Очистные сооружения на приусадебном участке своими руками
Знаменитый американский писатель Марк Твен как-то подметил: «Кто не знает, куда направляется, очень удивится, попав не туда». Такое же чувство удивления может испытать владелец приусадебного участка, когда обнаружит, что вода из скважины, пробуренной на его участке, приобрела вдруг неприятный запах или каменный дом, построенный с соблюдением всех строительных требований, ни с того ни с сего стал оседать. А все дело в том, что при обустройстве приусадебного участка внимание индивидуального застройщика сосредотачивается, в первую очередь, на сооружении основного здания. К другим же сооружениям, обеспечивающим нормальную жизнь на участке, например, канализационным колодцам, часто относятся просто несерьезно. Забывая, что участки находятся, как правило, на неканализованных землях, очистке хозяйственных сточных вод и компостированию отходов отводится второстепенная роль. Как показывает опыт, индивидуальные застройщики слабо информированы о различных технических решениях и требованиях к канализационным системам. Многие просто не знают о вреде, наносимом окружающей среде неправильно построенными «удобствами». Из экономии они отказываются от строительства качественных подземных очистных сооружений, не думая о том, что из-за неправильно построенных сливных ям качество верхних горизонтов грунтовых вод начинает ухудшаться. В результате обеспечение хорошей питьевой водой становится проблемной задачей для самого застройщика. Планировка участка, выполненная с нарушением нормативных расстояний между жилыми и очистными сооружениями, часто приводит к неприятным последствиям. Недопустимо, например, расположение водопоглощающего канализационного колодца в охранной зоне, например, рядом с колодцем с питьевой водой или вблизи дома, так как фундамент дома может дать осадку из-за размокания грунта под ним (рис. 1). Отказ от оснащения канализацией помещений для гаража, прачечной, ванной комнаты, душа, туалета, раковины на кухне, умывальника можно объяснить лишь беспечностью владельца участка. При этом, тому же владельцу целесообразно также решить с местной администрацией вопрос организованного вывоза бытовых отходов. И вообще, при планировке участка следует учитывать род деятельности, которую предлагается осуществлять на этом участке. Решившим заниматься, например, свиноводством, придется сооружать специфические очистные сооружения, с особенностями которых необходимо ознакомиться, «проработав» соответствующую литературу. Владельцам автотранспорта, тракторов, мотоциклов нельзя смешивать гаражную канализацию с канализацией жилого дома. Это требование касается также любителей фотографии. И еще хотелось бы предупредить о недопустимости попадания в домовую канализацию элементов питания от часов, электрофонарей, плейеров и прочих подобных отходов. Дело в том, что канализационные стоки имеют системы подземной фильтрации, а иногда и системы орошения, в которые после разложения элементов питания будут попадать ртуть, марганец и другие небезопасные для здоровья элементы.
Рис. 1. Основные охранные зоны: 1 – выпуск; 2 – сточный канал; 3 – отстойник; 4 – водопоглощающий колодец; 5 – резервное место, для водопоглощающего колодца
В общем случае канализационная система состоит из отстойника и водопоглощающего колодца (рис. 2). Особенности конструкций такой системы зависят от количества жильцов в доме, характера грунта, а также глубины залегания грунтовых вод. В процессе эксплуатации системы, понятно, необходимо следить за герметичностью соединений систем очистки, проводить регламентные и ремонтные работы. Особенность предлагаемой системы заключается в том, что после механической очистки воды в системе дальнейшую биологическую очистку воды довершает сам грунт, конечно, до того, как сточная вода достигнет грунтовых вод.
Рис. 2. Схема очистки сточных вод: 1 – смотровой колодец; 2 – отстойник; 3 – водопоглощающий колодец; 4 – каменная наброска
В отстойнике (рис. 3) большая часть твердых частиц оседает на дно на 3…4-й день. Легкие вещества всплывают, скапливаясь на поверхности. Для качественного осаждения отстойник должен иметь не менее 2 камер, объем которых зависит от количества людей, проживающих на участке (размеры камер определяют из расчета 0,45 м3 полезного объема на одного человека). После заполнения осадком камер отстойников на две трети объема их очищают.
Рис. 3. Отстойник: 1 – крышки; 2 – оголовки; 3 – сточные каналы; 4 – основанием
Водопоглощающий колодец (рис. 4), заполненный фильтрующими материалами, предназначен для биологической очистки сточных вод. В качестве фильтрующих материалов применяют прессованный торф, кокс, гранитный или кирпичный щебень, шлак, гравий. Крупность фракций фильтра достигает 70 мм. Очистка сточных вод в таких колодцах происходит в результате биохимического разрушения (минерализации) органических веществ под действием микроорганизмов, которые используют сточные воды как питательную среду, тем самым очищая жидкость. При этом на поверхности фрагментов фильтрующих материалов скапливается активный ил, ускоряющий процессы очистки сточных вод. В дальнейшем фильтрат проходит очистку непосредственно в почве.
Рис. 4. Водопоглощающий колодец: 1 – крышки; 2 – отмостка; 3 – железобетонное кольцо; 4 – бетонный перфорированный лоток; 5 – фильтрующий материал
Удаление осадка из колодцев производится ассенизационной машиной, водопогружным насосом типа «Малыш» или специальным фекальным насосом. Утилизация осадка, бактериологическая переработка которого начинается еще в отстойнике, возможна в компостной яме.
Кладку вышеупомянутого отстойника (см. рис. 3) ведут из красного кирпича-железняка. Верхнее перекрытие, так называемый оголовок, должен допускать чистку отстойника от скопившегося на дне осадка. Для этого оголовок делают разборным. Для предохранения от промерзания трубы сточного канала заглубляют на 1,2 м и для теплоизоляции обкладывают шлаком. Сверху отстойник прикрывают двумя слоями гидроизола и засыпают шлаком, формируя слой толщиной 0,5 м. Поверх основной крышки отстойника с зазором 0,2 м устанавливают утепляющую крышку (зазор засыпают шлаком). Внутреннюю поверхность отстойника штукатурят цементным раствором (состав 1:3) и железнят (затирают влажным цементом с помощью мастерка). Шов между стенами и основанием из железобетонной плиты изнутри и снаружи заливают цементным раствором. Стены снаружи обмазывают горячим битумом, после чего обкладывают предварительно перемятой глиной с утрамбовкой, формируя слой толщиной 0,3 м. Органическая часть осадка, выпадающего в отстойнике, постепенно разлагается в нем, поэтому при чистке отстойника нельзя пользоваться хлорной известью, каустиком и другими подобными составами. Оголовок отстойника, снабженный смотровыми колодцами, желательно выполнить составным, например, из 3 железобетонных плит, чтобы их было легче снимать при проведении ремонтных и регламентных работ, Отстойник по существу является септиком и отличается от последнего лишь конструктивно. Так, септик имеет, как правило, цилиндрическую форму, то есть выполняется в виде колодца, у него несъемный оголовок, внутри колодца в стену заделаны металлические скобы для спуска внутрь колодца.
На стенки водопоглащающего колодца идет красный пережженный кирпич. До высоты 1 м их выкладывают в шахматном порядке в полкирпича с зазором между ними, формируя так называемую «дырчатую» кладку. Такой водопоглащающий колодец лучше работает на песчаных и супесчаных грунтах. На водонепроницаемых и слабофильтрующих грунтах (глинистых, суглинках) вокруг колодца устраивают песчаногравийные фильтры. Для равномерного распределения жидкости по объему конец сточной трубы выводят над центром перфорированного бетонного распределительного лотка.
Рис. 5. Дренажная система: а – продольный разрез; б – поперечный разрез; 1 – вентиляционный стояк; 2 – гидроизол; 3 – грунт (насыпной); 4 – оросительная сливная труба; 5 – дренажная труба (дрена); 6 – крупнозернистый песок; 7 – гравий (щебень); 8 – хлоропатрон
На сложных грунтах вместо водопоглощающего колодца нередко устраивают достаточно простую в изготовлении и эксплуатации фильтрующую песчано-гравийную траншею. Приведенная на рис. 5 такая траншея длиной 10 м способна пропустить через себя количество воды, используемое на технические нужды семьей из 5…6 человек. Для семьи из 2…3 человек достаточно траншеи длиной 5 м. Дно траншеи располагают примерно на 1,5 м ниже отводящей трубы отстойника, выполняют дно с уклоном 0,03 к середине. Укладываемые в траншею трубы – асбоцементные диаметром 100 мм. В стенках труб предусмотрены пропилы глубиной 20 мм и шириной 10 мм, расположены они через каждые 100 мм. Замечу, укладывая в траншею сливную и дренажную трубы, прорези в них ориентируют не одна над (под) другой, а, если можно так сказать, в шахматном порядке. При высоком уровне грунтовых вод канализацию делают в насыпном грунте.
Индивидуальный застройщик выбирает подходящую систему фильтрации исходя из местных условий (уровня залегания грунтовых вод, вида грунта, рельефа местности), а также от тех задач, которые должна решать система, и ориентируясь на свои финансовые возможности. Кстати, кроме вышеописанных систем фильтрации сточных вод, попадающих в сточный канал после отстойника, применяются и другие: поля подземной фильтрации, песчано-гравийные фильтры, фильтрующие насыпи, фильтрующие кассеты.
Сброс очищенных сточных вод в водоемы разрешается только после их дезинфекции (обеззараживания). Проще такую дезинфекцию осуществить в специальном колодце, установив в последнем хлоропатрон (см. рис. 5). Дно у такого колодца обычно расположено на 0,5 м ниже уровня подводящих и отводящих труб. Один хлоропатрон, установленный в колодце, вмещающем 0,1 м3 воды, обеспечивает дезинфекцию в течение одного месяца. Учтите только, что использование хлорирующих препаратов для очистки воды производится только в условиях повышенной эпидемиологической способности, о чем население предупреждают органы санитарной службы. Необходимо помнить, что постоянный сброс в водоемы воды с содержанием хлора приносит вред водной растительности, микроорганизмам, рыбе и другим обитателям водоемов. В тех случаях, когда индивидуальному застройщику приходится повышать уровень установки фильтрующих устройств выше уровня установки отстойника, например, при высоком уровне грунтовых вод, понадобится насосная станция (с колодцем гашения напора) для перекачки сточных вод.
Все рассмотренные выше системы канализации относятся, понятно, к местным, децентрализованным системам, предназначенным для очистки небольших количеств хозяйственно-фекальных отходов (до 5 м3 в сутки). В принципе, такими системами должны быть оснащены все дома в сельской местности, оборудованные хозяйственно-питьевым водопроводом как централизованным, так и местным.
Рис. 6. Выгреб (выгребная яма): 1 – крышка железобетонная; 2 – крышка деревянная; 3 – скобы; 4 – бетонированное дно с уклоном и приямком; 5 – кирпичная кладка; 6 – мятая глина; 7 – железобетонное основание; 8 – гравий
Теперь рассмотрим простейший вариант местной канализации общего типа, так называемый выгреб, иначе выгребная (сливная яма). Это сооружение (рис. 6) представляет из себя закрытую подземную емкость с надежной гидроизоляцией, куда через общий выпуск стекают бытовые сточные воды и фекальные отходы. Таким устройством можно оборудовать мойку от гаража, организовать сброс в яму фотоотходов, слива из прачечной и пр. Выгреб необходимо регулярно чистить. При желании на участке можно устроить две сливные ямы, что позволит создать две раздельные системы канализации для бытовых сточных вод и сливных вод от мойки автомашины, прачечной и пр. Для очистки выгреба с бытовыми сточными водами подойдет погружной насос, причем сливать эти воды можно в компостные кучи для биотермальной переработки на месте. Очистку сливной ямы, где сточные воды содержат вредные вещества (машинное масло, автошампуни, стиральные порошки, различные кислоты, хлор), лучше доверить ассенизационной машине. Очистку выгреба от бытовых сточных вод производят, как правило, два раза в году (весной и осенью).
Индивидуальному застройщику следует также серьезно отнестись к проблеме компостирования бытовых отходов. Неправильное хранение отбросов способствует размножению мух и часто приводит к различным инфекционным заболеваниям людей и скота. В компосте же погибают все вредоносные микробы. Компостную яму располагают на расстоянии не менее 15 м от дома и в 20…30 м от колодца с питьевой водой. Яму для компоста роют глубиной 50 см, в плане размеры ее произвольны. Стенки и дно ямы для компоста покрывают изолирующим 20…30-сантиметровым слоем мятой глины, а потом выкладывают красным пережженным кирпичом. Кладку штукатурят цементным раствором (состав 1:3) и железнят. Целесообразно проложить под кладку гидроизоляцию, а стены промазать гудроном. Высота кладки должна быть такой, чтобы через борта нечистоты не просачивались в окружающий грунт и не загрязняли его. Дно компостной ямы засыпают на 15 см сухой землей. На этот слой земли равномерно укладывают отбросы. Сформировав 25…30-сантиметровый слой отбросов, его закрывают 10…15-сантиметровым слоем земли. Затем опять укладывают слои компоста и земли. Когда высота компостной кучи достигнет высоты 1 м, ее тщательно закрывают со всех сторон сухой землей и выдерживают в таком виде 6…8 месяцев. Если каждый слой компоста при укладке пересыпать тонким слоем золы, а саму кучу периодически поливать водой, компост созревает быстрее, а зола улучшает его качество.
Рис. 7. Пудр-клозет: 1 – дозатор пудры; 2 – вентиляционный стояк; 3 – поворотный бункер с пудрой; 4 – крышка люка; 5 – стульчак
Описание принципов построения дворовой канализации было бы неполным без рассмотрения проблемы уборных. Часто подобная проблема индивидуальным застройщиком решается путем оборудования на участке традиционной уборной с выгребом (выгребной или сливной ямы). Устройство выгреба настолько просто, что его, как правило, не рассматривают в литературе. Основное требование к яме – безусловная ее герметичность. В сельской местности нашли применение несколько типов туалетов: ватер-клозет, люфт-клозет, биотуалет, пудр-клозет. Ватер-клозет – это обычный туалет со сливом водой, все остальные туалеты – сухого типа. Научная мысль в этом вопросе, похоже, за весь прошлый век вперед не продвинулась. Последней разработкой, которой индивидуальных застройщиков «осчастливил» институт ЦНИИЭП инженерного оборудования, стал его знаменитый биотуалет. Он представляет собой металлический корпус размером 720х785х680 мм, внутри которого имеются две камеры – биоразложения и пастеризации. Установка оборудована вентилятором и питается от сети 220 В через понижающий трансформатор. Но это, как говорится, информация к размышлению. Мы же здесь рассмотрим устройство пудр-клозета, который, с моей точки зрения, является наиболее практичным сооружением такого плана. В свое время, в начале 50-х годов прошлого столетия, мне попалась книга, в которой автор, инженер по образованию, как я теперь понимаю, детально описал хорошо проработанную конструкцию пудр-клозета. Автор той книги очень серьезно подошел к этому вопросу и провел настоящую исследовательскую работу. К сожалению, многие цифры, советы и выводы не сохранились в моей памяти. Поэтому, опять же по памяти, попробую воспроизвести эту интересную конструкцию.
Рис. 8. Дефлектор инжекционный: 1 – колпак; 2 – обратный конус; 3 – ведро
Основной принцип пудр-клозета (рис. 7) – это отсутствие выгребной ямы. Вместо нее используется металлическое ведро (иногда специально изготовленный ящик), которое ставят под стульчаком, при этом поступающие в ведро нечистоты сразу же засыпают мелкоизмельченным торфом, сухой землей или опилками. Ведро опорожняют в компостную яму. Во входной двери необходимо сделать окошко для проветривания. Деревянные части стульчака, особенно под ведром, лучше обить листовым железом (в целях гигиены). На стульчаке на петлях крепят откидную крышку, плотно закрывающую отверстие в стульчаке. Предлагаемая конструкция (см. рис. 7) снабжена поворотным бункером с дозатором пудры.
В заключение хотелось бы рассмотреть конструкцию дефлектора, который упоминается в описании вентиляционных стояков канализационных систем. На рис. 8 приведена конструкция дефлектора инжекционного типа, который успешно работает как вентиляционное устройство, а также в качестве устройства, увеличивающего тягу дымохода какой-либо печи. В качестве основной детали диффузора используют обычно оцинкованное ведро без дна. Принцип работы дефлектора заключается в создании разряжения воздуха в трубе при обтекании диффузора ветром.
В заключение хотелось бы сказать, что усилия и затраты на создание вышеупомянутых удобств с лихвой окупаются чувством комфорта и гарантии безопасности за себя и тех, за кого мы отвечаем, пускаясь в длительное и часто небезопасное путешествие, называемое «приусадебным» участком.
