Текст книги "Канализация загородного дома. Строительство. Эксплуатация. Ремонт"

Валентина Ивановна Назарова
Канализация загородного дома Строительство. Эксплуатация. Ремонт

Канализация

Общие требования к системам канализации и сточных вод

Канализация в доме предназначена для сбора, отведения и очистки сточных вод, которые образуются в результате жизнедеятельности человека в использовании воды для гигиенических и хозяйственных потребностей, а также приема и обработки фекалий. Канализация – один из основных необходимых элементов благоустройства жилого дома, создающих для жителей комплекс необходимых бытовых удобств.

В случае оборудования туалета смывным бачком при смыве фекалий образуются сточные воды, которые отводятся по общим трубопроводам совместно со сточными водами от умывальников, ванн и кухонных раковин (хозяйственные фекальные или бытовые сточные воды). Если проектом предусматривается один из видов туалета без смывного бачка (люфт-клозет, пудрклозет, биотуалет и др.), «фекалии» обрабатываются самостоятельно, а слив сточных вод от умывальников, ванн и кухонных раковин образует так называемые «серые» сточные воды, подлежащие самостоятельному отведению и очистке.

Хозяйственно-фекальные, или «серые» сточные воды по внутренним трубопроводам подводятся к выпуску из дома (трубопровод, пересекающий границу строения), после чего поступает в наружную сеть канализаций: вначале в дворовую, затем – в уличную, при наличии в данном населенном пункте централизованной канализационной сети и специальных сооружений для очистки и обеззараживания стоков.

При отсутствии централизованной сети сточные воды приходится отводить и очищать застройщику каждому самостоятельно (местная канализация).

Устройство централизованной канализации

В зависимости от того, какие сточные воды поступают в канализационную сеть, различают канализацию общесплавную и раздельную.

• При общесплавной канализации дождевые и талые воды поступают в канализационную сеть совместно с бытовыми стоками.

• При раздельной канализации дождевые и талые воды поступают в отдельно прокладываемые водостоки (ливневки), по которым они без очистки сливаются в открытые водоемы (реки, озера, пруды и т. д.).

Раздельная канализация – это наиболее распространенный способ канализации и очистки, требующий наименьших материальных затрат и трудоемкости.

Сточные воды из зданий поступают в дворовые линии и далее в трубы городской (поселковой) канализации, присоединенные к городскому канализационному коллектору.

Для движения сточных вод трубы необходимо укладывать с уклоном, постепенно заглубляя их в землю. Если заглубление превышает уровень реки или водоема, в который выпускаются сточные воды, то в этом случае в конце коллектора устраивают станцию перекачки со специальными фекальными насосами, перекачивающими сточные воды по напорному коллектору на городские очистные сооружения.

Методы очистки сточных вод зависят от их состава и поэтому весьма разнообразны. В городской канализации первым этапом является механическая их очистка в решетках, песколовках и отстойниках, где задерживаются нерастворенные в сточных водах загрязнения.

Накапливающиеся в отстойниках осадки (ил) перегнивают в метантенках, где процесс перегнивания ускоряется путем перемешивания и подогрева осадков. Выделяющийся при перегнивании газ метан используют как топливо для нужд станций, а перегнивший, обезвоженный и подсушенный ил используют как удобрение.

Последующим этапом очистки сточных вод является их биологическая очистка – при помощи микроорганизмов, которые при наличии кислорода питаются органическими загрязнениями, находящимися в сточных водах.

Различают два вида биологической очистки:

• естественный, при котором сточные воды пропускают через специально подготовленную для этой цели почву, – на полях фильтрации или полях орошения;

• искусственный в аэротенках – резервуарах, в которых сточные воды с добавленным к ним активным илом продувают воздухом, поступающим из компрессоров (станция аэрации).

Следующим этапом искусственной очистки являются вторичные отстойники, где выделяется тот активный ил, который далее направляется в аэротенки. Очищенные во вторичных отстойниках сточные воды далее обеззараживаются электролизом или при помощи жидкого (газообразного) хлора (в контактных резервуарах) и направляются в открытые водоемы.

Устройство внутридомовой и дворовой канализационной сети показано на рис. 1.

Рис. 1. Схема устройства централизованной канализации здания:

1 – уличная канализационная труба; 2 – городской колодец; 3 – соединительная ветка; 4 – колодец дворовой сети; 5 – смотровой колодец; 6 – труба от стояка до смотрового колодца; 7 – отводные трубы; 8 – унитазы; 9 – ванны; 10 – раковины; 11 – канализационный стояк; 12 – вытяжная труба

Участок труб 6 от основания стояка до ближайшего смотрового колодца дворовой сети 5 называют выпуском; при диаметре трубы 50 мм его наибольшая длина 6 м, при 100 мм и более – 8 м. Последний (считая по направлению движения сточных вод) колодец дворовой сети 4 называют контрольным. После этого колодца сточные воды через соединительную ветку 3 поступают в городской колодец 2 и далее в уличную канализационную трубу 1. Смотровые колодцы устраивают в местах поворотов или изменения уклонов или диаметров, а также присоединения новых линий. Колодцы ставят на прямой линии, если ее длина превышает 40 м (при диаметре трубы 125 мм) или 50 м (при диаметре 150 мм и более). Колодцы выполняют из кирпича или сборными из бетонных колец. Толщина стенок кирпичных колодцев в сухих грунтах равна ¹/₂ кирпича, а в мокрых – одному кирпичу. Поверхность крышки чугунного люка колодца должна находиться на уровне покрытия двора.

Способ укладки труб зависит от того, каким материалом будут заделываться стыки – глиной или битумной мастикой. В первом случае в траншею опускают и укладывают по одной трубе. Во втором – трубы стыкуют на поверхности земли в звенья по 3 м и после заделки раструбов такое звено опускают в траншею. Глиняный стык дешев и прост. Но если недалеко от прокладываемого трубопровода растут деревья с глубоким проникновением корней в землю, стык может быть быстро разрушен.

В таких случаях более целесообразно заделывать раструб битумной мастикой.

Канализационные трубы всегда следует укладывать раструбом навстречу потоку жидкости.

Правильность укладки трубопровода по заданному уклону проверяют при помощи нивелира. Дворовые сети прокладывают с уклоном не менее 0,007. При меньшем уклоне сточные воды будут двигаться по трубопроводу с чрезмерно малой скоростью, а находящиеся в них твердые вещества выпадут в осадок и постепенно засорят трубы. При уклоне, большем 15 мм на 1 м, трубы будут истираться и поэтому данную величину считают максимальной.

Рис. 2. Прокладка выпуска через фундамент стены

Схема устройства канализации здания показана на рис. 1. К канализационному стояку 11 фасонными частями и отводными трубами 7 присоединены унитазы 8, ванны 9 и раковины 10. У пола чердачного помещения стояк переходит в вытяжную трубу 12. Соединение стояков с выпуском производится двумя отводами с углом 135° (рис. 2). При таком соединении уменьшается возможность образования засоров в основании стояка.

Канализационные трубопроводы внутри зданий довольно часто засоряются, поэтому для прочистки труб при монтаже монтируют их ревизии или прочистки.

Ревизии устанавливаются вблизи поворотов трубопровода или мест присоединения нескольких труб. На прямых участках фекально-хозяйственной канализационной сети ревизии устанавливаются на расстоянии не более 12 м друг от друга. В начале отводных труб при трех или более приборах, под которыми нет ревизий, устанавливают прочистку.

Для того чтобы газы из канализационной сети не проникали в помещение через санитарные приборы, непосредственно под ними (ванной, умывальником раковиной и т. д.) устанавливают сифон (гидравлический затвор), в нижнем колене которого должна всегда находиться вода.

Сифоны не устанавливают под унитазами и трапами, так как эти приборы сами имеют внутри водяной затвор.

Внутренние канализационные сети прокладывают:

• открыто – в подпольях, подвалах, коридорах, технических этажах с креплением трубопроводов к стенам, колоннам, потолкам и др.;

• скрыто – с заделкой в строительные конструкции перекрытий, в земле, каналах, бороздах в стенах, подшивных потолках и др.

Не разрешается прокладывать канализационные сети под потолком, в стенах и полу жилых комнат и под потолком кухонь.

Широкое распространение в последнее время получил способ монтажа канализации жилых зданий с прокладкой стояков и подводок систем канализации, холодного и горячего водоснабжения открыто – в санитарно-технических блоках или кабинах.

Санитарно-технические блоки выпускаются как для смежных, так и для одинарных санузлов. Кабина блока (рис. 3) представляет собой сборный элемент дома, выполненный из керамзитобетона.

В последнее время все чаще монтаж трубопроводов канализации осуществляют из полиэтиленовых труб высокой плотности (ПВП) или винипласта. Канализационные трубы и фасонные части к ним изготавливают методом горячего прессования на гидравлических прессах.

Пластмассовые трубы мягкие, прочные. Они не разрушаются растворами кислот, щелочей и солей, обладают высокими антикоррозийными свойствами. Материал пластмассовых труб очень технологичен в обработке, – легко режется, сваривается газовой горелкой.

Рис. 3. Санитарно-техническая кабина:

1 – канализационный стояк; 2 – стояк водопровода; 3 – стояк горячего водоснабжения; 4 – регистр; 5 – отопительный стояк

При приеме сточных вод в централизованную канализационную сеть застройщику необходимо согласовать с местным управлением водопроводно-канализационного хозяйства, которое является балансодержателем канализационных сетей и очистных станций. В разрешении на присоединение указываются технические условия на присоединение: а именно, к какому колодцу на сети канализации следует подключиться, на какой отметке по высоте, какой объем сброса предусматривается, вид фекальных и хозяйственных стоков и т. д.

На устройство присоединения к канализации застройщик заказывает комплект проектной документации в проектном учреждении, имеющем лицензию на указанный вид проектных работ.

Проект соединения должен состоять из плана застройки, включающего участок, дом, другие постройки на участке и прилегающей дороге, с нанесением проходящих сетей водоснабжения, канализации, теплоснабжения, газопровода, электрокабелей и кабелей связи, а также профиля (вертикального разреза по выпуску), показывающего высотное положение трубопровода канализации и пересекаемых в плане сетей.

При пересечении подземных сетей следует учитывать, что расстояние в свету (т. е. между наружными поверхностями стенок труб или каналов) должно быть не менее 0,2 м, а при пересечении с трубопроводом – не менее 0,5 м, причем, если канализация проходит выше трубопровода, его надо заключать в футляр из стальной трубы длиной по 1,5 м в обе стороны от места пересечения.

Проект согласовывается со всеми заинтересованными организациями, интересы которых затрагивает данное присоединение (энергетики – по электрическим кабелям, связисты – по кабелям связи, газовая служба – по газопроводам и т. д.).

Работы начинают только после получения в соответствующих органах (управление архитектуры района) ордера на производство земляных работ, причем на время проведения земляных работ вызываются представители организаций, согласовавших проект.

После выполнения работ по присоединению, построенная канализационная сеть должна быть сдана представителю водопроводно-канализационного хозяйства до засыпки траншей, который проверяет соблюдение проектных решений и подписывает акт на скрытые работы.

На сброс сточных вод в централизованную канализацию застройщик заключает с водопроводно-канализационным хозяйством договор, согласно которому застройщик обязан оплачивать услуги по приемке сточных вод.

Очистные сооружения местной канализации

При отсутствии в зоне застройки централизованной канализационной сети сточные воды приходится отводить и очищать каждому застройщику самостоятельно, т. е. возводить очистные сооружения местной канализации.

Очистные сооружения местной канализации предназначены для снижения количества загрязнений в сточных водах до степени, при которой обеспечивается их фильтрация в водопроницаемый грунт (при отсутствии опасности загрязнения грунтовых вод, используемых для целей водоснабжения) или сброс в водоем.

В любом случае место выпуска очищенных сточных вод, а также предполагаемая степень очистки должны согласовываться с органами санитарно-эпидемиологической службы, с органами охраны природы и водных ресурсов района и местной администрацией.

Строительство очистных сооружений возможно только по проекту, выполненному проектной организацией, имеющей соответствующую лицензию. Проект должен предусматривать весь комплекс природоохранных мероприятий и в обязательном порядке иметь привязку к месту и согласования всех заинтересованных организаций и служб. Норма водоотведения для жилых зданий устанавливаются СНиПом в зависимости от степени их благоустройства и количества проживающих в здании людей.

Так, в жилых домах с водопроводом и канализацией (без ванны) суточный и часовой расходы сточных вод в расчете на семью из 5 человек составляют соответственно 0,7 и 0,07 м³; в таких же домах только с ваннами и местными водонагревателями – 0,9 и 0,09 м³; в домах с централизованным водоснабжением и канализацией – 1,3 и 0,13 м³.

Рис. 4. Принципиальная схема местной канализации с вариантом фильтрующего сооружения:

1 – однокамерный септик; 2 – фильтрующий колодец; 3 – вытяжной стояк

В процессе очистки большая часть органических загрязнений, содержащихся в сточных водах и способных к загниванию, превращается в инертные вещества, а количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных, снижается во много раз.

Эпидемиологическая опасность сточных вод после очистки становится незначительной, однако при сбросе очищенной воды в водоем санитарные органы, как правило, требуют обеззараживания сточных вод.

В зависимости от используемых сооружений различают естественную и искусственную очистку сточных вод.

• Естественная биологическая очистка протекает в основном с использованием самоочищающей способности почвы, грунта или воды в открытом водоеме. Она обусловлена жизнедеятельностью микроорганизмов или водорослей, для которых загрязнения сточных вод становятся источником питания.

• Искусственная биологическая очистка сточных вод проводится в специально созданных сооружениях, в которых поддерживается повышенное содержание микроорганизмов и водорослей, обеспечивающих удаление загрязнений.

Ввиду большой интенсивности процесса искусственной биологической очистки сооружения получаются компактными, но требуют специальной подачи воздуха, что усложняет эксплуатацию сооружений. Поэтому в местных системах канализации используют практически естественные методы очистки.

При естественной биологической очистке сточных вод очистка их достигается в два этапа. Вначале сточные воды поступают в специальные отстойники – септики, где из них выделяются (выпадают в осадок) содержащиеся в сточной воде взвешенные (оседающие) загрязнения.

Осветленная вода из септика поступает на биологическую очистку в сооружения подземной фильтрации: фильтрующий колодец (рис. 4, 6) или поля подземной фильтрации – при наличии фильтрующих грунтов (пески, супеси); фильтрующую траншею или песчано-гравийный фильтр – при нефильтрующих грунтах (суглинки, глины).

Биологическая очистка сточных вод основана на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в фильтрующих сооружениях, которые способствуют быстрому окислению органических и коллоидных веществ, оставшихся в сточной жидкости после прохождения септика, и превращения их в безвредные продукты распада. Для того, чтобы процесс окисления проходил нормально, микроорганизмам (аэробным бактериям) необходимо создать определенные условия, которые и определяют требования к устройству сооружений биологической очистки.

Жизнедеятельность аэробных бактерий связана с потреблением кислорода, поэтому сооружения биологической очистки устраивают таким образом, чтобы в них был постоянный приток воздуха. С этой целью загрузку искусственных сооружений биологической очистки производят фильтрующим материалом таких фракций, которые обеспечивают наибольшую площадь для контакта сточных вод с воздухом, а для почвенных методов очистки выбирают почвы с хорошими фильтрующими свойствами, т. е. песчаные и супесчаные. Во время происходящих в биологических фильтрах процессов помимо безвредных образуются и продукты, являющиеся вредными для жизни бактерий, например углекислый газ. Их удаление обеспечивается устройством вентиляции.

При применении фильтрующих колодцев и полей подземной фильтрации очищенная вода поступает в нижележащие слои грунта, и специального отведения ее не потребуется. При использовании подземных вод для хозпитьевого водоснабжения возможность применения этих сооружений зависит от гидрогеологических условий строительства и допускается при отсутствии связи между водоносными горизонтами.

При использовании фильтрующих траншей или песчано-гравийного фильтра очищенная вода должна отводиться в водоемы или на дно оврагов с предварительным ее обеззараживанием.

При высоком уровне грунтовых вод приходится предусматривать песчано-гравийный фильтр или фильтрующую траншею в насыпи, при этом сточная вода в них может подаваться специальными фекальными насосами.

Тип фильтрующих устройств выбирают в зависимости от характеристики грунтов, влияющих на эффективность очистки сточных вод в естественных условиях, количества сточных вод, наличия территории для их размещения, опасности загрязнения водоносных пластов, используемых для водоснабжения, санитарных условий выпуска очищенных вод и т. д.

Септики

Септик представляет собой прямоугольную или круглую емкость с водонепроницаемым днищем и стенками (рис. 5). При расходе сточных вод до 5 м³/сутки общий гидравлический объем септика (объем, постоянно заполненный водой и осадком) должен приниматься в размере 3-кратного суточного притока. При расходе до 1 м³/сутки септик принимается однокамерным, свыше 1 м³/сутки – двухкамерным, причем целесообразно первую камеру принимать объемом 75 % от общей вместимости септика.

Рис. 5. Септик из сборных железобетонных элементов:

1 – железобетонное кольцо диаметром 1000 мм; 2 – деревянная крышка; 3 – железобетонное кольцо диаметром 700 мм; 4 – железобетонное кольцо опорное; 5 – люк чугунный типа «Л» (или деревянная крышка); 6 – вентиляционный стояк диаметром 80 мм; 7 – железобетонная плита перекрытия; 8 – железобетонная плита днища; 9 – цементная стяжка

Пример многокамерного септика приведен на рис. 6.

Рис. 6. Схема многокамерного септика:

а – двухкамерный; б – трехкамерный: 1 – поступление сточных вод; 2 – выпуск сточных вод

Септик может быть выложен из камня, красного кирпича, бетона или смонтирован из железобетонных колец. Основание септика изготавливают из монолитного бетона или железобетонной плиты, уложенной на слой утрамбованного щебня, перекрытие из деревянных щитов или железобетонных плит. Перекрытие должно допускать чистку септика от выпавшего в нем осадка. Для этого предусматривают его разборным и сверху, закрыв двумя-тремя съемными слоями рубероида или гидроизола, засыпают слоем грунта или шлака толщиной 0,2–0,5 м, либо предусматривают люк размером 0,65×0,65 м или круг-лый диаметром 0,7 м с двумя крышками: верхней основной и нижней утепляющей, причем пространство между крышками утепляют шлаком или керамзитом.

Внутреннюю поверхность септика из кирпича и камня штукатурят цементным раствором. Шов между основанием и стенкой септика изнутри и снаружи закрывают приливом из цементного раствора.

При строительстве септика в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод стенки септика снаружи обмазывают горячим битумом. При засыпке у наружных стенок септика устраивают глиняный замок толщиной 30–40 см.

Для дома, в котором проживает семья из четырех человек, достаточно однокамерного септика размером в плане 1×1,5 м и глубиной 1,5 м или круглого сечения диаметром 1 м и глубиной 2,2 м. При высоком уровне грунтовых вод целесообразно предусматривать строительство септиков из двух отделений, снижая глубину залегания каждого до 1,3 м.

Впуск и выпуск сточной воды в септике предусматривают через тройники диаметром 100 мм, нижние концы которых примерно на 0,3 м погружают в сточную воду для задержания плавающих веществ, а верхние, расположенные выше уровня воды, открыты для прочистки. Лоток подводящей трубы располагают не менее чем на 100 мм выше уровня воды в септике, т. е. выше уровня лотка отводящей трубы.

Для прочистки тройников над ними в перекрытии устанавливают отрезки трубы (например, асбестоцементные), выходящие на поверхность земли, с заглушкой. Одна из этих труб служит для вентиляции септика выведена на 0,7–1,0 м выше поверхности земли и снабжена сверху колпачком на подставках (флюгарка).

В двухкамерном септике на глубине от дна, составляющей примерно 0,4 м от расчетного уровня, размещают перепускной патрубок диаметром 150 мм, а на 150 мм выше уровня воды – вентиляционный патрубок диаметром 150–200 мм.

Органическая часть осадка, выпадающего в нижней части септика, постепенно разлагается микроорганизмами (поэтому при чистке и эксплуатации септика нельзя пользоваться хлорной известью) и примерно один раз в год (при подаче в септик «серых» сточных вод – один раз в 2–3 года) должна удаляться ассенизационной машиной или наружным фекальным насосом, для чего следует предусмотреть возможность подъезда к септику.

При раздельном отведении «серых» сточных вод объем септика может быть уменьшен примерно вдвое. Септик должен размещаться от здания на расстоянии не менее 5 м, причем желательно (а при расстоянии 15 м – обязательно) устройство на выпуске перед септиком смотрового колодца из железобетонных колец диаметром 0,7 м или из других материалов размером 0,7×0,7 м. Смотровой колодец должен быть закрыт металлической крышкой и служить для прочистки трубопровода выпуска.