Что выбрать: септик или локальные системы очистки стоков?
Содержание
Что выбрать: септик или локальные системы очистки стоков?
Переезжая в загородный дом, мы сталкиваемся с множеством вопросов, о которых раньше не задумывались. Один из них — избавление от отходов жизнедеятельности.
Самый легкий способ решения проблемы стоков — установка септика. Он представляет собой большую пластиковую бочку, которую закапывают в землю и соединяют с канализационным выпуском из дома. Некоторые более совершенные модели разделены на две-три секции или состоят из двух-трех отдельных емкостей.
Принцип работы септика предельно прост: попадая внутрь, отходы постепенно разлагаются на тяжелые, оседающие, и легкие, всплывающие. К сожалению, эффективность такой очистки — всего 60%, поэтому такие стоки категорически запрещено сбрасывать на рельеф.
Есть и еще один минус. Так как септик может перерабатывать небольшой объем отходов (всего 1–3 м³/сут.), придется довольно часто вызывать ассенизационную машину.
Чтобы снизить скорость наполнения септика, стоки можно разделить на «серые» (грязная вода) и «черные» (поступления из унитаза) и направлять в септик только «черные»
И все же септик прекрасно подходит для дач, в которых проживают не круглогодично, а сезонно или наездами. Также его рекомендуют устанавливать в водоохранных зонах, где нельзя использовать даже локальные очистные сооружения, очищающие стоки на 94–98%.
Аэрационные системы
Существуют более современные системы очистки стоков — локальные очистные сооружения (ЛОС), которые можно разделить на две группы: аэрационные (биологические) и комплексные.
В первых очистка сточных вод ведется биологическим методом, а именно очистка стоков происходит за счет работы аэробных бактерий, которые используют для своей жизнедеятельности содержащийся в воздухе кислород. Аэрация (насыщение воды кислородом воздуха) осуществляется принудительно: для этого применяют компрессоры (пневматическая аэрация) или насосы (эжекторная аэрация), подключенные к установке.
Оптимальный материал для корпуса установок — вспененный полипропилен. Он обладает достаточной механической прочностью и стойкостью к химическому и биологическому воздействию
Как же происходит очистка в этих многокамерных биологических установках? Сначала отходы попадают в камеру-септик, где происходит сбраживание, отделение взвешенных веществ и отстаивание нерастворимых включений. Далее стоки направляются в анаэробный биореактор, где очищаются сообществом микроорганизмов (анаэробным илом). Бактерии преобразуют трудноокисляемые органические соединения в легкоокисляемые. Затем наступает очередь очистки в аэротенке I ступени, где стоки перемешиваются с активным илом, который поглощает и окисляет их. После отходы поступают в аэротенк II ступени, где доочищаются биопленкой из микроорганизмов, образованной из искусственных «водорослей» при непрерывной мелкопузырчатой аэрации. Наконец, во вторичном отстойнике активный ил осаждается и возвращается в септики с помощью эрлифта, и очищенная до 98% сточная вода отводится на рельеф.
Комплексные установки
В ЛОС второго типа (комплексных) очистка происходит биологическим, механическим и химико-физическим способами. Установки такого типа состоят из вертикального отстойника с перегородками (септика) и биореактора. В септике происходит отстаивание осадка и анаэробная очистка. В биореакторе — аэробная (с кислородом) очистка уже осветленных стоков. Бактерии прикрепляются к биозагрузке реактора, образуя активную биопленку.
В комплект комплексных установок входит осаждающий химикат (коагулянт), поставляемый в виде таблеток. Он связывает фосфор, уменьшает его концентрацию в стоках и ускоряет процесс выпадения осадка. Коагулянт помещают в пластиковый контейнер, который подвешивают на чашу унитаза. Таким образом частички вещества попадают в систему во время слива.
5 фактов про ЛОС, которые надо знать потребителю
- Выбирая аэрационные ЛОС, нужно помнить, что они не допускают залпового сброса стоков (более 100 л/ч). Если поступления в систему резко возрастут (например, из-за визита гостей), колонии бактерий будут вымываться. А значит заметно снизится эффективность очистки.
- Еще одна потенциальная опасность — длительное отключение электричества. Полезные микроорганизмы при этом могут погибнуть. Конечно, можно засыпать в систему бактерии для септиков, продающиеся в любом магазине, но выйти на заявленную производительность очистки стоков установка сможет только через 2-3 недели.
- Комплексным системам ни залповый сброс, ни отключение электричества не страшны. Если в аэрационных ЛОС ил постоянно перемешивается, в комплексных он находится в состоянии относительного покоя. И поскольку бактерии в таких системах живут не только в воде, но и в биореакторе, вымывание им не грозит, так же, как и гибель из-за отключения электроэнергии. Комплексные ЛОС потребляют меньше электроэнергии, чем аэрационные, за счет того, что в них используется не постоянно действующий компрессор, а насос, работающий по таймеру (15 мин./вкл. — 15 мин./выкл.).
- В аэрационные установки нельзя сбрасывать бытовые отходы (туалетную бумагу, предметы гигиены и т.д.), так как они могут засорить насосы. Кроме того, крайне нежелателен слив химических моющих веществ — они могут погубить полезные бактерии. Комплексные установки более терпимы. В них бытовой мусор задерживается в камере-отстойнике и не может проникнуть в секцию с насосами. Небольшое количество бытовой химии системе тоже не повредит.
- В некоторых установках процессом очистки управляет программируемый контроллер, который меняет режим работы исходя из количества поступающих стоков. Автоматика заметно упрощает эксплуатацию системы, но при этом намного повышает ее цену. Кроме того, удорожается и сервисное обслуживание.
Как выбрать объем установки?
Размер емкости зависит от производительности оборудования. Семья из трёх-четырёх человек в среднем расходует в сутки около 800 л. Объем ЛОС должен быть в 3–5 раз больше суточного объёма сточных вод. А значит, в нашем примере нужен резервуар на 4 м³.
Какова цена вопроса?
Стоимость самых простых септиков без учета доставки и монтажа начинается в районе 12000 рублей, станций биологической очистки — от 48 000 рублей. На этом расходы не закончатся: все установки требуют ежегодной очистки от накопившегося ила. Вызов машины ассенизаторов обходится в среднем 1000-1500 руб. И наконец, некоторые системы требуют ежемесячных сервисных мероприятий, стоимость которых в год иногда доходит до 20% от цены ЛОС.
Куда отводить стоки?
Самый простой вариант — отведение самотеком. После очистки в ЛОС стоки сбрасываются прямо на рельеф или в дренажную сеть (траншея, придорожная канава) глубиной не менее 80–90 см. Если этот вариант невозможен, придется вырыть железобетонный колодец глубиной около 3 м. К сожалению, он не эффективен на глинистых грунтах, а также при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае нужны дренажный насос, который можно установить непосредственно в последней камере ЛОС либо в дополнительном промежуточном колодце, который должен быть герметичным. Это необходимо, чтобы насос не перекачивал также и грунтовые воды.
Технологии очистки канализационных стоков
В своей жизни человек не может обходиться без воды. Она нужна ему для употребления в пищу, а также для технических нужд. И после использования воды в любых целях, она изменяет свои свойства, причем почти всегда не в лучшую сторону.
Об этом было известно еще с давних времен, и еще тогда вопросу отведения стоков придавали особое значение. Не утратил он своей актуальности и по сей день, несмотря на шагнувшие далеко вперед технологии.
Но в то же время нельзя сказать, что проблема состоит в устаревших методах очистки, вовсе нет. Просто не все осознают важность этого мероприятия, и масштабы потенциальной опасности которую несут неочищенные стоки.
Современные очистные установки позволяют достаточно качественно очищать стоки, и защищают окружающую среду от загрязнения. Но это утверждение справедливо лишь для тех случаев, когда речь идет о городах с централизованной канализационной системой. В поселках и деревнях ситуация мало чем отличается от той, что была во времена средневековья. И единственным выходом из такой ситуации может стать сооружение автономной канализационной системы, которая к тому же, будет не просто аккумулировать стоки, но и очищать их, а также отводить очищенную воду в специально отведенные для этого места.
В индивидуальных канализационных системах применяются следующие группы методов очистки стоков:
— механические методы;
— биологические методы;
— химические методы.
Поговорим подробнее о каждой группе.
Механическая очистка стоков в канализациях локального типа
В данном случае под механической очисткой подразумевают удаление из стоков нерастворенных взвешенных примесей. Недостатком механической очистки является невозможность удалить из сточных вод растворенные органические соединения. Именно поэтому механические приспособления для очистки канализационных вод (например, песколовки, сита, отстойники, решетки и т.д.) используются в качестве подготовительного этапа к очистке стоков биологическими методами. Учитывая «медлительность» физических процессов связанных с гравитационным оседанием взвешенных веществ, применяют совместные методы очистки, так называемую физико-химическую очистку.
Группа химических методов основана на применении всевозможных осаждающих реагентов, которые преобразовывают растворенные в воде органические примеси в твердое состояние. Затем эти вещества оседают. К недостаткам данных методов очистки следует отнести высокую стоимость реактивов, и необходимость особенно внимательно следить за дозировкой. 
Для очистки хозяйственно-бытовых стоков химическая очистка применяется крайне редко. В основном ее используют для обработки производственных сточных вод или при необходимости обеспечить максимально возможное качество очистки. В настоящее время (2017г.) на Российском рынке локальных очистных сооружений, метод осаждения взвешенных веществ с помощью реагентов использует только концерн UPONOR, например в станции WehoPuts10.
При всех достоинствах механических и химических методов очистки, они не решают главный вопрос – вопрос утилизации отходов, поэтому существует еще и биологический метод очистки канализационных стоков.
Биологический метод очистки стоков
Как известно, в сточных водах (особенно хозяйственно-бытовых) имеется большое количество органических примесей. Они делают стоки благоприятной средой для размножения бактерий и других микроорганизмов. Эти микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности способны поглощать органические примеси. И именно эта их особенность и стала основой биологического метода очистки сточных вод. Микроорганизмы в процессе дыхания способны окислять органические соединения, после чего эти соединения распадаются на безвредные составляющие. Благодаря этому стоки уже не могут гнить, а также осветляются, становятся прозрачными, и, что самое важное, они становятся практически безопасными для человека.
Процесс минерализации органики, содержащейся в стоках, может протекать с участием двух групп микроорганизмов: анаэробных или аэробных. Для жизнедеятельности аэробных бактерий требуется наличие кислорода, анаэробные бактерии, наоборот, хорошо развиваются в бескислородных условиях.
Анаэробная минерализация зачастую протекает в емкостях из железобетона (это могут быть септики, метантенки, двухъярусные отстойники). Здесь стоки бродят под воздействием метанобразующих бактерий. Пожалуй, главным недостатком анаэробной очистки является выделение метана, что не только неприятно, но и небезопасно.
Поэтому большая часть современных очистных установок основывается на применении аэробных бактерий. Аэробная очистка может проходить на полях фильтрации, полях орошения, биофильтрах, биологических прудах, а также в специальных установках, получивших название аэротенки.
Для локальных очистных систем, которые чаще всего применяются в домашнем хозяйстве, зачастую сооружают аэротенки и биофильтры. В этих установках искусственным путем создаются наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.
Биофильтр
Биофильтрами называется класс очистных сооружений, обеспечивающих биологическую очистку сточных вод в толще биопленки, которая представляет собой колонии бактерий прикрепленных к биозагрузке. Несмотря на количество терминов, процесс очистки и работы сооружения относительно прост: канализационные стоки пройдя предварительную очистку от крупных и нерастворимых загрязняющих веществ, попадают в корпус биофильтра заполненного инертным материалом, при этом в зависимости от конструкции сток может или распыляться на биозагрузку в виде мелких капель, или проходить через нее насыщаясь кислородом с помощью аэрационных систем.
Бактерии образуют на поверхности загрузочного материала популяции — прикрепленный биоценоз, усваивают кислород воздуха, растворенные питательные вещества, размножаются. Переизбыток бактериальной пленки, а так же умершие популяции, смывается поступающей водой, по этой причине работа биофильтра без вторичного отстойника невозможна.
При выборе биофильтра или станции очистки работающей по принципу биофильтрации, важно обратить тщательное внимание на материал биозагрузки.
Что важно знать:
Прочностные характеристики — материал обязан выдерживать постоянное воздействие потоков воды и воздуха, в случае если материал податлив — это приведет к тому, что произойдет внезапный срыв биопленки, что вызовет аварию на очистных сооружениях.
Удельная площадь поверхности материала — параметр измеряется в м²/м³ — и фактически говорит о том сколько колоний бактерий помещается на биозагрузке. Для справки: в станциях очистки хозяйственно-бытовых сточных вод применяются материалы с характеристиками близкими к 200м²/м³.
Свободный объем — параметр характеризующий способность жидкости проходить через материал, говорит о том на сколько спокойно очищаемая вода пройдет через материал. Так же этот параметр влияет на воздухопроницаемость — чем больше значение тем проще «продуть» объем биофильтра свежим воздухом, и как следствие уменьшить энергозатраты на компрессорное оборудование. Для полимерных загрузок параметр всегда больше 90%. Для сравнения у керамзита и гравия, это число составляет 30%.
Срок эксплуатации — совпадает с сроком службы сооружения, если не предусмотрена плановая замена связанная с разрушением продукта.
Капельными биофильтрами оборудованы локальные очистные сооружения EvoStok Bio, в этих установках сточная жидкость разбрызгивается по поверхности фильтрующего материала, одновременно доставляя пищу колониям бактерий и насыщая сток кислородом воздуха. Излишние популяции бактерий вымываются в первичный отстойник где проходят все стадии минерализации активного ила. Обработке на биофильтре подвергается сток из третьей камеры септика, по этой причине на загрузку Matala расположенную в сооружении попадает вода только с растворенными питательными веществами.
Аэротенк
Аэротенком называется емкость, в которую принудительно подается воздух. Процесс подачи воздуха назвали аэрацией. Процесс очистки стоков в аэротенке подразумевает необходимость образования активного ила, который ускоряет и улучшает процедуру окисления стоков. Он способствует более быстрому поглощению органических примесей бактериями. Микроорганизмы, которые содержатся в стоках, адсорбируются активным илом. В отличие от биофильтра, в котором колонии бактерий прикреплены к биозагрузке, популяции активного ила свободно перемещаются по объему аэротенка очистного сооружения, это перемещение напрямую связано с потоками воды, по этой причине для корректной работы сооружения предусматриваются различные технологические решения для разделения иловой массы, перегородки и переливы.
Необходимо понимать, что аэротенк как и биофильтр не являются законченным решение, а являются всего лишь частью комплекса очистных сооружений.
Находясь постоянно в турбулентном состоянии, популяции бактерий испытывают стресс, который влияет на качество усваивания растворенных веществ, и как следствие качество очистки сточной жидкости. Так же учитывается большинство факторов оказывающих какое либо значение на эффективность работы сооружения:
Коэффициенты часовой неравномерности — классический аэротенк работает в самотечном режиме, по этой причине суточные скачки в объемах поступающих сточных вод оказывают влияние на эффект очистки.
Температура поступающей сточной жидкости — резкие перепады могут вызвать массовую гибель популяций активного ила, и как следствие непредсказуем вынос отмерших бактерий.
Неравномерность качественного состава — резкое изменение количества питающих веществ, или превышение предельных норм по сбросу угнетающих — уменьшает эффект очистки.
Аэротенк из-за простоты конструкции в большинстве случаев применяется на очистных сооружениях с производительностями более 300-500м³/сут, не требовательных к занимаемым площадям.
Эффективность очистки сточных вод, при равных параметрах, в аэротенках ниже чем в биофильтрах в 1,5-3 раза. Простыми словами, при использовании одинакового объема очистного сооружения, биофильтр в состоянии принять в 1,5-3 раза больше сточных вод.
Источник https://www.zaggo.ru/article/inzhenernye_sistemy/kanalizaciya/operaciya_kanalizaciya.html
Источник https://www.promstok.com/articles/ochistnye-sooruzheniya/tekhnologii_ochistki_kanalizatsionnykh_stokov/
Источник
Источник