на специальные участки — поля фильтрации, фильтрационные колодцы, поля аэрации, орошения или биологические пруды. Все эти способы почвенной доочистки работают по единому принципу, а выбор конкретного варианта зависит от объема сточных вод и характеристик почвы.
Принцип очистки сточных вод после предварительной обработки основывается на использовании тех же микроорганизмов, но теперь они обитают в почве. Но чем же отличаются методы почвенной очистки?
Поля фильтрации
Поля фильтрации — это участки земли, куда направляются сточные воды из очистительных систем. Ключевым моментом является хорошая водопроницаемость почвы. Наилучшими по этому параметру считаются песчаные и супесчаные грунты. Размеры поля фильтрации определяются объемом сточных вод и характеристиками почвы. При наличии условий, предпочтительно делать поля фильтрации открытыми, когда стоки поступают непосредственно на поверхность земли.
Схема конструкции септика и поле фильтрации
В частных домах открытые поля фильтрации создать сложно из-за недостатка пространства для поддержания санитарной зоны, поскольку это может вызывать неприятные запахи. Поэтому чаще всего применяются закрытые поля фильтрации: ведется снятие верхнего слоя земли и укладка площадок из песка и гравия. На этой гравийно-песчаной подушке располагаются дренажные трубы, а поступающие и питающие трубы, соединяющиеся с септиками, размещаются в верхней части поля.
Если почва не обладает достаточной впитывающей способностью, устанавливается система дренов (отводящих труб), в которые собирается очищенная вода. Эти трубы монтируются в нижнем слое. После такого процесса вода достигает необходимого уровня очистки и может сбрасываться в канаву или водоем. Принципиальная схема слоев поля фильтрации представлена ниже.
Схема устройства слоев поля фильтрации
Ключевое замечание: глубина залегания дренажной системы должна учитывать два аспекта. С одной стороны, необходимость установления труб ниже уровня промерзания, если канализация будет использоваться зимой. С другой стороны, они должны находиться минимум на 250 мм выше уровня грунтовых вод.
Фильтрующий колодец
Фильтрующий колодец представлен как специальный тип поля фильтрации. Он располагается ниже глубины промерзания и выше уровня подземных вод и представляет собой колодец без дна с отверстиями по всей его поверхности. Процесс очистки почвы происходит по всем стенкам колодца. Вокруг и под колодцем создается соответствующий слой из щебня и песка, количество колодцев определяется по способности фильтрации грунта и объему сточных вод.
Альтернативой является фильтрующая траншея, где вместо нескольких вертикальных колодцев используется одна большая дренажная труба, уложенная горизонтально.
Поля орошения
Поля орошения подобны открытым полям фильтрации, но на них, предназначенных для сброса очищенных сточных вод, выращиваются растения. Это хороший подход, так как в очищенных сточных водах содержится много питательных веществ, которые бактерии в септике преобразуют в удобные для растений формы. Однако недостаток системы — невозможность её использования в зимнее время.
Биологические пруды
Биологические пруды функционируют как водоемы, в которые сбрасываются очищенные воды из очистительных станций, являясь водным аналогом открытых полей фильтрации и полей орошения. Чтобы избежать цветения воды (вызванного высоким содержанием фосфора и азота, которое способствует росту сине-зеленых водорослей), в прудах высаживают специальные водные растения, поглощающие избыток указанных веществ. Поэтому требования к очистке сточных вод, сливающихся в природные водоемы, значительно строже, чем к сбросу в почву. Проблема такой системы аналогична сложностям полей орошения: низкие температуры в зимний период в нашей стране.
Чтобы предотвратить цветение водоемов, в них высаживаются водные растения, которые утилизируют избыток азота и фосфора.
Фильтрующие кассеты
Для обеспечения того, чтобы недостаточно очищенные сточные воды не попадали в подземные горизонты, необходимо учитывать глубину залегания очистных систем и уровень подземных вод. При высоком уровне грунтовых вод и наличии тяжелых, глинистых почв установка заглубленных полей фильтрации станет невозможной. Единственным вариантом в таком случае будет создание поверхностного поля фильтрации, а для избежания неприятных запахов и замерзания зимой рекомендуется сооружать насыпи над дренажными трубами. Фильтрующие кассеты могут быть как промышленного производства, так и собраны на месте из дренажных труб. Высота насыпи рассчитывается с таким расчетом, чтобы исключить промерзание зимой.
Биологические фильтры
Если на участке недостаточно пространства для поля фильтрации или нежелательно заполнять половину огорода для укладки дренажных систем, то можно установить биологический фильтр, который представляет собой компактное искусственное поле фильтрации, устанавливаемое после септика.
Почему мы отказались от устройства локальной канализации с использованием септика
При выборе системы туалета для загородного дома мы отказались от септиков или других локальных систем очистки. Почему так было принято решение?
Для соблюдения санитарных норм потребуется значительная сумма денег
Лирическое отступление: почему не подходит вариант «просто сделать септик и не беспокоиться о полях фильтрации»? Отзывы людей, говорящих: «Сделали септик со сбросом в канаву, три года всё работает, запаха нет, соседи не жалуются, так что удобно», — по моему мнению, недостаточны. Болота не появляются мгновенно, это длительный процесс, и три года — это не срок. Конечно, можно мыслить философски: «Мне достаточно на всю жизнь, а потом — хоть потоп». Но стоки поступают в грунт моего участка, и там же находится скважина с питьевой водой.
В городской квартире до 45% от общего водопотребления на одного человека приходится на унитаз
В нашей местности воды много, колодцы можно копать почти без ограничений. Однако дебет таких колодцев минимален, а летом он еще снижается. Таким образом, если мы хотим установить сливной унитаз, необходимо будет затратить дополнительные средства на добычу воды, часть которой будет непосредственно использована для туалета, а после придется строить сложные и дорогостоящие системы очистки.
Септики требуют регулярной очистки
Учитывая вышеперечисленные аспекты, мы пришли к выводу, что локальная канализация нам не подходит. Однако это не означает, что мы собираемся использовать туалет в деревянной будке на заднем дворе. Мы хотим комфортный туалет. В итоге мы выбрали другую систему утилизации отходов — компостирующий туалет. Я подробно рассказываю об этом в статье «Компостирующий туалет непрерывного действия: его устройство, принцип работы и преимущества».
8 комментариев 10 спасибо за статью 1 в избранном 190266 просмотров
Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Автор статьи:
NatashaPetrova АВТОР 7 ДАЧ
НаташаПетрова Красногородское 24 июня 2016, 15:30
Сказать спасибо! Вы поблагодарили 9993
Добавили статью в избранное
Добавить в избранное
Комментарии ( 8 )
24 июня 2016, 16:48
Статья вызывает споры. У нас локальные очистные сооружения работают, и никаких из вышеперечисленных проблем у нас не возникло. Установили четырехсекционные очистные установки, и с ними все в порядке. Вода, которая выходит, соответствует санитарным нормам. У нас был высокий уровень грунтовых вод, ввели дренажную систему, и это касалось всего участка. По поводу расхода воды тоже не согласен — в среднем на двоих на день уходит 300 литров. В унитазе располагаться два сливных режима на 3 и 6 литров. Если взять среднее значение, получается, что в среднем один человек должен воспользоваться туалетом 15 раз.
Хорошо, вы решили проблему с туалетом, а что вы собираетесь делать с остальными сточными водами.
24 июня 2016, 17:39
Я не отрицаю, что локальные очистные сооружения (ЛОС) имеют свои преимущества, однако я уже указала и плюсы, и минусы таких систем, отметив, что для нашей ситуации этот вариант не является оптимальным. Основным недостатком, который я выделила, является высокая стоимость проектирования, особенно с учетом всех необходимых работ, связанных с водоснабжением.
Что касается ваших проблем со сточными водами, я не могу ничего конкретного сказать: я не санитарный инспектор, который ведет контроль за соблюдением норм, и в вашем комментарии не оказалось документов, подробно описывающих вашу ситуацию.
Предполагаю, что у вас установлен четырехсекционный септик, объем которого значительно превышает объем стоков — как минимум в три раза, что соответствует минимальным санитарным требованиям. Это означает, что сточные воды отстаиваются в септике на протяжении трех дней, после чего могут продолжать свой путь и требуют далее доочистки. В Европе устанавливаются более крупные септики, в которых стоки задерживаются дольше, и, следовательно, степень очистки на выходе оказывается выше. У нас, как правило, устанавливаются небольшие септики, едва превышающие объем стоков в три раза. Первая причина этого — их стоимость, вторая — сосредоточенность на доочистке, как указано в наших санитарных нормах, что предполагает меньший объем септиков.
Мы тоже рассматривали возможность установки большого септика, который позволял бы сточным водам отстаиваться в течение трех недель, но пришли к выводу, что это ненужно и нерационально.
О количестве воды: здоровый взрослый человек обычно использует туалет для малой нужды 7-8 раз в день, а для большой — один раз.
Во-первых, не на всех моделях унитазов имеются кнопки двойного слива. Во-вторых, даже если такая кнопка есть, часто (очень часто) используется только большая — она более привычна. Я специально исследовала это, проводя опрос среди клиентов при выборе сантехнических изделий (я дизайнер).
В-третьих, некоторые модели унитазов не обеспечивают эффективный слив при небольшом объеме — иногда даже 6 литров бывает недостаточно, а бачки в таких случаях составляют 9 литров. Статистика о «до 45%» не принадлежит мне, это расчеты, предоставленные питерским Водоканалом. Если взять максимум: 9 посещений туалета в день при бачке на 9 литров и отсутствии экономичного режима (или его неприменении), получается: 9*9=81 литр. При норме потребления воды, установленной тем же Водоканалом, в 160 литров на человека в сутки, это действительно составляет примерно 45%, даже чуть больше.
При проектировании, включая системы канализации, важно учитывать как водопотребление, так и объем стоков с учетом максимальных значений и, конечно, добавлять запасной коэффициент — вдруг гости придут, не дай Бог, ягоды с куста захочется поесть, запивая их молочком, и в туалет придется бегать чаще расчетных норм — так что же, запретить им в туалет ходить и руки мыть?
Что касается серых сточных вод, их и называют серыми, потому что в них загрязнений гораздо меньше, и главным источником загрязнения являются именно унитазы. Эти воды вполне можно сливать в почву, если не использовать активную бытовую химию — а у нас она не используется. Мы планировали установить небольшой септик, а потом использовать эту воду для орошения грядок летом, зимой тоже — у нас в планах строительство большой отапливаемой теплицы. В данный момент сточные воды сливаются в фильтрующий колодец через небольшой отстойник. У нас пока небольшой объем водопотребления, так как система водоснабжения еще не завершена.
24 июня 2016, 17:48
Вот так люди начитаются и пойдут в туалет к соседям))
У нас все сделано как положено, вода, которую мы отправляли на анализ, показала, что она безопасна для питья, никаких вредных примесей не обнаружено! И уровень грунтовых вод у нас тоже высокий! Вызвать «га… очистку» обойдется в 1200 рублей, и тогда это будет не просто туалет, а настоящее золото))
