Канализация – составная часть системы водоснабжения и водоотведения, предназначенная для удаления твёрдых и жидких продуктов жизнедеятельности человека, хозяйственно-бытовых и дождевых сточных вод с целью их очистки от загрязнений и дальнейшей эксплуатации или возвращения в водоём. Необходимый элемент современного городского и сельского хозяйства. Нарушение его работы может ухудшить санитарно-эпидемиологическую ситуацию в местности.

Также канализацией называют любую систему каналов, например, кабельная канализация служит для прокладки под землёй кабелей. В строительстве, подземные либо наземные сооружения, в которых прокладывают ту или иную канализацию, называются продуктопроводом.

Классификация

По целям и месторасположению систему канализации можно разделить на три больших раздела:

• внутренняя канализация – система сбора стоков внутри зданий и сооружений и доставки их в систему наружной канализации;

• наружная канализация – система сбора стоков от зданий и сооружений и доставки их к сооружениям очистки либо к месту сброса в водоприёмник;

• система очистки стоков.

По собираемым стокам канализация подразделяется на:

• хозяйственно-бытовую канализацию (обозначение К1);

• ливневую канализацию (обозначение К2);

• производственную канализацию (обозначение К3).

Хозяйственно-бытовая канализация бывает:

• централизованная;

• автономная.

Внутренняя канализация

Внутренняя канализация зданий, как правило, имеет следующие элементы:

Водоприёмные приборы:

• раковины;

• мойки;

• унитазы;

• писсуары;

• трапы;

• душевые поддоны;

• водосборные воронки;

• производственное оборудование.

Система трубопроводов:

• вентиляционные стояки, выводимые на кровлю или вакуумные клапаны;

• подводки и коллектора – горизонтальные трубопроводы;

• стояки – вертикальные трубопроводы;

• ревизии и прочистки;

• выпуски в наружную канализацию;

• запорная арматура на выпусках;

• звуковая изоляция.

Дополнительные элементы:

• системы подкачки стоков;

• локальные системы очистки.

Наружная канализация

Наружные канализационные сети, как правило, являются самотёчными, прокладываются с уклоном по ходу стоков.

Наружная канализация может быть организована по следующим системам:

• общесплавная – коллекторы принимают и дождевые и хозяйственно-бытовые стоки;

• раздельная – существуют отдельные коллекторы для принятия дождевых и хозяйственно-бытовых стоков;

• полураздельная – сети раздельно собирают дождевые и хозяйственно-бытовые стоки, доставляя их в общесплавной коллектор.

Наружная канализация подразделяется на:

• внутридворовые сети;

• уличные сети;

• коллекторы.

Элементами наружных сетей являются:

• трубопроводы;

• колодцы (смотровые, поворотные, перепадные и так далее).

Как правило, колодцы снабжены люками c крышками и скобами для спуска в них обслуживающего персонала;

• насосные станции подкачки;

• локальные очистные сооружения;

• септики;

• выпуски в водоприёмники.

Материалы

К материалам, применяемым в системах канализации, предъявляются повышенные требования из-за агрессивности среды переносимых стоков. Трубопроводы, как правило, применяют из следующих материалов:

• чугун;

• полиэтилен;

• полипропилен;

• ПВХ (поливинилхлорид)

• железобетон (на наружных сетях диаметром от 150 мм).

Для коллекторов больших диаметров также применяют:

• железобетон.

Реже используются:

• стеклянные трубы;

• керамические трубы;

• асбестоцементные трубы.

Колодцы различного назначения сооружаются из сборного или монолитного железобетона, различных прочных пластмасс.

Автономные системы канализации обслуживают одноквартирный жилой дом в городской или сельской местности или усадьбу с надворными постройками. К автономной системе канализации следует относить все сооружения водоотведения и очистки бытовых сточных вод, которые располагают после выпуска из дома.

Автономные системы канализации обладают рядом преимуществ перед централизованными (для всего населенного пункта) или местными (для группы близко расположенных объектов) системами канализации:

• возможность кратковременной реализации, независимо от строительства других объектов;

• низкие первоначальные затраты;

• упрощение решения всех вопросов строительства и эксплуатации, ввиду сосредоточения их в руках одного владельца.

Автономные системы по принципу очистки сточных вод делят на следующие виды:

• сооружения предварительной очистки сточных вод и обработки осадка:

• септик;

• двухъярусные отстойники;

• анаэробные биореакторы с насадкой;

• сооружения биологической очистки сточных вод подземной фильтрации:

• с отведением очищенных сточных вод в водоем: песчано-гравийные фильтры, фильтрующие траншеи;

• с отведением сточных вод в грунт: фильтрующие колодцы, поля подземной фильтрации, фильтрующие кассеты;

• сооружения биологической очистки сточных вод в естественных условиях (биопруды);

• сооружения биологической очистки сточных вод активным илом и биопленкой, прикрепленной на насадку:

• аэротенки с активным илом, аэротенки, комбинированные с активным илом и насадкой, аэробные биореакторы с насадкой;

• биофильтры;

• сооружения применяют с вторичными отстойниками;

• сооружения физико-химической и биологохимической очистки сточных вод (использование химических реагентов на различных этапах очистки сточных вод).

Выбор оптимальной, для конкретных условий строительства, автономной системы зависит от ряда факторов:

• вида грунта на участке строительства;

• уровня грунтовых вод;

• характера использования верхнего водоносного горизонта, вступающего в контакт со сточными водами, поглощаемыми грунтом;

• наличия и степени доступности водоема – приемника сточных вод;

• располагаемой площади участка для строительства и его рельефа;

• климатических условий строительства;

• финансовых возможностей заказчика;

• требований к степени очистки сточных вод, предъявляемых местными органами природоохраны и Госсанэпиднадзора.

Наиболее экономична и проста в реализации автономная система канализации на базе сооружений подземной фильтрации с отведением сточных вод в грунт. Возможность ее применения зависит от фильтрующих свойств грунта и уровня грунтовых вод. Такая система состоит из септика и сооружения подземной фильтрации: для песчаных и супесчаных грунтов – фильтрующего колодца или полей подземной фильтрации; для легких суглинистых грунтов – фильтрующей кассеты. При этом, уровень грунтовых вод должен быть не менее чем на 1 м глубже дна сооружения (фильтрующие колодец и кассета) или лотка оросительных труб (поля подземной фильтрации).

Обычно верхний водоносный горизонт не используется для питьевого водоснабжения. Однако, он может иметь сообщение через участки с фильтрующими грунтами с нижними водоносными горизонтами, защищенными водонепроницаемыми кровлями (пласты глинистых грунтов), которые используются для питьевого водоснабжения: шахтные и трубчатые (скважины) колодцы. Установить наличие такой связи можно лишь с проведением гидрогеологических исследований, что доступно лишь ограниченному кругу владельцев домов.

К сооружениям подземной фильтрации с отведением очищенных сточных вод в водоем предъявляются требования к степени очистки, соответствующие «Правилам охраны поверхностных водоемов от загрязнения», «Санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнения» (СанПиН 4630-88), а также «Обобщенному перечню предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов».

Поскольку в автономных системах канализации речь идет о бытовых сточных водах, состав и расчетную концентрацию загрязнений в них определяют по СНиП 2.04.03–85 и СНиП 2.04.01–85. Следует иметь в виду, что в процессе биологической очистки, имеющей место и в сооружениях подземной фильтрации, азот аммонийных солей, содержащийся в бытовых сточных водах, окисляясь, переходит, в основном, в азот нитритов и нитратов, который также лимитирован по сбросу в водоемы. Предельно допустимые концентрации загрязнений в воде водоемов рыбохозяйственного водопользования (к ним относится большая часть водоемов) составляют:

• БПК_полн – 3 мг/л;

• взвешенные вещества – увеличение за счет сброса сточных вод не более чем на 0,25 мг/л;

• азот аммонийных солей – 0,4 мг/л;

• азот нитритов – 0,02 мг/л;

• азот нитратов – 9 мг/л;

• фосфаты (по Р₂О₅) – 0,5 мг/л;

• поверхностно-активные вещества – 0,1 мг/л.

Указанные концентрации не должны превышаться после смешения сточных вод с водой водоема. На практике многие водоемы загрязнены и уже имеющиеся («фоновые») концентрации загрязнений в их воде равны ПДК или выше их. В этом случае концентрация загрязнений в очищенных сточных водах должна быть не выше ПДК речной воды.

При использовании песчано-гравийных фильтров, такая очистка может быть достигнута за счет их последовательного размещения в две ступени. Другое решение – использование сооружений биологической очистки сточных вод с активным илом (аэротенки) или биопленкой, прикрепленной к искусственной загрузке (биофильтры), или комбинированных сооружений.

Преимущества таких сооружений – возможность заводского изготовления, компактность, управляемость процессов очистки. Недостатки – относительно высокая стоимость и необходимость некоторых затрат времени на эксплуатацию.

Установки заводского изготовления выпускаются рядом отечественных и зарубежных фирм, и разнообразие их растет. При выборе таких установок следует учитывать, что пока не накоплен достаточный опыт их эксплуатации, особенно в условиях российского климата. Поэтому все подобные установки следует рассматривать как экспериментальные.

Комплекс «Коттедж-Био»

(производительность от 1,5 до 12,0 м³/сут.)

Данное оборудование разработано на основании патента № 2137720 как набор установок полной заводской готовности, выполненных в монолитном железобетоне или металле со специальным двухслойным двухсторонним защитным покрытием. Данное оборудование предназначено для очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод от небольшого объекта канализования – отдельного дома, кафе, АЭС, мотель и др. Условия размещения водоочистного оборудования – подземное, привязка осуществляется к лотку подводящей трубы. Режим поступления воды на установку – самотечный.

Водоочистное оборудование, входящее в состав комплекса «Коттедж-Био» сертифицировано. На типовой проект «Коттедж-Био» получено положительное заключение лицензионного управления Московской обл. № 3-1-395-98, заключение государственного комитета по охране окружающей среды Московской обл. (приказ № 443 от 07.10.98), заключение центра государственного санитарно– эпидемиологического надзора в Московской обл. № 22-5 от 10.02.99 г, а так же центров государственного санитарно-эпидемиологического надзора в городах Санкт-Петербурге, Твери, Ярославле, Екатеринбурге, Ханты-Мансийском автономном округе.

На сегодняшний день есть положительный опыт эксплуатации подобных установок в различных регионах России.

При очистке сточных вод на установке «КоттеджБио» стоки последовательно проходят ступень механической очистки в септической камере, полной биологической очистки в блоке биологической очистки и при необходимости глубокую доочистку в фильтре доочистки. В последнем случае очищенная вода в напорном режиме откачивается на сброс.

Эффективность удаления основных органических загрязнений и взвешенных веществ – 95–99 % в зависимости от фактического состава технологической схемы. Солевой состав воды в процессе очистки не изменяется. Сточные воды в самотечном режиме поступают на сооружения механической очистки, выполненные в виде септиков (при производительности от 1,5 до 5,0 м³/сут) или двухъярусного отстойника (производительностью до 12,0 м³/сут). В сооружениях механической очистки происходит первичное отстаивание стоков, сюда же подается избыточная биомасса из блока биологической очистки, что обеспечивает процесс биокоагуляции – повышение эффективности очистки. В нижней части сооружений механической очистки располагается септическая камера, где происходит анаэробная стабилизация образующихся осадков. Вентиляция сооружений механической очистки производится через подводящую сеть. Устройства дополнительных вентиляционных стояков в месте размещения очистных сооружений не требуется. Расположение очистных сооружений на участке должно предусматривать возможность подъезда ассенизационной машины для периодической выгрузки осадков.

Пройдя сооружения механической очистки, сточные воды самотеком поступают в блок биологической очистки, где органические загрязнения сорбируются и одновременно окисляются микроорганизмами, иммобилизованными (закрепленными) на поверхности специального полимерного загрузочного материала, расположенного компактно в части объема блока биологической очистки.

Для обеспечения процесса жизнедеятельности микроорганизмов загрузочный материал постоянно аэрируется воздухом через специальный аэратор, расположенный ниже загрузочного материала. Воздух для аэрации подается от специального низконапорного малошумного компрессора, устанавливаемого в помещении вместе с блоком автоматики и управления.

Регламент работы блока биологической очистки предусматривает перекачку избыточной биомассы в автоматическом режиме в сооружения механической очистки, что с одной стороны повышает эффективность отстаивания стоков, а с другой стороны позволяет использовать для обработки всех образующихся осадков единую септическую камеру.

Третьим элементом технологической схемы является фильтр доочистки. Фильтр доочистки эксплуатируется в режиме низконагружаемого биофильтра. Режим поступления воды на фильтр доочистки – самотечный, режим отвода очищенной воды – напорный.

Поселковые очистные сооружения

Коммунальные очистные сооружения предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся от совокупности жилых домов и объектов административно-культурного назначения.

Условно коммунальные очистные сооружения могут быть разделены на поселковые – производительностью до 1000 м³/сут и городские – свыше 1000 м³/сут.

Предлагаемая схема очистки сточных вод на коммунальных очистных сооружениях, как правило, отличается от технологической схемы, принятой для очистки стоков от малых объектов канализования. В очищенных стоках коммунальных сооружений регламентируется больший набор показателей: БПКп и взвешенные вещества до 3,0 мг/л, азот аммонийный – 0,39 мг/л, азот нитритов – 0,02 мг/л, азот нитратов – до 9,1 мг/л, СПАВ – до 0,1 мг/л, нефтепродукты – 0,05 мг/л и т. д.

Технологическая схема очистки так же включает ступень механической, полной биологической очистки, а так же блок доочистки и обработки осадков.

При разработке поселковых очистных сооружений также использовался модульный принцип построения, что нашло отражение в станциях очистки сточных вод «Биосервис» производительностью 50, 250, 400 и 700 м³/сут.

Сооружения выполнены в виде набора установок заводской готовности и предусматривают наземное или частично заглубленное размещение.

Дренажная система

Предназначена для сбора и принудительного отвода дренажных, талых и ливневых вод.

Основными элементами системы являются:

• водосборные колодцы (КВД);

• горизонтальные водосборы;

• насосная станция (НС4-5);

• напорная линия (трубопровод или шланг).

Комплект поставки – в комплект поставки могут входить как отдельные элементы схемы (колодцы, насосная станция), так и вся система в целом, включая горизонтальные водосборы, выполненные из пластиковых труб, напорная линия, электрокабель.

Условия привязки – привязка производится с учетом расположения участка водопонижения и глубины промерзания.

Условия монтажа – монтаж емкостей производится в готовый котлован на песчаную подушку толщиной 200 мм.

Предназначена для перекачки дренажных, талых и ливневых вод.

Насосная станция НС 4–5 используется для перекачки в среднем 4 м³/час с напором до 5 м. Исходная вода не должна содержать крупных механических примесей, волокнистых включений, а так же агрессивных жидкостей и нефтепродуктов.

Варианты комплектации насосным оборудованием:

• НС4-5 (RU) – насос минигном (РФ);

• НС4-5 (КР) – насос КР250 (ФРГ);

• НС4-5 (PXL) – насос PXL100 (Италия). Все погружные насосы оснащены датчиком авто

матической работы.

Условия размещения – подземное.

Площадь застройки –2,0 м².

Установленная мощность – от 300 Вт до 850 Вт (в зависимости от комплектации).

Комплект поставки – монолитный стакан с закладными деталями, верхняя крышка с люком, крышка люка, погружной насос.

Условия привязки – привязка производится к лотку подводящей трубы (отм.+0,50) Условия монтажа – монтаж производится в готовый котлован на песчаную подушку толщиной 200 мм.

Предназначен для сбора дренажных, талых и ливневых вод.

Колодец водосборный КВД 1–1,5 используется для сбора воды, поступающей из горизонтальных водосборников (диаметр водосборных труб 100 или 150 мм). К колодцу КВД 1–1,5 возможно одновременное подключение 3-х водосборников и одной линии водоотведения

Условие размещения – подземное. Площадь застройки –2,0 м². Установленная мощность – нет. Комплект поставки – монолитный стакан с

закладными деталями, верхняя крышка с люком, крышка люка.

Условия привязки – привязка производится к лотку подводящей трубы (отм.+0,10)

Условия монтажа – монтаж производится в готовый котлован на песчаную подушку толщиной 200 мм.

Очистные сооружения предназначены для очистки хозяйственно-бытовых стоков на участках, не имеющих централизованной канализации.

Установка состоят из компактного двухсекционного метантенка, где происходит разложение органики в метаново-углекислой среде без доступа кислорода, и объемного капельного биофильтра с активным илом на пластмассовой загрузке. Все узлы объединены в герметичном железобетонном корпусе, изготовленном в заводских условиях, и монтируется на месте.

Установка объединяет в себе ряд важных достоинств:

• высокая степень очистки. Улавливается 90 % загрязнений при исходных БПК20 – 2–4 мг/л, взвеси – 2–4 мг/л.

• герметичность: исключаются протечки в грунт и отсутствует запах;

• возможность установки в сложных гидрогеологических условиях: с высоким уровнем грунтовых вод, при неблагоприятном рельефе местности и т. д., а также выше и ниже уровня земли;

• не требуется источников энергии;

• надежность и простота эксплуатации;

• замена загрузки не предусматривается. Вывоз избыточного активного ила 1 раз в 2–3 года.

Канализация загородного дома

При проектировании и создании канализации загородного дома важно учесть, смогут ли сточные воды отводиться самотеком или же вам понадобится фекальный насос для перекачки жидкости в центральную канализацию, если таковая имеется или в септик.

Если есть центральная канализация загородного дома

Если у вас сточные воды могут самотеком уходить в канализацию, тогда вам остается только проложить трубу подходящего диаметра под углом.

Если же такой возможности нет, то есть несколько вариантов обустройства канализации загородного дома.

Если перекачивать стоки нужно недалеко и объем небольшой, то можно поставить канализационную установку, которая будет создавать напор для перекачивания стоков в канализацию.

Канализационные установки «Grundfos Sololift» предназначены только для бытового, индивидуального использования и не могут применяться для непрерывной работы для перекачивания большого объема воды. Также канализационные установки «Grundfos Sololift» нельзя применять для перекачивания воды с содержанием твердых включений, воды с большим количеством бытовых отходов, изделий из пластика, резины и т. д.

Канализационные установки «Grundfos Sololift» – это малогабаритная, полностью укомплектованная и готовая к монтажу насосная установка, которую можно поставить в любом удобном месте. Такие установки позволяют сэкономить, т. к. при их установке нет необходимости прокладывать канализационные трубы большого диаметра.

Если в доме проживают постоянно несколько человек и много точек разбора, то канализационную установку уже ставить не очень удобно. Как правило, сточные воды попадают сначала в специальный резервуар, а из него фекальным насосом подаются в централизованную канализацию.

Если в канализацию загородного дома будут поступать только фекальные массы, бумага и пищевые отходы, тогда можно обойтись фекальным насосом без режущего механизма. Такие насосы стоят не очень дорого, как правило, выполнены из нержавейки и имеют длительный срок службы.

Если же в доме часто бывают гости или же есть риск что в канализацию загородного дома могут попадать предметы гигиены, тряпки, пробки из-под шампанского и т. д., то лучше установить фекальный насос с режущим механизмом (измельчителем). Тогда большие предметы, попавшие в канализацию загородного дома, будут перемалываться ножами насоса, и фекальные массы будут перекачиваться в центральную канализацию. Основные производителя фекальных насосов с режущим механизмом для канализации загородного дома – это «Grundfos» серия насосов SEG и «Homa» серия насосов «Barracuda».

Если центральная канализация загородного дома отсутствует

В таком случае на небольшом удалении от дома делают септик, состоящий из нескольких резервуаров. В первом оседают тяжелые фракции, а вода перетекает в следующие емкости. Сточные воды могут стекать самотеком или же идти под напором благодаря использованию канализационной установки.

Из септика фекальные массы откачиваются фекальным насосом или же периодически по мере заполнения откачиваются ассенизаторской машиной. А «чистую» воду, чтобы она не застаивалась можно откачивать дренажным насосом.

Общие требования к канализации

СНиП 31–02 предъявляет к одноквартирным домам требования в части:

• используемых систем канализации (централизованная, локальная или индивидуальная, в том числе выгребная, поглощающая или с индивидуальной биообработкой);

• удаления сточных вод без загрязнения территории и водоносных горизонтов;

• доступности оборудования, арматуры, приборов и устройств системы канализации для осмотра, технического обслуживания, ремонта и замены.

Система канализации включает:

• присоединенная к централизованной или групповой сети – внутреннюю сеть канализации, выпуск из дома и отводящий трубопровод;

• автономная – внутреннюю сеть канализации, выпуск из дома, отводящий трубопровод, септик и очистные сооружения;

• в зависимости от принятой схемы канализации наружная сеть может включать фильтрующий колодец, поля фильтрации, насосные установки, очистную установку заводского производства. Автономную систему канализации допускается устраивать с использованием люфт-клозетов или биотуалетов и выгреба.

Прокладка выпусков и трубопроводов

Для прокладки самотечных трубопроводов следует использовать пластмассовые трубы на муфтовых или раструбных соединениях, чугунные или асбестоцементные трубы на муфтовых соединениях диаметром не менее 100 мм.

Трубопроводы следует укладывать на выровненное и утрамбованное основание из местного грунта. В скальных грунтах следует предусматривать укладку труб на слой утрамбованного песчаного грунта высотой не менее 150 мм, в илистых, торфянистых и других слабых грунтах – на искусственное основание. Трубопровод должен быть уложен с уклоном не менее 0,01 от дома.